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Die vorliegende Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zum Steuern eines Kartierungsverfahrens, abhängig von einer Güte, wobei diese Güte abhängig von Fahrzeugen in einer Umgebung eines Kartierungsfahrzeugs bestimmt wird.
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Stand der Technik
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Hochautomatische Fahrzeuge brauchen eine hochgenaue Lokalisierung. Dabei sind Lokalisierungsverfahren, welche auf der Detektion von Merkmalen (hier: Umgebungsmerkmale) basieren - eine sogenannte Feature-Lokalisierung - bekannt.
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Dafür werden Karten dieser Features aus einer oder mehreren Messfahrten erstellt. Im Lokalisierungsfahrzeug werden die Lokalisierungskarten-Merkmale mit momentan gemessenen bzw. erfassten Sensormerkmalen verglichen, um die Fahrzeugposition und Orientierung - relativ zu dieser Karte - zu bestimmen.
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Dabei ist ein bekanntes Problem für Kartierungsverfahren, dass beispielsweise viele parkende Fahrzeuge oder dichter Verkehr sowohl einerseits dies Features verdecken können und andererseits fälschlicherweise in die Karte aufgenommen werden können. Ebenso sind bestimmte Wetterverhältnisse (z.B. starker Regen oder Schneefall) abhängig von der Art der Sensoren der Qualität der Karte abträglich, da durch die anderen Fahrzeuge ebenfalls Features in der Umgebung verdeckt werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern eines Kartierungsverfahrens umfasst einen Schritt des Erfassens einer Position eines Kartierungsfahrzeugs und einen Schritt des Erfassens von Fahrzeugdatenwerten, abhängig von der Position, wobei die Fahrzeugdatenwerte Fahrzeuge in einer Umgebung des Kartierungsfahrzeugs repräsentieren. Das Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt des Bestimmens einer Güte der Umgebung für das Kartierungsverfahren, abhängig von den Fahrzeugen in der Umgebung, und einen Schritt des Bereitstellens eines Signals zum Steuern des Kartierungsverfahrens, abhängig von der Güte.
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Unter einem Kartierungsverfahren ist ein Verfahren zum Erstellen einer (digitalen) Karte und/oder zum Erweitern bzw. Ergänzen einer bereits vorhandenen Karte zu verstehen.
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Unter einem Kartierungsfahrzeug ist ein Fahrzeug zu verstehen, welches eine Umfeldsensorik umfasst, wobei die Umfeldsensorik wenigstens einen Video- und/oder wenigstens einen Radar- und/oder wenigstens einen Lidar- und/oder wenigstens einen Ultraschall- und/oder wenigstens einen weiteren Sensor - welcher dazu ausgebildet ist, eine Umgebung des Fahrzeugs in Form von Umgebungsdatenwerten zu erfassen - umfasst. Die Umfeldsensorik ist insbesondere dazu ausgebildet, Umgebungsmerkmale in der Umgebung (Straßenverlauf, Verkehrszeichen, Fahrbahnmarkierung, Gebäude, Fahrbahnbegrenzungen, etc.) zu erfassen, wobei diese Umgebungsmerkmale für das Kartierungsverfahren verwendet werden (können). In einer Ausführungsform umfasst die Umfeldsensorik beispielsweise eine Recheneinheit (Prozessor, Arbeitsspeicher, Festplatte) mit einer geeigneten Software und/oder ist mit solch einer Recheneinheit verbunden, wodurch diese Umgebungsmerkmale erfasst und/oder klassifiziert bzw. zugeordnet werden können.
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Unter einem Erfassen von Fahrzeugdatenwerten ist beispielsweise das Anfordern und/oder Empfangen der Fahrzeugdatenwerte von einem externen Server bzw. einer Cloud und/oder einer Speichereinrichtung, welche die Fahrzeugdatenwerte umfasst, zu verstehen.
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Unter einer Güte der Umgebung für das Kartierungsverfahren ist beispielsweise zu verstehen, wie geeignet die Umgebung - zumindest temporär (wenigstens für die Dauer in der sich das Kartierungsfahrzeug in einem Bereich der Umgebung befindet) - für das Kartierungsverfahren ist. Beispielsweise ist eine Umgebung ungeeignet, wenn für die Kartierung relevante Umgebungsmerkmale - insbesondere statische Umgebungsmerkmale - aufgrund bestimmter Umstände (bezogen auf die Umfeldsensorik des Kartierungsfahrzeugs) nicht oder nur unzuverlässig bzw. ungenau erfasst werden können. Entsprechend ist eine Umgebung geeignet bzw. ist die Güte entsprechend hoch, wenn diese relevanten Umgebungsmerkmale mittels der Umfeldsensorik des Kartierungsfahrzeugs erfasst werden können. Die Güte ist beispielsweise ein digitaler Wert zwischen 0 und 1 (0: schlecht, ungeeignet, etc.; 1: gut, geeignet, etc.; Werte dazwischen (0,3, 0,5, etc.) stellen dabei Zwischenstufen dar, welche beispielsweise repräsentieren, dass nur einzelne Umgebungsmerkmale erfasst werden können oder dass erfasste Umgebungsmerkmale nur teilweise bzw. nur mit einer entsprechenden Fehlertoleranz erfasst werden können.
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Das erfindungsgemäße Verfahren löst unter anderem vorteilhafterweise die Aufgabe, ein Kartierungsverfahren derart zu steuern, dass sowohl ein Kartierungsaufwand als auch Kartierungskosten reduziert werden. Diese Aufgabe wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst, indem zum einen eine Güte der Umgebung für das Kartierungsverfahren, wenigstens abhängig von Fahrzeugen in der Umgebung, bestimmt wird und zum anderen ein Signal zum Steuern des Kartierungsverfahrens, abhängig von der vorab bestimmten Güte, bereitgestellt wird. Dadurch sind beispielsweise weniger Kartierungsfahrten notwendig, da diese gezielt - abhängig von der Güte - ausgeführt werden können. Weiterhin können Kosten für Datenübertragungen, welche für das Kartierungsverfahren notwendig sind, reduziert werden, indem beispielsweise nur dann - abhängig von der Güte - Kartierungsdatenübertragen werden, wenn diese auch aufgrund ihrer Qualität für das Kartierungsverfahren genutzt werden können.
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Vorzugsweise repräsentiert das Signal eine Aufforderung zum Übertragen von Umgebungsdatenwerten, wobei die Umgebungsdatenwerte die Umgebung des Kartierungsfahrzeugs repräsentieren, wobei die Umgebung wenigstens ein Umgebungsmerkmal für das Kartierungsverfahren umfasst.
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Unter einer Aufforderung zum Übertragen von Umgebungsdatenwerten ist beispielsweise zu verstehen, dass das Kartierungsfahrzeug von sich aus eine Übertragung der Umgebungsdatenwerte an einen Kartierungsserver veranlasst, indem mittels des Signals eine Sende- und/oder Empfangseinheit des Kartierungsfahrzeugs dazu veranlasst wird, die Umgebungsdatenwerte entsprechend zu übertragen bzw. auszusenden. In einer alternativen Ausführungsform ist darunter zu verstehen, dass ein Kartierungsserver das Signal derart bereitstellt bzw. mittels einer Sende- und/oder Empfangseinheit an das Kartierungsfahrzeug aussendet, dass das Kartierungsfahrzeug in Form des Signals eine entsprechende Aufforderung zum Übertragen der Umgebungsdatenwerte erhält.
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Vorzugsweise repräsentieren die Fahrzeugdatenwerte parkende Fahrzeuge und/oder stehende Fahrzeuge in der Umgebung des Kartierungsfahrzeugs. Vorzugsweise werden weiterhin Wetterdaten, welche einen Wetterzustand in der Umgebung repräsentieren, erfasst, wobei die Güte der Umgebung für das Kartierungsverfahren zusätzlich abhängig von dem Wetterzustand in der Umgebung erfolgt.
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Das Bestimmen der Güte, abhängig von den Fahrzeugen in der Umgebung (parkende und/oder stehende Fahrzeuge, etc.) und/oder zusätzlich abhängig von dem Wetterzustand in der Umgebung, erfolgt beispielsweise, indem die Güte als Funktion der oben genannten Parameter bestimmt wird. In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Bestimmen der Güte beispielsweise mittels einer (digitalen) Wertematrix, indem verschiedenen Kombinationen der oben genannten Parameter (Anzahl parkender und/oder stehender Fahrzeuge und/oder verschiedene Wetterzustände (sonnig, neblig, leichter Regen, starker Regen, Schneefall, etc.) entsprechende Gütewerte zugeordnet werden.
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Hierin zeigen sich die Vorteile, dass gerade Fahrzeuge, welche für das Kartierungsverfahren relevante Umgebungsmerkmale in der Umgebung verdecken (können), sowie bestimmte Wetterzustände, welche eine Funktionsfähigkeit eines Sensors stark beeinträchtigen (können), berücksichtigt werden, so dass beispielsweise teure Datenübertragungen der Umgebungsdatenwerte, welche unter Umständen keinen oder nur sehr geringen Nutzen für das gewünschte Kartierungsverfahren mit sich bringen, vermieden werden.
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Vorzugsweise umfasst das Signal eine Fahrzeugstrategie zum Betreiben des Kartierungsfahrzeugs, wobei die Fahrzeugstrategie ein wenigstens teilweises Abfahren der Umgebung für das Kartierungsverfahren vorsieht.
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Hierunter ist beispielsweise zu verstehen, dass die Fahrzeugstrategie eine Vorgabe für eine Fahrt, beispielsweise mittels einzelner Koordinaten und/oder mittels einer vorgegebenen Trajektorie und/oder mittels Befehle für eine automatisierte Quer- und Längssteuerung des Kartierungsfahrzeugs, etc., repräsentiert, welche in Form des Signals an das Kartierungsfahrzeug übertragen wird.
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Hierin zeigt sich der Vorteil, dass - abhängig von der Güte der Umgebung - gezielt eine Kartierungsfahrt in dieser Umgebung ausgeführt wird, wenn entsprechend der Güte der Zustand der Umgebung für das Kartierungsverfahren günstig ist (wenig parkender Fahrzeuge, gute - wetterbedingte - „Sichtverhältnisse“ für die Umfeldsensorik, etc.). Dies reduziert beispielsweise Kosten für eine Kartierungsfahrt, indem nur diese nur dann stattfindet, wenn die dabei erfassten Umgebungsdatenwerte einen entsprechenden Nutzen für das Kartierungsverfahren bringen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät oder ein Kartierungsserver, ist dazu eingerichtet, alle Schritte des Verfahrens gemäß einem der Verfahrensansprüche auszuführen.
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In einer möglichen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Recheneinheit (Prozessor, Arbeitsspeicher, Festplatte) sowie eine geeignete Software um das Verfahren gemäß einem der Verfahrensansprüche auszuführen. Dazu umfasst die Vorrichtung beispielsweise eine Sende- und/oder Empfangseinheit, welche dazu ausgebildet ist, eine Position (in Form von Datenwerten) und/oder Fahrzeugdatenwerte und/oder Umgebungsdatenwerte und/oder ein Signal zum Steuern des Kartierungsfahrzeugs bereitzustellen und/oder zu übertragen und/oder zu empfangen. In einer alternativen Ausführungsform ist die Vorrichtung mittels einer geeigneten Schnittstelle mit einer Sende- und/oder Empfangseinrichtung verbunden.
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Unter einem Kartierungsserver ist beispielsweise ein Server oder ein Verbund von Server (Cloud) zu verstehen, welcher dazu eingerichtet ist, ein Kartierungsverfahren auszuführen. In einer möglichen Ausführungsform ist die Vorrichtung als ein Steuergerät des Kartierungsfahrzeugs ausgebildet, welches mittels einer Sende- und/oder Empfangseinheit Datenwerte bzw. (digitale) Signale mit einem Kartierungsserver austauschen kann, wobei das Verfahren aber seitens des Kartierungsfahrzeugs ausgeführt wird. In einer alternativen Ausführungsform entspricht die Vorrichtung selbst einem Kartierungsserver bzw. wird von einem Kartierungsverfahren umfasst, wobei das Verfahren seitens des Kartierungsservers ausgeführt wird.
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Weiterhin wird ein Computerprogramm beansprucht, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Verfahrensansprüche auszuführen. In einer Ausführungsform entspricht das Computerprogramm der von der Vorrichtung umfassten Software.
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Weiterhin wird ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist, beansprucht.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung aufgeführt.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung als Steuergerät ausgebildet ist;
- 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung als Kartierungsserver ausgebildet ist; und
- 3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Ablaufdiagramms.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Kartierungsfahrzeug 100, welches sich entlang eines Verkehrsweges bewegt. Dabei wird eine Position des Kartierungsverfahrens erfasst, indem diese beispielsweise mittels einer Lokalisierungseinrichtung (Navigationssystem, etc.) bestimmt wird. Anschließend werden Fahrzeugdatenwerte, abhängig von der Position, erfasst, wobei die Fahrzeugdatenwerte Fahrzeuge 120, 140 in einer Umgebung des Kartierungsfahrzeugs repräsentieren. In einer Ausführungsform repräsentieren die Fahrzeugdatenwerte beispielsweise parkende Fahrzeuge 120 und/oder stehende Fahrzeuge 140 und/oder eine Verkehrsdichte (beispielsweise in Form eines entsprechenden Wertes) in der Umgebung des Kartierungsfahrzeugs 100.
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Anschließend wird eine Güte der Umgebung für das Kartierungsverfahren, wenigstens abhängig von den Fahrzeugen 120, 140 in der Umgebung, mittels der Vorrichtung 110 bestimmt. In einer alternativen Ausführungsform werden beispielsweise weiterhin Wetterdaten, welche einen Wetterzustand in der Umgebung repräsentieren, erfasst. Dabei erfolgt das Bestimmen der Güte der Umgebung für das Kartierungsverfahren zusätzlich abhängig von dem Wetterzustand in der Umgebung.
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Anschließend wird ein Signal zum Steuern des Kartierungsverfahrens 100, abhängig von der Güte, bereitgestellt. In einer Ausführungsform wird das Signal beispielsweise derart bereitgestellt, dass Umgebungsdatenwerten, welche die Umgebung des Kartierungsfahrzeugs 100 repräsentieren, wobei die Umgebung wenigstens ein Umgebungsmerkmal 130 für das Kartierungsverfahren umfasst, an einen Kartierungsserver übertragen werden. In einer alternativen Ausführungsform repräsentiert das Signal beispielsweise, dass - ausgehend von der vorab bestimmten Güte - keine Übertragung stattfindet, indem das Verfahren abgebrochen wird.
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2 zeigt ein Kartierungsfahrzeug 100, welches sich entlang eines Verkehrsweges bewegt. Dabei wird eine Position des Kartierungsverfahrens erfasst, indem diese beispielsweise mittels einer Lokalisierungseinrichtung (Navigationssystem, etc.) bestimmt, mittels einer Sende- und/oder Empfangseinrichtung übertragen und von der Vorrichtung 110 empfangen wird. Anschließend werden Fahrzeugdatenwerte, abhängig von der Position, erfasst, wobei die Fahrzeugdatenwerte Fahrzeuge 120, 140 in einer Umgebung des Kartierungsfahrzeugs repräsentieren. In einer Ausführungsform repräsentieren die Fahrzeugdatenwerte beispielsweise parkende Fahrzeuge 120 und/oder stehende Fahrzeuge 140 und/oder eine Verkehrsdichte (beispielsweise in Form eines entsprechenden Wertes) in der Umgebung des Kartierungsfahrzeugs 100.
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Anschließend wird eine Güte der Umgebung für das Kartierungsverfahren, wenigstens abhängig von den Fahrzeugen 120, 140 in der Umgebung, mittels der Vorrichtung 110 bestimmt. In einer alternativen Ausführungsform werden beispielsweise weiterhin Wetterdaten, welche einen Wetterzustand in der Umgebung repräsentieren, erfasst. Dabei erfolgt das Bestimmen 330 der Güte der Umgebung für das Kartierungsverfahren zusätzlich abhängig von dem Wetterzustand in der Umgebung. In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Bestimmen 330 zusätzlich oder alternativ abhängig von weiteren Fahrzeugen, welche die Umgebung vorab - unabhängig von dem Kartierungsfahrzeug 100 - erfassen und an den Kartierungsserver (direkt oder mittels zwischengelagerten Servern) übertragen und/oder zusätzlich oder alternativ abhängig von externen - relativ zu dem Kartierungsfahrzeug 100 - Wetterdiensten.
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Anschließend wird ein Signal zum Steuern des Kartierungsverfahrens 300, abhängig von der Güte, bereitgestellt. In einer Ausführungsform wird das Signal beispielsweise derart bereitgestellt, dass das Signal eine Aufforderung zum Übertragen von Umgebungsdatenwerten repräsentiert, wobei die Umgebungsdatenwerte die Umgebung des Kartierungsfahrzeugs 100 repräsentieren, wobei die Umgebung wenigstens ein Umgebungsmerkmal 130 für das Kartierungsverfahren umfasst. Die angeforderten Umgebungsdatenwerte werden dabei bereits vor dem Bereitstellen des Signals erfasst - beispielsweise indem das Kartierungsfahrzeug 100 ohnehin die Umgebung (regelmäßig) erfasst - oder erst erfasst, nachdem das Signal zur Aufforderung von dem Kartierungsfahrzeug 100 empfangen und entsprechend ausgewertet bzw. verarbeitet wurde. In dieser möglichen Ausführungsform repräsentiert das Signal somit beispielsweise eine Fahrzeugstrategie zum Betreiben des Kartierungsfahrzeugs 100, wobei die Fahrzeugstrategie ein wenigstens teilweises Abfahren der Umgebung für das Kartierungsverfahren vorsieht. Dies hat den Vorteil, dass das Kartierungsfahrzeug 100, abhängig von seiner Position und abhängig von der Güte der Umgebung, von der Vorrichtung 110 (hier: Kartierungsserver) dazu verwendet wird, um diese Umgebung (bzw. das wenigstens eine von der Umgebung umfasste Umgebungsmerkmal 130) für das Kartierungsverfahren in Form von Umgebungsdatenwerten zu erfassen und an die Vorrichtung 110 zu übertragen.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 300 zum Steuern eines Kartieru ngsverfah rens.
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In Schritt 301 startet das Verfahren 300.
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In Schritt 310 wird eine Position eines Kartierungsfahrzeugs 100 erfasst.
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In Schritt 320 werden Fahrzeugdatenwerten, abhängig von der Position, erfasst, wobei die Fahrzeugdatenwerte Fahrzeuge 120, 140 in einer Umgebung des Kartierungsfahrzeugs 100 repräsentieren.
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In Schritt 330 wird eine Güte der Umgebung für das Kartierungsverfahren, abhängig von den Fahrzeugen 120, 140 in der Umgebung, bestimmt.
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In Schritt 340 wird ein Signal zum Steuern des Kartierungsverfahrens, abhängig von der Güte, bereitgestellt.
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In Schritt 350 endet das Verfahren 300.
