DE102018220782A1 - Localization of a vehicle based on dynamic objects - Google Patents

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Matthias Haug
Benjamin Voelz
Michael Gabb
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Matthias Maier
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zum Durchführen einer Lokalisierung, insbesondere eines Fahrzeugs, durch ein Steuergerät, wobei ein Umgebungsmodell mit dynamischen Objekten über eine Kommunikationsverbindung empfangen wird, aus Messdaten von mindestens einem mit dem Steuergerät verbundenen Sensor ein lokales Umgebungsmodell mit lokal erkannten dynamischen Objekten erstellt wird, und eine Position des Steuergeräts durch einen Abgleich der Objekte des lokalen Umgebungsmodells mit den Objekten des empfangenen Umgebungsmodells ermittelt wird. Des Weiteren ist ein Steuergerät offenbart.Disclosed is a method for performing a localization, in particular of a vehicle, by a control device, wherein an environmental model with dynamic objects is received via a communication link, a local environment model with locally recognized dynamic objects is created from measurement data from at least one sensor connected to the control device, and a position of the control device is determined by comparing the objects of the local environment model with the objects of the received environment model. A control unit is also disclosed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen einer Lokalisierung, insbesondere eines Fahrzeugs, durch ein Steuergerät sowie ein Steuergerät zum Verbinden mit mindestens einem Sensor, zum Auswerten von Messdaten des Sensors und zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung mit einer Servereinheit.The invention relates to a method for performing a localization, in particular of a vehicle, by a control device and a control device for connecting to at least one sensor, for evaluating measurement data of the sensor and for establishing a communication connection with a server unit.

Stand der TechnikState of the art

Für die Navigation von Fahrzeugen und für automatisierbare Fahrfunktionen von Fahrzeugen ist eine präzise Positionsbestimmung essentiell. Üblicherweise werden Daten von einem globalen Navigationssatellitensystem bzw. GNSS für die Positionsbestimmung des Fahrzeugs verwendet. Derartige GNSS-Daten werden beispielsweise von Satelliten bereitgestellt. Ein Positionssensor, wie beispielsweise ein GPS-Sensor, kann die GNSS-Daten empfangen und daraus eine Position des Fahrzeugs berechnen.Precise position determination is essential for the navigation of vehicles and for automated driving functions of vehicles. Usually, data from a global navigation satellite system or GNSS is used to determine the position of the vehicle. Such GNSS data are provided by satellites, for example. A position sensor, such as a GPS sensor, can receive the GNSS data and use it to calculate a position of the vehicle.

Zum Empfangen von GNSS-Daten der Satelliten ist üblicherweise eine freie Strecke zwischen dem Positionssensor und den Satelliten notwendig. Somit können Vegetation und Gebäude den Empfang der GNSS-Daten und die Präzision der Positionsbestimmung beeinträchtigen. Des Weiteren sind für eine hochgenaue Positionierung Korrekturdaten notwendig.A free path between the position sensor and the satellites is usually necessary to receive GNSS data from the satellites. This means that vegetation and buildings can impair the reception of GNSS data and the precision of the position determination. Correction data are also required for highly precise positioning.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gesehen werden, ein Verfahren und ein Steuergerät vorzuschlagen, die eine Lokalisierung eines Fahrzeugs unabhängig von GPS-Daten ermöglichen.The object on which the invention is based can be seen in proposing a method and a control device which enable a vehicle to be localized independently of GPS data.

Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.This object is achieved by means of the respective subject of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of dependent subclaims.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Durchführen einer Lokalisierung, insbesondere eines Fahrzeugs, durch ein Steuergerät bereitgestellt.According to one aspect of the invention, a method for performing a localization, in particular a vehicle, is provided by a control device.

In einem Schritt wird ein Umgebungsmodell mit dynamischen Objekten über eine Kommunikationsverbindung empfangen.In one step, an environmental model with dynamic objects is received via a communication link.

Des Weiteren wird aus Messdaten von mindestens einem mit dem Steuergerät verbundenen Sensor ein lokales Umgebungsmodell mit lokal erkannten dynamischen Objekten erstellt. Die Messdaten können seriell und/oder parallel zum Empfangen des Umgebungsmodells durch den mindestens einen Sensor ermittelt und vom Steuergerät ausgewertet werden.Furthermore, a local environment model with locally recognized dynamic objects is created from measurement data from at least one sensor connected to the control device. The measurement data can be determined serially and / or in parallel with the reception of the environmental model by the at least one sensor and evaluated by the control unit.

Anschließend wird eine Position des Steuergeräts durch einen Abgleich der Objekte des lokalen Umgebungsmodells mit den Objekten des empfangenen Umgebungsmodells ermittelt.A position of the control device is then determined by comparing the objects of the local environment model with the objects of the received environment model.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Steuergerät, insbesondere für ein Fahrzeug, bereitgestellt. Das Steuergerät dient zum Verbinden mit mindestens einem Sensor und zum Auswerten von Messdaten des Sensors. Des Weiteren kann das Steuergerät eine Kommunikationsverbindung mit einer Servereinheit herstellen. Das Steuergerät ist dazu eingerichtet, das Verfahren zum Durchführen einer Lokalisierung auszuführen.According to a further aspect of the invention, a control device, in particular for a vehicle, is provided. The control device is used to connect to at least one sensor and to evaluate measurement data from the sensor. Furthermore, the control device can establish a communication connection with a server unit. The control device is set up to carry out the method for performing a localization.

Durch das Verfahren kann eine Geolokalisierung von Fahrzeugen mit einem entsprechenden Steuergerät bereitgestellt werden, die nicht mit detaillierten, eventuell sogar sensorspezifischen, digitalen Karten ausgestattet sind. Insbesondere benötigt das Steuergerät keine GPS-Korrekturdaten oder Differential GPS.The method can be used to provide a geolocation of vehicles with a corresponding control device, which are not equipped with detailed, possibly even sensor-specific, digital maps. In particular, the control unit does not require any GPS correction data or differential GPS.

Das über die Kommunikationsverbindung vom Steuergerät empfangene Umgebungsmodell kann beispielsweise von einer externen Servereinheit empfangen werden.The environmental model received by the control device via the communication connection can be received, for example, by an external server unit.

Das Umgebungsmodell kann insbesondere ein globales oder ein regionales Umgebungsmodell sein, welches statische und dynamische Daten der Fahrzeuge im Umfeld des Steuergeräts beinhaltet. Hierzu kann eine initiale Position des Steuergeräts benötigt sein.The environmental model can in particular be a global or a regional environmental model, which contains static and dynamic data of the vehicles in the environment of the control device. An initial position of the control unit may be required for this.

Die initiale Positionsangabe des Steuergeräts kann unpräzise, beispielsweise durch nicht korrigierte GNSS Daten oder durch Lokalisierung externer Sensoren, ermittelt werden. Durch die Kenntnis der initialen Position des Steuergeräts kann das Verfahren zum Lokalisieren des Steuergeräts beschleunigt werden, da nicht das gesamte globale Umgebungsmodell bei einer Assoziierung der dynamischen Objekte gescannt bzw. berücksichtigt wird.The initial position information of the control unit can be determined imprecisely, for example by uncorrected GNSS data or by localizing external sensors. By knowing the initial position of the control device, the method for locating the control device can be accelerated, since the entire global environment model is not scanned or taken into account when associating the dynamic objects.

Die Kommunikationsverbindung zwischen dem Steuergerät und der externen Servereinheit kann eine drahtlose Kommunikationsverbindung sein. Insbesondere kann die Kommunikationsverbindung auf einem WLAN, GSM, UMTS, LTE, 5G und dergleichen Übertragungsstandard basieren.The communication link between the control device and the external server unit can be a wireless communication link. In particular, the communication connection can be based on a WLAN, GSM, UMTS, LTE, 5G and the like transmission standard.

Durch das Verfahren können typische Nachteile von statischen, georeferenzierten Kartenlandmarken umgangen werden. Derartige Nachteile können beispielsweise abstrahierte Merkmale sein, welche insbesondere in Stadtgebieten Mehrdeutigkeiten bei der Auswertung verursachen.Typical disadvantages of static, geo-referenced map landmarks can be avoided by the method. Such disadvantages can be abstracted features, for example, which cause ambiguities in the evaluation, especially in urban areas.

Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren sensorunabhängig betrieben werden. Somit kann das Verfahren auch nach einem Austausch oder einer Verbesserung von Sensoren unverändert betrieben werden.Furthermore, the method according to the invention can be operated independently of the sensor. The method can thus be operated unchanged even after an exchange or an improvement of sensors.

Der mindestens eine mit dem Steuergerät verbindbare Sensor kann beispielsweise ein Radarsensor, ein Kamerasensor, ein Lidarsensor und dergleichen sein.The at least one sensor that can be connected to the control device can be, for example, a radar sensor, a camera sensor, a lidar sensor and the like.

Das vom Steuergerät empfangene Umgebungsmodell kann statische Objekte, wie beispielsweise Gebäude und Landmarken aufweisen. Des Weiteren kann das Umgebungsmodell dynamische Objekte, insbesondere andere Fahrzeuge, aufweisen. Dynamische Objekte sind insbesondere Objekte, die neben einer Position mindestens ein weiteres Attribut aufweisen.The environmental model received by the control device can have static objects, such as buildings and landmarks. Furthermore, the environmental model can have dynamic objects, in particular other vehicles. Dynamic objects are in particular objects that have at least one further attribute in addition to a position.

Das weitere Attribut kann hierbei eine Abmessung, eine Geschwindigkeit, eine Fahrtrichtung, eine Beschleunigung, eine Route bzw. Trajektorie und dergleichen aufweisen. Des Weiteren kann das mindestens eine Attribut zeitlich konstant oder sich zeitlich verändernd ausgestaltet sein.The further attribute can have a dimension, a speed, a direction of travel, an acceleration, a route or trajectory and the like. Furthermore, the at least one attribute can be configured to be constant over time or to change over time.

Das empfangene globale Umgebungsmodell mit den dynamischen Objekten kann in einem geografischen Koordinatensystem, wie beispielsweise ECEF oder ein beliebiges anderes erdfestes Koordinatensystem, ausgeführt sein.The received global environment model with the dynamic objects can be implemented in a geographic coordinate system, such as ECEF or any other earth-fixed coordinate system.

Das globale bzw. regionale Umgebungsmodell kann von der Servereinheit kontinuierlich oder in definierten zeitlichen Abständen durch Empfangen von Informationen anderer Fahrzeuge generiert oder aktualisiert werden.The global or regional environment model can be generated or updated by the server unit continuously or at defined time intervals by receiving information from other vehicles.

Das Steuergerät kann unter Zuhilfenahme von mindestens einem Sensor ebenfalls ein Umgebungsmodell generieren. Das vom Steuergerät genierte Umgebungsmodell ist auf das unmittelbare Umfeld des Steuergeräts beschränkt und ist somit ein lokales Umgebungsmodell mit lokal angeordneten dynamischen Objekten.The control unit can also generate an environmental model with the aid of at least one sensor. The environmental model generated by the control device is limited to the immediate environment of the control device and is therefore a local environmental model with locally arranged dynamic objects.

Lokal bedeutet in diesem Zusammenhang beispielsweise, dass das Umgebungsmodell durch eine Reichweite bzw. einen Abtastbereich der Sensorik begrenzt sein kann.In this context, local means, for example, that the environmental model can be limited by a range or a scanning range of the sensors.

Anschließend wird das lokale Umgebungsmodell wird mit dem globalen empfangenen Umgebungsmodell abgeglichen, wodurch die Geoposition des Steuergeräts und damit die Position eines Fahrzeugs mit dem Steuergerät bestimmt wird.The local environment model is then compared with the global environment model received, as a result of which the geoposition of the control device and thus the position of a vehicle is determined with the control device.

Zum Durchführen des Abgleichs werden die individuellen und insbesondere dynamischen Objekte des lokalen Umgebungsmodells zu den Objekten des empfangenen Umgebungsmodells assoziiert.To carry out the comparison, the individual and in particular dynamic objects of the local environment model are associated with the objects of the received environment model.

Die Assoziation von dynamischen Objekten ist hierbei vorteilhaft gegenüber statischen Objekten und Landmarken, da weitere Attribute neben einer Position für den Abgleich eingesetzt werden, wodurch die Genauigkeit steigt und Mehrdeutigkeiten vermieden werden.The association of dynamic objects is advantageous compared to static objects and landmarks, since additional attributes are used in addition to a position for the comparison, which increases the accuracy and avoids ambiguities.

Gemäß einer Ausführungsform werden mindestens ein dynamisches Objekt mit einer Position und einem Geschwindigkeitsvektor anhand der Messdaten des Sensors durch das Steuergerät ermittelt und mit Positionen und Geschwindigkeitsvektoren von Objekten des empfangenen Umgebungsmodells zum Lokalisieren des Steuergeräts verglichen. Dadurch, dass sowohl die lokalen Objekte als auch die Objekte des empfangenen globalen Umgebungsmodells mit einer Geschwindigkeitsinformation und einer Fahrtrichtung versehen sind, kann die Zuordnung der Position des Steuergeräts innerhalb des globalen Umgebungsmodells eindeutiger und fehlerfreier erfolgen.According to one embodiment, at least one dynamic object with a position and a speed vector is determined by the control device on the basis of the measurement data of the sensor and compared with positions and speed vectors of objects of the received environment model for localizing the control device. Because both the local objects and the objects of the received global environment model are provided with speed information and a direction of travel, the assignment of the position of the control device within the global environment model can be made more clearly and without errors.

Nach einer weiteren Ausführungsform werden mindestens ein dynamisches Objekt mit einer Position und einer Trajektorie anhand der Messdaten des Sensors durch das Steuergerät ermittelt und mit Positionen und Trajektorien von Objekten des empfangenen Umgebungsmodells zum Lokalisieren des Steuergeräts verglichen. Auf diese Weise kann eine vollständige Trajektorie oder ein Abschnitt einer Trajektorie von mindestens einem Fahrzeug bzw. einem dynamischen Objekt zum sogenannten Matching der Positionen herangezogen werden. Hierdurch kann die Präzision der Lokalisierung des Steuergeräts weiter gesteigert werden.According to a further embodiment, at least one dynamic object with a position and a trajectory are determined by the control device on the basis of the measurement data of the sensor and compared with positions and trajectories of objects of the received environment model for localizing the control device. In this way, a complete trajectory or a section of a trajectory from at least one vehicle or a dynamic object can be used for the so-called matching of the positions. As a result, the precision of the localization of the control device can be further increased.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Positionen, Geschwindigkeiten und/oder Trajektorien der lokal erkannten Objekte derart mit Objekten des empfangenen Umgebungsmodells zum Ermitteln einer Position des Steuergeräts abgeglichen, dass Abweichungen der Positionen, Geschwindigkeiten und/oder Trajektorien zwischen dem lokalen Umgebungsmodell und dem empfangenen Umgebungsmodell minimal sind. Dabei wird das lokale Umgebungsmodell bzw. Merkmale, wie Position, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung und Trajektorie der Objekte mit dem globalen Umgebungsmodell überlagert. Dabei werden die Objekte der Umgebungsmodelle zueinander verschoben, bis die Summe aller Abstände bzw. Abweichungen zwischen den assoziierten Objekten minimal ist.According to a further exemplary embodiment, the positions, speeds and / or trajectories of the locally recognized objects are compared with objects of the received environment model in order to determine a position of the control device such that deviations in the positions, speeds and / or trajectories between the local environment model and the received environment model are minimal are. The local environment model or features such as position, speed, direction of travel and trajectory of the objects are overlaid with the global environment model. The objects of the surrounding models are shifted towards each other until the sum of all distances or deviations between the associated objects is minimal.

Die Summe kann hierbei aus allen Attributen gebildet werden. Die Ego-Geoposition bzw. die Position des Steuergeräts im globalen Umgebungsmodell ist diejenige, bei der die Summe aller Abstände zwischen den assoziierten Objekten minimal ist.The sum can be formed from all attributes. The ego geoposition or the The position of the control unit in the global environment model is the one in which the sum of all distances between the associated objects is minimal.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Abweichungen der Positionen, Geschwindigkeiten und/oder Trajektorien jeweils separat oder kombiniert bei der Lokalisierung des Steuergeräts berücksichtigt. Abhängig von der Genauigkeit, mit der die jeweiligen Attribute, wie Geschwindigkeit, Fahrtrichtung und/oder Trajektorie ermittelt wurden, können unpräzise Attribute von der Lokalisierung ausgeschlossen werden. Dies kann beispielsweise anhand eines Filters erfolgen, der die Fehlertoleranzen der jeweiligen Attribute der dynamischen Objekte analysiert und für die Lokalisierung zulässt.According to a further exemplary embodiment, the deviations in the positions, speeds and / or trajectories are taken into account separately or in combination in the localization of the control device. Depending on the accuracy with which the respective attributes, such as speed, direction of travel and / or trajectory, were determined, imprecise attributes can be excluded from the localization. This can be done, for example, using a filter that analyzes the error tolerances of the respective attributes of the dynamic objects and permits them for localization.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Tracking der lokal ermittelten Objekte zum Erhöhen einer Genauigkeit der Lokalisierung durch das Steuergerät durchgeführt. Durch das Tracking können die dynamischen Objekte innerhalb eines zeitlichen Intervalls durch die mit dem Steuergerät verbundene Sensorik beobachtet und die ermittelten Messdaten vom Steuergerät analysiert werden. Hierdurch können mit zunehmender Zeit die Auswertung und das Matching des lokalen und globalen Umgebungsmodells mit einer erhöhten Genauigkeit durchgeführt werden.According to a further embodiment, the locally determined objects are tracked by the control device to increase the accuracy of the localization. Through the tracking, the dynamic objects can be observed within a time interval by the sensor system connected to the control device and the determined measurement data can be analyzed by the control device. As a result, the evaluation and matching of the local and global environment model can be carried out with increased accuracy with increasing time.

Die Abstände bzw. die Abweichungen zwischen den Objekten des lokalen und des globalen Umgebungsmodells können somit nicht nur einmal, sondern aus einer Summe mehrere Beobachtungen bzw. einer Serie aus Beobachtungen ermittelt werden. Es können hierdurch auch Ausreißer in den Messdaten der Sensoren oder Unregelmäßigkeiten bei der Auswertung kompensiert werden.The distances or the deviations between the objects of the local and the global environment model can thus not only be determined once, but from a sum of several observations or a series of observations. This can also compensate for outliers in the measurement data of the sensors or irregularities in the evaluation.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel werden basierend auf Messdaten von mindestens einem Sensor Identifikationsnummern von lokal ermittelten Objekten festgestellt und zum Durchführen des Abgleichs eingesetzt. Zum Beschleunigen der Lokalisierung und des Abgleichs der lokalen und globalen Objekte kann jedem Objekt eine Identifikationsnummer zugeordnet werden.According to a further exemplary embodiment, identification numbers of locally determined objects are determined on the basis of measurement data from at least one sensor and used to carry out the comparison. An identification number can be assigned to each object in order to accelerate the localization and the comparison of the local and global objects.

Die Identifikationsnummer kann beispielsweise temporär vergeben werden. Des Weiteren kann die Identifikationsnummer lokal begrenzt und zeitlich begrenzt gültig sein. Insbesondere kann die Identifikationsnummer durch das Steuergerät selbst generierbar sein. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Identifikationsnummer auf einer Fahrgestellnummer eines Fahrzeugs, einem Nummernschild oder einer anderen Nummer des Fahrzeugs basierend generiert und dem Fahrzeug im Umgebungsmodell zugeordnet werden.The identification number can be assigned temporarily, for example. Furthermore, the identification number can be local and valid for a limited time. In particular, the identification number can be generated by the control unit itself. According to a further embodiment, the identification number can be generated based on a chassis number of a vehicle, a license plate or another number of the vehicle and can be assigned to the vehicle in the environmental model.

Basierend auf den ermittelten Identifikationsnummern kann die Assoziation bzw. der Abgleich des lokalen Umgebungsmodells mit dem globalen Umgebungsmodell vereinfacht werden. Des Weiteren kann hierdurch eine initiale Positionsermittlung entfallen. Insbesondere kann hierbei der Abgleich der Identifikationsnummern parallel zum Abgleich der Positionen und des mindestens einen weiteren Attributs durchgeführt werden. Wobei die maximale Anzahl an übereinstimmenden Identifikationsnummern im Umfeld des Steuergeräts bei dem Abgleich gesucht wird.Based on the identified identification numbers, the association or the comparison of the local environment model with the global environment model can be simplified. Furthermore, an initial position determination can be omitted. In particular, the comparison of the identification numbers can be carried out parallel to the comparison of the positions and the at least one further attribute. The maximum number of matching identification numbers in the environment of the control unit is sought during the comparison.

Im Folgenden werden anhand von stark vereinfachten schematischen Darstellungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigen

  • 1 ein Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform zum Durchführen einer Lokalisierung,
  • 2 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einem durch Sensoren abgetasteten Umfeld zum Veranschaulichen eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform, und
  • 3 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einem durch Sensoren abgetasteten Umfeld zum Veranschaulichen eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below on the basis of highly simplified schematic representations. Show here
  • 1 1 shows a flowchart to illustrate the method according to an embodiment for performing a localization,
  • 2nd 3 shows a plan view of a vehicle with an environment scanned by sensors to illustrate a method according to an embodiment, and
  • 3rd a plan view of a vehicle with an environment scanned by sensors to illustrate a method according to a further embodiment.

In der 1 ist ein schematisches Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens 1 zum Durchführen einer Lokalisierung durch ein Steuergerät 2 gezeigt.In the 1 is a schematic flow diagram illustrating the method 1 for performing a localization by a control unit 2nd shown.

In einem Schritt werden Messdaten von Sensoren 4, 6 durch das Steuergerät 2 eingelesen und ausgewertet 8. Die Sensoren 4, 6 sind gemäß dem Ausführungsbeispiel ein Radarsensor 4 und ein Lidarsensor 6.In one step, measurement data from sensors 4th , 6 through the control unit 2nd read in and evaluated 8. The sensors 4th , 6 are a radar sensor according to the embodiment 4th and a lidar sensor 6 .

Das Steuergerät 2 ist vorzugsweise ein fahrzeuginternes Steuergerät und kann anhand der empfangenen Messdaten der Sensoren 4, 6 ein lokales Umgebungsmodell erstellen 10.The control unit 2nd is preferably an in-vehicle control unit and can be based on the received measurement data from the sensors 4th , 6 create a local environment model 10.

Parallel hierzu wird ein globales oder regionales Umgebungsmodell von einer externen Servereinheit 12 empfangen 14. Das globale Umgebungsmodell wird über eine drahtlose Kommunikationsverbindung 16 an das Steuergerät 2 übertragen. Die Kommunikationsverbindung 16 ist hierbei eine Mobilfunkverbindung, wie beispielsweise eine GSM, UMTS oder LTE-Verbindung.At the same time, a global or regional environment model is created by an external server unit 12 14. The global environment model is received over a wireless communication link 16 to the control unit 2nd transfer. The communication link 16 is a cellular connection, such as a GSM, UMTS or LTE connection.

Das lokale Umgebungsmodell weist dynamische Objekte, wie beispielsweise Fahrzeuge, im Abtastbereich A der Sensoren 4, 6 auf. Diese sind in Form von Objektpositionen und weiteren Attributen in der 2 und 3 dargestellt. Das empfangene globale Umgebungsmodell weist ebenfalls dynamische Objekte auf, die zum Durchführen eines Abgleichs mit Objekten des lokalen Umgebungsmodells eingesetzt werden.The local environment model has dynamic objects, such as vehicles, in the scanning area A of the sensors 4th , 6 on. These are in the form of object positions and other attributes in the 2nd and 3rd shown. The received global environment model also has dynamic objects which are used to carry out a comparison with objects of the local environment model.

In einem weiteren Schritt des Verfahrens 1 werden die dynamischen Objekte des lokalen durch das Steuergerät 2 berechneten Umgebungsmodells mit dynamischen Objekten des von der Servereinheit 12 übertragenen globalen Umgebungsmodells abgeglichen 18. Durch den Abgleich erfolgt die Lokalisierung 20 des Steuergeräts 2 bzw. des Fahrzeugs mit dem Steuergerät 2.In a further step of the process 1 the dynamic objects of the local by the control unit 2nd calculated environment model with dynamic objects of the server unit 12 transferred global environment model compared 18. Localization takes place through the comparison 20th of the control unit 2nd or the vehicle with the control unit 2nd .

In der 2 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug 22 mit einem durch Sensoren 4, 6 abgetasteten Umfeld bzw. Abtastbereich A zum Veranschaulichen des Verfahrens 1 gemäß einer Ausführungsform dargestellt.In the 2nd is a top view of a vehicle 22 with one through sensors 4th , 6 scanned environment or scanning area A to illustrate the process 1 shown according to an embodiment.

Es wird dabei der Abgleich der dynamischen Objekte zwischen dem lokalen Umgebungsmodell und dem globalen Umgebungsmodell sowie die Lokalisierung des Fahrzeugs 22 verdeutlicht. Hierbei sind die weiteren Attribute der dynamischen Objekte als Geschwindigkeitsvektoren VG, VL mit einem Geschwindigkeitsbetrag und einer Geschwindigkeitsrichtung ausgeführt.It is the comparison of the dynamic objects between the local environment model and the global environment model and the location of the vehicle 22 clarifies. Here are the other attributes of the dynamic objects as speed vectors VG , VL executed with a speed amount and a speed direction.

Es sind Positionen PL der dynamischen Objekte sowie die Geschwindigkeitsvektoren VL des lokalen Umgebungsmodells im Abtastbereich A dargestellt. Die Geschwindigkeitsvektoren VL weisen einen Geschwindigkeitsbetrag sowie eine Fahrtrichtung des dynamischen Objekts auf.They are positions PL of the dynamic objects as well as the speed vectors VL of the local environment model in the scanning area A shown. The speed vectors VL have a speed amount and a direction of travel of the dynamic object.

Parallel hierzu sind relevante dynamische Objekte des globalen Umgebungsmodells im Abtastbereich dargestellt. Dabei werden Positionen PG und Geschwindigkeitsvektoren VG der dynamischen Objekte des globalen Umgebungsmodells gezeigt.At the same time, relevant dynamic objects of the global environment model are shown in the scanning area. Doing positions PG and velocity vectors VG of the dynamic objects of the global environment model.

Zum Durchführen des Abgleichs werden die Positionen PG, PL sowie die Geschwindigkeitsvektoren VG, VL zueinander verschoben bzw. das lokale Umgebungsmodell relativ zum globalen Umgebungsmodell verschoben, bis die Summe der relativen Abweichungen zwischen den Positionen PG, PL und Geschwindigkeitsvektoren VG, VL minimal wird oder einen definierten Wert unterschreitet. Wird dieser Zustand erreicht, ist eine Fahrzeugposition des Fahrzeugs 22 erfolgreich bestimmt.The positions are used to carry out the comparison PG , PL as well as the speed vectors VG , VL shifted towards each other or the local environment model shifted relative to the global environment model until the sum of the relative deviations between the positions PG , PL and velocity vectors VG , VL becomes minimal or falls below a defined value. If this state is reached, a vehicle position of the vehicle 22 successfully determined.

Die 3 zeigt eine Draufsicht auf das Fahrzeug 22 mit einem durch Sensoren 4, 6 abgetasteten Umfeld A zum Veranschaulichen eines Verfahrens 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Im Gegensatz zum in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, werden hier als weitere Attribute neben den Positionen PG, PL der dynamischen Objekte die Trajektorien TG, TL der dynamischen Objekte für einen Abgleich durch das Steuergerät verwendet.The 3rd shows a plan view of the vehicle 22 with one through sensors 4th , 6 scanned environment A to illustrate a method 1 according to a further embodiment. In contrast to in 2nd illustrated embodiment, are here as additional attributes in addition to the positions PG , PL the dynamic objects the trajectories TG , TL the dynamic objects used for a comparison by the control unit.

Hierbei wird neben der Position PG von dynamischen Objekten des globalen Umgebungsmodells auch eine Trajektorie TG des jeweiligen dynamischen Objekts des globalen Umgebungsmodells genutzt. Die Trajektorie TL der lokalen dynamischen Objekte wird mit der jeweiligen Trajektorie TG der global ermittelten dynamischen Objekte verglichen bzw. gematcht.In addition to the position PG a trajectory of dynamic objects of the global environment model TG of the respective dynamic object of the global environment model. The trajectory TL of the local dynamic objects is with the respective trajectory TG the globally determined dynamic objects are compared or matched.

Anhand der Trajektorien TG, TL kann die Genauigkeit der Lokalisierung des Fahrzeugs 22 erhöht werden. Hierbei kann jede Trajektorie TG, TL aus einer Vielzahl an zeitlich versetzten Positionen der dynamischen Objekte bestehen und auch weitere Attribute, wie beispielsweise Geschwindigkeiten und Richtungen aufweisen. Durch eine erhöhte Anzahl an global und lokal ermittelten Attributen kann die Wahrscheinlichkeit für Mehrdeutigkeiten bei der Lokalisierung reduziert werden.Based on the trajectories TG , TL can the accuracy of the location of the vehicle 22 increase. Any trajectory can be used TG , TL consist of a large number of staggered positions of the dynamic objects and also have other attributes, such as speeds and directions. The probability of ambiguities in the localization can be reduced by an increased number of globally and locally determined attributes.

Claims (8)

Verfahren (1) zum Durchführen einer Lokalisierung, insbesondere eines Fahrzeugs (22), durch ein Steuergerät (2), wobei - ein Umgebungsmodell mit dynamischen Objekten über eine Kommunikationsverbindung (16) empfangen (14) wird, - aus Messdaten von mindestens einem mit dem Steuergerät (2) verbundenen Sensor (4, 6) ein lokales Umgebungsmodell mit lokal erkannten dynamischen Objekten erstellt (10) wird, - eine Position des Steuergeräts (2) durch einen Abgleich (18) der Objekte des lokalen Umgebungsmodells mit den Objekten des empfangenen Umgebungsmodells ermittelt wird.Method (1) for performing a localization, in particular a vehicle (22), by a control device (2), wherein an environmental model with dynamic objects is received (14) via a communication link (16), a local environment model with locally recognized dynamic objects is created (10) from measurement data from at least one sensor (4, 6) connected to the control device (2), - A position of the control device (2) is determined by a comparison (18) of the objects of the local environment model with the objects of the received environment model. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens ein dynamisches Objekt mit einer Position (PL) und einem Geschwindigkeitsvektor (VL) anhand der Messdaten des mindestens einen Sensors (4, 6) durch das Steuergerät (2) ermittelt und mit Positionen (PG) und Geschwindigkeitsvektoren (VL) von Objekten des empfangenen Umgebungsmodells zum Lokalisieren des Steuergeräts (2) verglichen werden.Procedure according to Claim 1 wherein at least one dynamic object with a position (PL) and a speed vector (VL) is determined by the control device (2) on the basis of the measurement data of the at least one sensor (4, 6) and with positions (PG) and speed vectors (VL) of objects of the received environment model for locating the control device (2). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens ein dynamisches Objekt mit einer Position (PL) und einer Trajektorie (TL) anhand der Messdaten des Sensors (4, 6) durch das Steuergerät (2) ermittelt und mit Positionen (PG) und Trajektorien (TG) von Objekten des empfangenen Umgebungsmodells zum Lokalisieren des Steuergeräts (2) verglichen werden.Procedure according to Claim 1 or 2nd wherein at least one dynamic object with a position (PL) and a trajectory (TL) is determined by the control device (2) on the basis of the measurement data of the sensor (4, 6) and with positions (PG) and trajectories (TG) of objects of the received Environment model for locating the control unit (2) are compared. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Positionen (PL), Geschwindigkeiten (VL) und/oder Trajektorien (TL) der lokal erkannten Objekte derart mit Objekten des empfangenen Umgebungsmodells zum Ermitteln einer Position des Steuergeräts (2) abgeglichen werden, dass Abweichungen der Positionen (PG, PL), Geschwindigkeiten (VG, VL) und/oder Trajektorien (TG, TL) zwischen dem lokalen Umgebungsmodell und dem empfangenen Umgebungsmodell minimal sind.Procedure according to one of the Claims 1 to 3rd , where the positions (PL), speeds (VL) and / or trajectories (TL) of the locally recognized objects are compared with objects of the received environment model in order to determine a position of the control device (2) in such a way that deviations in the positions (PG, PL), speeds (VG, VL) and / or trajectories ( TG, TL) between the local environment model and the received environment model are minimal. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Abweichungen der Positionen (PG, PL), Geschwindigkeiten (VG, VL) und/oder Trajektorien (TG, TL) jeweils separat oder kombiniert bei der Lokalisierung des Steuergeräts (2) berücksichtigt werden.Procedure according to Claim 4 , the deviations of the positions (PG, PL), speeds (VG, VL) and / or trajectories (TG, TL) are taken into account separately or in combination when locating the control device (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Tracking der lokal ermittelten Objekte zum Erhöhen einer Genauigkeit der Lokalisierung durch das Steuergerät (2) durchgeführt wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 5 The control unit (2) carries out tracking of the locally determined objects to increase the accuracy of the localization. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei basierend auf Messdaten von mindestens einem Sensor (4, 6) Identifikationsnummern von lokal ermittelten Objekten festgestellt und zum Durchführen des Abgleichs eingesetzt werden.Procedure according to one of the Claims 1 to 6 , based on measurement data from at least one sensor (4, 6) identification numbers of locally determined objects are determined and used to carry out the adjustment. Steuergerät (2), insbesondere für ein Fahrzeug (22), zum Verbinden mit mindestens einem Sensor (4, 6), zum Auswerten von Messdaten des Sensors (4, 6) und zum Herstellen einer Kommunikationsverbindung (16) mit einer Servereinheit (12), wobei das Steuergerät (2) dazu eingerichtet ist, das Verfahren (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.Control device (2), in particular for a vehicle (22), for connecting to at least one sensor (4, 6), for evaluating measurement data from the sensor (4, 6) and for establishing a communication connection (16) with a server unit (12) , wherein the control device (2) is set up to carry out the method (1) according to one of the preceding claims.
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