-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer digitalen Karte, ein Steuergerät, ein Computerprogramm sowie ein maschinenlesbares Speichermedium.
-
Stand der Technik
-
Automatisierte Fahrfunktionen und Fahrzeuge mit automatisierten Fahrfunktionen erlangen zunehmend an Bedeutung. Für eine erfolgreiche Umsetzung von automatisierten Fahrfunktionen sind aktuelle und präzise Karten essentiell.
-
Durch den Einsatz von digitalen Karten für automatisierte Fahrfunktionen können begrenzte Sensorreichweiten und Verdeckungen von Abtastbereichen der Sensoren von Fahrzeugen kompensiert und eine vollständige Umfeldwahrnehmung ermöglicht werden.
-
Des Weiteren können digitale Karten außerhalb einer Fahrzeugumgebung mit einer üblicherweise höheren Rechenleistung erstellt werden, wodurch komplexere Verarbeitungsalgorithmen und eine größere Datenmenge verarbeitet und bereitgestellt werden kann. Die Verwertung der Karten durch ein fahrzeugseitiges Steuergerät erfordert eine geringere Rechenleistung als die fahrzeugexterne Erstellung der Karten.
-
Zum Verwenden von digitalen Karten bei automatisierten Fahrfunktionen, wird eine digitale Karte üblicherweise in kleinere Kartenkacheln unterteilt. Die digitale Karte wird hierbei in ein Raster mit gleichen Kartenkacheln geteilt. Problematisch an dieser Unterteilung der digitalen Karte ist der unkontrollierte Verlauf der Grenzen der Kartenkacheln. Hierdurch können Straßenverläufe an ungeeigneten Stellen, wie beispielsweise Kreuzungen, geteilt werden, wodurch für eine derartige Navigation mehrere Kartenkacheln notwendig sind. Hierdurch steigen der Rechenaufwand und die benötigte Datenmenge bei der Aktualisierung, der Verwendung und dem Abrufen der digitalen Karte.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gesehen werden, ein Verfahren zum derartigen Aufteilen von digitalen Karten vorzuschlagen, welches einen Rechenaufwand und die zu verarbeitende Datenmenge bei der Handhabung der digitalen Karte verringert.
-
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
-
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erstellen einer digitalen Karte bereitgestellt. Das Verfahren kann durch ein Steuergerät durchgeführt werden.
-
In einem Schritt werden Messdaten mindestens eines Sensors von mindestens einem Kartierungsfahrzeug empfangen.
-
Anhand der empfangenen Messdaten werden Positionen und Orientierungen des Kartierungsfahrzeugs durch ein SLAM-Verfahren ermittelt. Die Kartierung kann beispielsweise durch ein Graph-SLAM Verfahren erfolgen, welches dazu eingerichtet ist, Fahrzeugposition und Fahrzeugorientierungen explizit zu modellieren.
-
Die von Kartierungsfahrzeugen empfangenen Messdaten können vorverarbeitet werden. Die von unterschiedlichen Kartierungsfahrzeugen empfangenen Messdaten werden anschließend geometrisch ausgerichtet. Die Ausrichtung kann mit Hilfe von statischen Landmarken und Merkmalen erfolgen, die in unterschiedlichen Messdaten-Sätzen durch das Steuergerät auffindbar sind. Nach der Ausrichtung der Messdaten durch das Steuergerät können die Position der statischen Landmarken und auch die Posen der Kartierungsfahrzeuge ermittelt werden. Die Posen der Kartierungsfahrzeuge umfassen hierbei die Positionen und Orientierung der Kartierungsfahrzeuge während unterschiedlicher Zeitpunkte.
-
Basierend auf den empfangenen Messdaten, den Positionen und Orientierungen des Kartierungsfahrzeugs wird die digitale Karte generiert. Es können beispielsweise aus den Landmarken Lokalisierungskarten erstellt werden. Aus der Sequenz der Kartierungsfahrzeug-Posen kann die gefahrene Trajektorie der Kartierungsfahrzeuge abgeleitet werden. Neben der Analyse der Trajektorien können die Landmarken durch das Steuergerät zu Planungskarten weiterverarbeitet werden.
-
Anhand der Trajektorien der Kartierungsfahrzeuge, welche auf dem zeitlichen Verlauf der Posen der Kartierungsfahrzeuge beruhten, können Daten eines Straßenverlaufs ermittelt werden.
-
Alternativ oder zusätzlich können die Daten des Straßenverlaufs aus einer Datenbank empfangen werden. Die Datenbank kann eine im Steuergerät integrierte oder eine externe Datenbank sein, auf welche das Steuergerät datenleitend zugreifen kann.
-
In einem weiteren Schritt wird die digitale Karte in mindestens zwei Kartenabschnitte unterteilt, welche zumindest einen Teil der digitalen Karte ausbilden. Durch das Unterteilen der digitalen Karte in mehrere Kartenabschnitte kann die zu empfangende und die zu verarbeitende Datenmenge gesenkt werden.
-
Die Kartenabschnitte werden erfindungsgemäß entlang des Straßenverlaufs erstellt, wobei die Kartenabschnitte Verbindungsinformationen zueinander aufweisen, welche mit dem Straßenverlauf korrespondieren.
-
Vorzugsweise können die Verbindungsinformationen der Kartenabschnitte einem Verlauf von Fahrspuren des Straßenverlaufs entsprechen, sodass beispielsweise Kreuzungen abbildende Kartenabschnitte und Tunnel abbildende Kartenabschnitte deutlich voneinander unterscheidbar sind.
-
Durch das Einteilen der digitalen Karte in Kartenabschnitte, welche einem geometrischen Verlauf von Straßen folgen, kann eine optimierte initiale Kartierung durchgeführt werden. Die Grenzen der Kartenabschnitte müssen nicht zwangsweise geradlinig verlaufen. Hierdurch können zwei benachbarte Kartenabschnitte derart angeordnet sein, dass eine Zerstückelung von Straßen durch die Anzahl von verwendeten Kartenabschnitten minimiert wird.
-
Beispielsweise kann durch das Verfahren verhindert werden, dass die Grenzen von Kartenabschnitten eine Kreuzung des Straßenverlaufs durchqueren oder entlang einer Straßenmitte verlaufen.
-
Des Weiteren sind die Grenzen aller Kartenabschnitte bekannt und basierend auf der Struktur des Straßenverlaufs erstellt. Eine derartige explizite Handhabung der Kartenabschnitte ermöglicht eine präzise und konsistente Ausrichtung der Kartenabschnitte. Darüber hinaus können Unklarheiten bei der Erstellung von Kartenabschnitten, die sich über mehrere Höhenebenen erstrecken, wie beispielsweise Parkhäuser, Überführungen und Unterführungen, vermieden werden, da die Verbindungsinformationen der Kartenabschnitte eine Verknüpfung entlang unterschiedlicher Höhenebenen ermöglichen.
-
Bei der Durchführung von Aktualisierung kann die Anzahl der benötigten Kartenabschnitte minimiert werden. Da alle den Straßenverlauf aufweisenden Kartenabschnitte aktualisiert werden müssen und eine unvorteilhafte Aufteilung des Straßenverlaufs entlang der Längsrichtung unterbunden wird, kann die benötigte Datenmenge gesenkt und der Aktualisierungsvorgang besonders schnell durchgeführt werden. Analog hierzu kann die verwendete Datenmenge durch Fahrzeuge reduziert werden, welche die Kartenabschnitte für Navigationsaufgaben vom Steuergerät beziehen. Benachbarte Kartenabschnitte, welche ohne Straßenverläufe ausgeführt sind, werden nicht benötigt und somit nicht übertragen.
-
Das Steuergerät kann die Kartenabschnitte der digitalen Karte über eine Kommunikationsverbindung anfragenden Fahrzeugen bereitstellen. Die Kommunikationsverbindung kann beispielsweise auf einem WLAN, UMTS, GSM, LTE, 5G und dergleichen Übertragungsstandard basieren.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung können unterschiedliche Kartenabschnitte für unterschiedliche Fahrtrichtungen entlang des Straßenverlaufs erstellt und bereitgestellt werden. Hierdurch können unvorteilhafte Ausrichtungen und Abschattungen von Merkmalen bei der Kartierung vermieden werden. Insbesondere können Merkmale, welche nur aus einer Richtung sichtbar sind, gezielt in den entsprechenden richtungsabhängigen Kartenabschnitten gespeichert und bereitgestellt werden.
-
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Steuergerät bereitgestellt, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, das Verfahren auszuführen. Das Steuergerät kann beispielsweise ein fahrzeugseitiges Steuergerät, ein fahrzeugexternes Steuergerät oder eine fahrzeugexterne Servereinheit, wie beispielsweise ein Cloud-System, sein.
-
Darüber hinaus wird nach einem Aspekt der Erfindung ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer oder ein Steuergerät diesen veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist.
-
Das Fahrzeug kann gemäß der BASt Norm assistiert, teilautomatisiert, hochautomatisiert und/oder vollautomatisiert bzw. fahrerlos betreibbar sein.
-
Das Fahrzeug kann beispielsweise als ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Robotaxi und dergleichen sein. Das Fahrzeug ist nicht auf einen Betrieb auf Straßen beschränkt. Vielmehr kann das Fahrzeug auch als ein Wasserfahrzeug, Luftfahrzeug, wie beispielsweise eine Transportdrohne, und dergleichen ausgestaltet sein.
-
Die Kartenabschnitte können vorzugsweise Verbindungsinformationen zu ihren benachbarten Kartenabschnitten aufweisen. Die Verbindungsinformationen können einen befahrbaren Weg bzw. den befahrbaren Straßenverlauf abbilden, welcher von einem Kartenabschnitt zu einem benachbarten Kartenabschnitt führt.
-
Die Verbindungsinformationen repräsentieren somit den Straßenverlauf durch die Kartenabschnitte.
-
Die Verbindungsinformationen können somit technisch einfach und schnell dazu eingesetzt werden, einen Horizont potenzieller Kartenabschnitte zu finden, die von einem bestimmten Standort im Straßennetz aus erreichbar sind. Die Verbindungsinformationen können somit auch von Kartierungsalgorithmen zum Ermitteln der für eine geplante Trajektorie benötigten Kartenabschnitte eingesetzt werden. Zusätzliche Suchalgorithmen können somit entfallen.
-
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Kartenabschnitte mit einer gleichen oder ungleichen Form, Größe, Position innerhalb der digitalen Karte und/oder einer Winkelausrichtung zueinander erstellt, wobei die Kartenabschnitte aneinander grenzend und/oder einander überlappend ausgebildet werden. Insbesondere können die Kartenabschnitte sich bereichsweise oder vollständig überlappen und somit beispielsweise zwei unterschiedliche Ebenen ausbilden, welche abhängig von der Fahrtrichtung oder Planungsrichtung abrufbar sind.
-
Insbesondere können die Kartenabschnitte, im Unterschied zu einem regulären Kartenraster mit Kartenkacheln, unterschiedliche Größe, Formen, Flächen, Ausrichtungen und dergleichen aufweisen. Des Weiteren muss nicht die gesamte Fläche der digitalen Karte durch die mindestens zwei Kartenabschnitte abgedeckt werden, wodurch der Speicherbedarf für die empfangenen Kartenabschnitte reduziert wird.
-
Die Kartenabschnitte bilden eine endliche Fläche der digitalen Karte ab bzw. sind als Teile der digitalen Karte mit einer endlichen Fläche ausgestaltet. Die Kartenabschnitte beinhalten hierbei die Karteninformationen der digitalen Karte entsprechend der Anordnung der Kartenabschnitte auf der digitalen Karte.
-
Mehrere Kartenabschnitte können sich mehrmals überlagern, aneinander grenzend oder voneinander beabstandet sein.
-
Beispiele für den Einsatz sich überlappender oder sich überlagernder Kartenabschnitte können durch Überschneidungen bzw. Unterschneidungen oder durch Tunnel im Straßenverlauf veranschaulicht werden. Parkhäuser mit mehreren Ebenen können ebenfalls durch mehrere sich überlagernde Kartenabschnitte digitale Wiedergegeben werden. Die Verbindungsrampen der Ebenen des Parkhauses können durch die Verbindungsinformationen präzise umgesetzt werden.
-
Durch den Einsatz mehrerer sich überlappender oder überlagernder Kartenabschnitte können auch komplexe Verkehrssituationen und Straßenverläufe über mehrere Höhenebenen ohne Mehrdeutigkeiten digital abgebildet und zwecks Navigationsaufgaben genutzt werden.
-
Die Verbindungsinformationen der Kartenabschnitte können voneinander abweichen und müssen nicht zwangsweise zwei oder mehr Kartenabschnitte miteinander verknüpfen.
-
Die Verbindungsinformationen geben vorzugsweise Aufschluss darüber, wie ein Straßenverlauf eines ersten Kartenabschnitts außerhalb des ersten Kartenabschnitts verläuft.
-
Beispielsweise kann der Straßenverlauf des ersten Kartenabschnitts zu einem zweiten Kartenabschnitt und anhand einer Abzweigung des Straßenverlaufs zu einem parallelen dritten Kartenabschnitt führen. Somit können die Verbindungsinformationen des ersten Kartenabschnitts Verknüpfungen zu dem zweiten und dem dritten Kartenabschnitt aufweisen.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform werden die Kartenabschnitte mit Mittelpunkten erstellt, wobei die Mittelpunkte der Kartenabschnitte entlang des Straßenverlaufs ausgebildet werden. Durch diese Maßnahme können die Kartenabschnitte zentriert entlang des Straßenverlaufs erstellt und ausgerichtet werden. Vorzugsweise bildet eine Mittellinie des Straßenverlaufs ein Parameter zur Zentrierung der Kartenabschnitte aus. Hierdurch kann jeder Kartenabschnitt einen größtmöglichen Anteil der Straßenverlaufs umfassen, wodurch die Anzahl der notwendigen Kartenabschnitte reduziert wird.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Kartenabschnitte mit geografischen Koordinaten, welche die Grenzen der Kartenabschnitte definieren, erstellt. Beispielsweise können die geografischen Koordinaten von Eckpunkten oder Zwischenpunkten der Grenzen, welche die Kartenabschnitte definieren, mit den lokalen Karteninformationen der jeweiligen Kartenabschnitte gespeichert sein. Hierzu kann pro Kartenabschnitt eine Datei oder ein Dateiabschnitt der digitalen Karte verwendet werden.
-
Die geografischen Koordinaten können beispielsweise als Längengrade und Breitengrade ausgestaltet sein.
-
Durch den präzisen Verlauf der Grenzen der Kartenabschnitte kann technisch einfach ermittelt werden, ob sich ein Fahrzeug innerhalb eines Kartenabschnitts befindet oder diesen bereits verlassen hat.
-
Die geografischen Koordinaten sind nicht auf den Einsatz von rechteckig oder quadratisch geformten Kartenabschnitten beschränkt. Die Kartenabschnitte können auch als ein Dreieck, ein regelmäßiges Vieleck und/oder als ein unregelmäßiges Vieleck geformt sein. Insbesondere können innerhalb einer digitalen Karte unterschiedlich geformte Kartenabschnitte eingesetzt werden.
-
Vorzugsweise können die Form und die Größe, wie beispielsweise Fläche, der Kartenabschnitte oder eines Kartenabschnitts an eine Form des Straßenverlaufs angepasst werden.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform wird mindestens eine Trajektorie und/oder eine Breite des Straßenverlaufs durch mindestens einen Kartenabschnitt in dem jeweiligen Kartenabschnitt gespeichert. Durch diese Maßnahme können relevante Eigenschaften und die Form des Straßenverlaufs in dem jeweiligen Kartenabschnitt hinterlegt sein.
-
Die Grenzen der Kartenabschnitte ermöglichen eine grobe Lokalisierung eines Fahrzeugs auf der digitalen Karte durch Zuordnung zu einem Kartenabschnitt. Durch die Informationen und Eigenschaften des Straßenverlaufs eines Kartenabschnitts kann eine genauere Lokalisierung des Fahrzeugs auf einer Straße bzw. einer Fahrbahn des Straßenverlaufs umgesetzt werden.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird mindestens eine Fahrtrichtung und/oder eine Fahrspuranzahl des Straßenverlaufs durch mindestens einen Kartenabschnitt in dem jeweiligen Kartenabschnitt gespeichert. Beispielsweise kann ein Satz von Kartenabschnitten für jede Fahrspur erstellt werden, um eine richtungsabhängige Abbildung der Landmarken zu ermöglichen.
-
Die Bereitstellung von Verbindungsinformationen in entgegensetzte Richtungen kann somit entfallen. Durch ein derartiges Verfahren kann ein Lokalisierungsalgorithmus besonders effizient und fehlerfrei eingesetzt werden, da fehlerhafte Zuordnungen der Fahrspuren bei fahrtrichtungsabhängig erstellten Kartenabschnitten ausgeschlossen sind.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform werden die Verbindungsinformationen der Kartenabschnitte abhängig von dem Straßenverlauf und mindestens einer Fahrtrichtung entlang des Straßenverlaufs in dem jeweiligen Kartenabschnitt gespeichert.
-
In einer weiteren Ausgestaltung wird mindestens ein Kartenabschnitt abhängig von einer Fahrtrichtung entlang des Straßenverlaufs erstellt.
-
Hierdurch können die Kartenabschnitte und die korrespondierenden Verbindungsinformationen unidirektional oder abhängig von der jeweiligen Fahrtrichtung entlang des Straßenverlaufs erstellt werden. Hierdurch kann der Abtastbereich der zur Kartierung eingesetzten Sensoren optimal genutzt werden.
-
Vorzugsweise können somit auch nur diejenigen Kartenabschnitte für eine Navigation aufgerufen werden, welche sich in Fahrtrichtung vor dem anfragenden Fahrzeug befinden. Vorzugsweise können Kartenabschnitte vorgeladen werden, welche durch fortsetzen der Fahrt entlang des Straßenverlaufs erreichbar sind.
-
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die mindestens zwei Kartenabschnitte mit hinterlegten Metainformationen erstellt. Durch diese Maßnahme können zusätzliche Informationen den Kartenabschnitten zugeordnet werden. Die Kartenabschnitte unterliegen häufigen Aktualisierungen, wodurch die Speicherung von zusätzlichen Informationen abseits der sogenannten Graphmap-Ebene vorteilhaft ist. Die Metainformationen können beispielsweise ein Erstellungsdatum, ein Aktualisierungsdatum, Informationen zum Erstellungsalgorithmus, Erstellungsparameter und dergleichen aufweisen.
-
Im Folgenden werden anhand von stark vereinfachten schematischen Darstellungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigen
- 1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeuganordnung zum Veranschaulichen eines Verfahrens,
- 2 eine schematische Darstellung einer digitalen Karte,
- 3 eine perspektivische Darstellung eines Straßenverlaufs zum Veranschaulichen einer Erstellung von Kartenabschnitten,
- 4 eine Draufsicht auf einen weiteren Straßenverlauf zum Veranschaulichen einer Erstellung von Kartenabschnitten und
- 5 ein schematisches Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform.
-
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrzeuganordnung 1 zum Veranschaulichen eines Verfahrens 2. Die Fahrzeuganordnung 1 weist ein oder mehrere Kartierungsfahrzeuge 4 auf.
-
Die Kartierungsfahrzeuge 4 können beispielsweise Personenkraftwagen sein, welche mit einer Sensorik zur Umfelderfassung ausgestattet sind.
-
Die Kartierungsfahrzeuge 4 weisen Sensoren 6 zum Sammeln von Messdaten eines Umfelds U auf.
-
Der Sensor 6 kann als ein LIDAR-Sensor, ein Radarsensor, ein Kamerasensor und dergleichen ausgestaltet sein.
-
Die Messdaten können von fahrzeugseitigen Recheneinheiten 8 gesammelt und über eine Kommunikationsverbindung 10 an ein fahrzeugexternes Steuergerät 12 gesendet werden.
-
Die Kommunikationsverbindung 10 kann beispielsweise auf einem WLAN, UMTS, GSM, 4G, 5G und dergleichen Übertragungsstandard basieren.
-
Das Steuergerät 12 ist als eine fahrzeugexterne Servereinheit ausgestaltet und kann die Messdaten der Kartierungsfahrzeuge 4 empfangen und zum Erstellen von digitalen Karten verwenden.
-
Das Steuergerät 12 kann die digitalen Karten durch mehrere Kartierungsschritte erstellen und zertifizieren, sodass die digitalen Karten über eine weitere Kommunikationsverbindung 11 Fahrzeugen 14 bzw. Verkehrsteilnehmern zur Umsetzung von automatisierten Fahrfunktionen bereitgestellt werden. Bei der Erstellung der digitalen Karte wird die gesamte digitale Karte oder ein Teil der digitalen Karte in Kartenabschnitte unterteilt.
-
Das Steuergerät 12 kann hierbei die erstellte digitale Karte mit den Kartierungsabschnitten anderen Verkehrsteilnehmern 14 bereitstellen. Damit die zu übertragende und vom Verkehrsteilnehmer 14 zu verarbeitende Datenmenge gering bleibt, werden die Karteninformationen der digitalen Karte in Form von für den Verkehrsteilnehmer 14 geografisch relevanten Kartenabschnitten bereitgestellt.
-
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung einer digitalen Karte 16, welche vom Steuergerät 12 durch Auswerten und Verarbeiten von Messdaten erstellt und/oder aktualisiert wird.
-
Die digitale Karte 16 weist einen Straßenverlauf 18 auf. Der Straßenverlauf 18 besteht beispielhaft aus einer Landstraße 20 und einer Abzweigung bzw. T-Kreuzung 21 zu einer Nebenstraße 22.
-
Der Bereich der digitalen Karte 16 entlang des Straßenverlaufs 18 wird durch mehrere Kartenabschnitte c1-c5 unterteilt. Die Kartenabschnitte c sind hierbei derart angeordnet, dass der Straßenverlauf 18 durch möglichst wenige Kartenabschnitte c vollständig abgedeckt ist. Dabei wird die Anzahl der Aufteilungen bzw. der Grenzen 24 der Kartenabschnitte c minimiert, um Abweichungen und randseitige Näherungsfehler zu vermeiden.
-
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Straßenverlauf 18 durch drei großflächige Kartenabschnitte c1, c3, c4 grob abgebildet. Zusätzlich sind weitere Kartenabschnitte c2, c5 ausgebildet, welche Details der Abzweigung 21 und eine Abfahrt 26 zu der Nebenstraße 22 als Karteninformationen beinhalten.
-
Die Kartenabschnitte c weisen unterschiedliche Größen und Formen auf, um eine optimale Abdeckung des dargestellten Straßenverlaufs 18 zu ermöglichen.
-
Die Kartenabschnitte c weisen neben den Kartenformationen und den Abschnitten des Straßenverlaufs 18 ebenfalls Verbindungsinformationen 28 bzw. Verbindungsdaten auf.
-
Die Verbindungsinformationen 28 zeigen auf, wie der Straßenverlauf 18 durch die jeweiligen Kartenabschnitte c verläuft. Insbesondere beschreiben die Verbindungsinformationen 28 die Erstreckung des Straßenverlaufs 18 über mehrere Kartenabschnitte c hinweg. Die Kartenabschnitte c überlagern sich hierbei teilweise oder vollständig.
-
Der die Landstraße 20 des Straßenverlaufs 18 erstreckt sich von einem ersten Kartenabschnitt c1 über einen zweiten Kartenabschnitt c2 in einen vierten Kartenabschnitt c3.
-
Die Nebenstraße 22, welche durch einen dritten Kartenabschnitt c3 abgebildet ist, kann über die durch einen fünften Kartenabschnitt c5 abgebildete Abzweigung 26 oder über die T-Kreuzung 21 bzw. über den zweiten Kartenabschnitt c2 erreicht werden.
-
In der 3 ist eine perspektivische Darstellung eines Straßenverlaufs 18 zum Veranschaulichen einer Erstellung von Kartenabschnitten c gezeigt. Die Grenzen 24 der erstellten Kartenabschnitte c, welche den Straßenverlauf 18 aufteilen, sind der Übersicht halber als Kreise dargestellt.
-
Der Straßenverlauf 18 ist in einer durch unterschiedliche Kartenabschnitte c unterteilten Zustand dargestellt, um eine Unterteilung des Straßenverlaufs 18 auch in mehreren Höhenebenen H zu veranschaulichen.
-
Die Unterteilung des Straßenverlaufs 18 durch Kartenabschnitte c ist hierbei abhängig von den Fahrtrichtungen unterschiedlich. Der Straßenverlauf 18 ist als eine Autobahn 30 ausgestaltet und weist zwei Auffahrten bzw. Abfahrten 31 auf. Eine Auffahrt 31 ist beispielhaft mit einer Unterführung 32 verbunden, welche unterhalb der Autobahn 30 verläuft. Die jeweiligen Kartenabschnitte c können unabhängig von der Höhenebene H durch die Verbindungsinformationen 28 miteinander verknüpft werden.
-
Ein Entstehen von Mehrdeutigkeiten auch bei Überlagerungen der Kartenabschnitte c kann durch den Einsatz der Verbindungsinformationen 28 vermieden werden.
-
Die 4 zeigt eine Draufsicht auf einen weiteren Straßenverlauf 18 zum Veranschaulichen einer Erstellung von Kartenabschnitten c. Der Straßenabschnitt 18 weist eine Autobahn 30 auf, welche über Abfahrten 31 bzw. Auffahrten in einem Kreisverkehr 34 mündet. Der Kreisverkehr 34 liegt in Höhenrichtung H oberhalb der Autobahn 30. Hierbei verläuft die Autobahn 30 durch einen Tunnel 36 unterhalb des Kreisverkehrs 34.
-
Durch eine optimierte Größe der Kartenabschnitte c können auch komplexe Straßenverläufe 18, insbesondere in urbanen Gebieten, detailliert abgebildet und eine präzise Navigation basierend auf den erstellten Kartenabschnitten c ermöglicht werden.
-
Die 5 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens 2 gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 2 dient zum Erstellen einer digitalen Karte 16 und zum Unterteilen der digitalen Karte 16 in optimierte Kartenabschnitte c. Das Verfahren 2 und die folgenden Schritte können vorzugsweise durch das Steuergerät 12 durchgeführt werden.
-
In einem Schritt 40 werden Messdaten mindestens eines Sensors 6 von mindestens einem Kartierungsfahrzeug 4 empfangen.
-
Anhand der empfangenen Messdaten werden Positionen und Orientierungen des Kartierungsfahrzeugs 4 durch ein SLAM-Verfahren ermittelt 41.
-
Basierend auf den empfangenen Messdaten, den Positionen und Orientierungen des Kartierungsfahrzeugs 4 wird in einem weiteren Schritt 42 die digitale Karte 16 generiert.
-
In einem weiteren Schritt 43 werden Daten mindestens eines Straßenverlaufs 18 aus einer Datenbank 13 empfangen oder aus den Positionen des Kartierungsfahrzeugs 4 ermittelt. Die Datenbank 13 kann beispielsweise ein Speicher des Steuergeräts 12 oder eine externe Datenbank 13 sein.
-
Die digitale Karte 16 wird anschließend in mindestens zwei Kartenabschnitte c unterteilt 44, welche zumindest einen Teil der digitalen Karte 16 ausbilden. Die Kartenabschnitte c werden entlang des Straßenverlaufs 18 erstellt, wobei den Kartenabschnitten c Verbindungsinformationen 28 zueinander durch das Steuergerät 12 zugewiesen werden, welche mit dem Straßenverlauf 18 korrespondieren.
-
In einem letzten Schritt 45 wird die digitale Karte 16 mit den Kartenabschnitten c und den Verbindungsinformationen 28 anderen Verkehrsteilnehmern 14 für Navigationsaufgaben und zum Umsetzen von automatisierten Fahrfunktionen bereitgestellt.
