DE102019203623A1 - Method of providing a card - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Bereitstellung einer Karte (250), wobei Sensordaten (210), die zumindest mehrere Punktewolken eines Objekterkennungssensors (12) umfassen, vorliegen, wobei eine Vergleichereinheit (32) die Punktewolken der Sensordaten (210) verarbeitet und zumindest eine ausgerichtete Punktewolke für eine Pose bereitstellt, Wobei zudem Referenzdaten (200) umfassend Bodenkontrollpunke vorliegen, wobei in einer Zusammenführungseinheit (34) zwischen Gruppen, die Teile der ausgerichteten Punktewolke sind, und den Bodenkontrollpunkten Verknüpfungen hergestellt werden, wobei einer Optimierungseinheit (36) die zumindest eine ausgerichtete Punktewolke, die zumindest eine Pose, die Bodenkontrollpunkte, die Gruppen und die Verknüpfungen als Eingangsdaten bereitgestellt werden, wobei die Optimierungseinheit (36) die Abhängigkeiten zwischen der zumindest einen Punktewolke, der zumindest einen Pose, der Bodenkontrollpunkte, der Gruppen und der Verknüpfungen optimiert werden und dadurch eine Karte (250) bereitgestellt wird.Zudem wird ein Verfahren zur Positionsbestimmung, eine Recheneinheit, eine Speichereinheit und ein Kraftfahrzeug beschrieben.A method for providing a map (250), sensor data (210) comprising at least several point clouds of an object recognition sensor (12) being available, wherein a comparator unit (32) processes the point clouds of the sensor data (210) and at least one aligned point cloud for a pose provides, wherein reference data (200) comprising ground control points are also available, wherein in a merging unit (34) between groups that are parts of the aligned point cloud and the ground control points, links are established, with an optimization unit (36) the at least one aligned point cloud, the at least a pose, the ground control points, the groups and the links are provided as input data, wherein the optimization unit (36) optimizes the dependencies between the at least one point cloud, the at least one pose, the ground control points, the groups and the links and thereby a map ( 250 In addition, a method for determining position, a computing unit, a memory unit and a motor vehicle are described.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung einer Karte, ein Verfahren zur Positionsbestimmung, eine Rechnereinheit, eine Speichereinheit und ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for providing a map, a method for position determination, a computer unit, a memory unit and a motor vehicle.

Mit der immer weiter voranschreitenden Automatisierung von Fahrzeugen müssen diesen geeignete Hilfsmittel bereitgestellt werden, um sich in deren Umgebung orientieren zu können. Handelsübliche Karten, die Straßennetze und GPS-Informationen umfassen können für Kraftfahrzeug nur bedingt Informationen zur Orientierung liefern. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Karten in einem Format bereitgestellt werden, welches von den Objekterkennungssensoren des Kraftfahrzeugs genutzt wird. Dadurch kann ein effizienter Vergleich zwischen Karte und in Echtzeit ermittelten Daten erfolgen.With the ever advancing automation of vehicles, they have to be provided with suitable tools in order to be able to orientate themselves in their surroundings. Commercially available maps that include road networks and GPS information can only provide information to a limited extent for orientation purposes for motor vehicles. In particular, it is advantageous if the cards are provided in a format which is used by the object recognition sensors of the motor vehicle. This enables an efficient comparison between the map and the data obtained in real time.

Autonome Fahrzeuge erfassen deren Umwelt durch verschiedene Arten von Sensoren. Dies können unter anderem Kamerasysteme sein, wobei für die Ortung von statischen und dynamischen Objekten insbesondere Objekterkennungssensoren, wie RADAR, LIDAR und Ultraschall zum Einsatz kommen. Derartige Objekterkennungssensoren ermitteln Ziele innerhalb eines Sichtbereichs und bestimmen zumeist die Relativposition und gegebenenfalls auch dessen Geschwindigkeit. Diese in Echtzeit ermittelten Ziele dienen der Ermittlung von statischen und dynamischen Objekten und könnten zudem auch genutzt werden um deren Position innerhalb einer Karte zu bestimmen. Die Ziele werden meist als Zielliste oder auch als Punktewolke dargestellt. Die Genauigkeit der Positionsermittlung hängt dabei unter anderem von der Genauigkeit der Karte ab.Autonomous vehicles record their environment through various types of sensors. These can be camera systems, among other things, whereby object recognition sensors such as RADAR, LIDAR and ultrasound are used in particular to locate static and dynamic objects. Object recognition sensors of this type determine targets within a field of vision and mostly determine the relative position and possibly also its speed. These goals determined in real time are used to determine static and dynamic objects and could also be used to determine their position within a map. The goals are usually displayed as a goal list or as a point cloud. The accuracy of the position determination depends, among other things, on the accuracy of the map.

Es ist daher Aufgabe eine Karte und insbesondere ein Verfahren zur Bereitstellung einer solchen Karte bereitzustellen, die zur Positionsbestimmung von Kraftfahrzeugen und deren Objekterkennungssensoren geeignet ist und zudem eine hohe Genauigkeit aufweist.It is therefore an object to provide a map, and in particular a method for providing such a map, which is suitable for determining the position of motor vehicles and their object recognition sensors and also has a high level of accuracy.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Bereitstellung einer Karte gemäß dem Anspruch 1. In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens erläutert.The object is achieved by a method for providing a card in accordance with claim 1. Advantageous embodiments of the method are explained in the dependent claims.

Eine solche Karte, die auf Zieldetektionen von Objekterkennungssensoren basiert wird auch Punktewolkenkarte genannt.Such a map, which is based on target detection by object recognition sensors, is also called a point cloud map.

Gemäß dem Verfahren zur Bereitstellung einer Karte liegen insbesondere Sensordaten eines Objekterkennungssensors in Form Punktewolken vor.According to the method for providing a map, sensor data from an object recognition sensor are in particular available in the form of point clouds.

Ein Objekterkennungssensor ist ein Sensor, der Ziele innerhalb eines Sichtbereichs detektiert und zumindest deren Relativposition bestimmt und ausgibt. Insbesondere gibt ein Objekterkennungssensor eine Zielleiste oder auch Punktewolke mit Zielen aus. Die Relativpositionen der Ziele können beispielsweise in einem kartesischen oder in einem Polarkoordinatensystem bereitgestellt werden. Mit besonderem Vorteil stellt der Objekterkennungssensor auch weitere Informationen wie beispielsweise eine Relativgeschwindigkeit. Zumindest lässt sich aus den Messdaten des Objekterkennungssensors die Relativgeschwindigkeit eines Ziels ermitteln. Objekterkennungssensoren können beispielsweise RADAR, LIDAR oder auch Ultraschallsensoren sein.An object recognition sensor is a sensor that detects targets within a field of view and at least determines and outputs their relative position. In particular, an object recognition sensor outputs a target bar or a point cloud with targets. The relative positions of the targets can be provided, for example, in a Cartesian or in a polar coordinate system. The object recognition sensor also provides further information such as a relative speed with particular advantage. At least the relative speed of a target can be determined from the measurement data of the object recognition sensor. Object recognition sensors can be, for example, RADAR, LIDAR or ultrasonic sensors.

Derartige Objekterkennungssensoren liefern für jede Messung, also jeden Messzyklus, Zieldetektionen. Diese werden zumeist in Form von Punktewolken oder auch als Ziellisten bereitgestellt. Aus diesen Daten können statische sowie dynamische Ziele und auch Objekte ermittelt werden. Ein Objekt umfasst zumeist mehrere Ziele, die einander zugehörig sind, insbesondere von demselben Gegenstand stammen.Object recognition sensors of this type provide target detections for each measurement, that is to say each measurement cycle. These are mostly provided in the form of point clouds or as target lists. Static as well as dynamic targets and objects can be determined from this data. An object usually comprises several targets that belong to one another, in particular originate from the same object.

Die Sensordaten entsprechen somit den Punktewolken oder Ziellisten mehrerer Messungen. Die Ziele dieser Messungen stellen die Grundlage für die spätere Karte bereit. Die Karte erfasst also die Bereiche, die von einem Objekterkennungssensor und dessen Sichtbereich abgetastet wurden und als Sensordaten bereitstehen. Die Karte, die durch das Verfahren bereitgestellt wird kann die Größe mehrerer Straßenzüge, einer Stadt, eines oder mehrerer Länder oder auch Kontinente umfassen. Dementsprechend liegen die entsprechenden Sensordaten wie benötigt vor.The sensor data thus correspond to the point clouds or target lists of several measurements. The goals of these measurements provide the basis for the subsequent map. The map therefore records the areas that have been scanned by an object recognition sensor and its field of vision and are available as sensor data. The map that is provided by the method can include the size of several streets, a city, one or more countries or also continents. The corresponding sensor data is accordingly available as required.

Zur Bereitstellung der Sensordaten sind Kraftfahrzeuge mit diesen Objekterkennungssensoren ausgestattet, welche die Ziele für die zu kartierenden Bereiche des Straßennetzes bereitstellen. Die Sensordaten umfassen günstigerweise ausschließlich statische Ziele.To provide the sensor data, motor vehicles are equipped with these object recognition sensors, which provide the destinations for the areas of the road network to be mapped. The sensor data expediently exclusively comprise static targets.

In einem weiteren Schritt verarbeitet eine Vergleichereinheit die Punktewolken der Sensordaten und stellt zumindest eine ausgerichtete Punktewolke für eine Pose bereit.In a further step, a comparator unit processes the point clouds of the sensor data and provides at least one aligned point cloud for a pose.

Der Vergleichereinheit werden die Sensordaten bereitgestellt. Hierbei werden die als Sensordaten vorliegenden Punktewolken miteinander verglichen und zueinander ausgerichtet und in einer gemeinsamen Punktewolke, die auch als ausgerichtete Punktewolke bezeichnet wird, zusammengeführt. Diese wird im Weiteren auch als ausgerichtete Punktewolke bezeichnet. Die Vergleichereinheit führt beispielsweise das Verfahren iterative-closest point, ICP, das Verfahren normal distributions transform, NDT, oder ein abgewandeltes oder vergleichbares Verfahren durch. Diese Verfahren sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt, beispielsweise „P. Biber and W. Strasser, „The normal distributions transform: a new approach to laser scan matching,“ Proceedings 2003 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2003) (Cat. No.03CH37453), Las Vegas, NV, USA, 2003, pp. 2743-2748 vol.3" oder „G. Xu, S. Du and J. Xue, „Precise 2D point set registration using iterative closest algorithm and correntropy,“ 2016 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN), Vancouver, BC, 2016, pp. 4627-4631". Die ausgerichtete Punktewolke umfasst günstigerweise ausschließlich statische Ziele. Bei dem Verfahren können unter anderem Eigenbewegungsdaten herangezogen werden, die die Eigenbewegung des Objekterkennungssensors oder des Kraftfahrzeugs zwischen zwei Messungen beschreibt. Diese dienen als Initialschätzung für die Ausrichtung zweier Punktewolken aufeinanderfolgender Messungen wodurch eine effizientere Bereitstellung der ausgerichteten Punktewolke ermöglicht wird. Die Eigenbewegungsdaten können beispielsweise über einen geeigneten Beschleunigungssensor ermittelt werden. Diese optionalen Eigenbewegungsdaten sind Teil der Sensordaten.The sensor data are provided to the comparator unit. Here, the point clouds present as sensor data are compared with one another and aligned with one another and merged in a common point cloud, which is also referred to as an aligned point cloud. This is also referred to as an aligned point cloud in the following. The comparator unit carries out, for example, the iterative closest point, ICP, the Procedure normal distributions transform, NDT, or a modified or comparable procedure. These methods are well known in the prior art, for example “P. Biber and W. Strasser, "The normal distributions transform: a new approach to laser scan matching," Proceedings 2003 IEEE / RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2003) (Cat. No.03CH37453), Las Vegas, NV, USA, 2003, pp. 2743-2748 vol.3 "or" G. Xu, S. Du and J. Xue, "Precise 2D point set registration using iterative closest algorithm and correntropy," 2016 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN), Vancouver, BC, 2016, pp. 4627-4631 ". The aligned point cloud advantageously comprises only static targets. In the method, inter alia, self-movement data can be used which describes the self-movement of the object recognition sensor or the motor vehicle between two measurements. These serve as an initial estimate for the alignment of two point clouds of successive measurements, which enables the aligned point cloud to be provided more efficiently. The own movement data can be determined, for example, using a suitable acceleration sensor. This optional self-movement data is part of the sensor data.

Eine solche ausgerichtete Punktewolke beschreibt günstigerweise einen Teilabschnitt der später bereitgestellten Karte. Insbesondere werden für die Bereitstellung der Karte eine Mehrzahl an ausgerichteten Punktewolken genutzt, jeder ausgerichteten Punktewolke auch eine Pose zugehört. Die Pose stellt eine Information für die Anordnung der ausgerichteten Punktewolken zueinander bereit. Eine ausgerichtete Punktewolke umfasst dementsprechend ein lokales Koordinatensystem, welches mithilfe der Pose in ein globales Koordinatensystem umgerechnet werden kann und auch umgekehrt.Such an aligned point cloud advantageously describes a section of the map provided later. In particular, a plurality of aligned point clouds are used to provide the map, and each aligned point cloud is also associated with a pose. The pose provides information for the arrangement of the aligned point clouds with respect to one another. An aligned point cloud accordingly comprises a local coordinate system, which can be converted into a global coordinate system with the help of the pose and vice versa.

Die Vergleichereinheit stellt somit mehrere ausgerichtete Punktewolken bereit, wobei zu jeder ausgerichteten Punktewolke eine Pose vorliegt.The comparator unit thus provides a plurality of aligned point clouds, a pose being present for each aligned point cloud.

Neben den Sensordaten liegen auch Referenzdaten vor, die unter anderem Bodenkontrollpunkte aufweisen. Diese Bodenkontrollpunkte werden auch Ground Control Point, GCP, genannt. Solche Bodenkontrollpunkte sind allgemein definiert und können je nach dem Verfahren deren Ermittlung unterschiedliche Genauigkeiten aufweisen. Günstigerweise werden die als Referenzdaten bereitgestellten Bodenkontrollpunkte alle durch dasselbe Verfahren bereitgestellt oder durch verschiedene Verfahren. Bei ersterem Fall handelt es sich ausschließlich um Bodenkontrollpunkte derselben Art, wobei es sich in letzterem Fall um Bodenkontrollpunkte verschiedener Art handelt. Um eine besonders genaue Karte bereitzustellen ist es von Vorteil auch Bodenkontrollpunkte zu nutzen, die ebenfalls eine hohe Genauigkeit aufweisen. Zudem ist es von Vorteil, wenn die Bodenkontrollpunkte innerhalb des Sichtbereichs der Objekterkennungssensoren gelangen können. Hierfür sind die Bodenkontrollpunkte günstigerweise in der Nähe der Straße positioniert. Weitere Ausführungen zu den Bodenkontrollpunkten werden bei den vorteilhaften Ausgestaltungsvarianten des allgemeinen Beschreibungsteils gemacht.In addition to the sensor data, reference data is also available, including ground control points. These ground control points are also called Ground Control Point, GCP. Such ground control points are generally defined and can have different accuracies depending on the method of their determination. The ground control points provided as reference data are advantageously all provided by the same method or by different methods. In the former case, it is only a matter of ground control points of the same type, whereas in the latter case it is a matter of ground control points of different types. In order to provide a particularly accurate map, it is also advantageous to use ground control points that also have a high level of accuracy. In addition, it is advantageous if the ground control points can get within the field of vision of the object recognition sensors. For this purpose, the ground control points are conveniently positioned near the road. Further statements on the ground control points are made in the advantageous design variants of the general part of the description.

In einer Zusammenführungseinheit werden zwischen Gruppen, die Teile der ausgerichteten Punktewolke sind, und den Bodenkontrollpunkten Verknüpfungen hergestellt.In a merging unit, links are established between groups that are part of the aligned point cloud and the ground control points.

Der Zusammenführungseinheit werden unter anderem die ausgerichteten Punktewolken sowie die Referenzdaten bereitgestellt. Aus den ausgerichteten Punktewolken werden Gruppen von Zielen ermittelt und den Bodenkontrollpunkten zugewiesen. Die Gruppe, also die Mehrzahl von Zielen der ausgerichteten Punktewolke, und der Bodenkontrollpunkt werden dementsprechend als dasselbe Objekt betrachtet, wodurch eine Ausrichtung der Gruppen und somit auch der ausgerichteten Punktewolke anhand des Bodenkontrollpunkts erreicht werden kann. Bei der Bestimmung, ob die Gruppe und der Bodenkontrollpunkt das gleiche Objekt sind können verschiedene Kriterien herangezogen werden, wie beispielsweise die Form und Abmessung des Objekts.The merging unit is provided with the aligned point clouds and the reference data, among other things. Groups of targets are determined from the aligned point clouds and assigned to the ground control points. The group, that is the plurality of targets of the aligned point cloud, and the ground control point are accordingly viewed as the same object, whereby an alignment of the groups and thus also the aligned point cloud can be achieved on the basis of the ground control point. Various criteria can be used in determining whether the group and the ground control point are the same object, such as the shape and dimensions of the object.

Neben der Zuweisung von Gruppe zu Bodenkontrollpunkt stellt die Zusammenführungseinheit weitere Informationen zu der Gruppe und dem zugehörigen Bodenkontrollpunkt bereit. Insbesondere umfasst dies eine Art von Qualitätswert, der beschreibt, wie gut die Gruppe und Bodenkontrollpunkt zueinander passen, beispielsweise einen Abstand zwischen Gruppe und Bodenkontrollpunkt, deren Positionsgenauigkeit und / oder die ermittelten Abmessungen des Objekts aus Gruppe und Bodenkontrollpunkt. Diese Informationen werden für die weitere Verarbeitung als Verknüpfungen in Form von Verknüpfungsdaten bereitgestellt. Verknüpfungen werden insbesondere nur für Teile der Bodenkontrollpunkte und nur für Teile der Gruppen ermittelt. Mit anderen Worten wird nicht jeder Gruppe ein Bodenkontrollpunkt und auch nicht jedem Bodenkontrollpunkt eine Gruppe zugewiesen. Weiteres zu den Verknüpfungen erfolgt in den nachfolgenden Beschreibungsteilen.In addition to the assignment of groups to ground control points, the merging unit provides further information about the group and the associated ground control point. In particular, this includes a type of quality value that describes how well the group and ground control point match, for example a distance between group and ground control point, their positional accuracy and / or the determined dimensions of the object from group and ground control point. This information is made available for further processing as links in the form of link data. In particular, links are only determined for parts of the ground control points and only for parts of the groups. In other words, not every group is assigned a ground control point, nor is it assigned a group to every ground control point. Further information on the links is provided in the following parts of the description.

Die Ausgestaltung der Zusammenführungseinheit kann auf verschiedene Arten erfolgen, welche ebenfalls in den nachfolgenden Beschreibungsteilen ausführlicher erläutert werden.The assembly unit can be designed in various ways, which are also explained in more detail in the following parts of the description.

Bodenkontrollpunkte umfassen günstigerweise zumindest eine Information über eine Position innerhalb des globalen Koordinatensystems und günstigerweise auch eine Information über die Genauigkeit dieser Position.Ground control points advantageously include at least information about a position within the global coordinate system and advantageously information about the accuracy of this position.

Die Zusammenführungseinheit ermittelt die Verknüpfungen günstigerweise für jede ausgerichtete Punktewolke jeder Pose.The merging unit advantageously determines the links for each aligned point cloud of each pose.

Einer Optimierungseinheit werden die zumindest eine ausgerichtete Punktewolke, die zumindest eine Pose, die Bodenkontrollpunkte, die Gruppen und die Verknüpfungen als Eingangsdaten zugeführt werden, wobei die Optimierungseinheit die Abhängigkeiten (Verbindungen) zwischen der zumindest einen Punktewolke, der zumindest einen Pose, der Bodenkontrollpunkte, der Gruppen und der Verknüpfungen optimiert um eine Karte bereitzustellen.The at least one aligned point cloud, the at least one pose, the ground control points, the groups and the links are fed to an optimization unit as input data, the optimization unit determining the dependencies (links) between the at least one point cloud, the at least one pose, the ground control points, the Groups and the links optimized to provide a map.

Die Optimierungseinheit erfasst die zugeführten Daten und erstellt insbesondere einen Pose Graph. Dieser Pose Graph umfasst eine Mehrzahl an Knoten, die über Verbindungen voneinander abhängen. Der Pose Graph wird einer Pose Graph Optimization, um die Verbindungen zu optimieren und eine präzise Karte bereitzustellen.The optimization unit records the supplied data and in particular creates a pose graph. This pose graph comprises a plurality of nodes which depend on one another via connections. The Pose Graph becomes a Pose Graph Optimization to optimize the connections and provide a precise map.

Insgesamt stellt sich durch die Informationen der ausgerichteten Punktewolken und deren Posen, der Bodenkontrollpunkte, der Gruppen und der Verknüpfungen eine Vielzahl von Abhängigkeiten dar. Dies Abhängigkeiten lassen sich durch Anpassung derer Relativausrichtung zwischen ausgerichteten Punktewolken zu Bodenkontrollpunkten, den ausgerichteten Punktewolken zueinander, usw. optimieren. Zur Bereitstellung einer präzisen Karte wird eine Pose Graph Optimization durchgeführt, sodass die verschiedenen Verbindungen zwischen den Knoten minimiert werden. Dadurch wird ein globales Minimum bereitgestellt, bei dem die einzelnen Punktewolken optimal zueinander und auch zu den Bodenkontrollpunkten ausgerichtet sind und dadurch eine präzise Karte bereitstellen. Insbesondere stellen die Bodenkontrollpunkte innerhalb des globale Koordinatensystem genaue Landmarken bereit, anhand derer die ausgerichteten Punktewolken der verschiedenen Posen ausgerichtet werden. Da jeder ausgerichteten Punktewolke zumeist eine Mehrzahl an Bodenkontrollpunkte vorliegen, die auch mit verschiedenen Gruppen verknüpft werden können, wird eine präzise Ausrichtung bereitgestellt.Overall, the information of the aligned point clouds and their poses, the ground control points, the groups and the links represent a large number of dependencies. These dependencies can be optimized by adapting their relative alignment between aligned point clouds to ground control points, the aligned point clouds to one another, etc. To provide an accurate map, a pose graph optimization is performed so that the various connections between the nodes are minimized. This provides a global minimum in which the individual point clouds are optimally aligned with one another and also with the ground control points and thus provide a precise map. In particular, the ground control points provide precise landmarks within the global coordinate system, with the aid of which the aligned point clouds of the various poses are aligned. Since each aligned point cloud usually has a plurality of ground control points that can also be linked to different groups, a precise alignment is provided.

Der Pose Graph ist im Weiteren anhand der Figurenbeschreibung nochmals ausführlich erläutert.The pose graph is explained again in detail below with reference to the description of the figures.

Diese genaue Karte, insbesondere Punktewolkenkarte, ermöglicht es anhand von in Echtzeit gemessenen Sensordaten eine präzise Ermittlung der Eigenposition durchzuführen.This precise map, in particular point cloud map, enables a precise determination of one's own position to be carried out based on sensor data measured in real time.

Die Erstellung eines Pose Graph und auch die Pose Graph Optimization ist unter anderen in den Veröffentlichungen „ Kümmerle, Rainer & Grisetti, Giorgio & Strasdat, Hauke & Konolige, Kurt & Burgard, Wolfram. (2011) . G2o: A general framework for graph optimization. Proc. of the IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA). 3607 - 3613“ beschrieben.The creation of a pose graph and also the pose graph optimization is described in the publications " Kümmerle, Rainer & Grisetti, Giorgio & Strasdat, Hauke & Konolige, Kurt & Burgard, Wolfram. (2011) . G2o: A general framework for graph optimization. Proc. of the IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA). 3607 - 3613 “.

Bezüglich dieses Verfahrens können der Optimierungseinheit auch gleichzeitig die Daten aus der Verarbeitung von Vergleichereinheit bis Zusammenführungseinheit von mehreren Sätzen von Sensordaten zugeführt werden. Die Sensordaten können dabei von mehreren Sensoren gleicher Art, beispielsweise zwei Radar Sensoren, oder auch verschiedener Art, beispielsweise ein Radar Sensor und ein Lidar Sensor, stammen. Durch die gleichzeitige Verarbeitung zweier Sätze Sensordaten von Objekterkennungssensoren verschiedener Art kann insbesondere eine Verknüpfung von Punktewolken von Objekterkennungssensoren verschiedenen Art innerhalb einer einzigen Karte erfolgen. Dabei können die einzelnen Einheiten im Wesentlichen ohne große Änderungen, also identisch genutzt werden, wobei zumeist eine unterschiedliche Parametrisierung dieser Einheiten ausreichend ist um diese für verschiedene Sensortypen zu verwenden.With regard to this method, the data from the processing from the comparator unit to the merging unit of several sets of sensor data can also be fed to the optimization unit at the same time. The sensor data can come from several sensors of the same type, for example two radar sensors, or also of different types, for example a radar sensor and a lidar sensor. Due to the simultaneous processing of two sets of sensor data from object recognition sensors of different types, in particular point clouds of object recognition sensors of different types can be linked within a single map. The individual units can be used essentially without major changes, that is to say identically, with a different parameterization of these units usually being sufficient to use them for different sensor types.

Die Verknüpfung entspricht der Zuweisung eines Bodenkontrollpunkts zu einer Gruppe und umfasst insbesondere zumindest einen Gütewert bezüglich der Zuweisung von Gruppe zu Bodenkontrollpunkt, wie beispielsweise einen Abstand. Die Referenzdaten umfassen insbesondere Position, Positionsgenauigkeit und / oder Abmessung der Bodenkontrollpunkte.The link corresponds to the assignment of a ground control point to a group and in particular comprises at least one quality value with regard to the assignment of a group to a ground control point, such as a distance. The reference data include, in particular, the position, positional accuracy and / or dimensions of the ground control points.

Die bereitgestellte Karte kann je nach Umfang besonders viel Speicherplatz verbrauchen. Vorteilhafterweise werden solche Karten in Echtzeit über eine Funkverbindung, insbesondere eine Mobilfunkverbindung, bereitgestellt. Um die Datenübertragungsmenge zu verringern werden vorzugsweise nur Teilabschnitte der Karte bereitgestellt. Die Karte oder die Teilabschnitte der Karte werden günstigerweise lokal in einer Speichereinheit zwischengespeichert. Hierdurch kann eine Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit in Echtzeit erfolgen.Depending on its size, the map provided can consume a particularly large amount of storage space. Such maps are advantageously provided in real time via a radio link, in particular a cellular radio link. In order to reduce the amount of data transmitted, only partial sections of the card are preferably provided. The map or the partial sections of the map are expediently temporarily stored locally in a storage unit. As a result, the position can be determined with high accuracy in real time.

Das erläuterte Verfahren kann genutzt werden, um die Karte regelmäßig zu aktualisieren, beispielsweise täglich. Dadurch wird zu jeder Zeit eine aktuelle Karte bereitgestellt. Insbesondere kann durch ein derartiges Verfahren, sofern eine Erfassung von Daten automatisiert erfolgen. Auch die Bereitstellung der Sensordaten und der Referenzdaten kann automatisiert erfolgen.The method explained can be used to update the map regularly, for example daily. This means that a current map is provided at all times. In particular, such a method can be used to automate the acquisition of data. The provision of the sensor data and the reference data can also be automated.

Im Weiteren werden vorteilhafte Ausführungsvarianten des Verfahrens beschrieben.Advantageous variant embodiments of the method are described below.

Es wird vorgeschlagen, dass die Zusammenführungseinheit eine Gruppierungseinheit und eine Assoziierungseinheit aufweist, wobei die Gruppierungseinheit Gruppen der ausgerichteten Punktewolke ermittelt und wobei die Vergleichereinheit die Gruppen mit den Referenzdaten vergleicht, um zumindest zwischen einem Teil der Gruppen und zumindest einem Teil der Bodenkontrollpunkte Verknüpfungen zu ermitteln und bereitzustellen.It is proposed that the merging unit has a grouping unit and an association unit, the grouping unit determining groups of the aligned point cloud and the comparing unit comparing the groups with the reference data in order to determine and link at least some of the groups and at least some of the ground control points to provide.

Die Zusammenführungseinheit umfasst in dieser Ausführungsvariante mehrere Einheiten. Die Gruppierungseinheit ermittelt Gruppen von Zielen, die potentiellen Bodenkotrollpunkten entsprechen. Die Bodenkontrollpunkte weisen zumeist charakteristische Merkmale auf, beispielsweise sind diese Stabförmig ausgebildet. Das Charakteristikum der Bodenkontrollpunkte ist bekannt, wodurch die Gruppierungseinheit die Ziele der ausgerichteten Punktewolke auf diese Charakteristiken untersucht und potentielle Bodenkontrollpunkte in Form von Gruppen bereitstellt.In this embodiment variant, the merging unit comprises several units. The grouping unit determines groups of targets that correspond to potential ground control points. The ground control points mostly have characteristic features, for example these are rod-shaped. The characteristics of the ground control points are known, whereby the grouping unit examines the targets of the aligned point cloud for these characteristics and provides potential ground control points in the form of groups.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante werden die Bodenkontrollpunkte durch ein Synthetik Aperture Radar, SAR, ermittelt. Das SAR ist in einem Luftfahrzeug angebracht und stellt Bodenkontrollpunkte bereit, deren Position innerhalb des globalen Kartensystems mit hoher Genauigkeit ermittelt wird. Ein solches SAR ermittelt stangenförmige und metallische Objekte. Die Ziele der ausgerichteten Punktewolke werden sodann auf Gruppen untersucht, die den charakteristischen stangenförmigen Aufbau bereitstellen.In a particularly advantageous embodiment variant, the ground control points are determined by a synthetic aperture radar, SAR. The SAR is installed in an aircraft and provides ground control points, the position of which is determined with high accuracy within the global map system. Such a SAR detects rod-shaped and metallic objects. The targets of the aligned point cloud are then examined for groups that provide the characteristic bar-shaped structure.

Die Gruppierungseinheit führt vorzugsweise die Methode Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise, DBSCAN, aus um die Gruppen zu bestimmen. Alternativ können die Gruppen durch ähnliche oder abgewandelte Methoden ermittelt werden. Zur Ermittlung der Gruppen kann die Gruppierungseinheit vorzugsweise auch als neuronales Netz ausgebildet sein, dem die ausgerichtete Punktewolke als Eingangsdaten zugeführt werden. Das Neuronale Netzwerk gibt dann die Gruppen aus.The grouping unit preferably carries out the Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise (DBSCAN) method in order to determine the groups. Alternatively, the groups can be determined by similar or modified methods. To determine the groups, the grouping unit can preferably also be designed as a neural network to which the aligned point cloud is fed as input data. The neural network then outputs the groups.

Innerhalb der Assoziierungseinheit werden die Gruppen sodann mit den Referenzdaten, welche die Bodenkontrollpunkte umfassen, verglichen. Hierbei werden einige der Gruppen einem jeweiligen Bodenkontrollpunkt zugewiesen bzw. als Bodenkontrollpunkt identifiziert. Dementsprechend stellen die Gruppe und der Bodenkontrollpunkt die Detektion desselben Objekts dar.Within the association unit, the groups are then compared with the reference data which comprise the ground control points. Some of the groups are assigned to a respective ground control point or identified as a ground control point. Accordingly, the group and the ground control point represent the detection of the same object.

Diese Assoziation kann anhand verschiedener Kriterien erfolgen, beispielsweise durch eine räumliche Nähe und / oder Abmessungen des detektieren Objekts und / oder auch Positionsmuster. Die Bodenkontrollpunkte der Referenzdaten bilden zudem bestimmte Muster bzw. Relativanordnungen, die gegebenenfalls in den Gruppen der ausgerichteten Punktewolken identisch oder ähnlich wiedergefunden werden können. Die vorbeschriebenen Varianten einen Bodenkontrollpunkt mit einer Gruppe zu assoziieren sind lediglich beispielhaft und nicht abschließend aufgeführt.This association can take place on the basis of various criteria, for example through spatial proximity and / or dimensions of the detected object and / or also position patterns. The ground control points of the reference data also form certain patterns or relative arrangements which, if necessary, can be found identically or similarly in the groups of the aligned point clouds. The above-described variants of associating a ground control point with a group are only given as examples and are not exhaustive.

Mit Vorteil wird ein Bodenkontrollpunkt lediglich mit einer einzigen Gruppe assoziiert. Insbesondere wird zumindest für eine Teilanzahl der Gruppen ein Bodenkontrollpunkt bestimmt, sodass nicht zu jeder Gruppe ein Bodenkotrollpunkt vorhanden ist. Zumeist wird auch nicht jedem Bodenkontrollpunkt eine Gruppe zugeordnet. Dementsprechend werden die Gruppen und Bodenkontrollpunkte einander zugewiesen und die Verknüpfungen bereitgestellt.A ground control point is advantageously only associated with a single group. In particular, a floor control point is determined for at least a partial number of the groups, so that there is not a floor control point for every group. In most cases, a group is not assigned to each ground control point. Accordingly, the groups and ground control points are assigned to one another and the links are provided.

Die Verknüpfung umfasst unter anderem die Information über die Assoziation von Gruppe mit Bodenkontrollpunkt sowie günstigerweise einen Gütewert. Der Gütewert stellt beispielsweise eine Relativposition, einen Abstand von Gruppe und Bodenkontrollpunkt und / oder eine Übereinstimmung der Abmessungen bereit. Diese Größen werden für die Lösung des Pose Graph herangezogen, um die Ausrichtung der einzelnen Knoten zueinander zu optimieren.The link includes, among other things, information about the association of the group with the ground control point and, advantageously, a quality value. The quality value provides, for example, a relative position, a distance between the group and the floor control point and / or a match of the dimensions. These variables are used to solve the pose graph in order to optimize the alignment of the individual nodes with one another.

Die Gruppen und die Bodenkontrollwerte sowie die Verknüpfungen werden sodann für die weitere Verarbeitung bereitgestellt.The groups and the ground control values as well as the links are then made available for further processing.

Die Assoziierungseinheit wendet beispielsweise Methode Nearest Neighbor, siehe hierzu auch „N. S. Altman (1992) An Introduction to Kernel and Nearest-Neighbor Nonparametric Regression, The American Statistician, 46:3, 175-185“, oder Joint Compatibility Test, siehe dazu „Data Association in Stochastic Mapping Using the Joint Compatibility Test, IEEE TRANSACTIONS ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOL. 17, NO. 6, DECEMBER 2001“. Ebenso können entsprechende Alternativen oder auch abgewandelte Formen dieser Methoden genutzt werden. In einer weiteren alternativen Variante kann die Vergleichereinheit auch durch ein neuronales Netzwerk ausgebildet sein, dem die Bodenkontrollpunkte und die Gruppen der ausgerichteten Punktewolken zugeführt werden. Dementsprechend gibt das neuronale Netzwerk die relevanten Gruppen, die zugehörigen Bodenkontrollpunkte und auch die Verknüpfungen aus, sodass diese für die weitere Verarbeitung bereitstehen.The association unit uses the Nearest Neighbor method, for example, see also “N. S. Altman (1992) An Introduction to Kernel and Nearest-Neighbor Nonparametric Regression, The American Statistician, 46: 3, 175-185 ", or Joint Compatibility Test, see" Data Association in Stochastic Mapping Using the Joint Compatibility Test, IEEE TRANSACTIONS ON ROBOTICS AND AUTOMATION, VOL. 17, NO. 6, DECEMBER 2001 ". Appropriate alternatives or modified forms of these methods can also be used. In a further alternative variant, the comparator unit can also be formed by a neural network to which the ground control points and the groups of aligned point clouds are fed. Accordingly, the neural network outputs the relevant groups, the associated ground control points and also the links so that they are available for further processing.

In einer zweiten Variante der Zusammenführungseinheit weist diese eine Gruppierungseinheit und eine Assoziierungseinheit auf, wobei der Gruppierungseinheit die Referenzdaten und die zumindest eine ausgerichtete Punktewolke zugeführt werden sodass innerhalb der ausgerichteten Punktewolke Gruppen ermittelt werden, die Bodenkontrollpunkten entsprechen und wobei die Assoziierungseinheit die Gruppen mit den Referenzdaten vergleicht, um zumindest zwischen einem Teil der Gruppen und zumindest einem Teil der Bodenkontrollpunkte Verknüpfungen bereitzustellen.In a second variant of the merging unit, it has a grouping unit and an association unit, the grouping unit being supplied with the reference data and the at least one aligned point cloud so that groups are determined within the aligned point cloud Correspond to ground control points, and wherein the association unit compares the groups with the reference data in order to provide links between at least some of the groups and at least some of the ground control points.

Bei diesem Ansatz werden die Bodenkontrollpunkt als Ausgangspunkt verwendet, um über eine Analyse der Ziele der ausgerichteten Punktewolken die zusammengehörenden Gruppen und Bodenkontrollpunkte zu ermitteln. Insbesondere wird untersucht, ob in einer Umgebung eines solchen Bodenkontrollpunkts entsprechende Ziele bzw. Anhäufungen von Zielen detektiert wurden die mit dem Bodenkontrollpunkt übereinstimmen. Auch hier können neben Relativposition und Mustern auch die Abmessungen detektierte Abmessung des Objekts überprüft werden.In this approach, the ground control points are used as a starting point in order to determine the groups and ground control points that belong together by analyzing the objectives of the aligned point clouds. In particular, it is examined whether corresponding targets or clusters of targets were detected in the vicinity of such a ground control point, which correspond to the ground control point. Here too, in addition to the relative position and patterns, the dimensions of the detected dimensions of the object can also be checked.

Die Gruppierungseinheit kann beispielsweise als neuronales Netzwerk ausgebildet sein. Der Unterschied zu der vorhergehend erläuterten Variante ist, dass der Gruppierungseinheit zusätzlich zu der ausgerichteten Punktewolke auch die Referenzdaten bereitgestellt werden, wobei letztere als Ausgangspunkt dienen.The grouping unit can be designed, for example, as a neural network. The difference to the variant explained above is that the grouping unit is provided with the reference data in addition to the aligned point cloud, the latter serving as a starting point.

Die Assoziierungseinheit ist im Wesentlichen Identisch zu der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante ausgebildet. Insbesondere stellt die Assoziierungseinheit die Verknüpfung bereit.The association unit is designed essentially identically to the embodiment variant described above. In particular, the association unit provides the link.

In einer dritten Ausgestaltungsvariante der Zusammenführungseinheit ist diese durch ein neuronales Netzwerk ausgebildet. Dem neuronalen Netzwerk werden als Eingangsdaten die ausgerichteten Punktewolken und die Referenzdaten zugeführt, wobei das neuronale Netzwerk Paare von Gruppen der ausgerichteten Punktewolke und zugehörige Bodenkontrollpunkte ausgibt sowie für jedes Paar aus Gruppe und Boden Kontrollpunkt eine Verknüpfung bereitstellt.In a third embodiment variant of the merging unit, this is formed by a neural network. The aligned point clouds and the reference data are fed to the neural network as input data, the neural network outputting pairs of groups of the aligned point cloud and associated ground control points and providing a link for each pair of group and ground control point.

Die Ausgangsdaten sind bei der dritten Variante der Zusammenführungseinheit im Wesentlichen identisch zu den anderen beiden Varianten der Zusammenführungseinheit.With the third variant of the merging unit, the output data are essentially identical to the other two variants of the merging unit.

Es wird vorgeschlagen, dass die Referenzdaten Bodenkontrollpunkte aufweisen, die durch stangenförmige Objekte ausgebildet sind.It is proposed that the reference data have ground control points which are formed by rod-shaped objects.

Wie bereits erläutert werden hierzu vorzugsweise Luftaufnahmen eines SAR genutzt, die unter anderem Abmessungen und Position der detektieren Objekte mit hoher Genauigkeit als bodenkontrollpunkte bereitstellen. Ein solches SAR detektiert die Position und die Abmessung von stangenförmigen und metallischen Objekten und stellt zudem Informationen über die Genauigkeit dieser Parameter bereit.As already explained, aerial photographs of an SAR are preferably used for this purpose, which, among other things, provide the dimensions and position of the detected objects with high accuracy as ground control points. Such a SAR detects the position and dimensions of rod-shaped and metallic objects and also provides information about the accuracy of these parameters.

Die Bodenreferenzpunkte werden günstigerweise gefiltert bereitgestellt sodass nur die Bodenkontrollpunkte Teil der Referenzdaten sind, bei denen eine Detektion eine Detektion durch einen Objekterkennungssensor eines Fahrzeugs auch wahrscheinlich ist. Dies ist insbesondere für Bodenkontrollpunkte der Fall, die einen Abstand von einer Fahrbahn nicht überschreiten. Hierzu werden beispielsweise die Trajektorien von Straßenzügen herangezogen, welche verbreitert werden. Die Referenzdaten umfassen sodann nur die Bodenkontrollpunkte, die innerhalb der bereitgestellten Korridore der Trajektorien liegen. Bodenkontrollpunkte, die außerhalb liegen werden verworfen.The ground reference points are advantageously provided in a filtered manner so that only the ground control points for which detection by an object recognition sensor of a vehicle is also likely are part of the reference data. This is particularly the case for ground control points that do not exceed a distance from a roadway. For this purpose, for example, the trajectories of streets are used, which are broadened. The reference data then only include the ground control points that lie within the provided corridors of the trajectories. Ground control points that are outside are discarded.

Die Bereitstellung von solchen Bodenkontrollpunkten kann grundsätzlich aber auch andere Art und Weise erfolgen, wobei die Genauigkeit der bereitgestellten Punktewolkenkarte von der Genauigkeit der Referenzdaten abhängt.In principle, however, such ground control points can also be provided in a different manner, the accuracy of the provided point cloud map depending on the accuracy of the reference data.

Günstigerweise werden die zumindest eine ausgerichtete Punktewolke die zumindest eine Pose die Bodenkontrollpunkte die Gruppen und die Verknüpfungen für zumindest zwei Objekterkennungssensoren ermittelt und diese gemeinsam in Optimierungseinheit verarbeitet.The at least one aligned point cloud, the at least one pose, the ground control points, the groups and the links for at least two object recognition sensors are advantageously determined and these are processed together in the optimization unit.

Dadurch können die Punktewolken von Objekterkennungssensoren unterschiedlicher Art innerhalb einer Karte, insbesondere Punktewolkenkarte, dargestellt und verknüpft werden. Ebenso können auch hierzu mehrere Objekterkennungssensoren derselben Art genutzt werden um eine verbesserte und genauere Karte zu erstellen.As a result, the point clouds from object recognition sensors of different types can be displayed and linked within a map, in particular point cloud map. Likewise, several object recognition sensors of the same type can be used for this purpose in order to create an improved and more precise map.

Die Ermittlung der Eingabedaten in die Optimierungseinheit erfolgt dabei für beide Objekterkennungssensoren vorzugsweise unabhängig voneinander, wobei die Daten beider Objekterkennungssensoren innerhalb der Optimierungseinheit gemeinsam verarbeitet werden um eine einzige Karte bereitzustellen. Für die Vorverarbeitung vorab der Optimierungseinheit können die beschriebenen Einheiten für Sensordaten von Objekterkennungssensoren verschiedener Art genutzt werden. Die Verarbeitung kann beispielsweise nacheinander erfolgen. Insbesondere können die Einheiten unverändert genutzt werden, wobei zumeist nur die Parametrisierung der Einheit für die Sensordaten von Objekterkennungssensoren verschiedener Art angepasst werden. Es können aber auch für jeden Satz von Sensordaten getrennte Einheiten ausgebildet sein.The determination of the input data in the optimization unit takes place for both object recognition sensors preferably independently of one another, the data of both object recognition sensors being processed jointly within the optimization unit in order to provide a single card. For the preprocessing in advance of the optimization unit, the described units can be used for sensor data from object recognition sensors of various types. The processing can for example take place one after the other. In particular, the units can be used unchanged, with mostly only the parameterization of the unit being adapted for the sensor data of object recognition sensors of various types. However, separate units can also be formed for each set of sensor data.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Objekterkennungssensoren als Sensoren unterschiedlicher Art ausgebildet sind.It is further proposed that the object recognition sensors are designed as sensors of different types.

Dies können beispielsweise RADAR-, LIDAR- oder auch Ultraschallsensoren sein. Insbesondere kann dadurch eine Karte bereitgestellt werden, die zur genauen Bestimmung der Eigenposition anhand der Messdaten von verschiedenen Objekterkennungssensoren genutzt werden kann.These can be, for example, RADAR, LIDAR or ultrasonic sensors. In particular, a map can thereby be provided which can be used for the precise determination of one's own position on the basis of the measurement data from various object recognition sensors.

Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Positionsbestimmung gemäß dem Patentanspruch 8 gelöst.The object is also achieved by a method for determining the position according to claim 8.

Dementsprechend werden in Echtzeit von einem Objekterkennungssensor Messdaten ermittelt. Zudem liegt eine Karte oder Teile einer Karte vor, die gemäß einem der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 oder zumindest einem Teil der vorherstehenden Ausführungen erstellt wurde. Sodann erfolgt ein Abgleich zwischen Messdaten und Karte, um die eigene Position zu bestimmen.Accordingly, measured data are determined in real time by an object recognition sensor. In addition, there is a map or parts of a map that was created according to one of the methods according to claims 1 to 7 or at least part of the preceding statements. This is followed by a comparison between the measurement data and the map in order to determine your own position.

Dadurch wird eine besonders genaue Positionsbestimmung von Kraftfahrzeugen ermöglicht. Die hohe Genauigkeit der Karte kann mithilfe des Verfahrens in eine genaue Positionsbestimmung umgesetzt werden. Insbesondere kann durch diese Methode eine grobe Positionsbestimmung, die durch ein anderes System bereitgestellt wird, wie beispielsweise durch einen GPS Sensor, in der Genauigkeit verbessert werden. Die Karte liegt günstigerweise lokal an dem Kraftfahrzeug vor, beispielsweise auf einem Speichermedium, oder in Echtzeit über eine Funkverbindung übertragen. Auch eine Kombination von Datenübertragung über eine Funkverbindung mit einem Zwischenspeicher für eine Teilkarte ist vorteilhaft.This enables a particularly precise determination of the position of motor vehicles. The high accuracy of the map can be converted into an exact position determination with the help of the method. In particular, this method can improve the accuracy of a rough position determination that is provided by another system, such as, for example, a GPS sensor. The map is conveniently available locally on the motor vehicle, for example on a storage medium, or transmitted in real time via a radio link. A combination of data transmission via a radio link with a buffer for a partial map is also advantageous.

Die Aufgabe wird zudem durch eine Recheneinheit gelöst, die ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchführt.The object is also achieved by a computing unit which carries out a method according to one of Claims 1 to 8.

Die Recheneinheit umfasst insbesondere eine Eingangsschnittstelle, zum Empfangen von Sensordaten und Referenzdaten. Zudem umfasst die Recheneinheit eine Zwischenspeichereinheit zum zwischenspeichern von Sensordaten und Referenzdaten. Des Weiteren umfasst die Recheneinheit eine Vergleichereinheit, eine Zusammenführungseinheit und eine Optimierungseinheit. Insbesondere bildet die Zusammenführungseinheit ein neuronales Netzwerk aus oder die Zusammenführungseinheit umfasst eine Gruppierungseinheit und eine Vergleichereinheit. Zudem weist die Recheneinheit eine Ausgangsschnittstelle auf, die ein Übertragen der Karte an eine Speichereinheit ermöglicht, wobei die Karte innerhalb der Speichereinheit, vorzugsweise eines Servers, abgespeichert wird.The computing unit includes, in particular, an input interface for receiving sensor data and reference data. In addition, the computing unit includes an intermediate storage unit for the intermediate storage of sensor data and reference data. Furthermore, the computing unit comprises a comparator unit, a merging unit and an optimization unit. In particular, the merging unit forms a neural network or the merging unit comprises a grouping unit and a comparator unit. In addition, the computing unit has an output interface which enables the map to be transferred to a memory unit, the map being stored within the memory unit, preferably a server.

Die Aufgabe wird zudem durch eine Speichereinheit gelöst, die einen Programmcode aufweist, der ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 nutzt oder der eine Karte oder Teile einer Karte abgespeichert sind, die gemäß einem der Verfahren der Ansprüche 1 bis 7 erstellt wurde.The object is also achieved by a memory unit which has a program code which uses a method according to one of claims 1 to 8 or which stores a map or parts of a map that was created according to one of the methods of claims 1 to 7.

Die Aufgabe wird zudem durch ein Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 11 gelöst.The object is also achieved by a motor vehicle according to claim 11.

Ein solches Kraftfahrzeug nutzt insbesondere ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 8 oder wird für ein Verfahren zur Bereitstellung von Sensordaten nach einem der Ansprüche 1 bis 8 genutzt.Such a motor vehicle uses in particular a method according to claim 8 or is used for a method for providing sensor data according to one of claims 1 to 8.

Ein Kraftfahrzeug, welches das Verfahren gemäß dem Patentanspruch 8 nutzt, kann eine besonders genaue Positionsbestimmung durchführen. Zudem können Kraftfahrzeuge mit einem Objekterkennungssensor genutzt werden, um Sensordaten bereitzustellen. Die Erfassung erfolgt dabei automatisch, wobei die Sensordaten günstigerweise über eine Funkverbindung übertragen werden.A motor vehicle that uses the method according to claim 8 can carry out a particularly precise position determination. In addition, motor vehicles with an object recognition sensor can be used to provide sensor data. The acquisition takes place automatically, with the sensor data being advantageously transmitted via a radio link.

Diese dienen der Bereitstellung einer präzisen und genauen Karte, die auch eine genaue Positionsbestimmung ermöglicht.These serve to provide a precise and exact map, which also enables an exact position determination.

Mit Funkverbindung ist dabei lediglich die Datenübertragung von bzw. auf das Kraftfahrzeug gemeint. Es ist natürlich offensichtlich, dass die Daten nach der ersten Übertragungsstrecke, die über Funk bereitgestellt wird, auch auf andere Art und Weise an einen Server übermittelt werden können. Dies können beispielsweise Kabelleitungen oder Glasfaserleitungen sein.The term radio connection only refers to data transmission from or to the motor vehicle. It is of course obvious that the data can also be transmitted to a server in other ways after the first transmission link, which is provided by radio. These can be cable lines or fiber optic lines, for example.

Im Weiteren erfolgt anhand mehrerer Figuren eine beispielhafte und ausführliche Erläuterung des Verfahrens zur Erstellung einer Karte, des Verfahrens zur Positionsbestimmung, der Recheneinheit, der Speichereinheit und einem Kraftfahrzeug. Es zeigen:

  • 1 ein Kraftfahrzeug mit Objekterkennungssensor und einer Cloud;
  • 2 eine Recheneinheit des Kraftfahrzeugs;
  • 3 ein Ablaufplan für die Bereitstellung einer präzisen Karte;
  • 4 eine schematische Kartendarstellung zur Visualisierung von Zielen und Bodenkontrollpunkten;
  • 5 ein Pose Graph der zur Bereitstellung einer präzisen Karte verwendet wird;
  • 6 Verfahren für ein Kraftfahrzeug nach 1 zur präzisen Bestimmung der eigenen Position.
Furthermore, an exemplary and detailed explanation of the method for creating a map, the method for determining the position, the computing unit, the memory unit and a motor vehicle is provided on the basis of several figures. Show it:
  • 1 a motor vehicle with an object recognition sensor and a cloud;
  • 2 a computing unit of the motor vehicle;
  • 3 a schedule for providing an accurate map;
  • 4th a schematic map display for the visualization of targets and ground control points;
  • 5 a pose graph used to provide an accurate map;
  • 6th Method for a motor vehicle according to 1 for precise determination of your own position.

In der 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 dargestellt. Das schematisch dargestellte Kraftfahrzeug 10 ist hier als teilautonomes oder vollautonomes Fahrzeug ausgebildet. Insbesondere umfasst dieses einen Objekterkennungssensor 12, eine Steuereinheit 14, eine Speichereinheit 15 sowie eine Kommunikationseinheit 16. Die Steuereinheit 14, die durch eine einzelne oder mehrere Einheiten ausgebildet sein kann, ist einerseits mit dem Objekterkennungssensor 12 und andererseits mit der Kommunikationseinheit 16 verbunden. Insbesondere können an dem Kraftfahrzeug 10 auch eine Mehrzahl an Objekterkennungssensoren 12 ausgebildet sein. Die weiteren Ausführungen werden beispielhaft für einen einzelnen Objektsensor gemacht.In the 1 is a motor vehicle 10 shown. The vehicle shown schematically 10 is designed here as a partially or fully autonomous vehicle. In particular, this includes an object recognition sensor 12th , a control unit 14th , a storage unit 15th as well as a communication unit 16 . The control unit 14th , by a single or multiple units can be formed is on the one hand with the object recognition sensor 12th and on the other hand with the communication unit 16 connected. In particular, on the motor vehicle 10 also a plurality of object recognition sensors 12th be trained. The further statements are made for a single object sensor as an example.

Der Objekterkennungssensor 12 ist dazu ausgebildet Objekte 18 in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere innerhalb eines Sichtbereichs zu erfassen. Diese Objekte 18 können statische oder dynamische Objekte sein. Beispielhaft sind in der 1 als statische Objekte ein Baum, ein Gebäude und ein Straßenschild sowie als dynamisches Objekt ein Fußgänger dargestellt. Solche Objekterkennungssensoren erfassen die Umgebung zumeist durch aussenden von Strahlung, insbesondere elektromagnetischer Strahlung, wobei an einem Objekt 18 reflektierte Strahlung von dem Objekterkennungssensor 12 wieder detektiert wird. Für solche Objekterkennungssensoren 12 sind verschiedenste Arten aus dem Stand der Technik bekannt.The object recognition sensor 12th is trained to do objects 18th to be detected in the surroundings of the motor vehicle, in particular within a field of view. These objects 18th can be static or dynamic objects. Examples are in the 1 A tree, a building and a street sign are represented as static objects and a pedestrian as a dynamic object. Such object recognition sensors usually detect the environment by emitting radiation, in particular electromagnetic radiation, with an object 18th reflected radiation from the object recognition sensor 12th is detected again. For such object detection sensors 12th A wide variety of types are known from the prior art.

Insbesondere handelt es sich bei dem Objekterkennungssensor 12 um einen Radarsensor oder ein Lidarsensor. Diese beiden Sensortypen erfassen die Umgebung anhand der Reflektionen, die von den Objekten 18 bereitgestellt werden. Dementsprechend werden nur Reflektionen von Objekten 18 ermittelt. Bezüglich der Reflektionen wird zumeist eine Relativposition bestimmt, wobei die Reflektion auch als Ziel bezeichnet wird. Die Bereitstellung von Reflektionen erfolgt zumeist in Form von Ziellisten, die auch als Punktewolken dargestellt werden können. Ein Objekt stellt zumeist mehrere Reflektionspunkte bereit, so dass einem Objekt im Normalfall eine Vielzahl an Zielen zugehörig sind. Insbesondere stellt ein solcher Objekterkennungssensor detektierte Ziele bereit, wobei zumindest deren Position gegenüber dem Objekterkennungssensor bekannt ist.In particular, it is the object recognition sensor 12th a radar sensor or a lidar sensor. These two types of sensors detect the environment based on the reflections from the objects 18th to be provided. Accordingly, there will only be reflections from objects 18th determined. With regard to the reflections, a relative position is usually determined, the reflection also being referred to as the target. The provision of reflections is usually in the form of target lists, which can also be displayed as point clouds. An object usually provides several reflection points so that an object usually has a large number of targets associated with it. In particular, such an object recognition sensor provides detected targets, at least their position relative to the object recognition sensor being known.

Die Relativposition eines Ziels wird beispielsweise bei einem Radar-Messsystem durch einen Abstand sowie einen Elevationswinkel und einen Azimutwinkel bereitgestellt. Zudem stellt ein Radarmesssystem auch eine Relativgeschwindigkeit eines solchen Ziels bereit. Alternativ kann die Position auch in einem anderen Typ Koordinatensystem bereitgestellt werden, wobei gegebenenfalls eine Umrechnung erfolgt. Die in Echtzeit ermittelten Punktewolken werden durch die Steuereinheit 14 verarbeitet, um Informationen über die Umgebung des Kraftfahrzeugs 10 zu erlangen. Zudem kann eine solche in Echtzeit ermittelte Punktewolke auch genutzt werden, um die Position und günstigerweise auch die Ausrichtung des Kraftfahrzeugs innerhalb einer Punktewolkenkarte zu ermitteln.In the case of a radar measuring system, for example, the relative position of a target is provided by a distance as well as an elevation angle and an azimuth angle. In addition, a radar measurement system also provides a relative speed of such a target. Alternatively, the position can also be provided in a different type of coordinate system, with a conversion taking place if necessary. The point clouds determined in real time are generated by the control unit 14th processed to provide information about the surroundings of the motor vehicle 10 to get. In addition, such a point cloud determined in real time can also be used to determine the position and advantageously also the orientation of the motor vehicle within a point cloud map.

Positionsbestimmungen von Kraftfahrzeugen werden unter anderem über Satelliten, insbesondere GPS oder GLONASS bereitgestellt. Dadurch lässt sich eine Position auf eine Genauigkeit von einigen Metern ermitteln. Insbesondere kann hierbei auch eine Unterstützung eines D-GPS erfolgen um eine erhöhte Genauigkeit bereitzustellen. Für den autonomen Fahrbetrieb ist es jedoch notwendig die Eigene Position mit noch höherer Genauigkeit zu bestimmen.Positioning of motor vehicles is provided, among other things, via satellites, in particular GPS or GLONASS. This enables a position to be determined with an accuracy of a few meters. In particular, a D-GPS can also be supported here in order to provide increased accuracy. However, for autonomous driving it is necessary to determine your own position with even greater accuracy.

Für eine solche Positionsbestimmung werden entsprechende Karten bereitgestellt werden. Bei derartigen Karten handelt es sich insbesondere um Punktewolkenkarten, die im Wesentlichen den in Echtzeit ermittelten Sensordaten bzw. Punktewolken entsprechen. Die in Echtzeit ermittelten Ziele und Objekte in Form von Messdaten können dadurch mit dem Kartenmaterial abgeglichen werden, um eine wesentlich genauere Positionsbestimmung bereitzustellen.Appropriate maps will be provided for such a position determination. Such maps are in particular point cloud maps which essentially correspond to the sensor data or point clouds determined in real time. The targets and objects determined in real time in the form of measurement data can be compared with the map material in order to provide a much more precise position determination.

Eine solche Karte kann beispielsweise durch eine Speichereinheit 15, die an dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist, oder über eine Kommunikationseinheit 16 bereitgestellt werden. Beispielsweise kann auch eine Kombination von Speichereinheit und Kommunikationseinheit bereitgestellt sein, wobei die Speichereinheit 15 als Zwischenspeicher für Kartenmaterial dient. Der Zwischenspeicher umfasst hierbei Teile der Karte, insbesondere die Kartenteile innerhalb einer bestimmten Umgebung des Kraftfahrzeugs.Such a card can for example by a memory unit 15th , which is formed on the motor vehicle, or via a communication unit 16 to be provided. For example, a combination of storage unit and communication unit can also be provided, the storage unit 15th serves as a buffer for map material. The buffer here includes parts of the map, in particular the map parts within a specific area of the motor vehicle.

Die Kommunikationseinheit kann beispielsweise durch eine Funkverbindung, insbesondere einer Mobilfunkverbindung 20 mit einem Server 24 bereitgestellt werden, der sich innerhalb einer Cloud 22 befindet. Dabei kann auch lediglich ein Teil der Verbindung über Funk oder Mobilfunk bereitgestellt werden und weitere Teile durch Kabel oder Glasfaserleitungen. Insbesondere handelt es sich bei dem Server 24 um einen einzelnen oder um eine Mehrzahl von Servern, die miteinander verbunden sind. Auf dem Server 24 wird das Kartenmaterial vorgehalten, vorzugsweise auf einer Speichereinheit 28. Bei Bedarf, insbesondere auf Anforderung des Fahrzeugs wird die Karte oder Teile der Karte auf das Kraftfahrzeug übertragen. Die Karte oder dessen Teile werden über die Funkverbindung 20 übertragen und günstigerweise in der Speichereinheit 15 lokal abgespeichert. Aktuelles Kartenmaterial wird innerhalb der Cloud 22 jederzeit bereitgehalten.The communication unit can, for example, be a radio link, in particular a mobile radio link 20th with a server 24 can be provided within a cloud 22nd is located. In this case, only part of the connection can be provided via radio or mobile radio and other parts via cables or fiber optic lines. In particular, it is the server 24 a single server or a plurality of servers connected to one another. On the server 24 the map material is held, preferably on a storage unit 28 . If necessary, in particular at the request of the vehicle, the card or parts of the card are transferred to the motor vehicle. The card or its parts are over the radio link 20th transferred and conveniently in the storage unit 15th saved locally. Current map material is stored in the cloud 22nd kept ready at all times.

Im Weiteren wird ein Verfahren beschrieben, mit dem ein solches Kartenmaterial, also eine Karte bereitgestellt wird, die eine genaue Positionsermittlung des Kraftfahrzeugs 10 ermöglicht. Dementsprechend weist die Karte eine Vielzahl von Zielen mit hoher Positionsgenauigkeit auf. Diese Karte wird durch eine Recheneinheit 26 bereitgestellt, vorzugsweise an der Server 24. Insbesondere führt die Recheneinheit 26 das im weiteren erläuterte Verfahren durch. Günstigerweise weist der Server 24 eine Speichereinheit 28 auf, die einen Programmcode für das im nachfolgend beschriebenen Verfahrens umfasst. Die Recheneinheit 26 kann den Programmcode sowie die zu verarbeitenden Daten abrufen um die Karte bereitzustellen.In the following, a method is described with which such a map material, that is to say a map, is provided which enables the exact position of the motor vehicle to be determined 10 enables. Accordingly, the map has a plurality of targets with high positional accuracy. This card is made by a computing unit 26th provided, preferably at the server 24 . In particular, the computing unit performs 26th the procedure explained below. Conveniently, the server 24 a storage unit 28 which comprises a program code for the method described below. The arithmetic unit 26th can call up the program code and the data to be processed in order to provide the card.

In der 2 ist die Recheneinheit 26 detaillierter dargestellt. Zudem zeigt die 3 den Ablaufplan des Verfahrens. Die Recheneinheit 26 umfasst eine Eingangsschnittstelle 38, eine Vergleichereinheit 32, eine Zusammenführungseinheit 34, eine Optimierungseinheit 36 sowie eine Ausgangsschnittstelle 38. Zudem umfasst die Recheneinheit eine Zwischenspeichereinheit, die nicht dargestellt ist. Die Zusammenführungseinheit 34 kann hierbei auf verschiedene Arten ausgebildet sein und insbesondere Untereinheiten umfassen. Im Weiteren werden drei verschiedene Varianten für die Zusammenführungseinheit erläutert, wobei diese innerhalb der Figuren durch angehängte Buchstaben dargestellt sind. Den Bezugszeichen der Variante 1 ist ein a, der Variante 2 ein b und der Variante 3 ein c angehängt. Diese Kennzeichnung erfolgt auch für die verschiedenen Schritte gemäß der 3.In the 2 is the arithmetic unit 26th shown in more detail. In addition, the 3 the schedule of the procedure. The arithmetic unit 26th includes an input interface 38 , a comparator unit 32 , a merging unit 34 , an optimization unit 36 as well as an output interface 38 . In addition, the computing unit includes an intermediate storage unit, which is not shown. The merge unit 34 can be designed in various ways and in particular include subunits. In the following, three different variants for the merging unit are explained, these being represented within the figures by appended letters. The reference numbers of variant 1 are appended with an a, variant 2 with a b and variant 3 with a c. This marking is also carried out for the various steps according to 3 .

In einem ersten Schritt 110 werden die zu verarbeitenden Daten bereitgestellt, die über die Eingangsschnittstelle 30 der Recheneinheit 26 bereitgestellt werden. Die Eingangsdaten umfassen zumindest die Referenzdaten 200 mit den Bodenkontrollpunkten sowie die Sensordaten 210, welche die Punktewolken umfassen. Die Sensordaten 210 umfassen zumindest die Punktewolken eines Radarobjekterkennungssensors, auch Radardaten 211 genannt, und / oder die Punktewolken eines Lidar-Objekterkennungssensors, auch Lidardaten 212 genannt. Insbesondere können auch beide Punktewolken 211 und 212 bereitgestellt werden. Die Bereitstellung der Eigenbewegungsdaten 213 erfolgt optional.In a first step 110 the data to be processed are made available via the input interface 30th the arithmetic unit 26th to be provided. The input data include at least the reference data 200 with the ground control points as well as the sensor data 210 which comprise the point clouds. The sensor data 210 include at least the point clouds of a radar object recognition sensor, including radar data 211 called, and / or the point clouds of a lidar object recognition sensor, also lidar data 212 called. In particular, both point clouds 211 and 212 to be provided. The provision of the own movement data 213 is optional.

Im Weiteren werden die Ausführungen für die Punktewolken eines Radar-Objekterkennungssensors gemacht. Das Verfahren für Punktewolken eines Lidar-Objekterkennungssensors erfolgt im Wesentlichen identisch, wobei die Ausführungen Sinngemäß gelten. Gegebenenfalls weisen die einzelnen Einheiten hierfür eine andere Parametrisierung auf. Dies ändert jedoch nichts an dem Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte.In the following, the explanations for the point clouds of a radar object recognition sensor are made. The method for point clouds of a lidar object recognition sensor is essentially identical, the explanations applying accordingly. The individual units may have a different parameterization for this purpose. However, this does not change the sequence of the individual process steps.

Sofern die Bereitstellung der Eigenbewegungsdaten 213 nicht erfolgt, sind auch diese Informationen für die weiteren Blöcke nicht verfügbar, wobei dies durch die gestrichelte Linie 214 verdeutlicht ist. Die Nutzung der Eigenbewegungsdaten stellt jedoch eine besonders vorteilhafte und effiziente Ermittlung der Karte bereit. Insbesondere stellen die Eigenbewegungsdaten die Relativbewegung des Objekterkennungssensors zwischen verschiedenen Messzyklen bereit. Die Radardaten 211 stellen die entsprechenden Einzelmessungen der aufeinanderfolgenden Messzyklen und der daraus ermittelten Punktewolken dar, die für die unterschiedlichen Positionen des Objekterkennungssensors innerhalb des lokalen und globalen Kartensystems bereitgestellt wurden.If the provision of the own movement data 213 not done, this information is also not available for the other blocks, this being indicated by the dashed line 214 is made clear. The use of the own movement data, however, provides a particularly advantageous and efficient determination of the map. In particular, the intrinsic movement data provide the relative movement of the object recognition sensor between different measurement cycles. The radar data 211 represent the corresponding individual measurements of the successive measuring cycles and the point clouds determined therefrom, which were provided for the different positions of the object recognition sensor within the local and global map system.

Die Referenzdaten umfassen die Bodenkontrollpunkte, welche präzise Informationen über einzelne definierte Ziele innerhalb der Karte aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Referenzdaten über ein SAR Radar bereitgestellt, welches eine präzise Positionsermittlung von stangenförmigen und metallischen Objekten bereitstellt. Dies können beispielsweise Pfosten, Stangen von Verkehrszeichen, Ampeln, Laternenpfähle und so weiter sein. Zudem umfassen die Referenzdaten Informationen über die Form und Abmessung des entsprechenden Objekts.The reference data include the ground control points, which have precise information about individually defined targets within the map. In this exemplary embodiment, the reference data are provided via a SAR radar, which provides a precise determination of the position of rod-shaped and metallic objects. These can be, for example, posts, poles for traffic signs, traffic lights, lamp posts and so on. The reference data also include information about the shape and dimensions of the corresponding object.

Die Referenzdaten und die Sensordaten und insbesondere deren Punktewolken sind in der 4 beispielhaft in einer schematischen Karte dargestellt. Diese zeigt eine linierte Kartendarstellung, wobei einerseits die Bodenkontrollpunkte eingezeichnet sind und andererseits die Ziele der Punktewolken des Objekterkennungssensors. Die Punktewolken stellen lediglich statische Ziel und die Bodenkontrollpunkte stellen lediglich statische Objekte bereit. Zur Bereitstellung der statischen Ziele und Objekte ist gegebenenfalls eine Vorverarbeitung der Objekterkennungssensorrohdaten notwendig.The reference data and the sensor data and in particular their point clouds are in the 4th shown as an example in a schematic map. This shows a lined map, on the one hand the ground control points and on the other hand the targets of the point clouds of the object recognition sensor. The point clouds only provide static targets and the ground control points only provide static objects. To provide the static targets and objects, preprocessing of the raw object recognition sensor data may be necessary.

In der 4 erkennt man einen Straßenzug von oben, der eine Kreuzung darstellt. In der 4 sind die Ziele der Punktewolken durch Kreuze 40 dargestellt. Insbesondere handelt es sich hierbei um die Ziele der ausgerichteten Punktewolken, die im weiteren ausführlicher erläutert werden. Die Bodenkontrollpunkte sind durch Quadrate 42 und Kreise 44 dargestellt. Die Kreise 44 stellen Bodenkontrollpunkte dar, denen eine Gruppe von Ziele als identisches Objekt zugeordnet sind. Die Quadrate 42 stellen Bodenkontrollpunkte der Referenzdaten dar, denen keine Gruppe zugeordnet werden konnte. Dadurch ist eine Zuordnung der Ziele zu den einzelnen Bodenkontrollpunkten möglich, wodurch eine Ausrichtung der Punktewolken bzw. der Ziele gegenüber den Bodenkontrollpunkten ermöglicht wird.In the 4th you can see a street from above, which represents an intersection. In the 4th are the targets of the point clouds through crosses 40 shown. In particular, these are the goals of the aligned point clouds, which are explained in more detail below. The ground control points are by squares 42 and circles 44 shown. The circles 44 represent ground control points to which a group of targets are assigned as an identical object. The squares 42 represent ground control points of the reference data to which no group could be assigned. This makes it possible to assign the targets to the individual ground control points, which enables the point clouds or the targets to be aligned with respect to the ground control points.

In einem weiteren Schritt 120 werden zunächst die Sensordaten 210 verarbeitet. Dies erfolgt innerhalb der Vergleichereinheit 32, der die Radardaten 211 und die Eigenbewegungsdaten 213 eingegeben werden. Innerhalb der Vergleichereinheit 32 werden die Punktewolken der einzelnen Messzyklen zueinander ausgerichtet und einander akkumulativ überlagert, sodass eine ausgerichtete Punktewolke bereitgestellt wird. Die einzelnen Punktewolken werden somit zu einer größeren ausgerichteten Punktewolke zusammengefügt. Die akkumulierte ausgerichtete Punktewolke deckt somit einen Raumbereich ab, der größer ist als der einer einzelnen Punktewolke eines Messzyklus. Insbesondere werden mehrere solcher ausgerichteter Punktewolken bereitgestellt, wobei jede ausgerichtete Punktewolke eine Pose aufweist, welche die Position innerhalb eines globalen Koordinatensystems beschreibt. Jede ausgerichtete Punktewolke weist ein lokales Koordinatensystem auf, wobei jederzeit eine Umrechnung von lokalem auf globales Koordinatensystem und umgekehrt erfolgen kann.In a further step 120 are the sensor data first 210 processed. This takes place within the comparator unit 32 holding the radar data 211 and the movement data 213 can be entered. Within the comparator unit 32 the point clouds of the individual measurement cycles are aligned with one another and accumulatively with one another overlaid to provide an aligned point cloud. The individual point clouds are thus combined to form a larger, aligned point cloud. The accumulated aligned point cloud thus covers a spatial area that is larger than that of an individual point cloud of a measurement cycle. In particular, several such aligned point clouds are provided, each aligned point cloud having a pose which describes the position within a global coordinate system. Each aligned point cloud has a local coordinate system, with a conversion from local to global coordinate system and vice versa being possible at any time.

Die Eigenbewegungsdaten werden hierbei optionaler genutzt, um für die Ausrichtung der einzelnen Punktewolken eine Initialschätzung bereitzustellen. Dadurch kann das Verfahren viel effizienter ablaufen.The own movement data is used here more optionally to provide an initial estimate for the alignment of the individual point clouds. This allows the process to run much more efficiently.

Die Bereitstellung der ausgerichteten Punktewolken erfolgt beispielsweise gemäß dem Verfahren interative-closest point, ICP, oder dem Verfahren normal distributions transform, NDT oder einem anderen bekannten Ansatz.The provision of the aligned point clouds takes place, for example, according to the method interative-closest point, ICP, or the method normal distributions transform, NDT or another known approach.

Die Verarbeitung gemäß Schritt 120 kann für die Radardaten und Lidardaten gleichermaßen erfolgen. Die Vergleichereinheit 32 stellt nach Ausführend des Schritts 120 eine ausgerichtete Lidarpunktewolke oder eine ausgerichtete Radarpunktewolke bereit. Diese wird gemäß der Linie 220 an die Optimierungseinheit 36 und gemäß der Linie 224 an die Zusammenführungseinheit gegeben.The processing according to step 120 can be done equally for the radar data and lidar data. The comparator unit 32 after performing the step 120 an aligned lidar point cloud or an aligned radar point cloud ready. This is according to the line 220 to the optimization unit 36 and according to the line 224 given to the merging unit.

Die Zusammenführungseinheit ist ausgebildet die ausgerichtete Punktewolke sowie die Referenzdaten 200 zu verarbeiten und eine Verknüpfung zwischen den Bodenkontrollpunkten und den ausgerichteten Punktewolken bereitzustellen. Insbesondere werden Ziele oder Gruppen von Zielen identifiziert, die den bestimmten Bodenkontrollpunkten der Referenzdaten entsprechen. Die Zuweisung von Gruppen zu Bodenkontrollpunkten kann unter anderem anhand verschiedener Größen wie Reflektivität, Abmessungen und Relativposition ermittelt werden. Zudem können auch durch mehrere Bodenkontrollpunkte entsprechende Muster vorgegeben sein, die durch entsprechende Gruppen der Punktewolke ebenfalls bereitgestellt werden.The merging unit is designed for the aligned point cloud and the reference data 200 to process and provide a link between the ground control points and the aligned point clouds. In particular, targets or groups of targets are identified which correspond to the specific ground control points of the reference data. The assignment of groups to ground control points can, among other things, be determined on the basis of various variables such as reflectivity, dimensions and relative position. In addition, corresponding patterns can also be specified by several ground control points, which are also provided by corresponding groups of the point cloud.

In einer ersten Variante, gekennzeichnet durch den Buchstaben a ist die Zusammenführungseinheit durch ein neuronales Netz 34a ausgebildet. Dem neuronalen Netz 34a wird die ausgerichtete Punktewolke, hier durch die Linie 224 und die Referenzdaten dargestellt durch die Linie 228 hinzugeführt, wobei gemäß dem Schritt 130a, der durch einen Kasten mit gewellter Außenlinie dargestellt ist, die Verarbeitung erfolgt. Das neuronale Netz ist trainiert um aus den eingegebenen Daten die Gruppen zu der ausgerichteten Punktewolken zu identifizieren, die zu bestimmten Bodenkontrollpunkten gehören und die zugehörigen Verknüpfungen für die weitere Verarbeitung bereitzustellen. Die Verknüpfung umfasst zumindest einen Gütewert die für die Optimierung in einem nachfolgenden Schritt genutzt werden. Über die Linie 230 werden die relevanten Gruppen und die Verknüpfungen für die weitere Verarbeitung in einem Schritt 150 bereitgestellt. Die Übermittlung erfolgt hierbei zur Optimierungseinheit 36.In a first variant, characterized by the letter a, the merging unit is a neural network 34a educated. The neural network 34a becomes the aligned point cloud, here through the line 224 and the reference data represented by the line 228 added, according to step 130a , which is represented by a box with a wavy outline, the processing takes place. The neural network is trained to use the input data to identify the groups of the aligned point clouds that belong to certain ground control points and to provide the associated links for further processing. The link includes at least one quality value that is used for the optimization in a subsequent step. Over the line 230 the relevant groups and the links for further processing in one step 150 provided. The transmission takes place here to the optimization unit 36 .

In einer anderen Variante ist die Zusammenführungseinheit 34 durch eine Gruppierungseinheit 33b und eine Assoziierungseinheit 35b ausgebildet. In dieser zweiten Variante werden der Gruppierungseinheit zunächst die ausgerichteten Punktewolken gemäß Linie 224 zugeführt. In dem Schritt 130b werden sodann Gruppen von Zielen ermittelt, die grundsätzlich Bodenkontrollpunkte sein können. Hierfür werden entsprechende Kriterien angelegt, um diese Gruppen zu identifizieren. Die Ermittlung kann beispielsweise durch das allgemein bekannte Verfahren DBSCAN ausgeführt sein. Alternativ kann die Gruppierungseinheit 33b auch durch ein neuronales Netz ausgebildet sein, welches dem lediglich die ausgerichtete Punktewolke zugeführt wird, wobei die Gruppen ausgegeben werden.The merging unit is in another variant 34 by a grouping unit 33b and an association unit 35b educated. In this second variant, the grouping unit first receives the aligned point clouds according to the line 224 fed. In the step 130b groups of targets are then determined, which can in principle be ground control points. For this purpose, appropriate criteria are created to identify these groups. The determination can be carried out, for example, by the generally known DBSCAN method. Alternatively, the grouping unit 33b can also be formed by a neural network, which is only supplied with the aligned point cloud, the groups being output.

Nach dem Schritt 130b, der die Gruppierung der Ziele bereitstellt werden diese Gruppen in einem weiteren Schritt 140b innerhalb der Assoziierungseinheit 35b verarbeitet. Die Übertragung erfolgt hierbei über die Linie 234. Der Assoziierungseinheit 35b werden zudem die Referenzdaten 200 gemäß der Linie 228 zugeführt, wobei gemäß dem Schritt 140b die Assoziierung durchgeführt wird. Hierbei werden die Gruppen mit den bekannten Bodenkontrollpunkten verglichen und sofern eine Zuweisung erfolgt entsprechende Qualitätsparameter, also die Verknüpfung bereitgestellt.After the step 130b That provides the grouping of the goals are these groups in a further step 140b within the association unit 35b processed. The transmission takes place via the line 234 . The association unit 35b are also the reference data 200 according to the line 228 supplied, according to step 140b the association is carried out. Here, the groups are compared with the known ground control points and, if an assignment is made, corresponding quality parameters, i.e. the link, are provided.

Die Assoziierungseinheit nutzt insbesondere das Nearest Neighbor Verfahren oder auch den Joint Compatibility Test, um die entsprechenden Verknüpfungen bereitzustellen.The association unit uses in particular the nearest neighbor method or also the joint compatibility test to provide the corresponding links.

Die Verknüpfung beschreibt insbesondere die Qualität der Zuweisung von Gruppe zu dem Bodenkontrollwert, also unter anderem wie groß die Übereinstimmung der Abmessungen ist und wie groß der Abstand von Gruppe und dem Bodenkontrollwert ist. Diese genannten Qualitätsparameter sind lediglich Beispiele. Die Assoziierungseinheit stellt daraufhin für einen weiteren Schritt 150 der Optimierungseinheit 36 gemäß der Linie 230 die Gruppen, die Bodenkontrollwerte und auch die Verknüpfungen zur Verfügung.The link describes in particular the quality of the assignment of the group to the ground control value, that is to say, among other things, how great the agreement of the dimensions is and how great the distance between the group and the ground control value is. These quality parameters are only examples. The association unit then makes a further step 150 the optimization unit 36 according to the line 230 the groups, the ground control values and also the links are available.

In einer dritten Variante c, die ebenfalls eine Gruppierungseinheit 33c und eine Assoziierungseinheit 35c aufweist werden die Daten auf eine dritte Art ausgewertet.In a third variant c, which also has a grouping unit 33c and an association unit 35c the data are evaluated in a third way.

Gemäß der dritten Variante werden zur Durchführung des Schritts 130c der Gruppierungseinheit zusätzlich zu den ausgerichteten Punktewolken gemäß der Linien 224 auch die Bodenkontrollpunkte, also die Referenzdaten 200, gemäß der Linie 234 bereitgestellt. Die Linie 238 ist strichpunktiert dargestellt. In der Gruppierungseinheit werden sodann die Bodenkontrollpunkte als Ausgangspunkte herangezogen und ausgehend von diesen in einer entsprechenden Umgebung um die Bodenkontrollpunkte herum nach Gruppen gesucht. Diese ermittelten Gruppen und Ziele werden dann gemäß der Linien 234 an die Assoziierungseinheit 35c übertragen. Gemäß Schritt 140c werden durch die Assoziierungseinheit 35c die Verknüpfungen ermittelt. Auch nach Variante 3 werden die Daten der Optimierungseinheit 36 für Schritt 150 gemäß Linie 230 zugeführt.According to the third variant, to carry out the step 130c the grouping unit in addition to the aligned point clouds according to the lines 224 also the ground control points, i.e. the reference data 200 , according to the line 234 provided. The line 238 is shown in phantom. In the grouping unit, the ground control points are then used as starting points and, based on these, groups are searched for in a corresponding environment around the ground control points. These identified groups and goals are then according to the lines 234 to the association unit 35c transfer. According to step 140c are through the association unit 35c the links are determined. Also according to variant 3 become the data of the optimization unit 36 by step 150 according to line 230 fed.

Die Schritte 130b, 140b, 130a, 130c und 140c können gegebenenfalls mehrfach ausgeführt werden, um für jede ausgerichtete Punktewolke und Pose die entsprechenden Gruppen und Verknüpfungen bereitzustellen.The steps 130b , 140b , 130a , 130c and 140c can be executed several times if necessary, in order to provide the appropriate groups and links for each aligned point cloud and pose.

Gemäß dem Schritt 150 wird eine Pose Graph Optimization durchgeführt. Hierzu wird zunächst ein Pose Graph erstellt, der in der 5 gezeigt ist. Die 5 zeigt den Pose Graph 50 für einen einzelnen Objekterkennungssensor bzw. ausgerichtete Punktewolken eines einzelnen Objekterkennungssensors. Der Pose Graph beschreibt hierbei verschiedene Knoten, dargestellt durch Ellipsen sowie entsprechende Verknüpfungen zwischen diesen Ellipsen. Der Pose Graph wird sodann einer Pose Graph Optimization unterzogen, um eine Karte mit hoher Genauigkeit bereitzustellen.According to the step 150 a pose graph optimization is carried out. To do this, a pose graph is first created, which can be found in the 5 is shown. The 5 shows the pose graph 50 for a single object recognition sensor or aligned point clouds of a single object recognition sensor. The pose graph describes various nodes, represented by ellipses and corresponding links between these ellipses. The pose graph is then subjected to a pose graph optimization in order to provide a map with high accuracy.

Einen zentralen Punkt stellen unter anderem die Bodenkontrollpunkte, also die Referenzdaten bereit, die durch den Knoten 52 dargestellt sind. Diese stellen eine präzise Position auf der Karte dar, insbesondere im globalen Koordinatensystem. Dieser Bodenkontrollpunktknoten 52 ist über Verbindungen 54 mit den Gruppenknoten 56 verbunden. Die Knoten sind hierbei mit einem .1 bis .n gekennzeichnet, um die Zugehörigkeit zu einer jeweiligen Pose zu verdeutlichen. Die Verbindungen 54 stellen hierbei die Verknüpfungen zwischen den Bodenkontrollpunkten und den entsprechenden Gruppen der jeweiligen ausgerichteten Punktewolken und deren Posen bereit. Die Gruppenknoten 56 sind jeweils mit einem Punktwolkenknoten 58, der die einzelnen ausgerichteten Punktewolken darstellet, über eine Verbindung 60 verbunden.. Die Verbindung 60 erfolgt jeweils zwischen dem Gruppenknoten 56.k und der zugehörigen Punktewolke 58.k erfolgt. Zudem ist eine Punktewolke 58.k mit deren jeweiligen Posenknoten 62.k über eine Verbindung 64 verbunden. Zudem sind auch die Posen, also deren Relativabstand der Posen 62 über Verbindungen 66 bestimmt. Auch die einzelnen Gruppenknoten 56 sind miteinander über Verbindungen 68 verknüpft.A central point is provided by the ground control points, i.e. the reference data that is passed through the node 52 are shown. These represent a precise position on the map, especially in the global coordinate system. This ground control point node 52 is about connections 54 with the group nodes 56 connected. The nodes are marked with a .1 to .n to make it clear that they belong to a particular pose. The connections 54 provide the links between the ground control points and the corresponding groups of the respective aligned point clouds and their poses. The group nodes 56 are each with a point cloud node 58 , which represents the individual aligned point clouds, via a connection 60 connected .. The connection 60 takes place between the group node 56.k and the associated point cloud 58.k. In addition, a point cloud 58.k with its respective pose node 62.k is connected via a connection 64 connected. In addition, there are also the poses, i.e. their relative distance between the poses 62 about connections 66 certainly. Also the individual group nodes 56 are interconnected via connections 68 connected.

Gemäß Schritt 150 werden die Verbindungen optimiert. Dies erfolgt anhand einer Kostenfunktion, wobei die Kosten für die einzelnen Verbindungen minimiert werden. Dementsprechend erfolgt die Ausrichtung unter anderem anhand der ermittelten Gütewerte. Nach der Optimierung wird als Ergebnis sodann die Karte 250, die auf den Sensordaten und den Referenzdaten basiert, ausgegeben. Die Bereitstellung der Karte 250 erfolgt gemäß der Linie 240. Die Punktewolken und die Bodenkontrollpunkte sind dabei optimal gegeneinander ausgerichtet und ermöglichen eine präzise Positionsbestimmung in Echtzeit.According to step 150 the connections are optimized. This is done using a cost function, with the costs for the individual connections being minimized. Accordingly, the alignment takes place, among other things, on the basis of the determined quality values. After the optimization, the result is the map 250 based on the sensor data and the reference data. The provision of the card 250 takes place according to the line 240 . The point clouds and the ground control points are optimally aligned with one another and enable precise positioning in real time.

Gemäß den Linien 222, 226, 232 und 236 kann zusätzlich zu dem Satz von Radardaten 211 auch ein Satz von Lidardaten 212 ausgewertet werden. Wie bereits erwähnt verbleibt der Aufbau der Einheiten und der Ablauf der Schritte im Wesentlichen unverändert. Dabei können die Daten von Objekterkennungssensoren derselben oder verschiedener Art stammen.According to the lines 222 , 226 , 232 and 236 can in addition to the set of radar data 211 also a set of lidar data 212 be evaluated. As already mentioned, the structure of the units and the sequence of steps remain essentially unchanged. The data can come from object recognition sensors of the same or different types.

Der Pose Graph stellt sich dar wie in 5, wobei für den Satz der zweiten Daten nochmals dieselbe Struktur ausgebildet ist. Schnittmenge sind hierbei der Bodenkontrollpunktknoten. Im Wesentlichen ist die Darstellung bezüglich des Bodenkontrollpunktknotens einfach nach oben gespiegelt. Hierdurch lassen sich insbesondere Punktewolken von Objekterkennungssensoren verschiedener Art innerhalb einer Karte aneinander darstellen und auch zueinander ausrichten. Dies ermöglicht eine wesentliche Verbesserung bei der Positionsbestimmung, insbesondere dann, wenn mehrere Objekterkennungssensoren verschiedenen Typs genutzt werden, dadurch jedoch ein mehrfacher Abgleich möglich ist.The pose graph looks like in 5 , the same structure being formed again for the set of the second data. The intersection is here the ground control point nodes. In essence, the representation is simply mirrored up with respect to the ground control point node. In this way, point clouds of different types of object recognition sensors can be displayed against one another within a map and also aligned with one another. This enables a significant improvement in the determination of the position, in particular when several object recognition sensors of different types are used, but this enables multiple comparison.

Die durch das Verfahren bereitgestellte Punktewolkenkarte wird durch die Ausgangsschnittstelle in einem Speicher oder einer Speichereinheit 28 des Servers 24 abgelegt und steht dadurch zur Abrufung zur Verfügung.The point cloud map provided by the method is stored in a memory or a storage unit through the output interface 28 of the server 24 stored and is therefore available for retrieval.

In der 6 sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens beschrieben, welches ein Kraftfahrzeug 10 durchführt, um eine verbesserte Positionsbestimmung anhand einer solchen Karte zu nutzen. Dieses Verfahren gemäß 6 kann beispielsweise durch die Steuereinheit 14 des Kraftfahrzeugs 10 ausgeführt werden.In the 6th the individual steps of a method are described, which a motor vehicle 10 performs in order to use an improved position determination based on such a map. This procedure according to 6th can for example by the control unit 14th of the motor vehicle 10 are executed.

In einem Schritt 300 werden in Echtzeit mit Hilfe eines Objekterkennungssensors Ziele innerhalb des Sichtbereichs detektiert und der Steuereinheit 14 zur Verfügung gestellt werden. Diese in Echtzeit erfassten Messdaten stellen insbesondere Punktewolken oder Ziellisten dar. Gegebenenfalls erfolgt eine Vorverarbeitung der Messdaten, sodass die Zielliste lediglich statische Ziele umfasst. Dementsprechend wird eine Messpunktewolke bereitgestellt.In one step 300 targets within the field of view are detected in real time with the help of an object recognition sensor and the control unit 14th to provide. These measurement data recorded in real time represent, in particular, point clouds or target lists. If necessary, the measurement data are preprocessed so that the target list only includes static targets. A measurement point cloud is provided accordingly.

In einem weiteren Schritt 310 wird eine Karte bereitgestellt. Die Bereitstellung kann hierbei in Echtzeit über eine Kommunikationseinheit 16 erfolgen oder diese liegt bereits in einer Speichereinheit 15 vor, die auch als Zwischenspeicher dienen kann. Insbesondere wird die Karte oder Teile der Karte an die Steuereinheit 14 übertragen, so dass gemäß Schritt 320 ein Abgleich der Sensordaten mit der Karte erfolgen kann um eine Positionsbestimmung durchzuführen. Die Positionsbestimmung erfolgt in Echtzeit, wobei die Messpunktewolke mit der Karte verglichen wird. Hierbei erfolgt beispielsweise eine Mustererkennung, die ein Ausrichten der Punktewolke gegenüber der Karte ermöglicht und dadurch eine genaue Positionsbestimmung ermöglicht wird.In a further step 310 a card is provided. The provision can be made in real time via a communication unit 16 take place or this is already in a storage unit 15th before, which can also serve as a buffer. In particular, the card or parts of the card are sent to the control unit 14th transferred so that according to step 320 the sensor data can be compared with the map in order to determine the position. The position is determined in real time, whereby the measurement point cloud is compared with the map. In this case, for example, a pattern recognition takes place, which enables the point cloud to be aligned with respect to the map, thereby enabling precise position determination.

Ein solches Computerprogramm, welches das Verfahren gemäß der 6 ausführt, kann beispielsweise in einer Speichereinheit 15 des Kraftfahrzeugs hinterlegt sein, so dass dieses jederzeit ausgeführt werden kann.Such a computer program, which the method according to the 6th executes, for example in a memory unit 15th of the motor vehicle must be stored so that this can be carried out at any time.

Das Kraftfahrzeug 10 kann unter anderen auch ausgebildet sein, um entsprechende Sensordaten in seiner Speichereinheit 15 abzuspeichern und über die Kommunikationseinheit 16 in die Cloud 22 auf den Server 24, insbesondere auf ein Speichereinheit 28 des Servers 24, zu übertragen. Die Speichereinheit 28 des Servers umfasst hierbei den Programmcode und auch die Daten, die zur Erstellung der Karte benötigt werden. Insbesondere liefert das Kraftfahrzeug 10 dadurch die Sensordaten mit den Punktewolken und gegebenenfalls die Eigenbewegungsdaten. Die Sensordaten können beispielsweise durch ein einzelnes oder mehrere solcher Kraftfahrzeuge 10, die im täglichen Straßenverkehr unterwegs sind, bereitgestellt werden.The car 10 can also be designed, among other things, to store corresponding sensor data in its memory unit 15th and via the communication unit 16 to the cloud 22nd on the server 24 , in particular on a storage unit 28 of the server 24 , transferred to. The storage unit 28 of the server includes the program code and the data required to create the map. In particular, the motor vehicle delivers 10 thereby the sensor data with the point clouds and possibly the own movement data. The sensor data can, for example, from a single or several such motor vehicles 10 that are used in daily traffic.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
KraftfahrzeugMotor vehicle
1212
ObjekterkennungssensorObject detection sensor
1414th
SteuereinheitControl unit
1515th
SpeichereinheitStorage unit
1616
KommunikationseinheitCommunication unit
1818th
ObjekteObjects
2020th
FunkverbindungRadio link
2222nd
CloudCloud
2424
Serverserver
2626th
RecheneinheitArithmetic unit
2828
SpeichereinheitStorage unit
3030th
EingangsschnittstelleInput interface
3232
VergleichereinheitComparator unit
33b33b
GruppierungseinheitGrouping unit
333333
GruppierungseinheitGrouping unit
3434
ZusammenführungseinheitMerging unit
34a34a
neuronales Netzneural network
35b35b
AssoziierungseinheitAssociation unit
35c35c
AssoziierungseinheitAssociation unit
3636
OptimierungseinheitOptimization unit
3838
AusgangsschnittstelleOutput interface
4040
Ziel (Kreuz)Target (cross)
4242
Bodenkontrollpunkt (Quadrat)Ground control point (square)
4444
Bodenkontrollpunkt (Kreis)Ground control point (circle)
5050
Pose GraphPose graph
5252
Knoten (Bodenkontrollpunkte)Nodes (ground control points)
5454
Verbindung (Bodenkontrollpunkt - Gruppe)Connection (ground control point - group)
5656
Knoten (Gruppen)Nodes (groups)
5858
Knoten (Ausgerichtete Punktewolken)Nodes (aligned point clouds)
6060
Verbindung (Ausgerichtete Punktewolke - Gruppe)Connection (aligned point cloud - group)
6262
Knoten (Pose)Knot (pose)
6464
Verbindung (Pose - Ausgerichtete Punktewolke)Connection (Pose - Aligned Point Cloud)
6666
Verbindung (Pose - Pose)Connection (pose - pose)
6868
Verbindung (Gruppe - Gruppe)Connection (group - group)
100100
Schrittstep
110110
Schrittstep
120120
Schrittstep
130a130a
Schrittstep
130b130b
Schrittstep
140140
Schrittstep
150150
Schrittstep
200200
ReferenzdatenReference data
210210
SensordatenSensor data
211211
RadardatenRadar data
212212
LidardatenLidar data
213213
EigenbewegungsdatenOwn movement data
214214
Linieline
220220
Linieline
222222
Linieline
224224
Linieline
226226
Linieline
228228
Linieline
230230
Linieline
232232
Linieline
234234
Linieline
236236
Linieline
238238
Linieline
240240
Linieline
250250
Kartemap
300300
Schrittstep
310310
Schrittstep
320320
Schrittstep

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • Kümmerle, Rainer & Grisetti, Giorgio & Strasdat, Hauke & Konolige, Kurt & Burgard, Wolfram. (2011) [0028]Kümmerle, Rainer & Grisetti, Giorgio & Strasdat, Hauke & Konolige, Kurt & Burgard, Wolfram. (2011) [0028]

Claims (11)

Verfahren zur Bereitstellung einer Karte (250), wobei • Sensordaten (210), die zumindest mehrere Punktewolken eines Objekterkennungssensors (12) umfassen, vorliegen, • wobei eine Vergleichereinheit (32) die Punktewolken der Sensordaten (210) verarbeitet und zumindest eine ausgerichtete Punktewolke für eine Pose bereitstellt, • Wobei zudem Referenzdaten (200) umfassend Bodenkontrollpunke vorliegen, • wobei in einer Zusammenführungseinheit (34) zwischen Gruppen, die Teile der ausgerichteten Punktewolke sind, und den Bodenkontrollpunkten Verknüpfungen hergestellt werden, • wobei einer Optimierungseinheit (36) die zumindest eine ausgerichtete Punktewolke, die zumindest eine Pose, die Bodenkontrollpunkte, die Gruppen und die Verknüpfungen als Eingangsdaten bereitgestellt werden, wobei die Optimierungseinheit (36) die Abhängigkeiten zwischen der zumindest einen Punktewolke, der zumindest einen Pose, der Bodenkontrollpunkte, der Gruppen und der Verknüpfungen optimiert werden und dadurch eine Karte (250) bereitgestellt wird.Method for providing a card (250), wherein • Sensor data (210) which include at least several point clouds of an object recognition sensor (12) are available, • wherein a comparator unit (32) processes the point clouds of the sensor data (210) and provides at least one aligned point cloud for a pose, • Whereby reference data (200) comprehensive ground control points are available • where links are established in a merging unit (34) between groups which are parts of the aligned point cloud and the ground control points, • the at least one aligned point cloud, the at least one pose, the ground control points, the groups and the links being provided as input data to an optimization unit (36), the optimization unit (36) determining the dependencies between the at least one point cloud, the at least one pose, the ground control points, the groups and the links are optimized and a map (250) is thereby provided. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenführungseinheit (34) eine Gruppierungseinheit (33) und eine Assoziierungseinheit (35) aufweist, wobei die Gruppierungseinheit (33) Gruppen der ausgerichteten Punktewolke ermittelt und wobei die Assoziierungseinheit (35) die Gruppen mit den Referenzdaten vergleicht, um zumindest zwischen einem Teil der Gruppen und zumindest einem Teil der Bodenkontrollpunkte Verknüpfungen zu ermitteln und bereitzustellen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the merging unit (34) has a grouping unit (33) and an association unit (35), wherein the grouping unit (33) determines groups of the aligned point cloud and wherein the association unit (35) identifies the groups compares the reference data in order to determine and provide links between at least some of the groups and at least some of the ground control points. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenführungseinheit (34) eine Gruppierungseinheit (33) und eine Assoziierungseinheit (35) aufweist, wobei der Gruppierungseinheit (33) die Referenzdaten und die zumindest eine ausgerichtete Punktewolke zugeführt werden sodass innerhalb der ausgerichteten Punktewolke Gruppen ermittelt werden, die Bodenkotrollpunkten entsprechen und wobei die Assoziierungseinheit (35) die Gruppen mit den Referenzdaten vergleicht, um zumindest zwischen einem Teil der Gruppen und zumindest einem Teil der Bodenkontrollpunkte Verknüpfungen bereitzustellen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the merging unit (34) has a grouping unit (33) and an association unit (35), the grouping unit (33) being supplied with the reference data and the at least one aligned point cloud so that within the aligned point cloud Groups are determined which correspond to ground control points and wherein the association unit (35) compares the groups with the reference data in order to provide links between at least some of the groups and at least some of the ground control points. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenführungseinheit (34) durch ein neuronales Netzwerk ausgebildet ist, wobei dem neuronalen Netzwerk als Eingangsdaten die ausgerichteten Punktewolken und die Referenzdaten zugeführt werden, wobei das neuronale Netzwerk Paare von Gruppen der ausgerichteten Punktewolke und zugehörige Bodenkontrollpunkte ausgibt sowie für jedes Paar aus Gruppe und Bodenkontrollpunkt eine Verknüpfung bereitstellt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the merging unit (34) is formed by a neural network, the aligned point clouds and the reference data being fed to the neural network as input data, the neural network pairs of groups of the aligned point cloud and associated Outputs ground control points and provides a link for each pair of group and ground control point. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzdaten (200) Bodenkontrollpunkte aufweisen, die durch stangenförmige Objekte ausgebildet sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference data (200) have ground control points which are formed by rod-shaped objects. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die zumindest eine ausgerichtete Punktewolke, die zumindest eine Pose, die Bodenkontrollpunkte, die Gruppen und die Verknüpfungen für zumindest zwei Objekterkennungssensoren ermittelt werden und diese gemeinsame in der Optimierungseinheit (36) verarbeitet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least the at least one aligned point cloud, the at least one pose, the ground control points, the groups and the links for at least two object recognition sensors are determined and these jointly processed in the optimization unit (36). Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Objekterkennungssensoren als Sensoren unterschiedlicher Art ausgebildet sind.Method according to the preceding claim, characterized in that the object recognition sensors are designed as sensors of different types. Verfahren zur Positionsbestimmung, • Wobei in Echtzeit von einem Objekterkennungssensor (12) Messdaten ermittelt werden, • Wobei eine Karte (250) oder Teile einer Karte vorliegen, die gemäß einem der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 erstellt wurde, • Wobei ein Abgleich zwischen Messdaten und Karte (250) erfolgt, um die eigene Position zu bestimmen.Method for determining position, where measured data are determined in real time by an object recognition sensor (12), where a map (250) or parts of a map are present which are produced according to one of the methods according to Claims 1 to 7th has been created, • A comparison is made between the measurement data and the map (250) in order to determine your own position. Recheneinheit (26) die ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchführt.Computing unit (26) which has a method according to one of the Claims 1 to 8th performs. Speichereinheit (15, 28), die einen Programmcode aufweist, der ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 nutzt, oder auf der eine Karte (250) oder Teile einer Karte abgespeichert sind, die gemäß einem der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 erstellt wurde.A memory unit (15, 28) which has a program code which enables a method according to one of the Claims 1 to 8th uses, or on which a card (250) or parts of a card are stored, which according to one of the methods according to the Claims 1 to 7th was created. Kraftfahrzeug (10), welches des Verfahren nach Anspruch 8 nutzt oder für eine Verfahren zur Bereitstellung von Sensordaten (210) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 genutzt wird.Motor vehicle (10), which the method according to Claim 8 uses or for a method for providing sensor data (210) according to one of the Claims 1 to 8th is being used.
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