DE102018127104A1

DE102018127104A1 - Position determination of a vehicle

Info

Publication number: DE102018127104A1
Application number: DE102018127104.2A
Authority: DE
Inventors: Alexander Lottes
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2020-04-30

Abstract

Ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs umfasst Schritte des Bestimmens einer geographischen Position des Fahrzeugs; des Bestimmens eines Straßenabschnitts im Bereich der geographischen Position, und des Bestimmens, ob sich das Fahrzeug auf der bestimmten Straßenabschnitt befindet, auf der Basis der bestimmten Position und eines dem Straßenabschnitt zugeordneten Fehlbestimmungsrisikos. Dabei beschreibt das Fehlbestimmungsrisiko eine topologische Verwechslungsgefahr des bestimmten Straßenabschnitts mit einem anderen Straßenabschnitt, wobei die Straßenabschnitte unterschiedlichen Straßen zugeordnet sind.A method for determining the position of a vehicle comprises steps of determining a geographical position of the vehicle; determining a road segment in the region of the geographic position, and determining whether the vehicle is on the specific road segment based on the determined position and a misidentification risk associated with the road segment. The risk of incorrect determination describes a topological risk of confusion of the particular road section with another road section, the road sections being assigned to different roads.

Description

Die Erfindung betrifft die Positionsbestimmung eines Fahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung die Bestimmung einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt.The invention relates to the position determination of a vehicle. In particular, the invention relates to the determination of a road on which the vehicle is traveling.

Ein Kraftfahrzeug ist mit einem Fahrassistenten ausgerüstet, der eine Fahrfunktion des Kraftfahrzeugs unterstützt. Die Fahrfunktion kann insbesondere die Verfolgung einer Fahrspur oder das Einhalten einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit umfassen. Aus Sicherheitsgründen soll die Fahrfunktion nur ausgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug auf einer Straße einer vorbestimmten Straßenklasse befindet. Die Straßenklasse kann beispielsweise eine Autobahn betreffen.A motor vehicle is equipped with a driving assistant that supports a driving function of the motor vehicle. The driving function can include, in particular, tracking a lane or maintaining a predetermined driving speed. For safety reasons, the driving function should only be carried out when the vehicle is on a road of a predetermined road class. The road class can, for example, concern a motorway.

Üblicherweise wird eine Position des Fahrzeugs bestimmt und auf der Basis der Position und vorbestimmten Kartendaten wird eine durch das Fahrzeug befahrene Straße bestimmt. Aufgrund einer Unsicherheit bei der Bestimmung der Position kommen hierfür in manchen Fällen mehrere Straßen in Frage, man spricht von „Kandidaten“. Um die befahrene Straße herauszufinden kann ein Verlauf der Position entlang der Straße beobachtet werden, während das Fahrzeug fährt. Trennen sich Verläufe der beiden als Kandidaten bestimmten Straßen voneinander, so kann die befahrene Straße aufgrund der Position des Fahrzeugs bestimmt werden.Usually, a position of the vehicle is determined, and a road traveled by the vehicle is determined based on the position and predetermined map data. Due to an uncertainty in the determination of the position, several streets may be considered for this in some cases, one speaks of “candidates”. In order to find out the traffic road, a course of the position along the road can be observed while the vehicle is driving. If courses of the two streets designated as candidates separate from one another, the street traveled can be determined on the basis of the position of the vehicle.

Eine der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Angabe einer Technik, mit der verbessert ein durch ein Fahrzeug befahrener Straßenabschnitt bestimmt werden kann. Die Erfindung löst die Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.One object of the invention is to provide a technique which can be used to better determine a section of road traveled by a vehicle. The invention achieves the object by means of the subject matter of the independent claims. Sub-claims reflect preferred embodiments.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs Schritte des Bestimmens einer geographischen Position des Fahrzeugs; des Bestimmens eines Straßenabschnitts im Bereich der geographischen Position, und des Bestimmens, ob sich das Fahrzeug auf der bestimmten Straßenabschnitt befindet, auf der Basis der bestimmten Position und eines dem Straßenabschnitt zugeordneten Fehlbestimmungsrisikos. Dabei beschreibt das Fehlbestimmungsrisiko eine topologische Verwechslungsgefahr des bestimmten Straßenabschnitts mit einem anderen Straßenabschnitt, wobei die Straßenabschnitte unterschiedlichen Straßen zugeordnet sind.According to a first aspect of the invention, a method for determining the position of a vehicle comprises steps of determining a geographical position of the vehicle; determining a road segment in the region of the geographic position, and determining whether the vehicle is on the specific road segment based on the determined position and a misidentification risk associated with the road segment. The risk of incorrect determination describes a risk of topological confusion of the particular road section with another road section, the road sections being assigned to different roads.

Durch das Fehlbestimmungsrisiko kann eine topologische Eigenschaft des bestimmten Straßenabschnitts bezüglich eines oder mehrerer nahe gelegener weiterer Straßenabschnitte berücksichtigt werden. Anschaulich ausgedrückt reflektiert das Fehlbestimmungsrisiko einen Grad der Verflechtung der geographischen Verläufe der Straßenabschnitte. Die Bestimmung, ob sich das Fahrzeug auf dem Straßenabschnitt befindet oder nicht, kann mittels des Verfahrens mit verbesserter Genauigkeit durchgeführt werden. Das Fehlbestimmungsrisiko kann vorteilhaft zu einem früheren Zeitpunkt bestimmt worden und als Attribut oder Parameter des Straßenabschnitts abgespeichert sein, sodass das Verfahren wenige Verarbeitungsressourcen erfordert. Ein zur Ablage des Fehlbestimmungsrisikos erforderlicher Speicherplatz kann gering sein. Verläufe von Straßenabschnitten sind üblicherweise sehr persistent, sodass ein einmal bestimmtes Fehlbestimmungsrisiko über längere Zeit gültig sein kann. Optional kann die Bestimmung des Fehlbestimmungsrisikos jedoch auch als Teil des Verfahrens an Bord des Fahrzeugs durchgeführt werden.Due to the risk of incorrect determination, a topological property of the determined road section with regard to one or more nearby further road sections can be taken into account. Expressed vividly, the risk of misidentification reflects a degree of interweaving of the geographical courses of the road sections. The determination whether the vehicle is on the road section or not can be carried out with the method with improved accuracy. The risk of incorrect determination can advantageously be determined at an earlier point in time and stored as an attribute or parameter of the road section, so that the method requires few processing resources. A storage space required to store the risk of incorrect determination can be small. The course of road sections is usually very persistent, so that a risk of an incorrect determination once determined can be valid over a longer period of time. Optionally, however, the determination of the risk of incorrect determination can also be carried out as part of the method on board the vehicle.

Das Fehlbestimmungsrisiko kann in Abhängigkeit einer Anzahl weiterer Straßenabschnitte bestimmt sein, die sich im Bereich des Straßenabschnitts befinden und jeweils einer anderen Straße als der bestimmte Straßenabschnitt zugeordnet sind. In einem Gebiet, in dem mehrere Straßenabschnitte nahe aneinander liegen oder sich kreuzen, kann ein hohes Fehlbestimmungsrisiko herrschen, während das Fehlbestimmungsrisiko in einem Gebiet, in welchem sich nur wenige oder nur eine Straße befindet, gering sein kann. Je näher die Straßenabschnitte aneinander liegen, desto größer kann das Fehlbestimmungsrisiko sein.The risk of incorrect determination can be determined as a function of a number of further road sections which are located in the area of the road section and are each assigned to a different road than the specific road section. In an area where several road sections are close together or intersect, there can be a high risk of misidentification, while the risk of misidentification can be low in an area in which there is only a few or only one road. The closer the road sections are to each other, the greater the risk of misidentification.

Das Fehlbestimmungsrisiko kann in Abhängigkeit der Ähnlichkeit von Verläufen der Straßenabschnitte bestimmt sein. Die Verläufe können als ähnlich bestimmt werden, wenn sie in eine ähnliche Richtung verlaufen. Erstrecken sich die Verläufe parallel zueinander, so kann die Ähnlichkeit maximal und das Fehlbestimmungsrisiko besonders hoch sein. Stehen Verläufe der Straßenabschnitte in einem weiteren Beispiel aufeinander senkrecht, so kann ihre Ähnlichkeit minimal und das Fehlbestimmungsrisiko besonders klein sein. Optional kann auch eine zugeordnete Fahrtrichtung eines Straßenabschnitts berücksichtigt und mit einer Ausrichtung des Fahrzeugs verglichen werden.The risk of incorrect determination can be determined depending on the similarity of courses of the road sections. The courses can be determined as similar if they run in a similar direction. If the courses extend parallel to one another, the similarity can be at a maximum and the risk of incorrect determination can be particularly high. If the courses of the road sections are perpendicular to one another in a further example, their similarity can be minimal and the risk of incorrect determination can be particularly small. Optionally, an assigned direction of travel of a road section can also be taken into account and compared with an orientation of the vehicle.

Die Position des Fahrzeugs kann auf der Basis der bestimmten Position und des Fehlbestimmungsrisikos des Straßenabschnitts bestimmt werden. Die Position des Fahrzeugs kann verbessert auf der Basis des bestimmten Straßenabschnitts bestimmt werden. Die Position kann für eine oder mehrere Fahrfunktionen des Fahrzeugs von Bedeutung sein, insbesondere wenn eine automatisierte oder hochgradig automatisierte Fahrfunktion (HAF) verwendet wird. Ein solches System kann aufgrund der verbesserten Positioniergenauigkeit besser arbeiten. The position of the vehicle can be determined based on the determined position and the misidentification risk of the road section. The position of the vehicle can be improved based on the determined road section. The position can be important for one or more driving functions of the vehicle, in particular if an automated or highly automated driving function (HAF) is used. Such a system can work better due to the improved positioning accuracy.

Die Position des Fahrzeugs kann auf der Basis eines zeitlichen Verlaufs von bestimmten Positionen und des Fehlbestimmungsrisikos des Straßenabschnitts bestimmt werden. Insbesondere im Fall mehrerer Kandidaten kann so eine verbesserte Positionsbestimmung erzielt werden. Das Fehlbestimmungsrisiko kann dabei eine Eingangsgröße bei der Bestimmung der Position sein. So können eine schnellere und/oder genauere Bestimmung der Position des Fahrzeugs erzielt werden. Die Position des Fahrzeugs kann insbesondere mittels eines adaptiven Filters bestimmt werden. Beispielsweise kann der Filter als Kalman-Filter realisiert sein.The position of the vehicle can be determined on the basis of a time course of certain positions and the risk of misidentification of the road section. In this way, in particular in the case of several candidates, an improved position determination can be achieved. The risk of incorrect determination can be an input variable when determining the position. In this way, a faster and / or more precise determination of the position of the vehicle can be achieved. The position of the vehicle can be determined in particular by means of an adaptive filter. For example, the filter can be implemented as a Kalman filter.

Ferner kann eine Wahrscheinlichkeit, mit der sich das Fahrzeug auf dem bestimmten Straßenabschnitt befindet, auf der Basis des Fehlbestimmungsrisikos bestimmt werden. Dabei kann insbesondere eine Bestimmungsgenauigkeit der bestimmten geographischen Position berücksichtigt werden. Handelt es sich um ein satellitengestütztes Navigationssystem, so kann die Bestimmungsgenauigkeit auf der Basis einer geometrischen Konstellation empfangener Satelliten (GDOP, geometric dilution of precision) und/oder einem Signal/Rausch Verhältnis (SNR, signal to noise ratio) empfangener Signale bestimmt werden.Furthermore, a probability that the vehicle is on the determined road section can be determined on the basis of the risk of incorrect determination. In particular, an accuracy of determination of the determined geographical position can be taken into account. If the navigation system is satellite-based, the determination accuracy can be determined on the basis of a geometric constellation of received satellites (GDOP, geometric dilution of precision) and / or a signal-to-noise ratio (SNR) of received signals.

In Abhängigkeit einer solchen Bestimmung kann eine Fahrfunktion des Fahrzeugs gesteuert werden. Dabei verwendet die Fahrfunktion die bestimmte Position und/oder den bestimmten Straßenabschnitt. Die Ausführung kann insbesondere verweigert werden, falls die Wahrscheinlichkeit unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.Depending on such a determination, a driving function of the vehicle can be controlled. The driving function uses the specific position and / or the specific road section. In particular, execution can be refused if the probability lies below a predetermined threshold value.

Das Fehlbestimmungsrisiko kann derart bestimmt sein, dass sich das Fahrzeug mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit auf dem bestimmten Straßenabschnitt befindet, falls eine Bestimmungsgenauigkeit der bestimmten Position das Fehlbestimmungsrisiko übersteigt. Anders ausgedrückt kann das Fehlbestimmungsrisiko angeben, welche Bestimmungsgenauigkeit mindestens erreicht werden muss, um mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit bestimmen zu können, dass sich das Fahrzeug auf dem Straßenabschnitt befindet, dem das Fehlbestimmungsrisiko zugeordnet ist. Die vorbestimmte Wahrscheinlichkeit kann beispielsweise in einem Bereich oberhalb von 99% liegen.The risk of incorrect determination can be determined in such a way that the vehicle is on the determined road section with a predetermined probability if an accuracy of determination of the determined position exceeds the risk of incorrect determination. In other words, the risk of incorrect determination can indicate which determination accuracy must at least be achieved in order to be able to determine with a predetermined probability that the vehicle is on the section of the road to which the risk of incorrect determination is assigned. The predetermined probability can lie, for example, in a range above 99%.

In einer weiteren Ausführungsform sind dem Straßenabschnitt mehrere Fehlbestimmungsrisiken zugeordnet, die sich auf unterschiedliche, vorbestimmte Wahrscheinlichkeiten beziehen. So kann an Bord des Fahrzeugs auf einfache Weise eine Kategorisierung der Sicherheit durchgeführt werden, mit der eine bestimmten Position oder ein bestimmter Straßenabschnitt korrekt bestimmt wurde. Unterschiedliche Fahrfunktionen können so in Abhängigkeit des Erreichens zugeordneter Schwellenwerte gesteuert werden.In a further embodiment, the road section is associated with a plurality of misidentification risks which relate to different, predetermined probabilities. In this way, safety can be easily categorized on board the vehicle, with which a specific position or a specific section of road has been correctly determined. Different driving functions can thus be controlled as a function of reaching assigned threshold values.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs, eine Positioniereinrichtung zur Bestimmung einer geographischen Position des Fahrzeugs; eine Speichervorrichtung zur Ablage von Informationen wenigstens einen Straßenabschnitt im Bereich der geographischen Position, wobei die Informationen ein Fehlbestimmungsrisiko umfasst, das eine topologische Verwechslungsgefahr des Straßenabschnitts mit einem anderen Straßenabschnitt beschreibt, wobei die Straßenabschnitte unterschiedlichen Straßen zugeordnet sind; und eine Verarbeitungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, auf der Basis der bestimmten Position und des Fehlbestimmungsrisikos zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug auf der bestimmten Straßenabschnitt befindet.According to a second aspect of the invention, a device for determining the position of a vehicle comprises a positioning device for determining a geographical position of the vehicle; a storage device for storing information from at least one road section in the region of the geographical position, the information comprising a risk of misidentification, which describes a risk of topological confusion of the road section with another road section, the road sections being assigned to different roads; and a processing device configured to determine whether the vehicle is on the determined road segment based on the determined position and the misidentification risk.

Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes 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 Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden oder umgekehrt.The processing device can be configured to carry out a method described here 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 method can be transferred to the device or vice versa.

Die Vorrichtung kann ferner eine drahtlose Kommunikationseinrichtung zum Empfangen der Informationen von einer entfernten Stelle umfassen. So kann die Bestimmung des Fehlbestimmungsrisikos außerhalb des Fahrzeugs erfolgen, wo große Verarbeitungsressourcen leichter bereitgestellt werden können. Die Bestimmungen der externen Stelle kann einer Vielzahl Fahrzeugen oder anderen Benutzern zugänglich gemacht werden, sodass Mehrfachbestimmungen vermieden werden können. Das Fehlbestimmungsrisiko kann üblichen Kartendaten beigefügt werden, die Straßenabschnitte und gegebenenfalls zugeordnete Attribute beschreiben. Die Attribute können etwa eine Straßenklasse, einen geographischen Verlauf, eine Anzahl Fahrspuren, geltende Geschwindigkeits- oder andere Beschränkungen, eine zu erwartende Verkehrsdichte oder andere Informationen umfassen. Das Fehlbestimmungsrisiko kann als zusätzliches Attribut beigefügt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist an Bord des Fahrzeugs eine Speichervorrichtung vorgesehen, in welcher Kartendaten abgelegt sind, die bereits topologische Fehlbestimmungsrisiken von Straßenabschnitten umfassen können. Von der externen Stelle können bei Bedarf aktualisierte Kartendaten oder solche mit verbesserter Genauigkeit bezogen werden.The device may further include a wireless communication device for receiving the information from a remote location. In this way, the determination of the risk of incorrect determination can take place outside the vehicle, where large processing resources can be made available more easily. The regulations of the external body can be made accessible to a large number of vehicles or other users, so that multiple regulations can be avoided. The risk of incorrect determination can be added to the usual map data that describe road sections and, if applicable, assigned attributes. The attributes can include, for example, a road class, a geographical course, a number of lanes, applicable speed or other restrictions, an expected traffic density or other information. The risk of incorrect determination can be added as an additional attribute. In a particularly preferred embodiment, a storage device is provided on board the vehicle, in which map data are stored, which can already include topological risk of incorrect determination of road sections. If necessary, updated map data or data with improved accuracy can be obtained from the external point.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst Fahrzeug eine hierin beschriebene Vorrichtung. Weiter umfasst ein erfindungsgemäßes System eine hierin beschriebene Vorrichtung die externe Stelle. In accordance with another aspect of the invention, vehicle includes a device described herein. Furthermore, a system according to the invention comprises a device described herein, the external location.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:

1 ein System,
2 ein Ablaufdiagramm eines ersten Verfahrens,
3 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Verfahrens, und
4 beispielhafte Kartendaten mit mehreren Straßenabschnitten

illustriert.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:

1 a system,
2nd 1 shows a flowchart of a first method,
3rd a flowchart of a second method, and
4th exemplary map data with several road sections

illustrated.

1 zeigt ein System 100, das ein Fahrzeug 105, das sich auf einem Straßenabschnitt 110 einer Straße 115 befindet, und eine externe Stelle 120 umfasst. Das Fahrzeug kann insbesondere ein Kraftfahrzeug betreffen, beispielsweise ein Kraftrad, einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen. Die externe Stelle 120 ist bevorzugt als Server oder Dienst, optional in einer Cloud, ausgebildet. 1 shows a system 100 that is a vehicle 105 that is on a stretch of road 110 a street 115 and an external body 120 includes. The vehicle can particularly relate to a motor vehicle, for example a motorcycle, a passenger car or a truck. The external body 120 is preferably designed as a server or service, optionally in a cloud.

An Bord des Fahrzeugs 105 ist eine Vorrichtung 125 angebracht, die eine Verarbeitungseinrichtung 130, eine Positioniereinrichtung 135 und eine Speichervorrichtung 140 umfasst. Ferner können eine bevorzugt drahtlose Kommunikationsvorrichtung 145 zur Kommunikation mit der externen Stelle 120 oder eine Schnittstelle 150 vorgesehen sein.On board the vehicle 105 is a device 125 attached to a processing facility 130 , a positioning device 135 and a storage device 140 includes. Furthermore, a preferably wireless communication device 145 for communication with the external body 120 or an interface 150 be provided.

Die Positioniereinrichtung 135 kann insbesondere einen Empfänger für Signale eines satellitengestützten Navigationssystems wie GNSS2, GPS oder GLONASS umfassen. Weitere Informationsquellen können durch die Positioniereinrichtung 135 genutzt werden, beispielsweise ein Drehzahlsensor an einem Rad des Fahrzeugs 105, ein Kompasses oder ein Inertialsystem. Die Positioniereinrichtung 135 ist dazu eingerichtet, eine geographische Position des Fahrzeugs 105 zu bestimmen. Bevorzugt wird zusätzlich eine Bestimmungsgenauigkeit oder Bestimmungsunsicherheit bestimmt, die angibt, mit welchem Bestimmungsfehler bei einer bestimmten geographischen Position zu rechnen ist. Die Bestimmungsgenauigkeit kann beispielsweise sinken, wenn nur wenige Signale von verschiedenen Satelliten empfangen werden, die Signale aus geometrisch ungünstigen Richtungen eintreffen oder stark verrauscht sind.The positioning device 135 can in particular include a receiver for signals from a satellite-based navigation system such as GNSS2, GPS or GLONASS. Further sources of information can be provided by the positioning device 135 be used, for example a speed sensor on a wheel of the vehicle 105 , a compass or an inertial system. The positioning device 135 is set up a geographical position of the vehicle 105 to determine. In addition, a determination accuracy or determination uncertainty is preferably determined, which indicates which determination error is to be expected for a specific geographic position. The accuracy of determination can decrease, for example, if only a few signals are received from different satellites, the signals arrive from geometrically unfavorable directions or are very noisy.

Die Speichervorrichtung 140 enthält bevorzugt Kartendaten, die eine oder mehrere Straßen 115 im Bereich des Fahrzeugs 105 beschreiben. Dabei ist eine Straße 115 üblicherweise in eine Serie von Straßenabschnitten 110 unterteilt, die unterschiedliche Längen aufweisen können. Eine Straße 115 oder ein Straßenabschnitt 110 kann in seinem geometrischen Verlauf beschrieben sein. Einem Straßenabschnitt 110 können Attribute zugeordnet sein, von denen eines eine topologische Verwechslungsgefahr umfassen kann, die ausdrückt, wie leicht der Straßenabschnitt 110 mit einem nahe liegenden anderen Straßenabschnitt 110 verwechselt werden kann.The storage device 140 preferably contains map data covering one or more streets 115 in the area of the vehicle 105 describe. There is a street 115 usually in a series of road sections 110 divided, which can have different lengths. A street 115 or a section of road 110 can be described in its geometric course. A section of street 110 Attributes may be associated, one of which may include a topological confusion that expresses how easily the road section is 110 with a nearby other stretch of road 110 can be confused.

Die Angabe bezieht sich üblicherweise auf eine bestimmte geographische Position mit einer Bestimmungsungenauigkeit ungleich null. Je größer die Bestimmungsungenauigkeit ist und je größer die topologische Verwechslungsgefahr ist, desto schwieriger ist die korrekte Bestimmung des Straßenabschnitts 110, auf dem sich das Fahrzeug 105 befindet. Umgekehrt kann auch bei einer hohen Bestimmungsungenauigkeit aber niedrigen Verwechslungsgefahr der Straßenabschnitt 110 gut bestimmt werden. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die geographische Position nur ungenau bestimmt werden konnte, im Bereich des Fahrzeugs 105 aber nur ein einziger Straßenabschnitt 110 bzw. nur eine Straße 115 liegt. Andererseits kann auch bei geringer Bestimmungsungenauigkeit und hoher Verwechslungsgefahr der benutzte Straßenabschnitt 110 gut bestimmt werden, beispielsweise wenn sich das Fahrzeug 105 im Bereich mehrerer parallel verlaufender Straßen befindet, die Bestimmungsungenauigkeit aber sehr hoch ist. Befindet sich das Fahrzeug 105 auf einer Kreuzung zweier Straßenabschnitte 110, so kann unabhängig von der Bestimmungsungenauigkeit keine eindeutige Bestimmung des Straßenabschnitts erfolgen, ohne Zusatzinformationen zu berücksichtigen.The information usually refers to a specific geographical position with a non-zero determination inaccuracy. The greater the inaccuracy of the determination and the greater the risk of confusion, the more difficult it is to determine the road section correctly 110 on which the vehicle is located 105 located. Conversely, even with a high inaccuracy of determination but low risk of confusion, the road section 110 be well determined. This can be the case, for example, if the geographical position could only be determined inaccurately in the area of the vehicle 105 but only one section of the road 110 or just one street 115 lies. On the other hand, even if the determination is inaccurate and there is a high risk of confusion, the road section used can 110 well determined, for example when the vehicle is 105 is located in the area of several parallel streets, but the determination inaccuracy is very high. The vehicle is located 105 at an intersection of two road sections 110 , regardless of the inaccuracy of the determination, no definite determination of the road section can be made without taking additional information into account.

Die Kommunikationseinrichtung 145 ist zur Kommunikation mit der externen Stelle 120 eingerichtet, insbesondere über ein Mobilfunknetz. Von der externen Stelle können Karteninformationen bezogen werden, die insbesondere die Verwechslungsgefahr eines Straßenabschnitts 110 mit einem oder mehreren anderen Straßenabschnitten 110 betrifft. Dazu kann eine Anfrage an die externe Stelle 120 gestellt werden, beispielsweise auf der Basis einer bestimmten geographischen Position, eines Straßenabschnitts oder eines vorbestimmten Gebiets. Die externe Stelle 120 kann mit Karteninformationen antworten, welche das topologische Fehlbestimmungsrisiko umfassen. In einer alternativen Ausführungsform kann die externe Stelle ihrerseits insbesondere aktualisierte Karteninformationen zum Herunterladen anbieten oder an das Fahrzeug 105 versenden.The communication device 145 is for communication with the external body 120 set up, especially over a cellular network. Map information can be obtained from the external location, in particular the risk of confusion of a road section 110 with one or more other road sections 110 concerns. This can be done by sending an inquiry to the external body 120 be made, for example based on a specific geographic position, a road section or a predetermined area. The external body 120 can respond with map information that includes the topological risk of misidentification. In an alternative embodiment, the external point in turn can in particular offer updated map information for downloading or to the vehicle 105 to ship.

Über die Schnittstelle 150 kann eine bestimmte Position des Fahrzeugs 105 oder ein bestimmter Straßenabschnitt 110, auf dem sich das Fahrzeug 105 befindet, an eine andere Einrichtung an Bord des Fahrzeugs 105 bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform betrifft diese Einrichtung die Steuerung einer Fahrfunktion des Fahrzeugs 105, insbesondere eine hoch automatisierte Fahrfunktion, die eine Längs- und/oder Quersteuerung des Fahrzeugs 105 umfassen kann. Die Fahrfunktion kann auch unmittelbar durch die Vorrichtung 125 gesteuert werden.Via the interface 150 can be a specific position of the vehicle 105 or a certain section of road 110 on which the vehicle 105 to another facility on board the vehicle 105 to be provided. In one embodiment, this device relates to the control of a driving function of the vehicle 105 , in particular a highly automated driving function, the longitudinal and / or lateral control of the vehicle 105 may include. The driving function can also be carried out directly by the device 125 to be controlled.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines ersten Verfahrens 200, das alternativ an Bord des Fahrzeugs 105 oder durch die externe Stelle 120 ausgeführt werden kann. Ziel des Verfahrens 200 ist die Bestimmung eines topologischen Fehlbestimmungsrisikos für einen Straßenabschnitt 110. Das Fehlbestimmungsrisiko beschreibt eine topologische Konstellation des Straßenabschnitts 110 bezüglich eines oder mehrerer umliegender Straßenabschnitte 110 und kann dem Straßenabschnitt 110 zugeordnet werden. Üblicherweise impliziert eine Verwechslungsgefahr eines ersten Straßenabschnitts 110 mit einem zweiten Straßenabschnitt auch eine Verwechslungsgefahr in umgekehrter Richtung. 2nd shows a flow chart of a first method 200 , which is alternatively on board the vehicle 105 or through the external body 120 can be executed. Aim of the procedure 200 is the determination of a topological misidentification risk for a section of road 110 . The risk of incorrect determination describes a topological constellation of the road section 110 with respect to one or more surrounding road sections 110 and can the road section 110 be assigned. Usually there is a risk of confusion of a first section of road 110 with a second road section there is also a risk of confusion in the opposite direction.

In einem Schritt 205 wird ein Straßenabschnitt 110 erfasst und in einem Schritt 210 können einer oder mehrere weitere Straßenabschnitte 110 erfasst werden, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs oder Abstands liegen. Dabei sind die Straßenabschnitte bevorzugt unterschiedlichen Straßen zugeordnet, sodass sie möglichst nicht in Fahrtrichtung aneinander angrenzen.In one step 205 becomes a road section 110 captured and in one step 210 can be one or more other road sections 110 are detected, which are within a predetermined range or distance. The road sections are preferably assigned to different roads, so that they preferably do not adjoin each other in the direction of travel.

In einem Schritt 215 kann eine Anzahl weiterer Straßenabschnitte 110 bestimmt werden. Je mehr Straßenabschnitte 100 im vorbestimmten Bereich gefunden wurden, desto größer kann das zu bestimmende Fehlbestimmungsrisiko sein.In one step 215 can be a number of other road sections 110 be determined. The more road sections 100 were found in the predetermined range, the greater the risk of incorrect determination to be determined.

In einem Schritt 220 können Abstände zwischen dem Straßenabschnitt 110 und den weiteren Straßenabschnitten 110 bestimmt werden. Insbesondere können minimale gegenseitige Abstände betrachtet werden. Optional können auch Abstände zwischen Paaren der weiteren Straßenabschnitte 110 bestimmt werden. Je näher ein anderer Straßenabschnitt 110 am bestimmten Straßenabschnitt 110 liegt, desto höher kann das zu bestimmende Fehlbestimmungsrisiko sein.In one step 220 can distances between the road section 110 and the other road sections 110 be determined. In particular, minimal mutual distances can be considered. As an option, distances between pairs of other road sections can also be used 110 be determined. The closer another section of road 110 on the certain section of the road 110 lies, the higher the risk of misidentification to be determined.

In einem Schritt 225 kann ein Verlauf des bestimmten Straßenabschnitts 110 mit Verläufen der weiteren Straßenabschnitte verglichen werden. Dabei können topologische Merkmale wie eine Fahrtrichtung, eine Erstreckungsrichtung, eine Krümmung oder eine Steigung betrachtet werden. Je ähnlicher zwei Straßenabschnitte 110 geformt und/oder orientiert sind, desto höher kann das zu bestimmende Fehlbestimmungsrisiko sein.In one step 225 can be a course of the particular section of road 110 be compared with the course of the other road sections. Topological features such as a direction of travel, a direction of extension, a curvature or an incline can be considered. The more similar two road sections 110 are shaped and / or oriented, the higher the risk of misidentification to be determined.

In einem Schritt 230 kann schließlich das Fehlbestimmungsrisiko des bestimmten Straßenabschnitts 110 mit einem oder mehreren der weiteren Straßenabschnitte 110 auf der Basis der vorbereitenden Betrachtungen der Schritte 215 bis 225 bestimmt werden. Dabei können auch gegenseitige Einflüsse bestimmter Teilergebnisse berücksichtigt werden. Das Verfahren 200 kann iterativ für alle Straßenabschnitte 110 eines vorbestimmten Gebiets durchgeführt werden.In one step 230 can eventually the risk of misidentification of the particular section of road 110 with one or more of the other road sections 110 based on the preparatory considerations of the steps 215 to 225 be determined. Mutual influences of certain partial results can also be taken into account. The procedure 200 can be iterative for all road sections 110 of a predetermined area.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines weiteren Verfahrens 300, das insbesondere an Bord eines Fahrzeugs 105 ausgeführt werden kann. Das Verfahren 300 erfordert die Kenntnis eines einem Straßenabschnitt 110 zugeordneten Fehlbestimmungsrisikos. Das Fehlbestimmungsrisiko kann zuvor mittels des Verfahrens 200 bestimmt und bereitgestellt worden sein. Alternativ kann das Verfahren 300 bei Bedarf im Rahmen des Verfahrens 200 durchgeführt werden. 3rd shows a flowchart of a further method 300 , especially on board a vehicle 105 can be executed. The procedure 300 requires knowledge of a section of road 110 associated risk of misidentification. The risk of incorrect determination can be determined beforehand using the method 200 have been determined and provided. Alternatively, the procedure 300 if necessary as part of the procedure 200 be performed.

In einem Schritt 305 wird eine geographische Position des Fahrzeugs 105 bestimmt, insbesondere mittels der Positioniereinrichtung 135. In einem Schritt 310 wird bevorzugt eine Bestimmungsgenauigkeit der bestimmten Position bestimmt. Auf der Basis der bestimmten Position und Kartendaten, die den Verlauf wenigstens eines Straßenabschnitts innerhalb eines vorbestimmten Bereichs um die bestimmte geographische Position umfassen, können in einem Schritt 315 einer oder mehrere Kandidaten für Straßenabschnitte 110 bestimmt werden, auf denen sich das Fahrzeug 105 befinden könnte. Kann nur ein Kandidat bestimmt werden, so kann dieser akzeptiert und das Verfahren 300 abgebrochen werden. Vorliegend wird von mehreren bestimmten Kandidaten ausgegangen.In one step 305 becomes a geographic position of the vehicle 105 determined, in particular by means of the positioning device 135 . In one step 310 a determination accuracy of the determined position is preferably determined. On the basis of the determined position and map data, which comprise the course of at least one road section within a predetermined area around the determined geographical position, in one step 315 one or more candidates for road sections 110 be determined on which the vehicle 105 could be. If only one candidate can be selected, then this can be accepted and the procedure 300 be canceled. In the present case, several specific candidates are assumed.

In einem Schritt 320 wird das Fehlbestimmungsrisiko bestimmt, das einem der Kandidaten der Straßenabschnitte 110 zugeordnet ist. In einem nachfolgenden Schritt 325 kann bestimmt werden, ob mit ausreichender Sicherheit bestimmt werden konnte, welcher der Kandidaten den Straßenabschnitt 110 betrifft, auf dem sich das Fahrzeug 105 befindet. Dazu können insbesondere die Bestimmungsunsicherheit und das Fehlbestimmungsrisiko betrachtet werden. In einer Ausführungsform ist das Fehlbestimmungsrisiko derart angegeben, dass es ausdrückt, welche Bestimmungsunsicherheit maximal tolerabel ist, um mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit eine korrekte Zuordnung der bestimmten Position zum Straßenabschnitt 110 zu erlauben. Liegt die Bestimmungsungenauigkeit über dem Fehlbestimmungsrisiko, so kann bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug 105 auf dem Straßenabschnitt 110 befindet. Andernfalls kann keine ausreichend sichere Bestimmung möglich sein.In one step 320 the misidentification risk is determined that one of the candidates of the road sections 110 assigned. In a subsequent step 325 can be determined whether it could be determined with sufficient certainty which of the candidates the road section 110 concerns on which the vehicle is located 105 located. In particular, the uncertainty of determination and the risk of incorrect determination can be considered. In one embodiment, the risk of incorrect determination is specified in such a way that it expresses which determination uncertainty is maximally tolerable, with a predetermined probability of correctly assigning the determined position to the road section 110 to allow. If the determination inaccuracy lies above the risk of incorrect determination, it can be determined that the vehicle 105 on the road section 110 located. Otherwise, a sufficiently reliable determination may not be possible.

Optional kann eine Position des Fahrzeugs 105 mittels eines adaptiven Filters, insbesondere eines Kalman Filters bestimmt werden. Dabei kann das Fehlbestimmungsrisiko wie die bestimmte geographische Position eine Eingangsgröße des Filters darstellen. Der Filter kann bestimmte geographische Positionen einer zeitlichen Reihe berücksichtigen, sodass bei wiederholtem Durchlaufen des Verfahrens 300 die Bestimmungsungenauigkeit der bestimmten Position verringert werden kann. Die durch den Filter bestimmte Position kann zur Bestimmung des Straßenabschnitts 110 verwendet werden. Optionally, a position of the vehicle 105 be determined by means of an adaptive filter, in particular a Kalman filter. The risk of incorrect determination, like the specific geographical position, can represent an input variable of the filter. The filter can take into account certain geographic positions of a time series, so that the process is repeated 300 the determination inaccuracy of the determined position can be reduced. The position determined by the filter can be used to determine the road section 110 be used.

4 zeigt beispielhafte Kartendaten 400 mit mehreren Straßenabschnitten 110. Beispielhaft sind eine erste Straße 405, eine zweite Straße 410 und eine dritte Straße 415 dargestellt, die jeweils eine Reihe von Straßenabschnitten 110 umfassen. Jeder Straßenabschnitt 110 erstreckt sich zwischen zwei Knoten 420 einer Straße 405-415. 4th shows exemplary map data 400 with several road sections 110 . A first street is an example 405 , a second street 410 and a third street 415 shown, each a series of road sections 110 include. Every street section 110 extends between two nodes 420 a street 405-415 .

In einem ersten beispielhaften Gebiet 425 verlaufen Straßenabschnitte 110 unterschiedlicher Straßen 405-415 nahe beieinander. Eine beispielhaft bestimmte geographische Position 430 des Fahrzeugs 105, dargestellt durch das Zentrum eines Fadenkreuzes, liegt sehr nahe an oder auf einem der Straßenabschnitte 110. Ein erster Bereich 435 symbolisiert eine erste, geringe Bestimmungsungenauigkeit. Im ersten Bereich 435 liegt nur ein einziger Straßenabschnitt 110, sodass der befahrene Straßenabschnitt 110 - mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit - sicher bestimmt werden kann.In a first exemplary area 425 run sections of road 110 different roads 405-415 close to each other. An exemplary determined geographic position 430 of the vehicle 105 , represented by the center of a crosshair, is very close to or on one of the street sections 110 . A first area 435 symbolizes a first, slight determination inaccuracy. In the first area 435 there is only one section of the street 110 , so that the section of road traveled 110 - with a predetermined probability - can be determined reliably.

Ein zweiter Bereich 440 symbolisiert eine mittlere Bestimmungsungenauigkeit. Im zweiten Bereich 440 liegen bereits zwei Straßenabschnitte 110, sodass zwei Kandidaten für Straßenabschnitte 110 zur bestimmten geographischen Position 430 bestimmt werden können. Ein dritter Bereich 445 symbolisiert eine hohe Bestimmungsungenauigkeit, die zur Bestimmung dreier Kandidaten für Straßenabschnitte 110 führen kann.A second area 440 symbolizes a medium inaccuracy of determination. In the second area 440 there are already two road sections 110 , so two candidates for road sections 110 to the specific geographic position 430 can be determined. A third area 445 symbolizes a high degree of inaccuracy in the determination of three candidates for road sections 110 can lead.

Zur Bestimmung des benutzten Straßenabschnitts 110 kann jedoch zusätzlich das einem Straßenabschnitt 110 im Bereich 435-445 zugeordnete Fehlbestimmungsrisiko berücksichtigt werden. Beispielsweise könnten die im zweiten Bereich 440 liegenden Straßenabschnitte 110 einander relativ unähnlich sein, sodass sie mit geringen Fehlbestimmungsrisiken ausgezeichnet sind. Trotz des Vorliegens zweier Kandidaten kann dann eine eindeutige Bestimmung möglich sein, indem insbesondere derjenige Straßenabschnitt 110 bestimmt wird, welcher der bestimmten Position 430 am nächsten liegt.To determine the section of road used 110 can also be a section of the street 110 in the area 435-445 assigned misidentification risk are taken into account. For example, in the second area 440 lying road sections 110 are relatively dissimilar to each other so that they are characterized by low risk of misidentification. In spite of the presence of two candidates, a clear determination can then be possible, in particular by that road section 110 it is determined which of the particular position 430 closest.

In einem zweiten Gebiet 455 kann auch bei hoher Bestimmungsunsicherheit nur ein Kandidat für den befahrenen Straßenabschnitt 110 bestimmt werden.In a second area 455 can only be a candidate for the section of road traveled, even if there is a high degree of uncertainty 110 be determined.

BezugszeichenlisteReference list

100100: Systemsystem
105105: Fahrzeug, insbesondere KraftfahrzeugVehicle, especially motor vehicle
110110: StraßenabschnittRoad section
115115: Straßeroad
120120: externe Stelleexternal body
125125: Vorrichtungcontraption
130130: VerarbeitungseinrichtungProcessing device
135135: PositioniereinrichtungPositioning device
140140: SpeichervorrichtungStorage device
145145: KommunikationseinrichtungCommunication device
150150: Schnittstelle interface
200200: erstes Verfahrenfirst procedure
205205: Erfassen StraßenabschnittCapture road section
210210: Bestimmen andere StraßenabschnitteDetermine other road sections
215215: Bestimmen AnzahlDetermine number
220220: Vergleichen AbständeCompare distances
225225: Vergleichen VerläufeCompare courses
230230: Bestimmen topologisches Fehlbestimmungsrisiko Determine topological risk of misidentification
300300: zweites Verfahrensecond procedure
305305: Bestimmen PositionDetermine position
310310: Bestimmen BestimmungsgenauigkeitDetermine accuracy of determination
315315: Bestimmen Kandidat für StraßenabschnittDetermine candidate for road section
320320: Bestimmen FehlbestimmungsrisikoDetermine misidentification risk
325325: Kandidat sicher bestimmt?Certainly determined candidate?
330330: Bestimmen Straßenabschnitt / Position Determine road section / position
400400: KartendatenCard data
405405: erste Straßefirst Street
410410: zweite Straßesecond Street
415415: dritte Straßethird street
420420: Knotennode
425425: erstes Gebietfirst area
430430: Positionposition
435435: erster Bereichfirst area
440440: zweiter Bereichsecond area
445445: dritter Bereichthird area
455455: zweites Gebietsecond area

Claims

Method (300) for determining the position of a vehicle (105), the method (300) comprising the following steps: - determining (305) a geographical position (430) of the vehicle (105); - determining (315) a road section (110) in the region of the geographical position (430), - wherein the road section (110) is associated with a misidentification risk, which describes a topological risk of confusion of the road section (110) with another road section (110), the road sections (110) being assigned to different roads (405-415); and - determining (325) whether the vehicle (105) is on the determined road section (110) based on the determined position (430) and the misidentification risk.

Method (300) according to Claim 1 The risk of incorrect determination is determined as a function of a number of further road sections (110) which are located in the region of the road section (110) and are each assigned to a different road (405-415) than the specific road section (110).

Method (300) according to Claim 1 or 2nd , the risk of incorrect determination being determined as a function of the similarity of courses of the road sections (110).

Method (300) according to one of the preceding claims, wherein the position (430) of the vehicle (105) is determined (330) on the basis of the determined position (430) and the risk of misidentification of the road section (110).

Method (300) according to Claim 4 , wherein the position (430) of the vehicle (105) is determined on the basis of a time profile of certain positions (430) and the risk of incorrect determination of the road section (110).

Method (300) according to Claim 5 The position (430) of the vehicle (105) is determined using an adaptive filter.

Method (300) according to one of the preceding claims, wherein a probability with which the vehicle (105) is on the determined road section (110) is determined (325) on the basis of the misidentification risk.

Method (300) according to Claim 7 wherein a driving function of the vehicle (105) is controlled (330) if the probability exceeds a predetermined threshold.

Method (300) according to one of the preceding claims, wherein the misidentification risk is determined such that the vehicle (105) is with a predetermined probability on the determined road section (110) if an accuracy of determination of the determined position (430) exceeds the misidentification risk.

Method (300) according to Claim 9 , wherein the section of road (110) is associated with a plurality of misidentification risks which relate to different, predetermined probabilities.

Device (125) for determining the position (430) of a vehicle (105), the device (125) comprising: - a positioning device (430) for determining a geographical position (430) of the vehicle (105); a storage device (140) for storing information of at least one road section (110) in the region of the geographical position (430), - wherein the information includes a risk of incorrect determination, which describes a topological risk of confusion of the road section (110) with another road section (110), the road sections (110) being assigned to different roads; and a processing device (130) configured to determine whether the vehicle (105) is on the determined road section (110) based on the determined position (430) and the risk of misidentification.

Device (125) after Claim 11 further comprising a wireless communication device (145) for receiving the information from a remote location (120).

Vehicle (105) comprising a device (125) according to Claim 11 or 12th .

System (100) comprising a device (125) according to Claim 11 or 12th and the external body.