DE102019119000A1 - Bestimmen einer Fahrspurbegrenzung - Google Patents

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    • B60W2554/20Static objects

Abstract

Ein Verfahren umfasst Schritte des Erfassens einer Trajektorie eines Fahrzeugs; des Erfassens von Landmarken, die in einer Umgebung des Fahrzeugs entlang der Trajektorie beobachtet wurden; des Bestimmens eines Landmarkentyps, zu dem eine beobachtete Landmarke mit einer vorbestimmten Eindeutigkeit zugeordnet werden kann; (i) des Zuordnens einer beobachteten Landmarke zu einer bekannten Landmarke und Anpassen der Trajektorie auf der Basis beobachteter Landmarken, die bekannten Landmarken zugeordnet sind; (ii) des Bestimmens einer beobachteten Landmarke als bekannte Landmarke; und des Bestimmens eines weiteren Landmarkentyps, zu dem eine beobachtete Landmarke mit einer geringeren Eindeutigkeit zugeordnet werden kann, sowie des Wiederholens der Schritte (i) und (ii).

Description

  • Die Erfindung betrifft die Erstellung von digitalem Kartenmaterial. Insbesondere betrifft die Erfindung die Erstellung von hochgenauem Kartenmaterial, das beispielsweise für die automatisierte Steuerung eines Fahrzeugs verwendet werden kann.
  • Ein Fahrzeug kann auf einer Fahrstraße automatisch gesteuert werden. Dazu ist eine geographische Karte erforderlich, welche die Fahrstraße ausreichend genau abbildet. Um eine solche Karte anzulegen, können Beobachtungen von Fahrzeugen, die auf der Fahrstraße fahren, herangezogen werden.
  • DE 10 2013 208 521 A1 schlägt vor, ein hochgenaues Straßenmodell auf der Basis von Fahrinformationen einer Flotte von Fahrzeugen zu bestimmen.
  • Zur Bestimmung der Karte können Landmarken verwendet werden, wobei eine Landmarke beispielsweise ein Verkehrsschild, eine Fahrbahnmarkierung oder ein Straßenschild umfassen kann. Das Hinzufügen von Landmarken in eine digitale Karte hat sich als schwierig erwiesen, da hierfür eine Trajektorie des Fahrzeugs, von dem aus die Landmarken beobachtet wurden, bekannt sein muss. Gleichzeitig soll die Trajektorie des beobachtenden Fahrzeugs ja gerade auf der Basis von Landmarken bestimmt werden.
  • Ein bekanntes Verfahren verwendet einen vorbestimmten Abstand zwischen einer beobachteten und einer bekannten Landmarke, der unterschritten werden muss, um eine Zuordnung zu erlauben. Die Wahl dieses Abstands ist durchaus kritisch: wird er auf einen geringen Wert gesetzt, so werden wenige beobachtete Landmarken unter den bekannten gefunden; wird er hingegen auf einen hohen Wert gesetzt, so drohen Fehlbestimmungen. Für ein Fahrzeug, das nach einer Karte navigiert oder gesteuert wird, die auf der Basis solcher Landmarken bestimmt ist, kann eine solche Fehlbestimmung folgenschwer sein.
  • Eine der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht daher in der Angabe einer verbesserten Technik zur Bestimmung von Landmarken, insbesondere zum Zweck der Erstellung einer hochgenauen geographischen Karte. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
  • Nach einem ersten Aspekt umfasst ein Verfahren Schritte des Erfassens einer Trajektorie eines Fahrzeugs; des Erfassens von Landmarken, die in einer Umgebung des Fahrzeugs entlang der Trajektorie beobachtet wurden; des Bestimmens eines Landmarkentyps, zu dem eine beobachtete Landmarke mit einer vorbestimmten Eindeutigkeit zugeordnet werden kann; (i) des Zuordnens einer beobachteten Landmarke zu einer bekannten Landmarke und Anpassen der Trajektorie auf der Basis beobachteter Landmarken, die bekannten Landmarken zugeordnet sind; (ii) des Bestimmens einer beobachteten Landmarke als bekannte Landmarke; und des Bestimmens eines weiteren Landmarkentyps, zu dem eine beobachtete Landmarke mit einer geringeren Eindeutigkeit zugeordnet werden kann, sowie des Wiederholens der Schritte (i) und (ii).
  • Anders ausgedrückt wird vorgeschlagen, nacheinander verschiedene Landmarkentypen zu betrachten, um erst eine Zuordnung einer beobachteten zu einer bekannten Landmarke, und dann ein Lernen einer neuen Landmarke durchzuführen. Dabei können beliebig viele verschiedene Landmarkentypen gebildet werden, die bevorzugt in einer Reihenfolge absteigender Eindeutigkeit der Zuordnung betrachtet werden. Die Betrachtung von Landmarken kann beendet werden, wenn alle vorbestimmten Landmarkentypen betrachtet wurden.
  • Die Landmarkentypen können beispielsweise Punktlandmarken, Straßenbegrenzungen oder Fahrspurmarkierungen umfassen. Diese Beispiele sind in der Reihenfolge absteigender Eindeutigkeit der Zuordnung gegeben. So können beispielsweise in einem ersten Durchlauf der Schritte (i) und (ii) Punktlandmarken betrachtet werden und in einem zweiten Durchlauf Straßenbegrenzungen oder Fahrspurmarkierungen. In einer anderen Variante können auch in einem ersten Durchlauf Straßenbegrenzungen und in einem zweiten Fahrspurmarkierungen betrachtet werden. Selbstverständlich können auch Punktlandmarken, Straßenbegrenzungen und Fahrspurmarkierungen nacheinander betrachtet werden. Beispielsweise können Straßenbegrenzungen insbesondere eine laterale Positionierung einer Trajektorie verbessern, da die Straßenbegrenzungen meist eine vorwiegend longitudinale Ausdehnung haben.
  • Als Punktlandmarke wird hierin eine Landmarke verstanden, der zumindest in horizontaler Richtung eine eindeutige (punktförmige) Position zugeordnet werden kann. Als Landmarken kommen generell alle erkennbaren Strukturen in Frage, deren Positionen in wenigstens einer Raumkomponente im Wesentlichen unveränderlich sind. Beispielsweise kann eine Leitplanke als Landmarke dienen; da sie aber longitudinal nur schwach strukturiert sein kann, können bevorzugt eine laterale und/oder vertikale Komponente ihrer Position verwendet werden.
  • Durch die verbesserte laterale Positionierung der einzelnen Durchfahrungen kann es dann auch möglich sein, individuelle Fahrspurmarkierungen zu lernen. Diese können eine hohe Präzision der Positionierung erfordern, da es ansonsten insbesondere in einer Autobahnsituation mit mehreren parallelen Fahrspuren leicht zu falschen Assoziationen kommen kann.
  • Die Trajektorien in Schritt (i) können mittels Graph-SLAM (SLAM: „Simultanous Localization And Mapping“) angepasst werden. Mittels SLAM kann einer Position oder Pose jeder betrachteten Landmarke eine Variabilität zugeordnet sein, die eine Unsicherheit oder einen Fehler ihrer Bestimmung reflektieren kann. Für die Bestimmung der Trajektorien können die bekannten Landmarken fixiert werden, indem eine bekannte Landmarke mit einem Prior versehen wird, der nur eine geringe Variabilität der Landmarke erlaubt. Andere Landmarken, insbesondere unzugeordnete Landmarken des vorbestimmten Landmarkentyps, können hingegen im Rahmen der Trajektorienbestimmung repositioniert werden. Positionen der unzugeordneten Landmarken können dann plausibler sein, bevor sie in Schritt (ii) erlernt werden können.
  • Bevorzugt werden in den Schritten (i) und (ii) Trajektorien mehrerer Fahrzeuge betrachtet. Dazu können Trajektorien von Fahrzeugen ausgewählt werden, die einen vorbestimmten Abschnitt einer vorbestimmten Straße befahren haben. Zusätzlich kann gefordert sein, dass die Durchfahren nur ein vorbestimmtes maximales Alter aufweisen dürfen. Dadurch können Messfehler oder Ausreißer verbessert eliminiert oder in ihrem Einfluss abgeschwächt werden.
  • Die Trajektorien können vor Schritt (i) aneinander angepasst werden, falls keine bekannte Landmarke vorliegt. Ein erster Durchlauf von Schritt (i) kann dann gegenstandslos sein, dieser Durchlauf kann auch übersprungen werden. Im ersten Durchlauf von Schritt (ii) kann dann eine erste Landmarke als bekannt anerkannt werden.
  • Eine Zuordnung einer beobachteten zu einer bekannten Landmarke kann unter verschiedenen Bedingungen verweigert werden. Beispielsweise kann keine Zuordnung erfolgen, falls sich ein Landmarkentyp der beobachteten Landmarke von einem Landmarkentyp der bekannten Landmarke unterscheidet.
  • Die Zuordnung kann auch dann nicht erfolgen, wenn sich ein vorbestimmtes Charakteristikum an zwei typgleichen Landmarken unterscheidet. Beispielsweise können eine beobachtete Landmarke ein Verkehrsschild mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung und eine bekannte Landmarke ein Verkehrsschild mit einer Vorfahrtsregelung umfassen. Die Landmarkentypen der beiden Landmarken entsprechen in diesem Beispiel einander, jedoch unterscheiden sich die Landmarken beispielsweise bezüglich einer Form, einer Farbe, einer Größe oder eines semantischen Inhalts.
  • Außerdem kann keine Zuordnung erfolgen, falls ein Abstand zwischen der beobachteten Landmarke und der bekannten Landmarke einen weiteren vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Der Schwellenwert kann über die Iteration der Schritte (i) und (ii) verändert und insbesondere vergrößert werden. Beispielsweise kann der weitere Schwellenwert in einem ersten Durchlauf ca. 1m, in einem zweiten Durchlauf ca. 2 m und in einem dritten Durchlauf ca. 10 m betragen. Der Abstand kann klassisch als euklidischer Abstand oder auf eine andere Weise bestimmt werden, insbesondere als Mahalanobisdistanz, die einen Abstand zwischen einem Punkt und einer Verteilung ausdrückt. Der Punkt kann der Position oder Pose der beobachteten Landmarke und die Verteilung der Position oder Pose der bekannten Landmarke entsprechen. Eine umgekehrte Zuordnung ist ebenfalls möglich.
  • Der Abstand kann unter Berücksichtigung eines richtungsabhängigen Messfehlers eines die Landmarke beobachtenden Sensors bestimmt werden. Ein solcher richtungsabhängiger Messfehler ist häufig prinzipbedingt. Beispielsweise ist ein Messfehler einer Kamera in der Bildebene üblicherweise gut, entlang der Tiefenrichtung jedoch schlechter. Bei einer üblichen Kamera muss die Position einer Landmarke in Tiefenrichtung, also ein Abstand der Landmarke von der Kamera, üblicherweise auf der Basis einer Größe der abgebildeten Landmarke auf dem bereitgestellten Bild bestimmt werden. Mehrere Beobachtungen der gleichen Landmarke aus unterschiedlichen Richtungen kann die Bestimmungsgenauigkeit steigern.
  • Die Zuordnung einer beobachteten Landmarke zu einer bekannten Landmarke kann unterbleiben, falls mehrere einander widersprechende Zuordnungen in Betracht kommen.
  • Eine Zuordnung kann insbesondere nicht erfolgen, falls eine Zuordnung der beobachteten Landmarke zu mehr als einer bekannten Landmarke in Betracht kommt. Einer beobachteten Landmarke kann ein vorbestimmter Exklusivitätsradius zugeordnet werden. Befinden sich mehrere bekannte Landmarken innerhalb des Exklusivitätsradius, so kann keine Zuordnung erfolgen, um eine mögliche Falschzuordnung zu vermeiden.
  • In ähnlicher Weise kann eine Zuordnung einer beobachteten Landmarke zu einer bekannten Landmarke auch verweigert werden, falls noch eine andere beobachtete Landmarke derselben bekannten Landmarke zugeordnet werden kann. In diesem Fall können beide beobachteten Landmarken unzugeordnet bleiben; ist eine der beobachten Landmarken bereits zugeordnet, so kann die Zuordnung wieder gelöst werden.
  • Auf der Basis der Beobachtungen kann eine geographische Karte bestimmt werden. Insbesondere können dabei Beobachtungen berücksichtigt werden, die dann als bekannte Landmarken anerkannt wurden. Eine solche Karte kann auch Landmarkenkarte genannt werden. Insbesondere kann eine geographische Karte mit den bestimmten Landmarken angereichert werden. Dazu kann die Karte verschiedene Ebenen („layer“) umfassen, in denen unterschiedliche Arten von Informationen abgelegt sind. Die Landmarken können eine eigene Ebene bilden.
  • Gelernte Fahrspurmarkierungen können ebenfalls in die Karte übernommen werden und diese vervollständigen. Ist das Ziel eine bestmögliche Lokalisierung der einzelnen Trajektorien, kann diese finale Version der Karte erneut verwendet werden, um die Trajektorien zu optimieren.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann ein Fahrzeug auf der Basis der geographischen Karte gesteuert werden. Beispielsweise können eine Position, eine Trajektorie oder ein Verlauf einer Fahrstraße oder einer Fahrspur bestimmt werden, auf der das Fahrzeug fährt. Das Fahrzeug kann dann in Längs- und/oder Querrichtung in Abhängigkeit der Bestimmung gesteuert oder navigiert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann eine Trajektorie eines Fahrzeugs auf der Basis der geographischen Karte hochgenau verortet werden. Das Verorten kann ein Bestimmen des Verlaufs der Trajektorie umfassen. Die Trajektorie kann bezüglich einer Vielzahl absoluter und/oder relativer Positionen bestimmt sein. Unter hochgenau kann eine Genauigkeit zu verstehen sein, die wenigstens eine Zuordnung der Trajektorie zu einer Fahrspur einer Fahrstraße erlaubt. Ein Bestimmungsfehler kann bei ca. 2 m oder darunter liegen.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Vorrichtung folgende Elemente: eine Schnittstelle zur Erfassung einer Trajektorie eines Fahrzeugs und von Landmarken, die in einer Umgebung des Fahrzeugs entlang der Trajektorie beobachtet wurden; und eine Verarbeitungseinrichtung. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, einen Landmarkentyp zu bestimmen, zu dem eine beobachtete Landmarke mit einer vorbestimmten Eindeutigkeit zugeordnet werden kann; (i) eine beobachtete Landmarke einer bekannten Landmarke zuzuordnen und die Trajektorie auf der Basis beobachteter Landmarken, die bekannten Landmarken zugeordnet sind, anzupassen; (ii) eine beobachtete Landmarke als bekannte Landmarke zu bestimmen; und einen weiteren Landmarkentyp zu bestimmen, zu dem eine beobachtete Landmarke mit einer geringeren Eindeutigkeit zugeordnet werden kann, sowie die Schritte (i) und (ii) zu wiederholen.
  • Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Das Verfahren kann auch auf verschiedenen Verarbeitungseinrichtungen jeweils teilweise ausgeführt werden. Eine erste Verarbeitungseinrichtung kann an Bord des die Landmarken beobachtenden Fahrzeugs angebracht sein, und eine zweite Verarbeitungseinrichtung extern des Fahrzeugs.
  • Jede der Verarbeitungseinrichtungen kann 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.
  • Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:
    • 1 ein System;
    • 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens; und
    • 3 beispielhafte Trajektorien eines Fahrzeugs in unterschiedlichen Anpassungen
    illustriert.
  • 1 zeigt ein System 100, das ein Fahrzeug 105 mit einer Steuervorrichtung 110 und eine außerhalb des Fahrzeugs 105 angebrachte Stelle 115 umfasst. Das Fahrzeug 105 umfasst bevorzugt ein Landfahrzeug, weiter bevorzugt ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen. Das Fahrzeug 105 ist dazu eingerichtet, auf einer Fahrstraße 120 zu fahren. In einem Umfeld des Fahrzeugs 105 können dann verschiedene Landmarken 125 beobachtet werden.
  • Stellvertretend für einen ersten Landmarkentyp 125.1 ist eine Punktlandmarke dargestellt, die hier beispielhaft als Verkehrsschild dargestellt ist. Stellvertretend für einen zweiten Landmarkentyp 125.2 ist eine Straßenbegrenzung dargestellt, die eine laterale Begrenzung der Fahrstraße 120 repräsentieren kann. Stellvertretend für einen dritten Landmarkentyp 125.3 ist eine Fahrspurmarkierung dargestellt, die insbesondere benachbarte Fahrspuren 130 der Fahrstraße 120 lateral voneinander trennen kann. Es können auch andere Landmarkentypen 125.1 - 125.3 gebildet sein. Üblicherweise ist jedem Landmarkentyp 125.1 - 125.3 eine andere Eindeutigkeit zugeordnet, mit der eine Zuordnung einer beobachteten Landmarke 125 erfolgen kann, wie unten genauer beschrieben ist.
  • Die Vorrichtung 110 umfasst einen Sensor 135, eine Verarbeitungseinrichtung 140 und bevorzugt eine insbesondere drahtlose Schnittstelle 145. Optional kann ein Positionssensor 150 zur Bestimmung einer geographischen Position des Fahrzeugs 105 vorgesehen sein. Der Positionssensor 150 kann absolut arbeiten, beispielsweise als Empfänger eines satellitengestützen Navigationssystems, oder relativ, insbesondere als Inertialsensor oder Odometer. Bevorzugt werden Bestimmungen beider Bestimmungsarten miteinander kombiniert.
  • Der Sensor 135 ist dazu eingerichtet, einen Bereich um, insbesondere vor oder hinter den Fahrzeug 105 abzutasten und eine Trajektorie 155 zu bestimmen, optional auf der Basis einzelner Positionen oder Posen 160. Eine Pose entspricht einer Kombination aus einer Position und einer Ausrichtung. Die Position und die Ausrichtung können jeweils bezüglich drei Raumachsen angegeben sein, sodass eine Pose insgesamt sechs Werte umfassen kann. Der Sensor 135 arbeitet bevorzugt berührungslos, beispielsweise mittels Licht, Radar oder LiDAR.
  • Eine mittels des Sensors 135 erfasste Landmarke 125 kann beispielsweise durch die Verarbeitungseinrichtung 140 beispielsweise mittels eines künstlichen neuronalen Netzwerks erkannt werden. Ferner können abgetastete oder semantische Informationen der Landmarke 125 bestimmt werden. Abgetastete Informationen können beispielsweise eine Farbe oder eine Form umfassen. Semantische Informationen können insbesondere einen Bedeutungsgehalt umfassen, also beispielsweise eine juristische Implikation eines Verkehrsschilds oder ein geographischer Ort auf einem Hinweisschild. Außerdem kann eine Position 160 der Landmarke 125 kann bestimmt werden. Die Position 160 kann auf der Basis einer Abtastergebnisses des Sensors 135 und einer Position 160 oder Pose des Fahrzeugs 105 zum gleichen Zeitpunkt bestimmt werden.
  • Die Verarbeitungseinrichtung 140 ist bevorzugt dazu eingerichtet, die Trajektorie 155 oder die Posen 160 bereitzustellen und zusammen mit beobachteten Landmarken 125 mittels der Schnittstelle 145 an die Einrichtung 115 zu übermitteln. In einer weiteren Ausführungsform kann eine Funktion der Stelle 115 aber im Wesentlichen auch durch die Verarbeitungseinrichtung 140 erbracht werden oder es können rohe Sensordaten an die externe Stelle 115 übertragen werden. Die Stelle 115 umfasst eine insbesondere drahtlose Schnittstelle 165 zur Kommunikation mit dem Fahrzeug 105, eine Verarbeitungseinrichtung 170 und optional eine Speichervorrichtung 175.
  • Die Stelle 115 ist bevorzugt dazu eingerichtet, beobachtete Landmarken 125 zu erlernen. Dazu kann auch die Trajektorie 155 des Fahrzeugs 105 bestimmt werden. Auf der Basis der Landmarken 125 kann eine Karte 180 erstellt oder angereichert werden. Die Karte kann zur Navigation der Steuerung eines Fahrzeugs 105 verwendet werden, das sich vom dargestellten Fahrzeug 105 unterscheiden kann. Dazu kann die Karte oder eine Aktualisierungsinformation in das zu steuernde Fahrzeug 105 übertragen werden, das zum autonomen Fahren eingerichtet sein kann.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Bestimmen von Landmarken 125. Das Verfahren 200 kann insbesondere mittels eines Systems 100 ausgeführt werden. Beispielsweise kann ein Teil des Verfahrens 200, der oberhalb einer horizontalen, unterbrochenen Linie dargestellt ist, an Bord des Fahrzeugs 105 und insbesondere durch die Vorrichtung 110 ausgeführt werden, und ein Teil, der unterhalb der Linie dargestellt ist, durch die externe Stelle 115.
    Andere als die dargestellte Aufteilung sind auch möglich. In einer Ausführungsform werden alle Schritte mittels derselben Vorrichtung 110, 115 ausgeführt.
  • In einem Schritt 205 kann eine relative Position des Fahrzeugs 105 bestimmt werden. Dazu können insbesondere ein odometrischer Sensor 180 wie ein Raddrehzahlsensor oder ein Inertialsensor verwendet werden. In einem Schritt 210 kann eine absolute Position bestimmt werden, beispielsweise mittels eines Navigationsempfängers 180. In einem Schritt 215 können die bestimmten Positionen miteinander fusioniert werden, um eine Position oder Pose 160 zu ergeben. Direkt oder auf der Basis der Pose 160 kann auch die Trajektorie 155 des Fahrzeugs 105 bestimmt werden.
  • In einem Schritt 220 kann eine Landmarke 125 im Umfeld des Fahrzeugs 105 beobachtet werden. Die Landmarke 125 kann erkannt und ihre Position kann bestimmt werden. Zur Bestimmung kann die bestimmte Position oder Trajektorie des Fahrzeugs 105 verwendet werden, wie durch die unterbrochene Linie angedeutet ist.
  • In einem Schritt 225 kann eine beobachtete Landmarke 125 einem von mehreren vorgebestimmten Landmarkentypen 125.1 - 125.3 zugeordnet werden. Die Einteilung kann insbesondere auf der Basis struktureller oder semantischer Informationen erfolgen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die beobachtete Landmarke 125 einem der Landmarkentypen Punktlandmarken 125.1, Straßenbegrenzungen 125.2 oder Fahrspurbegrenzungen 125.3 zugeordnet werden.
  • Anschließend kann einer der Landmarkentypen 125.1 - 125.3 gewählt werden, dem die höchste Eindeutigkeit einer Zuordnung zugeordnet ist. Dieser Wert ist üblicherweise vorbestimmt und kann zuvor gesammelte Erfahrungen reflektieren. Vorliegend wird davon ausgegangen, dass die betrachteten Landmarkentypen 125.1 - 125.3 in einer Reihenfolge absteigender Eindeutigkeit genannt sind, sodass hier der erste Landmarkentyp 125.1 gewählt wird.
  • In einem Schritt 230 können beobachtete Landmarken 125 bekannten Landmarken 125 zugeordnet werden, die beispielsweise in der Karte 180 vermerkt sind. Dabei können verschiedene vorbestimmte Ausschlusskriterien beachtet werden, die eine Zuordnung verhindern können. Ein Ausschlusskriterium kann von einem gewählten Landmarkentyp 125.1 - 125.3 abhängig sein.
  • Auf der Basis zugeordneter Landmarken 125, die vom Fahrzeug 105 aus beobachtet wurden, kann in einem Schritt 235 die zuvor bestimmte Trajektorie 155 angepasst werden. Dabei kann die Trajektorie 155 derart verändert werden, dass eine beobachtete Landmarke 125 verbessert zu einer zugeordneten bekannten Landmarke 125 passt. Dieser Schritt wird hierin auch als (i) bezeichnet.
  • In einem Schritt 240, der hierin auch als (ii) bezeichnet wird, können beobachtete Landmarken 125, die dem vorbestimmten Landmarkentyp (125.1-125.3) entsprechen und noch keiner bekannten Landmarke 125 zugeordnet sind, als bekannt bestimmt werden. Beispielsweise können im ersten Durchlauf des Schritts 240 unzugeordnete Landmarken 125 des ersten Landmarkentyps 125.1 als bekannt bestimmt werden. Für die Anerkennung einer unzugeordneten Landmarke 125 als bekannte Landmarke 125 können wieder eines oder mehrere Ausschlusskriterien beachtet werden, von denen einige denen des Schritts 230 entsprechen können. Anschließend kann der nächste Landmarkentyp 125.1 - 125.3 ausgewählt werden, falls vorhanden, und die Schritte 235 und 240 können erneut durchlaufen werden.
  • Ist kein weiterer Landmarkentyp 125.1 - 125.3 mehr vorhanden, so kann in einem Schritt 245 auf der Basis der dann bekannten Landmarken 125 die Karte 180 bestimmt beziehungsweise aktualisiert werden.
  • 3 zeigt eine beispielhafte Darstellung von Trajektorien 160 eines Fahrzeugs 105 in unterschiedlichen Anpassungen. Die Darstellung erfolgt in einer fiktiven geographischen Karte 180.
  • Eine ohne Beachtung von Landmarken 125 bestimmte Trajektorie 160 ist als T0 dargestellt. Landmarken 125 sind als Quadrate, Kreise und Dreiecke dargestellt. Dabei ist jeweils eine beobachtete Landmarke 125 hell, und eine bekannte Landmarke 125 dunkel dargestellt.
  • Unter Berücksichtigung zweier erster Landmarken LM1 kann eine erste angepasste Trajektorie T1 bestimmt werden. Gegenüber der unangepasste Trajektorie T0 wurden Korrekturen im Bereich der ersten Landmarken LM1 eingefügt.
  • Unter Berücksichtigung zweier zweiter Landmarken LM2 kann eine zweite angepasste Trajektorie T2 bestimmt werden. Gegenüber der ersten angepassten Trajektorie T1 wurden Korrekturen im Bereich der zweiten Landmarken LM2 eingefügt. Es ist zu beachten, dass die zweite angepasste Trajektorie T2 die ersten Landmarken LM1 und die zweiten Landmarken LM2 berücksichtigt.
  • Unter Berücksichtigung einer dritten Landmarke LM3 kann in entsprechender Weise eine dritte angepasste Trajektorie T3 bestimmt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    System
    105
    Kraftfahrzeug
    110
    Steuervorrichtung
    115
    Stelle
    118
    Trajektorie
    120
    Fahrstraße
    125
    Landmarke
    125.1
    erster Landmarkentyp
    125.2
    zweiter Landmarkentyp
    125.3
    dritter Landmarkentyp
    130
    Fahrspur
    135
    Sensor
    140
    Verarbeitungseinrichtung
    145
    Schnittstelle
    150
    Positioniereinrichtung
    155
    Trajektorie
    160
    Position oder Pose
    165
    Schnittstelle
    170
    Verarbeitungseinrichtung
    175
    Speichervorrichtung
    180
    Karte
    200
    Verfahren
    205
    Bestimmen relative Position
    210
    Bestimmen absolute Position
    215
    Bestimmen Trajektorie
    220
    Bestimmen Sichtung
    225
    Landmarke klassifizieren
    230
    Ausschlusskriterium prüfen, Landmarke zuordnen
    235
    Anpassen Trajektorie
    240
    Hinzufügen Landmarke
    T0
    Trajektorie
    T1
    erste angepasste Trajektorie
    T2
    zweite angepasste Trajektorie
    T3
    dritte angepasste Trajektorie
    LM1
    erste Landmarke
    LM2
    zweite Landmarke
    LM3
    dritte Landmarke
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013208521 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren (200), mit folgenden Schritten: - Erfassen (215) einer Trajektorie (155) eines Fahrzeugs (105); - Erfassen (220) von Landmarken (125), die in einer Umgebung des Fahrzeugs (105) entlang der Trajektorie (155) beobachtet wurden; - Bestimmen eines Landmarkentyps (125.1-125.3), zu dem eine beobachtete Landmarke (125) mit einer vorbestimmten Eindeutigkeit zugeordnet werden kann; - (i) Zuordnen (235) einer beobachteten Landmarke (125) zu einer bekannten Landmarke (125) und Anpassen der Trajektorie (155) auf der Basis beobachteter Landmarken (125), die bekannten Landmarken (125) zugeordnet sind; - (ii) Bestimmen (240) einer beobachteten Landmarke (125) als bekannte Landmarke (125); und - Bestimmen eines weiteren Landmarkentyps (125.1-125.3), zu dem eine beobachtete Landmarke (125) mit einer geringeren Eindeutigkeit zugeordnet werden kann, und Wiederholen der Schritte (i) und (ii).
  2. Verfahren (200) nach Anspruch 1, wobei einer der Landmarkentypen (125.1-125.3) eine Punktlandmarke (125.1), eine Straßenbegrenzung (125.2) oder eine Fahrspurmarkierung (125.3) umfasst.
  3. Verfahren (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die bekannten Landmarken (125) in Schritt (i) vor dem Anpassen der Trajektorie (155) mittels Graph-SLAM fixiert werden.
  4. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in den Schritten (i) und (ii) Trajektorien (155) mehrerer Fahrzeuge (105) betrachtet werden.
  5. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Trajektorien (155) vor Schritt (i) aneinander angepasst werden, falls keine bekannte Landmarke (125) vorliegt.
  6. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Zuordnung nicht erfolgt, falls sich ein Landmarkentyp (125.1-125.3) der beobachteten Landmarke (125) von einem Landmarkentyp (125.1-125.3) der bekannten Landmarke (125) unterscheidet.
  7. Verfahren (200) nach Anspruch 6, wobei eine Zuordnung nicht erfolgt, falls sich ein vorbestimmtes Charakteristikum an zwei typgleichen Landmarken (125) unterscheidet.
  8. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Zuordnung nicht erfolgt, falls ein Abstand zwischen der beobachteten Landmarke (125) und der bekannten Landmarke (125) einen weiteren vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.
  9. Verfahren (200) nach Anspruch 8, wobei ein richtungsabhängiger Messfehler eines die Landmarke (125) beobachtenden Sensors berücksichtigt wird.
  10. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Zuordnung einer beobachteten Landmarke (125) nicht erfolgt, falls ihre Zuordnung zu mehr als einer bekannten Landmarke (125) in Betracht kommt.
  11. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Zuordnung einer beobachteten Landmarke (125) zu einer bekannten Landmarke (125) nicht erfolgt, falls noch eine weitere beobachtete Landmarke (125) derselben bekannten Landmarke (125) zugeordnet werden kann.
  12. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei auf der Basis der Beobachtungen (125) eine geographische Karte bestimmt wird.
  13. Verfahren (200) nach Anspruch 12, wobei ein Fahrzeug (105) auf der Basis der geographischen Karte gesteuert wird.
  14. Verfahren (200) nach Anspruch 12 oder 13, wobei eine Trajektorie (155) eines Fahrzeugs (105) auf der Basis der geographischen Karte hochgenau verortet wird.
  15. Vorrichtung (115) mit folgenden Elementen: - eine Schnittstelle (165) zur Erfassung einer Trajektorie (155) eines Fahrzeugs (105) und von Landmarken (125), die in einer Umgebung des Fahrzeugs (105) entlang der Trajektorie (155) beobachtet wurden; - eine Verarbeitungseinrichtung (170), die dazu eingerichtet ist: o einen Landmarkentyp (125.1-125.3) zu bestimmen, zu dem eine beobachtete Landmarke (125) mit einer vorbestimmten Eindeutigkeit zugeordnet werden kann; o (i) eine beobachtete Landmarke (125) einer bekannten Landmarke (125) zuzuordnen und die Trajektorie (155) auf der Basis beobachteter Landmarken (125), die bekannten Landmarken (125) zugeordnet sind, anzupassen; o (ii) eine beobachtete Landmarke (125) als bekannte Landmarke (125) zu bestimmen, falls eine Zuordnung zwischen der beobachteten Landmarke (125) zur bekannten Landmarke (125) mit einer Eindeutigkeit erfolgen kann, die den Schwellenwert übersteigt; und ◯ einen weiteren Landmarkentyp (125.1-125.3) zu bestimmen, zu dem eine beobachtete Landmarke (125) mit einer geringeren Eindeutigkeit zugeordnet werden kann, und die Schritte (i) und (ii) zu wiederholen.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013208521A1 (de) * 2013-05-08 2014-11-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kollektives Erlernen eines hochgenauen Straßenmodells
WO2017102192A1 (de) * 2015-12-17 2017-06-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbessertes verfahren zum ermitteln der randbebauung einer fahrbahn für die lokalisierung von kraftfahrzeugen
DE102017213983A1 (de) * 2017-08-10 2019-02-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Verifizieren einer Straßenkarte sowie Servervorrichtung
WO2020016385A1 (de) * 2018-07-20 2020-01-23 Volkswagen Ag Verfahren und system zum bestimmen einer position eines fahrzeugs

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013208521A1 (de) * 2013-05-08 2014-11-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kollektives Erlernen eines hochgenauen Straßenmodells
WO2017102192A1 (de) * 2015-12-17 2017-06-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbessertes verfahren zum ermitteln der randbebauung einer fahrbahn für die lokalisierung von kraftfahrzeugen
DE102017213983A1 (de) * 2017-08-10 2019-02-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Verifizieren einer Straßenkarte sowie Servervorrichtung
WO2020016385A1 (de) * 2018-07-20 2020-01-23 Volkswagen Ag Verfahren und system zum bestimmen einer position eines fahrzeugs

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