WO2017067767A1 - Verfahren und vorrichtung zum bewerten des inhalts einer karte - Google Patents

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Stefan Nordbruch
Carsten Hasberg
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    • G01S2013/93272—Sensor installation details in the back of the vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for vehicles for evaluating the content of a map, wherein for evaluating the content
  • DE 10 2014 013 672 A1 discloses a method for securing an autonomous or semi-autonomous operation of vehicles on a traffic route network in which one or more vehicles drive on the traffic route network, the vehicles respectively sensors for detecting an environment, a digital road map of
  • the method is characterized in that the evaluation unit determines based on the detected environment and the digital road map for a distance traveled by the respective vehicle information on the suitability of this route for autonomous or semi-autonomous operation of vehicles. Disclosure of the invention
  • the method according to the invention or the device for evaluating the content of a map, wherein the map contains at least one first environmental feature, is based on a step of detecting at least one second
  • An environmental feature using at least one sensor of at least one vehicle a step of comparing the at least one first environmental feature included in the map with the at least one second detected environmental feature, and a step of evaluating the content of the map depending on the performed comparison.
  • the vehicle may be both a manned and an unmanned vehicle to air and / or water and / or land, which the Device according to the invention comprises.
  • the vehicle may also be a partially or highly automated vehicle.
  • the advantage of the method according to the invention is that the validity of the card, ie the completeness and / or the correctness of the content, is checked and improved by constantly evaluating a card. This is a basic one
  • the at least one second environmental feature is detected by means of the at least one sensor of the at least one vehicle by direct recognition of the at least one second environmental feature and / or by indirect detection. This is done in particular by assigning at least one detected environmental property and / or at least one detected environmental object.
  • Environmental features since already individual environmental objects and / or individual environmental properties sufficient to capture important environmental features that are required for the inventive method, and to use to compare the environmental features in the card or to use for assessing the contents of the card. It is preferably checked by the comparison whether the at least one detected second environmental feature is verified by the at least one first environmental feature in the map.
  • the evaluation is done according to predetermined evaluation criteria.
  • evaluation criteria for carrying out the method according to the invention, it is possible to determine in arbitrary accuracy and at any expense how the actual evaluation of the card has to be carried out.
  • the inventive method can be adapted to any situations and / or requirements.
  • the content of the map is evaluated locally, within the detection range of the at least one sensor of the at least one vehicle.
  • the evaluation criteria are predetermined such that the content of the card is evaluated by a predetermined first minimum number of first
  • predetermined minimum number of second environmental features which are detected by means of the at least one sensor of the at least one vehicle, is compared and / or verified.
  • the evaluation criteria are predetermined such that the content of the map is locally evaluated within the range of the at least one sensor of the at least one vehicle, by a predetermined first minimum number of first environmental features, which are included in the map , by a second predetermined minimum number of second Environmental features, which are detected by the at least one sensor of the at least one vehicle is verified.
  • the content of the card is locally invalidated by a predetermined first minimum number of first
  • Environmental features is not verified by a second predetermined minimum number of second environmental features.
  • the at least one first environmental feature and / or the at least one second environmental feature is a building, in particular a tunnel and / or a bridge and / or a motorway service area and / or a building and / or a toll station and / or a Petrol station and / or a landscape feature, in particular a lake and / or a river and / or a stream and / or a mountain range and / or a forest and / or a traffic sign, in particular a street sign and / or a traffic light and / or a component of Traffic infrastructure, in particular a guard rail and / or a parking bay and / or a
  • a device for evaluating the content of a map wherein the map contains at least a first environment feature
  • the device comprises first means for detecting at least one second environmental feature by means of at least one sensor of at least one vehicle, second means for
  • the second means are designed such that it is checked by the comparison whether the at least one detected second environmental feature is verified by the at least one first environmental feature in the card.
  • the third means are designed such that the content of the card is evaluated by a predetermined first
  • the device comprises a communication device for transmitting and receiving first data, which represent at least one second environmental feature, which is detected by means of at least one sensor of at least one vehicle.
  • first data represent at least one second environmental feature, which is detected by means of at least one sensor of at least one vehicle.
  • second data representing at least one comparison of the at least one first environmental feature contained in the card with the at least one second detected environmental feature and / or third data representing at least one evaluation of the content of the card depending on the performed comparison can be transmitted and received become.
  • a further embodiment provides a method for operating at least one
  • the map includes at least a first environmental feature, a step of detecting at least a second environmental feature by means of at least one sensor at least one vehicle, as well a step of comparing the at least one first environmental feature included in the map with the at least one second sensed one
  • FIG. 1 purely by way of example a vehicle which comprises the device according to the invention for carrying out the method according to the invention.
  • FIG. 2 purely by way of example a map which comprises various environmental features.
  • FIG. 3 shows a flow chart of an exemplary embodiment of the invention
  • a vehicle (100) is shown, which is exemplified here as a four-wheeled motor vehicle. This comprises on the one hand the inventive
  • the Device (1 10) and on the other hand at least one sensor (101) for detecting at least one second environmental feature.
  • the at least one sensor (101) is, for example, a radar, lidar, video, ultrasound or any other sensor which is designed to detect environmental features.
  • a radar, lidar, video, ultrasound or any other sensor which is designed to detect environmental features.
  • a plurality of sensors of the same or different types it is also possible to use a plurality of sensors of the same or different types.
  • the device according to the invention comprises first means (11), which are designed to detect environmental features by means of the at least one sensor (101) of the vehicle (100). This is understood to mean that ambient values representing the at least one second environmental feature are detected by the sensors, the detected values are transmitted to the first means (1 1 1) and analyzed and evaluated with the aid of these first means (1 1 1) become. They include all necessary prerequisites such as the corresponding prerequisites
  • the at least one second environmental feature can be detected both directly, that is, a building is recognized as a building, as well as indirectly, such as by associating environmental properties and / or
  • Indirect detection means that a tunnel is detected, for example, as an environmental feature, in that at least one sensor (101) of the vehicle (100) captures a brief obscuration and, in the same time period, ambient objects to the left and / or right of the roadway .
  • Another way to detect a tunnel is to capture a corresponding sign, which reflects the name and / or length of the tunnel.
  • One way, for example, to detect a bridge indirectly is the
  • the device (10) according to the invention further comprises second means (12) by means of which a comparison is made between the at least one second environmental feature detected by sensor (101) and at least one first environmental feature contained in a card (200) can.
  • the map (200) comprises at least one environmental feature (201), which is deposited as such, that is, for example, the coordinates of the environmental feature as well as its classification. This can be both a rough classification, for example, a bridge and a tunnel to get the classification building or even a finer classification, such as tunnel and bridge itself.
  • Another possibility to carry out this comparison is to have properties of the at least one detected second
  • Environmental feature and the at least one contained in the map (200) first environmental feature to compare such as the shape and / or size and / or color and / or the surface.
  • the second means (1 12) are adapted to verify the at least one detected second environmental feature by the at least one first environmental feature contained in the card (200).
  • This may mean, for example, that if the at least one second
  • Enviroment feature is detected and an assignment by means of the first means (1 1 1) is not unique, so despite certain detected characteristics a clear assignment does not happen, this at least a second environment feature is verified by the fact that due to the detected characteristics of the second environment feature and due at least an already contained in the map (200) environment feature, with also known or in the map (200) contained properties, an assignment and thus a comparison is possible.
  • Ambient feature is not clearly recognized, for example, since a prescribed amount of properties that unambiguously describe this second environment feature is not detected, but this amount of properties can still be sufficient to by known properties of one contained in the card (200) Environment feature to be completed and thus the second
  • the device comprises third means (1 13), by means of which the content of the card (200) is evaluated on the basis of the comparison made by the second means (1 12).
  • the third means are designed in such a way, due to appropriate
  • the device (1 10) comprises communication means (1 14) for transmitting and receiving data. This is necessary, for example, if individual steps of the method according to the invention are carried out in an external arithmetic unit and the results are transmitted as data back to the vehicle (100).
  • the entire device (1 10) according to the invention is encompassed by an external computing unit and that at least one sensor (101) of the at least one vehicle (100) is only used for detecting second environmental features in the form of raw data.
  • the results can then be transmitted back to the vehicle (100).
  • the evaluation of the content of the map (200) can take place in real time and thus represent, for example, assistance for driver assistance systems based on precise map data (for partially or highly automated vehicles).
  • An evaluation of the content of the card (200) may be done, for example, that locally and / or globally the number of detected second environmental features is compared with the number of the first contained in the card (200)
  • Matches of the environment features to be compared are validly validated as, locally and / or globally, if, for example, the match of the first and second environmental features relative to the number of the first environmental features included and / or first environmental features included in the card (200) than according to predetermined evaluation criteria is recognized big enough. Conversely, if the number of matches between the first and second environment features is less than a predetermined value, the card 200 is judged invalid locally and / or globally.
  • the content of the map (200) may also be evaluated, for example, such that the number of matches between the first and second is not
  • the card can be validated if and only if a second environmental feature as rare as possible has to be verified by a first environmental feature.
  • FIG. 2 shows by way of example a card (200) whose content is evaluated by the method according to the invention.
  • the map shown here contains several
  • Environmental features such as a tunnel (251), a building (252), a lake (253), several trees (254), a mountain range (255), a forest (256), a road sign (257) and a lane with lane markings (258 ).
  • Each of these first environmental features is indicated both by its classification and by its position within the map (200), indicated by the division of the map (200) by the dashed raster. If at least one second environmental feature is detected by means of the at least one sensor (101) of the at least one vehicle (100), this is then compared with a first environmental feature already contained in the card (200).
  • the inventive means (1 1 1, 1 12) are designed such that the detection of several trees as a in the forest (256) contained in the map (200) is detected.
  • predetermined detection criteria for example, individual trees (254), due to a too low and predetermined tree density, do not rate as forest or when exceeding a predetermined tree density, as shown in the map (200), several trees as forest (256) identify. Furthermore, the detection of a mountain (255) and a road, identified by corresponding road markings (258) which leads into the mountain (255) (indicated here as arrows), can also be detected as a tunnel (251).
  • the card (200) is locally and / or globally evaluated as no longer up-to-date if individual second environment features are detected in such a way that their form no longer coincides the stored in the map form a comparable to the second environment feature first environmental feature matches.
  • the shape of the lake (253) may change by appropriate construction and / or the shape of the building (252) by a conversion.
  • the card (200) is rated as valid but not out of date. Conversely, if both the number of environmental feature matches and, for example, their form still match, the content of the card (200) may be evaluated as valid as well as current.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the method according to the invention in the form of a flowchart.
  • step 300 the method begins.
  • step 301 at least one second environmental feature is detected by at least one sensor (101) of at least one vehicle (100).
  • step 302 it is determined whether this at least one detected second
  • step 303 the map (200) is evaluated based on the comparison of the first and second environmental features in step 302.
  • step 304 the method ends.
  • Another embodiment is based on a two-stage process.
  • Environmental feature performed to confirm or refute its existence hypothesis.
  • the observed second environmental features are first associated with the first environmental features in the map (200) and then performed based on the association result of the hypothesis test.
  • Vehicle (100) merged. Based on the number of either confirmed second environment features and / or the refuted second environment features and / or the newly detected second environment features, ie environmental features that are not yet included in the map (200), the content of the map (200) may now be rated locally or their local validity are determined.
  • either the at least one vehicle (100) or at least one further vehicle then becomes

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Bewerten des Inhalts einer Karte (200), wobei die Karte (200) wenigstens ein erstes Umgebungsmerkmal (201) enthält, mit einem Schritt des Erfassens wenigstens eines zweiten Umgebungsmerkmals mittels wenigstens eines Sensors (101) wenigstens eines Fahrzeugs (100), einem Schritt des Vergleichens des wenigstens einen in der Karte (200) enthaltenen ersten Umgebungsmerkmals (201) mit dem wenigstens einen zweiten erfassten Umgebungsmerkmal und einem Schritt des Bewertens des Inhalts der Karte (200) abhängig von dem durchgeführten Vergleich.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Bewerten des Inhalts einer Karte
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, sowie eine Vorrichtung für Fahrzeuge zur Bewertung des Inhalts einer Karte, wobei zum Bewerten des Inhalts
Umgebungsmerkmale herangezogen werden.
Stand der Technik
Die DE 10 2014 013 672 A1 offenbart ein Verfahren zum Absichern eines autonomen oder teilautonomen Betriebs von Fahrzeugen auf einem Verkehrsstreckennetz, bei dem ein oder mehrere Fahrzeuge das Verkehrsstreckennetz befahren, die Fahrzeuge jeweils Sensoren zur Erfassung einer Umgebung, eine digitale Straßenkarte des
Verkehrsstreckennetzes, eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einem externen Server und eine Auswerteeinheit aufweisen. Dabei zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, das die Auswerteeinheit auf Basis der erfassten Umgebung und der digitalen Straßenkarte für eine vom jeweiligen Fahrzeug zurückgelegte Strecke eine Information zur Geeignetheit dieser Strecke für einen autonomen oder teilautonomen Betrieb von Fahrzeugen ermittelt. Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bewerten des Inhalts einer Karte, wobei die Karte wenigstens ein erstes Umgebungsmerkmal enthält, geht aus von einem Schritt des Erfassens wenigstens eines zweiten
Umgebungsmerkmals mittels wenigstens eines Sensors wenigstens eines Fahrzeugs, von einem Schritt des Vergleichens des wenigstens einen in der Karte enthaltenen ersten Umgebungsmerkmals mit dem wenigstens einen zweiten erfassten Umgebungsmerkmal und einem Schritt des Bewertens des Inhalts der Karte abhängig von dem durchgeführten Vergleich.
Bei dem Fahrzeug kann es sich sowohl um ein bemanntes als auch um ein unbemanntes Fahrzeuge zu Luft und/oder Wasser und/oder Land handeln, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst. Bei dem Fahrzeug kann es sich auch um ein teil- oder hochautomatisiertes Fahrzeug handeln.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass durch das ständige Bewerten einer Karte deren Gültigkeit, also die Vollständigkeit und/oder die Richtigkeit, was den Inhalt betrifft, überprüft und verbessert wird. Dies ist eine grundlegende
Voraussetzung gerade für teil- oder hochautomatisierte Fahrzeuge, deren sicheres Navigieren in sehr großem Maße von (hoch-) genauem und vollständigem Kartenmaterial abhängt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Erfassen des wenigstens einen zweiten Umgebungsmerkmals mittels des wenigstens einen Sensors des wenigstens einen Fahrzeugs durch direktes Erkennen des wenigstens einen zweiten Umgebungsmerkmals und/oder durch indirektes Erkennen. Dies erfolgt insbesondere durch Zuordnen wenigstens einer erfasster Umgebungseigenschaft und/oder wenigstens einem erfassten Umgebungsgegenstand.
Dies ermöglicht eine zuverlässigere und umfassendere Erfassung der
Umgebungsmerkmale, da bereits einzelne Umgebungsgegenstände und/oder einzelne Umgebungseigenschaften ausreichen wichtige Umgebungsmerkmale, welche für das erfindungsgemäße Verfahren benötigt werden, zu erfassen und zum Vergleich der Umgebungsmerkmale in der Karte heranzuziehen beziehungsweise zum Bewerten des Inhalts der Karte zu verwenden. Bevorzugt wird durch den Vergleich überprüft wird, ob das wenigstens eine erfasste zweite Umgebungsmerkmal durch das wenigstens eine erste Umgebungsmerkmal in der Karte verifiziert wird.
Dadurch das Verifizieren der in der Karte enthaltenen Umgebungsmerkmale mittels der durch das Fahrzeug erfassten Umgebungsmerkmale, ergibt sich einer genauer Abgleich der in der Karte enthaltenen Merkmale mit den tatsächlich vorhandenen. Dadurch ist die Karte stets hoch aktuell.
Bevorzugt geschieht die Bewertung nach vorgegebenen Bewertungskriterien. Durch die Vorgabe von Bewertungskriterien zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich in beliebiger Genauigkeit und mit beliebigem Aufwand festlegen, wie die eigentliche Bewertung der Karte zu erfolgen hat. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren beliebigen Situationen und/oder Anforderungen angepasst werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Inhalt der Karte lokal, in Erfassungsreichweite des wenigstens einen Sensors des wenigstens einen Fahrzeugs, bewertet. Dies ergibt insbesondere für die sicherheitsrelevante Umgebung des Fahrzeugs und somit auch für andere Fahrzeuge, die dieselbe Route benutzen und auf denselben befahrbaren Bereich angewiesen sind, eine hochaktuelle Karte, was einen großen sicherheitsrelevanten Vorteil, gerade für teil- oder hochautomatisierte Fahrzeugen, darstellt.
Vorzugsweise sind die Bewertungskriterien derart vorgegeben, dass der Inhalt der Karte bewertet wird, indem eine vorgegebene erste Mindestanzahl an ersten
Umgebungsmerkmalen, welcher in der Karte enthalten sind, mit einer zweiten
vorgegebenen Mindestanzahl an zweiten Umgebungsmerkmalen, welche mittels des wenigstens einen Sensors des wenigstens einen Fahrzeugs erfasst werden, verglichen und/oder verifiziert wird.
Die Vorgabe einer Mindestanzahl, sowohl bei den ersten in der Karte enthaltenen Umgebungsmerkmalen als auch bei den zweiten erfassten Umgebungsmerkmalen, lässt eine differenzierte und quantifizierte Bewertung der Karte zu. Zudem können einzelne Abweichungen, deren Relevanz fraglich ist, herausgefiltert werden. Dadurch kann die Datenmenge, welche die erfassten Umgebungsmerkmale umfasst, reduziert werden und bleibt übersichtlich, was den Datenstrom, sowohl zwischen den Schritten des
erfindungsgemäßen Verfahrens, als auch bei Bedarf zu einer externen
Verarbeitungseinheit, erleichtert.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Bewertungskriterien derart vorgegeben sind, dass der Inhalt der Karte lokal, in Reichweite des wenigstens einen Sensors des wenigstens einen Fahrzeugs, als gültig bewertet wird, indem eine vorgegebene erste Mindestanzahl an ersten Umgebungsmerkmalen, welcher in der Karte enthalten sind, durch eine zweite vorgegebenen Mindestanzahl an zweiten Umgebungsmerkmalen, welche mittels des wenigstens einen Sensors des wenigstens einen Fahrzeugs erfasst werden, verifiziert wird. Alternativ wird der Inhalt der Karte lokal als ungültig bewertet, indem eine vorgegebene erste Mindestanzahl an ersten
Umgebungsmerkmalen nicht durch eine zweite vorgegebene Mindestanzahl an zweiten Umgebungsmerkmalen verifiziert wird.
Die Unterscheidung der Bewertung in gültige beziehungsweise ungültige Bereiche, differenziert die Bewertung des Inhalts der Karte weiter. Dies erlaubt zudem eine schnelle und zuverlässige Einteilung der Karte in sichere und unsicher bekannte Bereiche, deren Kenntnis gerade für teil- oder hochautomatisierte Fahrzeuge von größter Wichtigkeit ist.
Bevorzugt handelt es sich bei dem wenigstens einen ersten Umgebungsmerkmal und/oder bei dem wenigstens einen zweiten Umgebungsmerkmal um ein Bauwerk, insbesondere ein Tunnel und/oder eine Brücke und/oder eine Autobahnraststätte und/oder ein Gebäude und/oder eine Mautstelle und/oder eine Tankstelle und/oder ein Landschaftsmerkmal, insbesondere ein See und/oder ein Fluss und/oder ein Bach und/oder ein Gebirge und/oder ein Wald und/oder ein Verkehrszeichen, insbesondere ein Straßenschild und/oder eine Ampel und/oder einen Bestandteil der Verkehrsinfrastruktur, insbesondere eine Leitplanke und/oder eine Parkbucht und/oder eine
Fahrbahnmarkierung.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Bewerten des Inhalts einer Karte, wobei die Karte wenigstens ein erstes Umgebungsmerkmal enthält, bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst dabei erste Mittel zum Erfassen wenigstens eines zweiten Umgebungsmerkmals mittels wenigstens eines Sensors wenigstens eines Fahrzeugs, zweite Mittel zum
Vergleichen des wenigstens einen in der Karte enthaltenen ersten Umgebungsmerkmals mit dem wenigstens einen zweiten erfassten Umgebungsmerkmal und dritte Mittel zum Bewerten des Inhalts der Karte abhängig von dem durchgeführten Vergleich. Bevorzugt sind die zweiten Mittel derart ausgebildet, dass durch den Vergleich überprüft wird, ob das wenigstens eine erfasste zweite Umgebungsmerkmal durch das wenigstens eine erste Umgebungsmerkmal in der Karte verifiziert wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die dritten Mittel derart ausgebildet, dass der Inhalt der Karte bewertet wird, indem eine vorgegebene erste
Mindestanzahl an ersten Umgebungsmerkmalen, welcher in der Karte enthalten sind, mit einer zweiten vorgegebenen Mindestanzahl an zweiten Umgebungsmerkmalen, welche mittels des wenigstens einen Sensors des wenigstens einen Fahrzeugs erfasst werden, verglichen und/oder verifiziert wird.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Kommunikationsvorrichtung zum Übertragen und Empfangen von ersten Daten, welche wenigstens ein zweites Umgebungsmerkmal, welches mittels wenigstens eines Sensors wenigstens eines Fahrzeugs erfasst wird, repräsentieren. Zudem können zweite Daten, welche wenigstens ein Vergleiches des wenigstens einen in der Karte enthaltenen ersten Umgebungsmerkmals mit dem wenigstens einen zweiten erfassten Umgebungsmerkmal repräsentieren und/oder dritte Daten, welche wenigstens ein Bewerten des Inhalts der Karte abhängig von dem durchgeführten Vergleich repräsentieren, übertragen und empfangen werden. Eine weitere Ausgestaltung sieht ein Verfahren zum Betreiben wenigstens eines
Fahrzeugs vor, wobei das Betreiben abhängig von dem Bewerten des Inhalts einer Karte ausgeführt wird und das Bewerten des Inhalts der Karte, wobei die Karte wenigstens ein erstes Umgebungsmerkmal enthält, einen Schritt des Erfassens wenigstens eines zweiten Umgebungsmerkmals mittels wenigstens eines Sensors wenigstens eines Fahrzeugs, sowie einen Schritt des Vergleichens des wenigstens einen in der Karte enthaltenen ersten Umgebungsmerkmals mit dem wenigstens einen zweiten erfassten
Umgebungsmerkmal und einen Schritt des Bewertens des Inhalts der Karte abhängig von dem durchgeführten Vergleich umfasst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung aufgeführt.
Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 rein beispielhaft ein Fahrzeug, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst.
Figur 2 rein beispielhaft eine Karte, welche verschiedene Umgebungsmerkmale umfasst. Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Ausführungsformen der Erfindung
In der Figur 1 ist ein Fahrzeug (100) gezeigt, welches hier beispielhaft als vierrädriges Kraftfahrzeug dargestellt ist. Dieses umfasst zum einen die erfindungsgemäße
Vorrichtung (1 10) und zum anderen wenigstens einen Sensor (101 ) zum Erfassen wenigstens eines zweiten Umgebungsmerkmals. Bei dem wenigstens einen Sensor (101 ) handelt es sich beispielsweise um einen Radar-, Lidar-, Video-, Ultraschall oder einen beliebigen anderen Sensor, der dazu ausgelegt ist Umgebungsmerkmale zu erfassen. Zum Erfassen des wenigstens einen zweiten Umgebungsmerkmals können auch mehrere Sensoren gleicher oder unterschiedlicher Bauart zum Einsatz kommen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst unter anderem erste Mittel (1 1 1 ), welche dazu ausgelegt sind Umgebungsmerkmale mittels des wenigstens einen Sensors (101 ) des Fahrzeugs (100) zu erfassen. Darunter ist zu verstehen, dass Umgebungswerte, die das wenigstens eine zweite Umgebungsmerkmal repräsentieren, durch die Sensoren erfasst werden, die erfassten Werte an die ersten Mittel (1 1 1 ) übermittelt werden und mit Hilfe dieser ersten Mittel (1 1 1 ) analysiert und ausgewertet werden. Sie umfassen alle dafür notwenigen Voraussetzungen wie beispielsweise die entsprechende
Computerhardware und Berechnungssoftware. Dabei kann das wenigstens eine zweite Umgebungsmerkmal sowohl direkt erfasst werden, das heißt ein Gebäude wird als Gebäude erkannt, als auch indirekt, wie beispielsweise durch das Zuordnen von Umgebungseigenschaften und/oder
Umgebungsgegenständen in Umgebungsmerkmale. Eine indirekte Erfassung bedeutet, dass beispielsweise als Umgebungsmerkmal ein Tunnel erfasst wird, indem durch den wenigsten einen Sensor (101 ) des Fahrzeugs (100) als Umgebungseigenschaft eine kurzzeitige Verdunklung und in derselben Zeitspanne als Umgebungsgegenstand links und/oder rechts der Fahrbahn nahestehende Wände erfasst werden. Eine weitere Möglichkeit einen Tunnel zu erkennen, besteht beispielsweise darin ein entsprechendes Schild, welches den Namen und/oder die Länge des Tunnels wiedergibt, zu erfassen. Eine Möglichkeit beispielsweise eine Brücke indirekt zu erfassen, besteht darin den
Namen eines Flusses auf einem Schild und per Videosensor ein Geländer links und/oder rechts der Fahrbahn zu erkennen. Ein entsprechendes Plausibilisieren der durch den wenigstens einen Sensor (101 ) erfassten Umgebungswerte, welche das wenigstens eine zweite Umgebungsmerkmal repräsentieren, geschieht ebenfalls mittels der zur
Vorrichtung (1 10) gehörenden ersten Mittel (1 1 1 ).
Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1 10) umfasst weiterhin zweite Mittel (1 12), mittels derer ein Vergleich zwischen dem wenigstens einen per Sensor (101 ) erfassten zweiten Umgebungsmerkmal und wenigstens einem ersten Umgebungsmerkmal, welches in einer Karte (200) enthalten ist, durchgeführt werden kann. Dabei umfasst die Karte (200) wenigstens ein Umgebungsmerkmal (201 ), welches als solches hinterlegt ist, das heißt beispielsweise die Koordinaten des Umgebungsmerkmals als auch seine Klassifizierung. Dies kann sowohl eine grobe Klassifizierung, wobei beispielsweise eine Brücke und ein Tunnel die Klassifizierung Bauwerk erhalten oder auch eine feinere Klassifizierung, wie Tunnel und Brücke selbst, sein. Eine weitere Möglichkeit diesen Vergleich durchzuführen, besteht darin Eigenschaften des wenigstens einen erfassten zweiten
Umgebungsmerkmals und des wenigstens einen in der Karte (200) enthaltenen ersten Umgebungsmerkmals zu vergleichen, wie beispielsweise die Form und/oder die Größe und/oder die Farbe und/oder die Oberfläche. Weiterhin sind die zweiten Mittel (1 12) dazu ausgebildet, das wenigstens eine erfasste zweite Umgebungsmerkmal durch das in der Karte (200) enthaltene wenigstens eine erste Umgebungsmerkmal zu verifizieren.
Das kann beispielsweise bedeuten, dass falls das wenigstens eine zweite
Umgebungsmerkmal erfasst wird und eine Zuordnung mittels der ersten Mittel (1 1 1 ) nicht eindeutig ist, also trotz gewisser erfassten Eigenschaften eine eindeutige Zuordnung nicht geschieht, dieses wenigstens eine zweite Umgebungsmerkmal dadurch verifiziert wird, dass aufgrund der erfassten Eigenschaften des zweiten Umgebungsmerkmals und aufgrund wenigstens eines bereits in der Karte (200) enthaltenen Umgebungsmerkmals, mit ebenfalls bekannten beziehungsweise in der Karte (200) enthaltenen Eigenschaften, eine Zuordnung und somit ein Vergleich möglich ist. Wird also ein zweites
Umgebungsmerkmal nicht eindeutig erkannt, da beispielsweise eine vorgeschriebene Menge an Eigenschaften, welche dieses zweite Umgebungsmerkmal eindeutig beschreiben, nicht erfasst wird, kann diese Menge an Eigenschaften aber trotzdem ausreichen um durch bekannte Eigenschaften eines in der Karte (200) enthaltenen Umgebungsmerkmals vervollständigt zu werden und somit das zweite
Umgebungsmerkmal zu verifizieren.
Zusätzlich umfasst die Vorrichtung dritte Mittel (1 13), mittels derer aufgrund des durch die zweiten Mittel (1 12) durchgeführten Vergleichs, der Inhalt der Karte (200) bewertet wird. Dabei sind die dritten Mittel derart ausgebildet, aufgrund entsprechender
Computerhardware und Berechnungssoftware, dass die Bewertung nach vorgegebenen Kriterien durchgeführt wird. Dabei kann beispielsweise sowohl die Genauigkeit des Inhalts der Karte (200) bewertet werden, als auch die Vollständigkeit. Unter Genauigkeit versteht man dabei die genaue Lokalisierung, also die Exaktheit der Koordinaten, des wenigstens einen in der Karte (200) enthaltenen Umgebungsmerkmals und unter Vollständigkeit die Anzahl der tatsächlich vorhandenen, beispielsweise durch den wenigstens einen Sensor (101 ) des Fahrzeugs (100) erfassbaren, zweiten Umgebungsmerkmalen die auch tatsächlich als erste Umgebungsmerkmale in der Karte (200) enthalten sind.
Zudem umfasst die Vorrichtung (1 10) Kommunikationsmittel (1 14) zum Übertragen und Empfangen von Daten. Dies ist beispielsweise notwendig, wenn einzelne Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer externen Recheneinheit ausgeführt werden und die Ergebnisse als Daten wieder an das Fahrzeug (100) übertragen werden.
Desweiteren ist es möglich das die gesamte erfindungsgemäße Vorrichtung (1 10) von einer externen Recheneinheit umfasst wird und der wenigstens eine Sensor (101 ) des wenigstens einen Fahrzeugs (100) nur zum Erfassen von zweiten Umgebungsmerkmalen in Form von Rohdaten herangezogen wird. Dies ist dann sinnvoll wenn aufgrund einer höheren Rechenkapazität in einer externen Recheneinheit schnellere und/oder bessere Ergebnisse, also beispielsweise eine zuverlässigere Bewertung des Inhalts der Karte (200) erreicht werden kann. Nach einem Bewerten des Inhalts der Karte (200) in der externen Recheneinheit können dann die Ergebnisse an das Fahrzeug (100) wieder zurück übertragen werden.
Dadurch kann das Bewerten des Inhalts der Karte (200) in Echtzeit erfolgen und somit beispielsweise eine Hilfestellung für Fahrassistenzsysteme die auf genauen Kartendaten basieren (für teil- oder hochautomatisierte Fahrzeuge) darstellen. Eine Bewertung des Inhalts der Karte (200) kann beispielsweise derart erfolgen, dass lokal und/oder global die Anzahl der erfassten zweiten Umgebungsmerkmale verglichen wird mit der Anzahl der in der Karte (200) enthaltenen ersten
Umgebungsmerkmale. Dabei wird die Karte, abhängig von der Anzahl der
Übereinstimmungen der zu vergleichenden Umgebungsmerkmale, als, lokal und/oder global, gültig bewertet, falls beispielsweise die Übereinstimmung der ersten und zweiten Umgebungsmerkmale in Relation zur Anzahl der tatsächlich erfassten zweiten und/oder in der Karte (200) enthaltenen ersten Umgebungsmerkmale als nach vorgegebenen Bewertungskriterien groß genug erkannt wird. Umgekehrt wird die Karte (200) als lokal und/oder global nicht gültig bewertet, falls die Anzahl an Übereinstimmungen zwischen den ersten und zweiten Umgebungsmerkmalen einen vorgegebenen Wert unterschreitet.
Der Inhalt der Karte (200) kann auch beispielsweise derart bewertet werden, dass nicht die Anzahl an Übereinstimmungen zwischen den ersten und zweiten
Umgebungsmerkmale entscheidend ist, sondern vielmehr die Anzahl an
Übereinstimmungen zwischen den Eigenschaften der einzelnen ersten und zweiten Umgebungsmerkmale, welche sowohl in der Karte (200) enthalten sind als auch durch wenigstens einen Sensor (101 ) des wenigstens einen Fahrzeugs (100) erfasst werden. Dabei kann die Karte beispielsweise genau dann als gültig bewertet werden, wenn möglichst selten ein zweites Umgebungsmerkmal durch ein erstes Umgebungsmerkmal verifiziert werden muss.
Figur 2 zeigt beispielhaft eine Karte (200), deren Inhalt durch das erfindungsgemäße Verfahren bewertet wird. Dabei enthält die hier gezeigte Karte mehrere
Umgebungsmerkmale wie einen Tunnel (251 ), ein Gebäude (252), einen See (253), mehrere Bäume (254), ein Gebirge (255), einen Wald (256), ein Straßenschild (257) und eine Fahrbahn mit Fahrbahnmarkierungen (258). Jedes dieser ersten Umgebungsmerkmale ist sowohl durch seine Klassifizierung als auch durch seine Position innerhalb der Karte (200), angedeutet durch die Aufteilung der Karte (200) mittels des gestrichelten Rasters, angegeben. Wird nun mittels des wenigstens einen Sensors (101 ) des wenigstens einen Fahrzeugs (100) wenigstens ein zweites Umgebungsmerkmale erfasst, wird dieses nun mit einem bereits in der Karte (200) enthaltenen ersten Umgebungsmerkmal verglichen. Dabei sind die erfindungsgemäßen Mittel (1 1 1 ,1 12) derart ausgebildet, dass das Erfassen mehrerer Bäume auch als ein in der Karte (200) enthaltener Wald (256) erkannt wird. Dies geschieht durch vorgegebene Erfassungskriterien, die beispielsweise einzelne Bäume (254), aufgrund einer zu geringen und vorgegebenen Baumdichte, nicht als Wald bewerten beziehungsweise bei einem Überschreiten einer vorgegeben Baumdichte, wie in der Karte (200) gezeigt, mehrere Bäume als Wald (256) identifizieren. Weiterhin kann auch das Erfassen eines Gebirges (255) und einer Straße, erkannt durch entsprechende Fahrbahnmarkierungen (258), welche in das Gebirge (255) führt (hier angedeutet als Pfeile), als Tunnel (251 ) erfasst werden. Eine zusätzlich zu den bereits bekannten Möglichkeiten den Inhalt der Karte zu bewerten, besteht beispielsweise darin, dass die Karte (200) lokal und/oder global als nicht mehr aktuell bewertet wird, wenn einzelne zweite Umgebungsmerkmale derart erfasst werden, dass ihre Form nicht mehr mit der in der Karte hinterlegten Form eines zu dem zweiten Umgebungsmerkmal vergleichbaren erstes Umgebungsmerkmal übereinstimmt.
Beispielsweise kann sich die Form des Sees (253) durch entsprechende Bauarbeiten und/oder die Form des Gebäudes (252) durch einen Umbau ändern. In diesem Fall wird die Karte (200) zwar als gültig aber eben nicht mehr aktuell bewertet. Umgekehrt kann der Inhalt der Karte (200) sowohl als gültig als auch aktuell bewertet werden, wenn sowohl die Anzahl der Übereinstimmungen an Umgebungsmerkmale als auch beispielsweise deren Form weiterhin übereinstimmen.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Ablaufdiagramms. In Schritt 300 beginnt das Verfahren.
In Schritt 301 wird wenigstens ein zweites Umgebungsmerkmal mittels wenigstens eines Sensors (101 ) wenigstens eines Fahrzeugs (100) erfasst. In Schritt 302 wird ermittelt, ob dieses wenigstens eine erfasste zweite
Umgebungsmerkmal mit einem in der Karte (200) enthaltenen ersten
Umgebungsmerkmal verglichen werden kann. Kann ein Vergleich durchgeführt werden, folgt Schritt 303. Kann kein Vergleich durchgeführt werden, folgt Schritt 300. In Schritt 303 erfolgt ein Bewerten der Karte (200) aufgrund des Vergleichs der ersten und zweiten Umgebungsmerkmale in Schritt 302. In Schritt 304 endet das Verfahren.
Eine weitere Ausführungsform beruht auf einem zweistufigen Verfahren. In einem ersten Schritt wird ein statistischer Hypothesenschritt für jedes erfasste zweite
Umgebungsmerkmal durchgeführt, um dessen Existenzhypothese zu bestätigen oder zu widerlegen. Dazu werden die beobachteten zweiten Umgebungsmerkmale zunächst mit den ersten Umgebungsmerkmalen in der Karte (200) assoziiert und dann basierend auf dem Assoziationsergebnis der Hypothesentest durchgeführt.
Dabei gilt, dass mit jedem Erfassen eines zweiten Umgebungsmerkmals, welches ein erstes Umgebungsmerkmal in der Karte (200) bestätigt, dessen
Existenzwahrscheinlichkeit steigt. Kann ein zweites Umgebungsmerkmal (beispielsweise trotz freier Sicht) nicht erfasst werden, sinkt dessen Existenzwahrscheinlichkeit. Ist dagegen ein zweites Umgebungsmerkmal verdeckt, wird der Wert der
Existenzwahrscheinlichkeit nicht aktualisiert.
In einem zweiten Schritt erfolgt die lokale Bewertung der Karte (200) im
Erfassungsbereich der Sensoren. Dazu werden die Ergebnisse der Existenztests aller erfassten zweiten Umgebungsmerkmale des wenigstens einen Sensors (101 ) des
Fahrzeugs (100) zusammengeführt. Basierend auf der Anzahl der entweder bestätigten zweiten Umgebungsmerkmale und/oder der widerlegten zweiten Umgebungsmerkmale und/oder der neu erfassten zweiten Umgebungsmerkmale, also Umgebungsmerkmale die noch nicht in der Karte (200) enthalten sind, kann nun der Inhalt der Karte (200) lokal bewertet beziehungsweise deren lokale Gültigkeit bestimmt werden.
Aufgrund der Anzahl der entweder bestätigten und/oder widerlegten und/oder neu hinzugekommenen zweiten Umgebungsmerkmale wird daraufhin entweder das wenigstens eine Fahrzeug (100) oder auch wenigstens ein weiteres Fahrzeug
entsprechend betrieben. Das Bewerten des Inhalts einer Karte (200) in Echtzeit nach dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ist gerade für teil- oder
hochautomatisierte Fahrzeuge von großer Bedeutung, da dadurch die Sicherheit dieses Fahrzeugs drastisch erhöht werden kann.

Claims

Ansprüche
Verfahren zum Bewerten des Inhalts einer Karte (200), wobei die Karte (200) wenigstens ein erstes Umgebungsmerkmal (201 ) enthält, mit folgenden Schritten:
- Erfassen wenigstens eines zweiten Umgebungsmerkmals mittels wenigstens eines Sensors (101 ) wenigstens eines Fahrzeugs (100);
- Vergleichen des wenigstens einen in der Karte (200) enthaltenen ersten
Umgebungsmerkmals (201 ) mit dem wenigstens einen zweiten erfassten Umgebungsmerkmal;
- Bewerten des Inhalts der Karte (200) abhängig von dem durchgeführten
Vergleich.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• das Erfassen des wenigstens einen zweiten Umgebungsmerkmals mittels des wenigstens einen Sensors (101 ) des wenigstens einen Fahrzeugs (100)
o durch direktes Erkennen des wenigstens einen zweiten
Umgebungsmerkmals erfolgt und/oder
o durch indirektes Erkennen,
■ insbesondere durch Zuordnen wenigstens einer erfasster
Umgebungseigenschaft und/oder wenigstens einem erfassten Umgebungsgegenstand,
erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• durch den Vergleich überprüft wird, ob
o das wenigstens eine erfasste zweite Umgebungsmerkmal o durch das wenigstens eine erste Umgebungsmerkmal (201 ) in der Karte (200) verifiziert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
· die Bewertung nach vorgegebenen Bewertungskriterien geschieht.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• der Inhalt der Karte (200) lokal,
o in Erfassungsreichweite des wenigstens einen Sensors (101 ) des wenigstens einen Fahrzeugs (100),
bewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Bewertungskriterien derart vorgegeben sind, dass
• der Inhalt der Karte (200) bewertet wird, indem eine vorgegebene erste Mindestanzahl an ersten Umgebungsmerkmalen (201 ),
o welche in der Karte (200) enthalten sind,
mit einer zweiten vorgegebenen Mindestanzahl an zweiten
Umgebungsmerkmalen,
o welche mittels des wenigstens einen Sensors (101 ) des wenigstens einen Fahrzeugs (100) erfasst werden,
verglichen und/oder verifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Bewertungskriterien derart vorgegeben sind, dass
• der Inhalt der Karte (200) lokal,
o in Reichweite des wenigstens einen Sensors (101 ) des wenigstens einen Fahrzeugs (100),
als gültig bewertet wird, indem eine vorgegebene erste Mindestanzahl an ersten Umgebungsmerkmalen (201 ),
o welcher in der Karte (200) enthalten sind,
durch eine zweite vorgegebenen Mindestanzahl an zweiten
Umgebungsmerkmalen,
o welche mittels des wenigstens einen Sensors (101 ) des wenigstens einen Fahrzeugs (100) erfasst werden,
verifiziert wird oder
• der Inhalt der Karte (200) lokal als ungültig bewertet wird, indem eine
vorgegebene erste Mindestanzahl an ersten Umgebungsmerkmalen (201 ) nicht durch eine zweite vorgegebene Mindestanzahl an zweiten
Umgebungsmerkmalen verifiziert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• es sich bei dem wenigstens einen ersten Umgebungsmerkmal (201 ) und/oder bei dem wenigstens einen zweiten Umgebungsmerkmal um
o ein Bauwerk, insbesondere
■ ein Tunnel (251 ) und/oder
■ eine Brücke und/oder
■ eine Autobahnraststätte und/oder
■ ein Gebäude (252) und/oder
■ eine Mautstelle und/oder
■ eine Tankstelle und/oder
o ein Landschaftsmerkmal, insbesondere
■ ein See (253) und/oder
■ ein Fluss und/oder
■ ein Baum (254) und/oder
■ ein Bach und/oder
■ ein Gebirge (255) und/oder
■ ein Wald (256) und/oder
o ein Verkehrszeichen, insbesondere
■ ein Straßenschild (257) und/oder
■ eine Ampel und/oder
o einen Bestandteil der Verkehrsinfrastruktur, insbesondere
■ eine Leitplanke und/oder
■ eine Parkbucht und/oder
■ eine Fahrbahnmarkierung (258)
handelt.
9. Vorrichtung (1 10) zum Bewerten des Inhalts einer Karte (200), wobei die Karte (200) wenigstens ein erstes Umgebungsmerkmal (201 ) enthält, umfassend:
- erste Mittel (1 1 1 ) zum Erfassen wenigstens eines zweiten
Umgebungsmerkmals mittels wenigstens eines Sensors (101 ) wenigstens eines Fahrzeugs (100);
- zweite Mittel (1 12) zum Vergleichen des wenigstens einen in der Karte (200) enthaltenen ersten Umgebungsmerkmals (201 ) mit dem wenigstens einen zweiten erfassten Umgebungsmerkmal;
- dritte Mittel (1 13) zum Bewerten des Inhalts der Karte (200) abhängig von dem durchgeführten Vergleich.
10. Vorrichtung (1 10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
• die zweiten Mittel (1 12) derart ausgebildet sind, dass durch den Vergleich überprüft wird, ob
o das wenigstens eine erfasste zweite Umgebungsmerkmal o durch das wenigstens eine erste Umgebungsmerkmal (201 ) in der Karte (200) verifiziert wird.
1 1 . Vorrichtung (1 10) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass
• die dritten Mittel (1 13) derart ausgebildet sind, dass der Inhalt der Karte (200) bewertet wird, indem eine vorgegebene erste Mindestanzahl an ersten Umgebungsmerkmalen (201 ),
o welcher in der Karte (200) enthalten sind,
mit einer zweiten vorgegebenen Mindestanzahl an zweiten
Umgebungsmerkmalen,
o welche mittels des wenigstens einen Sensors (101 ) des wenigstens einen Fahrzeugs (100) erfasst werden,
verglichen und/oder verifiziert wird.
12. Kommunikationsvorrichtung (1 14) zum Übertragen und Empfangen von
- ersten Daten, welche wenigstens ein zweites Umgebungsmerkmal, welches mittels wenigstens eines Sensors (101 ) wenigstens eines Fahrzeugs (100) erfasst wird, repräsentieren und/oder
- zweite Daten, welche wenigstens ein Vergleiches des wenigstens einen in der Karte (200) enthaltenen ersten Umgebungsmerkmals (201 ) mit dem
wenigstens einen zweiten erfassten Umgebungsmerkmal repräsentieren und/oder
- dritte Daten, welche wenigstens ein Bewerten des Inhalts der Karte (200) abhängig von dem durchgeführten Vergleich repräsentieren,
vorgesehen ist.
13. Verfahren zum Betreiben wenigstens eines Fahrzeugs,
• wobei das Betreiben abhängig von dem Bewerten des Inhalts einer Karte (200) ausgeführt wird und
• der Inhalt der Karte (200), wobei die Karte (200) wenigstens ein erstes
Umgebungsmerkmal (201 ) enthält, bewertet wird mit folgenden Schritten:
o Erfassen wenigstens eines zweiten Umgebungsmerkmals mittels
wenigstens eines Sensors (101 ) wenigstens eines Fahrzeugs (100); o Vergleichen des wenigstens einen in der Karte (200) enthaltenen ersten
Umgebungsmerkmals (201 ) mit dem wenigstens einen zweiten erfassten Umgebungsmerkmal;
o Bewerten des Inhalts der Karte (200) abhängig von dem
durchgeführten Vergleich.
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