WO2017089136A1 - Method, device, map management apparatus, and system for precision-locating a motor vehicle in an environment - Google Patents
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- WO2017089136A1 WO2017089136A1 PCT/EP2016/077112 EP2016077112W WO2017089136A1 WO 2017089136 A1 WO2017089136 A1 WO 2017089136A1 EP 2016077112 W EP2016077112 W EP 2016077112W WO 2017089136 A1 WO2017089136 A1 WO 2017089136A1
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- G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
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Definitions
- the invention relates to a device for a motor vehicle, a card management device, a system and a method for pinpoint localization of the motor vehicle in an environment.
- Modern motor vehicles have a variety of assistance systems, including navigation systems, which are able to locate a motor vehicle within an environment.
- a navigation system is based, for example, on a global
- GPS Position determining system
- the environment is a reference card that includes multiple positions within the environment, for at least one position within the environment at least one localization method that is performed with at least one sensor to detect the environment is recommended is, wherein for a current position of the mobile device for locating the device, the at least one according to the reference card recommended
- Localization method to be used with at least one sensor is used.
- the system includes a digital map in which data about location-specific features are located, at least one
- the Environment identification device for detecting the location-specific features in the vicinity of the vehicle and a localization module coupled to the digital map and the environment recognition device.
- the localization module has a processing unit for reconciling the acquired data and the data recorded in the digital map on the location-specific features and for locating the vehicle position on the basis of the location-specific features recorded in the digital map.
- the system includes an in-vehicle vehicle motion data inertial measurement unit coupled to the location module whose processing unit is configured
- the invention is based on the technical problem of providing a method and a system for locating a motor vehicle in an environment in which the localization of the motor vehicle in the environment is improved.
- a method for pinpointing a motor vehicle in an environment comprising the following steps in a device in the motor vehicle: capturing a sequence of images of the environment of the motor vehicle by at least one camera, recognizing and classifying objects in the captured image sequence by a Evaluation unit, determining object positions of the objects relative to the motor vehicle by the evaluation unit, defining a section in the environment, the section having a predetermined size, and predetermined boundaries, assigning the detected and classified objects to the determined object positions in the specified section, determining a in the section located lane of the motor vehicle through the
- Evaluation unit transmission of object information and the object positions of the detected and classified objects, section information about the specified section,
- Lane information and time information to a card management device by a transmitting device comprising the following steps in the
- Map Manager receiving the object information and the object locations, the section information, the lane information and the time information about the section from the device, comparing the received information of the section with a digital map based on the object information and object locations
- Motor vehicle created in an environment comprising at least one camera for detecting a picture sequence of the environment of the motor vehicle, an evaluation unit, wherein the
- Evaluation unit is designed to recognize and classify objects in the captured image sequence, to determine object positions of the detected and classified objects relative to the camera, to define a section in the environment, the section having a predetermined size, as well as predetermined boundaries that recognized and classified Assigning objects to the determined object positions in the specified section, and detecting a lane of the motor vehicle existing in the section, and a transmitting device configured to receive object information and the object positions of the detected and classified objects, section information to the specified section,
- Lane information and time information to a card management device to transmit, and a receiving device which is adapted to receive the environment data from the card management device, wherein the evaluation unit is further configured to compare the received environment data with the specified section and the motor vehicle in the environment based on the comparison result.
- a card management device comprising a
- Object positions to receive the patch information, the lane information and the time information about the patch from the apparatus a comparing means arranged to receive the received information of the patch with a digital map based on the object information and object positions, the patch information, the lane information and the To compare time information and to determine a corresponding section in the digital map, and a transmitting device which is designed to transmit with the section corresponding environment data from the digital map to the motor vehicle.
- Motor vehicle formed in an environment comprising at least one device for a Motor vehicle for pinpoint localization of the motor vehicle in an environment and a card management device.
- the determined lane is described in a section by a corridor of a left lane boundary and a right lane boundary, the left and the right lane boundary each as
- Lane check functions are described. This has the advantage that an amount of data necessary for describing the traffic lane can be reduced. This saves bandwidth in communication over a communication link between the at least one mobile device and the card management device.
- the lane-tracking functions are designed as polynomial functions of the third degree. This leads to a particularly strong data reduction with simultaneous flexibility. Only four coefficients have to be transmitted per coordinate, so that a total of twelve coefficients per section must be transmitted for three dimensions. It may be provided in particular that the
- Polynomial functions as independent variables have a time. But it is just as possible, a location coordinate, such as a track, etc. as an independent variable
- the localization of the motor vehicle in the defined section is effected by a comparison of the left lane boundary and the right lane boundary and / or the associated lane functions with the surrounding data received for this specified section.
- Localization can be performed very efficiently and quickly, since only very few data have to be compared.
- provision is made in particular for one or more positional information corresponding to the defined section to be ascertained in the motor vehicle by means of a global position-determining device, wherein these
- Position information is also transmitted to the card management device and taken into account by the card management device in the comparison. This has the advantage that the comparison is accelerated, since already a rough position of the
- GPS Global Positioning System
- Galileo Galileo
- object positions for objects in the environment of the motor vehicle relative to this are determined from the received environment data. This makes it possible to provide an accurate relative position of the objects to the motor vehicle. This is particularly advantageous if the motor vehicle is driven semi-automatically or automatically. Then, based on the objects for the motor vehicle, an exact orientation and position in the environment can be determined.
- Card management device in the environment data contained objects either as
- Landmarks or classified as obstacles Such a classification later makes it possible for the evaluation unit in the motor vehicle to recognize obstacles quickly and efficiently and to bypass them or to stop them in good time.
- a classification in the card management device moreover, computing power can be saved, since with several devices or motor vehicles only once a classification must be made and not every device or each motor vehicle individually has to classify the objects. Overall, resources are saved and costs can be reduced.
- the digital map is also from the
- Card management device evaluates the object information transmitted by the device in the motor vehicle and / or devices in other motor vehicles or other mobile devices, and the
- Parts of the device, the card management device and also of the system can be formed individually or in a group as a combination of hardware and software, for example as program code that is executed on a microcontroller or microprocessor.
- the invention will be explained in more detail with reference to preferred embodiments with reference to the figures. Hereby show:
- Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the system for
- Fig. 2 is a schematic representation of a typical environment of a motor vehicle for
- Fig. 3 is a schematic representation of a specified section with
- Fig. 1 is a schematic representation of a system 1 for pinpoint localization of a motor vehicle 50 in an environment 12 (see FIG. 2) is shown.
- the system 1 comprises at least one device 2, which in this example is embodied in the motor vehicle 50, and a card management device 3, which is designed, for example, as a central server.
- the card management device should in particular also carry out the creation of a digital map.
- the device 2 comprises a camera 4, an evaluation unit 5, a transmitting device 6, and a receiving device 33.
- the card management device 3 comprises, for example, a receiving device 7, an assembling device 8, a
- Fuser 9 a memory 10 in which a digital card 60 is stored, a transmitter 34 and a comparator 35.
- Fig. 2 shows a schematic representation of a typical environment 12 of a
- the camera 4 points, for example, in a direction of travel 1 1 of the motor vehicle 50.
- the camera 4 captures a sequence of images of the environment 12 of the motor vehicle 50.
- the acquired sequence of images is fed to the evaluation unit 5 by the camera 4.
- the evaluation unit 5 defines a section 13. This section 13 has a predetermined size.
- Such a section 13 also has a front boundary 14, a rear one
- Motor vehicle 50 is currently located, as well as a section of the environment 19 of the road 18.
- Ein Another section 20 is determined at a later time from a further sequence of images, so that the rear boundary 21 of the further section 20 is equal to the front boundary 14 of the pre-defined section 13.
- the environment 12 of the motor vehicle 50 is detected stepwise at different times and successively in the form of sections 13, 20 lined up.
- the evaluation unit 5 determines a lane 22 of the
- the lane 22 is limited on the right side by the lane boundary 23 of the road 18, wherein the right lane boundary 23 may be given for example by the right lane line.
- Lane boundary 24 of the lane 22 is, for example, by a center line 25 of the
- the respective lane boundary 23, 24 of the lane 22 is by means of a
- Image recognition method detected in the evaluation unit 5 and, for example, for each
- the coordinates X, Y, and Z relate to a coordinate system, which is related, for example, to the camera position or the center of the front boundary 14 of the section 22.
- the coordinate X describes the coordinate system in the direction of travel 1 1, the coordinate Y in the lateral direction and the coordinate Z in the vertical direction.
- the function X (t) thus describes a function in the X direction as a function of a time t, which is related to the time at which the section 13 was determined.
- each point of the recognized lane 22 is spatially defined.
- the coefficients of the lane-tracking functions can be mathematically determined by suitable fitting methods, so that the individual
- Lane function are determined by the determined coefficients a- ⁇ , a 2 , a 3 , a 0 and bi, b 2 , b 3 , b 0 and Ci, c 2 , c 3 , c 0 and as a function of time, the lane boundaries 23, 24 picture.
- a schematic representation of the section 13 with the lane-tracking functions is shown in Fig. 3.
- the coefficients form lane information which, together with time information and piece information, is transmitted to the card management device 3 or to the server by means of the transmitting device 6 of the device 2.
- the transmission takes place, for example, by means of a wireless communication connection 32 (see FIG. 1).
- the landmark 26 may be, for example, a tree or a street lighting.
- the obstacle 27 can be, for example, another motor vehicle which marks the end of a traffic jam or an indication that work is being carried out on this traffic lane 22 and the lane 22 has to be changed.
- the camera 4 captures an image content and by means of a suitable method for the
- Object detection it is possible to determine which object 28 it is. All known methods for object recognition can be used here,
- a position of the object 28, for example relative to the camera 4 is determined. This is done, for example, by comparing the detected objects 28 with objects stored in tables. As a result, a size of the objects 28 is determined and it is then possible to deduce a distance to the motor vehicle 50 or to the camera 4.
- the position can be defined, for example, in the form of a vector or as a coordinate with a corresponding object type.
- This object information is also determined as a function of time to each section 13, 20 and transmitted by means of the transmitting device 6 to the card management device 3 or to the server.
- the card manager 3 receives object information and associated ones
- Object positions, section information, lane information and time information for each of the sections 13, 20 are then assembled so that a digital map 60 with the lane 22 is formed.
- known pattern recognition methods can be used to assemble the sections. Such a method is able, with the present information, to associate the section information and the sections 13, 20 if appropriate
- Card management device 3 for example, made by an assembly device 8.
- the similarity between different sections 13, 20 is determined, for example, by comparing the coefficients of the lane-tracking functions. If they match, it can be assumed that it is the same lane 22. to
- Verification is compared to other information, such as the object information on the nature and location of objects 28, which are located outside the lane 22.
- the digital map 60 of the lane 22 can be improved by having a plurality of devices 2, for example in a plurality of motor vehicles 50, respectively
- Card management device 3 sends and the card management device 3 this
- Card management device 3 for example, from the fusion device 9
- the digital card 60 is stored in the memory 10 and can be changed and recalled there at any time.
- the method in the card management device 3 ensures that in a first step a specific number of information matches. For example, the coefficients of the
- Lanes 22 be. If further parameters match in a comparison, such as object sizes and object types of the objects 28 (for example in the case of a tree), then it is assumed that this is a section 13, 20 which has already been acquired at an earlier point in time and was stored in the digital map 60.
- a plurality of captured sequences of images of multiple devices 2 may thus be fused into a single, very accurate digital map 60.
- Obstacle 27 and an averaging of the associated object positions a highly accurate location in a world coordinate system can be calculated. This serves to anchor the sections 13, 20 in the digital map 60.
- the card manager is able to compile the composite image of the
- Part information, lane information and the time information about the section 13 are evaluated by a comparator 35 of the card management device 3 by comparing the section 13 with the digital map 60.
- Transmitter device 34 is transmitted to the device 2.
- Lane 22 are measured in the centimeter range exactly.
- the motor vehicle 50 is thereby able to locate precisely on the lane 22. This accurate location is particularly important for automated rides.
- Road 22 was classified.
- the motor vehicle 50 is in the Able to bypass this obstacle 27, stop in front of that obstacle 27 or warn other road users of it.
- GPS Global Positioning System
- Parts of the device 2, the card management device 3 and also of the system 1 can be configured individually or combined as a combination of hardware and software, for example as program code that is executed on a microcontroller or microprocessor.
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Abstract
Description
Beschreibung description
Verfahren, Vorrichtung, Kartenverwaltungseinrichtung und System zum punktgenauen Method, device, card management device and system for pinpoint accuracy
Lokalisieren eines Kraftfahrzeugs in einem Umfeld Locating a motor vehicle in an environment
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, eine Kartenverwaltungseinrichtung, ein System und ein Verfahren zum punktgenauen Lokalisieren des Kraftfahrzeugs in einem Umfeld. The invention relates to a device for a motor vehicle, a card management device, a system and a method for pinpoint localization of the motor vehicle in an environment.
Moderne Kraftfahrzeuge weisen eine Vielzahl von Assistenzsystemen auf, darunter auch Navigationssysteme, welche in der Lage sind, ein Kraftfahrzeug innerhalb eines Umfeldes zu lokalisieren. Ein solches Navigationssystem basiert beispielsweise auf einem Globalen Modern motor vehicles have a variety of assistance systems, including navigation systems, which are able to locate a motor vehicle within an environment. Such a navigation system is based, for example, on a global
Positionsbestimmungssystem (GPS), bei dem eine Position des Kraftfahrzeugs durch Position determining system (GPS), in which a position of the motor vehicle by
Auswertung mehrerer satellitengestützter Signale bestimmt wird. Ferner sind auch Systeme bekannt, bei denen aus dem Umfeld des Kraftfahrzeugs Karten erstellt werden. Bei einer späteren Fahrt durch einen bereits kartierten Bereich kann das Kraftfahrzeug dann in der erstellten Karte lokalisiert werden. Evaluation of several satellite-based signals is determined. Furthermore, systems are known in which from the environment of the motor vehicle maps are created. In a later drive through an already mapped area, the motor vehicle can then be located in the map created.
Aus der DE 10 2014 002 821 A1 ist ein Verfahren zum Lokalisieren einer mobilen Einrichtung in einer Umgebung bekannt, wobei die Einrichtung mehrere Sensoren zum Erfassen der From DE 10 2014 002 821 A1 a method for locating a mobile device in an environment is known, wherein the device comprises a plurality of sensors for detecting the
Umgebung der Einrichtung unter Nutzung unterschiedlicher Lokalisierungsmethoden aufweist, wobei für die Umgebung eine Referenzkarte vorliegt, die mehrere Positionen innerhalb der Umgebung umfasst, wobei für mindestens eine Position innerhalb der Umgebung mindestens eine Lokalisierungsmethode, die mit mindestens einem Sensor zum Erfassen der Umgebung durchzuführen ist, empfohlen wird, wobei für eine aktuelle Position der mobilen Einrichtung zum Lokalisieren der Einrichtung die mindestens eine laut der Referenzkarte empfohlene Environment of the device using different localization methods, wherein the environment is a reference card that includes multiple positions within the environment, for at least one position within the environment at least one localization method that is performed with at least one sensor to detect the environment is recommended is, wherein for a current position of the mobile device for locating the device, the at least one according to the reference card recommended
Lokalisierungsmethode, die mit mindestens einem Sensor durchzuführen ist, verwendet wird. Localization method to be used with at least one sensor is used.
Aus der DE 10 201 1 1 19 762 A1 ist ein für ein Kraftfahrzeug geeignetes Positionsbestimmungs- System und ein entsprechendes Verfahren bekannt. Das System umfasst eine digitale Karte, in der Daten über ortsspezifische Merkmale lokalisiert verzeichnet sind, zumindest eine From DE 10 201 1 1 19 762 A1 a suitable for a motor vehicle positioning system and a corresponding method is known. The system includes a digital map in which data about location-specific features are located, at least one
Umfelderkennungsvorrichtung zur Erfassung der ortsspezifischen Merkmale in der Umgebung des Fahrzeugs und ein mit der digitalen Karte und der Umfelderkennungsvorrichtung gekoppeltes Lokalisierungsmodul. Das Lokalisierungsmodul weist eine Verarbeitungseinheit zum Abgleich der erfassten Daten und der in der digitalen Karte verzeichneten Daten über die ortsspezifischen Merkmale und zur Lokalisierung der Fahrzeugposition anhand der in der digitalen Karte lokalisiert verzeichneten ortsspezifischen Merkmale auf. Ferner umfasst das System eine inertiale Messeinheit des Fahrzeugs für Fahrzeugbewegungsdaten, die mit dem Lokalisierungsmodul gekoppelt ist, dessen Verarbeitungseinheit konfiguriert ist, die Environment identification device for detecting the location-specific features in the vicinity of the vehicle and a localization module coupled to the digital map and the environment recognition device. The localization module has a processing unit for reconciling the acquired data and the data recorded in the digital map on the location-specific features and for locating the vehicle position on the basis of the location-specific features recorded in the digital map. Further, the system includes an in-vehicle vehicle motion data inertial measurement unit coupled to the location module whose processing unit is configured
Fahrzeugposition mittels der Fahrzeugbewegungsdaten basierend auf der anhand der ortsspezifischen Merkmale lokalisierten Position zu bestimmen. Determine vehicle position by means of the vehicle movement data based on the location based on the location-specific features position.
Der Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, ein Verfahren und eine System zum Lokalisieren eines Kraftfahrzeugs in einem Umfeld zu schaffen, bei der das Lokalisieren des Kraftfahrzeugs in dem Umfeld verbessert ist. The invention is based on the technical problem of providing a method and a system for locating a motor vehicle in an environment in which the localization of the motor vehicle in the environment is improved.
Die technische Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8, eine The technical object is achieved by a method having the features of claim 1, a device having the features of claim 8, a
Kartenverwaltungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Card management device having the features of claim 9 and a system having the features of claim 10. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Insbesondere wird ein Verfahren zum punktgenauen Lokalisieren eines Kraftfahrzeugs in einem Umfeld zur Verfügung gestellt, umfassend die folgenden Schritte in einer Vorrichtung in dem Kraftfahrzeug: Erfassen einer Bilderabfolge des Umfelds des Kraftfahrzeugs durch mindestens eine Kamera, Erkennen und Klassifizieren von Objekten in der erfassten Bilderabfolge durch eine Auswerteeinheit, Bestimmen von Objektpositionen der Objekte relativ zum Kraftfahrzeug durch die Auswerteeinheit, Festlegen eines Teilstückes im Umfeld, wobei das Teilstück eine vorbestimmte Größe, sowie vorbestimmte Begrenzungen aufweist, Zuordnen der erkannten und klassifizierten Objekte zu den bestimmten Objektpositionen in dem festgelegten Teilstück, Ermitteln einer in dem Teilstück gelegenen Fahrspur des Kraftfahrzeugs durch die In particular, a method is provided for pinpointing a motor vehicle in an environment, comprising the following steps in a device in the motor vehicle: capturing a sequence of images of the environment of the motor vehicle by at least one camera, recognizing and classifying objects in the captured image sequence by a Evaluation unit, determining object positions of the objects relative to the motor vehicle by the evaluation unit, defining a section in the environment, the section having a predetermined size, and predetermined boundaries, assigning the detected and classified objects to the determined object positions in the specified section, determining a in the section located lane of the motor vehicle through the
Auswerteeinheit, Übermitteln von Objektinformationen und der Objektpositionen der erkannten und klassifizierten Objekte, Teilstückinformationen zu dem festgelegten Teilstück, Evaluation unit, transmission of object information and the object positions of the detected and classified objects, section information about the specified section,
Fahrspurinformationen und einer Zeitinformation an eine Kartenverwaltungseinrichtung durch eine Sendeeinrichtung; und umfassend die folgenden Schritte in der Lane information and time information to a card management device by a transmitting device; and comprising the following steps in the
Kartenverwaltungseinrichtung: Empfangen der Objektinformationen und der Objektpositionen, der Teilstückinformationen, der Fahrspurinformationen und der Zeitinformation zu dem Teilstück von der Vorrichtung, Vergleichen der empfangenen Informationen des Teilstückes mit einer digitalen Karte auf Grundlage der Objektinformationen und Objektpositionen, der Map Manager: receiving the object information and the object locations, the section information, the lane information and the time information about the section from the device, comparing the received information of the section with a digital map based on the object information and object locations
Teilstückinformationen, der Fahrspurinformationen und der Zeitinformationen, Ermitteln eines korrespondierenden Teilstückes in der digitalen Karte, Übermitteln von mit dem Teilstück korrespondierenden Umfelddaten aus der digitalen Karte an die Vorrichtung; ferner umfassend die folgenden Schritte in der Vorrichtung in dem Kraftfahrzeug: Empfangen der Umfelddaten von der Kartenverwaltungseinrichtung mittels einer Empfangseinrichtung, Vergleichen der empfangenen Umfelddaten mit dem festgelegten Teilstück durch die Auswerteeinheit, Section information, the lane information and the time information, determining a corresponding section in the digital map, communicating with the section corresponding environment data from the digital map to the device; further comprising the following steps in the device in the motor vehicle: receiving the environment data from the map management device by means of a receiving device, comparing the received environment data with the specified section by the evaluation unit,
Lokalisieren des Kraftahrzeugs in dem Umfeld auf Grundlage des Vergleichsergebnisses durch die Auswerteeinheit. Locating the motor vehicle in the environment based on the comparison result by the evaluation unit.
Ferner wird eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum punktgenauen Lokalisieren des Further, a device for a motor vehicle for pinpoint localization of
Kraftfahrzeugs in einem Umfeld geschaffen, umfassend mindestens eine Kamera zum Erfassen einer Bilderabfolge des Umfelds des Kraftfahrzeugs, eine Auswerteeinheit, wobei die Motor vehicle created in an environment comprising at least one camera for detecting a picture sequence of the environment of the motor vehicle, an evaluation unit, wherein the
Auswerteeinheit derart ausgebildet ist, Objekte in der erfassten Bilderabfolge zu erkennen und zu klassifizieren, Objektpositionen der erkannten und klassifizierten Objekte relativ zur Kamera zu bestimmen, ein Teilstück im Umfeld festzulegen, wobei das Teilstück eine vorbestimmte Größe, sowie vorbestimmte Begrenzungen aufweist, die erkannten und klassifizierten Objekte den bestimmten Objektpositionen in dem festgelegten Teilstück zuzuordnen, und eine in dem Teilstück vorhandene Fahrspur des Kraftfahrzeugs zu ermitteln, und eine Sendeeinrichtung, welche derart ausgebildet ist, Objektinformationen und die Objektpositionen der erkannten und klassifizierten Objekte, Teilstückinformationen zu dem festgelegten Teilstück, Evaluation unit is designed to recognize and classify objects in the captured image sequence, to determine object positions of the detected and classified objects relative to the camera, to define a section in the environment, the section having a predetermined size, as well as predetermined boundaries that recognized and classified Assigning objects to the determined object positions in the specified section, and detecting a lane of the motor vehicle existing in the section, and a transmitting device configured to receive object information and the object positions of the detected and classified objects, section information to the specified section,
Fahrspurinformationen und eine Zeitinformation an eine Kartenverwaltungseinrichtung zu übermitteln, und eine Empfangseinrichtung, welche derart ausgebildet ist, die Umfelddaten von der Kartenverwaltungseinrichtung zu empfangen, wobei die Auswerteeinheit ferner derart ausgebildet ist, die empfangenen Umfelddaten mit dem festgelegten Teilstück zu vergleichen und das Kraftfahrzeug in dem Umfeld auf Grundlage des Vergleichsergebnisses zu lokalisieren. Lane information and time information to a card management device to transmit, and a receiving device which is adapted to receive the environment data from the card management device, wherein the evaluation unit is further configured to compare the received environment data with the specified section and the motor vehicle in the environment based on the comparison result.
Darüber hinaus wird eine Kartenverwaltungseinrichtung geschaffen, umfassend eine In addition, a card management device is provided, comprising a
Empfangseinrichtung, welche derart ausgebildet ist, die Objektinformationen und die Receiving device, which is designed such, the object information and the
Objektpositionen, die Teilstückinformationen, die Fahrspurinformationen und die Zeitinformation zu dem Teilstück von der Vorrichtung zu empfangen, eine Vergleichseinrichtung, welche derart ausgebildet ist, die empfangenen Informationen des Teilstücks mit einer digitalen Karte auf Grundlage der Objektinformationen und Objektpositionen, der Teilstückinformationen, der Fahrspurinformationen und der Zeitinformationen zu vergleichen und ein korrespondierendes Teilstück in der digitalen Karte zu ermitteln, und eine Sendeeinrichtung, welche derart ausgebildet ist, mit dem Teilstück korrespondierende Umfelddaten aus der digitalen Karte an das Kraftfahrzeug zu übermitteln. Object positions to receive the patch information, the lane information and the time information about the patch from the apparatus; a comparing means arranged to receive the received information of the patch with a digital map based on the object information and object positions, the patch information, the lane information and the To compare time information and to determine a corresponding section in the digital map, and a transmitting device which is designed to transmit with the section corresponding environment data from the digital map to the motor vehicle.
Im Zusammenspiel wird daraus ein System zum punktgenauen Lokalisieren eines In the interplay, it becomes a system for the pinpoint localization of a
Kraftfahrzeugs in einem Umfeld gebildet, umfassend mindestens eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum punktgenauen Lokalisieren des Kraftfahrzeugs in einem Umfeld und eine Kartenverwaltungseinrichtung. Motor vehicle formed in an environment comprising at least one device for a Motor vehicle for pinpoint localization of the motor vehicle in an environment and a card management device.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die ermittelte Fahrspur in einem Teilstück durch einen Korridor aus einer linken Fahrspurbegrenzung und einer rechten Fahrspurbegrenzung beschrieben wird, wobei die linke und die rechte Fahrspurbegrenzung jeweils als In one embodiment, it is provided that the determined lane is described in a section by a corridor of a left lane boundary and a right lane boundary, the left and the right lane boundary each as
Fahrspurfunktionen beschrieben werden. Dies hat den Vorteil, dass eine Datenmenge, welche zum Beschreiben der Fahrspur notwendig ist, reduziert werden kann. Dadurch wird Bandbreite bei der Kommunikation über eine Kommunikationsverbindung zwischen der mindestens einen mobilen Einrichtung und der Kartenverwaltungseinrichtung gespart. Lane check functions are described. This has the advantage that an amount of data necessary for describing the traffic lane can be reduced. This saves bandwidth in communication over a communication link between the at least one mobile device and the card management device.
Insbesondere ist bei einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Fahrspurfunktionen als Polynomfunktionen dritten Grades ausgebildet sind. Dies führt zu einer besonders starken Datenreduktion bei gleichzeitiger Flexibilität. Pro Koordinate müssen dann nur vier Koeffizienten übertragen werden, so dass insgesamt bei drei Dimensionen zwölf Koeffizienten pro Teilstück übertragen werden müssen. Es kann dabei insbesondere vorgesehen sein, dass die In particular, it is provided in one embodiment that the lane-tracking functions are designed as polynomial functions of the third degree. This leads to a particularly strong data reduction with simultaneous flexibility. Only four coefficients have to be transmitted per coordinate, so that a total of twelve coefficients per section must be transmitted for three dimensions. It may be provided in particular that the
Polynomfunktionen als unabhängige Variable eine Zeit aufweisen. Es ist aber genauso möglich, eine Ortskoordinate, beispielsweise einen Fahrweg etc. als unabhängige Variable zu Polynomial functions as independent variables have a time. But it is just as possible, a location coordinate, such as a track, etc. as an independent variable
verwenden. use.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Lokalisieren des Kraftfahrzeugs in dem festgelegten Teilstück durch einen Vergleich der linken Fahrspurbegrenzung und der rechten Fahrspurbegrenzung und/oder der zugehörigen Fahrspurfunktionen mit den für dieses festgelegte Teilstück empfangenen Umfelddaten erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass ein In a further embodiment it is provided that the localization of the motor vehicle in the defined section is effected by a comparison of the left lane boundary and the right lane boundary and / or the associated lane functions with the surrounding data received for this specified section. This has the advantage of being a
Lokalisieren besonders effizient und schnell durchgeführt werden kann, da nur sehr wenige Daten miteinander verglichen werden müssen. Localization can be performed very efficiently and quickly, since only very few data have to be compared.
In einer Ausführungsform ist insbesondere vorgesehen, dass in dem Kraftfahrzeug zusätzlich eine oder mehrere mit dem festgelegten Teilstück korrespondierende Positionsinformationen mittels einer Globalen Positionsbestimmungseinrichtung ermittelt werden, wobei diese In one embodiment, provision is made in particular for one or more positional information corresponding to the defined section to be ascertained in the motor vehicle by means of a global position-determining device, wherein these
Positionsinformationen ebenfalls an die Kartenverwaltungseinrichtung übermittelt werden und von der Kartenverwaltungseinrichtung beim Vergleichen berücksichtigt werden. Dies hat den Vorteil, dass das Vergleichen beschleunigt wird, da bereits eine grobe Position des Position information is also transmitted to the card management device and taken into account by the card management device in the comparison. This has the advantage that the comparison is accelerated, since already a rough position of the
Kraftfahrzeugs im Umfeld bzw. in der digitalen Karte bekannt ist. Dadurch muss nur ein kleinerer Bereich in der digitalen Karte mit den übermittelten Daten verglichen und auf eine Ähnlichkeit hin untersucht werden. Als Globales Positionsbestimmungssystem kann beispielsweise das Global Positioning System (GPS) oder das Galileo-System zum Einsatz kommen. Motor vehicle in the environment or in the digital map is known. As a result, only a smaller area in the digital map has to be compared with the transmitted data and examined for similarity. As a global positioning system can For example, the Global Positioning System (GPS) or the Galileo system are used.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass aus den empfangenen Umfelddaten Objektpositionen für Objekte im Umfeld des Kraftfahrzeugs relativ zu diesem bestimmt werden. Dies ermöglicht es, eine genaue relative Position der Objekte zum Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Kraftfahrzeug halbautomatisiert oder automatisiert gefahren wird. Dann kann anhand der Objekte für das Kraftfahrzeug eine exakte Orientierung und Position in dem Umfeld bestimmt werden. In a further embodiment it is provided that object positions for objects in the environment of the motor vehicle relative to this are determined from the received environment data. This makes it possible to provide an accurate relative position of the objects to the motor vehicle. This is particularly advantageous if the motor vehicle is driven semi-automatically or automatically. Then, based on the objects for the motor vehicle, an exact orientation and position in the environment can be determined.
In einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass die In a further embodiment, it is further provided that the
Kartenverwaltungseinrichtung in den Umfelddaten enthaltene Objekte entweder als Card management device in the environment data contained objects either as
Landmarken oder als Hindernisse klassifiziert. Eine solche Klassifikation ermöglicht es später der Auswerteeinheit in dem Kraftfahrzeug, schnell und effizient Hindernisse zu erkennen und diese zu umfahren bzw. rechtzeitig vor diesen anzuhalten. Durch eine Klassifikation in der Kartenverwaltungseinrichtung kann darüber hinaus Rechenleistung eingespart werden, da bei mehreren Vorrichtungen bzw. Kraftfahrzeugen nur einmal eine Klassifikation vorgenommen werden muss und nicht jede Vorrichtung oder jedes Kraftfahrzeug einzeln die Objekte klassifizieren muss. Insgesamt werden auf diese Weise Ressourcen gespart und die Kosten können reduziert werden. Landmarks or classified as obstacles. Such a classification later makes it possible for the evaluation unit in the motor vehicle to recognize obstacles quickly and efficiently and to bypass them or to stop them in good time. By a classification in the card management device, moreover, computing power can be saved, since with several devices or motor vehicles only once a classification must be made and not every device or each motor vehicle individually has to classify the objects. Overall, resources are saved and costs can be reduced.
Insbesondere kann ferner vorgesehen sein, dass die digitale Karte auch von der In particular, it can also be provided that the digital map is also from the
Kartenverwaltungseinrichtung erstellt wird. Dazu wertet die Kartenverwaltungseinrichtung die von der Vorrichtung in dem Kraftfahrzeug und/oder Vorrichtungen in anderen Kraftfahrzeugen oder anderen mobilen Einrichtungen übermittelten Objektinformationen und der Card management device is created. For this purpose, the card management device evaluates the object information transmitted by the device in the motor vehicle and / or devices in other motor vehicles or other mobile devices, and the
Objektpositionen der erkannten und klassifizierten Objekte, Teilstückinformationen zu dem festgelegten Teilstück, Fahrspurinformationen und einer Zeitinformation aus und fügt benachbarte Teilstücke zusammen. Anschließend werden die zusammengefügten Teilstücke zu der digitalen Karte fusioniert. Object positions of the detected and classified objects, section information to the specified section, lane information and a time information and merges adjacent sections together. Subsequently, the assembled sections are fused to the digital map.
Teile der Vorrichtung, der Kartenverwaltungseinrichtung und auch des Systems können einzeln oder zusammengefasst als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird. Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen: Parts of the device, the card management device and also of the system can be formed individually or in a group as a combination of hardware and software, for example as program code that is executed on a microcontroller or microprocessor. The invention will be explained in more detail with reference to preferred embodiments with reference to the figures. Hereby show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Systems zum Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the system for
punktgenauen Lokalisieren eines Kraftfahrzeugs in einem Umfeld; pinpoint localization of a motor vehicle in an environment;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines typischen Umfeldes eines Kraftfahrzeugs zur Fig. 2 is a schematic representation of a typical environment of a motor vehicle for
Verdeutlichung des Verfahrens; Clarification of the procedure;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines festgelegten Teilstückes mit Fig. 3 is a schematic representation of a specified section with
Fahrspurfunktionen. Lane functions.
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Systems 1 zum punktgenauen Lokalisieren eines Kraftfahrzeugs 50 in einem Umfeld 12 (siehe Fig. 2) dargestellt. Das System 1 umfasst mindestens eine Vorrichtung 2, welche in diesem Beispiel in dem Kraftfahrzeug 50 ausgebildet ist, und eine Kartenverwaltungseinrichtung 3, welche beispielsweise als ein zentraler Server ausgebildet ist. Die Kartenverwaltungseinrichtung soll im Folgenden insbesondere auch das Erstellen einer digitalen Karte durchführen. In Fig. 1 is a schematic representation of a system 1 for pinpoint localization of a motor vehicle 50 in an environment 12 (see FIG. 2) is shown. The system 1 comprises at least one device 2, which in this example is embodied in the motor vehicle 50, and a card management device 3, which is designed, for example, as a central server. In the following, the card management device should in particular also carry out the creation of a digital map.
Die Vorrichtung 2 umfasst eine Kamera 4, eine Auswerteeinheit 5, eine Sendeeinrichtung 6, und eine Empfangseinrichtung 33. Die Kartenverwaltungseinrichtung 3 umfasst beispielsweise eine Empfangseinrichtung 7, eine Zusammenfügeeinrichtung 8, eine The device 2 comprises a camera 4, an evaluation unit 5, a transmitting device 6, and a receiving device 33. The card management device 3 comprises, for example, a receiving device 7, an assembling device 8, a
Fusionierungseinrichtung 9, einen Speicher 10, in dem eine digitale Karte 60 abgelegt ist, eine Sendeeinrichtung 34 und eine Vergleichseinrichtung 35. Fuser 9, a memory 10 in which a digital card 60 is stored, a transmitter 34 and a comparator 35.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen Umfeldes 12 eines Fig. 2 shows a schematic representation of a typical environment 12 of a
Kraftfahrzeugs 50 zur Verdeutlichung des Verfahrens. Die Kamera 4 (siehe Fig. 1 ) weist beispielsweise in eine Fahrtrichtung 1 1 des Kraftfahrzeugs 50. Die Kamera 4 erfasst eine Abfolge von Bildern des Umfeldes 12 des Kraftfahrzeugs 50. Die erfasste Abfolge von Bildern wird der Auswerteeinheit 5 von der Kamera 4 zugeleitet. Aus der Abfolge von Bildern legt die Auswerteeinheit 5 ein Teilstück 13 fest. Dieses Teilstück 13 hat eine vorgegebene Größe. Ein solches Teilstück 13 weist darüber hinaus eine vordere Begrenzung 14, eine hintere Motor vehicle 50 to illustrate the method. The camera 4 (see FIG. 1) points, for example, in a direction of travel 1 1 of the motor vehicle 50. The camera 4 captures a sequence of images of the environment 12 of the motor vehicle 50. The acquired sequence of images is fed to the evaluation unit 5 by the camera 4. From the sequence of images, the evaluation unit 5 defines a section 13. This section 13 has a predetermined size. Such a section 13 also has a front boundary 14, a rear one
Begrenzung 15, eine rechte Begrenzung 16 und eine linke Begrenzung 17 auf. In dem festgelegten Teilstück 13 befindet sich ein Abschnitt einer Straße 18, auf der sich das Limit 15, a right boundary 16 and a left boundary 17 on. In the fixed portion 13 is a portion of a road 18, on which the
Kraftfahrzeug 50 gerade befindet, sowie ein Ausschnitt der Umgebung 19 der Straße 18. Ein weiteres Teilstück 20 wird zu einem späteren Zeitpunkt aus einer weiteren Abfolge von Bildern festgelegt, so dass die hintere Begrenzung 21 des weiteren Teilstückes 20 gleich der vorderen Begrenzung 14 des davor festgelegten Teilstückes 13 ist. Auf diese Weise wird das Umfeld 12 des Kraftfahrzeugs 50 schrittweise zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst und sukzessive in Form von Teilstücken 13, 20 aneinander gereiht. Motor vehicle 50 is currently located, as well as a section of the environment 19 of the road 18. Ein Another section 20 is determined at a later time from a further sequence of images, so that the rear boundary 21 of the further section 20 is equal to the front boundary 14 of the pre-defined section 13. In this way, the environment 12 of the motor vehicle 50 is detected stepwise at different times and successively in the form of sections 13, 20 lined up.
In jedem Teilstück 13, 20 ermittelt die Auswerteeinheit 5 eine Fahrspur 22 des In each section 13, 20, the evaluation unit 5 determines a lane 22 of the
Kraftfahrzeugs 50. In diesem Beispiel wird die Fahrspur 22 auf der rechten Seite durch die Fahrbahnbegrenzung 23 der Straße 18 begrenzt, wobei die rechte Fahrbahnbegrenzung 23 beispielsweise durch die rechte Fahrbahnlinie gegeben sein kann. Die linke Motor vehicle 50. In this example, the lane 22 is limited on the right side by the lane boundary 23 of the road 18, wherein the right lane boundary 23 may be given for example by the right lane line. The left
Fahrspurbegrenzung 24 der Fahrspur 22 ist beispielsweise durch eine Mittellinie 25 der Lane boundary 24 of the lane 22 is, for example, by a center line 25 of the
Straße 18 gegeben. Given street 18.
Die jeweilige Fahrspurbegrenzung 23, 24 der Fahrspur 22 wird mittels eines The respective lane boundary 23, 24 of the lane 22 is by means of a
Bilderkennungsverfahrens in der Auswerteeinheit 5 erkannt und beispielsweise für jede Image recognition method detected in the evaluation unit 5 and, for example, for each
Koordinate mathematisch in Form einer Polynomfunktion dritten Grades dargestellt: Coordinate represented mathematically in the form of a third-degree polynomial function:
X(t) = a3t3 + a2t2 + ait + a0, X (t) = a 3 t 3 + a 2 t 2 + ait + a 0 ,
Y(t) = b3t3 + b2t2 + bit + b0, Y (t) = b 3 t 3 + b 2 t 2 + bit + b 0 ,
Z(t) = c3t3 + c2t2 + Cit + c0. Z (t) = c 3 t 3 + c 2 t 2 + C c + c 0 .
Die Koordinaten X, Y, und Z beziehen sich auf ein Koordinatensystem, welches beispielsweise auf die Kameraposition oder den Mittelpunkt der vorderen Begrenzung 14 des Teilstückes 22 bezogen ist. Die Koordinate X beschreibt das Koordinatensystem in Fahrtrichtung 1 1 , die Koordinate Y in seitlicher Richtung und die Koordinate Z in vertikaler Richtung. Die Funktion X(t) beschreibt somit eine Funktion in X-Richtung in Abhängigkeit einer Zeit t, welche in Bezug gesetzt wird mit der Zeit, zu welcher das Teilstück 13 ermittelt wurde. Somit ist jeder Punkt der erkannten Fahrspur 22 räumlich definiert. Die Koeffizienten der Fahrspurfunktionen können mathematisch durch geeignete Fitverfahren ermittelt werden, so dass die einzelnen The coordinates X, Y, and Z relate to a coordinate system, which is related, for example, to the camera position or the center of the front boundary 14 of the section 22. The coordinate X describes the coordinate system in the direction of travel 1 1, the coordinate Y in the lateral direction and the coordinate Z in the vertical direction. The function X (t) thus describes a function in the X direction as a function of a time t, which is related to the time at which the section 13 was determined. Thus, each point of the recognized lane 22 is spatially defined. The coefficients of the lane-tracking functions can be mathematically determined by suitable fitting methods, so that the individual
Fahrspurfunktionen durch die ermittelten Koeffizienten a-\, a2, a3, a0 und bi , b2, b3, b0 und Ci,c2, c3,c0 festgelegt sind und als Funktion der Zeit die Fahrspurbegrenzungen 23, 24 abbilden. Eine schematische Darstellung des Teilstückes 13 mit den Fahrspurfunktionen ist in Fig. 3 gezeigt. Lane function are determined by the determined coefficients a- \ , a 2 , a 3 , a 0 and bi, b 2 , b 3 , b 0 and Ci, c 2 , c 3 , c 0 and as a function of time, the lane boundaries 23, 24 picture. A schematic representation of the section 13 with the lane-tracking functions is shown in Fig. 3.
Die Koeffizienten bilden eine Fahrspurinformation, welche zusammen mit einer Zeitinformation und einer Teilstückinformation an die Kartenverwaltungseinrichtung 3 bzw. an den Server mittels der Sendeeinrichtung 6 der Vorrichtung 2 übermittelt werden. Das Übermitteln findet beispielsweise mittels einer drahtlosen Kommunikationsverbindung 32 statt (siehe Fig. 1 ). Durch die Beschreibung der Fahrspur 22 mittels der Polynomfunktionen kann die zu übertragende Datenmenge deutlich reduziert werden, so dass pro Teilstück 13, 20 nur geringe Datenmengen übermittelt werden müssen. The coefficients form lane information which, together with time information and piece information, is transmitted to the card management device 3 or to the server by means of the transmitting device 6 of the device 2. The transmission takes place, for example, by means of a wireless communication connection 32 (see FIG. 1). By describing the lane 22 by means of the polynomial functions, the amount of data to be transmitted can be significantly reduced, so that only small amounts of data have to be transmitted per section 13, 20.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass auch weitere Objekte 28 in dem Umfeld 12 erfasst werden. So gibt es beispielsweise eine Landmarke 26 und ein Hindernis 27 in der Umgebung 19 der Fahrspur 22 bzw. auf der Fahrspur 22. Die Landmarke 26 kann beispielsweise ein Baum oder eine Straßenbeleuchtung sein. Bei dem Hindernis 27 kann es sich beispielsweise um ein weiteres Kraftfahrzeug handeln, welches das Ende eines Staus markiert oder ein Hinweis darauf, dass auf dieser Fahrspur 22 gearbeitet wird und die Fahrspur 22 gewechselt werden muss. It is further contemplated that other objects 28 are detected in the environment 12. For example, there is a landmark 26 and an obstacle 27 in the vicinity 19 of the lane 22 or on the lane 22. The landmark 26 may be, for example, a tree or a street lighting. The obstacle 27 can be, for example, another motor vehicle which marks the end of a traffic jam or an indication that work is being carried out on this traffic lane 22 and the lane 22 has to be changed.
Die Kamera 4 erfasst einen Bildinhalt und mittels eines geeigneten Verfahrens für die The camera 4 captures an image content and by means of a suitable method for the
Objekterkennung ist es möglich, zu bestimmen, um welches Objekt 28 es sich handelt. Dabei können sämtliche bekannte Verfahren zur Objekterkennung zum Einsatz kommen, Object detection, it is possible to determine which object 28 it is. All known methods for object recognition can be used here,
insbesondere Mustererkennungsverfahren. Es ist ebenfalls möglich, dass eine Position des Objektes 28, beispielsweise relativ zur Kamera 4, bestimmt wird. Dies geschieht beispielsweise durch den Vergleich der erkannten Objekte 28 mit in Tabellen abgespeicherten Objekten. Dadurch wird eine Größe der Objekte 28 bestimmt und es kann dann auf einen Abstand zum Kraftfahrzeug 50 bzw. zur Kamera 4 geschlossen werden. Durch eine Bestimmung der Winkel der Objekte 28 relativ zur Kamera 4 in mehreren nacheinander ermittelten Teilstücken 13, 20, ist die Position des Objektes 28 bekannt. Die Position kann beispielsweise in Form eines Vektors oder als eine Koordinate mit einem entsprechenden Objekttyp definiert werden. Diese Objektinformationen werden ebenfalls als Funktion der Zeit zu jedem Teilstück 13, 20 ermittelt und mittels der Sendeeinrichtung 6 an die Kartenverwaltungseinrichtung 3 bzw. an den Server übermittelt. in particular pattern recognition methods. It is also possible that a position of the object 28, for example relative to the camera 4, is determined. This is done, for example, by comparing the detected objects 28 with objects stored in tables. As a result, a size of the objects 28 is determined and it is then possible to deduce a distance to the motor vehicle 50 or to the camera 4. By determining the angles of the objects 28 relative to the camera 4 in a plurality of sequentially determined sections 13, 20, the position of the object 28 is known. The position can be defined, for example, in the form of a vector or as a coordinate with a corresponding object type. This object information is also determined as a function of time to each section 13, 20 and transmitted by means of the transmitting device 6 to the card management device 3 or to the server.
Die Kartenverwaltungseinrichtung 3 empfängt Objektinformationen und zugehörige The card manager 3 receives object information and associated ones
Objektpositionen, Teilstückinformationen, Fahrspurinformationen und Zeitinformationen zu jedem der Teilstücke 13, 20. Mittels eines geeigneten Verfahrens werden diese dann derart zusammengesetzt, dass eine digitale Karte 60 mit der Fahrspur 22 entsteht. Dabei können zum Zusammensetzen der Teilstücke beispielsweise bekannte Mustererkennungsverfahren verwendet werden. Ein solches Verfahren ist mit den vorliegenden Informationen in der Lage, die Teilstückinformationen zuzuordnen und die Teilstücke 13, 20 bei entsprechender Object positions, section information, lane information and time information for each of the sections 13, 20. By means of a suitable method, these are then assembled so that a digital map 60 with the lane 22 is formed. In this case, for example, known pattern recognition methods can be used to assemble the sections. Such a method is able, with the present information, to associate the section information and the sections 13, 20 if appropriate
Übereinstimmung aneinander zu fügen. Das Zusammenfügen der einzelnen Teilstücke 13, 20 wird in der To match each other. The joining of the individual sections 13, 20 is in the
Kartenverwaltungseinrichtung 3 beispielsweise von einer Zusammenfügeeinrichtung 8 vorgenommen. Card management device 3, for example, made by an assembly device 8.
Die Ähnlichkeit zwischen verschiedenen Teilstücken 13, 20 wird beispielsweise durch einen Vergleich der Koeffizienten der Fahrspurfunktionen bestimmt. Wenn diese übereinstimmen, kann davon ausgegangen werden, dass es sich um dieselbe Fahrspur 22 handelt. Zur The similarity between different sections 13, 20 is determined, for example, by comparing the coefficients of the lane-tracking functions. If they match, it can be assumed that it is the same lane 22. to
Verifizierung werden noch weitere Informationen miteinander verglichen, wie beispielsweise die Objektinformationen zur Art und Lage von Objekten 28, die sich außerhalb der Fahrspur 22 befinden. Verification is compared to other information, such as the object information on the nature and location of objects 28, which are located outside the lane 22.
Die digitale Karte 60 der Fahrspur 22 kann dadurch verbessert werden, dass eine Vielzahl von Vorrichtungen 2, beispielsweise in einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen 50, jeweils The digital map 60 of the lane 22 can be improved by having a plurality of devices 2, for example in a plurality of motor vehicles 50, respectively
Objektinformationen und zugehörige Objektpositionen, Teilstückinformationen, Object information and associated object positions, section information,
Fahrspurinformationen und Zeitinformationen zu jedem der Teilstücke an die Lane information and time information on each of the sections to the
Kartenverwaltungseinrichtung 3 sendet und die Kartenverwaltungseinrichtung 3 diese Card management device 3 sends and the card management device 3 this
Informationen verwendet, um daraus, beispielsweise mittels einer Gewichtung und einem Mitteln bzw. Übereinanderlegen, die digitale Karte 60 mit besonders hoher Genauigkeit zu erstellen. Information used to create, for example by means of a weighting and a means of overlapping, the digital map 60 with very high accuracy.
Die Mittelung von mehreren Teilstücken 13, 20 mehrerer Vorrichtungen 2 wird in der The averaging of several sections 13, 20 of several devices 2 is in the
Kartenverwaltungseinrichtung 3 beispielsweise von der Fusionierungseinrichtung 9 Card management device 3, for example, from the fusion device 9
vorgenommen. Die digitale Karte 60 wird in dem Speicher 10 hinterlegt und kann dort jederzeit verändert und wieder abgerufen werden. performed. The digital card 60 is stored in the memory 10 and can be changed and recalled there at any time.
Hat sich beispielsweise ein Objekt 28 eines Teilstückes 13, 20 verändert, stellt das Verfahren in der Kartenverwaltungseinrichtung 3 sicher, dass in einem ersten Schritt eine bestimmte Anzahl von Informationen übereinstimmen. Dies können zum Beispiel die Koeffizienten der If, for example, an object 28 of a section 13, 20 has changed, the method in the card management device 3 ensures that in a first step a specific number of information matches. For example, the coefficients of the
Fahrspuren 22 sein. Stimmen bei einem Vergleich auch weitere Parameter überein, wie zum Beispiel Objektgrößen und Objekttypen der Objekte 28 (zum Beispiel bei einem Baum), dann wird davon ausgegangen, dass es sich um ein Teilstück 13, 20 handelt, welches bereits zu einem früheren Zeitpunkt erfasst und in der digitalen Karte 60 abgelegt wurde. Lanes 22 be. If further parameters match in a comparison, such as object sizes and object types of the objects 28 (for example in the case of a tree), then it is assumed that this is a section 13, 20 which has already been acquired at an earlier point in time and was stored in the digital map 60.
In der Kartenverwaltungseinrichtung 3 bzw. in dem Server wird somit ein Abbild des In the card management device 3 or in the server is thus an image of the
Umfeldes 12 in einem lokalen (digitale Karte 60) und globalen Koordinatensystem Environment 12 in a local (digital map 60) and global coordinate system
zusammengestellt, welches aus einer Vielzahl von Informationen aus Teilstücken 13, 20 besteht. Insbesondere können somit eine Vielzahl von erfassten Abfolgen von Bildern mehrerer Vorrichtungen 2 zu einer einzigen, sehr genauen digitalen Karte 60 fusioniert werden. composed of a variety of information from sections 13, 20 consists. In particular, a plurality of captured sequences of images of multiple devices 2 may thus be fused into a single, very accurate digital map 60.
Mittels einer Erkennung und Klassifikation von Objekten als Landmarken 26 oder als By means of a recognition and classification of objects as landmarks 26 or as
Hindernis 27 und einer Mittelung der zugehörigen Objektpositionen kann eine hoch genaue Verortung in einem Weltkoordinatensystem berechnet werden. Diese dient der Verankerung der Teilstücke 13, 20 in der digitalen Karte 60. Obstacle 27 and an averaging of the associated object positions, a highly accurate location in a world coordinate system can be calculated. This serves to anchor the sections 13, 20 in the digital map 60.
Die Kartenverwaltungseinrichtung ist in der Lage, das zusammengestellte Abbild des The card manager is able to compile the composite image of the
Umfeldes 12 als digitale Karte 60 wieder an die Vorrichtung 2 in dem Kraftfahrzeug 50 zu senden. Dazu werden die empfangenen Objektinformationen und Objektpositionen, Environment 12 as a digital card 60 again to the device 2 in the motor vehicle 50 to send. For this, the received object information and object positions,
Teilstückinformationen, Fahrspurinformationen und die Zeitinformation zu dem Teilstück 13 von einer Vergleichseinrichtung 35 der Kartenverwaltungseinrichtung 3 ausgewertet, indem das Teilstück 13 mit der digitalen Karte 60 verglichen wird. Die mit dem Teilstück 13 Part information, lane information and the time information about the section 13 are evaluated by a comparator 35 of the card management device 3 by comparing the section 13 with the digital map 60. The with the section 13th
korrespondierenden Umfelddaten aus der digitalen Karte 60 werden dann mittels einer corresponding environment data from the digital map 60 are then using a
Sendereinrichtung 34 an die Vorrichtung 2 übermittelt. Transmitter device 34 is transmitted to the device 2.
Empfängt die Vorrichtung 2 die Umfelddaten mittels der Empfangseinrichtung 33, so wird das empfangene Teilstück des Umfeldes 12 in der Auswerteeinheit 5 mit dem gerade Receives the device 2, the environment data by means of the receiving device 33, the received portion of the environment 12 in the evaluation unit 5 with the straight
aufgenommenen Teilstück 13 verglichen und die genaue Position der Vorrichtung 2 in dem Kraftfahrzeugs 50 wird durch Auswerten der Abweichung festgelegt. Mittels dieses Verfahrens ist es möglich, die exakte Position des Kraftfahrzeugs 50 auf der Fahrspur 22 zu ermitteln. Zusätzlich ist es möglich, die exakte Position von Objekten 28 im Umfeld 12 des recorded portion 13 and the exact position of the device 2 in the motor vehicle 50 is determined by evaluating the deviation. By means of this method, it is possible to determine the exact position of the motor vehicle 50 on the lane 22. In addition, it is possible, the exact position of objects 28 in the environment 12 of the
Kraftfahrzeugs 50 zu ermitteln. Motor vehicle 50 to determine.
Auf diese Weise können die linke Begrenzung 24 und die rechte Begrenzung 23 der In this way, the left boundary 24 and the right boundary 23 of the
Fahrspur 22 im Zentimeterbereich genau ermittelt werden. Das Kraftfahrzeug 50 ist in der Lage, sich dadurch auf der Fahrspur 22 genau zu lokalisieren. Diese genaue Lokalisierung ist insbesondere für automatisierte Fahrten wichtig. Lane 22 are measured in the centimeter range exactly. The motor vehicle 50 is thereby able to locate precisely on the lane 22. This accurate location is particularly important for automated rides.
Es ist ebenfalls vorteilhaft, Objekte 28 im Umfeld 12 des Kraftfahrzeugs 50 genau zu It is also advantageous to accurately locate objects 28 in the environment 12 of the motor vehicle 50
lokalisieren und in der digitalen Karte 60 zu vermerken. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn ein Objekt 28 in der Kartenverwaltungseinrichtung 3 als ein Hindernis 27 auf der locate and record in the digital map 60. It is particularly advantageous if an object 28 in the card management device 3 as an obstacle 27 on the
Fahrbahn 22 klassifiziert wurde. Durch Übermitteln der entsprechenden Klassifizierung des Hindernisses 27 an die Vorrichtung 2 in dem Kraftfahrzeug 50 ist das Kraftfahrzeug 50 in der Lage, genau dieses Hindernis 27 zu umfahren, vor diesem Hindernis 27 anzuhalten oder andere Verkehrsteilnehmer davor zu warnen. Road 22 was classified. By transmitting the corresponding classification of the obstacle 27 to the device 2 in the motor vehicle 50, the motor vehicle 50 is in the Able to bypass this obstacle 27, stop in front of that obstacle 27 or warn other road users of it.
Es kann ferner zusätzlich vorgesehen sein, dass eine grobe Positionsschätzung mittels eines zusätzlichen Globalen Positionsbestimmungssystems (GPS) im Kraftfahrzeug 50 vorgenommen wird. Die Positionsschätzung wird dann ebenfalls an die Kartenverwaltungseinrichtung 3 übermittelt, so dass ein Auffinden des korrespondierenden Teilstückes 13, 20 in der digitalen Karte 60 effizienter und schneller durchgeführt werden kann. It can also be provided in addition that a rough position estimate by means of an additional Global Positioning System (GPS) in the motor vehicle 50 is made. The position estimate is then also transmitted to the card management device 3, so that a finding of the corresponding portion 13, 20 in the digital map 60 can be performed more efficiently and faster.
Teile der Vorrichtung 2, der Kartenverwaltungseinrichtung 3 und auch des Systems 1 können einzeln oder zusammengefasst als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird. Parts of the device 2, the card management device 3 and also of the system 1 can be configured individually or combined as a combination of hardware and software, for example as program code that is executed on a microcontroller or microprocessor.
Bezugszeichenliste System Reference symbol system
Vorrichtung contraption
Kartenverwaltungseinrichtung Cards manager
Kamera camera
Auswerteeinheit evaluation
Sendeeinrichtung transmitting device
Empfangseinrichtung receiver
Zusammenfügeeinrichtung Assembling facility
Fusionierungseinrichtung Fusionierungseinrichtung
Speicher Storage
Fahrtrichtung direction of travel
Umfeld environment
Teilstück section
vordere Begrenzung front boundary
hintere Begrenzung rear boundary
rechte Begrenzung right boundary
linke Begrenzung left boundary
Straße Street
Umgebung Surroundings
weiteres Teilstück another section
hintere Begrenzung des weiteren Teilstückes Fahrspur Rear boundary of the further section Lane
rechte Fahrbahnbegrenzung right lane boundary
linke Fahrspurbegrenzung left lane boundary
Mittellinie center line
Landmarke landmark
Hindernis obstacle
Objekt object
Kommunikationsverbindung communication link
Empfangseinrichtung receiver
Sendeeinrichtung transmitting device
Vergleichseinrichtung Kraftfahrzeug digitale Karte comparator Motor vehicle digital map
Claims
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