EP4437309A1 - Verfahren, servereinrichtung und kraftfahrzeug zum automatischen abschnittweisen kartieren eines umgebungsbereichs - Google Patents

Verfahren, servereinrichtung und kraftfahrzeug zum automatischen abschnittweisen kartieren eines umgebungsbereichs

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Publication number
EP4437309A1
EP4437309A1 EP22809083.3A EP22809083A EP4437309A1 EP 4437309 A1 EP4437309 A1 EP 4437309A1 EP 22809083 A EP22809083 A EP 22809083A EP 4437309 A1 EP4437309 A1 EP 4437309A1
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EP
European Patent Office
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data
area
mapped
server device
surrounding area
Prior art date
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Pending
Application number
EP22809083.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Wappler
Timo Iken
Niklas KOCH
Roland Kube
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP4437309A1 publication Critical patent/EP4437309A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
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    • G—PHYSICS
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    • G01C21/3885—Transmission of map data to client devices; Reception of map data by client devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/40—Business processes related to the transportation industry

Definitions

  • the present invention relates to a method for automatically mapping a surrounding area.
  • the invention further relates to a server device set up for such a method and a motor vehicle set up to participate in the method or to support the method.
  • mapping a traffic area as precisely and completely as possible can enable or support a wide variety of automated applications and functions, in particular for vehicles, but also in other technical areas.
  • mapping can be associated with considerable effort, so that automation is desirable.
  • challenges also arise here, in particular with regard to the collection, transmission and processing of the relevant data and with regard to the completeness of the mapping, even of demanding or complex traffic or surrounding areas. There is therefore a need for further developments and improvements in order to enable or support, in particular automated, mapping.
  • DE 102017211 712 A1 describes a method for generating and updating data with a topology map of a room in a building in a vehicle environment by a vehicle.
  • a position of the vehicle before entering the building is determined using GPS data and a trajectory of the vehicle in a room of the building is estimated by estimating the vehicle's own movement.
  • a self-motion error when the vehicle leaves the building is determined by comparison with current GPS data. The vehicle's estimated trajectory is then corrected for the self-motion error.
  • DE 102014 015 073 A1 describes a method for updating and/or expanding a map data set of a limited environment traveled by mobile devices with environment sensors.
  • a current map data set is transmitted to a mobile device operated in the area and used to localize it in the area.
  • Sensor data from the environmental sensors become feature data determined, which describe a property of a feature in the area that is not yet contained in the map data record or that is contained differently.
  • This feature data is stored in the copy of the map data record stored in the mobile device.
  • the map datasets expanded in this way are then transmitted to a central server device assigned to the environment and merged there to form an updated map dataset, taking into account the new and/or changed properties.
  • DE 102018 001 004 A1 discloses a method for acquiring high-precision environmental information for digital maps.
  • a request is sent from a backend server to a vehicle fleet connected to it or triggered by a vehicle via one of its sensors in order to activate a vehicle-internal sensor system so that route data is recorded and transmitted to the backend server via a communication unit.
  • the object of the present invention is to enable efficient and reliable automatic mapping of environmental areas that cannot easily be automatically mapped using conventional methods and motor vehicles.
  • the method according to the invention serves, can therefore be used or applied for the automatic mapping of at least one or a respective, in particular a predetermined, environmental area.
  • a surrounding area can include a specific outdoor and/or indoor area, a traffic area, an infrastructure area, an at least partially navigable structure, a building or structure and/or the like.
  • the method according to the invention comprises a number of method steps which can be executed, ie carried out, by a vehicle-external server device, in particular automatically or semi-automatically.
  • a vehicle-external server device can be, for example, a data center, a central server, a backend, a cloud server or the like.
  • the vehicle-external server device can communicate via a wired or wireless data connection or be connected to a corresponding data network.
  • a sending or transmitting of in the following Said data can take place via such a data connection or such a data network, for example via a cellular network, a WLAN connection and/or the like.
  • odometry data from fleet vehicles or at least one fleet vehicle is recorded by the server device.
  • This is odometry data collected by corresponding swarm or fleet vehicles, i.e. vehicles of a fleet or a swarm of such vehicles set up to support the method, when driving over the respective surrounding area, i.e. recorded or possibly also processed or pre-processed.
  • the odometry data indicate positions, trajectories, stretches and/or areas within the respective surrounding area traveled by the fleet vehicles.
  • the fleet vehicles can in particular be motor vehicles, although the method according to the invention can ultimately be used or adapted for or with almost any type of vehicle or mobile device.
  • a route network map for the respective surrounding area is created by the server device from or based on the recorded odometry data.
  • a route network map can - in contrast to a highly detailed map (HD map) that can be used, for example, for automated navigation - in a simplified manner, for example, specify or include trajectories or lines and/or a sequence of driving maneuvers or driving or control instructions, along or according to which the Fleet vehicles have actually moved within the respective surrounding area and are therefore passable or extend through passable sections of the respective surrounding area.
  • Existing road network data can also be used as the basis for creating the road network map.
  • route network data can, for example, be collected or retrieved from corresponding data providers, such as mapping companies, collectors of movement data, mobile phone providers or mobile phone network operators and/or the like.
  • aerial image data, satellite image data, image data from surveillance cameras arranged or stationed in the area of the surrounding area and/or the like can also be used as a basis for creating the route network map.
  • an at least rudimentary, preliminary map or directly estimate the road network map from an aerial photo or virtual globe data such as a 2D or 3D Google Earth model.
  • Corresponding estimates or modeling specifications must be specified.
  • multi-storey car parks can often be constructed similarly or according to a known scheme, a number of levels or floors can be recognized or estimated from image data, and the like.
  • the server device creates a mapping plan, ie a mapping scheme or a mapping specification for a section-by-section recording or mapping of the respective surrounding area, based on the road network map.
  • This mapping plan divides or subdivides the respective surrounding area into several sub-areas.
  • the mapping plan defines at least one such sub-area which is yet to be recorded by the fleet vehicles or which is to be recorded next, ie which is still to be mapped.
  • the mapping plan can therefore divide or subdivide the surrounding area into several or a large number of sub-areas which, for example, have at most a predefined size or can cover or include at most a predefined route or area.
  • the partial areas can be defined, for example, with regard to a granularity of the mapping or the environmental data to be collected. For example, different levels of resolution or detail can be specified for mapping or collecting the environmental data. For this purpose, for example, a corresponding scale can be specified, for example from “coarse” to “medium” to “fine”.
  • the partial areas can be defined by or as different types of objects or areas. For example, a sub-area can only contain certain areas, such as walls and/or floor areas, and one or more other sub-areas can only contain certain types or classes of objects, such as columns, barriers, railings, boundaries, lighting equipment, electrical equipment or devices, plants , Stationary furnishing or equipment objects and/or the like include more.
  • the partial areas can be determined as a function of the respective route network map, ie they can have the same or different sizes and/or shapes.
  • a specific partial area can be spatially connected or can include areas, areas and/or elements that are spatially separated from one another. Initially, ie when no further data is available for the respective surrounding area, all of these partial areas can be classified or marked as still to be mapped or as next to be mapped. Likewise, initially, for example, precisely one of the partial areas or a subset of the partial areas can be classified or identified as the next to be mapped.
  • a sub-area adjoining an entrance into the surrounding area or a sub-area comprising this entrance can be defined or marked as to be mapped or as the next to be mapped. be reserved.
  • the corresponding definition, classification or identification of the at least one sub-area or sub-areas can be part of the mapping plan or can be specified, for example, in the form of corresponding metadata or the like.
  • the server device instructs the fleet vehicles or at least one of the fleet vehicles or some of the fleet vehicles according to the mapping plan, the next time the surrounding area is driven on, i.e. in the respective surrounding area, using a respective vehicle-specific surrounding sensor system only for the at least collect environmental data for a sub-area of the surrounding area that is still to be mapped or that is to be mapped next.
  • the environmental data can be collected as raw data and/or in processed or pre-processed form.
  • the environmental data - for example depending on the equipment of the respective fleet vehicle - can be or include radar echoes, lidar scan data, ultrasound data, camera images, friction data, slip data, brightness data, climate or weather data, temperature data and/or the like and/or data generated or derived therefrom.
  • the fleet vehicles are also instructed to transmit the environmental data collected for the at least one sub-area to be mapped or to be mapped next to the server device, for example if or as soon as a data connection that enables this can be set up or established between the respective fleet vehicle and the server device or has been set up .
  • the fleet vehicles can therefore be instructed here implicitly or explicitly not to collect or temporarily store any environmental data for sub-areas of the environmental area that have already been mapped—at least according to a corresponding specification, and not to transmit them to the server device.
  • environmental data for the at least one partial area of the respective environmental area that is still to be mapped or that is to be mapped next is collected or recorded by the server device in a targeted or selective manner.
  • the server device Based on the cumulatively received surrounding data, the server device generates a map of the surrounding area or—if an existing map already exists—updates, improves and/or completes it.
  • the server setup also updates or adjusts the mapping plan accordingly to enable a collection and To avoid or prevent the transmission of redundant environmental data for already mapped sub-areas of the environmental area by the fleet vehicles.
  • the mapping plan for example, the respective next or another sub-area that has not yet been mapped or not mapped with sufficient accuracy or incompletely can be marked as the next sub-area to be mapped.
  • a sub-area that was previously classified as yet to be mapped or as next to be mapped can then be classified or flagged as already mapped in the mapping plan as soon as environmental data has been collected for this sub-area, enabling the generation of the corresponding part of a map of the surrounding area enabled by the server setup.
  • the corresponding instruction of the fleet vehicles, the generation or updating of the map and the corresponding updating or adjustment of the mapping plan and a correspondingly adapted instruction of the fleet vehicles can be carried out repeatedly, i.e. in an updated or adapted form based on the data available up to that point. This can be carried out or repeated until, for example, the entire surrounding area has been mapped, ie the map of the surrounding area has been completely generated.
  • these iterative method steps or the entire method can be carried out again for an area already mapped in the past, for example regularly or at a predetermined frequency, in order to check or update the map last generated for the respective area.
  • mapping plan or a corresponding mapping strategy it is possible, for example, to statistically record in each case how often which sub-areas were traveled over by collecting environmental data. For example, a target or threshold value for the number of environmental data records can be specified for each sub-area. Based on this, it can then be automatically determined for which sub-areas sufficient environmental data has already been recorded or for which there is sufficiently good data coverage, i.e. which sub-areas can be classified as mapped. However, it can also be taken into account that more frequent driving in parking structures indicates more frequent parking or re-parking processes and parked vehicles can impair the collection of environmental data.
  • a larger number of environmental data records can thus be requested or recorded for correspondingly highly frequented sub-areas before the corresponding sub-area is classified as mapped.
  • the mapping plan or the mapping strategy for example the respective Target or threshold values for the number and/or type of environmental data records, the time, the day of the week, the weather conditions and/or the like are taken into account more.
  • environmental data records collected under correspondingly different conditions can be weighted differently, with a predetermined sum of corresponding weights having to be reached for each sub-area before the sub-area is classified as mapped.
  • a sub-area can only be classified as mapped, for example, when a plurality of environmental data records collected under different conditions or at least environmental data records collected under one or more conditions have been recorded.
  • the creation and/or adjustment of the mapping plan or a corresponding mapping strategy can be based on classifying the next spatially adjoining partial area as next, based on the current or previous mapping scope or mapping status of at least one partial area. However, this is not mandatory. Likewise, for example, at least temporarily or temporarily, it can be accepted that environmental data is collected and recorded spatially between two mapped or to be mapped sub-areas or between a mapped sub-area and a sub-area for the current or next area, at least one not yet or not completely mapped sub-area. For example, a mapping order of the partial areas can be determined based on their significance or importance, for example for a traffic flow or an accident probability within the surrounding area or measured by an actual or expected frequency or traffic density.
  • sub-areas or sub-area types or sections such as intersections or areas with above-average frequency or heavy traffic, can be mapped preferentially or with priority in a predetermined manner.
  • This has the advantage that the mapping process is not impeded by the fact that certain sub-areas are or are little traveled on and accordingly no or not enough or diverse environmental data sets can be recorded for these sub-areas for a longer period of time.
  • a control variable or basis for creating and/or adapting the mapping plan or a corresponding mapping strategy can be a respective degree or a respective quality of the mapping or the recorded environmental data for the sub-areas. This can be determined or measured, for example, on the basis of a convergence or a predetermined convergence criterion of the mapping of the respective partial area, ie a corresponding partial map generated for the respective partial area. Thereby can for example, when a specific degree of convergence is reached or when the specified convergence criterion is met for a specific sub-area, this can then be classified as mapped.
  • the convergence can be determined, for example, as or on the basis of the changes in the respective partial map over time or for a given period of time.
  • Sub-areas for which there is no such convergence i.e. for which there are changes to the corresponding partial map that exceed a predetermined threshold value after the acquisition and processing of an environmental data set, can continue to be mapped as not or insufficiently mapped, i.e. as to be mapped or as next to map be or remain classified. In this way, the map can be automatically kept up-to-date if, for example, there are one or more sub-areas in which there are frequent changes.
  • a further reason for creating and/or adapting the mapping plan or a corresponding mapping strategy can be a type of environmental data already recorded for a respective sub-area. For example, a predefined prioritization or hierarchy of different types of environmental data can be predefined. After environmental data has been recorded for a sub-area, the mapping plan or the mapping strategy can then be adapted such that no further environmental data with a lower priority or hierarchy level need to be collected for this sub-area. For example, lidar data can be classified higher than radar data. Then, for a sub-area for which lidar data has already been recorded, there is no need to collect radar data for future inspections of the sub-area.
  • a graded or area-by-area data collection or surveying or mapping for the surrounding area can be implemented or ensured. It can thus be achieved or ensured in a particularly reliable manner that ultimately the entire surrounding area is mapped.
  • the amount of data for the automatic mapping and the transmission of ultimately unnecessary redundant data can be significantly reduced or kept particularly small. This can reduce the load on corresponding data networks and the data processing outlay and associated energy outlay in comparison to conventional methods.
  • the method according to the invention can also be used successfully for the complete mapping of the respective surrounding area if the fleet vehicles have limited storage capacities for temporarily storing the surrounding area, so that they do not have surrounding data for the entire surrounding area at the same time, i.e.
  • the fleet vehicles are instructed, after the mapping of the sub-areas near the entrance or near the entrance, not to collect or temporarily store any environmental data for these sub-areas. In this way, the fleet vehicles can then gradually record all sub-areas, ie also the sub-areas further away from the entrance to the surrounding area, and send corresponding environmental data to the server device.
  • the method according to the invention can be used particularly advantageously without additional and expensive hardware on the part of the fleet vehicles compared to conventional motor vehicles.
  • the method according to the invention can thus be used particularly efficiently not only by avoiding the collection and transmission of redundant environmental data, but also by avoiding corresponding additional hardware expenditure.
  • the surrounding area is identified, in particular by the server device, using predefined map data and/or metadata that identify the surrounding area as a drivable area without specifying, i.e. including or providing, a detailed map of the surrounding area.
  • the map data and/or metadata can identify or specify the surrounding area, for example via its function and/or its spatial position or external outlines.
  • a parking structure in particular a Car park or the like as such and thus as a surrounding area in the sense of the present invention in the map and/or metadata, without these necessarily specifying an inner structure or path structure or other details of the surrounding area.
  • the embodiment of the present invention proposed here enables a particularly simple, at least partially automated, identification of environmental regions to be mapped, for which the method according to the invention can be used beneficially.
  • the method according to the invention can thus be used in a particularly simple manner, since corresponding map data and/or metadata are already available for large areas or can be generated particularly easily and with little effort.
  • the or a surrounding area to be mapped can be identified by the fleet vehicles within the meaning of the present invention, for example as an area or area that is or was driven over by at least one of the fleet vehicles, but for which no map or map data are available or can be called up.
  • surrounding areas to be mapped in the sense of the present invention can be identified particularly quickly, for example even before corresponding map and/or metadata are available—for example immediately after the surrounding area has been rebuilt.
  • the method is used, in particular only, for surrounding areas in which no data connection that is sufficient for sending the surrounding data from the fleet vehicles to the server device, i.e. not a sufficiently broadband or sufficiently stable data connection, can be set up or is available stands.
  • the environment data is then recorded by the server device after the respective fleet vehicle has left the surrounding area or as soon as or when a data connection sufficient for sending the environment data is established or can be established between the server device and the respective fleet vehicle.
  • the method according to the invention can be applied or used selectively for those environmental areas within which the environmental data from the fleet vehicles cannot be sent to the server device, not immediately, not completely and/or not reliably.
  • Such surrounding areas can be, for example, multi-storey car parks in particular, but also generally interior areas, underground areas or the like be more.
  • the use of the method according to the invention only for such environmental areas can, on the one hand, enable reliable mapping of such environmental areas and, on the other hand, enable other environmental areas to be mapped using other methods or processes, which, for example, allow real-time or live transmission or streaming of the environmental data directly from the respective environmental area to the or allow a server facility or a backend or a mapping server or the like.
  • a mapping method that is optimal in each case can thus be used for correspondingly different types of environmental regions. Ultimately, this can enable or support particularly fast, effective and reliable generation of particularly complete maps.
  • the fleet vehicles that are or are moving there can, for example, independently recognize or decide whether they can detect the or a sub-area to be mapped or whether they are in the or a sub-area to be mapped or approach this. This can, for example, take place or be carried out using the mapping plan, the route network map and/or corresponding instruction data, in each case in connection with the odometry data, a self-motion estimate, a SLAM method (English: Simultaneous Localization And Mapping) and/or the like.
  • the at least one sub-area to be mapped or to be mapped next is defined, in particular only, by specifying the sub-areas already mapped and excluding them from the further collection of environmental data or excluding them from further mapping. Sub-areas that have already been mapped sufficiently well or completely are therefore explicitly excluded from further mapping. In particular, this can then implicitly define the remaining partial areas as still or to be mapped next, without these remaining partial areas being or having to be explicitly marked or specified as still or to be mapped next. In other words, the partial areas that are still to be mapped or are to be mapped next are defined here by a negative or inverse specification.
  • the sub-areas to be mapped result in the remainder of the surrounding area being different from the sub-areas already mapped.
  • This specification or definition of the at least one partial area still to be mapped can be useful in particular in an initial phase in which the mapping of the respective surrounding area is started, for example less than 50% or less than 25% is complete.
  • the specification or definition of the at least one sub-area that is still to be mapped can be carried out particularly easily or with a particularly small amount of data or data volume by specifying or defining the sub-areas that have already been mapped.
  • all fleet vehicles moving outside the sub-areas that have already been mapped can always contribute to the mapping of the surrounding area, even if, for example, they do not approach a specific sub-area that is still to be mapped or cannot fully detect it with their surrounding sensors when driving in the surrounding area.
  • the server device With increasing progress of the method according to the invention or the mapping of the respective surrounding area, it can tend to be problematic that too much, possibly redundant, surrounding data is received or recorded by the server device and/or the definition of the already mapped partial areas becomes more complex than the explicit definition or indication of the sub-areas still or next to be mapped.
  • the corresponding strategy for defining the partial areas still to be mapped or for instructing the fleet vehicles accordingly can then be changed, in particular towards an explicit specification or definition, ie a positive definition of the at least one partial area still to be mapped or next to be mapped.
  • the at least one partial area to be mapped or to be mapped next is defined, in particular only, by explicit specification or identification as such in the mapping plan.
  • explicit specification or identification there is a positive definition here, ie an explicit specification or identification of the at least one partial area that is still to be mapped or that is to be mapped next.
  • partial areas that have already been mapped can also be marked, or data or information on partial areas that have already been mapped can be saved, ie not specified or not included. This can possibly reduce or save a volume of corresponding data or information to be sent or processed.
  • the at least one sub-area to be mapped or to be mapped next can initially connect to an entrance into the surrounding area and then in the further course of the method to at least one sub-area that has already been mapped.
  • a mapping of the surrounding area can be realized piece by piece or section by section from the entrance or from the driveway of the respective surrounding area.
  • This can be useful, for example, to enable a particularly precise and reliable spatial relationship or assignment of the environmental data, since, for example, errors caused by inaccurate odometry data or Own movement estimates of the fleet vehicles can be avoided on the way from the entrance through other not yet mapped sub-areas to a more distant not yet mapped sub-area or when using another entrance of the surrounding area.
  • the map of the surrounding area can ultimately be generated in a particularly consistent and error-free manner.
  • the fleet vehicles are informed or instructed by the server device only when approaching the respective surrounding area to be mapped up to a predetermined distance about the at least one sub-area of this surrounding area that is still or to be mapped next.
  • data can be transmitted from the server device to the fleet vehicles as required. This can reduce a data volume to be sent by the server device or to be transmitted to the fleet vehicles.
  • the embodiment of the present invention proposed here can also be used to map the respective surrounding area particularly reliably if the fleet vehicles, for example, only have limited storage capacities for corresponding instructions for collecting the surrounding data or for corresponding definitions of the partial areas still to be mapped, which do not have the corresponding data or information for several or all of the surrounding areas still to be mapped is sufficient.
  • Corresponding data i.e. mapping instructions or sub-area definitions and/or the like, regarding the sub-areas still to be mapped and/or regarding the already mapped sub-areas of the respective surrounding area or several or all surrounding areas still to be at least partially mapped can be sent from the server device to all fleet vehicles .
  • a particularly reliable transmission of the corresponding data from the server device to the fleet vehicles can be achieved, for example if there is no or only limited data connectivity or data connection quality in the further vicinity of the or a surrounding area.
  • a location monitoring of the fleet vehicles can then be saved if necessary
  • the instructions sent to the fleet vehicles can include, for example, the previously created route network map and the mapping plan or a sub-area definition of the sub-areas that are still to be mapped and/or the sub-areas of the respective surrounding area that have already been mapped.
  • the server device can, for example, in particular additionally, the previously created, possibly still send incomplete map of the respective surrounding area to the fleet vehicles or the respective fleet vehicle.
  • the fleet vehicles can then use this map for navigation or localization within the respective surrounding area. This can enable a particularly accurate or reliable identification or a particularly accurate and reliable location of the partial areas still to be mapped by the fleet vehicles.
  • orientation data i.e. having less data volume or occupying less memory space.
  • This orientation data enables the fleet vehicles to recognize or monitor their approach to the at least one partial area of the respective surrounding area that is still to be mapped or that is to be mapped next.
  • orientation data of this type that is to say compressed or particularly compact data, can be generated automatically by the server device as required.
  • the orientation data contain individual waypoints, in particular those leading from an entry into the surrounding area to the respective partial area to be mapped, reduced in comparison to the complete road network map, and/or a waypoint, in particular from the entry into the surrounding area to the to indicate or include a sequence of driving events or driving maneuvers leading to the mapping sub-area.
  • Such orientation data can be more compact than the complete route network map and thus save the corresponding data volume to be transmitted and the corresponding data processing effort.
  • the orientation data can expediently be reduced in such a way that although they can enable the fleet vehicles to recognize or understand the approach to the partial area to be mapped, they do not have to enable automated navigation for the fleet vehicles.
  • the orientation data and/or the respective instruction can be rejected by the server device.
  • the mapping plan defines the at least one sub-area to be mapped or to be mapped next and/or sub-areas already fully or partially mapped individually, i.e. separately or specifically for environmental data recorded or to be recorded or collectable with different types of environmental sensors.
  • the mapping plan can therefore indicate or define, for example, whether there is no data at all for a specific sub-area or, for example, a certain type of environmental data is already available but another type of environmental data is not yet available for this sub-area. For example, radar data or radar echoes may already have been recorded for a specific sub-area, but no lidar or camera data or the like.
  • the corresponding partial area can then be classified or defined as already mapped specifically for environmental data recorded by means of a radar device, while it can be marked or classified or defined as still to be mapped for environmental data recorded by means of a lidar device or a camera or the like.
  • the mapping plan or the instructions for the fleet vehicles can then provide that for the not yet fully mapped sub-areas only the missing or not yet recorded types of environmental data are to be collected and transmitted, in this case for example lidar data and/or camera data , but no further radar data is to be collected and transmitted.
  • Sub-areas that have not yet been fully mapped in this sense can therefore be sub-areas that have not yet been recorded, scanned or mapped with all predefined types of environmental sensors or for which not all predefined types of environmental data have yet been recorded.
  • the surrounding area can, for example, be recorded particularly quickly and extensively even if the fleet vehicles are equipped differently, i.e. if the fleet vehicles have different types of surrounding sensors and/or if certain types of surrounding data can only be recorded under certain surrounding conditions at least partially mapped.
  • at least preliminary support from map data can be provided particularly quickly or early after the respective surrounding area has been identified or found instructed functions are enabled.
  • the redundancy of transmitted environmental data can be further reduced by the embodiment of the present invention proposed here and thus the data processing effort can be saved accordingly.
  • the server device has an input interface for acquiring input data from a large number of fleet vehicles. This input data can in particular be or include the odometry and environmental data mentioned in connection with the method according to the invention.
  • the server device according to the invention also has a data processing device for processing the recorded input data into a route network map, a mapping plan and ultimately into a map for a surrounding area.
  • the server device according to the invention also has an output interface for sending output data to the fleet vehicles. This output data can in particular be or include instructions through which the fleet vehicles are instructed to collect and transmit the environmental data for at least one partial area of the environmental area that is still to be mapped or that is to be mapped next.
  • the output data for this can be or include at least parts of the road network map, the mapping plan and/or the orientation data mentioned in connection with the method according to the invention, as well as the map of the respective surrounding area created in the meantime or ultimately by the server device.
  • the server device according to the invention is set up to carry out at least one variant or embodiment of the method according to the invention, in particular automatically or semi-automatically. Accordingly, the server device according to the invention can in particular be the server device mentioned in connection with the method according to the invention or correspond to it.
  • the server device according to the invention can also have some or all of the features and/or properties mentioned in connection with the method according to the invention.
  • the motor vehicle according to the invention can in particular be one of the fleet vehicles mentioned in connection with the method according to the invention and/or in connection with the server device according to the invention or correspond to such a vehicle.
  • the motor vehicle according to the invention has an environment sensor system and a data processing device for collecting environment data which characterize or depict a respective environment of the motor vehicle.
  • the environmental sensors or the data processing device can thus record the environmental data or be designed and set up to record raw data and to process or preprocess this raw data to form the environmental data.
  • the motor vehicle according to the invention also has a storage device for local, ie on-board temporary storage of the environmental data and a communication device for wireless data exchange with the or a server device according to the invention.
  • the motor vehicle according to the invention is set up, upon receipt of a corresponding instruction from the server device when driving over an environmental area specified therein, to collect environmental data only for at least one partial area of the environmental area to be mapped according to the instruction or to be detected by means of the vehicle's own environmental sensors and to process this environmental data to send the server setup.
  • the motor vehicle according to the invention can also be set up to initially temporarily store the collected environmental data in the storage device, in particular at least until a corresponding data connection for sending the environmental data to the server device is or can be established.
  • the motor vehicle according to the invention can therefore be set up, as described in connection with the method according to the invention, to participate in the method according to the invention or to support it. Accordingly, the motor vehicle according to the invention can have some or all of the properties and/or features mentioned in connection with the other aspects of the present invention, in particular for fleet vehicles.
  • server device according to the invention or the motor vehicle according to the invention are set up as described can mean, for example, that a corresponding operating or computer program is stored there in a respective data processing device or a respective data memory, that is, that the processes, measures or Procedural steps represented, ie coded or implemented.
  • This operating or computer program can be executed by the data processing device or a respective processor device of the server device or of the motor vehicle, for example a microchip, microprocessor or microcontroller or the like, in order to automatically carry out the respective method or the measures, processes or method steps mentioned or to arrange for their, in particular automatic, execution.
  • a further aspect of the present invention can be a system that comprises as components at least the devices or devices involved in the method according to the invention, ie in particular the server device external to the vehicle and at least one motor vehicle according to the invention or a fleet of such motor vehicles.
  • the components of the system can interact for the execution or application of the method according to the invention, ie for the automatic mapping of at least one surrounding area.
  • the drawing shows a schematic overview to illustrate automatic mapping of a parking garage by a system consisting of a server device and a fleet of motor vehicles.
  • FIG. 1 For the sake of clarity, only a representative selection of elements that occur more than once is explicitly identified in FIG. 1 .
  • One approach can be to use detectors that can generate map content, such as walls, pillars, ramps and/or the like, from sensor data collected from the fleet vehicles. It can be expedient for the fleet vehicles to collect and report sensor or environmental data such as radar detections, for example, so that a corresponding detector has the widest possible database of sensor or environmental data from multiple fleet vehicles available. Corresponding map contents can then be generated in a particularly reliable and robust manner.
  • the multi-storey car park 2 includes, for example, a large number of parking areas 4 and driving areas 5 that vehicles can enter.
  • the multi-storey car park 2 can also have several levels or floors, which can optionally have different arrangements or layouts of the parking areas 4 and driving areas 5 and/or other areas.
  • a vehicle-external server device 6 and one or more motor vehicles 7 are shown here for carrying out or supporting a method for mapping the multi-storey car park 2 .
  • the motor vehicle representations can show, for example, two different motor vehicles 7 of the vehicle fleet mentioned or a single motor vehicle 7 at different points in time.
  • the server device 6 schematically comprises a server data interface 8, a server processor 9 and a server data memory 10.
  • the server device 6 is thus set up for, in particular bidirectional, data exchange with the motor vehicle 7 and for data processing.
  • the motor vehicle 7 has an environment sensor system 11 and a data processing device 12 .
  • the environment sensor system 11 can include one or more environment sensors, such as a radar device, a lidar device, an ultrasound device, a camera and/or the like.
  • the Data processing device 12 here schematically comprises a vehicle processor 13 and a vehicle data memory 14. Motor vehicle 7 also has a communication device 15 for, in particular wireless, data exchange with server device 6.
  • the multi-storey car park 2 can be identified as the surrounding area to be mapped. This can be done, for example, by the parking garage 2 being discovered by the motor vehicle 7 or by the parking garage 2 being identified by the server device 6, for example using predefined map or metadata data that may be incomplete with regard to an internal structure or internal mapping of the parking garage 2 becomes.
  • the motor vehicle 7 can then drive into or explore the multi-storey car park 2 on behalf of the vehicle fleet and record odometry data in the process.
  • This odometry data can indicate vehicle positions or vehicle movements of the respective motor vehicle 7 within the multi-storey car park 2, for example in relation to a predetermined coordinate system.
  • This predetermined coordinate system can, for example, be oriented or aligned with the entrance 3 or the street 1 if, for example, in contrast to the multi-storey car park 2, it is still possible to localize or determine the position of the motor vehicle 7, for example by means of a navigation satellite system or the like.
  • the odometry data can, for example, include current 3D coordinates of the respective motor vehicle 7 determined at intervals of 100 ms, possibly supplemented by one or more angle specifications that indicate an orientation of the respective motor vehicle 7 at the respective point in time.
  • the odometry data can specify at least or precisely two spatial coordinates and a yaw angle of the respective motor vehicle 7 for each point or position. Other configurations, compositions, data contents or recording frequencies of the odometry data are also possible.
  • the respective odometry data are received by the server device 6 via the server data interface 8 .
  • the server device 6 Based on the recorded odometry data, the server device 6 automatically generates or reconstructs a route network, i.e. a route network map 16 of the multi-storey car park 2.
  • the route network map 16 can therefore actually include areas or trajectories within the multi-storey car park 2 traveled by the at least one motor vehicle 7 or specify.
  • the route network map 16 can be averaged or smoothed using odometry data from a large number of motor vehicles 7 .
  • the motor vehicles 7 of the vehicle fleet can therefore be configured in such a way that they only record their odometry data, temporarily store them if necessary and send them to the server device 6 .
  • the route network map 16 can be reliably and completely reconstructed or generated even if the storage capacity of the vehicle data memory 14 is limited.
  • the server device 6 In a second phase of the method, the server device 6 generates a mapping plan 17 based on the route network map 16.
  • the mapping plan 17 divides the multi-storey car park 2, i.e. generally the respective surrounding area to be mapped, into several sub-areas 18.
  • a size of the sub-areas 18 can, for example, depend on the predetermined, known or expected size or data storage capacity of the vehicle data memory 14 can be or will be fixed, so that in the vehicle data memory 14 sensor or environmental data that characterize or depict at least one of the partial areas 18 can be temporarily stored.
  • radar data for the entire parking garage 2 can have a data volume of the order of one or more megabytes, while the vehicle data memories 14 can, for example, each have a capacity of the order of a few, a few tens or a few 100 kilobytes or the like.
  • the server device 6 also automatically determines which of the sub-areas 18 are still or next to be mapped, ie to be recorded or mapped more precisely by sensors and/or which of the sub-areas 18 may already be mapped. For example, it can be specified that the sensory detection or mapping of the multi-storey car park 2 should begin at the entrance 3, so that the motor vehicles 7 driving into the multi-storey car park 2 should start collecting the sensor or environmental data from there. Depending on the buffer memory present, ie depending on the size or capacity of the respective vehicle data memory 14 , the motor vehicles 7 can then collect corresponding sensor or environmental data when driving into the multi-storey car park 2 and temporarily store them in the vehicle data memory 14 .
  • the respective temporarily stored sensor or environmental data can be sent from the respective motor vehicle 7 to the server device 6 - if necessary, specifying the sub-area 18 or the section of the road network map 16 in which the respective sensor or environmental data was recorded or collected became.
  • the server device 6 captures this sensor or environmental data and, based on this, determines which of the sub-areas 18 have already been captured or mapped or mapped well enough by sensors and which of the sub-areas 18 may still or next need to be captured or mapped using the environmental sensors 11 of the motor vehicles 7 , so ultimately have to be mapped.
  • the server device 6 can generate, complete or update a map of the multi-storey car park 2 or the respective sub-area 18 on the basis of the respectively recorded sensor or environmental data. In the course of time, sensor or environmental data can thus be gradually collected from the motor vehicles 7 for all sub-areas 18 and recorded by the server device 6 and ultimately processed into a complete map of the multi-storey car park 2 .
  • the server device 6 can therefore use incomplete individual contributions or individual data packets from the motor vehicles 7 with regard to the overall extent of the multi-storey car park 2 in order to determine which of the sub-areas 18 have already been recorded by sensors or mapped and the mapping plan 17 or corresponding instructions to the motor vehicles 7 continuously or regularly adapt in order to limit or avoid redundant data transmissions and gradually to have the entire multi-storey car park 2 detected by the motor vehicles 7 or their environmental sensors 11 by sensors and thus ultimately to map them.
  • this procedure makes it possible to map the multi-storey car park 2 completely even if motor vehicles 7 staying within the multi-storey car park 2 cannot establish a data connection to the server device 6 there and the motor vehicles 7 only have limited storage capacities for temporarily storing the sensor or environmental data and possibly different data Environment sensors 11 have.
  • the server device 6 can use the road network map 16 and/or the mapping plan 17 as well as a Sub-areas 18 to be recorded or mapped should be sent to the respective motor vehicle 7 or to all motor vehicles 7 in the vehicle fleet. This can be done, for example, as soon as the route network map 16 or the mapping plan 17 has been created or updated, or for example only when the respective motor vehicle 7 has approached the parking garage 2 to within a predetermined distance and/or the parking garage 2 is used, for example, as a navigation or intermediate destination of the respective motor vehicle 7 was set or recognized.
  • a way to determine whether the respective motor vehicle 7 within the parking garage 2 or a to be detected or has reached the partial area 18 to be mapped, is that the respective motor vehicle 7 based on its vehicle odometry, i.e. its odometry data and/or an estimate of its own movement or the like, possibly using or in relation to the road network map 16 and/or the mapping plan 17 automatically localized within car park 2.
  • the server device 6 not only the route network map 16 or the mapping plan 17, but also the map already generated up to the respective point in time, i.e. a currently reconstructed object map status for the multi-storey car park 2 send the respective motor vehicle 7.
  • radar localization, visual localization or localization based on lidar or radio data or the like, a SLAM method or another localization or position determination method can be used.

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Abstract

Verfahren, Servereinrichtung und Kraftfahrzeug zum automatischen abschnittweisen Kartieren eines Umgebungsbereichs Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Servereinrichtung (6) und ein Kraftfahrzeug (7) zum automatischen Kartieren eines Umgebungsbereichs (2). In dem Verfahren wird durch die Servereinrichtung (6) aus Odometriedaten einer Flotte von entsprechenden Kraftfahrzeugen (7) eine Wegenetzkarte (16) des Umgebungsbereichs (2) erstellt. Darauf basierend erzeugt die Servereinrichtung (6) einen Kartierungsplan (17) für eine abschnittweise Kartierung des Umgebungsbereichs (2). Der Kartierungsplan (17) unterteilt den Umgebungsbereich (2) in mehrere Teilbereiche (18) und definiert wenigstens einen noch zu kartierenden Teilbereich (18). Iterativ erfolgt dann eine Anweisung der Flottenfahrzeuge (7) gemäß dem Kartierungsplan (17) nur für noch zu kartierende Teilbereiche (18) Umgebungsdaten zu sammeln und an die Servereinrichtung (6) zu senden und eine entsprechende Aktualisierung des Kartierungsplans (17) basierend auf den empfangenen Umgebungsdaten, um eine Sammlung und Übermittlung von redundanten Umgebungsdaten für bereits kartierte Teilbereiche (18) zu vermeiden.

Description

Beschreibung
Verfahren, Servereinrichtung und Kraftfahrzeug zum automatischen abschnittweisen Kartieren eines Umgebungsbereichs
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Kartieren eines Umgebungsbereichs. Die Erfindung betrifft weiter eine für ein solches Verfahren eingerichtete Servereinrichtung sowie ein Kraftfahrzeug, das zur Teilnahme an dem Verfahren oder zur Unterstützung des Verfahrens eingerichtet ist.
Eine möglichst genaue und vollständige Kartierung eines Verkehrsraums kann vielerlei automatisierte Anwendungen und Funktionen, insbesondere von Fahrzeugen aber ebenso in anderen technischen Gebieten, ermöglichen oder unterstützen. Eine solche Kartierung kann jedoch mit erheblichem Aufwand verbunden sein, sodass eine Automatisierung wünschenswert ist. Auch dabei ergeben sich jedoch Herausforderungen, insbesondere bezüglich der Sammlung, Übertragung und Verarbeitung entsprechender Daten sowie hinsichtlich der Vollständigkeit der Kartierung auch anspruchsvoller oder komplexer Verkehrs- oder Umgebungsbereiche. Es besteht also Bedarf für Weiterentwicklungen und Verbesserungen, um eine, insbesondere automatisierte, Kartierung zu ermöglichen oder zu unterstützen.
Beispielsweise ist in der DE 102017211 712 A1 ein Verfahren zur Datengenerierung zum Erzeugen und Aktualisieren mit einer Topologiekarte eines Raumes in einem Gebäude in einer Fahrzeugumgebung durch ein Fahrzeug beschrieben. Dabei werden eine Position des Fahrzeugs vor einer Einfahrt in das Gebäude mittels GPS-Daten bestimmt und eine Trajektorie des Fahrzeugs in einem Raum des Gebäudes durch eine Eigenbewegungsschätzung des Fahrzeugs geschätzt. Weiter wird ein Eigenbewegungsfehler beim Verlassen des Gebäudes durch das Fahrzeug durch einen Abgleich mit aktuellen GPS-Daten bestimmt. Die geschätzte Trajektorie des Fahrzeugs wird dann um den Eigenbewegungsfehler korrigiert.
Die DE 102014 015 073 A1 beschreibt ein Verfahren zur Aktualisierung und/oder Erweiterung eines Kartendatensatzes einer von mobilen Einrichtungen mit Umgebungssensoren befahrenen, begrenzten Umgebung. Dabei wird ein aktueller Kartendatensatz an eine innerhalb der Umgebung betriebene mobile Einrichtung übermittelt und zu deren Lokalisierung in der Umgebung verwendet. Aus Sensordaten der Umgebungssensoren werden Merkmalsdaten ermittelt, die eine noch nicht oder unterschiedlich in dem Kartendatensatz enthaltene Eigenschaft eines Merkmals in der Umgebung beschreiben. Diese Merkmalsdaten werden in der in der mobilen Einrichtung gespeicherten Kopie des Kartendatensatzes abgespeichert. Die derart erweiterten Kartendatensätzen werden dann an eine zentrale, der Umgebung zugeordnete Servereinrichtung übermittelt und dort unter Berücksichtigung der neuen und/oder geänderten Eigenschaften zu einem aktualisierten Kartendatensatz fusioniert.
Die DE 102018 001 004 A1 offenbart ein Verfahren zum Erfassen von hochgenauen Umgebungsinformationen für digitale Karten. Dabei wird eine Anfrage von einem Backendserver an eine damit verbundene Fahrzeugflotte gesendet oder durch ein Fahrzeug über einen seiner Sensoren ausgelöst, um eine fahrzeuginterne Sensorik zu aktivieren, damit Streckendaten erfasst und über eine Kommunikationseinheit an den Backendserver übertragen werden. Dabei ist es vorgesehen, dass die Übertragung der Streckendaten aus der Kommunikationseinheit zeitversetzt mittels einer Datenleitung in einem Ladekabel erfolgt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine effiziente und zuverlässige automatische Kartierung von Umgebungsbereichen, die mit herkömmlichen Methoden und Kraftfahrzeugen nicht ohne Weiteres automatisch kartiert werden können, zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Figur offenbart.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient, kann also eingesetzt oder angewendet werden zum automatischen Kartieren wenigstens eines bzw. eines jeweiligen, insbesondere eines vorgegebenen, Umgebungsbereichs. Ein solcher Umgebungsbereich kann einen bestimmten Außen- und/oder Innenbereich, einen Verkehrsbereich, einen Infrastrukturbereich, eine zumindest teilweise befahrbare Struktur, ein Gebäude oder Bauwerk und/oder dergleichen mehr umfassen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst mehrere Verfahrensschritte, die durch eine fahrzeugexterne Servereinrichtung, insbesondere automatisch oder teilautomatisch, ausgeführt, also durchgeführt werden können. Bei einer solchen fahrzeugexternen Servereinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Rechenzentrum, einen Zentralserver, ein Backend, einen Cloudserver oder dergleichen handeln. Die fahrzeugexterne Servereinrichtung kann dabei über eine leitungs- bzw. kabellose Datenverbindung kommunizieren bzw. an ein entsprechendes Datennetz angebunden sein. Ein Senden oder Übertragen von im Folgenden genannten Daten kann über eine solche Datenverbindung oder ein solches Datennetz erfolgen, also beispielsweise über ein Mobilfunknetz, eine WLAN-Verbindung und/oder dergleichen mehr.
In einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durch die Servereinrichtung Odometriedaten von Flottenfahrzeugen bzw. wenigstens einem Flottenfahrzeug erfasst. Dabei handelt es sich um Odometriedaten, die von entsprechenden Schwarm- oder Flottenfahrzeugen, also von zur Unterstützung des Verfahrens eingerichteten Fahrzeugen einer Flotte oder eines Schwarms solcher Fahrzeuge beim Befahren des jeweiligen Umgebungsbereichs gesammelt, also aufgenommen oder gegebenenfalls auch verarbeitet oder vorverarbeitet wurden. Die Odometriedaten geben von den Flottenfahrzeugen befahrene Positionen, Trajektorien, Wegstücke und/oder Bereiche innerhalb des jeweiligen Umgebungsbereichs an.
Bei den Flottenfahrzeugen kann es sich insbesondere um Kraftfahrzeuge handeln, wobei das erfindungsgemäße Verfahren letztlich aber für oder mit nahezu beliebigen Arten von Fahrzeugen oder mobilen Einrichtungen angewendet oder adaptiert werden kann.
In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch die Servereinrichtung aus oder basierend auf den erfassten Odometriedaten eine Wegenetzkarte für den jeweiligen Umgebungsbereich erstellt. Eine solche Wegenetzkarte kann - anders als eine beispielsweise für eine automatisierte Navigation verwendbare hochdetaillierte Karte (HD- Karte) - in vereinfachter weise beispielsweise Trajektorien oder Linien und/oder eine Sequenz von Fahrmanövern oder Fahr- oder Steueranweisungen angeben oder umfassen, entlang oder gemäß derer die Flottenfahrzeuge sich tatsächlich innerhalb des jeweiligen Umgebungsbereichs bewegt haben und die somit befahrbar sind bzw. sich durch befahrbare Abschnitte des jeweiligen Umgebungsbereichs erstrecken. Als Basis oder Grundlage zum Erstellen der Wegenetzkarte kann ebenso bereits vorhandenes Wegenetzdaten verwendet werden. Solche Wegenetzdaten können beispielsweise von entsprechenden Datenprovidern, wie etwa Kartierungsunternehmen, Sammlern von Bewegungsdaten, Mobilfunkprovidern oder Mobilfunknetzbetreibern und/oder dergleichen mehr erfasst oder abgerufen werden. Ebenso können als Basis oder Grundlage zum Erstellen der Wegenetzkarte beispielsweise Luftbilddaten, Satellitenbilddaten, Bilddaten von im Bereich des zu Umgebungsbereichs angeordneten oder stationierten Überwachungskameras und/oder dergleichen mehr verwendet werden. Beispielsweise kann eine, zumindest rudimentäre, vorläufige Karte oder unmittelbar die Wegenetzkarte aus einem Luftbild oder virtuellen Globusdaten, wie etwa ein 2D- oder 3D- Google-Earth-Modell, schätzen. Dazu können entsprechende Schätz- oder Modellierungsvorgaben vorgegeben sein. Beispielsweise können Parkhäuser oftmals ähnlich oder nach einem bekannten Schema aufgebaut sein, aus Bilddaten eine Anzahl von Ebenen oder Etagen zu erkennen oder abzuschätzen sein und dergleichen mehr.
In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch die Servereinrichtung basierend auf der Wegenetzkarte ein Kartierungsplan, also ein Kartierungsschema oder eine Kartierungsvorgabe für eine abschnittweise Erfassung bzw. Kartierung des jeweiligen Umgebungsbereiches erstellt. Durch diesen Kartierungsplan wird der jeweilige Umgebungsbereich in mehrere Teilbereiche aufgeteilt oder unterteilt. Der Kartierungsplan definiert dabei wenigstens einen solchen Teilbereich, der durch die Flottenfahrzeuge noch bzw. als nächstes zu erfassen ist, der also noch zu kartieren ist. Der Kartierungsplan kann also den Umgebungsbereich in mehrere oder eine Vielzahl von Teilbereichen aufteilen oder unterteilen, die beispielsweise höchstens eine vorgegebene Größe aufweisen oder höchstens eine vorgegebene Wegstrecke oder Fläche abdecken oder umfassen können. Ebenso können die Teilbereiche beispielsweise hinsichtlich einer Granularität der Kartierung oder der zu sammelnden Umgebungsdaten definiert sein. So können etwa unterschiedliche Auflösungs- oder Detailstufen für die Kartierung bzw. das Sammeln der Umgebungsdaten vorgegeben sein. Dazu kann beispielsweise eine entsprechende Skala vorgegeben sein, etwa von „grob“, über „mittel“ bis „fein“. Ebenso können die Teilbereiche durch oder als unterschiedliche Objekt- oder Flächenarten definiert sein. So können beispielsweise ein Teilbereich nur bestimmte Flächen, wie etwa Wände und/oder Bodenflächen, und ein oder mehrere weitere Teilbereiche beispielsweise nur bestimmte Arten oder Klassen von Objekten, wie etwa Säulen, Schranken, Geländer, Abgrenzungen, Beleuchtungseinrichtungen, elektrische Einrichtungen oder Geräte, Pflanzen, stationäre Einrichtungs- oder Ausstattungsobjekte und/oder dergleichen mehr umfassen. Dabei können die Teilbereiche in Abhängigkeit von der jeweiligen Wegenetzkarte bestimmt werden, also gleiche oder unterschiedliche Größen und/oder Formen aufweisen. Je nach Art oder Definition kann jeweils ein bestimmter Teilbereich räumlich zusammenhängend sein oder räumlich voneinander getrennte Bereiche, Flächen und/oder Elemente umfassen. Initial, wenn also noch keine weiteren Daten für den jeweiligen Umgebungsbereich vorliegen, können alle diese Teilbereiche als noch zu kartieren oder als als nächstes zu kartieren klassifiziert oder gekennzeichnet sein. Ebenso kann initial beispielsweise genau einer der Teilbereiche oder eine Untermenge der Teilbereiche als als nächstes zu kartieren klassifiziert oder gekennzeichnet sein. Insbesondere kann initial nur oder wenigstens auch ein an eine Einfahrt in den Umgebungsbereich anschließender Teilbereich oder ein diese Einfahrt umfassender Teilbereich als zu kartieren oder als als nächstes zu kartieren definiert oder gekennzeichnet bzw. vorgemerkt sein. Die entsprechende Definition, Klassifikation oder Kennzeichnung des wenigstens einen Teilbereichs oder der Teilbereiche kann Teil des Kartierungsplans sein oder beispielsweise in Form von entsprechenden Metadaten oder dergleichen angegeben werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durch die Servereinrichtung die Flottenfahrzeuge oder zumindest eines der Flottenfahrzeuge oder ein Teil der Flottenfahrzeuge gemäß dem Kartierungsplan angewiesen, beim jeweils nächsten Befahren des Umgebungsbereichs, also in dem jeweiligen Umgebungsbereich, mittels einer jeweiligen fahrzeugeigenen Umgebungssensorik nur für den wenigstens einen noch oder als nächstes zu kartierenden Teilbereich des Umgebungsbereiches Umgebungsdaten zu sammeln.
Die Umgebungsdaten können dabei als Rohdaten und/oder in verarbeiteter oder vorverarbeiteter Form gesammelt werden. Beispielsweise können die Umgebungsdaten - beispielsweise je nach Ausstattung des jeweiligen Flottenfahrzeugs - Radarechos, Lidarscandaten, Ultraschalldaten, Kamerabilder, Reibwertdaten, Schlupfdaten, Helligkeitsdaten, Klima- oder Wetterdaten, Temperaturdaten und/oder dergleichen mehr und/oder daraus erzeugte oder abgeleitete Daten sein oder umfassen.
Die Flottenfahrzeuge werden weiter angewiesen, die für den wenigstens einen noch oder als nächstes zu kartierenden Teilbereich gesammelten Umgebungsdaten an die Servereinrichtung zu übermitteln, beispielsweise wenn oder sobald eine dies ermöglichende Datenverbindung zwischen dem jeweiligen Flottenfahrzeug und der Servereinrichtung aufgebaut oder etabliert werden kann bzw. aufgebaut wurde.
Die Flottenfahrzeuge können hier also implizit oder explizit dazu angewiesen werden, für bereits - zumindest nach einer entsprechenden Vorgabe ausreichend gut - kartierte Teilbereiche des Umgebungsbereichs keine Umgebungsdaten zu sammeln bzw. zwischenzuspeichern und dementsprechend auch nicht an die Servereinrichtung zu übermitteln. Somit werden hier also gezielt bzw. selektiv Umgebungsdaten für den wenigstens einen noch oder als nächstes zu kartierenden Teilbereich des jeweiligen Umgebungsbereichs gesammelt bzw. durch die Servereinrichtung erfasst.
Durch die Servereinrichtung wird basierend auf den kumulativ empfangenen Umgebungsdaten eine Karte des Umgebungsbereichs erzeugt bzw. - sofern bereits eine bestehende Karte vorliegt - aktualisiert, verbessert und/oder vervollständigt. Durch die Servereinrichtung wird zudem der Kartierungsplan entsprechend aktualisiert oder angepasst, um eine Sammlung und Übermittlung von redundanten Umgebungsdaten für bereits kartierte Teilbereiche des Umgebungsbereichs durch die Flottenfahrzeuge zu vermeiden bzw. zu verhindern. Dazu kann beispielsweise in dem Kartierungsplan der jeweils nächste bzw. ein anderer noch nicht oder nicht ausreichend genau oder nicht vollständig kartierter Teilbereich als als nächster zu kartierender Teilbereich markiert werden. Ebenso kann ein Teilbereich, der bisher als noch zu kartieren oder als als nächstes zu kartieren klassifiziert war, dann in dem Kartierungsplan als bereits kartiert klassifiziert oder gekennzeichnet werden, sobald für diesen Teilbereich Umgebungsdaten erfasst wurden, die das Erzeugen des entsprechenden Teils einer Karte des Umgebungsbereichs durch die Servereinrichtung ermöglichen. Das entsprechende Anweisen der Flottenfahrzeuge, das Erzeugen bzw. Aktualisieren der Karte und das entsprechende Aktualisieren oder Anpassen des Kartierungsplans und ein entsprechend angepasstes Anweisen der Flottenfahrzeuge kann iterativ, also in jeweils basierend auf den bis dahin verfügbaren Daten aktualisierter oder angepasster Form mehrfach wiederholt durchgeführt werden. Dies kann so lange durchgeführt oder wiederholt werden bis beispielsweise der gesamte Umgebungsbereich kartiert, also die Karte des Umgebungsbereichs vollständig erzeugt wurde.
Ebenso können diese iterativen Verfahrensschritte oder das gesamte Verfahren für einen bereits in der Vergangenheit kartierten Umgebungsbereich erneut durchgeführt werden, beispielweise regelmäßig oder mit einer vorgegebenen Frequenz, um eine Überprüfung oder Aktualisierung der jeweils zuletzt für den jeweiligen Umgebungsbereich erzeugten Karte durchzuführen.
Um den Kartierungsplan bzw. eine entsprechende Kartierungsstrategie zu erstellen und/oder anzupassen, kann beispielsweise jeweils statistisch erfasst werden, wie oft welche Teilbereiche unter Sammlung von Umgebungsdaten befahren wurden. Beispielsweise kann ein Ziel- oder Schwellenwert für die Anzahl von Umgebungsdatensätzen für jeden Teilbereich vorgegeben. Darauf basierend kann dann automatisch bestimmt werden, für welche Teilbereiche bereits genügend Umgebungsdaten erfasst wurden bzw. eine genügend gute Datenabdeckung gibt, welche Teilbereiche also als kartiert eingestuft werden können. Ebenso kann jedoch berücksichtigt werden, dass in Parkstrukturen ein häufigeres Befahren auf häufigere Be- oder Umparkvorgänge hindeuten und parkende Fahrzeuge das Sammeln von Umgebungsdaten beeinträchtigen können. Somit kann für entsprechend hochfrequentierte Teilbereiche also eine größere Anzahl von Umgebungsdatensätzen gefordert oder erfasst werden, bevor der entsprechende Teilbereich als kartiert eingestuft wird. Ebenso können beim Erstellen oder Anpassen des Kartierungsplans bzw. der Kartierungsstrategie, beispielsweise des jeweiligen Ziel- oder Schwellenwerts für die Anzahl und/oder Art der Umgebungsdatensätze, die Uhrzeit, der Wochentag, die Wetterbedingen und/oder dergleichen mehr berücksichtigt werden. So können unter entsprechend unterschiedlichen Bedingungen gesammelte Umgebungsdatensätze beispielsweise unterschiedlich gewichtet werden, wobei für jeden Teilbereich eine vorgegebene Summe aus entsprechenden Gewichtungen erreicht werden muss, bevor der Teilbereich als kartiert eingestuft wird. Ebenso kann ein Teilbereich beispielsweise erst dann als kartiert eingestuft werden, wenn mehrere, unter unterschiedlichen Bedingungen gesammelte Umgebungsdatensätze oder zumindest unter einer oder mehreren Bedingungen gesammelte Umgebungsdatensätze erfasst wurden.
Das Erstellen und/oder Anpassen des Kartierungsplans bzw. einer entsprechenden Kartierungsstrategie kann darauf beruhen, ausgehend vom jeweils aktuellen oder bisherigen Kartierungsumfang oder Kartierungsstand wenigstens eines Teilbereichs jeweils den nächsten sich räumlich anschließenden Teilbereich als als nächstes zu kartieren einzustufen. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Ebenso kann beispielsweise zumindest zwischenzeitlich oder vorübergehend in Kauf genommen werden, dass es räumlich zwischen zwei kartierten oder zu kartierenden Teilbereichen bzw. zwischen einem kartierten Teilbereich und einem Teilbereich für den aktuell oder als nächstes Umgebungsdaten gesammelt und erfasst werden, wenigstens einen noch nicht oder nicht vollständig kartierten Teilbereich geben kann. Beispielsweise kann eine Kartierungsreihenfolge der Teilbereiche basierend auf deren Bedeutung oder Wichtigkeit, etwa für einen Verkehrsfluss oder eine Unfallwahrscheinlichkeit innerhalb des Umgebungsbereichs oder gemessen an einer tatsächlichen oder voraussichtlichen Frequentierung oder erkehrsdichte, festgelegt werden. So können beispielsweise in vorgegebener Weise als strategisch bedeutsam definierte Teilbereiche oder Teilbereichsarten oder Abschnitte, wie etwa Kreuzungen oder überdurchschnittliche häufig oder viel befahrene Bereiche, bevorzugt oder priorisiert kartiert werden. Dies hat den Vorteil, dass der Kartierungsprozess nicht dadurch behindert wird, dass bestimmte Teilbereiche wenig befahren sind oder werden und dementsprechend für diese Teilbereiche für längere Zeit keine oder nicht ausreichend viele oder diverse Umgebungsdatensätze erfasst werden können.
Eine Steuerungsgröße oder Grundlange, um den Kartierungsplan bzw. eine entsprechende Kartierungsstrategie zu erstellen und/oder anzupassen, kann durch einen jeweiligen Grad oder eine jeweilige Güte der Kartierung bzw. der erfassten Umgebungsdaten für die Teilbereiche sein. Dies kann beispielsweise anhand einer Konvergenz bzw. eines vorgegebenen Konvergenzkriteriums der Kartierung des jeweiligen Teilbereichs, also einer entsprechenden für den jeweiligen Teilbereich erzeugten Teilkarte bestimmt oder gemessen werden. Dabei kann beispielsweise bei Erreichen eines bestimmten Konvergenzgrades oder bei Erfüllen des vorgegebenen Konvergenzkriteriums für einen bestimmten Teilbereich dieser dann als kartiert eingestuft werden. Die Konvergenz kann beispielsweise als oder anhand der Änderungen der jeweiligen Teilkarte über die Zeit oder je vorgegebener Zeitspanne bestimmt werden. Teilbereiche, für die keine solche Konvergenz gegeben ist, für die es also nach dem Erfassen und Verarbeiten eines Umgebungsdatensatzes einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitende Änderungen an der entsprechenden Teilkarte gibt, können weiterhin als nicht oder nicht ausreichend kartiert, also als zu kartieren oder als als nächstes zu kartieren eingestuft werden bzw. bleiben. Auf diese Weise kann die Karte auch dann automatisch aktuell gehalten werden, wenn es beispielsweise einen oder mehrere Teilbereiche gibt, in denen es zu häufigen Veränderungen kommt.
Eine weitere oder Grundlange, um den Kartierungsplan bzw. eine entsprechende Kartierungsstrategie zu erstellen und/oder anzupassen, kann eine Art der bereits für einen jeweiligen Teilbereichen erfassten Umgebungsdaten sein. So kann beispielsweise eine vorgegebene Priorisierung oder Hierarchie von unterschiedlichen Arten von Umgebungsdaten vorgegeben sein. Nachdem für einen Teilbereich Umgebungsdaten erfasst wurden, kann der Kartierungsplan bzw. die Kartierungsstrategie dann dahingehend angepasst werden, dass für diesen Teilbereich keine weiteren Umgebungsdaten einer niedrigeren Priorisierung oder Hierarchiestufe zu sammeln sind. So kann beispielsweise Lidardaten höher eingestuft sein als Radardaten. Dann kann für einen Teilbereich, für den bereits Lidardaten erfasst wurden, auf das Sammeln von Radardaten bei zukünftigen Befahrungen des Teilbereichs verzichtet werden.
Durch die hier vorgeschlagenen Möglichkeiten kann die Güte, Genauigkeit, Zuverlässigkeit und/oder Vollständigkeit und somit der Nutzwert der letztlich erzeugten Karte verbessert werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine abgestufte bzw. bereichsweise Datensammlung oder Vermessung oder Kartierung für den Umgebungsbereich realisiert bzw. sichergestellt werden. Damit kann besonders zuverlässig erreicht oder sichergestellt werden, dass letztlich der gesamte Umgebungsbereich kartiert wird. Dabei kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Datenaufkommen für die automatische Kartierung und die Übermittlung letztlich unnötiger redundanter Daten signifikant reduziert bzw. besonders klein gehalten werden. Dies kann eine Belastung entsprechender Datennetze sowie einen Datenverarbeitungsaufwand und einen damit verbundenen Energieaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren reduzieren. Zudem kann das erfindungsgemäße Verfahren auch dann erfolgreich zur vollständigen Kartierung des jeweiligen Umgebungsbereichs angewendet werden, wenn die Flottenfahrzeuge begrenzte Speicherkapazitäten zum Zwischenspeichern der Umgebungsdaten aufweisen, sodass sie jeweils nicht Umgebungsdaten für den gesamten Umgebungsbereich gleichzeitig vorhalten, also Zwischenspeichern können und in dem Umgebungsbereich beispielsweise kein Streaming bzw. keine Echtzeitübermittlung der Umgebungsdaten von den Flottenfahrzeugen an die Servereinrichtung möglich ist. In einem solchen Fall würden bisherige Verfahren gegebenenfalls dazu führen, dass die Flottenfahrzeuge nach dem Einfahren in den jeweiligen Umgebungsbereich wiederholt Umgebungsdaten für dieselben eingangs- oder einfahrtnahen Teilbereiche des Umgebungsbereichs aufnehmen und Zwischenspeichern und diese redundant an die Servereinrichtung übermitteln. Dabei würden jedoch weiter von der Einfahrt in den Umgebungsbereich entfernte Teilbereiche nicht zuverlässig oder vollständig erfasst und somit letztlich auch nicht kartiert werden, da die Zwischenspeicher der Flottenfahrzeuge bereits gefüllt wären, wenn sie die weiter von der Einfahrt entfernt liegenden Teilbereiche erreichen. Dies wird in dem vorliegenden Verfahren dadurch vermieden, dass die Flottenfahrzeuge nach der erfolgten Kartierung der eingangs- oder einfahrtnahen Teilbereiche angewiesen werden, für diese Teilbereiche keine Umgebungsdaten zu sammeln bzw. zwischenzuspeichern. Somit können die Flottenfahrzeuge dann nach und nach sämtliche, also auch die weiter von der Einfahrt in den Umgebungsbereich entfernt liegenden Teilbereiche erfassen und entsprechende Umgebungsdaten an die Servereinrichtung senden.
Besonders vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren ohne zusätzliche und kostenaufwändige Hardware auf Seiten der Flottenfahrzeuge im Vergleich zu herkömmlichen Kraftfahrzeugen angewendet werden. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur durch die Vermeidung der Sammlung und Übermittlung redundanter Umgebungsdaten, sondern auch durch die Vermeidung entsprechenden zusätzlichen Hardwareaufwandes besonders effizient angewendet werden.
In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird der Umgebungsbereich, insbesondere durch die Servereinrichtung, anhand von vorgegebenen Kartendaten und/oder Metadaten identifiziert, die den Umgebungsbereich als befahrbaren Bereich identifizieren, ohne eine detaillierte Karte des Umgebungsbereichs anzugeben, also zu umfassen oder bereitzustellen. Die Karte- und/oder Metadaten können den Umgebungsbereich beispielsweise über dessen Funktion und/oder durch dessen räumliche Position oder Außenumrisse identifizieren oder angeben. So kann beispielsweise eine Parkstruktur, insbesondere ein Parkhaus, oder dergleichen als solches und damit als Umgebungsbereich im Sinne der vorliegenden Erfindung in den Karten- und/oder Metadaten gekennzeichnet sein, ohne dass diese notwendigerweise eine innere Struktur oder Wegstruktur oder sonstige Details des Umgebungsbereichs angeben. Die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine besonders einfache zumindest teilweise automatisierte Identifizierung zu kartierender Umgebungsbereiche, für die das erfindungsgemäße Verfahren nutzbringend angewendet werden kann. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren sonders einfach angewendet werden, da entsprechende Karten- und/oder Metadaten bereits für weite Flächenbereiche zur Verfügung stehen oder besonders einfach und aufwandsarm erzeugt werden können.
Ebenso kann der oder ein zu kartierender Umgebungsbereich im Sinne der vorliegenden Erfindung durch die Flottenfahrzeuge identifiziert werden, beispielsweise als Bereich oder Fläche, die zwar wenigstens einem der Flottenfahrzeuge befahren wird oder wurde, für die aber keine Karte oder Kartendaten zur Verfügung stehen oder abrufbar sind. Dadurch können zu kartierende Umgebungsbereich im Sinne der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls besonders schnell identifiziert werden, beispielsweise bereits bevor entsprechende Karten- und/oder Metadaten zur Verfügung stehen - etwa unmittelbar nach einem Neubau des Umgebungsbereichs.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren, insbesondere nur, für Umgebungsbereiche angewendet, in denen keine zum Senden der Umgebungsdaten von den Flottenfahrzeugen an die Servereinrichtung ausreichende, also etwa keine ausreichend breitbandige oder ausreichend stabile, Datenverbindung aufgebaut werden kann oder zur Verfügung steht. Die Umgebungsdaten werden dann von der Servereinrichtung erfasst, nachdem das jeweilige Flottenfahrzeug den Umgebungsbereich verlassen hat bzw. sobald oder wenn eine für das Senden der Umgebungsdaten ausreichende Datenverbindung zwischen der Servereinrichtung und dem jeweiligen Flottenfahrzeug aufgebaut wird oder aufgebaut werden kann. Mit anderen Worten kann das erfindungsgemäße Verfahren selektiv für solche Umgebungsbereiche angewendet oder eingesetzt werden, innerhalb derer die Umgebungsdaten von den Flottenfahrzeugen beispielsweise nicht, nicht sofort, nicht vollständig und/oder nicht zuverlässig an die Servereinrichtung gesendet werden können. Dies kann beispielsweise aufgrund lokal fehlender Datennetzinfrastruktur, mangelnder Signal- oder Empfangsqualität und/oder sonstiger Einschränkungen oder Vorgaben der Fall sein. Derartige Umgebungsbereiche können beispielsweise, insbesondere mehrere Etagen umfassende, Parkhäuser aber ebenso allgemein Innenbereiche, unterirdische Bereiche oder dergleichen mehr sein. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur für derartige Umgebungsbereiche kann einerseits eine zuverlässige Kartierung derartige Umgebungsbereiche ermöglichen und andererseits eine Kartierung anderer Umgebungsbereiche mittels anderer Methoden oder Verfahren ermöglichen, die beispielsweise eine Echtzeit- oder Liveübertragung bzw. ein Streaming der Umgebungsdaten direkt aus dem jeweiligen Umgebungsbereich an die oder eine Servereinrichtung bzw. ein Backend oder einen Kartierungsserver oder dergleichen zulassen. Somit kann für entsprechend unterschiedliche Arten von Umgebungsbereichen eine jeweils optimale Kartierungsmethode angewendet werden. Dies kann letztlich eine besonders schnelle, effektive und zuverlässige Erzeugung besonders vollständiger Karten ermöglichen oder unterstützen.
Innerhalb der Umgebungsbereiche, für die das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird, können die sich dort aufhaltenden oder sich dort bewegenden Flottenfahrzeuge beispielsweise selbstständig erkennen oder entscheiden, ob sie den oder einen zu kartierenden Teilbereich erfassen können bzw. sich in dem oder einem zu kartierenden Teilbereich aufhalten oder sich diesem annähern. Dies kann beispielsweise anhand des Kartierungsplans, der Wegenetzkarte und/oder entsprechender Anweisungsdaten jeweils gegebenenfalls in Verbindung mit den Odometriedaten, einer Eigenbewegungsschätzung, einem SLAM-Verfahren (englisch: Simultaneous Localization And Mapping) und/oder dergleichen mehr erfolgen oder durchgeführt werden.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird der wenigstens eine noch oder als nächstes zu kartierende Teilbereich, insbesondere nur, durch Angabe der bereits kartierten Teilbereiche und deren Ausschluss von der weiteren Sammlung von Umgebungsdaten bzw. deren Ausschluss von der weiteren Kartierung definiert. Bereits ausreichend gut oder vollständig kartierte Teilbereiche werden hier also explizit von der weiteren Kartierung ausgeschlossen. Dies kann dann insbesondere implizit die übrigen Teilbereiche als noch oder als nächstes zu kartieren definieren, ohne dass diese übrigen Teilbereiche explizit als noch oder als als nächstes zu kartieren gekennzeichnet oder angegeben sind oder sein müssen. Mit anderen Worten werden die noch oder als nächstes zu kartierenden Teilbereiche hier also durch eine negative oder inverse Angabe definiert. Dabei ergeben sich die zu kartierenden Teilbereiche als von den bereits kartierten Teilbereichen verschiedener, verbleibender Rest des Umgebungsbereichs. Diese Angabe oder Definition des wenigstens einen noch zu kartierenden Teilbereichs kann insbesondere in einer Anfangsphase, in der die Kartierung des jeweiligen Umgebungsbereichs begonnen wird, beispielsweise zu weniger als 50 % oder zu weniger als 25 % abgeschlossen ist, nützlich sein. In dieser Phase kann die hier vorgeschlagene Angabe oder Definition des wenigstens einen noch zu kartierenden Teilbereichs durch Angabe oder Definition der bereits kartierten Teilbereiche gegebenenfalls besonders einfach bzw. mit besonders geringem Datenaufkommen oder Datenvolumen erfolgen. Zudem können so sämtliche sich außerhalb der bereits kartierten Teilbereiche bewegende Flottenfahrzeuge stets zur Kartierung des Umgebungsbereichs beitragen, auch wenn sie beispielsweise einen bestimmten noch zu kartierenden Teilbereich nicht anfahren oder beim Befahren des Umgebungsbereichs diesen nicht vollständig mit ihrer Umgebungssensorik erfassen können.
Mit zunehmendem Fortschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der Kartierung des jeweiligen Umgebungsbereichs kann es tendenziell eher problematisch sein, dass zu viele, gegebenenfalls redundante Umgebungsdaten eingehen bzw. von der Servereinrichtung erfasst würden und/oder die Definition der bereits kartierten Teilbereiche aufwendiger wird als die explizite Definition oder Angabe der noch oder als nächstes zu kartierenden Teilbereiche. Es kann dann die entsprechende Strategie zur Definition der noch zu kartierenden Teilbereiche bzw. zum entsprechenden Anweisen der Flottenfahrzeuge geändert werden, insbesondere hin zu einer expliziten Angabe oder Definition, also einer Positivdefinition des wenigstens einen noch oder als nächstes zu kartierenden Teilbereichs.
Dementsprechend ist es in einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass der wenigstens eine noch oder als nächstes zu kartierende Teilbereich, insbesondere nur, durch explizite Angabe oder Kennzeichnung als solcher in dem Kartierungsplan definiert wird. Hier erfolgt mit anderen Worten also eine Positivdefinition, das heißt eine explizite Angabe oder Kennzeichnung des wenigstens einen noch oder als nächstes zu kartierenden Teilbereichs. Dabei können gegebenenfalls bereits kartierte Teilbereiche ebenfalls gekennzeichnet sein oder es können Daten oder Angaben zu bereits kartierten Teilbereichen eingespart, also nicht angegeben oder nicht inkludiert werden. Dies kann gegebenenfalls ein Volumen entsprechender zu sendender oder zu verarbeitender Daten oder Angaben reduzieren oder einsparen. Der wenigstens eine noch oder als nächstes zu kartierende Teilbereich kann initial an eine Einfahrt in den Umgebungsbereich und im weiteren Verlauf des Verfahrens dann jeweils an wenigstens einen bereits kartierten Teilbereich anschließen. Auf diese Weise kann eine sich stückweise oder abschnittweise vom Eingang bzw. von der Einfahrt des jeweiligen Umgebungsbereichs vortastende Kartierung des Umgebungsbereichs realisiert werden. Dies kann beispielsweise nützlich sein, um eine besonders genaue und zuverlässige räumliche Relation oder Zuordnung der Umgebungsdaten zu ermöglichen, da beispielsweise Fehler durch ungenaue Odometriedaten oder Eigenbewegungsschätzungen der Flottenfahrzeuge auf dem Weg von der Einfahrt durch andere noch nicht kartierte Teilbereiche zu einem weiter entfernt liegenden noch nicht kartierten Teilbereich oder bei Nutzung einer anderen Einfahrt des Umgebungsbereichs vermieden werden können. So kann letztlich die Karte des Umgebungsbereichs besonders konsistent und fehlerfrei erzeugt werden.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden die Flottenfahrzeuge durch die Servereinrichtung jeweils erst bei Annäherung an den jeweiligen zu kartierenden Umgebungsbereich bis auf eine vorgegebene Entfernung über den wenigstens einen noch oder als nächstes zu kartierenden Teilbereich dieses Umgebungsbereichs informiert bzw. entsprechend angewiesen. Somit kann also eine bedarfsgerechte Datenübermittlung von der Servereinrichtung an die Flottenfahrzeuge realisiert werden. Dies kann ein von der Servereinrichtung zu sendendes bzw. an die Flottenfahrzeuge zu übertragendes Datenvolumen reduzieren. Auch kann durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung der jeweilige Umgebungsbereich besonders zuverlässig kartiert werden, wenn die Flottenfahrzeuge beispielsweise nur begrenzte Speicherkapazitäten für entsprechende Anweisungen für die Sammlung der Umgebungsdaten bzw. für entsprechende Definitionen der noch zu kartierenden Teilbereiche aufweisen, die nicht für entsprechende Daten oder Angaben für mehrere oder alle insgesamt noch zu kartierenden Umgebungsbereiche ausreichen.
Ebenso können entsprechende Daten, also Kartierungsanweisungen oder Teilbereichsdefinitionen und/oder dergleichen mehr, bezüglich der noch zu kartierenden Teilbereiche und/oder bezüglich der bereits kartierten Teilbereiche des jeweiligen Umgebungsbereichs oder mehrerer oder aller noch zumindest teilweise zu kartierender Umgebungsbereiche von der Servereinrichtung an alle Flottenfahrzeuge gesendet werden. Dadurch kann gegebenenfalls eine besonders zuverlässige Übermittlung der entsprechenden Daten von der Servereinrichtung an die Flottenfahrzeuge erreicht werden, etwa wenn auch in der weiteren Umgebung des oder eines Umgebungsbereichs keine oder nur eine eingeschränkte Datenkonnektivität oder Datenverbindungsqualität besteht. Zudem kann dann gegebenenfalls eine Standortüberwachung der Flottenfahrzeuge eingespart werden
Die an die Flottenfahrzeuge gesendeten Anweisungen können beispielsweise die zuvor erstellte Wegenetzkarte sowie den Kartierungsplan oder eine Teilbereichsdefinition der noch zu kartierenden Teilbereiche und/oder der bereits kartierten Teilbereiche des jeweiligen Umgebungsbereichs umfassen. Ebenso kann die Servereinrichtung beispielsweise, insbesondere zusätzlich, die jeweils bisher bereits erzeugte, gegebenenfalls noch unvollständige, Karte des jeweiligen Umgebungsbereichs an die Flottenfahrzeuge bzw. das jeweilige Flottenfahrzeug senden. Die Flottenfahrzeuge können diese Karte dann zur Navigation bzw. Lokalisierung innerhalb des jeweiligen Umgebungsbereichs verwenden. Dies kann eine besonders genaue oder zuverlässige Erkennung bzw. ein besonders genaues und zuverlässiges Auffinden der noch zu kartierenden Teilbereiche durch die Flottenfahrzeuge ermöglichen.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden zum Anweisen der Flottenfahrzeuge nicht die gesamte Wegenetzkarte, sondern im Vergleich dazu kleinere, also weniger Datenvolumen aufweisende bzw. weniger Speicherplatz belegende, Orientierungsdaten von der Servereinrichtung an die Flottenfahrzeuge gesendet. Diese Orientierungsdaten ermöglichen es dabei den Flottenfahrzeugen, ihre Annäherung an den wenigstens einen noch oder als nächstes zu kartierenden Teilbereich des jeweiligen Umgebungsbereichs zu erkennen oder zu überwachen. Beispielweise können derartige, also etwa komprimierte oder besonders kompakte, Orientierungsdaten jeweils bedarfsgerecht von der Servereinrichtung automatisch erzeugt werden. Dabei ist es vorliegend vorgesehen, dass die Orientierungsdaten einzelne, insbesondere von einer Einfahrt in den Umgebungsbereich zu dem jeweiligen zu kartierenden Teilbereich führende, im Vergleich zu der vollständigen Wegenetzkarte reduzierte, Wegpunkte und/oder eine, insbesondere von der Einfahrt in den Umgebungsbereich zu dem zu kartierenden Teilbereich führende, Sequenz von Fahrereignissen oder Fahrmanövern angeben oder umfassen. Derartige Orientierungsdaten können kompakter sein als die vollständige Wegenetzkarte und somit entsprechendes zu übertragendes Datenvolumen und entsprechenden Datenverarbeitungsaufwand einsparen. Die Orientierungsdaten können zweckgemäß derart reduziert sein, dass sie es den Flottenfahrzeugen zwar ermöglichen können, die Annäherung an den zu kartierenden Teilbereich zu erkennen oder nachzuvollziehen, jedoch den Flottenfahrzeugen keine automatisierte Navigation ermöglichen müssen.
Wenn ein Flottenfahrzeug beim Befahren des jeweiligen Umgebungsbereichs anhand der Orientierungsdaten und beispielsweise eigener Odometriedaten, einer Eigenbewegungsschätzung oder sonstiger Lokalisierungsdaten erkennt, dass der zu kartierende Teilbereich tatsächlich oder voraussichtlich nicht angefahren wird, können die Orientierungsdaten und/oder die jeweilige Anweisung von der Servereinrichtung verwerfen. Es kann dann im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens auf das nächste den jeweiligen Umgebungsbereich befahrende Flottenfahrzeug gewartet werden, um weitere Umgebungsdaten zu erfassen, also die Kartierung des jeweiligen Umgebungsbereichs fortzusetzen.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung definiert der Kartierungsplan den wenigstens einen noch oder als nächstes zu kartierenden Teilbereich und/oder bereits ganz oder teilweise kartierte Teilbereiche individuell, also separat oder spezifisch für mit unterschiedlichen Arten von Umgebungssensoren aufgenommene bzw. aufnehmbare oder sammelbare Umgebungsdaten. Der Kartierungsplan kann also beispielsweise an angeben oder definieren, ob für einen bestimmten Teilbereich noch gar keine Daten vorliegen oder beispielsweise schon eine bestimmte Art von Umgebungsdaten vorliegt, eine andere Art von Umgebungsdaten für diesen Teilbereich aber noch nicht vorliegt. Beispielsweise können für einen bestimmten Teilbereich bereits Radardaten oder Radarechos erfasst worden sein, aber noch keine Lidar- oder Kameradaten oder dergleichen. Der entsprechende Teilbereich kann dann spezifisch für mittels einer Radareinrichtung aufgenommene Umgebungsdaten als bereits kartiert eingestuft oder klassifiziert bzw. definiert sein, während er für mittels einer Lidareinrichtung oder einer Kamera oder dergleichen aufgenommene Umgebungsdaten als noch zu kartieren gekennzeichnet oder klassifiziert bzw. definiert sein kann. Der Kartierungsplan bzw. die Anweisungen für die Flottenfahrzeuge können dann vorsehen, dass für die noch nicht vollständig kartierten Teilbereiche nur noch die jeweils fehlenden bzw. noch nicht erfassten Arten von Umgebungsdaten zu sammeln und zu übermitteln sind, hier also beispielsweise zwar Lidardaten und/oder Kameradaten, aber keine weiteren Radardaten gesammelt und übermittelt werden sollen.
Noch nicht vollständig kartierte Teilbereiche in diesem Sinne können also Teilbereiche sein, die noch nicht mit allen vorgegebenen Arten von Umgebungssensoren erfasst, abgetastet oder abgebildet wurden bzw. für die noch nicht alle vorgegebenen Arten von Umgebungsdaten erfasst wurden.
Durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann der Umgebungsbereich beispielsweise auch bei unterschiedlicher Ausstattung der Flottenfahrzeuge, wenn die Flottenfahrzeuge also unterschiedliche Arten von Umgebungssensoren aufweisen, und/oder wenn bestimmte Arten von Umgebungsdaten beispielsweise nur unter bestimmten Umgebungsverhältnissen aufgenommen werden können, besonders schnell und flächendeckend zumindest teilweise kartiert werden. Somit kann besonders schnell oder frühzeitig nach dem Identifizieren oder Auffinden des jeweiligen Umgebungsbereichs eine zumindest vorläufige Unterstützung von auf Kartendaten angewiesenen Funktionen ermöglicht werden. Zudem kann durch die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung die Redundanz übermittelter Umgebungsdaten weiter reduziert und somit entsprechend der Datenverarbeitungsaufwand eingespart werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine fahrzeugexterne Servereinrichtung. Die erfindungsgemäße Servereinrichtung weist eine Eingangsschnittstelle zum Erfassen von Eingangsdaten von einer Vielzahl von Flottenfahrzeugen auf. Diese Eingangsdaten können insbesondere die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Odometrie- und Umgebungsdaten sein oder umfassen. Die erfindungsgemäße Servereinrichtung weist weiter eine Datenverarbeitungseinrichtungen zum Verarbeiten der erfassten Eingangsdaten zu einer Wegenetzkarte, einem Kartierungsplan und letztlich zu einer Karte für einen Umgebungsbereich auf. Weiter weist die erfindungsgemäße Servereinrichtung eine Ausgangsschnittstelle zum Senden von Ausgangsdaten an die Flottenfahrzeuge auf. Diese Ausgangsdaten können insbesondere Anweisungen sein oder umfassen, durch welche die Flottenfahrzeuge zum Sammeln und Senden der Umgebungsdaten für wenigstens einen noch oder als nächstes zu kartierenden Teilbereich des Umgebungsbereichs angewiesen werden. Beispielsweise können die Ausgangsdaten dazu zumindest Teile der Wegenetzkarte, des Kartierungsplan und/oder der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Orientierungsdaten ebenso wie die zwischenzeitlich oder letztlich durch die Servereinrichtung erstellte Karte des jeweiligen Umgebungsbereichs sein oder umfassen. Die erfindungsgemäße Servereinrichtung ist dabei zum, insbesondere automatischen oder teilautomatischen, Ausführen oder Durchführen wenigstens einer Variante oder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Dementsprechend kann die erfindungsgemäße Servereinrichtung insbesondere die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannte Servereinrichtung sein oder dieser entsprechen. Die erfindungsgemäße Servereinrichtung kann ebenso einige oder alle der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Merkmale und/oder Eigenschaften aufweisen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann insbesondere eines der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Servereinrichtung genannten Flottenfahrzeuge sein oder einem solchen entsprechen. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine Umgebungssensorik und eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Sammeln von Umgebungsdaten, die eine jeweilige Umgebung des Kraftfahrzeugs charakterisieren oder abbilden, auf. Die Umgebungssensorik oder auch die Datenverarbeitungseinrichtung können also etwa zum Aufnehmen der Umgebungsdaten oder zum Aufnehmen von Rohdaten und zum Verarbeiten oder Vorverarbeiteten dieser Rohdaten zu den Umgebungsdaten ausgebildet und eingerichtet sein. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist weiter eine Speichereinrichtung zum lokalen, also fahrzeugseitigen Zwischenspeichern der Umgebungsdaten und eine Kommunikationseinrichtung zum kabellosen Datenaustausch mit der oder einer erfindungsgemäßen Servereinrichtung auf.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist dazu eingerichtet, auf ein Empfangen einer entsprechenden Anweisung von der Servereinrichtung hin beim Befahren eines darin spezifizierten Umgebungsbereichs Umgebungsdaten nur für wenigstens einen gemäß der Anweisung zu kartierenden bzw. mittels der fahrzeugeigenen Umgebungssensorik zu erfassenden Teilbereich des Umgebungsbereichs zu sammeln und diese Umgebungsdaten an die Servereinrichtung zu senden. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug auch dazu eingerichtet sein, die gesammelten Umgebungsdaten zunächst in der Speichereinrichtung zwischenzuspeichern, insbesondere zumindest so lange, bis eine entsprechende Datenverbindung zum Senden der Umgebungsdaten an die Servereinrichtung aufgebaut wird bzw. aufgebaut werden kann. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann also wie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben dazu eingerichtet sein, an dem erfindungsgemäßen Verfahren teilzunehmen oder dieses zu unterstützen. Dementsprechend kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug einige oder alle der im Zusammenhang mit den übrigen Aspekten der vorliegenden Erfindung, insbesondere für die Flottenfahrzeuge, genannten Eigenschaften und/oder Merkmale aufweisen.
Dass die erfindungsgemäße Servereinrichtung bzw. das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug entsprechend wie beschrieben eingerichtet sind, kann beispielsweise bedeuten, dass dort in einer jeweiligen Datenverarbeitungseinrichtung bzw. einem jeweiligen Datenspeicher ein entsprechendes Betriebs- oder Computerprogramm hinterlegt, also gespeichert ist, das die jeweils beschriebenen Abläufe, Maßnahmen oder Verfahrensschritte repräsentiert, also codiert oder implementiert. Dieses Betriebs- oder Computerprogramm kann durch die Datenverarbeitungseinrichtung oder eine jeweilige Prozessoreinrichtung der Servereinrichtung bzw. des Kraftfahrzeugs, also beispielsweise einen Mikrochip, Mikroprozessor oder Mikrocontroller oder dergleichen, ausgeführt werden, um das jeweilige Verfahren bzw. die genannten Maßnahmen, Abläufe oder Verfahrensschritte automatisch auszuführen oder deren, insbesondere automatische, Ausführung zu veranlassen. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein System sein, dass als Bestandteile zumindest die an dem erfindungsgemäßen Verfahren mitwirkenden Einrichtungen oder Vorrichtungen, also insbesondere die fahrzeugexterne Servereinrichtung und wenigstens ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug oder eine Flotte derartiger Kraftfahrzeuge, umfasst. Die Bestandteile des Systems können dabei zur Ausführung oder Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, also zum automatischen Kartieren wenigstens eines Umgebungsbereichs Zusammenwirken.
Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie anhand der Zeichnung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Übersichtsdarstellung zur Veranschaulichung einer automatischen Kartierung eines Parkhauses durch ein System aus einer Servereinrichtung und einer Flotte von Kraftfahrzeugen.
Von mehrfach vorkommenden Elemente ist in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber teilweise nur eine repräsentative Auswahl explizit gekennzeichnet.
Es wird heutzutage an der automatischen Kartierung von Gebieten, insbesondere von Verkehrsräumen, auf Basis von Daten, die von einer Flotte von Fahrzeugen gesammelt werden, gearbeitet. Dabei gibt es Herausforderungen insbesondere in komplexen oder - beispielsweise durch eingeschränkte oder nicht vorhandene Datenkonnektivität - anspruchsvollen Gebieten oder Umgebungsbereichen. Ein Ansatz kann darin bestehen, Detektoren einzusetzen, welche aus von den Flottenfahrzeugen gesammelten Sensordaten Karteninhalte, wie etwa Wände, Säulen, Rampen und/oder dergleichen mehr, erzeugen können. Dabei kann es zweckmäßig sein, dass die Flottenfahrzeuge als solche Sensor- oder Umgebungsdaten beispielsweise Radardetektionen sammeln und melden, damit ein entsprechender Detektor eine möglichst breite Datenbasis aus Sensor- oder Umgebungsdaten von mehreren Flottenfahrzeugen hat zur Verfügung hat. Damit können dann entsprechende Karteninhalte besonders zuverlässig und robust generiert werden. Allerdings können derartige Sensor- oder Umgebungsdaten - entweder in Form von Rohdaten oder auch in Form von bereits vorverarbeiteten Daten - nicht überall problemlos, insbesondere nicht live oder in Echtzeit an eine fahrzeugexterne Einrichtung zum Generieren der Karteninhalte übermittelt werden, beispielsweise aufgrund mangelnder Kommunikationsinfrastruktur, Mobilfunkabdeckung und/oder dergleichen mehr. Diesem Problem könnte zwar durch vorübergehendes Zwischenspeichern der Sensor- oder Umgebungsdaten in den Flottenfahrzeugen begegnet werden, was in der Praxis aufgrund der damit verbundenen Hardware- und Kostenaufwände jedoch nicht ohne Weiteres möglich ist — zumindest nicht für vollständige Gebiete oder Umgebungsbereiche, wie etwa vollständige Parkhäuser oder ähnliche Domänen.
Im Folgenden wird eine beispielhafte Lösung der genannten Probleme oder Herausforderungen beschrieben, die auf der Umsetzung eines feingranularere Kampagnenmanagements für eine Fahrzeugflotte zum Erfassen von Umgebungsdaten zur letztlich vollständigen Kartierung eines jeweiligen Umgebungsbereichs basiert.
Dazu zeigt Fig. 1 beispielhaft eine ausschnittweise Übersichtsdarstellung mit einer Straße 1 , von der aus ein zu kartierender Umgebungsbereich, vorliegend beispielhaft in Form eines Parkhauses 2, über eine entsprechende Einfahrt 3 erreichbar ist. Das Parkhaus 2 umfasst hier beispielhaft eine Vielzahl von Parkbereichen 4 und Fahrbereichen 5, die von Fahrzeugen befahren werden können. Dabei kann das Parkhaus 2 auch mehrere Ebenen oder Etagen aufweisen, die gegebenenfalls unterschiedliche Anordnungen oder Layouts der Parkbereiche 4 und Fahrbereiche 5 und/oder weiterer Bereiche aufweisen können.
Zum Durchführen oder Unterstützen eines Verfahrens zum Kartieren des Parkhauses 2 sind hier eine fahrzeugexterne Servereinrichtung 6 und ein oder mehrere Kraftfahrzeuge 7 dargestellt. Die Kraftfahrzeugdarstellungen können hier beispielsweise zwei verschiedene Kraftfahrzeuge 7 der genannten Fahrzeugflotte oder ein einzelnes Kraftfahrzeug 7 zu unterschiedlichen Zeitpunkten darstellen.
Die Servereinrichtung 6 umfasst schematisch eine Serverdatenschnittstelle 8, einen Serverprozessor 9 und einen Serverdatenspeicher 10. Damit ist die Servereinrichtung 6 zum, insbesondere bidirektionalen, Datenaustausch mit dem Kraftfahrzeug 7 und zur Datenverarbeitung eingerichtet.
Das Kraftfahrzeug 7 weist eine Umgebungssensorik 11 sowie eine Datenverarbeitungseinrichtung 12 auf. Die Umgebungssensorik 11 kann einen oder mehrere Umgebungssensoren umfassen, wie beispielsweise eine Radareinrichtung, eine Lidareinrichtung, eine Ultraschalleinrichtung, eine Kamera und/oder dergleichen mehr. Die Datenverarbeitungseinrichtung 12 umfasst hier schematisch einen Fahrzeugprozessor 13 und einen Fahrzeugdatenspeicher 14. Weiter weist das Kraftfahrzeug 7 eine Kommunikationseinrichtung 15 zum, insbesondere kabellosen, Datenaustausch mit der Servereinrichtung 6 auf.
Es kann zunächst das Parkhaus 2 als zu kartierender Umgebungsbereich identifiziert werden. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem das Parkhaus 2 durch das Kraftfahrzeug 7 entdeckt wird oder indem das Parkhaus 2 durch die Servereinrichtung 6, beispielsweise anhand vorgegebener, gegebenenfalls in Bezug auf eine interne Struktur oder interne Kartierung des Parkhauses 2 unvollständiger, Karten- oder Metadaten, identifiziert wird.
Stellvertretend für die Fahrzeugflotte kann das Kraftfahrzeug 7 dann das Parkhaus 2 befahren bzw. erkunden und dabei Odometriedaten aufzeichnen. Diese Odometriedaten können Fahrzeugpositionen oder Fahrzeugbewegungen des jeweiligen Kraftfahrzeugs 7 innerhalb des Parkhauses 2 angeben, beispielsweise bezüglich eines vorgegebenen Koordinatensystems. Dieses vorgegebene Koordinatensystem kann beispielsweise an der Einfahrt 3 oder der Straße 1 orientiert oder ausgerichtet sein, wenn dort beispielsweise im Gegensatz zu dem Parkhaus 2 noch Lokalisierung oder Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs 7, etwa mittels eines Navigationssatellitensystems oder dergleichen, möglich ist.
Nachdem das jeweilige Kraftfahrzeug 7 das Parkhaus 2 verlassen hat, kann es die darin aufgezeichneten, insbesondere in dem Fahrzeugdatenspeicher 14 zwischengespeicherten, Odometriedaten an die Servereinrichtung 6 senden. Die Odometriedaten können beispielsweise im Abstand von jeweils 100 ms bestimmte jeweils aktuelle 3D-Koordinate des jeweiligen Kraftfahrzeugs 7 umfassen, gegebenenfalls ergänzt um eine oder mehrere Winkelangaben, die eine Ausrichtung des jeweiligen Kraftfahrzeugs 7 zu dem jeweiligen Zeitpunkt angeben. Ebenso können die Odometriedaten beispielsweise je Punkt oder Position wenigstens oder genau zwei räumliche Koordinaten und einen Gierwinkel des jeweiligen Kraftfahrzeugs 7 angeben. Ebenso sind andere Ausgestaltungen, Zusammensetzungen, Dateninhalte oder Aufnahmefrequenzen der Odometriedaten möglich.
Die jeweiligen Odometriedaten werden von der Servereinrichtung 6 über die Serverdatenschnittstelle 8 empfangen. Basierend auf den erfassten Odometriedaten erzeugt oder rekonstruiert die Servereinrichtung 6 automatisch ein Wegenetz, also eine Wegenetzkarte 16 des Parkhauses 2. Die Wegenetzkarte 16 kann also tatsächlich von dem wenigstens einen Kraftfahrzeug 7 befahrene Bereiche oder Trajektorien innerhalb des Parkhauses 2 umfassen oder angeben. Dabei kann die Wegenetzkarte 16 anhand von Odometriedaten einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen 7 gemittelt oder geglättet sein.
In dieser ersten Phase des Verfahrens können die Kraftfahrzeuge 7 der Fahrzeugflotte also so konfiguriert sein, dass sie nur ihre Odometriedaten aufzeichnen, gegebenenfalls Zwischenspeichern und an die Servereinrichtung 6 senden. Dadurch kann die Wegenetzkarte 16 auch bei begrenzter Speicherkapazität der Fahrzeugdatenspeicher 14 zuverlässig und vollständig rekonstruiert oder erzeugt werden.
In einer zweiten Phase des Verfahrens erzeugt die Servereinrichtung 6 auf Basis der Wegenetzkarte 16 einen Kartierungsplan 17. Der Kartierungsplan 17 unterteilt das Parkhaus 2, also allgemein den jeweiligen zu kartierenden Umgebungsbereich, in mehrere Teilbereiche 18. Eine Größe der Teilbereiche 18 kann beispielsweise in Abhängigkeit von der vorgegebenen, bekannten oder erwarteten Größe bzw. Datenspeicherkapazität der Fahrzeugdatenspeicher 14 festgelegt sein oder werden, sodass in dem Fahrzeugdatenspeicher 14 Sensor- oder Umgebungsdaten, die wenigstens einen der Teilbereiche 18 charakterisieren oder abbilden, zwischengespeichert werden können. Beispielsweise können Radardaten für das gesamte Parkhaus 2 ein Datenvolumen in der Größenordnung eines oder mehrerer Megabyte aufweisen, während die Fahrzeugdatenspeicher 14 beispielsweise jeweils eine Kapazität in der Größenordnung einiger, einiger Dutzend oder einiger 100 Kilobyte oder dergleichen aufweisen können.
Mit oder in dem Kartierungsplan 17 legt die Servereinrichtung 6 auch automatisch fest, welche der Teilbereiche 18 noch oder als nächstes zu kartieren, also sensorisch genauer zu erfassen oder abbilden sind und/oder welche der Teilbereiche 18 gegebenenfalls bereits kartiert sind. Beispielsweise kann festgelegt werden, dass die sensorische Erfassung bzw. Kartierung des Parkhauses 2 an der Einfahrt 3 beginnen soll, die in das Parkhaus 2 einfahrenden Kraftfahrzeuge 7 also von dort an mit der Erhebung der Sensor- oder Umgebungsdaten beginnen sollen. Je nach vorhandenem Zwischenspeicher, also je nach Größe oder Kapazität die des jeweiligen Fahrzeugdatenspeichers 14 können die Kraftfahrzeuge 7 dann beim Befahren des Parkhauses 2 entsprechende Sensor- oder Umgebungsdaten sammeln und in dem Fahrzeugdatenspeicher 14 Zwischenspeichern. Nach Verlassen des Parkhauses 2 können die jeweils zwischengespeicherten Sensor- oder Umgebungsdaten von dem jeweiligen Kraftfahrzeug 7 an die Servereinrichtung 6 gesendet werden - gegebenenfalls unter Angabe des Teilbereiches 18 oder des Abschnittes der Wegenetzkarte 16, in dem die jeweiligen Sensor- oder Umgebungsdaten aufgenommen bzw. gesammelt wurden. Die Servereinrichtung 6 erfasst diese Sensor- oder Umgebungsdaten und bestimmt darauf basierend, welche der Teilbereiche 18 bereits gut genug sensorisch erfasst oder abgebildet bzw. kartiert sind und welche der Teilbereiche 18 gegebenenfalls noch oder als nächstes mittels der Umgebungssensorik 11 der Kraftfahrzeuge 7 zu erfassen oder abzubilden, letztlich also zu kartieren sind.
Die Servereinrichtung 6 kann anhand der jeweils erfassten Sensor- oder Umgebungsdaten eine Karte des Parkhauses 2 bzw. des jeweiligen Teilbereichs 18 erzeugen, vervollständigen oder aktualisieren. Im Laufe der Zeit können so Sensor- oder Umgebungsdaten nach und nach für alle Teilbereiche 18 von den Kraftfahrzeugen 7 gesammelt und von der Servereinrichtung 6 erfasst und zu einer letztlich vollständigen Karte des Parkhauses 2 verarbeitet werden. Die Servereinrichtung 6 kann also bezüglich der Gesamtausdehnung des Parkhauses 2 unvollständige Einzelbeiträge oder einzelne Datenpakete der Kraftfahrzeuge 7 nutzen, um festzustellen, welche der Teilbereiche 18 bereits sensorisch erfasst bzw. kartiert sind und den Kartierungsplan 17 bzw. entsprechende Anweisungen an die Kraftfahrzeuge 7 kontinuierlich oder regelmäßig anpassen, um redundante Datenübermittlungen zu begrenzen oder zu vermeiden und nach und nach das gesamte Parkhaus 2 von den Kraftfahrzeugen 7 bzw. deren Umgebungssensoriken 11 sensorisch erfassen zu lassen und damit letztlich zu kartieren.
Dieses Vorgehen ermöglicht es letztendlich, das Parkhaus 2 auch dann vollständig zu kartieren, wenn sich innerhalb des Parkhauses 2 aufhaltende Kraftfahrzeuge 7 dort keine Datenverbindung zu der Servereinrichtung 6 aufbauen können und die Kraftfahrzeuge 7 nur begrenzte Speicherkapazitäten zum Zwischenspeichern der Sensor- oder Umgebungsdaten sowie gegebenenfalls unterschiedliche Umgebungssensoriken 11 aufweisen.
Damit das jeweilige Kraftfahrzeug 7 weiß, also selbstständig oder automatisch erkennen kann, ob es den jeweils noch zu kartierenden Teilbereich 18 anfährt oder befährt und dementsprechend Sensor- oder Umgebungsdaten sammeln soll, kann die Servereinrichtung 6 die Wegenetzkarte 16 und/oder den Kartierungsplan 17 sowie eine Angabe zu erfassender oder zu kartierender Teilbereiche 18 an das jeweilige Kraftfahrzeug 7 bzw. an alle Kraftfahrzeuge 7 der Fahrzeugflotte senden. Dies kann beispielsweise erfolgen, sobald die Wegenetzkarte 16 bzw. der Kartierungsplan 17 erstellt oder aktualisiert wurde oder beispielsweise erst dann, wenn sich das jeweilige Kraftfahrzeug 7 bis auf eine vorgegebene Entfernung an das Parkhaus 2 angenähert hat und/oder das Parkhaus 2 beispielsweise als Navigations- oder Zwischenziel des jeweiligen Kraftfahrzeugs 7 eingestellt oder erkannt wurde. Eine Möglichkeit zur Feststellung, ob das jeweilige Kraftfahrzeug 7 innerhalb des Parkhauses 2 den oder einen zu erfassenden bzw. zu kartierenden Teilbereich 18 erreicht hat, besteht darin, dass sich das jeweilige Kraftfahrzeug 7 auf Basis seiner Fahrzeugodometrie, also seiner Odometriedaten und/oder einer Eigenbewegungsschätzung oder dergleichen, gegebenenfalls unter Verwendung oder in Bezug auf die Wegenetzkarte 16 und/oder den Kartierungsplan 17 automatisch innerhalb des Parkhauses 2 lokalisiert. Ebenso kann, gegebenenfalls zur Erreichung einer besseren Genauigkeit, die Servereinrichtung 6 nicht nur die Wegenetzkarte 16 oder den Kartierungsplan 17, sondern auch die bis zum jeweiligen Zeitpunkt bereits erzeugte Karte, also einen jeweils aktuell rekonstruierten Objekt- Karten-Stand für das Parkhaus 2, an das jeweilige Kraftfahrzeug 7 senden. Dieses kann sich dann, beispielsweise unter Verwendung seiner Umgebungssensorik 11 innerhalb des Parkhauses 2 in Bezug auf die Karte bzw. ein entsprechendes Koordinatensystem lokalisieren. Dazu können beispielsweise eine Radarlokalisierung, eine visuelle Lokalisierung oder eine Lokalisierung auf Basis von Lidar- oder Funkdaten oder dergleichen, ein SLAM-Verfahren oder eine sonstige Lokalisierungs- oder Positionsbestimmungsmethode angewendet werden.
Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele wie auch anspruchsvolle Umgebungsbereiche automatisch kartiert werden können.
Bezugszeichenhste
Straße
Parkhaus
Einfahrt
Parkbereiche
Fahrbereiche
Servereinrichtung
Kraftfahrzeug
Serverdatenschnittstelle
Serverprozessor
Serverdatenspeicher
Umgebungssensorik
Datenverarbeitungseinrichtung
Fahrzeugprozessor
Fahrzeugdatenspeicher
Kommunikationseinrichtung
Wegenetzkarte
Kartierungsplan Teilbereiche

Claims

Patentansprüche Verfahren zum automatischen Kartieren eines Umgebungsbereichs (2), wobei in dem Verfahren durch eine fahrzeugexterne Servereinrichtung (6) automatisch
- Odometriedaten erfasst werden, die von Flottenfahrzeugen (7) beim Befahren des Umgebungsbereichs (2) gesammelt wurden und von den Flottenfahrzeugen (7) befahrene Positionen innerhalb des Umgebungsbereichs (2) angeben,
- aus den Odometriedaten eine Wegenetzkarte (16) für den Umgebungsbereich (2) erstellt wird,
- basierend auf der Wegenetzkarte (16) ein Kartierungsplan (17) für eine abschnittweise Kartierung des Umgebungsbereichs (2) erstellt wird, der den Umgebungsbereich (2) in mehrere Teilbereiche (18) aufteilt und wenigstens einen Teilbereich (18) des Umgebungsbereichs (2) definiert, der durch die Flottenfahrzeuge (7) noch zu kartieren ist, und
- iterativ die Flottenfahrzeuge (7) gemäß dem Kartierungsplan (17) angewiesen werden, beim jeweils nächsten Befahren des Umgebungsbereichs (2) mittels einer jeweiligen fahrzeugeigenen Umgebungssensorik (11) nur für den wenigstens einen noch zu kartierenden Teilbereich (18) Umgebungsdaten zu sammeln und an die Servereinrichtung (6) zu übermitteln, und basierend auf den kumulativ empfangenen Umgebungsdaten eine Karte des Umgebungsbereichs (2) erzeugt und der Kartierungsplan (17) aktualisiert wird, um eine Sammlung und Übermittlung von redundanten Umgebungsdaten für bereits kartierte Teilbereiche (18) des Umgebungsbereichs (2) durch die Flottenfahrzeuge (7) zu vermeiden. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsbereich (2), insbesondere durch die Servereinrichtung (6), anhand von vorgegebenen Kartendaten und/oder Metadaten identifiziert wird, die den Umgebungsbereich (2) als befahrbaren Bereich identifizieren, ohne eine detaillierte Karte des Umgebungsbereichs (2) anzugeben. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren, insbesondere nur, für Umgebungsbereiche (2) angewendet wird, in denen keine zum Senden der Umgebungsdaten von den Flottenfahrzeugen (7) an die Servereinrichtung (6) ausreichende Datenverbindung aufgebaut werden kann, wobei die Umgebungsdaten dann von der Servereinrichtung (6) erfasst werden, nachdem das jeweilige Flottenfahrzeug (7) den Umgebungsbereich (2) verlassen hat. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine noch zu kartierende Teilbereich (18), insbesondere nur, durch Angabe der bereits kartierten Teilbereiche (18) und deren Ausschluss von der weiteren Sammlung von Umgebungsdaten definiert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine noch zu kartierende Teilbereich (18), insbesondere nur, durch explizite Angabe als solcher in dem Kartierungsplan (17) definiert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flottenfahrzeuge (7) durch die Servereinrichtung (6) jeweils erst bei Annäherung an den jeweiligen Umgebungsbereich (2) bis auf eine vorgegebene Entfernung über den wenigstens einen noch zu kartierenden Teilbereich (18) dieses Umgebungsbereichs (2) informiert werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anweisen der Flottenfahrzeuge (7) nicht die gesamte Wegenetzkarte (16), sondern im Vergleich dazu kleinere Orientierungsdaten, die es den Flottenfahrzeugen (7) ermöglichen, ihre Annäherung an den wenigstens einen noch zu kartierenden Teilbereich (18) zu erkennen, von der Servereinrichtung (6) an die Flottenfahrzeuge (7) gesendet werden, wobei die Orientierungsdaten einzelne, insbesondere von einer Einfahrt (3) in den Umgebungsbereich (2) zu dem zu kartierenden Teilbereich (18) führende, Wegpunkte und/oder eine, insbesondere von einer Einfahrt (3) in den Umgebungsbereich (2) zu dem zu kartierenden Teilbereich (18) führende, Sequenz von Fahrereignissen angeben. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kartierungsplan (17) den wenigstens einen noch zu kartierenden Teilbereich (18) und / oder bereits kartierte Teilbereiche (18) individuell für mit unterschiedlichen Arten von Umgebungssensoren (11) aufgenommene Umgebungsdaten definiert. Fahrzeugexterne Servereinrichtung (6), aufweisend eine Eingangsschnittstelle (8) zum Erfassen von Eingangsdaten von einer Vielzahl von Flottenfahrzeugen (7), eine Datenverarbeitungseinrichtung (9, 10) zum Verarbeiten der erfassten Eingangsdaten zu einer Wegenetzkarte (16), einem Kartierungsplan (17) und einer Karte für einen Umgebungsbereich (2), und eine Ausgangsschnittstelle (8) zum Senden von Ausgangsdaten an die Flottenfahrzeuge (7), wobei die Servereinrichtung (6) zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist. Kraftfahrzeug (7), aufweisend eine Umgebungssensorik (11) und eine Datenverarbeitungseinrichtung (12) zum Sammeln von Umgebungsdaten, die eine jeweilige Umgebung des Kraftfahrzeugs (7) charakterisieren, eine Speichereinrichtung (14) zum fahrzeugseitigen Zwischenspeichern der Umgebungsdaten und eine Kommunikationseinrichtung (15) zum kabellosen Datenaustausch mit einer fahrzeugexternen Servereinrichtung (6) nach Anspruch 9, wobei das Kraftfahrzeug (7) dazu eingerichtet ist, auf ein Empfangen einer entsprechenden Anweisung von der Servereinrichtung (6) hin beim Befahren eines darin spezifizierten Umgebungsbereichs (2) Umgebungsdaten nur für einen gemäß der Anweisung zu kartierenden Teilbereich (18) des Umgebungsbereichs (2) zu sammeln, in der Speichereinrichtung (14) zwischenzuspeichern und an die Servereinrichtung (6) zu senden.
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