Gebäudes Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Datengenerierung zum Erzeugen und Aktualisieren mindestens einer Topologiekarte mindestens eines Raumes in mindestens einem Gebäude in einer Fahrzeugumgebung durch mindestens ein Fahrzeug, bei dem eine Eigenbewegungsschätzung ohne GPS-Empfang durch nachfolgend vorhandene GPS-Daten korrigiert und für mindestens eine Topologiekarte für mindestens einen Raum mindestens eines Gebäudes verwendet wird.

Aktuell werden zur Erzeugung von Topologiekarten bzw. zur Aktualisierung von Topologiekarten vor allem GPS-Daten verwendet. Diese Daten beinhalten aufeinanderfolgende GPS-Positionen, aus denen automatisch Wegenetze außerhalb von Gebäuden erzeugt und aktualisiert werden können. Diese Technologie kann wegen fehlendem GPS-Signal und häufigerer Manöver innerhalb von Gebäuden, wie beispielsweise

Parkhäusern, nicht verwendet werden, da eine Satellitenverbindung notwendig ist.

Topologiekarten von Gebäuden werden heute üblicherweise aus

Orientierungsplänen digitalisiert. Diese weisen jedoch häufig eine hohe Ungenauigkeit, fehlende Aktualität und Skalenfehler auf. Weiterhin können Wechsel zwischen Stockwerken, Fahrtrichtungsrestriktionen und dergleichen hauptsächlich manuell in Topologiekarten implementiert werden.

Eine weitere Möglichkeit zum Erstellen von Topologiekarten für Gebäude- Innenräume ist die manuelle Einmessung mit Laserscannern und eine spätere manuelle Nachverarbeitung der Daten. Diese Laserscann-Verfahren sind zwar präzise jedoch auch teuer und zeitintensiv. Problematisch kann dabei eine regelmäßige Aktualisierung der Topologiekarten sein.

DE 10 2015 203 016 A1 offenbart ein Verfahren zur Kartierung einer

Trajektorie relativ zu ermittelten markanten Landmarken. Die Landmarken werden durch zusätzliche Sensoren erkannt.

EP 3 136 128 A1 beschreibt ein Verfahren zum automatischen Ermitteln einer Fahrbahnform anhand von crowd-basierten Trajektoriendaten. Bei verschiedenen Trajektoriendaten werden anhand von Rotations- und

Translationsinformationen Übereinstimmungen gesucht und anhand der Übereinstimmungen die Trajektoriendaten zusammengefügt.

WO 2014/026338 A1 offenbart ein Verfahren zum Erstellen von Innenraum- Karten aus Daten von Eigenbewegungsschätzungen mobiler Endgeräte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum automatisierten Erstellen von Topologiekarten von Räumen durch mindestens ein Fahrzeug vorzuschlagen.

Ein Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Datengenerierung zum Erzeugen und Aktualisieren mindestens einer Topologiekarte mindestens eines Raumes in mindestens einem Gebäude in einer Fahrzeugumgebung durch mindestens ein Fahrzeug. Dabei wird eine Position mindestens eines Fahrzeugs mit aktuellen GPS-Daten vor einer Einfahrt in das Gebäude bestimmt. Es folgt eine Schätzung der Trajektorie des mindestens einen Fahrzeugs in mindestens einem Raum des mindestens einen Gebäudes durch eine Eigenbewegungsschätzung des mindestens eines Fahrzeugs. Anschließend wird beim Verlassen des mindestens einen Gebäudes durch das mindestens eine Fahrzeug durch einen Abgleich mit aktuellen GPS- Daten ein Eigenbewegungsfehler bestimmt. Eine geschätzte Trajektorie des mindestens einen Fahrzeugs kann dann um den Eigenbewegungsfehler korrigiert werden. Vor der Einfahrt in das Parkhaus kann die Position des Fahrzeugs durch die Nutzung von GPS-Daten bestimmt werden. Hierdurch kann eine Position des Fahrzeugs bei der Einfahrt in das Gebäude ermittelt werden. Beim Einfahren in das Parkhaus degradiert die ermittelte GPS-Position jedoch aufgrund von Abschirmungen der GPS-Signale innerhalb des Gebäudes. Eine weitere Bestimmung der Position innerhalb des Gebäudes durch GPS ist meist nur sporadisch oder gar nicht möglich. Da eine zuverlässige Nutzung von GPS in einem Gebäude zur Positionsbestimmung entfällt, hat das Fahrzeug in einem Gebäude nur noch eine Eigenbewegungsschätzung zur Verfügung. Die Eigenbewegungsschätzung unterliegt jedoch Ungenauigkeiten, die

zunehmend ansteigen. Üblicherweise weist das Fahrzeug nach einer Fahrt durch das Gebäude, beispielsweise ein Parkhaus, einen Heading- und Positionsfehler auf. Es können vorhandene Sensoren des Fahrzeugs, wie beispielsweise Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren, Ansteuerung von Lenkaktuatoren oder Lenkhilfen und Odometer verwendet werden, um eine Position des Fahrzeugs ausgehend von den zuletzt empfangenen GPS- Daten zu ermitteln. Sobald ein GPS-Signal wieder in ausreichender Qualität verfügbar ist, kann der durch dauerhaftes Integrieren von Beschleunigungen, Drehraten und Odometriedaten verursachte Eigenbewegungsfehler im Parkhaus bestimmt werden. Hierfür kann beispielsweise eine durch die Eigenbewegungsschätzung ermittelte Position des Fahrzeugs bei der Ausfahrt aus dem Parkhaus mit aktuellen GPS-Daten nach der Ausfahrt verglichen werden. Die innerhalb des Parkhauses ermittelte Trajektorie oder Innenraum-Trajektorie kann anschließend entsprechend dem

Eigenbewegungsfehler korrigiert werden, sodass mit Hilfe der korrigierten Trajektorie innerhalb des Parkhauses zumindest ein Teilbereich des Raumes des Gebäudes erfassbar ist. Insbesondere können hierdurch die befahrbaren Wege innerhalb von Gebäuden, wie beispielsweise Parkhäusern oder Garagen ermittelt werden. Hierfür sind geringe technische Anforderungen an die Sensorik des Fahrzeugs notwendig. Insbesondere werden bei vielen Fahrzeugen keine zusätzlichen Sensoren benötigt.

Nach einer Ausführungsform wird die geschätzte Trajektorie fahrzeug intern korrigiert und eine korrigierte Trajektorie an eine externe Servereinheit übertragen. Die ermittelten GPS-Daten und Daten der

Eigenbewegungsschätzung können kontinuierlich oder in bestimmten zeitlichen Abständen von dem mindestens einen Fahrzeug an die externe Servereinheit übertragen werden. Die externe Servereinheit kann

beispielsweise eine Cloud sein. Aus den übertragenen Daten kann die externe Servereinheit die bereits durch das mindestens eine Fahrzeug korrigierten Trajektorien innerhalb des Gebäudes übernehmen. Da eine externe Servereinheit auch höhere Rechenleistungen aufweisen kann als eine fahrzeuginterne Recheneinheit, können Daten auch von vielen

Fahrzeugen gleichzeitig zum schnellen Erzeugen oder Aktualisieren mindestens einer Karte berechnet werden. Eine aus den gesammelten Daten im Backend bzw. der externen Servereinheit automatisch generierte Karte kann anschließend anderen Fahrzeugen bereitgestellt werden. Hierdurch können beispielsweise erweiterte Navigations- und Assistenz-Funktionen in einem Parkhaus bereitgestellt werden. Nach einer weiteren Ausführungsform werden vom mindestens einem

Fahrzeug ermittelte GPS-Daten und Eigenbewegungsdaten an die externe Servereinheit übertragen und die geschätzte Trajektorie wird in der externen Servereinheit korrigiert. Im Backend bzw. in der externen Servereinheit können mehrere Trajektorien von einem oder mehreren Fahrzeugen gesammelt und zunächst anhand der ermittelten GPS-Positionen außerhalb des Parkhauses zueinander ausgerichtet werden. Aufgrund der

üblicherweise höheren Rechenleistungen von externen Servereinheiten gegenüber fahrzeuginternen Steuergeräten können die übertragenen Daten schneller und mit komplexeren Algorithmen weiterverarbeitet werden.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels ist das Gebäude ein Parkhaus, wobei Abschnitte und Räume des Parkhauses durch die

Eigenbewegungsschätzung mindestens eines Fahrzeugs erfasst werden. Es können beispielsweise Rampen und markante von mindestens einem

Fahrzeug umfahrene Punkte in dem Gebäude durch entsprechend

ausgeprägte Trajektorien ermittelt werden. Hierdurch kann eine genaue Topologiekarte des Gebäudes erzeugt und kontinuierlich aktualisiert werden. Auch können nachträgliche Änderungen, wie beispielsweise Bauarbeiten oder dauerhafte Hindernisse, im Rahmen von Aktualisierungen der Daten und der daraus erzeugten Karte des Gebäudes berücksichtigt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird mindestens eine Ebene des Gebäudes durch Eigenbewegungsschätzung und/oder GPS-Daten erfasst. Es können eine oder mehrere Ebenen eines Gebäudes erfasst werden. Beispielsweise kann durch Erkennen einer Steigung bzw. einer Rampe eine Höhenänderung registriert werden. Hierdurch können auch mehrere

Stockwerke bzw. Ebenen, beispielsweise einer Parkgarage, kartografisch erfasst werden. Beispielsweise können hierfür 3-Achsen- Beschleunigungssensoren verwendet werden.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird mindestens ein strukturelles Merkmal des Gebäudes durch die Eigenbewegungsschätzung des

Fahrzeugs erfasst. Es können markante Fahrmanöver, beispielsweise aufgrund von Rampen mit signifikanten Nick-Winkel Veränderungen, kombiniert mit anschließender Gier-Winkel-Veränderung innerhalb der Trajektorie ermittelt werden. Anhang derartig markanter Bereiche der Trajektorie kann eine Feinausrichtung von durch unterschiedliche Fahrzeuge ermittelten unterschiedlichen Trajektorien zueinander durchgeführt werden. Hierdurch kann aus mehreren unabhängig voneinander ermittelten

Trajektorien eine mögliche Gesamttrajektorie berechnet werden.

Insbesondere können aus mehreren, durch Fahrzeuge befahrenen,

Teilabschnitten des Gebäudes ein Gesamtbild des Gebäudes aus mehreren Trajektorien bestimmt werden. Nach einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Eigenbewegungsschätzung des Fahrzeugs basierend auf einem Trägheitsnavigationssystem und/oder einem Odometer und/oder einem GPS-Navigationssystem. Hierdurch können alle im Fahrzeug verfügbaren Sensoren zum Erfassen von Daten verwendet werden, die im Rahmen einer nachträglichen Analyse zu einer Trajektorie umgerechnet werden können. Insbesondere sind diese Sensoren in vielen aktuellen Fahrzeugen bereits integriert, sodass kein nachträglicher Einbau weiterer Sensorik notwendig ist. Hierdurch können die Kosten für die

Erzeugung und Aktualisierung der Topologiekarten reduziert werden. Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird mindestens eine Karte aus mehreren Durchfahrten durch mindestens einen Raum mindestens eines Gebäudes generiert oder aktualisiert. Im Rahmen einer Clusteranalyse können mehrere Trajektorien berücksichtigt werden. Hierdurch kann eine Genauigkeit der mindestens einen Karte erhöht werden. Es können beispielsweise markante Punkte des Raums in mehreren unabhängig voneinander ermittelten Trajektorien gesucht und anhand dieser Punkte die Trajektorien zueinander ausgerichtet und verbunden werden. So können beispielsweise befahrbare Straßen innerhalb von Gebäuden ermittelt und bereitgestellt werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird mindestens eine durch Eigenbewegungsschätzung erstellte Trajektorie des mindestens einen Fahrzeugs durch ein Fehlermodel um den Eigenbewegungsfehler korrigiert. Der Eigenbewegungsfehler kann dabei mit Hilfe eines Fehlermodells von einer gesamten Trajektorie subtrahiert werden. Die einzelnen Teilfehler entlang der Trajektorie können beispielsweise rückwirkend abhängig von den durchgeführten Fahrmanövern ermittelt werden. Anschließend kann die Trajektorie basierend auf den ermittelten Teilfehlern sukzessive korrigiert werden. Das Fehlermodel kann kontinuierlich optimiert und verbessert werden und auch nachträglich auf bereits korrigierte Trajektorien erneut angewandt werden. Hierdurch können die bereits gewonnenen Daten optimal genutzt und aktualisiert werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird durch mindestens einen optischen und/oder elektromagnetischen Sensor mindestens eine

Information für die mindestens eine Karte ermittelt. Von den Fahrzeugen können durch zusätzliche Sensorik entlang der Trajektorie auch weitere Informationen wie beispielsweise Parkplätze, Engstellen, Rampen,

Verkehrszeichen usw. erfasst und in Topologiekarten eingetragen werden, wodurch dem Nutzer oder einem Fahrassistenzsystem zusätzliche

Informationen zur Verfügung gestellt werden können. Beispielsweise können auch Verkehrsschilder und Hinweisschilder ermittelt und positionsgenau in die mindestens eine Karte integriert werden. Nach einer weiteren Ausführungsform wird mindestens ein Parkplatz in dem mindestens einem Raum des mindestens einen Gebäudes ermittelt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Parkvorgänge und Wendemanöver innerhalb des Gebäudes erkannt und registriert werden. Beispielsweise kann durch ein definiertes zeitliches Abstellen des Fahrzeugs und eine fehlende Bewegungsschätzung ein Parkplatz identifiziert und auf der Karte als ein möglicher Parkplatz markiert werden. Hierdurch können parallel und quer zur Fahrbahn orientierte Parkplätze ermittelt werden. Es können somit anhand der Trajektorien mehrerer Fahrzeuge nacheinander alle Parkplätze eines Parkhauses oder einer Parkgarage ermittelt und im Rahmen einer

Kartenerstellung an die externe Servereinheit übertragen werden.

Die Erfindung ist anhand von einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch verdeutlicht und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter beschrieben. Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine schematische Trajektorie eines Fahrzeugs zum Verdeutlichen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Figur 1 zeigt insbesondere einen Grundriss einer Parkgarage 1 . In dem Grundriss der Parkgarage 1 ist eine schematische Draufsicht auf eine Trajektorie 2, 4 eines Fahrzeugs dargestellt. Bei einer Einfahrt 6 in die Parkgarage 1 kann ein Fahrzeug ein letztes Mal ein aktuelles GPS-Signal erhalten und somit seine Position im Rahmen der GPS-Genauigkeit relativ genau ermitteln. Nach der Einfahrt in die Parkgarage 1 erfolgt eine

Positionsermittlung des Fahrzeugs anhand der eigenen Sensorik des

Fahrzeugs. Insbesondere werden fahrzeuginterne Beschleunigungssensoren, Drehdatensensoren und Odometer für eine Eigenbewegungs- schätzung verwendet. Die durch eine Eigenbewegungsschätzung ermittelte Trajektorie 2 weist hierbei einen kontinuierlich ansteigenden Fehler auf und weicht mit steigender Strecke innerhalb der Parkgarage 1 zunehmend stärker von einer realen Trajektorie 4 ab. Es kann hierbei ein Parkvorgang 8 und damit ein Parkplatz 10 identifiziert werden. Das Fahrzeug hat dabei einen Richtungswechsel durchgeführt und für eine definierte Zeitspanne keine Beschleunigungen erfahren. Verlässt das Fahrzeug die Parkgarage 1 durch eine Ausfahrt 12 kann das Fahrzeug erneut ein aktuelles GPS-Signal empfangen. Hierbei kann ein Fehler 14 ermittelt werden, wenn die durch Eigenbewegungsschatzung ermittelte Position des Fahrzeugs bei der

Ausfahrt 14 von der GPS-Position des Fahrzeugs abweicht. Anhand der Abweichung bzw. des Fehlers 14 kann die durch Eigenbewegungsschatzung des Fahrzeugs ermittelte Trajektorie 2 rückwirkend zu einer korrigierten Trajektorie 4 korrigiert werden. Anhand mehrerer korrigierter Trajektorien 4 von unterschiedlichen Fahrzeugen oder von verschiedenen Durchfahrten eines Fahrzeugs können alle befahrbaren Routen und Parkplätze 10 der Parkgarage 1 ermittelt und in Form einer Topologiekarte gespeichert werden. Im Folgenden werden Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen

Verfahrens zur Datengenerierung gemäß einer Ausführungsform näher erläutert. In einem ersten Schritt werden Daten von mindestens einem

Fahrzeug gesammelt. Insbesondere können dies Trajektorien mehrerer Fahrzeuge mit Daten zu den erfassten Nick- und Gier-Winkeln sowie GPS- Daten sein, die an eine externe Servereinheit übertragen werden. In einem weiteren Schritt werden die Daten verarbeitet. Es können beispielsweise Rampen ermittelt bzw. extrahiert und Höhenkorrekturen durchgeführt werden. Hierdurch kann auch ein Parkhaus mit mehreren Ebenen erfasst werden. Die Rampen können beispielsweise für eine Clusteranalyse verwendet werden und als markante Punkte zum Verbinden mehrerer Trajektorien genutzt werden. Hierfür können die Rampen oder die

Rampenmittelpunkte mehrerer Trajektorien überlagert werden. Eine

Rampenhöhe kann beispielsweise im Rahmen einer Kleinster-Quadrate- Anpassung aus mehreren Trajektorien erfolgen. Hierzu können auch weitere Parameter, wie beispielsweise Steigungswinkel, herangezogen werden. Die jeweiligen Trajektorien können unabhängig voneinander an die jeweiligen Rampenhöhen oder Ebenenhöhen angepasst bzw. korrigiert werden. In einem weiteren Schritt können die korrigierten Trajektorien, beispielsweise durch eine Cluster-Analyse, verbunden werden. Hierbei können

beispielsweise Parkvorgänge und Wendemanöver berücksichtigt werden. Bei der Cluster-Analyse können unterschiedliche Merkmale eine individuelle Gewichtung aufweisen. Beispielsweise können identifizierte Parkplätze stärker gewichtet werden als identifizierte temporäre Hindernisse, wie beispielsweise falsch parkende Fahrzeuge. Des Weiteren kann eine

Gewichtung von Merkmalen der Cluster-Analyse auch auf verschiedene Richtungen, wie x-, y-, z-Ebene sowie auf Nick- und Gierwinkel und auf eine Fahrtrichtung angewandt werden.

Bezugszeichenliste

1 Parkgarage

2 durch Eigenbewegungsschätzung ermittelte Trajektorie

4 korrigierte Trajektorie

6 Einfahrt

8 Parkvorgang

10 Parkplatz

12 Ausfahrt

14 Fehler / Abweichung