DE102020126178A1

DE102020126178A1 - Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten

Info

Publication number: DE102020126178A1
Application number: DE102020126178.0A
Authority: DE
Inventors: Jin Li; Dominik Nees; Alexander Seiffer; Bernhard Zeifang; Philipp Kautzmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-10-07
Filing date: 2020-10-07
Publication date: 2022-04-07

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten.
Mit zunehmender Urbanisierung kommt es zu einer Verknappung des Verkehrsraum und zu steigendem Bedarf an öffentlichem Personennahverkehr. Um diesen abzudecken bzw. zu ergänzen, werden zunehmend Sharing-Services für Fahrräder, E-Bikes, E-Scooter und andere Kleinst-/Leichtfahrzeuge, hier im Folgenden als Mikromobil-Fahrzeuge bezeichnet, angeboten. Unter den Sharing-Systemen gibt es auch stationslose Systeme, also solche Sharing-Systeme, innerhalb deren es für die „Rückgabe“ eines Fahrzeugs keines festen Standorts bedarf. Dennoch führt die steigende Zahl von Nutzern wiederum zur Verknappung des Verkehrsraums, da mehr und mehr Fahrräder etc. bereitgestellt werden müssen.
Bereits die US 4,855,822 beschreibt ein ferngesteuertes Fahrzeugsystem, bei dem ein Fahrzeug von einer Fernsteuerstation aus geleitet wird. Ein an dem Fahrzeug montierter Sensor liefert dabei Videobildinformationen an eine Steuerstation. Fahrzeugpositions- und Lagedaten, die von einer Trägheitsreferenzeinheit des Fahrzeugs an Bord abgeleitet werden können, werden ebenfalls an die Steuerstation übertragen. Von dort aus werden Steuersignale an das Fahrzeug gesendet.
Ein (zumindest teilweise) autonom fahrendes Mikromobilfahrzeug benötigt zwar wegen seiner geringen Fahrtgeschwindigkeit nur vereinfachte Umgebungssensoren mit beispielsweise weniger Reichweite und geringerer Auflösung im Vergleich zu den Sensoren, die im Automobilbereich verbaut werden (müssen).
Dennoch wird in komplexen Verkehrsszenarien, denen auch ein Mikromobilfahrzeug ausgesetzt ist, ebenso leistungsfähige Hardware für die Verarbeitung von Sensorsignalen und die Berechnung einer aktuellen Fahrstrategie benötigt. Eine Verwendung derart leistungsfähiger Hardware ist in dieser Fahrzeugklasse aus mehreren Gründen, wie beispielsweise dem Energieverbrauch, dem notwendigen Bauraum und der Bauteilkosten wirtschaftlich nicht sinnvoll.
Es ist damit wünschenswert, die Funktion des autonomen Fahrens so weit für die Hard- und Software-Leistungsfähigkeit des einzelnen Fahrzeugs zu vereinfachen, dass möglichst wenig „Rechenleistung“ durch das Fahrzeug selbst erbracht werden muss. Hierfür ist es insbesondere wünschenswert, dass die Kartendaten, anhand deren eine Routenberechnung für die autonome Fahrt erfolgt, so detailliert ist, dass möglichst wenig individualisierte Reaktions-Schritte durch das Fahrzeug generiert werden müssen.
Die US 2018/ 0189323 A1 beschreibt ein System zum Zwischenspeichern hochauflösender Karten für autonome Fahrzeuge, die aufgrund Ihrer Auflösung die Speicherung einer großen Datenmenge erfordern. Das System ermittelt, welche Routen in naher Zukunft am wahrscheinlichsten vom Auto befahren werden, und stellt sicher, dass die Route vor Beginn der Route auf dem Fahrzeug zwischengespeichert wird, und erlaubt Echtzeit-Zugriff auf Kartendaten in der Nähe, während sich das Fahrzeug bewegt, und ermöglicht den Datenzugriff mit optimaler Geschwindigkeit.
Damit ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten aufzufinden, mit Hilfe dessen eine Vielzahl von Fahrzeugen, vorzugsweise von Mikromobilfahrzeugen, in gezielt (zumindest teilweise) autonomem Betrieb möglichst effizient und dennoch verkehrssicher und funktionssicher betrieben werden können.
Die genannte Aufgabe wird durch ein computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst.
Kerngedanke der Erfindung ist dabei, dass bereits die Bereitstellung der Fahrzeuge durch einen (zumindest teilweise) autonomen Fahrbetrieb realisiert wird und dieser autonome Fahrbetrieb für die Bereitstellung und Aktualisierung von Kartendaten genutzt wird. Darüber hinaus kann auch ein individueller (nicht autonomer) Fahrbetrieb für die Bereitstellung und Aktualisierung von Kartendaten genutzt werden.
Erfindungsgemäß umfasst das computerimplementierte Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten für eine veränderbare Karte mehrere Schritte. In einem ersten Schritt erfolgt die Inbetriebnahme eines Fahrzeugs. Dieses wird in einem weiteren Schritt entlang eines Pfades anhand der veränderbaren Karte bewegt. Diese veränderbare Karte umfasst Daten zu eingriffsfreien Fahrkorridoren, wobei diese eingriffsfreien Fahrkorridore veränderbar sind, um die Karte möglichst aktuell halten zu können.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die veränderbaren eingriffsfreien Fahrkorridore beispielsweise durch Vorfahrtsstraßen mit Markierung für Radweg oder Rad- und Gehweg sind gebildet.
Bevorzugt umfasst die veränderbare Karte Daten wie eingriffsfreie Fahrkorridore aus Geofencing-Bereichen, aufgezeichnete statische Merkmalspunkte entlang der eingriffsfreien Fahrkorridore und/oder Surround-View-Kamera-Daten.
Weiter bevorzugt bestehen dabei die eingriffsfreien Fahrkorridore aus Geofencing-Bereichen aus Polygonzügen. Ebenso werden die aufgezeichneten statischen Merkmalspunkte entlang der eingriffsfreien Fahrkorridore durch Straßenmarkierungen, Verkehrsschilder und/oder Gebäude gebildet.
Während des Bewegens entlang des Pfades werden Umgebungsdaten und Positionsdaten erfasst. Dies geschieht mittels einer oder mehrerer vom Fahrzeug umfassten Sensoren. In einer bevorzugten Ausführungsform werden dabei die Umgebungsdaten als Merkmalspunkte aus Bilddaten extrahiert, die durch eine On-board Kamera des Fahrzeugs aufgenommen werden. Bevorzugt werden dabei während der Aufnahme der Bilddaten durch die On-board Kamera die beweglichen Objekte durch einen KI-basierten Klassifizierer herausgefiltert.
In einem weiteren Schritt werden die erfassten Umgebungsdaten und Positionsdaten mit der veränderbaren Karte abgeglichen. Dies geschieht zur Bestimmung, ob der aktuell vom Fahrzeug befahrene eingriffsfreie Fahrkorridor aufgrund einer neu aufgetretenen eingriffsrelevanten Position angepasst werden muss, oder auch aufgrund eines Wegfalls einer eingriffsrelevanten Position, so dass der Korridor erweitert werden kann. Falls Anpassung notwendig ist, wird die veränderbaren Karte aktualisiert.
Die Aktualisierung der veränderbaren Karte kann beispielsweise durch ein Reduzieren und/oder ein Erweitern der eingriffsfreien Fahrkorridore erfolgen. Die Aktualisierung wird durch einen Teleoperator durchgeführt, der die Kartendaten verwaltet. Dabei steuert der Teleoperator in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform das Fahrzeug während des Reduzierens und/oder Erweiterns der eingriffsfreien Fahrkorridore.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Computerprogramm umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein vorstehend erläutertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten auszuführen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein computerlesbares Medium umfassend Befehle, die bei der Ausführung der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, ein vorstehend erläutertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten auszuführen.
Bevorzugt wird für das erfindungsgemäße Verfahren eines oder mehrere Fahrzeuge genutzt, die zu einer Fahrzeugflotte gehören. Typischerweise handelt es sich bei diesen Fahrzeugen um (zumindest teilweise) muskelkraftbetriebene Fahrzeuge, wie beispielsweise Fahrräder, E-Bikes, E-Scooter bzw. jedes Fahrzeug einer Fahrzeugklasse, die typischerweise für die sogenannte „letzte Meile“ genutzt wird. Damit kann die Fahrzeugflotte auch Fahrzeuge unterschiedlicher Bauart umfassen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.

1 zeigt zwei Fahrzeuge 11, die sich entlang eines eingriffsfreien Fahrkorridors 30 bewegen.
2 zeigt, wie sich der vormals eingriffsfreie Fahrkorridor durch eine neue eingriffsrelevanten Position 20 in einen zu aktualisierenden Fahrkorridor 31 gewandelt hat, so dass das Fahrzeug 11 Daten für die Aktualisierung der Karte sendet.
3 zeigt dieselbe Verkehrssituation wie 2 in einer weiteren Ausführungsform. Dabei befindet sich das Fahrzeug 11a in nicht-autonomen Fahrbetrieb durch einen Nutzer. Dennoch sendet das Fahrzeug 11a Daten für die Aktualisierung der Karte, da sich der vormals eingriffsfreie Fahrkorridor durch eine neue eingriffsrelevante Position 20 in einen zu aktualisierenden Fahrkorridor 31 gewandelt hat.

Bezugszeichenliste

11: Fahrzeug
11a: Fahrzeug in nicht-autonomem Fahrbetrieb durch Nutzer
21: eingriffsrelevante Position
30: eingriffsfreier Fahrkorridor
31: zu aktualisierender Fahrkorridor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4855822 [0003]

Claims

Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten für eine veränderbare Karte, wobei die veränderbare Karte Daten zu veränderbaren eingriffsfreien Fahrkorridoren (30) umfasst, umfassend die Schritte: a. Inbetriebnahme eines Fahrzeugs (11), b. Bewegen des Fahrzeugs (11) entlang eines Pfades anhand der veränderbaren Karte, f. Erfassen von Umgebungsdaten und Positionsdaten durch einen oder mehrere vom Fahrzeug (11) umfasste Sensoren g. Abgleich der erfassten Umgebungsdaten und Positionsdaten mit der veränderbaren Karte zur Bestimmung, ob der aktuell vom Fahrzeug (11) befahrene eingriffsfreie Fahrkorridor (30) aufgrund - einer neuen eingriffsrelevanten Position (20) oder - Wegfalls einer eingriffsrelevanten Position (20) angepasst werden muss h: falls die veränderbare Karte angepasst werden muss: Aktualisierung der veränderbaren Karte.
Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten für eine veränderbare Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die veränderbaren eingriffsfreien Fahrkorridore (30) Vorfahrtsstraßen mit Markierung für Radweg oder Rad- und Gehweg sind.
Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten für eine veränderbare Karte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktualisierung der veränderbaren Karte ein Reduzieren und/oder Erweitern der eingriffsfreien Fahrkorridore (30) durch einen Teleoperator umfasst.
Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten für eine veränderbare Karte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Teleoperator während des Reduzierens und/oder Erweiterns der eingriffsfreien Fahrkorridore (30) das Fahrzeugt (11) ansteuert.
Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten für eine veränderbare Karte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsdaten als Merkmalspunkte aus Bilddaten extrahiert werden, die durch eine On-board Kamera des Fahrzeugs aufgenommen werden.
Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten für eine veränderbare Karte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass während der Aufnahme der Bilddaten durch die On-board Kamera ein KI-basierter Klassifizierer die beweglichen Objekte ausfiltert.
Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die veränderbare Karte Daten umfasst aus der Gruppe folgender Daten: - Eingriffsfreie Fahrkorridore aus Geofencing-Bereichen - Aufgezeichnete statische Merkmalspunkte entlang der eingriffsfreien Fahrkorridore (30) - Surround-View-Kamera-Daten
Computerimplementiertes Verfahren zum Bereitstellen von Kartendaten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die eingriffsfreien Fahrkorridore (30) aus Geofencing-Bereichen aus Polygonzügen bestehen und/oder die aufgezeichneten statischen Merkmalspunkte entlang der eingriffsfreien Fahrkorridore (30) Straßenmarkierungen, Verkehrsschilder und/oder Gebäude sind.
Computerprogramm umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
Computerlesbares Medium umfassend Befehle, die bei der Ausführung der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.