DE102021211466A1 - Verfahren zum Generieren einer Straßenkarte für Fahrzeuge mit integrierter Geschwindigkeitsinformation - Google Patents

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Jesus Rodriguez
Kazuya Tamura
Ming Gao
Oliver Roeth
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Generieren einer Straßenkarte (200) für Fahrzeuge (300) mit intergerierter Geschwindigkeitsinformation (213), umfassend:- Empfangen (101) einer Kartendarstellung (200) einer Verkehrsinfrastruktur mit einem Verlauf wenigstens einer durch Fahrzeuge (300) befahrbaren Fahrspur (201);- Empfangen (103) von Trajektoriendaten (205) einer Fahrtrajektorie (203) eines Fahrzeugs (300), wobei die Fahrtrajektorie (203) eine Fahrt des Fahrzeugs (300) wenigstens teilweise entlang der in der Kartendarstellung (200) beschriebenen Fahrspur (201) beschreibt, wobei die Trajektoriendaten (205) eine Mehrzahl von mit Zeitinformationen (T1, T2, T3) versehenen Positionsinformationen (P1, P2, P3) umfassen, und wobei die Trajektoriendaten (205) an die Kartendarstellung (200) angepasst sind;- Ermitteln (105) basierend auf den Positionsinformationen (P1, P2, P3) und den Zeitinformationen (T1, T2, T3) der Trajektoriendaten (205) wenigstens eines Geschwindigkeitswerts (v) der Fahrtrajektorie (203), wobei der Geschwindigkeitswert (v) eine Geschwindigkeit der Fahrt des Fahrzeugs (300) entlang der Fahrspur (201) beschreibt; und- Integrieren (107) des Geschwindigkeitswerts (v) in die Kartendarstellung (200) als eine die Fahrspur (201) betreffende Geschwindigkeitsinformation (213).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Generieren einer Straßenkarte für Fahrzeuge mit integrierter Geschwindigkeitsinformation.
  • Stand der Technik
  • Bei der Realisierung von zukünftigen assistierten und automatischen Fahrfunktionen spielen Karten und die darin enthaltenen Daten über die Umwelt eine entscheidende Rolle, da sie zentrale Probleme der Online-Perzeption der Fahrzeugsensorik lösen können. Von hohem Interesse sind hierbei Straßenkarten, in denen Geschwindigkeitsinformationen bezüglich der Fahrspuren der Straßenkarte enthalten sind. Aus der Druckschrift US 2018/0158332 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung von fahrspurspezifischen Geschwindigkeitsinformationen bekannt. Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Integrieren von Geschwindigkeitsinformation in Straßenkarten sind aufwendig und rechenintensiv.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Generieren einer Straßenkarte für Fahrzeuge mit integrierter Geschwindigkeitsinformation bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Generieren einer Straßenkarte für Fahrzeuge mit integrierter Geschwindigkeitsinformation des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der untergeordneten Ansprüche.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Generieren einer Stra-ßenkarte für Fahrzeuge mit intergerierter Geschwindigkeitsinformation bereitgestellt, umfassend:
    • Empfangen einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur mit einem Verlauf wenigstens einer durch Fahrzeuge befahrbaren Fahrspur;
    • Empfangen von Trajektoriendaten einer Fahrtrajektorie eines Fahrzeugs, wobei die Fahrtrajektorie eine Fahrt des Fahrzeugs wenigstens teilweise entlang der in der Kartendarstellung beschrieben Fahrspur beschreibt, wobei die Trajektoriendaten eine Mehrzahl von mit Zeitinformationen versehenen Positionsinformationen umfassen, und wobei die Trajektoriendaten an die Kartendarstellung angepasst sind;
    • Ermitteln basierend auf den Positionsinformationen und den Zeitinformationen der Trajektoriendaten wenigstens eines Geschwindigkeitswerts der Fahrtrajektorie, wobei der Geschwindigkeitswert eine Geschwindigkeit der Fahrt des Fahrzeugs entlang der Fahrspur beschreibt; und
    • Integrieren des Geschwindigkeitswerts in die Kartendarstellung als eine die Fahrspur betreffende Geschwindigkeitsinformation.
  • Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass ein verbessertes Verfahren zum Generieren einer Straßenkarte für Fahrzeuge mit integrierter Geschwindigkeitsinformation bereitgestellt werden kann. Zur Integration der Geschwindigkeitsinformation sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, Trajektoriendaten wenigstens einer Fahrtrajektorie eines Fahrzeugs zur Bestimmung wenigstens eines Geschwindigkeitswerts zu berücksichtigen. Die Fahrtrajektorie beschreibt hierbei eine Fahrt des Fahrzeugs wenigstens teilweise entlang einer in der Kartendarstellung beschriebenen Fahrspur. Die Trajektoriendaten sind ferner über ein entsprechendes, aus dem Stand der Technik bekanntes Map-Matching-Verfahren an die empfangene Kartendarstellung angepasst. Durch das Map-Matching sind die Positionsinformationen der Trajektoriendaten, die jeweils eine Positionierung des Fahrzeugs entlang der befahrenen Fahrspur zu einem gegebenen Zeitpunkt beschreiben, in entsprechende Positionen innerhalb der Kartendarstellung überführt. Die Trajektoriendaten umfassen jeweils eine Mehrzahl von Zeitinformationen und Positionsinformationen, die eine zeitliche Positionierung des Fahrzeugs entlang der Fahrtrajektorie während der Fahrt entlang der Fahrspur beschreiben. Basierend auf den Positionsinformationen und den Zeitinformationen der Trajektoriendaten wird erfindungsgemäß ein Geschwindigkeitswert ermittelt, wobei der Geschwindigkeitswert eine Geschwindigkeit der Fahrt des Fahrzeugs entlang der Fahrspur beschreibt. Der derart ermittelte Geschwindigkeitswert wird als Geschwindigkeitsinformation bezüglich der durch das Fahrzeug befahrenen Fahrspur in die Kartendarstellung integriert. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann somit der technische Vorteil erreicht werden, dass eine möglichst einfache Bestimmung der Geschwindigkeitsinformation ermöglicht ist, die lediglich auf den Positionsinformationen und Zeitinformationen der Trajektoriendaten wenigstens einer Fahrtrajektorie eines Fahrzeugs basiert.
  • Ein Verfahren zum Erstellen einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur ist aus der Druckschrift DE 10 2017 209 346 A1 bekannt. Ein Verfahren zum Anpassen von Trajektoriendaten an eine Kartendarstellung - ein sogenanntes Map-Matching - ist aus der Druckschrift P. Newson, J. Krumm „Hidden Markov map matching through noise and sparseness“ in Proccedings of the 17th ACM SIGSPATIAL International Conference on Advances in Geographie Information Systems, pp. 336-343, 2009 bekannt.
  • Nach einer Ausführungsform umfasst das Ermitteln des Geschwindigkeitswerts: Ermitteln in der Kartendarstellung von wenigstens einer an der Fahrspur positionierten Abtaststelle;
    • Ermitteln von zwei zur Abtaststelle benachbarten Trajektoriendaten der Fahrtrajektorie; und
    • Ermitteln des Geschwindigkeitswerts für die Abtaststelle basierend auf den zwei Trajektoriendaten durch:
      • Bestimmen einer Positionsdifferenz zwischen den zwei Trajektoriendaten basierend auf den Positionsinformationen der zwei Trajektoriendaten;
      • Bestimmen einer Zeitdifferenz zwischen den Zeitinformationen der zwei Trajektoriendaten; und
      • Ermitteln des Geschwindigkeitswerts als ein Verhältnis zwischen der ermittelten Positionsdifferenz und der ermittelten Zeitdifferenz.
  • Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine präzise und einfach durchführbare Ermittlung des Geschwindigkeitswerts bereitgestellt werden kann. Zur Ermittlung des Geschwindigkeitswerts wird somit wenigstens eine Abtaststelle innerhalb der Kartendarstellung, die entlang der Fahrspur positioniert ist, ermittelt. Ferner werden zwei Trajektoriendaten der Fahrtrajektorie ermittelt, die jeweils innerhalb der Kartendarstellung zur Position der Abtaststelle in der Kartendarstellung benachbart sind. Darauffolgend wird zur Ermittlung des Geschwindigkeitswerts an der Position der Abtaststelle eine Positionsdifferenz zwischen den Positionsinformationen der zwei ausgewählten Trajektoriendaten und eine Zeitdifferenz zwischen den zwei Zeitinformationen der zwei ausgewählten Trajektoriendaten ermittelt, wobei der Geschwindigkeitswert an der Position der Abtaststelle als Verhältnis der ermittelten Positionsdifferenz und der ermittelten Zeitdifferenz identifiziert wird. Hierdurch ist ein einfaches Verfahren zur Ermittlung des Geschwindigkeitswerts basierend auf den Positionsdifferenzen und Zeitdifferenzen zweier benachbarter Trajektoriendaten der Fahrtrajektorie ermöglicht.
  • Nach einer Ausführungsform umfassen die Trajektoriendaten jeweils ferner einen Geschwindigkeitswert einer Längsgeschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs, wobei das Ermitteln des Geschwindigkeitswerts umfasst:
    • Ermitteln in der Kartendarstellung von wenigstens einer an der Fahrspur positionierten Abtaststelle;
    • Ermitteln von zwei zur Abtaststelle benachbarten Trajektoriendaten der Fahrtrajektorie; und
    • Ermitteln des Geschwindigkeitswerts für die Abtaststelle basierend auf den zwei Geschwindigkeitswerten der zwei Trajektoriendaten als eine Durchschnittsgeschwindigkeit der zwei Geschwindigkeitswerte.
  • Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine einfache und präzise Geschwindigkeitsbestimmung ermöglicht ist, indem die Geschwindigkeitswerte der Trajektoriendaten berücksichtigt werden.
  • Nach einer Ausführungsform umfasst das Ermitteln des Geschwindigkeitswerts ferner:
    • Ermitteln einer entlang einer Längsrichtung in einem Zentrum der Fahrspur positionierten Zentralspur;
    • Ermitteln an der Position der Abtaststelle einer sich senkrecht zur Zentralspur über eine Breite der Fahrspur erstreckenden Separationslinie, wobei die Abtaststelle auf der Separationslinie positioniert ist; wobei die zwei zur Abtaststelle benachbarten Trajektoriendaten zwei Trajektoriendaten der Fahrtrajektorie mit einem kürzesten Abstand zur Separationslinie sind, und wobei die zwei Trajektoriendaten mit Bezug auf eine Richtung der Fahrtrajektorie jeweils unmittelbar vor und/oder hinter der Separationslinie angeordnet sind.
  • Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine weitere Präzisierung der Ermittlung des Geschwindigkeitswerts ermöglicht ist. Hierzu wird eine entlang einer Längsrichtung der Fahrspur in einem Zentrum der Fahrspur positionierte Zentralspur ermittelt. Ferner wird an der Position der Abtaststelle eine sich senkrecht zur Zentralspur durch die Abtaststelle und über die Breite der Fahrspur erstreckende Separationslinie ermittelt. Die zwei zur Abtaststelle benachbarten Trajektoriendaten werden hierbei als zwei Trajektoriendaten der Fahrtrajektorie ermittelt, die jeweils kürzeste Abstände zur durch die Abtaststelle verlaufenden Separationslinie aufweisen. Die Trajektoriendaten können hierbei mit Bezug auf eine Richtung der Fahrtrajektorie jeweils unmittelbar vor und/oder hinter der Separationslinie innerhalb der Kartendarstellung angeordnet sein. Die Ermittlung der zwei Trajektoriendaten kann hierbei über eine einfache Abstandsbestimmung der Trajektoriendaten zu der jeweiligen Separationslinie vorgenommen werden. Hierdurch ist eine möglichst einfache und präzise Identifikation der zur Ermittlung des Geschwindigkeitswerts heranzuziehenden Trajektoriendaten ermöglicht.
  • Nach einer Ausführungsform wird eine Mehrzahl von Abtaststellen ermittelt, wobei die Abtaststellen entlang einer Längsrichtung der Fahrspur angeordnet sind, wobei für jeden Abtastpunkt jeweils zwei benachbarte Trajektoriendaten bestimmt werden, wobei für jeden Abtastpunkt basierend auf den zwei Trajektoriendaten ein Geschwindigkeitswert bestimmt wird, und wobei die in die Kartendarstellung integrierte Geschwindigkeitsinformation der Fahrspur die Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten der Mehrzahl von Abtaststellen entlang der Fahrspur umfasst.
  • Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine detaillierte Geschwindigkeitsinformation bezüglich der durch das Fahrzeug befahrenen Fahrspur der Kartendarstellung ermöglicht ist. Hierzu wird eine Mehrzahl von Abtaststellen ermittelt und für jede der Abtaststellen ein entsprechender Geschwindigkeitswert bestimmt. Die Abtaststellen werden hierbei für verschiedene Positionen entlang der Längsrichtung der Fahrspur ermittelt, sodass durch die Mehrzahl ermittelter Geschwindigkeitswerte ein entlang der Fahrspur verlaufendes Geschwindigkeitsprofil bestimmbar ist. Das derart ermittelte und die Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten umfassende Geschwindigkeitsprofil kann im Folgenden als Geschwindigkeitsinformation der Fahrspur in die Kartendarstellung integriert werden. Hierdurch kann die Geschwindigkeitsinformation der Kartendarstellung präzisiert werden, indem durch das beschriebene Geschwindigkeitsprofil Geschwindigkeitsunterschiede an verschiedenen Stellen der Fahrspur berücksichtigt werden können.
  • Nach einer Ausführungsform umfasst die Geschwindigkeitsinformation umfasst: einen Durchschnittswert der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen, einen Mittelwert der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen, eine Varianz der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen, einen Maximalwert der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen, einen Minimalwert der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen, ein 0,25-Quantil der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen, ein 0,75 Quantil der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen.
  • Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine umfassende und präzise Geschwindigkeitsinformation bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann alternativ oder zusätzlich zu den Geschwindigkeitswerten der Abtaststellen die Geschwindigkeitsinformation eine statistische Größe umfasse, die auf der Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten der Abtaststellen basiert. Durch die Berücksichtigung der statistischen Größe als Geschwindigkeitsinformation kann ein Informationsgehalt der Geschwindigkeitsinformation erhöht werden.
  • Nach einer Ausführungsform wird die Mehrzahl von Abtaststellen mit einem vorbestimmten Abstand zueinander entlang der Längsrichtung der Fahrspur ermittelt.
  • Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine Präzision der Geschwindigkeitsinformation weiter erhöht werden kann. Hierzu können die Abtastpunkte in vorbestimmten Abständen zueinander entlang der Längsrichtung der Fahrspur ermittelt werden. Über die Abstände zwischen den einzelnen Abtastpunkten kann somit die Auflösung des durch die Mehrzahl von Abtastpunkten und der für die Mehrzahl von Abtastpunkten ermittelten Geschwindigkeitswerte gegebenen Geschwindigkeitsprofils variiert werden. Für Straßenverläufe, in denen über einen langen Streckenverlauf eine geringe Geschwindigkeitsänderung zu erwarten ist, wie das beispielsweise auf Autobahnen auftritt, kann beispielsweise der Abstand zwischen Abtastpunkten vergrößert werden, sodass zur Erstellung des jeweiligen Geschwindigkeitsprofils der Geschwindigkeitsinformation eine geringere Anzahl von Abtastpunkten und damit verbunden von Geschwindigkeitswerten zu berücksichtigen ist. Hierdurch kann der Rechenaufwand verringert werden. Währenddessen können bei Straßenverläufen, in denen über eine kurze Distanz eine hohe Geschwindigkeitsvarianz zu erwarten ist, wie das beispielsweise im Stadtverkehr auftritt, die Abstände zwischen den Abtastpunkten verringert und somit die Anzahl von Abtastpunkten und damit verbunden die Anzahl von Geschwindigkeitswerten des Geschwindigkeitsprofils erhöht werden. Hierdurch kann die Geschwindigkeitsauflösung des Geschwindigkeitsprofils vergrößert werden, wodurch eine Präzision der Geschwindigkeitsinformation verbessert werden kann.
  • Nach einer Ausführungsform werden Trajektoriendaten einer Mehrzahl von Fahrtrajektorien einer Mehrzahl von Fahrten des Fahrzeugs oder einer Mehrzahl von Fahrzeugen entlang der Fahrspur empfangen, wobei für die Mehrzahl von Fahrtrajektorien basierend auf den Positionsinformationen und Zeitinformationen Geschwindigkeitswerte der jeweiligen Fahrtrajektorien ermittelt werden, wobei basierend auf den Geschwindigkeitswerten der Mehrzahl von Fahrtrajektorien ein mittlerer Geschwindigkeitswert als Geschwindigkeitsinformation der Fahrspur ermittelt wird.
  • Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine weitere Erhöhung der Präzision der Geschwindigkeitsinformation ermöglicht ist. Hierzu werden zur Bestimmung der Geschwindigkeitsinformation eine Vielzahl von Trajektoriendaten einer Mehrzahl von Fahrtrajektorien einer Mehrzahl von Fahrten, die jeweils durch ein einziges Fahrzeug oder eine Mehrzahl von Fahrzeugen, beispielsweise eine Fahrzeugflotte ausgeführt werden, entlang der Fahrspur berücksichtigt. Erfindungsgemäß werden hierzu für jede Fahrtrajektorie basierend auf den jeweiligen Trajektoriendaten der Fahrtrajektorie Geschwindigkeitswerte ermittelt. Zur Erstellung der Geschwindigkeitsinformation basierend auf der Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten der Mehrzahl von Fahrtrajektorien kann darauffolgend basierend auf der Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten ein mittlerer Geschwindigkeitswert durch Ausführung einer Mittelwertbildung basierend auf der Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten der Mehrzahl von Fahrtrajektorien gebildet werden. Die jeweilige Geschwindigkeitsinformation der Fahrspur kann hierbei durch den mittleren Geschwindigkeitswert gegeben sein. Ein derart ermittelter mittlerer Geschwindigkeitswert kann hierbei für jede der Mehrzahl von Abtaststellen generiert werden. Ein derart erzeugtes Geschwindigkeitsprofil kann somit eine Mehrzahl von mittleren Geschwindigkeitswerten an den jeweiligen Positionen der Mehrzahl von Abtaststellen umfassen. Durch die Bildung der mittleren Geschwindigkeitswerte kann die Präzision der Geschwindigkeitsinformation der Fahrspur weiter erhöht werden, indem eine durchschnittliche Geschwindigkeitsinformation bereitgestellt werden kann, die auf die meisten Fahrsituationen entlang der Fahrspur anwendbar ist.
  • Nach einer Ausführungsform umfasst die Kartendarstellung eine Mehrzahl von Fahrspuren, wobei Trajektoriendaten von einer Mehrzahl von Fahrtrajektorien entlang der Mehrzahl von Fahrspuren empfangen werden, wobei für die Mehrzahl von Fahrspuren Geschwindigkeitswerte ermittelt werden, und wobei die Geschwindigkeitswerte als die Mehrzahl von Fahrspuren betreffende Geschwindigkeitsinformationen in die Kartendarstellung integriert werden.
  • Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine umfassende Kartendarstellung mit integrierter Geschwindigkeitsinformation für eine Mehrzahl von Fahrspuren bereitgestellt werden kann.
  • Nach einer Ausführungsform basieren die Positionsinformationen und die Zeitinformationen der Trajektoriendaten der Fahrtrajektorien auf Daten eines Globalen-N avigations-Satell iten-Systems.
  • Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass präzise Zeitinformationen und Positionsinformationen der Trajektoriendaten und darauf basierend eine präzise Ermittlung der Geschwindigkeitsinformation ermöglicht sind.
  • Nach einer Ausführungsform ist die Fahrspur eine in zwei Fahrtrichtungen befahrbare Fahrspur, wobei Trajektoriendaten von Fahrtrajektorien der zwei Fahrtrichtungen empfangen werden, und wobei für jede Fahrtrichtung individuelle Geschwindigkeitswerte ermittelt und als individuelle Geschwindigkeitsinformationen in die Kartendarstellung integriert werden.
  • Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine weitere Erhöhung der Präzision der Geschwindigkeitsinformation ermöglicht ist. Hierzu werden für die beliebigen Fahrtrichtungen der einzelnen Fahrspuren individuelle Geschwindigkeitsinformationen ermittelt. Insbesondere können die Geschwindigkeitsinformationen für in zwei entgegengesetzte Fahrtrichtungen befahrbare Fahrspuren simultan ermittelt werden.
  • Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Recheneinheit bereitgestellt, die eingerichtet ist, das Verfahren zum Generieren einer Straßenkarte für Fahrzeuge mit intergerierter Geschwindigkeitsinformation nach einer der voranstehenden Ausführungsformen auszuführen.
  • Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch eine Datenverarbeitungseinheit diese veranlassen, das Verfahren zum Generieren einer Straßenkarte für Fahrzeuge mit integrierter Geschwindigkeitsinformation nach einer der voranstehenden Ausführungsformen auszuführen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines eine Fahrspur befahrenden Fahrzeugs;
    • 2 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Kartendarstellung;
    • 3 eine weitere schematische Darstellung eines Geschwindigkeitsprofils einer Fahrtrajektorie;
    • 4 eine schematische Darstellung einer Kartendarstellung mit integrierter Geschwindigkeitsinformation;
    • 5 ein Flussdiagramm des Verfahrens zum Generieren einer Straßenkarte für Fahrzeuge mit integrierter Geschwindigkeitsinformation gemäß einer Ausführungsform; und
    • 6 eine schematische Darstellung eines Computerprogrammprodukts.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines eine Fahrspur 201 befahrenden Fahrzeugs 300.
  • 1 zeigt ein eine Fahrspur 201 befahrendes Fahrzeug 300. Das Fahrzeug 300 befährt hierbei die Fahrspur 201 entlang einer Fahrtrichtung R und befindet sich somit zu verschiedenen Zeitpunkten T1, T2, T3 an verschiedenen Positionen P1, P2, P3 entlang der Fahrspur 201. Das Fahrzeug 300 generiert hierbei während der Fahrt entlang der Fahrspur 201 Trajektoriendaten 205, die jeweils Positionsinformationen P1, P2, P3 und Zeitinformationen T1, T2, T3 umfassen. Die Positionsinformationen P1, P2, P3 und die Zeitinformation T1, T2, T3 beschreiben hierbei eine Position, die das Fahrzeug 300 zu verschiedenen Zeitpunkten während der Fahrt entlang der Fahrspur 201 innehatte. Basierend auf den derart ermittelten Trajektoriendaten 205 ist ferner eine Fahrtrajektorie 203 ermittelbar, die die Trajektoriendaten 205 umfasst und die Fahrt des Fahrzeugs 300 entlang der Fahrspur 201 beschreibt.
  • 1 zeigt ferner eine Recheneinheit 302, die eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren 100 zum Generieren einer Straßenkarte 200 für Fahrzeuge 300 mit integrierter Geschwindigkeitsinformation 213 auszuführen. Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 werden die Trajektoriendaten 205 der Fahrtrajektorie 203 des Fahrzeugs 300 der Recheneinheit 302 bereitgestellt. Ferner wird der Recheneinheit 302 eine Kartendarstellung 200 einer Verkehrsinfrastruktur bereitgestellt. Die Kartendarstellung 200 umfasst hierbei wenigstens die durch das Fahrzeug 300 befahrene Fahrspur 201. Über ein Map-Matching-Verfahren wird ferner eine Anpassung der Trajektoriendaten 205 an die Kartendarstellung 200 bewirkt. Durch die Anpassung mittels des Map-Matching-Verfahrens können somit die Positionsinformationen P1, P2, P3 der Trajektoriendaten 205 in Positionswerte innerhalb der Kartendarstellung 200 überführt werden. Die Recheneinheit 302 kann beispielsweise als ein externer Kartenserver ausgebildet sein, der eingerichtet Kartendarstellungen 200 von Verkehrsinfrastrukturen zu generieren und die Kartendarstellungen 200 gegebenenfalls Fahrzeugen 300 zur Ausführung der Kartendarstellungen 200 bereitzustellen.
  • Zur Bestimmung der Trajektoriendaten 205 umfasst das Fahrzeug 300 ferner ein Positionsermittlungsmodul 301. Das Positionsermittlungsmodul 301 ist eingerichtet, zu einem gegebenen Zeitpunkt eine Position des Fahrzeugs 300 zu bestimmen. Die Position kann hierbei als eine Geo-Position ausgebildet sein. Insbesondere kann das Positionsermittlungsmodul 301 als ein Empfänger eines globalen Navigations-Satelliten-Systems GNSS ausgebildet sein und eingerichtet sein, entsprechende Positionsinformationen und Zeitinformationen von einem entsprechenden GNSS-Sender zu empfangen. Die Positionsinformationen beschreiben hierbei eine Geo-Position des jeweiligen Fahrzeugs 300, während die dazugehörigen Zeitinformationen eines Trajektoriendatums einen jeweiligen Zeitpunkt definieren, zu dem das entsprechende Fahrzeug 300 sich in der jeweiligen Geo-Position befunden hat.
  • Für eine detaillierte Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die Beschreibung der folgenden 2 verwiesen.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Kartendarstellung 200.
  • 2 zeigt einen Ausschnitt einer Kartendarstellung 200. Im gezeigten Ausschnitt der Kartendarstellung 200 ist insbesondere ein Abschnitt der durch das Fahrzeug 300 befahrenen Fahrspur 201 dargestellt. Ferner sind in 2 zwei Fahrtrajektorien 203 inklusive Trajektoriendaten 205 dargestellt. Die zwei Fahrtrajektorien 203 beschreiben jeweils zwei individuelle Fahrten eines Fahrzeugs 300 oder desselben Fahrzeugs 300 entlang der Fahrspur 201. Die Trajektoriendaten 205 umfassen hierbei jeweils Positionsinformationen und Zeitinformationen. Die Positionsinformationen und Zeitinformationen beschreiben hierbei jeweils eine Positionierung des Fahrzeugs 300 zu einem gegebenen Zeitpunkt entlang der Fahrspur 201, analog zu dem zu 1 beschriebenen Punkt.
  • Die gezeigten Trajektoriendaten 205 der Fahrtrajektorien 203 sind erfindungsgemäß an die Kartendarstellung 200 mittels eines aus dem Stand der Technik bekannten Map-Matching-Verfahrens angepasst.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird basierend auf den Trajektoriendaten 205, und insbesondere basierend auf den Positionsinformationen und Zeitinformationen der Trajektoriendaten, ein Geschwindigkeitswert v ermittelt. Der Geschwindigkeitswert v beschreibt hierbei eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 300 entlang der Fahrspur 201 zum Zeitpunkt der Aufnahme der Fahrtrajektorie 203 und der entsprechenden Trajektoriendaten 205.
  • In der gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 wird eine Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten v entlang der Fahrspur 201 aufgenommen. Hierzu werden eine Mehrzahl von Abtaststellen 207 entlang einer Längsrichtung L der Fahrspur 201 ermittelt. Erfindungsgemäß werden die Geschwindigkeitswerte v für die jeweiligen Positionen P der Abtaststellen 207 ermittelt.
  • Basierend auf der Mehrzahl von für die Positionen P der Abtaststellen 207 ermittelten Geschwindigkeitswerte v wird erfindungsgemäß eine Geschwindigkeitsinformation 213 bezüglich der Fahrspur 201 bestimmt und in die Kartendarstellung 200 integriert. Die Geschwindigkeitsinformation 213 umfasst hierbei die für die Mehrzahl von Positionen P entlang der Längsrichtung L der Fahrspur 201 bestimmten Geschwindigkeitswerte v in Form eines Geschwindigkeitsprofils.
  • Zur Bestimmung der Geschwindigkeitswerte v an den Positionen P der Abtaststellen 207 wird gemäß der gezeigten Ausführungsform zunächst eine entlang der Längsrichtung L verlaufende und in einem Zentrum der Fahrspur 201 positionierte Zentralspur 211 der Fahrspur 201 ermittelt. Darauffolgend wird eine Mehrzahl von senkrecht zur Zentralspur 211 orientierten, durch die Abtaststellen 207 verlaufenden und sich über eine Breite B der Fahrspur 201 erstreckenden Separationslinien 209 ermittelt. Die Separationslinien 209 unterteilen somit die Fahrspur 201 in eine Mehrzahl von Bereichen.
  • In der gezeigten Ausführungsform sind die Abtaststellen 207 gleichmäßig mit einem Abstand D zueinander beabstandet. Über eine Variation der Abstände D zwischen den Abtaststellen 207 kann eine Anzahl der Abtaststellen 207 entlang der Fahrspur 201 und damit verbunden eine Anzahl von Geschwindigkeitswerten v des Geschwindigkeitsprofils der Geschwindigkeitsinformation 213 der Fahrspur 201 variiert werden.
  • Zur Bestimmung der Geschwindigkeitswerte v an den Positionen P der jeweiligen Abtaststellen 207 werden für jede Abtaststelle 207 für eine Fahrtrajektorie 203 jeweils zwei zur Position P der jeweiligen Abtaststelle 207 benachbarte Trajektoriendaten 205 ermittelt. Vorzugsweise werden hierzu jeweils ein in Fahrtrichtung R vor der Abtaststelle 207 angeordnetes Trajektoriendatum 205 und ein in Fahrtrichtung R hinter der Abtaststelle 207 angeordnetes Trajektoriendatum 205 ausgewählt. Alternativ können aber auch zwei jeweils vor oder hinter der Abtaststelle angeordnete Trajektoriendaten 205 ausgewählt werden. Basierend auf den ermittelten benachbarten Trajektoriendaten 205 wird unter Berücksichtigung der jeweiligen Positionsinformationen und Zeitinformationen der Trajektoriendaten 205 für jede Abtaststelle 207 ein Geschwindigkeitswert v ermittelt. Hierzu wird jeweils eine Positionsdifferenz ΔP der Positionsinformationen der zwei ermittelten vor bzw. hinter der Abtaststelle 207 angeordneten Trajektoriendaten 205 und eine Zeitdifferenz ΔT der Zeitinformationen der zwei ermittelten Trajektoriendaten 205 bestimmt. Ein Geschwindigkeitswert v wird hierbei als ein Verhältnis zwischen der Positionsdifferenz ΔP und der Zeitdifferenz ΔT gemäß dem folgenden Verhältnis ermittelt: v = ΔP/ΔT.
  • Eine detaillierte Beschreibung der Ermittlung der Geschwindigkeitswerte v an den Positionen P der Abtaststellen 207 wird anhand der in dem strichlinierten Kasten angeordneten Abtaststelle 207 und den Trajektoriendaten 206, 208 der Fahrtrajektorien 203 beschrieben. Zur Ermittlung der jeweils zwei zu der jeweiligen Abtaststelle 207 benachbarten Trajektoriendaten kann unter Berücksichtigung der Separationslinien 209 jeweils eine Abstandsbestimmung der Trajektoriendaten 205 der Fahrtrajektorien 203 zu der jeweiligen Separationslinie 209 der jeweiligen Abtaststelle 207 durchgeführt werden. Die zwei Trajektoriendaten 205 einer Fahrtrajektorie 203 mit jeweils kürzesten Abständen zu der jeweiligen Separationslinie 209 der Abtaststelle 207 werden hierbei als die zwei zur Abtaststelle 207 benachbarten Trajektoriendaten 205 identifiziert.
  • In dem gezeigten Beispiel sind hierbei die in dem strichlinierten Kasten angeordneten Trajektoriendaten 206, 208 die Trajektoriendaten der Fahrtrajektorien 203 mit kürzestem Abstand D zu der jeweiligen Separationslinie 209 der in dem strichlinierten Kasten angeordneten Abtaststelle 207.
  • Zur Ermittlung des Geschwindigkeitswerts v der im strichlinierten Kasten angeordneten Abtaststelle 207 werden somit basierend auf den Positionsinformationen P6, P8 und den Zeitinformationen T6, T8 der Trajektoriendaten 206, 208 entsprechende Positionsdifferenzen ΔP und Zeitdifferenzen ΔT bestimmt, wobei in dem gezeigten Beispiel gilt: ΔP = P8 - P6 und ΔT = T8 - T6. Der Fahrtrichtung R der Fahrtrajektorien 203 folgend ist das Trajektoriendatum 208 zeitlich später aufgenommen als das Trajektoriendatum 206, sodass gilt: T8 > T6 und P8 > P6, sodass relativ zur Fahrtrichtung R durch die oben genannte Relation v = ΔP/ΔT eine positive Geschwindigkeit ermittelt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Trajektoriendaten 205 ferner jeweils einen Geschwindigkeitswert einer Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs zum jeweiligen Zeitpunkt der Aufnahme des jeweiligen Trajektoriendatums 205. Die Geschwindigkeitswerte der Trajektoriendaten 205 können hierbei zur Bestimmung des Geschwindigkeitswerts v berücksichtigt werden, indem für zwei Trajektoriendaten 205 mit kürzestem Abstand zur Abtaststelle 207 der Geschwindigkeitswert v der Abtaststelle 207 als ein Mittelwert der zwei Geschwindigkeitswerte der zwei zur Abtaststelle nächst benachbarten Trajektoriendaten 205 berechnet wird.
  • Die Trajektoriendaten 206, 208 mit jeweils geringstem Abstand D zur Separationslinie 209 können hierbei mit Bezug auf die Fahrtrichtung R der jeweiligen Fahrtrajektorie 203 unmittelbar vor und/oder hinter der jeweiligen Separationslinie 209 angeordnet sein. In der gezeigten Ausführungsform ist das Trajektoriendatum 206 unmittelbar vor und das Trajektoriendatum 208 unmittelbar hinter der Separationslinie 209 angeordnet.
  • Dem gezeigten Beispiel folgend kann für jede Abtaststelle 207 für jede Fahrtrajektorie 203 ein entsprechender Geschwindigkeitswert v unter Berücksichtigung der jeweils zwei zur jeweiligen Abtaststelle 207 benachbarten Trajektoriendaten 205 bestimmt werden.
  • Wird, wie in dem gezeigten Beispiel, eine Mehrzahl von verschiedenen Fahrtrajektorien 203 berücksichtigt, die jeweils entlang der gleichen Fahrspur 201 verlaufen und auf individuellen Fahrten eines Fahrzeugs 300 oder einer Mehrzahl von Fahrzeugen 300 entlang der Fahrspur 201 basieren, so kann gemäß dem oben beschriebenen Verfahren 100 für jede Abtaststelle 207 ein entsprechender Geschwindigkeitswert v basierend auf den jeweiligen Trajektoriendaten 205 der jeweiligen Fahrtrajektorien 203 ermittelt werden. Für den Fall, dass die Mehrzahl von Fahrtrajektorien 203 in die gleiche Fahrtrichtung R verlaufen, wie dies in dem gezeigten Beispiel der Fall ist, kann der jeweilige Geschwindigkeitswert v einer Abtaststelle 207 als ein mittlerer Geschwindigkeitswert v der Mehrzahl von für die verschiedenen Fahrtrajektorien 203 ermittelten Geschwindigkeitswerten v bestimmt werden. Hierzu kann für jede Abtaststelle 207 basierend auf der Mehrzahl von für diese Abtaststelle 207 ermittelten Geschwindigkeitswerten v der Mehrzahl von berücksichtigten Fahrtrajektorien 203 ein Mittelwert als mittlerer Geschwindigkeitswert v ermittelt werden.
  • Bei einer Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten v, die jeweils für eine Mehrzahl von Abtaststellen 207 ermittelt sind, kann eine entsprechende Geschwindigkeitsinformation 213 der jeweiligen Fahrspur 201 als ein die Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten v umfassendes Geschwindigkeitsprofil ausgebildet sein. Das Geschwindigkeitsprofil umfasst hierbei die Mehrzahl von berechneten Geschwindigkeitswerten v, die jeweils den Positionen P der Abtaststellen 207 zugeordnet sind.
  • Alternativ oder zusätzlich kann bei einer Mehrzahl von Abtaststellen 207 eine Geschwindigkeitsinformation 213 der jeweiligen Fahrspur eine statistische Größe umfassen, die auf der Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten v der Mehrzahl von Abtaststellen 207 basiert. Die Geschwindigkeitsinformation 213 kann als statistische Größe somit beispielsweise einen Mittelwert der Geschwindigkeitswerte v der Abtaststellen 207, eine Varianz der Geschwindigkeitswerte v der Abtaststellen 207, einen Maximalwert der Geschwindigkeitswerte v der Abtaststellen 207, einen Minimalwert der Geschwindigkeitswerte v der Abtaststellen 207, ein 0,25-Quantil der Geschwindigkeitswerte v der Abtaststellen 207 oder ein 0,75 Quantil der Geschwindigkeitswerte v der Abtaststellen 207 umfassen.
  • Entgegen dem in 2 gezeigten Beispiel können auch Fahrtrajektorien 203 mit unterschiedlicher Fahrtrichtung R berücksichtigt werden. Hierbei werden die Geschwindigkeitswerte v und die darauf basierenden Geschwindigkeitsinformationen 213 für verschiedene Fahrtrajektorien 203 mit entgegengesetzter Fahrtrichtung R separat berechnet, sodass separate Geschwindigkeitsinformationen 213 für die verschiedenen Fahrtrichtungen R ermittelbar sind. Die Fahrtrajektorien 203 mit entgegengesetzter Fahrtrichtung R können hierbei erfindungsgemäß simultan berücksichtigt werden, indem für die verschiedenen Fahrtrajektorien 203 und die entsprechenden Trajektoriendaten 205 die gleichen Abstandsbestimmungen zu den jeweiligen Separationslinien 209 und die darauf basierenden Bestimmungen der Positionsdifferenzen ΔP und Zeitdifferenzen ΔT ausgeführt werden bzw. die Geschwindigkeitswerte der Trajektoriendaten 205 zur Bestimmung der Geschwindigkeitswerte v der Abtaststellen 207 berücksichtigt werden.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Geschwindigkeitsprofils einer Fahrtrajektorie 203.
  • 3 zeigt ein Beispiel eines Geschwindigkeitsprofils basierend auf einer Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten v, die jeweils für Positionen P einer Mehrzahl von Abtaststellen 207 entlang der Längsrichtung L einer Fahrspur 201 ermittelt wurden. Die Geschwindigkeitswerte v können hierbei absolute Geschwindigkeitswerte v sein, die für jeweils eine Fahrtrajektorie 203 ermittelt wurden. Alternativ hierzu können die Geschwindigkeitswerte v auch als mittlere Geschwindigkeitswerte v ausgebildet sein, die auf Mittelwerten einer Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten v basieren, die jeweils für eine Mehrzahl von individuellen Fahrtrajektorien 203 für die jeweiligen Abtaststellen 207 bestimmt wurden. Über eine Varianz des Abstands D zwischen den Abtaststellen 207 und damit verbunden über eine Anzahl von Abtaststellen 207 pro Streckenabschnitt der Fahrspur 201 kann eine Auflösung des jeweiligen Geschwindigkeitsprofils bewirkt werden. Je nach Ausgestaltung der jeweiligen Fahrspur 201 kann beispielsweise für eine Fahrspur 201 mit einer geringeren Geschwindigkeitsvarianz über einen längeren Streckenabschnitt, wie dies beispielsweise bei Autobahnen der Fall ist, ein höherer Abstand D zwischen den Abtaststellen 207 und damit verbunden eine geringere Anzahl von Abtaststellen 207 gewählt werden. Für eine Fahrspur 201 mit einer hohen Geschwindigkeitsvarianz, wie dies beispielsweise im Stadtverkehr auftreten kann, kann hingegen ein geringerer Abstand D und damit verbunden eine erhöhte Anzahl von Abtaststellen 207 und somit ein Geschwindigkeitsprofil mit einer erhöhten Auflösung gewählt werden.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Kartendarstellung 200 mit integrierter Geschwindigkeitsinformation 213.
  • 4 zeigt ein Beispiel einer Straßenkarte 200 bzw. einer Kartendarstellung mit einer Mehrzahl von Fahrspuren 201. Die Fahrspuren 201 sind hierbei mit Geschwindigkeitsinformationen 213 versehen. Die Geschwindigkeitsinformationen 213 sind hierbei über die entlang der Fahrspuren 201 verteilten Punkte dargestellt. Die Punkte 213 stellen hierbei einzelne Geschwindigkeitswerte v an den jeweiligen Positionen P der Abtaststellen 207 dar. Die Geschwindigkeitsinformationen 213 und die entsprechenden Geschwindigkeitswerte v sind hierbei gemäß den oben beschriebenen Ausführungen ermittelt.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens 100 zum Generieren einer Stra-ßenkarte 200 für Fahrzeuge mit integrierter Geschwindigkeitsinformation 213 gemäß einer Ausführungsform.
  • Zum Generieren einer Straßenkarte 200 für Fahrzeuge 300 mit integrierter Geschwindigkeitsinformation 213 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren 100 wird in einem Verfahrensschritt 101 eine Kartendarstellung 200 einer Verkehrsinfrastruktur mit einem Verlauf wenigstens einer durch Fahrzeuge 300 befahrbaren Fahrspur 201 empfangen. Die Kartendarstellung 200 kann hier insbesondere als eine digitale Karte ausgebildet sein.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt 103 werden Trajektoriendaten 205 einer Fahrtrajektorie 203 eines Fahrzeugs 300 empfangen, wobei die Fahrtrajektorie 203 eine Fahrt des Fahrzeugs 300 wenigstens teilweise entlang der in der Kartendarstellung 200 beschriebenen Fahrspur 201 beschreibt, wobei die Trajektoriendaten 205 eine Mehrzahl von mit Zeitinformationen T1, T2, T3 versehenen Positionsinformationen P1, P2, P3 umfassen, und wobei die Trajektoriendaten 205 an die Kartendarstellung 200 mittels eines Map-Matching-Verfahrens angepasst sind.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt 105 wird basierend auf den Positionsinformationen P1, P2, P3 und den Zeitinformationen T1, T2, T3 der Trajektoriendaten 205 wenigstens ein Geschwindigkeitswert v der Fahrtrajektorie 203 ermittelt. Der Geschwindigkeitswert v beschreibt hierbei eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 300 entlang der Fahrspur 201.
  • Hierzu wird gemäß der gezeigten Ausführungsform in einem Verfahrensschritt 115 zunächst eine entlang einer Längsrichtung L in einem Zentrum der Fahrspur 201 positionierte Zentralspur 211 bestimmt.
  • Ferner wird in einem Verfahrensschritt 109 in der Kartendarstellung 200 wenigstens eine an der Fahrspur 201 positionierte Abtaststelle 207 ermittelt.
  • In einem Verfahrensschritt 117 wird an einer Position P der Abtaststelle 207 eine senkrecht zur Zentralspur 211 verlaufende und sich über eine Breite B der Fahrspur 201 erstreckte Separationslinie 209 ermittelt, die die Abtaststelle 207 umfasst.
  • In einem Verfahrensschritt 111 werden darauffolgend zwei zur Abtaststelle 207 benachbarte Trajektoriendaten 206, 208 der Fahrtrajektorie 203 ermittelt. Hierzu werden von der Fahrtrajektorie 203 die Trajektoriendaten 206, 208 ermittelt, die jeweils kürzeste Abstände D zu der Separationslinie 209 aufweisen. Die Trajektoriendaten 206, 208 mit geringstem Abstand D zur Separationslinie 209 können hierbei mit Bezug auf die Fahrtrichtung R der Fahrtrajektorie 203 jeweils unmittelbar vor oder hinter der Separationslinie 209 angeordnet sein.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt 113 wird darauffolgend für die jeweilige Abtaststelle 207 ein Geschwindigkeitswert v basierend auf zwei Trajektoriendaten 206, 208 ermittelt.
  • Hierzu kann eine Positionsdifferenz ΔP zwischen den zwei Trajektoriendaten 206, 208 basierend auf den Positionsinformationen P6, P8 der zwei Trajektoriendaten 206, 208 ermittelt werden. Ferner kann eine Zeitdifferenz ΔT zwischen den Zeitinformationen T6, T8 der zwei Trajektoriendaten 206, 208 bestimmt werden. Der Geschwindigkeitswert v kann hierbei als ein Verhältnis zwischen der ermittelten Positionsdifferenz ΔP und der ermittelten Zeitdifferenz ΔT bestimmt werden. Alternativ kann der Geschwindigkeitswert v für die Abtaststelle 207 auf den Geschwindigkeitswerten der Trajektoriendaten 206, 208 als ein Mittelwert der zwei Geschwindigkeitswerte der zwei Trajektoriendaten 206, 208 ermittelt werden.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt 107 wird der derart bestimmte Geschwindigkeitswert v als eine die Fahrspur 201 betreffende Geschwindigkeitsinformation 213 in die Kartendarstellung 200 aufgenommen.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann eine Vielzahl von Geschwindigkeitswerten v für eine Vielzahl von Abtaststellen 207, die entlang der Längsrichtung L der Fahrspur 201 angeordnet sind, ermittelt werden. Die die jeweilige Fahrspur 201 betreffende Geschwindigkeitsinformation 213 kann in diesem Fall als ein die Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten v umfassendes Geschwindigkeitsprofil ausgebildet sein. Die Abtaststellen 207 können hierbei in einem vorbestimmten Abstand D, der gemäß den Anforderungen variabel gestaltbar ist, entlang der Längsrichtung L der Fahrspur 201 zueinander beabstandet sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform können Trajektoriendaten 205 einer Mehrzahl von Fahrtrajektorien 203 einer Mehrzahl von Fahrten entlang der Fahrspur 201 berücksichtigt werden, wobei die Fahrten durch ein einziges Fahrzeug 300 oder eine Mehrzahl von Fahrzeugen 300 ausgeführt werden. Für jede Fahrtrajektorie 203 können unter Berücksichtigung der entsprechenden Trajektoriendaten 205 für die einzelnen Abtaststellen 207 entsprechende Geschwindigkeitswerte v gemäß den oben beschriebenen Ausführungen berechnet werden. Ein Geschwindigkeitswert v der jeweiligen Abtaststelle 207 kann hierbei über einen gemittelten Geschwindigkeitswert v in Form eines Mittelwerts der individuellen Geschwindigkeitswerte v der Mehrzahl von Fahrtrajektorien 203 bestimmt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Kartendarstellung 200 eine Mehrzahl von Fahrspuren 201 umfassen. Erfindungsgemäß können somit für die Mehrzahl von Fahrspuren 201 der Kartendarstellung 200 entsprechende Geschwindigkeitsinformationen 213 gemäß den oben beschriebenen Ausführungen bestimmt werden. Hierzu können Fahrtrajektorien 203 entlang der Mehrzahl von Fahrspuren 201 und insbesondere die dazugehörigen Trajektoriendaten 205 zur Bestimmung der Geschwindigkeitswerte v für eine Mehrzahl von Abtaststellen 207 ermittelt und darauf basierende Geschwindigkeitsprofile bzw. Geschwindigkeitsinformationen 213 berechnet und in die Kartendarstellung 200 integriert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform können die Positionsinformationen P1, P2, P2 und die Zeitinformationen T1, T2, T3 der Trajektoriendaten 205 der Fahrtrajektorien 203 auf Daten eines globalen Navigations-Satelliten-Systems GNSS basieren.
  • Die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 ausgebildete Recheneinheit 302 kann insbesondere als ein entsprechender Kartenserver ausgebildet sein, der eingerichtet ist, neben Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 den Fahrzeugen 300 eine entsprechende Kartendarstellung 200 mit integrierter Geschwindigkeitsinformation 213 bereitzustellen.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Computerprogrammprodukts 400 umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinheit dieses veranlassen, das Verfahren 100 zum Generieren einer Straßenkarte 200 für Fahrzeuge 300 mit intergerierter Geschwindigkeitsinformation 213 auszuführen.
  • Das Computerprogrammprodukt 400 ist in der gezeigten Ausführungsform auf einem Speichermedium 401 gespeichert. Das Speichermedium 401 kann hierbei ein beliebiges aus dem Stand der Technik bekanntes Speichermedium sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 20180158332 A1 [0002]
    • DE 102017209346 A1 [0007]

Claims (13)

  1. Verfahren (100) zum Generieren einer Straßenkarte (200) für Fahrzeuge (300) mit intergerierter Geschwindigkeitsinformation (213), umfassend: - Empfangen (101) einer Kartendarstellung (200) einer Verkehrsinfrastruktur mit einem Verlauf wenigstens einer durch Fahrzeuge (300) befahrbaren Fahrspur (201); - Empfangen (103) von Trajektoriendaten (205) einer Fahrtrajektorie (203) eines Fahrzeugs (300), wobei die Fahrtrajektorie (203) eine Fahrt des Fahrzeugs (300) wenigstens teilweise entlang der in der Kartendarstellung (200) beschriebenen Fahrspur (201) beschreibt, wobei die Trajektoriendaten (205) eine Mehrzahl von mit Zeitinformationen (T1, T2, T3) versehenen Positionsinformationen (P1, P2, P3) umfassen, und wobei die Trajektoriendaten (205) an die Kartendarstellung (200) angepasst sind; - Ermitteln (105) basierend auf den Positionsinformationen (P1, P2, P3) und den Zeitinformationen (T1, T2, T3) der Trajektoriendaten (205) wenigstens eines Geschwindigkeitswerts (v) der Fahrtrajektorie (203), wobei der Geschwindigkeitswert (v) eine Geschwindigkeit der Fahrt des Fahrzeugs (300) entlang der Fahrspur (201) beschreibt; und - Integrieren (107) des Geschwindigkeitswerts (v) in die Kartendarstellung (200) als eine die Fahrspur (201) betreffende Geschwindigkeitsinformation (213).
  2. Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln (105) des Geschwindigkeitswerts (v) umfasst: - Ermitteln (109) in der Kartendarstellung (200) von wenigstens einer an der Fahrspur (201) positionierten Abtaststelle (207); - Ermitteln (111) von zwei zur Abtaststelle (207) benachbarten Trajektoriendaten (206, 208) der Fahrtrajektorie (201); und - Ermitteln (113) des Geschwindigkeitswerts (v) für die Abtaststelle (207) basierend auf den zwei Trajektoriendaten (206, 208) durch: o Bestimmen einer Positionsdifferenz (ΔP) zwischen den zwei Trajektoriendaten (206, 208) basierend auf den Positionsinformationen (P6, P8) der zwei Trajektoriendaten (206, 208); o Bestimmen einer Zeitdifferenz (ΔT) zwischen den Zeitinformationen (T6, T8) der zwei Trajektoriendaten (206, 208); und o Ermitteln des Geschwindigkeitswerts (v) als ein Verhältnis zwischen der ermittelten Positionsdifferenz (ΔP) und der ermittelten Zeitdifferenz(ΔT).
  3. Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Trajektoriendaten (205) jeweils ferner einen Geschwindigkeitswert einer Längsgeschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs umfassen, und wobei das Ermitteln (105) des Geschwindigkeitswerts (v) umfasst: - Ermitteln (109) in der Kartendarstellung (200) von wenigstens einer an der Fahrspur (201) positionierten Abtaststelle (207); - Ermitteln (111) von zwei zur Abtaststelle (207) benachbarten Trajektoriendaten (206, 208) der Fahrtrajektorie (201); und - Ermitteln (113) des Geschwindigkeitswerts (v) für die Abtaststelle (207) basierend auf den zwei Geschwindigkeitswerten der zwei Trajektoriendaten (206, 208) als eine Durchschnittsgeschwindigkeit der zwei Geschwindigkeitswerte.
  4. Verfahren (100) nach Anspruch 2, wobei das Ermitteln (105) des Geschwindigkeitswerts (v) ferner umfasst: - Ermitteln (115) einer entlang einer Längsrichtung (L) in einem Zentrum der Fahrspur (201) positionierten Zentralspur (211); - Ermitteln (117) an der Position (P) der Abtaststelle (207) einer sich senkrecht zur Zentralspur (211) über eine Breite (B) der Fahrspur (201) erstreckenden Separationslinie (209), wobei die Abtaststelle (207) auf der Separationslinie (209) positioniert ist; wobei die zwei zur Abtaststelle (207) benachbarten Trajektoriendaten (206, 208) zwei Trajektoriendaten der Fahrtrajektorie (203) mit einem kürzesten Abstand zur Separationslinie (209) sind, und wobei die zwei Trajektoriendaten (206, 208) mit Bezug auf eine Richtung (R) der Fahrtrajektorie (201) jeweils unmittelbar vor und/oder hinter der Separationslinie (209) angeordnet sind.
  5. Verfahren (100) nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei eine Mehrzahl von Abtaststellen (207) ermittelt wird, wobei die Abtaststellen (207) entlang der Längsrichtung (L) der Fahrspur (201) angeordnet sind, wobei für jeden Abtastpunkt (207) jeweils zwei benachbarte Trajektoriendaten (206, 208) bestimmt werden, wobei für jeden Abtastpunkt (207) basierend auf den zwei Trajektoriendaten (206, 208) ein Geschwindigkeitswert (v) bestimmt wird, und wobei die in die Kartendarstellung (200) integrierte Geschwindigkeitsinformation (213) der Fahrspur (201) die Mehrzahl von Geschwindigkeitswerten (v) der Mehrzahl von Abtaststellen (207) entlang der Fahrspur (201) umfasst.
  6. Verfahren (100) nach Anspruch 5, wobei die Geschwindigkeitsinformation umfasst: einen Durchschnittswert der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen, einen Mittelwert der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen, eine Varianz der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen, einen Maximalwert der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen, einen Minimalwert der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen, ein 0,25-Quantil der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen, ein 0,75 Quantil der Geschwindigkeitswerte der Abtaststellen.
  7. Verfahren (100) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Mehrzahl von Abtaststellen (207) mit einem vorbestimmten Abstand (D) zueinander entlang der Längsrichtung (L) der Fahrspur (201) ermittelt werden.
  8. Verfahren (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei Trajektoriendaten (205) einer Mehrzahl von Fahrtrajektorien (203) einer Mehrzahl von Fahrten des Fahrzeugs (300) oder einer Mehrzahl von Fahrzeugen (300) entlang der Fahrspur (201) empfangen werden, wobei für die Mehrzahl von Fahrtrajektorien (203) basierend auf den Positionsinformationen (P1, P2, P3,) und Zeitinformationen (T1, T2, T3) Geschwindigkeitswerte (v) der jeweiligen Fahrtrajektorien (203) ermittelt werden, wobei basierend auf den Geschwindigkeitswerten (v) der Mehrzahl von Fahrtrajektorien (203) ein mittlerer Geschwindigkeitswert (v) als Geschwindigkeitsinformation (213) der Fahrspur (203) ermittelt wird.
  9. Verfahren (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Kartendarstellung (200) eine Mehrzahl von Fahrspuren (201) umfasst, wobei Trajektoriendaten (205) von einer Mehrzahl von Fahrtrajektorien (203) entlang der Mehrzahl von Fahrspuren (201) empfangen werden, wobei für die Mehrzahl von Fahrspuren (201) Geschwindigkeitswerte (v) ermittelt werden, und wobei die Geschwindigkeitswerte (v) als die Mehrzahl von Fahrspuren (201) betreffende Geschwindigkeitsinformationen (213) in die Kartendarstellung (200) integriert werden.
  10. Verfahren (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Positionsinformationen (P1, P2, P3) und die Zeitinformationen (T1, T2, T3) der Trajektoriendaten (205) der Fahrtrajektorien (203) auf Daten eines Globalen-Navigations-Satelliten-Systems.
  11. Verfahren (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Fahrspur (201) eine in zwei Fahrtrichtungen befahrbare Fahrspur ist, und wobei Trajektoriendaten (205) von Fahrtrajektorien (203) der zwei Fahrtrichtungen empfangen werden, und wobei für jede Fahrtrichtung individuelle Geschwindigkeitswerte (v) ermittelt und als individuelle Geschwindigkeitsinformationen (213) in die Kartendarstellung (200) integriert werden.
  12. Recheneinheit (302), die eingerichtet ist, das Verfahren (100) zum Generieren einer Straßenkarte (200) für Fahrzeuge (300) mit intergerierter Geschwindigkeitsinformation (213) nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.
  13. Computerprogrammprodukt (400) umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Datenverarbeitungseinheit diese veranlassen, das Verfahren (100) zum Generieren einer Straßenkarte (200) für Fahrzeuge (300) mit integrierter Geschwindigkeitsinformation (213) nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
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