本发明涉及一种用于将动态对象整合(einbinden)到高度自动化的车辆(haf)的数字地图中的方法。本发明还涉及一种机动车以及一种计算机程序。
背景技术：
鉴于车辆的自动化程度的提高，使用越来越复杂的驾驶员辅助系统。对于所述驾驶员辅助系统和功能，例如更高度自动化的驾驶或者完全自动化的驾驶，在车辆中需要大量的能够实现车辆周围环境的精确检测的传感器。下面，将更高度自动化理解为所有以下自动化程度：所述自动化程度在联邦道路研究院(bast)的意义中相应于具有增加的系统责任的自动化的纵向与横向引导，例如部分自动化的、高度自动化的或者完全自动化的驾驶。为了如此更高度自动化地控制机动车，例如以下是必需的：定位机动车自身、在优选的车道上引导机动车自身以及执行驾驶操纵，例如在停车场内的泊车。
由现有技术公开执行这类定位的不同可能性。因此，在例如借助表面集成的磁场传感器在高度自动化的车辆(haf)的数字地图中定位另外的动态对象或静态对象之后，例如在停车场的情况下可以将占用状态通过无线电发送给服务器。
此外已知，根据车辆内部的不同的周围环境传感器——例如雷达传感器、摄像机、行驶动态性传感器、gps(globalpositioningsystem：全球定位系统)和/或数字地图可以构造车辆周围环境的代表、即所谓的周围环境模型，其中，为了实现更高的精度和安全性以及相对于各个数据源更大的视野范围，所述目标具有最高的优先权。
技术实现要素：
因此，本发明的任务是：提出一种用于将动态对象整合在高度自动化的车辆(haf)的数字地图中的改善的方法，以便改善动态的周围环境对象的检测。
所述任务借助以下构型的相应的主题来解决。本发明有利的构型是各个扩展方案的主题。
根据一方面，提供一种用于将至少一个动态对象整合到高度自动化的车辆(haf)的数字地图——尤其定位地图——中的方法，所述方法包括以下步骤：
s1在能够通过动态对象行驶的道路区段的行车道表面中布置所定义的数目的传感器，其中，所述传感器分别具有通信接口并且设置用于传输占用信号，其中，所述占用信号包含所述传感器的标志以及以下信息：是否所述传感器当前被在所述传感器上方位于所述行车道表面上的所述至少一个动态对象覆盖；
s2求取每个传感器的地理位置并且如此给每个传感器分配明确唯一的标志，使得每个传感器以及其位置能够根据其占用信号来明确唯一地辨识；
s3传输所述占用信号给分析处理单元；
s4根据所述占用信号，通过所述分析处理单元以道路区段的本地周围环境模型的形式至少求取位于所述行车道上的所述至少一个动态对象的位置；
s5将所述本地周围环境模型以数字地图的形式传送给所述haf；以及
s6在使用所述数字地图的情况下定位所述至少一个动态对象。
在本申请的框架中，“动态对象”应理解为可运动的、参与道路交通的对象，尤其是载重货车、机动车、摩托车和/或自行车。
根据一种实施方式设置，传感器是表面集成的磁场传感器。
根据另一实施方式设置，传感器的通信接口以无线接口的形式构造，尤其以无线电接口、蓝牙接口、wlan接口和/或红外接口的形式构造。
优选地，在道路区段的纵向方向上看以所定义的间距相继地布置传感器中的至少两个。
因此，根据本发明，提供一种用于在至少一个高度自动化的车辆(haf)的数字地图或地图中定位至少一个动态对象的方法，所述方法根据所定义的数目的在行车道表面中的传感器在数字地图中求取动态对象的位置，其中，将传感器以确定的间距在纵向方向上相继地安装在行车道表面上，以便求取例如动态对象的速度并且将这些用于在服务器中预测动态对象。所需要的数据借助安装在地面中的磁场传感器来检测，所述磁场传感器是明确唯一可辨识的并且地理参照的，从而所连接的服务器可以将数据明确唯一地配属给道路地图。
根据一种有利的实施方式设置，根据位于所述道路区段上的动态对象的速度状态并且在考虑所述道路区段的已知的走向和所述道路区段划分成行车道以及在那里适用的交通规则的情况下，在空间和时间上提前计算位于道路区段上的动态对象的运动轨迹。
由此，尤其实现如下技术上的优点：将动态对象整合到本地周围环境模型中并且可以基于所检测的速度和道路走向由数字地图预测动态对象的行为。在此，可以将所述信息通过通信接口传送给所述至少一个haf。通过在服务器中的地理参照实现同步。
优选地，将位于所述道路区段上的动态对象的运动轨迹记录到所述周围环境模型中。
在一种特别有利的实施方式中，道路区段布置在交通节点的区域中。
替代地，道路区段布置在交叉路口、行人通道、高速公路出口的区域中或布置在出口的区域中。
在交通节点——在所述交通节点中也经常存在复杂的视线状况——的区域中的道路区段中的传感器的根据本发明的遮蔽(verbau)能够实现，通过车辆内部的传感器也可以给haf提供扩展的周围环境信息。
根据一种有利的实施方式设置，分析处理单元是移动边缘计算服务器(mobileedgecomputing-server)，其中，所述移动边缘计算服务器尤其是位置固定的。
在一种有利的构型中，在借助布置在haf处的车辆内部的传感器的情况下还实现动态对象的定位。
一种计算机程序构成本发明的另一主题，所述计算机程序包括程序代码，用于当在计算机上实施所述计算机程序时执行根据本发明的方法。
通过本发明的解决方案尤其实现技术优点——在动态对象定位中的稳健性的或准确性的改善，因为实现车辆内部的环境传感器的信息的扩展。另一优点在于：尤其在覆盖状况中，根据本发明的信息可以是唯一的周围环境感测，从而在没有这类观察的情况下必须执行系统中断，并且因此不再可以自主地控制haf。
车辆内部的环境传感器包括一个或多个环境传感器，其中，在本发明的意义中的环境传感器例如应理解为以下环境传感器中的一种：雷达传感器、激光雷达传感器、视频传感器、激光传感器、超声波传感器和磁传感器。
尽管以下主要与轿车相关联地描述本发明，但本发明不限制于此，而是可以应用在每种类型的更高度自动化的车辆——例如载重货车(lkw)和/或轿车(pkw)——中。
本发明的另外的特征、应用可能性和优点由本发明的实施例的以下描述得出，所述实施例在附图中示出。在此应注意，所示出的特征仅仅具有描述特性并且也可以与以上描述的其他扩展方案的特征组合地使用并且不旨在以任何形式限制本发明。
附图说明
以下根据优选的实施例进一步阐述本发明，其中，对于相同的特征使用相同的附图标记。所述附图是示意性的并且示出：
图1：道路区段的视图，在所述道路区段的情况下，使用根据本发明的方法；
图2：根据本发明的方法的一种实施方式的流程图；
图3：根据本发明的一种实施方式的占用信号；以及
图4：另一道路区段的视图，在所述另一道路区段的情况下使用根据本发明的方法。
具体实施方式
图1示出道路区段100，在所述道路区段的情况下，使用根据本发明的用于整合至少一个动态对象200的方法。道路区段100具有行车道110和120，其中，动态对象200在行车道110上以确定的通过箭头v1表示的速度和方向行驶。
在行车道110的行车道表面中布置有所定义的数目的传感器，在该实施例中布置有四个传感器11、12、13、14。传感器11、12、13、14以所定义的间距a彼此间隔开。在该示例中，间距a始终是同样大的。然而也可以考虑，传感器之间的间距a是可变的。
每个传感器11、12、13、14具有自身的、未示出的通信接口，通过所述通信接口，所涉及的传感器11、12、13、14向分析处理单元300发送占用信号，所述分析处理单元为此目的而同样具有未示出的通信接口，例如无线电接口。传感器11、12、13、14的占用信号在图1中通过至分析处理单元300的虚线示出。占用信号一方面包含相应的传感器11、12、13、14的标志(id)——通过所述标志可以将相应的占用信号明确唯一地配属给传感器11、12、13、14中的一个——以及以下信息：是否相应的传感器11、12、13、14当前被在传感器11、12、13、14上方位于行车道110的行车道表面上的动态对象覆盖。
有利地，传感器11、12、13、14的通信接口以无线接口的形式构造，尤其以无线电接口、蓝牙接口、wlan接口和/或红外接口的形式。分析处理单元300可以构造为位置固定的移动边缘计算服务器。
传感器11、12、13、14在行车道110的行车道表面中的布置在图2中相应于步骤s1。在步骤s2中，现在以地理参照的形式求取每一个传感器11、12、13、14的地理位置，并且在分析处理单元300中以合适的方式如此进行传感器11、12、13、14的相应的标志的分配，使得每个传感器11、12、13、14以及其位置能够根据其占用信号由分析处理单元300明确唯一地辨识。在图1的示例中，例如传感器14的位置通过坐标(x14，y14)标出，由此，传感器14在平面的笛卡尔参考坐标系中的位置能够以相应的正交轴x、y给出。在一种优选的实施方式中，传感器11、12、13、14的位置的格式相应于以已知的方式用于控制高度自动化的车辆(haf)201的地理参照。
在步骤s3中，传感器11、12、13、14将其相应的占用信号传输给分析处理单元300，其中，可以以不同的方式传输所述占用信号。因此，如图3中示出的那样可考虑，相应的传感器11、12、13、14的占用信号仅仅如相应的传感器11、12、13、14被位于行车道110的行车道表面上的动态对象200覆盖的那样并且如此长时间地具有值“w1”，在所示出的情况下在时间段11中具有值“w1”，否则具有值“0”。
同样可考虑，占用信号以确定的频率——例如100hz发送给分析处理单元，并且在每个传输时传输状态占用或未占用，即“0”或“w1”。在每种情况下，分析处理单元300可以从占用信号中得出信息：是否恰好动态对象200位于传感器11、12、13、14上方。
在步骤s4中，根据占用信号通过分析处理单元300以道路区段110的本地周围环境模型的形式至少求取位于行车道110上的至少一个动态对象200的位置。在图1的示例中，分析处理单元300在以下瞬间中求取动态对象200的位置，在所述瞬间中，由传感器14的占用信号可以得出：所述传感器当前被位于行车道上的动态对象200覆盖并且给本地环境模型中的位置(x14，y14)分配动态对象。
分析处理单元300以这种方式处理所有可供它使用的占用信号，由此，本地周围环境模型包含广泛的关于当前位于道路区段100中的动态对象200的信息。
在步骤s5中，现在将所创建的本地周围环境模型以数字地图的形式传送给与分析处理单元300通过其通信接口连接的高度自动化车辆(haf)201(未示出)。在此，在图1的示例中可以涉及动态对象200，所述动态对象作为在行车道上的动态对象200例如通过传感器14探测到。在这种情况下，高度自动化的车辆201的驾驶员辅助系统可以通过合适的比较算法(abgleichsalgorithmus)并且在借助以其他方式——例如通过gps(globalpositioningsystem：全球定位系统)或车载传感器如摄像机——求取的定位信息的情况下确定，位于位置(x14，y14)处的动态对象200是所述动态对象200，并且由分析处理单元300传送的位置以这种方式用于调节自身的运动轨迹或求取自身的位置。
就此而言，本发明的方法在先前描述的实施方式中能够实现高度自动化的车辆201的车载环境传感器的信息的扩展并且因此引起设置用于整合动态对象200的系统的更稳健的设计。
以下与图4相关联地描述本发明的另一应用可能性。图4示出交通节点180，所述交通节点基本上由道路区段100和第二道路区段103构成。行车道110在交通节点180的区域中以与图1相关联地描述的方式配备有传感器11、12、13、14。为清楚起见，并非在图1中描述的所有特征都在图4中示出，然而，关于图1至3的相应的实施在此应同样适用。
图4还示出用于调节交通流的信号设备150、151、152、153——口语上简单地称为红绿灯。信号设备150通过中断或释放行车道110上的交通流来调节该交通流。
第三道路区段101的汇入口处(einmündung)与交通节点180相邻，通过所述道路区段车辆可以驶入行车道110上。在所示出的情况下，高度自动化的车辆(haf)201位于道路区段101中。该车辆在行车道110上的所计划的行驶方向通过箭头v2示出。
第一交通标记170位于汇入口处，所述第一交通标记将位于行车道110上的交通相对于从道路区段101驶出的交通的优先权信号化(根据道路交通法“允许先行”的交通标记号205)。这种状况通过第二交通标记160(根据道路交通法“先行道路”的交通标记号306)来向在行车道110上行驶的车辆信号化。
在图4的示例中，动态对象200位于道路区段100中，所述动态对象在行车道11上的速度和方向通过箭头v1表示。一旦所述动态对象驶过传感器11、12、13、14之一，则分析处理单元300以已经根据图1描述的途径求取所述动态对象200的位置。根据当前的实施方式，分析处理装置300基于在传感器11、12、13、14处的驶过事件的时间顺序求取动态对象200的速度状态。动态对象200在相继布置的传感器12和11的区域中的速度状态例如可以简单地以如下方式来求取：即传感器12与11之间的所定义的间距a除以由分析处理单元300测量的在由传感器12和11传送给分析处理单元300的驶过事件之间的持续时间δt。在此，借助传感器12和11的占用信号如以上描述的那样实施传感器12和11上的驶过事件的确定。
根据本发明的一种实施方式，根据动态对象200的速度状态并且在考虑例如行车道110的由数字地图已知的走向以及在那里适用的交通规则的情况下，在空间和时间上提前计算位于行车道110上的动态对象200的可能的运动轨迹。为此目的，分析处理单元300例如将如先前描述的那样地获取的关于动态对象200的位置和速度信息传送给haf201的驾驶员辅助系统。借助这些信息并且根据另外的信息如关于行车道110上的交通流的信号设备150的状态以及通过交通标志160、170调节的先行状况，haf201的驾驶员辅助系统例如可以计算：通过箭头v2标出的汇入(einmüden)行车道110是否当前可能而无危险，或者是否在这种汇入时能够通过靠近的动态对象200预计交通安全性的损害。
在一种替代的实施方式中，关于动态对象200的位置和速度的信息以及关于信号设备150的和先行状况的信息也可以由分析处理单元300自身分析处理并且记录到本地周围环境模型中。在这种情况下，例如可以将动态对象200的如此提前计算的运动轨迹直接传送给haf201的驾驶员辅助系统。
在图4的实施方式中，交通节点180涉及交叉路口。但以类似的方式，根据本发明的方法也可应用在行人通道、高速公路出口的情况下，或者应用在出口的区域中。
本发明不限于所描述的和所示出的实施例。相反，本发明也包括通过权利要求限定的本发明的框架中的、本领域技术人员的所有扩展方案。
除了所描述的和所示出的实施例之外，可提出另外的实施方式，所述实施方式可以包括特征的另外的修改以及组合。