DE102015004676A1

DE102015004676A1 - Verfahren zum Betreiben einer Fahrerassistenzeinrichtung eines Kraftwagens, sowie Fahrerassistenzeinrichtung für einen Kraftwagen

Info

Publication number: DE102015004676A1
Application number: DE102015004676.4A
Authority: DE
Inventors: Johannes Rabe; Marc Necker; Sascha Quell
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2015-12-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrerassistenzeinrichtung (2) eines Kraftwagens (1), welche ein Navigationssystem (4) mit wenigstens einem Positionssensor (5) und einer digitalen Landkarte, sowie wenigstens einen Umgebungssensor (6) umfasst, mit einem zufälligen Bestimmen (11) einer Vielzahl von Partikelpunkten in einem Zustandsraum, welcher einen Ortsraum und einen Ausrichtungsraum umfasst, um einen durch das Navigationssystem (4) vorgegebenen Punkt in dem Zustandsraum gemäß einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsverteilung durch die Fahrerassistenzeinrichtung (2), wobei die Partikelpunkte mögliche Aufenthaltsorte (x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8) und mögliche Orientierungen (r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7, r8) des Kraftwagens (1) repräsentieren, mit einem Erfassen (12) von Messdaten durch zumindest einen der Umgebungs- und/oder Positionssensoren (5, 6); mit einem Auswerten (13) der erfassten Messdaten durch die Fahrerassistenzeinrichtung (2); mit einem Überprüfen (14) durch die Fahrerassistenzeinrichtung (2), ob die ausgewerteten Messdaten eine Bewegung des Kraftwagens (1) repräsentieren, und bei einem positiven Ergebnis des Überprüfens mit einem Verschieben (15) der Partikelpunkte im Zustandsraum entsprechend der von den Messdaten repräsentierten Bewegung, sowie mit einem Wichten zumindest eines der Partikelpunkte in Abhängigkeit der ausgewerteten Messdaten gemäß einer vorbestimmten Vorschrift und mit einem Abschätzen eines tatsächlichen Aufenthaltsortes (X) und einer tatsächlichen Orientierung (R) des Kraftwagens (1) aus den Partikelpunkten unter Berücksichtigung jeweiliger zugehöriger Wichtungswerte, um eine Positionsbestimmung für einen Kraftwagen zu verbessern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrerassistenzeinrichtung eines Kraftwagens, welche ein Navigationssystem mit wenigstens einem Positionssensor und einer digitalen Landkarte, sowie wenigstens einen Umgebungssensor umfasst. Die Erfindung betrifft auch eine Fahrerassistenzeinrichtung für einen Kraftwagen, welche ein Navigationssystem mit wenigstens einem Positionssensor und einer digitalen Landkarte sowie wenigstens einem Umgebungssensor umfasst.
Für herkömmliche Navigationssysteme einer Fahrerassistenzeinrichtung reicht es häufig, die aktuell befahren Straße und eine Längsposition auf dieser Straße zu kennen. Dies erfolgt beispielsweise über das bekannte Map Matching. Auf Grund der Ungenauigkeit globaler Navigationssatellitensysteme, wie zum Beispiel GPS, GLONASS oder Galileo und den digitalen Karten sind derartige Systeme jedoch für eine Fahrspurzuordnung, wie sie für eine fahrstreifengenaue oder spurgenaue Navigation des Navigationssystems erforderlich wäre, nicht zuverlässig einsetzbar.
Aus der DE 10 2013 016 596 A1 ist ein Navigationssystem mit einem Positionssensor und einer Landkarte bekannt, wobei die Fahrzeugposition mittels des Positionssensors lokalisiert wird und weitere Umgebungssensoren Messdaten erfassen. Aus der Fahrzeugposition und den Daten der Umgebungssensoren werden dabei Aufenthaltswahrscheinlichkeiten für jeden vorhandenen Fahrstreifen bestimmt und auf Basis dieser Wahrscheinlichkeitsverteilung eine Schätzung des befahren Fahrstreifens sowie einer Konfidenz oder Verlässlichkeit dieser Schätzung geleistet.
Auch die DE 10 2009 060 600 A1 und die DE 103 45 802 A1 beschreiben Fahrstreifenbestimmungen, dort auf Basis von Kamerabildern und Radarsensoren.
Es ergibt sich die Aufgabe, eine Positionsbestimmung für einen Kraftwagen zu verbessern, insbesondere eine Positionsbestimmung mit einer erhöhten Genauigkeit bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Gegenstände gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrerassistenzeinrichtung eines Kraftwagens, welche ein Navigationssystem mit wenigstens einem Positionssensor und einer digitalen Landkarte, sowie wenigstens einen Umgebungssensor umfasst. Bei dem Navigationssystem kann es sich um ein globales Navigationssatellitensystem (GNSS), insbesondere um das Global Positioning System (GPS) und/oder das Global Navigation Satellite System (GLONASS) und/oder Galileo handeln. Bei dem zumindest einen Sensor oder Umgebungssensor kann es sich um einen oder mehrere Radarsensoren und/oder um eine oder mehrere Kameras oder sonstige optische Sensoren und/oder um einen Lenkwinkelsensor und/oder um einen Gierratensensor und/oder um einen oder mehrere Raddrehzahlsensoren und/oder sonstige Sensoren für eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder um ein Blinker-Bedienelement handeln.
Das Verfahren umfasst dabei als einen ersten Schritt ein zufälliges Bestimmen einer Vielzahl von Partikelpunkten, sogenannter Samples, in einem Zustandsraum, welcher einen Ortsraum und einen Ausrichtungsraum umfasst, um einen durch das Navigationssystem vorgegebenen Punkt in dem Zustandsraum gemäß einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsverteilung durch die Fahrerassistenzeinrichtung. Dabei repräsentieren die Partikelpunkte mögliche Aufenthaltsorte und Orientierungen des Kraftwagens. Es kann dabei jedem der Partikelpunkte ein Wichtungswert oder Gewicht zugewiesen werden. Insbesondere kann dies ein Standardwichtungswert sein, der für alle Partikelpunkte identisch ist. Eine Möglichkeit für die vorgegebene Wahrscheinlichkeitsverteilung ist eine Normalverteilung um den Punkt, an welchem sich gemäß von Messdaten des Positionssensors der Kraftwagen befindet oder zuletzt befunden hat. Die Varianz der Normalverteilung kann dabei beispielsweise in Abhängigkeit der Empfangsqualität des letzten gültigen Signals, welches der Positionssensor empfangen konnte, vorgegeben sein.
Ein weiterer Schritt ist ein Erfassen von Messdaten durch zumindest einen der Umgebungs- und/oder Positionssensoren, gefolgt von einem Auswerten der erfassten Messdaten durch die Fahrerassistenzeinrichtung. Durch die Fahrerassistenzeinrichtung erfolgt in einem nächsten Schritt auch ein Überprüfen, ob die ausgewerteten Messdaten eine Bewegung, also eine Translation, und/oder eine Drehung, also eine Rotation, des Kraftwagens repräsentieren. Es können hier die Messdaten von mehreren Umgebungs- und/oder Positionssensoren gleichzeitig oder versetzt erfasst und/oder ausgewertet werden. Das vorgestellte Verfahren ermöglicht jedoch ohne Qualitätseinbußen ein Erfassen und Auswerten der jeweils zu einem Zeitpunkt oder in einem Zeitschritt verfügbaren Messdaten und sieht dies insbesondere auch vor.
Ergibt das Überprüfen ein positives Ergebnis, so erfolgt ein Verschieben der Partikelpunkte im Zustandsraum entsprechend der von den Messdaten repräsentierten Bewegung. So können bei Erfassen von Messdaten, welche beispielsweise eine von null verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentieren, alle Partikelpunkte eine neue Position erhalten, welche ausgehend von ihrer bisherigen Position unter Berücksichtigung ihrer Ausrichtung, der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und der vergangenen Zeit seit dem letzten Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise dem letzten Verschieben der Samples berechnet wird. Repräsentieren die erfassten Messdaten eine Drehung, beispielsweise wenn sie einem Gierratensensor und/oder Lenkwinkelsensor entstammen, so erhalten alle Partikelpunkte ausgehend von ihrer bisherigen Ausrichtung und/oder bisherigen Gierrate entsprechend der Drehung und der vergangenen Zeit seit der letzten Erfassung der Messdaten, welche eine Drehung repräsentieren eine neue Ausrichtung.
Da grundsätzlich Messdaten mit Messungenauigkeiten behaftet sind, kann das Verschieben der Partikelpunkte oder Samples auch mit einem zusätzlichen Rauschterm modifiziert werden. Der Rauschterm kann insbesondere proportional zu einer zurückgelegten Strecke beziehungsweise zu einem Betrag eines Drehwinkels und/oder proportional zu einer Zeit seit dem letzten Erfassen der entsprechenden Messdaten sein. Somit wird dann für das Verschieben jedes Samples nicht genau die gemessene Strecke beziehungsweise der gemessene Drehwinkel seit dem letzten Erfassen der Messdaten verwendet, sondern ein mit einem die Messungenauigkeit repräsentierenden Rauschen behafteter Wert.
In Abhängigkeit der ausgewerteten Messdaten erfolgt durch die Fahrerassistenzeinrichtung in einem weiteren Schritt ein Wichten zumindest eines der Partikelpunkte, bevorzugt aller oder mehrerer Partikelpunkte, gemäß einer vorbestimmten Vorschrift. Dieses Wichten kann sowohl additiv als auch multiplikativ erfolgen. Es kann auch sowohl lediglich einen Gesamt-Wichtungswert der jeweiligen Partikelpunkte betreffen, als auch Unter-Wichtungswerte, aus welchen sich der Gesamt-Wichtungswert zusammensetzt. Jeder Unter-Wichtungswert kann dabei zum Beispiel einem Typ von Messdaten, das heißt Messdaten, welche einen vorgegebenen Positions- oder Umgebungssensor entstammen, zugeordnet sein. Diese Unter-Wichtungswerte können gegebenenfalls auch einzeln aktiviert und deaktiviert werden. Ein solches Aktivieren und Deaktivieren kann dann insbesondere je nach Fahrsituation erfolgen oder generell festgelegt werden. Es kann dabei über das Aktivieren oder Deaktivieren beziehungsweise Verstärken oder Abschwächen von den bestimmten Sensoren entsprechenden Unter-Wichtungswerten an augenblickliche oder generelle Konfidenz- oder Verläßlichkeitsniveaus der jeweiligen Sensoren angepasst werden. Die Wichtungswerte müssen dabei nicht normiert sein, da eine Normierung später erfolgen kann.
Schließlich erfolgt ein Abschätzen eines tatsächlichen Aufenthaltsortes und einer tatsächlichen Orientierung des Kraftwagens aus den Partikelpunkten unter Berücksichtigung der jeweiligen zugehörigen Wichtungswerte. Erfolgt ein Normalisieren beziehungsweise Normieren der Wichtungswerte, so lässt sich ein Ergebnis des Abschätzens als eine Wahrscheinlichkeit für einen oder mehrere Aufenthaltsorte und Orientierungen des Kraftwagens formulieren. Der tatsächliche Aufenthaltsort und die tatsächliche Orientierung kann dann durch den wahrscheinlichsten Aufenthaltsort mit der wahrscheinlichsten Orientierung abgeschätzt werden.
Das hat den Vorteil, dass eine sehr genaue Positionsbestimmung für den Kraftwagen erreicht wird, welche sogar für ein Bestimmen einer Position innerhalb eines Fahrstreifens geeignet ist. Durch das Verschieben der Partikelpunkte im Zustandsraum müssen jeweils nur aktuell erfasste und ausgewertete Messdaten betrachtet werden, und die Vergangenheit ist implizit ohne weiteren Rechenaufwand mitberücksichtigt. Zugleich können, da in Form der betrachteten Partikelpunkte gleichzeitig mehrere Hypothesen bezüglich des tatsächlichen Aufenthaltsorts und der tatsächlichen Orientierung des Kraftwagens gleichzeitig verfolgt werden, Fehleinschätzung stets flexibel korrigiert werden. Auch kann die Positionsbestimmung nicht nur in einer Quer-, sondern auch in einer Längsrichtung zur Fahrzeuglängsachse erfolgen, was gerade für einen Navigation vorteilhaft ist, welche eine Richtungsänderung betrifft, wie beispielsweise ein Einordnen in eine vorgegebene Fahrspur. Das Verfahren eignet sich auch hervorragend zur flexiblen Sensorfusion der verschiedenen Umgebungs- und/oder Positionssensoren. Somit wird eine besonders genaue und zuverlässige Positionsbestimmung erreicht.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Zustandsraum einen zweidimensionalen Ortsraum und einen eindimensionalen Ausrichtungsraum oder einen dreidimensionalen Ortsraum und einen dreidimensionalen Ausrichtungsraum umfasst. Dadurch kann im ersten Fall in einem lediglich dreidimensionalen Zustandsraum die augenblickliche Position und Ausrichtung des Kraftwagens als einfacher dreidimensionaler Zustandsvektor beschrieben werden. Dies reduziert einen Rechenaufwand. Die zweite Option führt zu einem sechsdimensionalen Zustandsvektor, welcher mit mehr Rechenaufwand verbunden ist, jedoch eine genauere Positionsbestimmung des Kraftwagens ermöglicht.
Dabei ist auch denkbar, dass der Zustandsraum auch einen weiteren Raum für Informationen aus einer digitalen Karte, beispielsweise eine Anzahl von Fahrstreifen, mit umfasst. Dadurch können unvollständige oder fehlerhafte Informationen aus der digitalen Karte gleichzeitig durch das Navigationssystem mit abgeschätzt werden.
Das im letzten Absatz erwähnte Abschätzen von unvollständiger beziehungsweise fehlerhafter Information der digitalen Karte kann auch mutatis mutandis analog zu dem Abschätzen des Aufenthaltsortes und der Orientierung des Kraftwagens getrennt von den Partikelpunkten, also Zustandsvektoren für den Fahrzeugaufenthaltsort und -orientierung geschehen. Für die entsprechende Abschätzung kann der zugehörige Zustandraum dann beispielsweise eine Anzahl der Fahrstreifen und/oder weitere Informationen bezüglich der Straße umfassen. Mit einem solchen Schätzverfahren kann beispielsweise die Anzahl der Fahrstreifen der Karte geschätzt werden. Dabei können die im Folgenden geschilderten vorteilhaften Ausführungsformen ebenfalls genutzt oder übertragen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass Messdaten des Positionssensors und/oder eines Ausrichtungssensors des Navigationssystems erfasst und ausgewertet werden. Dabei umfasst die vorbestimmte Vorschrift zum Wichten ein Wichten von zumindest einem, bevorzugt allen Partikelpunkten anhand eines euklidischen Abstands zwischen dem von dem Partikelpunkt repräsentierten und einem von dem Positionssensor gemessenen Aufenthaltsort des Kraftwagens und/oder anhand einer betragsmäßigen Differenz zwischen der von dem Partikelpunkt repräsentierten und einer von dem Ausrichtungssensor gemessenen Ausrichtung des Kraftwagens. Insbesondere werden dabei Partikelpunkte mit geringerem Abstand und/oder geringerer Differenz stärker gewichtet, als Partikelpunkte mit größerem Abstand und/oder größerer Differenz.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Wichten ein Wichten anhand einer Information der digitalen Landkarte umfasst. Dabei umfasst die vorbestimmte Vorschrift zum Wichten ein Wichten mit einem stärkeren Wichten von Partikelpunkten, welche sich gemäß der digitalen Landkarte auf einer Straße befinden und mit einem schwächeren Wichten von Partikelpunkten, welche sich gemäß der digitalen Landkarte nicht auf einer Straße befinden. Das hat den Vorteil, dass die Genauigkeit des Verfahrens bereits mit einem simplen Plausibilitätstest verbessert werden kann.
Bei einer digitalen Landkarte ohne detaillierte geometrische Position kann eine Heuristik zur Bestimmung der Straßenbreite und/oder der Fahrstreifenanzahl erforderlich sein. Diese kann analog beziehungsweise entsprechend den obigen Ausführungen statt einer heuristischen Bestimmung auf Basis von Daten weiterer Sensoren, beispielsweise von Umgebungs- und/oder Positionssensoren, geschätzt werden. Damit wird die Genauigkeit weiter verbessert.
In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Messdaten eines Radarsensors erfasst und ausgewertet werden. Dabei umfasst die vorbestimmte Vorschrift zum Wichten ein Wichten von zumindest einem Partikelpunkt, insbesondere allen Partikelpunkten, anhand einer Position und/oder Ausrichtung und/oder Bewegung eines von dem Radarsensor erfassten bewegten Objektes relativ zu dem Kraftwagen. Insbesondere werden dabei Partikelpunkte stärker gewichtet, ausgehend von welchen die relative Position und/oder Ausrichtung und/oder Bewegung des Objekts gemäß der digitalen Landkarte zu einer hypothetischen augenblicklichen oder künftigen Position des Objekts auf einer Straße führt, und Partikelpunkte schwächer gewichtet, ausgehend von welchen die relative Position und/oder Ausrichtung und/oder Bewegung des Objekts gemäß der digitalen Landkarte zu einer hypothetischen augenblicklichen oder künftigen Position des Objekts außerhalb der Straße führt. Die Wichtungswerte oder Gewichte können dabei auch abhängig von einer Erkennungssicherheit, also einer Wahrscheinlichkeit für eine tatsächliche Existenz des bewegten Objekts und einer Positionssicherheit des jeweiligen Objekts sein. Das hat den Vorteil, dass ein Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer für ein Verbessern der Positions- und Orientierungsbestimmung genutzt wird.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass Messdaten einer Kamera erfasst und ausgewertet werden. Dabei umfasst die vorbestimmte Vorschrift zum Wichten ein Wichten von zumindest einem Partikelpunkt, bevorzugt aller Partikelpunkte, anhand einer durch die Kamera erkannten Fahrspurmarkierung, insbesondere anhand einer durchgezognen und/oder gestrichelten Linie auf der Straße und/oder anhand einer durch die Kamera erkannten Fahrbahnmarkierung, insbesondere anhand erkannter Richtungspfeile auf der Straße und/oder anhand eines durch die Kamera erkannten bewegten Objekts. Dabei werden insbesondere Partikelpunkte stärker gewichtet, für welche eine erkannte Fahrspurmarkierung kompatibel mit der von dem Partikelpunkt repräsentierten Ausrichtung und Aufenthaltsort ist. Sind die Fahrspurmarkierungen nicht kartiert, so kann eine entsprechende vorgegebene Annahme getroffen werden, insbesondere kann angenommen werden, dass eine durchgezogene Linie am Fahrbahnrand vorhanden ist, sowie gestrichelte Linien zwischen Fahrstreifen oder Fahrspuren derselben Fahrbahn. Überdies ist grundsätzlich durch die Position auf der Karte, welche von den Partikelpunkten repräsentiert wird, bekannt, in welcher lateralen Entfernung sich eine linke und eine rechte Spurmarkierung befinden müsste. Insbesondere werden entsprechend Partikelpunkte stärker gewichtet, für welche die aus dem Kamerabild detektierte Entfernung eine höhere Übereinstimmung oder Kompatibilität zur Fahrspurmarkierung aufweist und Partikelpunkte schwächer gewichtet, für welche eine geringere Übereinstimmung erfasst wird. Insbesondere ist die Bewertung, ob eine größere oder kleinere Übereinstimmung vorliegt, abhängig von einer Konfidenz oder Verlässlichkeit der Spurmarkierungserkennung. Auch dies hat den Vorteil einer weiter verbesserten Genauigkeit der Positions- und Orientierungsbestimmung.
Bevorzugt kann durch die Verfolgung der lateralen Entfernung zu den nächsten Fahrspurmarkierungen die Kamera einen Fahrstreifenwechsel feststellen. Insbesondere werden so im Falle eines detektieren Fahrstreifenwechsels Partikelpunkte stärker gewichtet, welche für den Zeitraum des detektierten Fahrstreifens ein solcher Fahrstreifenwechsel zugeordnet werden kann und Partikelpunkte schwächer gewichtet, welche nicht einem Fahrstreifenwechsel zugeordnet werden können. Insbesondere können auch analog hierzu, wenn durch die Kamera kein Fahrstreifenwechsel detektiert wird, Partikelpunkte stärker gewichtet werden, welchen kein Fahrstreifenwechsel zugeordnet werden kann und Partikelpunkte schwächer gewichtet werden, welchen ein Fahrstreifenwechsel zugeordnet werden kann.
Sind in der digitalen Landkarte Fahrbahnmarkierungen verzeichnet, so werden insbesondere Partikelpunkte, welche Orten in der Nähe der erkannten Fahrbahnmarkierungen entsprechen, stärker gewichtet und Partikelpunkte schwächer gewichtet, welche weiter entfernten Orten entsprechen. Bei nicht-kartierten Fahrbahnmarkierungen kann eine Heuristik davon ausgehen, dass Richtungspfeile nach links auf einen der linken Fahrstreifen hinweisen, Geraudeauspfeile auf mittlere Fahrstreifen und Pfeile nach rechts auf eine der rechten Fahrstreifen. So können auch ohne Richtungspfeile in der digitalen Karte den Partikelpunkten entsprechende Wichtungswerte zugewiesen werden.
Analog zu den bewegten Objekten, welche über Radarsensoren erfasst werden können, können auch bewegte Objekte aus einem Kamerabild zu einem Verbessern der Positionsbestimmung genutzt werden. Wie oben, werden dabei insbesondere Partikelpunkte stärker gewichtet, ausgehend von welchen die relative Position und/oder Ausrichtung und/oder Bewegung des Objektes gemäß der digitalen Landkarte zu einer hypothetischen augenblicklichen oder künftigen Position des Objekts auf einer Straße führt, und Partikelpunkte schwächer gewichtet, ausgehend von welchen die relative Position und/oder Ausrichtung und/oder Bewegung des Objekts gemäß der digitalen Landkarte zu einer hypothetischen augenblicklichen oder künftigen Position des Objekts außerhalb einer Straße führt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass Messdaten eines Blinker-Bedienelementes erfasst und ausgewertet werden. Dabei umfasst die vorbestimmte Vorschrift zum Wichten ein Wichten von zumindest einem Partikelpunkt, bevorzugt allen Partikelpunkten, anhand eines durch das Blinker-Bedienelement beziehungsweise ein Betätigen des Blinker-Bedienelementes erkannten Spurwechsels und/oder anhand eines durch das Blinker-Bedienelement oder ein Betätigen des Blinker-Bedienelements erkannten Abbiegevorgangs. Insbesondere werden so im Falle eines detektieren Spur-, also Fahrstreifenwechsels oder Abbiegevorgangs Partikelpunkte stärker gewichtet, welchen für den Zeitraum des detektierten Fahrstreifens ein solcher Fahrstreifenwechsel oder Abbiegevorgang zugeordnet werden kann, und Partikelpunkte schwächer gewichtet, welche nicht einem Fahrstreifenwechsel oder Abbiegevorgang zugeordnet werden können. Insbesondere können auch analog, wenn anhand des Blinker-Bedienelements kein Fahrstreifenwechsel detektiert wird, Partikelpunkte stärker gewichtet werden, welchen kein Fahrstreifenwechsel zugeordnet werden kann und Partikelpunkte schwächer gewichtet werden, welchen ein Fahrstreifenwechsel zugeordnet werden kann.
Mit dem Erfassen und Auswerten von Messdaten unterschiedlicher Sensoren wird jeweils die Genauigkeit der Positionierung verbessert. Besonders vorteilhaft ist eine Kombination möglichst vieler möglichst unterschiedlicher Messdaten und entsprechender Sensoren, da so Schwächen und Ungenauigkeiten der jeweiligen Messdaten und Sensoren gegenseitig ausgeglichen werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Abschätzen des tatsächlichen Aufenthaltsortes und der tatsächlichen Orientierung des Kraftwagens aus den Partikelpunkten ein Betrachten von summierten Wichtungswerten zumindest einer Untermenge der Partikelpunkte umfasst. Insbesondere umfassen diese Untermengen all jene Partikelpunkte, welche gemäß der digitalen Landkarte einen möglichen Aufenthaltsort auf einer gemeinsamen Fahrspur repräsentieren. Um Artefakte zu vermeiden, ist dabei zu beachten, dass die Untermengen auf einer gemeinsamen Fahrspur aus unterschiedlichen Straßenabschnitten der digitalen Landkarte, welche miteinander verbunden sind, gemeinsam zu betrachten sind. Das hat den Vorteil, dass über das Mitteln die Statistik der Abschätzung entsprechend den einzelnen Wichtungswerten verbessert wird und somit eine genauere Abschätzung des Aufenthaltsortes und der Orientierung des Kraftwagens getroffen werden kann. Durch die Unterteilung in Untermengen oder Cluster entsprechend der Fahrspuren kann somit direkt bestimmt werden, welche Fahrspur am wahrscheinlichsten für den tatsächlichen Aufenthaltsort des Kraftwagens ist.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass über die von der (jeweiligen) Untermenge der Partikelpunkte repräsentierten Aufenthaltsorte und Orientierungen ein mit den Wichtungswerten der jeweiligen Partikelpunkte gewichteter Mittelwert gebildet wird, anhand dessen ein Abschätzen des tatsächliches Aufenthaltsorts und der tatsächlichen Orientierung des Kraftwagens innerhalb der gemeinsamen Fahrspur erfolgt. Das hat den Vorteil einer Lokalisierung des Kraftwagens mit maximaler Genauigkeit, welche beispielsweise ermöglicht, über eine sogenannte „erweiterte Realität” („augmented reality”) eine Navigation in einem Kraftwagen bereitzustellen.
Dabei werden insbesondere neben den wahrscheinlichsten Untermengen oder Clustern beziehungsweise Fahrstreifen weiterhin die Partikelpunkte auf sonstigen Fahrstreifen oder in sonstigen Untermengen mit entsprechen geringeren Wichtungswerten weiter verfolgt, also insbesondere verschoben und in ihren Wichtungswerten weiter aktualisiert. Das hat den Vorteil, dass gleichzeitig mehrere Hypothesen für einen aktuellen Aufenthaltsort und eine aktuelle Orientierung oder insbesondere für den aktuellen Fahrstreifen bestehen bleiben. Auf diese Hypothesen kann bei einer Detektion einer Falscheinschätzung zurückgegriffen werden, zum Beispiel in dem sie wieder stärker gewichtet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Anzahl der betrachteten Partikelpunkte im Wesentlichen oder vollständig konstant bleibt. Insbesondere können Partikelpunkte, welche beispielsweise über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg einen Wichtungswert beibehalten, welcher unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt, durch neu ausgewählte zufällige Partikelpunkte ersetzt werden. Das hat den Vorteil, dass viele möglichst sinnvolle Hypothesen über einen aktuellen Aufenthaltsort und eine aktuelle Orientierung des Kraftwagens erhalten bleiben. Partikelpunkte, welche über einen bestimmten Zeitraum hinweg nicht zu einer verbesserten Positionsbestimmung beigetragen haben, können durch andere Partikelpunkte ersetzt werden, welche dieser Aufgabe möglicherweise besser gerecht werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Fahrerassistenzeinrichtung für einen Kraftwagen, welche ein Navigationssystem mit wenigstens einem Positionssensor und einer digitalen Landkarte sowie wenigstens einem Umgebungssensor umfasst. Dabei sind mittels der Umgebungs- und/oder Positionssensoren Messdaten erfassbar. Wesentlich ist hier, dass mittels der Fahrerassistenzeinrichtung eine Vielzahl von Partikelpunkten in einem Zustandsraum, welcher einen Ortsraum und einen Ausrichtungsraum umfasst, um einen durch das Navigationssystem vorgegebenen oder vorgebbaren Punkt in dem Zustandsraum gemäß einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsverteilung zufällig bestimmbar ist. Dabei repräsentieren die Partikelpunkte mögliche Aufenthaltsorte und Orientierungen des Kraftwagens. Ferner sind mittels der Fahrerassistenzeinrichtung die erfassten Messdaten auswertbar und dahingehend überprüfbar, ob die ausgewerteten Messdaten eine Bewegung, also eine Translation, oder eine Drehung, also eine Rotation, des Kraftwagens repräsentieren. Die Fahrerassistenzeinrichtung ist dabei ausgelegt, bei einem positiven Ergebnis des Überprüfens ein Verschieben der Partikelpunkte im Zustandsraum entsprechend der von den Messdaten repräsentierten Bewegung vorzunehmen. Überdies ist mittels der Fahrerassistenzeinrichtung zumindest einer der Partikelpunkte, bevorzugt alle Partikelpunkte, in Abhängigkeit der ausgewerteten Messdaten gemäß einer vorbestimmten Vorschrift mit einem Wichtungswert oder Gewicht wichtbar. Durch die Fahrerassistenzeinrichtung ist schließlich unter Berücksichtigung der jeweiligen zugehörigen Wichtungswerte aus den Partikelpunkten ein tatsächlicher Aufenthaltsort und eine tatsächlich Orientierung des Kraftwagens abschätzbar. Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen entsprechen hier den Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des Verfahrens.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigen:
1 einen Kraftwagen mit einer beispielhaften Ausführungsform einer Fahrerassistenzeinrichtung aus einer Vogelperspektive;
2 ein schematisches Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Fahrerassistenzeinrichtung.
In 1 ist eine schematische Darstellung eines Kraftwagens mit einer beispielhaften Ausführungsform einer Fahrerassistenzeinrichtung aus einer Vogelperspektive gezeigt. Dabei bewegt sich ein Kraftwagen 1 mit einer Fahrerassistenzeinrichtung 2 in einer Fahrtrichtung F auf einer Straße 3. Die Fahrerassistenzeinrichtung 2 weist dabei ein Navigationssystem 4 mit einem Positionssensor 5 sowie einen vorliegend als Kamera ausgeführten Umgebungssensor 6 auf.
Im gezeigten Beispiel bewegt sich der Kraftwagen 1 auf einer in Fahrtrichtung F betrachteten linken Fahrspur LF der Straße 3 und überholt einen weiteren Kraftwagen, der sich als bewegtes Objekt 7 auf der rechten Fahrspur RF ebenfalls in Fahrtrichtung F des Kraftwagens 1 bewegt. Die Straße 3 weist dabei eine erste durchgezogene Fahrspurmarkierung 8 an dem rechten Rand der Straße 3, eine zweite durchgezogene Fahrspurmarkierung 9 an dem linken Rand der Straße 3 sowie eine gestrichelte Fahrspurmarkierung 10 in der Mitte der Straße 3 auf.
Ebenfalls eingezeichnet ist hier eine Reihe von Aufenthaltsorten x₁ bis x₈ mit zugehörigen Orientierungen r₁ bis r₈, welchen jeweils Partikelpunkten in einem Zustandsraum entsprechen, die zufällig bestimmt wurden. Basierend auf diesen möglichen Aufenthaltsorten x₁ bis x₈ sowie den möglichen Orientierungen r₁ bis r₈ schätzt die Fahrerassistenzeinrichtung 2 unter Berücksichtigung jeweiliger Wichtungen oder Wichtungswerte der zugehörigen Partikelpunkte einen tatsächlichen Aufenthaltsort X und eine tatsächliche Orientierung R des Kraftwagens 1 ab.
Dafür werden zunächst über vorliegend Umgebungssensor 6 und Positionssensor 5 Messdaten erfasst. Die Fahrerassistenzeinrichtung 2 wertet dann diese Messdaten aus und überprüft, ob diese Messdaten eine Bewegung, also eine Veränderung in dem Aufenthaltsort und/oder eine Veränderung in der Orientierung des Kraftwagens 1 repräsentieren. Liefert das Überprüfen ein positives Ergebnis, so werden die Partikelpunkte im Zustandsraum entsprechend der von den Messdaten repräsentierten Bewegung verschoben. Entsprechend verschieben sich auch die von den Partikelpunkten repräsentierten möglichen Aufenthaltsorte x₁ bis x₈ mit den entsprechenden möglichen Orientierungen r₁ bis r₈.
Entscheidend ist das Wichten der Partikelpunkte in Abhängigkeit der ausgewerteten Messdaten. Im gezeigten Beispiel können so beispielsweise Partikelpunkte, welche mögliche Aufenthaltsorte außerhalb der Straße 3 repräsentieren, vorliegend die möglichen Aufenthaltsorte x₇ und x₆, mit den zugehörigen möglichen Orientierungen r₇ und r₆ mit einem besonders niedrigen Wichtungswert versehen werden. Dass diese beiden Aufenthaltsorte x₆, x₇ außerhalb der Straße 3 liegen, kann entweder bei entsprechender Auflösung der digitalen Landkarte entnommen werden, oder beispielsweise über ein Erfassen der linken durchgezogenen Fahrspurmarkierung 9 durch den hier als Kamera ausgeführten Umgebungssensor 6. Auch Partikelpunkte, welche eine mögliche Orientierung repräsentieren, die von einer erfassten Bewegungsrichtung, wie beispielsweise der Fahrtrichtung F, abweichen, können hier mit einem besonders geringen Wichtungswert versehen werden. Vorliegend sind das beispielsweise die Partikelpunkte, welche den möglichen Orientierungen r₂ und r₈ zugeordnet sind. Die Bewegungsrichtung kann vorliegend sowohl durch den Positionssensor 5 als auch durch den Umgebungssensor 6 erfasst werden. Über den Umgebungssensor 6 kann beispielsweise auch ein Abstand d₁ von der linken durchgezogenen Fahrspurmarkierung 9, vorliegend optisch, erfasst werden. Entsprechend werden im gezeigten Beispiel mögliche Aufenthaltsorte, vorliegend insbesondere die möglichen Aufenthaltsorte x₁, x₂, x₃, x₄, x₅, x₈ entsprechend ihrem jeweiligen Abstand von der linken durchgezogenen Fahrspurmarkierung 9 gewichtet. Dabei werden vorliegend Partikelpunkte, deren jeweiliger Abstand von der linken durchgezogenen Fahrspurmarkierung 9 von dem Abstand d₁ weniger abweichen, stärker gewichtet, als jene, deren Abstände mehr von dem Abstand d₁ abweichen. Analog kann auch ein weiterer Abstand d₂ zur gestrichelten Fahrspurmarkierung 10 ausgewertet werden.
Nachdem der Umgebungssensor 6 im gezeigten Beispiel auch den weiteren Kraftwagen als bewegtes Objekt 7 erfasst und die Fahrerassistenzeinrichtung 2 vorliegend das bewegte Objekt 7 auch als Kraftwagen erkennt, wird im gezeigten Beispiel auch diese Information im Rahmen des Wichtens verwertet. Dafür werden die unterschiedlichen möglichen Aufenthaltsorte x₁ bis x₈ im Hinblick auf das erfasste bewegte Objekt 7, vorliegend den Kraftwagen, gewichtet. Dabei werden mögliche Aufenthaltsorte x₁ bis x₈, schwächer gewichtet, wenn dies zu Widersprüchen mit anderen Informationen führt. So würde sich das bewegte Objekt 7, der andere Kraftwagen, neben der Straße 3 bewegen, wenn der mögliche Aufenthaltsort x₃ dem tatsächlichen Aufenthaltsort X entspräche. In Folge wird im gezeigten Beispiel der mögliche Aufenthaltsort x₃ nur sehr schwach gewichtet.
Im gezeigten Beispiel sind nun die möglichen Aufenthaltsorte x₁, x₄ und x₅ die möglichen Aufenthaltsorte, deren Partikelpunkte noch die stärksten Wichtungswerte oder Gewichte aufweisen. In Folge haben diese bei einem Abschätzen des tatsächlichen Aufenthaltsorts X und der tatsächlichen Orientierung R des Kraftwagens 1 den größten Einfluss. Beispielsweise kann über ein sogenanntes Clustern, also das Zusammenführen in eine Untergruppe, sämtlicher sich gemäß einer Karteninformation auf den jeweiligen Fahrspuren LF, RF befindlicher möglichen Aufenthaltsorte, beziehungsweise der zugeordneten Partikelpunkte, nach einem Normieren eine Wahrscheinlichkeitsaussage über die höchstwahrscheinlich befahrene Fahrspur der Straße 3 treffen lassen. Überdies kann über eine gewichtete Mittelung der in solch einem Cluster befindlichen möglichen Aufenthaltsorte auch noch eine Position des Kraftwagens 1 innerhalb der jeweiligen dem Cluster oder der Untergruppe zugeordneten Fahrspur LF, RF bestimmt werden. Vorliegend würden hierzu beispielsweise die zu den möglichen Aufenthaltsorten x₁, x₂, x₄, x₅, x₈ gehörigen Partikelpunkte verwendet.
In 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben der Fahrerassistenzeinrichtung 2 (1) dargestellt. Ein erster Schritt ist dabei ein zufälliges Bestimmen 11 einer Vielzahl von Partikelpunkten in einem Zustandsraum. Dies erfolgt um einen durch das Navigationssystem 2 vorgegebenen Punkt in dem Zustandsraum herum gemäß einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsverteilung, beispielsweise einer Normalverteilung. Der Zustandsraum umfasst dabei vorliegend einen Ortsraum und einen Ausrichtungsraum. Die Partikelpunkte repräsentieren hier mögliche Aufenthaltsorte x₁ bis x₈ (1) und Orientierungen r₁ bis r₈ (1) des Kraftwagens 1 (1). Ein nächster Schritt ist hier ein Erfassen 12 von Messdaten durch zumindest einen der Umgebungs- und/oder Positionssensoren 5, 6 (1). Darauf folgt im gezeigten Beispiel ein Auswerten 13 sowie ein Überprüfen 14 der erfassten Messdaten durch die Fahrerassistenzeinrichtung 2. Das Überprüfen 14 erfolgt hier dahingehend, ob die ausgewerteten Messdaten eine Bewegung des Kraftwagens 1 repräsentieren oder nicht. Ist das Ergebnis ein positives, so erfolgt hier ein Verschieben 15 der Partikelpunkte im Zustandsraum entsprechend der von den Messdaten repräsentierten Bewegung, ansonsten nicht. In beiden Fällen erfolgt vorliegend ein Wichten 16 der Partikelpunkte in Abhängigkeit der ausgewerteten Messdaten gemäß einer vorbestimmten Vorschrift. Schließlich erfolgt in einem letzten Schritt in der gezeigten Ausführungsform ein Abschätzen 17 eines tatsächlichen Aufenthaltsortes X (1) und einer tatsächlichen Orientierung R (1) des Kraftwagens 1 (1) aus den Partikelpunkten unter Berücksichtigung der jeweiligen zugehörigen Wichtungswerte. In der vorliegend dargestellten Ausführungsform folgt auf das Abschätzen 17 erneut ein Erfassen 12 von Messdaten. Dieses Erfassen 12 der Messdaten kann sich dabei sowohl auf den oder die gleichen wie auch auf andere Umgebungs- und/oder Positionssensoren 5, 6 (1) beziehen. Das Abschätzen 17 kann somit auf einem fortlaufenden Erfassen 12 von Messdaten vorbestimmter, gleichbleibender Sensoren basieren oder aber auch auf einem Erfassen 12 und Auswerten 13 von Messdaten wechselnder Sensoren.
Bezugszeichenliste

1: Kraftwagen
2: Fahrerassistenzeinrichtung
3: Straße
4: Navigationssystem
5: Positionssensor
6: Umgebungssensor
7: bewegtes Objekt
8: durchgezogene Fahrspurmarkierung
9: durchgezogene Fahrspurmarkierung
10: gestrichelte Fahrspurmarkierung
11: Bestimmen
12: Erfassen
13: Auswerten
14: Überprüfen
15: Verschieben
16: Wichten
17: Abschätzen
F: Fahrtrichtung
LF: linke Fahrspur
RF: rechte Fahrspur
r₁, ..., r₈: mögliche Orientierungen
x₁, ..., x₈: mögliche Aufenthaltsorte
R: tatsächliche Orientierung
X: tatsächlicher Aufenthaltsort
d₁, d₂: Abstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013016596 A1 [0003]
DE 102009060600 A1 [0004]
DE 10345802 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Fahrerassistenzeinrichtung (2) eines Kraftwagens (1), welche ein Navigationssystem (4) mit wenigstens einem Positionssensor (5) und einer digitalen Landkarte, sowie wenigstens einen Umgebungssensor (6) umfasst, mit den Schritten: – zufälliges Bestimmen (11) einer Vielzahl von Partikelpunkten in einem Zustandsraum, welcher einen Ortsraum und einen Ausrichtungsraum umfasst, um einen durch das Navigationssystem (4) vorgegebenen Punkt in dem Zustandsraum gemäß einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsverteilung durch die Fahrerassistenzeinrichtung (2), wobei die Partikelpunkte mögliche Aufenthaltsorte (x₁, x₂, x₃, x₄, x₅, x₆, x₇, x₈) und mögliche Orientierungen (r₁, r₂, r₃, r₄, r₅, r₆, r₇, r₈) des Kraftwagens (1) repräsentieren; – Erfassen (12) von Messdaten durch zumindest einen der Umgebungs- und/oder Positionssensoren (5, 6); – Auswerten (13) der erfassten Messdaten durch die Fahrerassistenzeinrichtung (2); – Überprüfen (14) durch die Fahrerassistenzeinrichtung (2), ob die ausgewerteten Messdaten eine Bewegung des Kraftwagens (1) repräsentieren; – bei einem positiven Ergebnis des Überprüfens: Verschieben (15) der Partikelpunkte im Zustandsraum entsprechend der von den Messdaten repräsentierten Bewegung; – Wichten zumindest eines der Partikelpunkte in Abhängigkeit der ausgewerteten Messdaten gemäß einer vorbestimmten Vorschrift; – Abschätzen eines tatsächlichen Aufenthaltsortes (X) und einer tatsächlichen Orientierung (R) des Kraftwagens (1) aus den Partikelpunkten unter Berücksichtigung jeweiliger zugehöriger Wichtungswerte.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – Messdaten des Positionssensors (5) und/oder eines Ausrichtungssensors des Navigationssystems (4) erfasst und ausgewertet werden und – die vorbestimmte Vorschrift zum Wichten ein Wichten umfasst von zumindest einem Partikelpunkt anhand eines euklidischen Abstands zwischen dem von dem Partikelpunkt repräsentierten Aufenthaltsort (x₁, x₂, x₃, x₄, x₅, x₆, x₇, x₈) des Kraftwagens (1) und einem von dem Positionssensor (5) gemessenen Aufenthaltsort des Kraftwagens (1) und/oder anhand einer betragsmäßigen Differenz zwischen der von dem Partikelpunkt repräsentierten Ausrichtung (r₁, r₂, r₃, r₄, r₅, r₆, r₇, r₈) des Kraftwagens (1) und einer von dem Ausrichtungssensor gemessenen Ausrichtung des Kraftwagens (1).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – das Wichten ein Wichten anhand einer Information der digitalen Landkarte umfasst und – die vorbestimmte Vorschrift zum Wichten ein Wichten umfasst mit einem stärkeren Wichten von Partikelpunkten, welche sich gemäß der digitalen Landkarte auf einer Straße (3) befinden und mit einem schwächeren Wichten von Partikelpunkten, welche sich gemäß der digitalen Landkarte nicht auf der Straße (3) befinden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – Messdaten eines Radarsensors erfasst und ausgewertet werden und – die vorbestimmte Vorschrift zum Wichten ein Wichten umfasst von zumindest einem Partikelpunkt anhand einer Position und/oder Ausrichtung und/oder Bewegung eines von dem Radarsensor erfassten Objekts (7) relativ zu dem Kraftwagen (1).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – Messdaten einer Kamera erfasst und ausgewertet werden und – die vorbestimmte Vorschrift zum Wichten ein Wichten umfasst von zumindest einem Partikelpunkt anhand einer erkannten Fahrspurmarkierung (8, 9, 10), insbesondere anhand einer durchgezogenen Fahrspurmarkierung (8, 9) und/oder gestrichelten Fahrspurmarkierung (10) auf der Straße (3), und/oder anhand einer erkannten Fahrbahnmarkierung, insbesondere anhand erkannter Richtungspfeile auf der Straße (3), und/oder anhand eines erkannten bewegten Objekts (7).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – Messdaten eines Blinker-Bedienelements erfasst und ausgewertet werden und – die vorbestimmte Vorschrift zum Wichten ein Wichten umfasst von zumindest einem Partikelpunkt anhand eines durch das Blinker-Bedienelement erkannten Spurwechsels und/oder anhand eines durch das Blinker-Bedienelement erkannten Abbiegevorgangs.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschätzen des tatsächlichen Aufenthaltsortes (X) und der tatsächlichen Orientierung (R) des Kraftwagens (1) aus den Partikelpunkten ein Betrachten von summierten Wichtungswerten zumindest einer Untermenge der Partikelpunkte umfasst, wobei insbesondere diese Untermengen all jene Partikelpunkte umfassen, welche gemäß der digitalen Landkarte einen möglichen Aufenthaltsort (x₁, x₂, x₃, x₄, x₅, x₆, x₇, x₈) auf einer gemeinsamen Fahrspur (LF, RF) repräsentieren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die von der Untermenge der Partikelpunkte repräsentierten Aufenthaltsorte (x₁, x₂, x₃, x₄, x₅, x₆, x₇, x₈) und repräsentierten Orientierungen (r₁, r₂, r₃, r₄, r₅, r₆, r₇, r₈) ein mit den Wichtungswerten der jeweiligen Partikelpunkte gewichteter Mittelwert gebildet wird, anhand dessen ein Abschätzen des tatsächlichen Aufenthaltsortes (X) und der tatsächlichen Orientierung (R) des Kraftwagens (1) innerhalb der gemeinsamen Fahrspur (LF, RF) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der betrachteten Partikelpunkte im Wesentlichen oder vollständig konstant bleibt.
Fahrerassistenzeinrichtung (2) für einen Kraftwagen (1), welche ein Navigationssystem (4) mit wenigstens einem Positionssensor (5) und einer digitalen Landkarte, sowie wenigstens einen Umgebungssensor (6) umfasst, wobei mittels der Umgebungs- und/oder Positionssensoren (5, 6) Messdaten erfassbar sind; dadurch gekennzeichnet, dass – mittels der Fahrerassistenzeinrichtung (2) eine Vielzahl von Partikelpunkten in einem Zustandsraum, welcher einen Ortsraum und einen Ausrichtungsraum umfasst, um einen durch das Navigationssystem (4) vorgegebbaren Punkt in dem Zustandsraum gemäß einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsverteilung zufällig bestimmbar ist, wobei die Partikelpunkte mögliche Aufenthaltsorte (x₁, x₂, x₃, x₄, x₅, x₆, x₇, x₈) und mögliche Orientierungen (r₁, r₂, r₃, r₄, r₅, r₆, r₇, r₈) des Kraftwagens (1) repräsentieren; sowie – mittels der Fahrerassistenzeinrichtung (2) die erfassten Messdaten auswertbar und dahingehend überprüfbar sind, ob die ausgewerteten Messdaten eine Bewegung des Kraftwagens (1) repräsentieren; wobei die Fahrerassistenzeinrichtung (2) ausgelegt ist, bei einem positiven Ergebnis des Überprüfens (14) ein Verschieben (15) der Partikelpunkte im Zustandsraum entsprechend der von den Messdaten repräsentierten Bewegung vorzunehmen; – mittels der Fahrerassistenzeinrichtung (2) zumindest einer der Partikelpunkte in Abhängigkeit der ausgewerteten Messdaten gemäß einer vorbestimmten Vorschrift mit einem Wichtungswert wichtbar ist und – durch die Fahrerassistenzeinrichtung (2) unter Berücksichtigung jeweiliger zugehöriger Wichtungswerte aus den Partikelpunkten ein tatsächlicher Aufenthaltsort (X) und eine tatsächliche Orientierung (R) des Kraftwagens (1) abschätzbar ist.