DE102019209637B4 - Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte eines Fahrzeugs mit den folgenden Schritten:- Erfassen (S1) von fahrzeugumgebungsbezogenen Sensordaten zu Merkmalen (10; 11; 12);- Extrahieren (S2) der Merkmale (10; 11; 12) aus den Sensordaten, wobei den Merkmalen (10; 11; 12) eine Position und wenigstens eine Eigenschaft zugewiesen wird;- Verfolgen (S3) der extrahierten Merkmale (10; 11; 12) in den Sensordaten oder in aus den Sensordaten abgeleiteten Daten, die zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst wurden;- Generieren und Befüllen (S4) einer ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16; 17; 18), die in einem ersten lokalen Koordinatensystem (14; 15) orientiert ist, mit den extrahierten Merkmalen (10; 11; 12);- Generieren und Befüllen (S5) wenigstens einer zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16; 17), die in einem zweiten lokalen Koordinatensystem (14; 15) orientiert ist, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Strecke zurückgelegt hat und/oder eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, seitdem die erste lokale Fahrzeugumgebungskarte (16; 17) generiert wurde;- Zusammensetzen (S6) der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16; 17) und der wenigstens einen zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16; 17) zu einer globalen Fahrzeugumgebungskarte, wobei eine lokale und/oder eine globale Fahrzeugumgebungskarte eine Darstellung eines Graphen ist, wobei die Merkmale (10; 11; 12) in dem Graphen als Knoten gespeichert sind,wobei ein offener Kreis erkannt wird, wenn sich ein Fahrzeug zu einem ersten Zeitpunkt an einer Position befindet und sich zu einem zweiten Zeitpunkt an der identischen Position befindet, wobei zu dem ersten Zeitpunkt eine erste lokale Fahrzeugumgebungskarte (16) befüllt wird und zu dem zweiten Zeitpunkt eine zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte (17) befüllt wird, und wenn einem Merkmal (10; 11; 12) in der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16) eine andere Position zugewiesen ist als dem entsprechenden Merkmal (10; 11; 12) in der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (17) undwobei der offene Kreis geschlossen oder näherungsweise geschlossen wird, indem die Position des Merkmals (10; 11; 12) in der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (17) entsprechend der Position des Merkmals (10; 11; 12) in der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16) gesetzt wird, oder indem die Position des Merkmals in der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (17) an die Position des Merkmals in der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16) angenähert wird.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Es ist bekannt, Objekte anhand von Sensordaten zu erkennen. Beispielsweise ist es bekannt, mittels eines Lidar-Sensors Objekte zu detektieren bzw. ein Objekt in Form von Lidardaten, als sogenannte Lidarpunktwolke, zu speichern.
  • Die DE 10 2018 213 007 A1 offenbart ein Verfahren zum Erstellen einer Parkhauskarte für Valet-Parking, wobei die Parkumgebung eine zentrale Einrichtung und eine Vielzahl von ortsfesten Sensoreinrichtungen aufweist, wobei die Parkumgebung eingerichtet ist, ein Fahrzeug unter Verwendung einer digitalen Gesamtkarte und der Vielzahl von Sensoreinrichtungen zu einer Zielposition in der Parkumgebung zu führen.
  • Die DE 10 2018 210 712 A1 offenbart ein System und ein Verfahren zur gleichzeitigen Lokalisierung und Kartierung.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein effizienteres Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Demgemäß ist vorgesehen:
    • - Ein Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte eines Fahrzeugs mit den folgenden Schritten: Erfassen von fahrzeugumgebungsbezogenen Sensordaten zu Merkmalen; Extrahieren der Merkmale aus den Sensordaten, wobei den Merkmalen eine Position und wenigstens eine Eigenschaft zugewiesen wird; Verfolgen der extrahierten Merkmale in den Sensordaten oder aus den Sensordaten abgeleiteten Daten, die zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst wurden; Generieren und Befüllen einer ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte, die in einem ersten lokalen Ko- . ordinatensystem orientiert ist, mit den extrahierten Merkmalen; Generieren und Befüllen wenigstens einer zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte, die in einem zweiten lokalen Koordinatensystem orientiert ist, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Strecke zurückgelegt hat, und/oder eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, seitdem die erste lokale Fahrzeugumgebungskarte generiert wurde; Zusammensetzen der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte und der wenigstens einen zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte zu einer globalen Fahrzeugumgebungskarte.
  • Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Patentanmeldung sind motorgetriebene Landfahrzeuge. Davon sind auch Schienenfahrzeuge umfasst.
  • Ein Sensor, auch als Detektor, (Messgrößen- oder Mess-)Aufnehmer oder (Mess-)Fühler bezeichnet, ist ein technisches Bauteil, das bestimmte physikalische, chemische Eigenschaften oder Zustände, z. B. Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Geschwindigkeit, Helligkeit, Beschleunigung, pH-Wert, lonenstärke, elektrochemisches Potential und/oder die stoffliche Beschaffenheit seiner Umgebung qualitativ oder als Messgröße quantitativ erfassen kann. Diese Größen werden mittels physikalischer oder chemischer Effekte erfasst und als Sensordaten in ein weiterverarbeitbares elektrisches Signal umgeformt. Fahrzeugsensoren sind an einem Fahrzeug montiert, um eine Fahrzeugumgebung zu erfassen. Sensordaten, die von Fahrzeugsensoren erfasst werden, sind fahrzeugumgebungsbezogene Sensordaten.
  • Eine Fahrzeugumgebungskarte bezieht sich auf die Umgebung eines Fahrzeugs. Sie kann sich beispielsweise in Fahrtrichtung oder auf die gesamte Fahrzeugumgebung erstrecken. Die Größe der Umgebung ist nicht begrenzt.
  • Ein Graph ist in der Graphentheorie eine abstrakte Struktur, die eine Menge von Objekten zusammen mit den zwischen diesen Objekten bestehenden Verbindungen repräsentiert. Die mathematischen Abstraktionen der Objekte werden dabei Knoten des Graphen genannt. Die paarweisen Verbindungen zwischen Knoten heißen Kanten. Die Kanten können gerichtet oder ungerichtet sein. Häufig werden Graphen anschaulich gezeichnet, indem die Knoten durch Punkte und die Kanten durch Linien dargestellt werden.
  • Ein Kreis ist ein geschlossener Pfad. Kreise sind in der Graphentheorie nicht notwendig rund. Das Gegenteil von einem Kreis ist ein Baum, also ein kreisfreier Graph. Offene Kreise sind Pfade, die aufgrund von Messfehlern oder anderen Ungenauigkeiten nicht geschlossen sind, jedoch ohne das Auftreten von Ungenauigkeiten geschlossen wären.
  • Mittels einer Transformation werden aus den Koordinaten eines Punktes in einem Koordinatensystem dessen Koordinaten in einem anderen Koordinatensystem berechnet.
  • Ein Koordinatensystem dient zur eindeutigen Bezeichnung der Position von Punkten und Objekten in einem geometrischen Raum. Ein Koordinatensystem wird von einer Anzahl sich in einem Punkt schneidender, linear unabhängiger Vektoren aufgespannt. Der Schnittpunkt der Vektoren bildet den Ursprung des Koordinatensystems. Die Anzahl der Vektoren, die ein Koordinatensystem aufspannen, ist seine Dimension.
  • Ein Merkmal ist jedes Objekt einer Fahrzeugumgebung, z.B. ein Haus, ein bewegliches Objekt, eine Leitplanke, eine Fahrbahn und dergleichen. Eigenschaften beschreiben die Merkmale, z.B. deren Größe, deren Art, deren Material und dergleichen.
  • Tracking bzw. Weiterverfolgen umfasst alle Bearbeitungsschritte, die der gleichzeitigen oder zeitlich versetzten Verfolgung von (bewegten) Objekten dienen. Tracking umfasst auch das Tracing, das eine zeitlich versetzte Verfolgung anhand von Aufzeichnungen betrifft, z. B. in der Programmierung als Ablaufverfolgung.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Idee ist das Extrahieren von Merkmalen aus Sensordaten. Dabei umfasst eine Datenstruktur eines Merkmals zumindest eine Position und zumindest eine Eigenschaft. Es versteht sich, dass die Datenstruktur eines Merkmals auch mehrere Eigenschaften, beispielsweise die Form eines Objekts, die Größe eines Objekts, eine Klassifizierung eines Objekts anhand von Gegenständen und/oder dergleichen aufweisen kann. Dementsprechend werden die Position und die Eigenschaften eines Merkmals aus den Sensordaten, die das Merkmal umfassen, extrahiert, das bedeutet, dass die genannten Daten zu einem Merkmal nicht in dem Datenformat der Sensordaten gespeichert bleiben, sondern in einer kompakteren Datenstruktur.
  • Üblicherweise generieren Fahrzeugsensoren laufend Sensordaten. Dementsprechend sieht die Erfindung vor, ein extrahiertes Merkmal in nachfolgend erfassten Sensordaten zu verfolgen, also zu tracken.
  • Im Folgenden wird eine lokale Fahrzeugumgebungskarte mit einem lokalen Koordinatensystem mit den extrahierten Merkmalen befüllt.
  • Die Erfindung sieht weiter vor, extrahierte Merkmale in mehrere kleinere lokale Fahrzeugumgebungskarten einzutragen. Dementsprechend wird eine lokale Fahrzeugumgebungskarte zu einem Zeitpunkt initialisiert und so lange befüllt, wie sich das Fahrzeug in dem örtlichen Bereich dieser Fahrzeugumgebungskarte befindet. Nähert sich das Fahrzeug einem Grenzbereich der lokalen Fahrzeugumgebungskarte wird die Fahrzeugumgebungskarte nicht vergrößert, sondern es wird eine weitere lokale Fahrzeugumgebungskarte initialisiert und mit extrahierten Merkmalen gefüllt.
  • Es ist ferner vorgesehen, die mehreren lokalen Fahrzeugumgebungskarten derart zusammenzusetzen, dass sich eine globale Fahrzeugumgebungskarte ergibt.
  • Aufgrund der Weiterverarbeitung von Objekten in Form von Merkmalen mit einer geeigneten Datenstruktur lässt sich gegenüber der Weiterverarbeitung von Objekten anhand von Sensordaten Speicherbedarf und eine erforderliche Rechenleistung reduzieren. Somit kann auf eine einfachere Hardware zurückgegriffen werden bzw. die Rechenzeit für ein Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebung reduziert werden.
  • Ferner kann mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte auch ein sogenannter Odometriefehler reduziert werden. Typischerweise unterliegen Fahrzeugumgebungskarten, die aufgrund von Sensordaten generiert wurden, einem Odometriefehler. Der Odometriefehler einer Fahrzeugumgebungskarte wächst mit der von der Fahrzeugumgebungskarte abgebildeten Fläche. Da die Erfindung vorsieht, die abgebildete Fläche einer lokalen Fahrzeugumgebungskarte zu begrenzen und nicht während der Fahrt eines Fahrzeugs zu vergrößern, kann der Odometriefehler einer globalen Fahrzeugumgebungskarte, die sich aus mehreren lokalen Fahrzeugumgebungskarten zusammensetzt, klein gehalten werden.
  • Die Weiterverfolgung bzw. das Tracking der Merkmale erhöht die Robustheit bzw. die Konsistenz einer lokalen Fahrzeugumgebungskarte. Das Tracking lässt sich mit verschiedenen Verfahren, beispielsweise mittels eines Kalmanfilters oder mittels eines PHD-Filters durchführen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
  • Erfindungsgemäß ist eine lokale und/oder eine globale Fahrzeugumgebungskarte eine Darstellung eines Graphen, wobei die Merkmale in dem Graphen als Knoten gespeichert sind. Somit lässt sich eine komplexe Datenstruktur wie die lokale Fahrzeugumgebungskarte auf eine vereinfachte Datenstruktur in Form eines Graphen reduzieren. Dies ermöglicht eine einfachere Weiterverarbeitung der Daten. Zudem sind aus der Graphentheorie zahlreiche Methoden und Algorithmen bekannt, um Graphen zu optimieren bzw. zu vereinfachen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden mehrere Erfassungen zu einem Merkmal akkumuliert und die Position und/oder die Eigenschaften eines Merkmals aufgrund der Akkumulation verändert. Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Merkmal zu mehreren Zeitpunkten aufgrund eines Messfehlers an verschiedenen Positionen erfasst wird. In diesem Fall kann vorgesehen sein, den Merkmalen einen Mittelwert der Positionen zuzuweisen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die erste lokale Fahrzeugumgebungskarte und die zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte derart generiert, dass sich die erste lokale und die zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte überlappen, wobei sich insbesondere ein überlappender Teil der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte auf eine Fläche bezieht, die halb so groß ist wie die Fläche, auf die sich die erste lokale Fahrzeugumgebungskarte bezieht.
  • Somit lassen sich mehrere lokale Fahrzeugumgebungskarten aneinander ausrichten. Dabei lassen sich aus Merkmalen, die sich in dem überlappenden Bereich zweier lokaler Fahrzeugumgebungskarten befinden, Nebenbedingungen ableiten. Hierfür kann vorgesehen sein, gleiche Merkmale zweier lokaler Fahrzeugumgebungskarten zunächst einander zuzuordnen, also zu matchen. Aus dieser Zuordnung bzw. Matching lassen sich Nebenbedingungen zur Ausrichtung mehrerer lokaler Fahrzeugumgebungskarten aneinander ableiten.
  • Dabei ist es auch zweckmäßig, für die erste und die zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte eine Transformation zu ermitteln, die die Merkmale des überlappenden Teils der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte auf entsprechende Merkmale des überlappenden Teils der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte abbildet. Dementsprechend bildet eine geeignete Transformation Merkmale aus dem überlappenden Teil einer ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte auf entsprechende Merkmale in dem überlappenden Teil einer zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte ab.
  • Erfindungsgemäß wird ein offener Kreis erkannt, wenn sich ein Fahrzeug zu einem ersten Zeitpunkt an einer Position befindet und sich zu einem zweiten Zeitpunkt wieder an der identischen Position befindet, wobei zu dem ersten Zeitpunkt eine erste lokale Fahrzeugumgebungskarte befüllt wird und zu dem zweiten Zeitpunkt eine zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte befüllt wird, und wenn ein Merkmal in der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte eine andere Position zugewiesen ist wie dem identischen Merkmal in der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte.
  • Erfindungsgemäß wird der offene Kreis (näherungsweise) geschlossen, indem die Position des Merkmals in der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte entsprechend der Position des Merkmals in der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte gesetzt wird, bzw. indem die Position des Merkmals in der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte an die Position des Merkmals in der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte angenähert wird. Hieraus lassen sich weitere Nebenbedingungen für den Graphen der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte sowie für den Graphen der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte ableiten. Ferner lassen sich weitere Nebenbedingungen für Graphen der Fahrzeugumgebungskarten, die zwischen der ersten und der zweiten Fahrzeugumgebungskarte generiert und befüllt wurden, ableiten. Dies erhöht die Konsistenz der entsprechenden Graphen.
  • Dabei ist es zweckmäßig, lokale Fahrzeugumgebungskarten, die zwischen der ersten und der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte generiert wurden, und Transformationen hiervon aufgrund der Schließung bzw. näherungsweise Schließung des offenen Kreises abzuleiten.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die globale Fahrzeugumgebungskarte aufgrund der Koordinatensysteme der der globalen Fahrzeugumgebungskarte zugrunde liegenden lokalen Fahrzeugumgebungskarten sowie aufgrund der Transformationen zwischen den der globalen Fahrzeugumgebungskarte zugrunde liegenden lokalen Fahrzeugumgebungskarten generiert. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung enthalten die Eigenschaften der Merkmale eine Kategorisierung und eine Größenangabe.
  • Beispielsweise kann eine Stange als Merkmal mittels eines Sensors erfasst werden und aus den Sensordaten extrahiert werden und folgende Eigenschaften haben: Radius mit einer Toleranz; Höhe mit einer Toleranz; Kategorie (Leitplanke, Pfosten und dergleichen). Beispielsweise kann eine Linie als Merkmal mittels eines Sensors erfasst werden und aus den Sensordaten extrahiert werden und folgende Eigenschaften haben: Scheitelpunkte mit einer Toleranz; Parameter einer Polynomdarstellung der Linie mit einer Toleranz; Breite der Linie mit einer Toleranz; Ausdehnung auf einer Oberfläche mit einer Toleranz; Kategorie (Spurlinie Randstreifen Graskante und dergleichen). Beispielsweise kann eine Ebene als Merkmal mittels eines Sensors erfasst werden und aus den Sensordaten extrahiert werden und folgende Eigenschaften haben: Normalvektor der Ebene mit einer Toleranz; Ausdehnung der Ebene; Kategorie (Gebäude, Tunnel, Vegetation, Boden und dergleichen).
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
    • 1 eine schematische Prinzipskizze gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    • 2 eine schematische Prinzipskizze gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    • 3 eine schematische Prinzipskizze gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    • 4 ein Blockdiagramm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
  • In den Figuren der Zeichnungen sind gleiche, funktionsgleiche und gleichwirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nicht anders ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • 1 zeigt eine erste lokale Fahrzeugumgebungskarte 16 mit einem ersten Koordinatensystem 14 sowie eine zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte 17 mit einem zweiten Koordinatensystem 15. Die Fahrzeugumgebungskarten 16 und 17 überlappen sich, allerdings ist der überlappender Teil in 1 nicht gesondert dargestellt.
  • In 1 sind zudem Merkmale 10, 11 und 12 zu sehen. Das Merkmal 10 ist lediglich in der ersten Fahrzeugumgebungskarte 16 dargestellt, wohingegen die Merkmale 11 und 12 in beiden lokalen Fahrzeugumgebungskarten 16 und 17 dargestellt sind. Dies geht daraus hervor, dass das Merkmal 10 lediglich einen Bezugsvektor in dem Koordinatensystem 14 aufweist, wohingegen die Merkmale 11 und 12 jeweils einen Bezugsvektor in dem Koordinatensystem 14 und einen Bezugsvektor in dem Koordinatensystem 15 aufweisen.
  • Ferner sind in 1 ein Sensorsichtfeld 103 sowie ein für den Fahrzeugsensor blindes Feld 101 dargestellt. Dementsprechend befinden sich die Merkmale 11 und 12 in dem Sensorsichtfeld 103, wohingegen das Merkmal 10 außerhalb des Sensorsichtfeldes 103 ist, also für einen Sensor nicht (mehr) sichtbar. Dementsprechend sind die Merkmale 11 und 12 zwar in den lokalen Fahrzeugumgebungskarten 16 und 17 eingetragen, jedoch sind die Positionen bzw. die Eigenschaften der Merkmale 11 und 12 veränderlich, also nicht fixiert, solange sich die Merkmale 11 und 12 in einem Sensorsichtfeld eines Fahrzeugs befinden. Dementgegen ist das Merkmal 10 fest der Fahrzeugumgebungskarte 16 eingetragen. Da das Merkmal 10 nicht länger in dem Sensorsichtfeld 103 ist, kann angenommen werden, dass sich seine Position und seine Eigenschaften durch weitere Messungen nicht mehr ändern. Dementsprechend ist das Merkmal 10 fest in der Fahrzeugumgebungskarte 16 eingetragen. In 1 ist dieser Unterschied zwischen den Merkmalen 10 und 11 bzw. 12 dadurch dargestellt, dass das fast eingetragene Merkmal 10 in 1 aufgefüllt dargestellt ist, wohingegen die Merkmale 11 und 12 in 1 nicht aufgefüllt dargestellt sind.
  • 2 zeigt ähnlich wie 1 eine erste lokale Fahrzeugumgebungskarte 16 sowie eine zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte 17. Die Fahrzeugumgebungskarten 16 und 17 überlappen sich in dem überlappenden Bereich 18 der Fahrzeugumgebungskarten 16, 17. Dementsprechend sind in 2 verschiedene Merkmale dargestellt, die lediglich in der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte 16 enthalten sind, die lediglich in der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte 17 enthalten sind oder die sowohl in der ersten als auch in der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte 16, 17 enthalten sind. Beispielsweise ist das Merkmal 12 lediglich in der ersten Fahrzeugumgebungskarte 16 enthalten. Das Merkmal 10 ist in der ersten Fahrzeugumgebungskarte 16 und in der zweiten Fahrzeugumgebungskarte 17 enthalten. Das Merkmal 11 ist lediglich in der zweiten Fahrzeugumgebungskarte 17 enthalten.
  • Dabei ist vorgesehen, die lokalen Fahrzeugumgebungskarten derart zu generieren bzw. zu initialisieren, dass zunächst eine erste Fahrzeugumgebungskarte 16 generiert wird. Sobald eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, oder das Fahrzeug eine vorbestimmte Strecke zurückgelegt hat, wird eine weitere Fahrzeugumgebungskarte 17 angelegt.
  • 3 zeigt fünf lokale Fahrzeugumgebungskarten mit jeweils einem Koordinatensystem 14, 15, 19, 20 und 21. Dabei überlappen sich je zwei benachbarte lokale Fahrzeugumgebungskarten, indem zu zwei benachbarten Fahrzeugumgebungskarten jeweils zumindest ein Merkmal existiert, welches in beiden benachbarten Fahrzeugumgebungskarten eingetragen ist. Beispielsweise ist das Merkmal 10 sowohl in der ersten Fahrzeugumgebungskarte mit dem Koordinatensystem 14 als auch in der zweiten Fahrzeugumgebungskarte mit dem Koordinatensystem 15 eingetragen. Das Merkmal 11 ist sowohl in der zweiten Fahrzeugumgebungskarte mit dem Koordinatensystem 15 als auch in der dritten Fahrzeugumgebungskarte mit dem Koordinatensystem 19 eingetragen. Aufgrund der Merkmale, die in zwei benachbarten Fahrzeugumgebungskarten enthalten sind, lässt sich für je zwei benachbarte Fahrzeugumgebungskarten eine Transformation ermitteln, die Merkmale zwischen den Koordinatensystemen zweier benachbarter Fahrzeugumgebungskarten abbildet. Beispielsweise überführt die Transformation T(0,1) z.B. das Merkmal 10 in dem ersten Koordinatensystem 14 in das Koordinatensystem 15 der benachbarten Fahrzeugumgebungskarte. Dementsprechend überführt die Transformation T(1,2) z.B. das Merkmal 11 in dem zweiten Koordinatensystem 15 in das dritte Koordinatensystem 19.
  • 4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zu einem Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte. In dem Schritt S1 werden fahrzeugumgebungsbezogene Sensordaten zu Merkmalen erfasst. In dem Schritt S2 werden die Merkmale aus den Sensordaten extrahiert, wobei den Merkmalen eine Position und wenigstens eine Eigenschaft zugewiesen wird. In dem Schritt S3 werden die extrahierten Merkmale in den Sensordaten oder aus den Sensordaten abgeleiteten Daten verfolgt, wobei die Sensordaten zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst wurden. In dem Schritt S4 wird eine erste lokale Fahrzeugumgebungskarte, die in einem ersten lokalen Koordinatensystem orientiert ist, mit den extrahierten Merkmalen befüllt. In dem Schritt S5 wird wenigstens eine zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte, die in einem zweiten lokalen Koordinatensystem orientiert ist, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Strecke zurückgelegt hat, und/oder eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, seitdem die erste lokale Fahrzeugumgebungskarte generiert wurde, befüllt. In dem Schritt S6 werden die erste lokale Fahrzeugumgebungskarte und die wenigstens eine zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte zu einer globalen Fahrzeugumgebungskarte zusammengesetzt.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Merkmal
    11
    Merkmal
    12
    Merkmal
    14
    Koordinatensystem
    15
    Koordinatensystem
    16
    Fahrzeugumgebungskarte
    17
    Fahrzeugumgebungskarte
    18
    überlappender Teil
    19
    Koordinatensystem
    20
    Koordinatensystem
    21
    Koordinatensystem
    101
    blindes Feld
    103
    Sensor-Sichtfeld
    T (i, j)
    Transformation vom i-ten Koordinatensystem ins j-te Koordinatensystem
    S1-S6
    Verfahrensschritte

Claims (7)

  1. Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte eines Fahrzeugs mit den folgenden Schritten: - Erfassen (S1) von fahrzeugumgebungsbezogenen Sensordaten zu Merkmalen (10; 11; 12); - Extrahieren (S2) der Merkmale (10; 11; 12) aus den Sensordaten, wobei den Merkmalen (10; 11; 12) eine Position und wenigstens eine Eigenschaft zugewiesen wird; - Verfolgen (S3) der extrahierten Merkmale (10; 11; 12) in den Sensordaten oder in aus den Sensordaten abgeleiteten Daten, die zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst wurden; - Generieren und Befüllen (S4) einer ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16; 17; 18), die in einem ersten lokalen Koordinatensystem (14; 15) orientiert ist, mit den extrahierten Merkmalen (10; 11; 12); - Generieren und Befüllen (S5) wenigstens einer zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16; 17), die in einem zweiten lokalen Koordinatensystem (14; 15) orientiert ist, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Strecke zurückgelegt hat und/oder eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, seitdem die erste lokale Fahrzeugumgebungskarte (16; 17) generiert wurde; - Zusammensetzen (S6) der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16; 17) und der wenigstens einen zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16; 17) zu einer globalen Fahrzeugumgebungskarte, wobei eine lokale und/oder eine globale Fahrzeugumgebungskarte eine Darstellung eines Graphen ist, wobei die Merkmale (10; 11; 12) in dem Graphen als Knoten gespeichert sind, wobei ein offener Kreis erkannt wird, wenn sich ein Fahrzeug zu einem ersten Zeitpunkt an einer Position befindet und sich zu einem zweiten Zeitpunkt an der identischen Position befindet, wobei zu dem ersten Zeitpunkt eine erste lokale Fahrzeugumgebungskarte (16) befüllt wird und zu dem zweiten Zeitpunkt eine zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte (17) befüllt wird, und wenn einem Merkmal (10; 11; 12) in der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16) eine andere Position zugewiesen ist als dem entsprechenden Merkmal (10; 11; 12) in der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (17) und wobei der offene Kreis geschlossen oder näherungsweise geschlossen wird, indem die Position des Merkmals (10; 11; 12) in der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (17) entsprechend der Position des Merkmals (10; 11; 12) in der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16) gesetzt wird, oder indem die Position des Merkmals in der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (17) an die Position des Merkmals in der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16) angenähert wird.
  2. Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mehrere Erfassungen zu einem Merkmal (10; 11; 12) akkumuliert werden und die Positionen und/oder die Eigenschaft des Merkmals aufgrund der Akkumulation verändert werden.
  3. Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste lokale Fahrzeugumgebungskarte (16) und die zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte (17) derart generiert werden, dass sich die erste und die zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte (17) überlappen, wobei sich insbesondere ein überlappender Teil (18) der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16) auf eine Fläche bezieht, die halb so groß ist wie die Fläche, auf die sich die erste lokale Fahrzeugumgebungskarte (16) bezieht.
  4. Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte nach Anspruch 3, wobei für die erste und die zweite lokale Fahrzeugumgebungskarte (16; 17) eine Transformation (22; 23; 24; 25) ermittelt wird, welche die Merkmale (10) des überlappenden Teils (18) der ersten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16) auf entsprechende Merkmale des überlappenden Teils (18) der zweiten Fahrzeugumgebungskarte (17) abbildet.
  5. Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte nach einem der vorstehenden Ansprüche , wobei weitere lokale Fahrzeugumgebungskarten die zwischen der ersten und der zweiten lokalen Fahrzeugumgebungskarte (16; 17) generiert wurden und Transformationen (22; 23; 24; 25) hiervon aufgrund der Schließung oder näherungsweise Schließung des offenen Kreises verändert werden.
  6. Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die globale Fahrzeugumgebungskarte aufgrund der Koordinatensysteme der der globalen Fahrzeugumgebungskarte zugrunde liegenden lokalen Fahrzeugumgebungskarten (16; 17) sowie aufgrund der Transformationen (22; 23; 24; 25) generiert wird.
  7. Verfahren zum Generieren einer Fahrzeugumgebungskarte nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eigenschaften der Merkmale (10; 11; 12) eine Kategorisierung und eine Größenangabe enthalten.
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