DE102022205686A1

DE102022205686A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aktualisieren einer Karte

Info

Publication number: DE102022205686A1
Application number: DE102022205686.8A
Authority: DE
Inventors: Carsten Hasberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-06-03
Filing date: 2022-06-03
Publication date: 2023-12-14
Also published as: US20230392951A1; CN117168432A

Abstract

Verfahren (300) und Vorrichtung zum Aktualisieren (330) einer Karte, umfassend einen Schritt des Empfangens (310) von Umgebungsdatenwerten, wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung in einem vorgegebenen Bereich repräsentieren, wobei die Umgebungsdatenwerte von mehreren Fahrzeugen, welche diesen Bereich durchfahren, erfasst und gesendet werden, einen Schritt des Durchführens (320) eines Abgleichs der Umgebungsdatenwerte mit Kartendatenwerten, wobei die Kartendatenwerte die Karte repräsentieren, wobei die Karte ein Abbild des vorgegebenen Bereichs repräsentiert, wobei der Abgleich eine Abweichung des Abbilds von der Umgebung umfasst, und einen Schritt des Aktualisierens (330) der Karte mittels der Umgebungsdatenwerte oder des Bereitstellens (335) einer Fahrstrategie für wenigstens ein Kartierungsfahrzeug, wobei die Fahrstrategie ein Abfahren des vorgegebenen Bereichs umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zum Aktualisieren einer Karte mit einem Schritt des Empfangens von Umgebungsdatenwerten, einem Schritt des Durchführens eines Abgleichs der Umgebungsdatenwerte mit Kartendatenwerten, wobei die Kartendatenwerte die Karte repräsentieren, und einem Schritt des Aktualisierens der Karte mittels der Umgebungsdatenwerte oder des Bereitstellens einer Fahrstrategie für wenigstens ein Kartierungsfahrzeug, wobei die Fahrstrategie ein Abfahren des vorgegebenen Bereichs umfasst.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aktualisieren einer Karte umfasst einen Schritt des Empfangens von Umgebungsdatenwerten, wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung in einem vorgegebenen Bereich repräsentieren, wobei die Umgebungsdatenwerte von mehreren Fahrzeugen, welche diesen Bereich durchfahren, erfasst und gesendet werden. Das Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt des Durchführens eines Abgleichs der Umgebungsdatenwerte mit Kartendatenwerten, wobei die Kartendatenwerte die Karte repräsentieren, wobei die Karte ein Abbild des vorgegebenen Bereichs repräsentiert, wobei der Abgleich eine Abweichung des Abbilds von der Umgebung umfasst, und einen Schritt des Aktualisierens der Karte mittels der Umgebungsdatenwerte oder des Bereitstellens einer Fahrstrategie für wenigstens ein Kartierungsfahrzeug, wobei die Fahrstrategie ein Abfahren des vorgegebenen Bereichs umfasst.
Unter einer Karte ist eine digitale Karte zu verstehen ist, welche in Form von (Karten-) Datenwerten auf einem Speichermedium vorliegt. Die Karte ist beispielsweise derart ausgebildet, dass eine oder mehrere Kartenschichten umfasst werden, wobei eine Kartenschicht beispielsweise eine Karte aus der Vogelperspektive (Verlauf und Position von Straßen, Gebäuden, Landschaftsmerkmalen, etc.) zeigt. Dies entspricht beispielsweise einer Karte eines Navigationssystems. Eine weitere Kartenschicht umfasst beispielsweise eine Radarkarte, wobei Umgebungsmerkmale, welche von der Radarkarte umfasst werden, mit einer Radarsignatur hinterlegt sind. Eine weitere Kartenschicht umfasst beispielsweise eine Lidarkarte, wobei Umgebungsmerkmale, welche von der Lidarkarte umfasst werden, mit einer Lidarsignatur hinterlegt sind.
In einer Ausführungsform ist die Karte als hochgenaue Karte ausgebildet. Die hochgenaue Karte ist insbesondere derart ausgebildet, dass sie sich zur Navigation eines automatisierten Fahrzeugs eignet. Darunter ist beispielsweise zu verstehen, dass die hochgenaue Karte dazu ausgebildet ist, mittels eines Abgleichs von hinterlegten Umgebungsmerkmalen mit erfassten Sensordatenwerten des automatisierten Fahrzeugs eine hochgenaue Position dieses automatisierten Fahrzeugs zu bestimmen. Dazu umfasst die hochgenaue Karte beispielsweise diese Umgebungsmerkmale mit hochgenauen Positionsangaben (Koordinaten). Unter einem automatisierten Fahrzeug ist ein teil-, hoch oder vollautomatisiertes Fahrzeug gemäß einem der SAE-Level 1 bis 5 (siehe Norm SAE J3016) zu verstehen.
Unter einer hochgenauen Position ist eine Position zu verstehen, welche innerhalb eines vorgegebenen Koordinatensystems, beispielsweise WGS84-Koordinaten, derart genau ist, dass diese Position eine maximal zulässige Unschärfe nicht überschreitet. Dabei kann die maximale Unschärfe beispielsweise von der Umgebung abhängen. Weiterhin kann die maximale Unschärfe beispielsweise davon abhängen, ob ein Fahrzeug manuell oder teil-, hoch- oder vollautomatisiert (entsprechend einem der SAE-Level 1 bis 5) betrieben wird. Grundsätzlich ist die maximale Unschärfe so gering, dass insbesondere ein sicheres Betreiben des automatisierten Fahrzeugs gewährleistet ist. Für ein vollautomatisiertes Betreiben des automatisierten Fahrzeugs liegt die maximale Unschärfe beispielsweise in einer Größenordnung von etwa 10 Zentimeter.
Unter einem vorgegebenen Bereich ist beispielsweise ein bestimmter Straßenabschnitt (beispielsweise zwischen zwei Kreuzungen und/oder zwischen zwei Auf- bzw. Abfahrten) und/oder mehrere miteinander verbundene Verkehrswege, etc. zu verstehen.
Das Erfassen der Umgebungsdatenwerte erfolgt beispielsweise, indem die Fahrzeuge dafür eine entsprechende Umfeldsensorik umfassen. Unter einer Umfeldsensorik ist wenigstens ein Video- und/oder wenigstens ein Radar- und/oder wenigstens ein Lidar- und/oder wenigstens ein Ultraschall- und/oder wenigstens ein weiterer Sensor zu verstehen, welcher dazu ausgebildet ist, eine Umgebung eines Fahrzeugs in Form von Umgebungsdatenwerten zu erfassen. In einer möglichen Ausführungsform umfasst die Umfeldsensorik dazu beispielsweise eine Recheneinheit (Prozessor, Arbeitsspeicher, Festplatte) mit einer geeigneten Software und/oder ist mit solch einer Recheneinheit verbunden.
Unter einem Durchführen eines Abgleichs der Umgebungsdatenwerte mit Kartendatenwerten ist beispielsweise zu verstehen, dass in den Umgebungsdatenwerten Umgebungsmerkmale bestimmt werden und diese Umgebungsmerkmale mit von der Karte umfassten Umgebungsmerkmale verglichen werden. Unter Umgebungsmerkmalen sind hier beispielsweise Infrastrukturmerkmale (Fahrbahnbegrenzungslinien, Leitplanken, etc.) und/oder Verkehrszeichen (Straßenschilder, Ampeln, etc.) und/oder bauliche Merkmale (Gebäude, Brücken, Tunnel, etc.) und/oder weitere Merkmale, welche mittels einer Umfeldsensorik erfasst werden können, zu verstehen. Dabei erfolgt das Durchführen eines Abgleichs beispielsweise derart, dass Positionen der Umgebungsmerkmale, ausgehend von den Umgebungsdatenwerten, relativ zu den Fahrzeugen bestimmt und mit den in der Karte hinterlegten Positionen verglichen werden. In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Durchführen eines Abgleichs alternativ oder zusätzlich beispielsweise derart, indem eine Anzahl von in der Karte hinterlegten Umgebungsmerkmalen mit der Anzahl der tatsächlich erfassten Umgebungsmerkmale verglichen wird.
Unter einem Kartierungsfahrzeug ist beispielsweise ein manuell betriebenes (SAE-Level 0) oder ein automatisiertes Fahrzeug zu verstehen. Unter einem Bereitstellen einer Fahrstrategie ist beispielsweise zu verstehen, dass - abhängig von einer Ausgestaltung des wenigstens einen Kartierungsfahrzeug (manuell oder automatisiert) - eine abzufahrende Route in dem vorgegebenen Bereich an das wenigstens Kartierungsfahrzeug übertragen wird. Ist das wenigstens eine Kartierungsfahrzeug als automatisiertes Fahrtzeug ausgebildet, umfasst die Fahrstrategie beispielsweise Angaben zum Ausführen einer Quer- und/oder Längssteuerung, wobei die Quer- und/oder Längssteuerung derart erfolgt, dass das entsprechende automatisierte Fahrzeug sich entlang einer Trajektorie bewegt, welche von der Fahrstrategie umfasst wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst vorteilhafterweise die Aufgabe, ein Verfahren zum Aktualisieren einer Karte in einem vorgegebenen Bereich bereitzustellen. Diese Aufgabe wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst, indem ein Abgleich von Umgebungsdatenwerten, welche von mehreren Fahrzeugen erfasst werden, mit Kartendatenwerten, wobei die Kartendatenwerte die Karte repräsentieren, durchgeführt wird. Dies ermöglicht es, frühzeitig Änderungen der Umgebung in diesem Bereich zu erkennen, ohne dass dieser entsprechende Bereich nach diesen Änderungen gezielt abgesucht werden muss. Da die meisten der Fahrzeuge ohnehin Sensoren umfassen, kann somit kostengünstig auf diese zurückgegriffen werden. Werden dabei beispielsweise Änderungen erfasst, welche eine vorgegebene Maximalabweichung übersteigen, kann gezielt ein Kartierungsfahrzeug zum Kartieren dieses Bereichs eingesetzt werden. Das Verfahren offenbart somit insgesamt eine kostengünstige und effektive Methode, um eine aktuelle Karte bereitzustellen bzw. eine bereits bestehende Karte entsprechend zu aktualisieren.
Vorzugsweise erfolgt das Aktualisieren der Karte mittels der Umgebungsdatenwerte, wenn der Abgleich eine vorgegebene Maximalabweichung nicht übersteigt.
Unter einem Aktualisieren der Karte ist beispielsweise zu verstehen, dass neue Umgebungsmerkmale, entsprechend ihrer Position, in die Karte neu integriert werden und/oder dass bereits von der Karte umfasste Umgebungsmerkmale aus den Kartendaten entfernt werden und/oder dass von den Kartendaten umfasste Eigenschaften (Größe, Farbe, Position, Form, etc.) von bereits von der Karte umfassten Umgebungsmerkmale verändert bzw. angepasst werden.
Vorzugsweise werden zusätzlich Fahrverhaltensdatenwerte empfangen, wobei die Fahrverhaltensdatenwerte ein Fahrverhalten der Fahrzeuge, welche die Umgebungsdatenwerte erfassen und senden, repräsentieren. Dabei erfolgt das Durchführen des Abgleichs zusätzlich abhängig von den Fahrverhaltensdatenwerten.
Unter einem Fahrverhalten der Fahrzeuge ist beispielsweise zu verstehen, dass diese Fahrzeuge in dem Bereich an wenigstens einer Stelle eine bestimmte Fahrspur benutzen und/oder an wenigstens einer Stelle eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit nicht übersteigen und/oder an wenigstens einer Stelle eine Fahrspur verlassen, etc. Dies legt die Tatsache nahe, dass an wenigstens einer dieser Stellen eine Änderung, etc. vorliegt, welche nicht der aktuellen Karte entspricht, so dass die Umgebungsdatenwerte an diesen Stellen beispielsweise gezielt analysiert werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere eine Recheneinheit, ist dazu eingerichtet, alle Schritte des Verfahrens gemäß einem der Verfahrensansprüche zum Aktualisieren einer Karte auszuführen. Unter einer Recheneinheit ist beispielsweise ein Server oder ein Serververbund bzw. eine Cloud zu verstehen.
Die Vorrichtung bzw. die die Recheneinheit umfasst einen Prozessor, Arbeitsspeicher, ein Speichermedium, sowie eine geeignete Software, um das Verfahren gemäß einem der Verfahrensansprüche auszuführen. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Schnittstelle um Datenwerte, mittels einer Kabel- und/oder kabellosen Verbindung, beispielsweise mit entsprechenden Einrichtungen von Fahrzeugen (Steuergeräte, Kommunikationseinrichtungen, Umfeldsensorik, Navigationssystem, etc.) und/oder weiteren Fahrzeug-externen Einrichtungen (Server, Cloud, etc.) auszusenden und zu empfangen.
Weiterhin wird ein Computerprogramm beansprucht, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Verfahrensansprüche zum Aktualisieren einer Karte auszuführen. In einer Ausführungsform entspricht das Computerprogramm der von der Vorrichtung umfassten Software.
Weiterhin wird ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist, beansprucht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung aufgeführt.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aktualisieren einer Karte in Form eines Ablaufdiagramms.

Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 300 zum Aktualisieren 330 einer Karte.
In Schritt 310 werden Umgebungsdatenwerte empfangen, wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung in einem vorgegebenen Bereich repräsentieren, wobei die Umgebungsdatenwerte von mehreren Fahrzeugen, welche diesen Bereich durchfahren, erfasst und gesendet werden.
In einer alternativen Ausführungsform umfasst das Verfahren 300 zusätzlich einen Schritt 315. In Schritt 315 werden zusätzlich Fahrverhaltensdatenwerte empfangen, wobei die Fahrverhaltensdatenwerte ein Fahrverhalten der Fahrzeuge, welche die Umgebungsdatenwerte erfassen und senden, repräsentieren. Die Schritte 310 und 315 können sowohl parallel aus auch in beliebiger Reihenfolge nacheinander ausgeführt werden.
In Schritt 320 wird ein Abgleich der Umgebungsdatenwerte mit Kartendatenwerten durchgeführt, wobei die Kartendatenwerte die Karte repräsentieren, wobei die Karte ein Abbild des vorgegebenen Bereichs repräsentiert, wobei der Abgleich eine Abweichung des Abbilds von der Umgebung umfasst. Anschließend folgt Schritt 330 oder Schritt 335, abhängig von dem Abgleich. In der alternativen Ausführungsform des Verfahrens 300 mit Schritt 315, erfolgt das das Durchführen 320 des Abgleichs zusätzlich abhängig von den Fahrverhaltensdatenwerten.
In Schritt 330 wird die Karte mittels der Umgebungsdatenwerte aktualisiert.
In Schritt 335 wird eine Fahrstrategie für wenigstens ein Kartierungsfahrzeug bereitgestellt, wobei die Fahrstrategie ein Abfahren des vorgegebenen Bereichs umfasst.
In Schritt 340 endet das Verfahren 300.

Claims

Verfahren (300) zum Aktualisieren (330) einer Karte, umfassend: - Empfangen (310) von Umgebungsdatenwerten, wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung in einem vorgegebenen Bereich repräsentieren, wobei die Umgebungsdatenwerte von mehreren Fahrzeugen, welche diesen Bereich durchfahren, erfasst und gesendet werden; - Durchführen (320) eines Abgleichs der Umgebungsdatenwerte mit Kartendatenwerten, wobei die Kartendatenwerte die Karte repräsentieren, wobei die Karte ein Abbild des vorgegebenen Bereichs repräsentiert, wobei der Abgleich eine Abweichung des Abbilds von der Umgebung umfasst; und - Aktualisieren (330) der Karte mittels der Umgebungsdatenwerte oder Bereitstellen (335) einer Fahrstrategie für wenigstens ein Kartierungsfahrzeug, wobei die Fahrstrategie ein Abfahren des vorgegebenen Bereichs umfasst.
Verfahren (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktualisieren (330) der Karte mittels der Umgebungsdatenwerte erfolgt, wenn der Abgleich eine vorgegebene Maximalabweichung nicht übersteigt.
Verfahren (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Fahrverhaltensdatenwerte empfangen werden, wobei die Fahrverhaltensdatenwerte ein Fahrverhalten der Fahrzeuge, welche die Umgebungsdatenwerte erfassen und senden, repräsentieren, und das Durchführen (320) des Abgleichs zusätzlich abhängig von den Fahrverhaltensdatenwerten erfolgt.
Vorrichtung, insbesondere eine Recheneinheit, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 auszuführen.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 5 gespeichert ist.