DE102022106571A1 - Controlling a vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren (200) zum Validieren einer durch ein Fahrzeug (105) befahrenen Fahrstraße (115,120), umfasst Schritte des Bestimmens einer geschätzten Position für das Fahrzeug (105); wobei die Position im Bereich der Fahrstraße (115,120) liegt; des Erfassens einer ersten Menge von Landmarken (145) im Bereich des Fahrzeugs (105); des Bestimmens einer zweiten Menge von Landmarken (145), die laut einer Straßenkarte im Bereich der geschätzten Position erfassbar sind; und des Bestimmens, ob sich das Fahrzeug (105) auf der Fahrstraße (115,120) befindet, auf der Basis eines Maßes, um das sich die erste Menge von der zweiten Menge unterscheidet.A method (200) for validating a route (115,120) traveled by a vehicle (105), comprising steps of determining an estimated position for the vehicle (105); the position being in the area of the route (115,120); detecting a first set of landmarks (145) in the area of the vehicle (105); determining a second set of landmarks (145) detectable in the area of the estimated position according to a road map; and determining whether the vehicle (105) is on the route (115,120) based on an amount by which the first quantity differs from the second quantity.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung eines Fahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung die Validierung, ob sich das Fahrzeug auf einer vorbestimmten Fahrstraße befindet.The present invention relates to the control of a vehicle. In particular, the invention relates to the validation of whether the vehicle is on a predetermined route.
Ein Fahrzeug kann automatisch entlang einer vorbestimmten Fahrstraße gesteuert werden. Dazu kann seine Position genau bestimmt und mit Kartendaten im Bereich der Position abgeglichen werden. Zusätzlich kann ein Umfeld des Fahrzeugs abgetastet werden, um einerseits die Position auf der Basis von Landmarken zu bestimmen, und andererseits ein dynamisches Hindernis wie einen anderen Verkehrsteilnehmer zu erkennen.A vehicle can be automatically controlled along a predetermined route. To do this, its position can be determined precisely and compared with map data in the area of the position. In addition, an area surrounding the vehicle can be scanned in order to determine the position on the basis of landmarks and to detect a dynamic obstacle such as another road user.
Beispielsweise kann das Fahrzeug mit hoher Sicherheit entlang einer Autobahn oder einer vergleichbar ausgebauten Fahrstraße gesteuert werden. Die Bestimmung der Position unterliegt jedoch gewissen Fehlern und die Kartendaten sind üblicherweise nicht bezüglich aller Fahrstraßen im Bereich des Fahrzeugs ausreichend genau. Daher kann es vorkommen, dass sich das Fahrzeug gar nicht auf der Autobahn, sondern auf einer nahe gelegenen anderen Straße befindet. Bestimmte Annahmen, die für die Steuerung getroffen werden, beispielsweise eine Absenz von Gegenverkehr, einer Ampel oder sehr langsamen Verkehrsteilnehmern, können dort nicht zutreffen, sodass die Gefahr eines Unfalls droht.For example, the vehicle can be controlled with a high level of safety along a motorway or a similarly developed route. However, the determination of the position is subject to certain errors and the map data is usually not sufficiently accurate for all routes in the area of the vehicle. It may therefore happen that the vehicle is not on the highway at all, but on another nearby road. Certain assumptions made for the control, for example the absence of oncoming traffic, a traffic light or very slow road users, may not apply there, meaning there is a risk of an accident.
Eine der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Validierung einer Fahrstraße bereitzustellen, auf der das Fahrzeug zu fahren scheint. Die Erfindung löst die Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.One object underlying the invention is to provide a method for validating a route on which the vehicle appears to be traveling. The invention solves the problem by means of the subject matter of the independent claims. Subclaims reflect preferred embodiments.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Validieren einer durch ein Fahrzeug befahrenen Fahrstraße Schritte des Bestimmens einer geschätzten Position für das Fahrzeug, wobei die Position im Bereich der Fahrstraße liegt; des Erfassens einer ersten Menge von Landmarken im Bereich des Fahrzeugs; des Bestimmens einer zweiten Menge von Landmarken, die laut einer Straßenkarte im Bereich der geschätzten Position erfassbar sind; sowie des Bestimmens, ob sich das Fahrzeug auf der Fahrstraße befindet, auf der Basis eines Maßes, um das sich die erste Menge von der zweiten Menge unterscheidet.According to a first aspect of the present invention, a method for validating a route traveled by a vehicle includes steps of determining an estimated position for the vehicle, the position being in the area of the route; detecting a first set of landmarks in the area of the vehicle; determining a second set of landmarks detectable according to a road map in the area of the estimated position; and determining whether the vehicle is on the route based on an amount by which the first quantity differs from the second quantity.
So kann auf einfache und zuverlässige Weise sichergestellt werden, dass sich das Fahrzeug auf der Fahrstraße befindet. Wird bestimmt, dass sich das Fahrzeug nicht auf der vorbestimmten Fahrstraße befindet, so kann ein Warnsignal an Bord des Fahrzeugs ausgegeben werden. Wird das Fahrzeug automatisch gesteuert, so kann die automatische Steuerung beendet werden. Sollte sich das Fahrzeug hingegen auf einer anderen Fahrstraße im Bereich der geschätzten Position befinden, so kann dies rasch und mit hoher Sicherheit bestimmt werden. Das Verfahren kann bezüglich der anderen Fahrstraße erneut durchgeführt werden, um deren Befahren zu validieren.This is a simple and reliable way to ensure that the vehicle is on the route. If it is determined that the vehicle is not on the predetermined route, a warning signal can be issued on board the vehicle. If the vehicle is controlled automatically, the automatic control can be ended. However, if the vehicle is on another route in the area of the estimated position, this can be determined quickly and with a high degree of certainty. The procedure can be carried out again with regard to the other route in order to validate its use.
Das Vergleichen der Mengen erfolgt bevorzugt bezüglich eines oder mehreren vorbestimmen Schwellenwerten. So kann bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug nicht auf der Fahrstraße befindet, falls eine erste Anzahl Landmarken, die sowohl von der ersten als auch in der zweiten Menge umfasst sind, unter einem ersten vorbestimmten Schwellenwert liegt.The quantities are preferably compared with respect to one or more predetermined threshold values. It can thus be determined that the vehicle is not on the route if a first number of landmarks, which are included in both the first and second sets, are below a first predetermined threshold value.
Es kann auch bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug nicht auf der Fahrstraße befindet, falls eine zweite Anzahl Landmarken, die nur von der ersten, aber nicht von der zweiten Menge umfasst sind, einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.It can also be determined that the vehicle is not on the route if a second number of landmarks, which are only included in the first set but not in the second set, exceeds a second predetermined threshold value.
Ferner kann bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug nicht auf der Fahrstraße befindet, falls eine dritte Anzahl Landmarken, die nicht von der ersten, aber von der zweiten Menge umfasst sind, einen dritten vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.Furthermore, it can be determined that the vehicle is not on the route if a third number of landmarks that are not included in the first set but are included in the second set exceed a third predetermined threshold value.
Die erste und die zweite Menge können bezüglich einer Fahrt des Fahrzeugs über eine vorbestimmte Strecke bestimmt werden. So können temporäre Störeinflüsse, die eine Erfassbarkeit einer Landmarke vom Fahrzeug beeinträchtigen, beispielsweise eine Verdeckung der Landmarken durch einen anderen Verkehrsteilnehmer, weniger ins Gewicht fallen. Kommt noch eine andere Fahrstraße für das Fahrzeug in Frage, so können Verläufe der Fahrstraßen unterschiedlich sein, sodass auf ihnen nach der vorbestimmten Strecke andere Landmarken erfasst werden können. Die vorbestimmte Strecke kann beispielsweise ca. 50 m, ca. 300 m oder ca. 1 km betragen.The first and second quantities may be determined with respect to travel of the vehicle over a predetermined distance. Temporary interference that impairs the ability to detect a landmark by the vehicle, for example if the landmark is obscured by another road user, can be less significant. If another route is possible for the vehicle, the routes of the routes can be different so that other landmarks can be recorded along the predetermined route. The predetermined distance can be, for example, approximately 50 m, approximately 300 m or approximately 1 km.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung an Bord eines Fahrzeugs zur Validierung einer durch das Fahrzeug befahrenen Fahrstraße eine Positioniereinrichtung zur Bestimmung einer geschätzten Position für das Fahrzeug, wobei die Position im Bereich der Fahrstraße liegt; eine Abtasteinrichtung zur Erfassung von Landmarken im Bereich des Fahrzeugs; einen Kartenspeicher zur Ablage einer Straßenkarte mit Informationen über Landmarken im Bereich der geschätzten Position; und eine Verarbeitungseinrichtung. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, eine erste Menge von Landmarken zu bestimmen, die im Bereich des Fahrzeugs erfasst werden können; eine zweiten Menge von Landmarken zu bestimmen, die laut der Straßenkarte im Bereich der geschätzten Position erfassbar sind; und auf der Basis eines Maßes, um das sich die erste Menge von der zweiten Menge unterscheidet, zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug auf der Fahrstraße befindet oder nicht.According to a further aspect of the present invention, a device on board a vehicle for validating a route traveled by the vehicle comprises a positioning device for determining an estimated position for the vehicle, the position being in the area of the route; a scanning device for detecting landmarks in the area of the vehicle; a map memory for storing a road map with information about landmarks in the area of the estimated position; and a processing facility. The processing facility is set up to process a first amount of land to determine marks that can be detected in the area of the vehicle; determine a second set of landmarks detectable according to the road map in the area of the estimated position; and determining whether or not the vehicle is on the route based on an amount by which the first quantity differs from the second quantity.
Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes erstes Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen und das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Das Computerprogrammprodukt kann auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des ersten Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden oder umgekehrt.The processing device can be set up to carry out a first method described herein in whole or in part. For this purpose, the processing device can comprise a programmable microcomputer or microcontroller and the method can be in the form of a computer program product with program code means. The computer program product can also be stored on a computer-readable data carrier. Features or advantages of the first method can be transferred to the device or vice versa.
Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrzeug eine hierin beschriebene Vorrichtung. Das Fahrzeug umfasst bevorzugt ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Kraftrad, einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder einen Omnibus.According to yet another aspect of the present invention, a vehicle includes an apparatus described herein. The vehicle preferably comprises a motor vehicle, in particular a motorcycle, a passenger car, a truck or a bus.
Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein zweites Verfahren zum Bestimmen eines Schwellenwerts für eine hierin beschriebene Validierung Schritte des Bereitstellens eines Modells mit einer ersten Fahrstraße, in deren Umfeld sich erste Landmarken befinden; des Bestimmens einer zweiten Fahrstraße auf der Basis von zweiten Landmarken, die zufällig im Bereich der ersten Fahrstraße verteilt sind; wobei die zweiten Landmarken bezüglich eines worst-case Werts für einen Parameter bestimmt werden, der die zufällige Verteilung der zweiten Landmarken bestimmt; des Simulierens einer Fahrt eines Fahrzeugs über die modellierte zweite Fahrstraße; und des Bestimmens des Schwellenwerts derart, dass eine Wahrscheinlichkeit, dass inkorrekt bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug auf der ersten Fahrstraße befindet, unter einem vorbestimmten Betrag liegt.According to yet another aspect of the present invention, a second method for determining a threshold for validation described herein includes steps of providing a model having a first roadway surrounding which first landmarks are located; determining a second route based on second landmarks randomly distributed in the area of the first route; wherein the second landmarks are determined with respect to a worst-case value for a parameter that determines the random distribution of the second landmarks; simulating a vehicle traveling over the modeled second route; and determining the threshold such that a probability of incorrectly determining that the vehicle is on the first route is less than a predetermined amount.
Es ist besonders bevorzugt, dass die zweite Fahrstraße derart generiert wird, dass sie in relativer Nähe zur ersten Fahrstraße liegt. Beispielsweise können die Fahrstraßen in einem vorbestimmten Abstand im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Der genaue Verlauf der zweiten Fahrstraße kann jedoch zufällig sein. Die erste Fahrstraße kann aus der Realität entnommen oder dieser entlehnt sein und beispielsweise den Verlauf einer realen Autobahn nachvollziehen. Erste Landmarken, die der ersten Fahrstraße zugeordnet sind, können aus einer Straßenkarte entnommen werden. Die zweite Fahrstraße kann in der beschriebenen Weise auf der Basis von Zufall und einer worst-case Abschätzung bestimmt werden.It is particularly preferred that the second route is generated in such a way that it is relatively close to the first route. For example, the routes can run essentially parallel to one another at a predetermined distance. However, the exact route of the second route may be random. The first route can be taken from reality or borrowed from it and can, for example, follow the course of a real highway. The first landmarks that are assigned to the first route can be taken from a road map. The second route can be determined in the manner described on the basis of chance and a worst-case estimate.
Auf der Basis einer Vielzahl zufällig generierter zweiter Fahrstraßen und korrespondierender Bestimmungen, welche Fahrstraße das Fahrzeug befährt, kann die Wahrscheinlichkeit eine falsch positiven Validierung der ersten Fahrstraße bestimmt werden.On the basis of a large number of randomly generated second routes and corresponding determinations as to which route the vehicle is traveling on, the probability of a false positive validation of the first route can be determined.
Es ist weiter bevorzugt, dass das zweite Verfahren bezüglich einer Vielzahl erster Fahrstraßen wiederholt ausgeführt wird. Die ersten Fahrstraßen können zufällig oder pseudo-zufällig bestimmt werden. So kann simuliert werden, dass die zweite Fahrstraße bei einer tatsächlichen Fahrt des Fahrzeugs nicht bekannt bzw. nicht in Kartendaten verzeichnet ist.It is further preferred that the second method is carried out repeatedly with respect to a plurality of first routes. The first routes can be determined randomly or pseudo-randomly. In this way, it can be simulated that the second route is not known when the vehicle is actually traveling or is not recorded in the map data.
Die erste Fahrstraße kann als Soll-Straße bezeichnet werden, wenn zunächst bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug auf ihr befindet beziehungsweise, wenn nur auf der ersten Fahrstraße eine vorbestimmte Fahrfunktion auszuführen ist. Die zweite Fahrstraße kann als Ist-Straße bezeichnet werden, wenn sich das Fahrzeug tatsächlich auf dieser Straße befindet. Die Wahrscheinlichkeit für die positive Validierung der Soll-Straße bei Befahren der Ist-Straße kann mittels des zweiten Verfahrens bestimmt und mittels Verändern des Schwellenwerts verändert werden.The first route can be referred to as the target road if it was initially determined that the vehicle is on it or if a predetermined driving function is to be carried out only on the first route. The second route can be referred to as the actual road if the vehicle is actually on this road. The probability of positive validation of the target road when driving on the actual road can be determined using the second method and changed by changing the threshold value.
Der Schwellenwert betrifft bevorzugt einen hierin mit Bezug auf das erste Verfahren beschriebenen Schwellenwert. Es ist weiterhin bevorzugt, dass mittels des zweiten Verfahrens gleichzeitig mehrere Schwellenwerte bestimmt werden.The threshold value preferably relates to a threshold value described herein with respect to the first method. It is further preferred that several threshold values are determined simultaneously using the second method.
Die Verteilung von Landmarken im Umfeld des Fahrzeugs bzw. der Fahrstraße kann zufälligen und/oder unbekannten Parametern unterliegen. Zufällige Parameter können nicht geschätzt werden, unbekannte hingegen schon. Beispielsweise kann eine Dichte von Landmarken pro Fläche einer Normalverteilung folgen, wobei eine Standardabweichung die tatsächliche Verteilung systematisch bestimmen kann. Ein Parameter für die Standardabweichung kann dementsprechend pessimistisch angenommen werden. So kann der Schwellenwert derart bestimmt werden, dass eine ausreichend sichere Validierung der befahrenen Fahrstraße erfolgt.The distribution of landmarks in the area surrounding the vehicle or the route can be subject to random and/or unknown parameters. Random parameters cannot be estimated, but unknown ones can. For example, a density of landmarks per area may follow a normal distribution, where a standard deviation may systematically determine the actual distribution. A parameter for the standard deviation can therefore be assumed to be pessimistic. The threshold value can be determined in such a way that the route being traveled is sufficiently reliably validated.
Bevorzugt werden worst-case Werte für mehrere Parameter bestimmt, die jeweils systematisch die Verteilung bestimmen. Auf diese Weise kann berücksichtigt werden, dass sich die Parameter gegenseitig bedingen können. In obigem Beispiel kann etwa eine Wechselwirkung zwischen einem Erwartungswert und der Standardabweichung der Dichte von Landmarken pro Fläche bestehen.Worst-case values are preferably determined for several parameters, each of which systematically determines the distribution. In this way it can be taken into account that the parameters can be mutually dependent. In the example above, an interaction between one Expected value and the standard deviation of the density of landmarks per area.
Bezüglich des bestimmten Schwellenwerts kann eine Wahrscheinlichkeit bestimmt werden, mit der inkorrekt bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug auf der ersten Fahrstraße befindet. So kann eine Sicherheit des ersten Verfahrens bestimmt werden, keine inkorrekt positive Validierung einer Fahrstraße zu leisten. With respect to the specific threshold value, a probability can be determined with which it is incorrectly determined that the vehicle is on the first route. In this way, the security of the first method can be determined not to provide an incorrect positive validation of a route.
Zur Bestimmung der Sicherheit kann die Validierung an verschiedenen Stellen entlang der zweiten Fahrstraße oder in verschiedenen Simulationen von Landmarken im Bereich einer Fahrstraße durchgeführt werden. Die Simulationen können beispielsweise nach Art eines Monte-Carlo-Verfahrens erfolgen. Die Simulationen können als Stichprobe einer Grundgesamtheit von möglichen Fahrstraßen und jeweils umgebenden Landmarken angesehen werden und die bestimmte Wahrscheinlichkeit kann auf die Grundgesamtheit bezogen werden. Ist die bestimmte Wahrscheinlichkeit geringer als vorbestimmt, so kann der Schwellenwert verändert werden.To determine safety, the validation can be carried out at various points along the second route or in various simulations of landmarks in the area of a route. The simulations can, for example, be carried out in the manner of a Monte Carlo method. The simulations can be viewed as a sample of a population of possible routes and surrounding landmarks and the specific probability can be related to the population. If the determined probability is lower than predetermined, the threshold value can be changed.
Ferner kann bezüglich des bestimmten Schwellenwerts bestimmt werden, nach welcher Fahrstrecke korrekt bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug auf der ersten Fahrstraße befindet. Auf diese Weise kann eine Verfügbarkeit des ersten Verfahrens beziehungsweise einer dadurch bereitgestellten Aussage bestimmt werden. Ist die Verfügbarkeit geringer als vorbestimmt, so kann der Schwellenwert verändert werden.Furthermore, with regard to the specific threshold value, it can be determined after which route it is correctly determined that the vehicle is on the first route. In this way, the availability of the first method or a statement provided thereby can be determined. If the availability is lower than predetermined, the threshold value can be changed.
Insgesamt werden bevorzugt der oder die bestimmten Schwellenwerte iterativ so geändert, dass bei einer vorbestimmten Sicherheit eine maximale Verfügbarkeit erreicht wird.Overall, the specific threshold value or values are preferably changed iteratively so that maximum availability is achieved with a predetermined level of security.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:
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1 ein System mit einem Fahrzeug auf einer Fahrstraße; -
2 ein Ablaufdiagramm eines ersten Verfahrens; und -
3 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Verfahrens
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1 a system with a vehicle on a road; -
2 a flowchart of a first method; and -
3 a flowchart of a second method
Es wird beispielhaft davon ausgegangen, dass sich das Fahrzeug 105 auf einer ersten Fahrstraße 115 befindet. Die erste Fahrstraße 115 kann eine Autobahn umfassen und das Fahrzeug 105 kann auf der ersten Fahrstraße 115 automatisch gesteuert werden. Bezüglich der Fahrfunktion kann die erste Fahrstraße 115 auch Soll-Straße genannt werden.For example, it is assumed that the
In relativer Nähe zur ersten Fahrstraße 115 befindet sich eine zweite Fahrstraße 120, die beispielsweise eine unter- oder nebengeordnete Fahrstraße umfassen kann. Eine automatische Steuerung des Fahrzeugs 105 auf der zweiten Fahrstraße 120 kann nicht vorgesehen sein, beispielsweise weil über die zweite Fahrstraße 120 keine ausreichend genauen topographischen Informationen vorliegen oder weil auf der zweiten Fahrstraße 120 mit Ereignissen zu rechnen ist, die durch eine automatische Steuerung des Fahrzeugs 105 nicht zuverlässig zu bewältigen sind. Befindet sich das Fahrzeug 105 entgegen der oben erwähnten Annahme auf der zweiten Fahrstraße 120, so kann diese als Ist-Straße bezeichnet werden.In relative proximity to the
Die Vorrichtung 110 ist dazu eingerichtet, eine durch das Fahrzeug 105 befahrene Fahrstraße 115, 120 zu validieren, das heißt, sicherzustellen, ob das Fahrzeug 105 die erste Fahrstraße 115 befährt. Eine positive Validierung bedeutet, dass mit einer vorbestimmten Sicherheit bestimmt werden konnte, dass das Fahrzeug 105 die vorbestimmte Fahrstraße 115 befährt. Eine negative Validierung bedeutet hingegen, dass nicht ausreichend sicher bestimmt werden kann, dass das Fahrzeug 105 die erste Fahrstraße 115 befährt. In diesem Fall könnte sich das Fahrzeug 105 auf der zweiten Fahrstraße 115 oder auch neben allen Fahrstraßen 115, 120 befinden. Bis ein Ergebnis vorliegt, ist die Validierung weder positiv noch negativ, sondern unbestimmt.The
Die Vorrichtung 110 umfasst bevorzugt eine Verarbeitungseinrichtung 125, die mit einer Positioniereinrichtung 130, einer Abtasteinrichtung 135 und/oder einem Kartenspeicher 140 verbunden ist. Im Bereich des Fahrzeugs 105 befinden sich verschiedene beispielhafte Landmarken 145. In
Die Positioniereinrichtung 130 ist dazu eingerichtet eine Positionsschätzung für das Fahrzeug 105 zu bestimmen. In einer Ausführungsform umfasst die Positioniereinrichtung 130 einen Empfänger für ein beispielsweise satellitengestütztes Radionavigationssystem GNSS. In einer anderen Ausführungsform kann die Positioniereinrichtung 130 auch beispielsweise auf der Erkennung von Landmarken 145 basieren, ein Odometer und/oder einen Inertialsensor verwenden.The
Die Abtasteinrichtung 135 umfasst bevorzugt eine Kamera, einen Radar-Sensor und/oder eine LIDAR-Sensor. Mittels der Abtasteinrichtung 135 kann eine Landmarke 145 berührungslos abgetastet und bevorzugt ihre Position bezüglich des Fahrzeugs 105 bestimmt werden.The
Im Kartenspeicher 140 sind Kartendaten abgelegt, die Informationen über den Verlauf der Fahrstraßen 115,120 sowie über Landmarken 145 umfassen können. Diese Informationen können insbesondere zur Bestimmung einer geografischen Position einer Landmarke 145 aufgrund einer Abtastung einer Landmarke 145 mittels der Abtasteinrichtung 135 dienen.Map data is stored in the
Es wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung 110 dazu eingerichtet ist, mittels der Abtasteinrichtung 135 eine erste Menge von Landmarken 145 im Bereich des Fahrzeugs 105 zu erfassen, sowie eine zweite Menge von Landmarken 145, die laut der im Kartenspeicher 140 abgelegten Informationen im Bereich des Fahrzeugs 105 abtastbar sind. Ferner ist die Vorrichtung 110 dazu eingerichtet, zu bestimmen, dass sich das Fahrzeug 105 nur dann auf einer vorbestimmten Fahrstraße 115, 120 befindet, wenn sich die bestimmten Mengen in einer vorbestimmten Weise ausreichend überdecken. Andernfalls kann bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug 105 auf einer anderen Fahrstraße 115, 120 oder jedenfalls nicht auf der vorbestimmten Fahrstraße 115, 120 befindet.It is proposed that the
In einem Schritt 210 kann auf der Basis der bestimmten Position und Kartendaten über Fahrstraßen 115, 120 im Bereich der Position eine durch das Fahrzeug 105 befahrene Fahrstraße 115, 120 bestimmt werden. Die bestimmte Fahrstraße 115, 120 kann unter Umständen jedoch falsch sein.In a
In einem Schritt 215 kann ein Umfeld des Fahrzeugs 105 mittels der Abtasteinrichtung 135 abgetastet werden. Anschließend kann in einem Schritt 220 eine erste Menge Landmarken 145 bestimmt werden, die mittels der Abtasteinrichtung 135 erfasst werden konnten. Nebenläufig dazu kann in einem Schritt 225 eine zweite Menge von Landmarken 145 bestimmt werden, die bezüglich Kartendaten im Kartenspeicher 140 an der bestimmten Position des Fahrzeugs 105 zu erfassen sein sollten.In a
In einem Schritt 230 können die beiden Mengen miteinander verglichen werden. Dabei kann insbesondere bestimmt werden, wieviele Landmarken 145 exklusiv in der ersten Menge, exklusiv in der zweiten Menge oder sowohl in der ersten als auch in der zweiten Menge liegen. Eine oder mehrere dieser drei Kennzahlen können mit einem jeweils zugeordneten Schwellenwert verglichen werden. In Abhängigkeit von Ergebnissen der Vergleiche kann bestimmt werden, ob die bestimmte Fahrstraße 115, 120 validiert oder zurückgewiesen werden soll.In a
Insbesondere kann die bestimmte Fahrstraße 115, 120 negativ validiert werden, falls eine erste Anzahl Landmarken 145, die sowohl von der ersten als auch in der zweiten Menge umfasst sind, unter einem ersten vorbestimmten Schwellenwert liegt. Die Fahrstraße 115, 120 kann auch negativ validiert werden, falls eine zweite Anzahl Landmarken 145, die nur von der ersten, aber nicht von der zweiten Menge umfasst sind, einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Die bestimmte Fahrstraße 115, 120 kann auch negativ validiert werden, falls eine dritte Anzahl Landmarken 145, die nicht von der ersten, aber von der zweiten Menge umfasst sind, einen dritten vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Eine positive Validierung kann erfolgen, falls keines dieser Kriterien erfüllt ist. Zusätzlich kann für eine positive Validierung gefordert werden, dass eine vorbestimmte Anzahl Landmarken 145 in der ersten Menge liegt, die Position des Fahrzeugs 105 also auf der Basis einer ausreichenden Anzahl Landmarken 145 bestimmt werden kann.In particular, the
In einem Schritt 235 kann ein Ergebnis der Validierung bereitgestellt werden. Kann die bestimmte Fahrstraße 115, 120 positiv validiert werden, so kann eine automatische Steuerung des Fahrzeugs 105 bezüglich der bestimmten Position erfolgen oder fortgesetzt werden. Andernfalls, wenn die bestimmte Fahrstraße 115, 120 negativ validiert wurde, kann eine automatische Steuerung des Fahrzeugs 105 gesperrt oder beendet werden.In a
In einem ersten Schritt 305 kann ein Modell bereitgestellt werden, in dem eine Fahrt eines Fahrzeugs 105 auf einer Fahrstraße 115, 120 bezüglich einer Vielzahl von Landmarken 145 simuliert werden kann. Das Modell wird mit einer ersten Fahrstraße 115 besetzt, die aus Kartendaten einer real existierenden Fahrstraße bestimmt werden kann. Die erste Fahrstraße 115 kann durch erste Landmarken 145 definiert werden, die von der ersten Fahrstraße 115 aus erfasst werden können.In a
In einer anderen Ausführungsform kann die erste Fahrstraße 115 auch zufällig erzeugt werden, wie unten bezüglich der zweiten Fahrstraße 120 beschrieben ist. Dabei kann jedoch allgemein keine worst-case Abschätzung eines Parameters erfolgen. Ein entsprechender Parameter kann dann manuell eingestellt oder fest vorgegeben werden.In another embodiment, the
In einem Schritt 310 kann eine Vielzahl zweiter Landmarken 145 im Modell erzeugt werden. Die erzeugten Landmarken 145 können einer vorbestimmten Verteilung folgen. Beispielsweise kann eine Anzahl Landmarken 145 pro Fläche einer Normalverteilung folgen.In a
An welcher Stelle im Umfeld des Fahrzeugs 105 eine Landmarke 145 liegt, ist bevorzugt Ergebnis eines zufälligen bzw. pseudozufälligen Einflusses und eines systematischen Einflusses. Der systematische Einfluss kann durch einen Parameter bestimmt oder charakterisiert sein, der in einem Schritt 315 bestimmt werden kann. Der Parameter kann beispielsweise eine maximale oder minimale Anzahl von Landmarken 145 pro Fläche im Modell angeben.Where a
Der Parameter ist in der Realität zwar nicht bekannt, jedoch kann ein Bereich bestimmt werden, in welchem der Parameter mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit liegt. Dann wird bevorzugt ein möglichst pessimistischer Wert in dem Bereich gewählt, also ein Wert, bei dem eine korrekte positive oder auch negative Validierung der Fahrstraße 115, 120 möglichst schwierig ist bzw. bei dem eine Wahrscheinlichkeit der inkorrekten Validierung, insbesondere der inkorrekten positiven Validierung, möglichst hoch ist. Dieser Parameter kann der Bevölkerung des Modells mit Objekten 115, 120, 145 zu Grunde gelegt werden.Although the parameter is not known in reality, a range can be determined in which the parameter lies with a predetermined probability. A value that is as pessimistic as possible in the range is then preferably selected, i.e. a value at which a correct positive or negative validation of the
In einem Schritt 320 kann die zweite Fahrstraße 120 in dem Modell bereitgestellt werden. Die zweite Fahrstraße 120 kann ebenfalls durch einen Parameter charakterisiert sein, der beispielsweise einen minimalen Kurvenradius oder eine Anzahl Fahrspuren betreffen kann.In a
In einem Schritt 325 kann eine Fahrt des Fahrzeugs 105 über die Fahrstraße 115, 120 im Modell simuliert werden. In unterschiedlichen Ausführungsformen kann die Fahrt auf der ersten Fahrstraße 115, auf der zweiten Fahrstraße 120 oder auf einer zufällig gewählten der Fahrstraßen 115, 120 erfolgen. Während der simulierten Fahrt kann in einem Schritt 330 die befahrene Fahrstraße 115, 120 validiert werden. Dazu können Schritte eines hierin beschriebenen ersten Verfahrens 200 ausgeführt werden.In a
In einem Schritt 335 kann eine Fehlerwahrscheinlichkeit einer positiven Validierung bestimmt werden. Dies entspricht einer Wahrscheinlichkeit, mit der eine Fahrstraße 115, 120 positiv validiert wird, obwohl sich das Fahrzeug 105 tatsächlich nicht auf der angenommenen Fahrstraße 115, 120, sondern außerhalb einer Fahrstraße oder auf der jeweils anderen Fahrstraße 115, 120 befindet. Die Fehlerwahrscheinlichkeit ist abhängig von Schwellenwerten, die zur Beurteilung des Überdeckungsgrads der ersten mit der zweiten Menge im Schritt 230 des ersten Verfahrens 200 angesetzt sind.In a
Die Fehlerwahrscheinlichkeit kann bezüglich einer Vielzahl Validierungen während des Befahrens der Fahrstraße 115, 120 in dem Modell bestimmt werden. Es kann eine Vielzahl Fahrten bezüglich eine Vielzahl generierter zweiter Fahrstraßen 120 simuliert werden. Bevorzugt werden diese Fahrten bezüglich einer Vielzahl erster Fahrstraßen 115 bestimmt, die zufällig ausgewählt oder generiert werden können. So kann für einen Schwellenwert eine sehr große Anzahl Fahrten des Fahrzeugs 105 simuliert und die befahrene Fahrstraße 115, 120 jeweils validiert werden.The probability of errors can be determined in the model based on a variety of validations while driving on the
In einem Schritt 340 kann eine Verfügbarkeit des ersten Verfahrens 200 bestimmt werden. Dazu kann bestimmt werden, welche Fahrstrecke das Fahrzeug 105 befahren muss, bevor eine Validierung, insbesondere eine positive Validierung, möglich ist. Je kürzer diese Fahrstrecke durchschnittlich ist, desto höher ist die Verfügbarkeit des ersten Verfahrens 200. Die Verfügbarkeit ist ebenfalls abhängig von dem gewählten Schwellenwerten zur Beurteilung des Überdeckungsgrads der ersten mit der zweiten Menge.In a
In einem Schritt 345 können die verwendeten Schwellenwerte angepasst werden. Dabei wird bevorzugt versucht, die Fehlerwahrscheinlichkeit unter einer vorbestimmten Grenze zu halten und dabei die Verfügbarkeit zu maximieren. Das Verfahren kann dann zum Schritt 325 zurückkehren und mit veränderten Schwellenwerten erneut durchlaufen. Sind die Schwellenwerte optimal gesetzt, sodass die vorbestimmte Fehlerwahrscheinlichkeit eingehalten wird und die Verfügbarkeit nicht signifikant zu verbessern ist, so kann das zweite Verfahren 300 die bestimmten Schwellenwerte in einem Schritt 350 bereitstellen und terminieren.In a
Sollten keine Schwellenwerte gefunden werden können, bei denen die vorbestimmte Fehlerwahrscheinlichkeit einzuhalten ist, so kann eine entsprechende Meldung ausgegeben werden, bevor das Verfahren 200 beendet wird.If no threshold values can be found at which the predetermined error probability must be adhered to, a corresponding message can be issued before the
BezugszeichenReference symbols
- 100100
- Systemsystem
- 105105
- Fahrzeugvehicle
- 110110
- Vorrichtungcontraption
- 115115
- erste Fahrstraßefirst route
- 120120
- zweite Fahrstraße second route
- 125125
- VerarbeitungseinrichtungProcessing facility
- 130130
- PositioniereinrichtungPositioning device
- 135135
- Abtasteinrichtungscanning device
- 140140
- KartenspeicherCard storage
- 145145
- LandmarkeLandmark
- 145.1145.1
- erste Landmarkefirst landmark
- 145.2145.2
- zweite Landmarkesecond landmark
- 145.3145.3
- dritte Landmarke third landmark
- 200200
- erstes Verfahrenfirst procedure
- 205205
- Position bestimmenDetermine position
- 210210
- Fahrstraße bestimmenDetermine route
- 215215
- Umfeld abtastenScan the surroundings
- 220220
- erste Menge Landmarken aus Abtastung bestimmenDetermine first set of landmarks from scanning
- 225225
- zweite Menge Landmarken aus Kartendaten bestimmenDetermine second set of landmarks from map data
- 230230
- Mengen bezüglich Schwellenwerten miteinander vergleichenCompare quantities with respect to threshold values
- 235235
- Fahrstraße validieren Validate route
- 300300
- zweites Verfahrensecond procedure
- 305305
- Modell bereitstellenProvide model
- 310310
- Landmarken erzeugenCreate landmarks
- 315315
- Parameter bestimmenDetermine parameters
- 320320
- Fahrstraße erzeugenCreate route
- 325325
- Fahrt eines Fahrzeugs über die Fahrstraße simulierenSimulate driving a vehicle along the road
- 330330
- Fahrstraße während der Fahrt validierenValidate route while driving
- 335335
- Fehlerwahrscheinlichkeit bestimmenDetermine probability of error
- 340340
- Verfügbarkeit bestimmenDetermine availability
- 345345
- Schwellenwerte anpassenAdjust thresholds
- 350350
- Schwellenwerte bereitstellenProvide thresholds
Claims (11)
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---|---|---|---|
DE102022106571.5A DE102022106571A1 (en) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | Controlling a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022106571.5A DE102022106571A1 (en) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | Controlling a vehicle |
Publications (1)
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DE102022106571A1 true DE102022106571A1 (en) | 2023-09-21 |
Family
ID=87849646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102022106571.5A Pending DE102022106571A1 (en) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | Controlling a vehicle |
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US20160305794A1 (en) | 2013-12-06 | 2016-10-20 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Vehicle position estimation system, device, method, and camera device |
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-
2022
- 2022-03-21 DE DE102022106571.5A patent/DE102022106571A1/en active Pending
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