DE102019216542A1 - Method and control device for determining the vehicle position - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen von einer räumlichen Lage (9) eines Fahrzeugs (10) mit den Schritten: Einlesen von einer vorbestimmten Bodenradarkarte, Einlesen von einer vorbestimmten semantischen Bodenkarte, Erfassen von einem Bodenradargramm mit einem an dem Fahrzeug (10) angebrachten Bodenradargerät in Abhängigkeit von der eingelesenen semantischen Bodenkarte, Einlesen von dem erfassten Bodenradargramm, Korrelieren von dem erfassten und eingelesenen Bodenradargramm mit der vorbestimmten und eingelesenen Bodenradarkarte, und Bestimmen von der räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) basierend auf dem Schritt des Korrelierens. Die Erfindung beschreibt auch eine Steuereinrichtung (100) zum Durchführen eines derartigen Verfahrens. Die Erfindung beschreibt ferner ein Fahrzeug (10) mit einem Bodenradargerät und einer solchen Steuereinrichtung (100).The invention describes a method for determining a spatial position (9) of a vehicle (10) with the following steps: reading in from a predetermined ground radar map, reading in a predetermined semantic ground map, recording a ground radargram with a ground radar device attached to the vehicle (10) depending on the read-in semantic ground map, reading in the captured ground radargram, correlating the captured and read-in ground radargram with the predetermined and read ground radar map, and determining the spatial position (9) of the vehicle (10) based on the step of correlating. The invention also describes a control device (100) for carrying out such a method. The invention also describes a vehicle (10) with a ground radar device and such a control device (100).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen von einer räumlichen Lage eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft auch eine Steuereinrichtung zum Bestimmen und Ausgeben von einer räumlichen Lage eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug mit einer solchen Steuereinrichtung.The invention relates to a method for determining a spatial position of a vehicle. The invention also relates to a control device for determining and outputting a spatial position of a vehicle and a vehicle with such a control device.

Es ist bekannt, ein Radargerät an einem Fahrzeug anzubringen und Objekte im Umfeld des Fahrzeugs mit dem Radargerät zu erfassen. Zudem ist es bekannt, ein Radargerät über einen Boden zu bewegen, um Bodeneigenschaften zu erfassen.It is known to attach a radar device to a vehicle and to detect objects in the vicinity of the vehicle with the radar device. In addition, it is known to move a radar device over a ground in order to record ground properties.

Beispielsweise ist aus DE102015208364A1 ein Verfahren zum Bestimmen von Eigenschaften eines Untergrunds, auf dem ein abseits von befestigten Straßen betreibbares Fahrzeug bewegt wird, bekannt. Dabei werden Signale in Richtung des Untergrunds ausgesendet, auf welchem das Fahrzeug bewegt wird.For example is off DE102015208364A1 a method for determining properties of a surface on which a vehicle that can be operated away from paved roads is moved. Signals are sent in the direction of the ground on which the vehicle is moving.

Die Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Bestimmen von einer räumlichen Lage eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann als ein automatisiert betreibbares beziehungsweise autonomes Fahrzeug ausgebildet sein. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein nicht schienengebundenes Fahrzeug oder um ein schienengebundenes Fahrzeug handeln. Bei dem nicht schienengebundenen Fahrzeug kann es sich um ein Straßenfahrzeug, beispielsweise ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen, oder um ein Off-Highway-Fahrzeug, beispielsweise ein Baustellenfahrzeug oder ein Traktor, handeln.In one aspect, the invention relates to a method for determining a spatial position of a vehicle. The vehicle can be designed as an automated or autonomous vehicle. The vehicle can be a non-rail-bound vehicle or a rail-bound vehicle. The non-rail vehicle can be a road vehicle, for example a passenger car or a truck, or an off-highway vehicle, for example a construction site vehicle or a tractor.

Die räumliche Lage des Fahrzeugs kann eine räumliche Position des Fahrzeugs aufweisen, wobei die Position mindestens eine Koordinate in einem räumlichen Koordinatensystem aufweisen kann. Die räumliche Lage des Fahrzeugs kann alternativ oder zusätzlich zu der Position eine räumliche Orientierung des Fahrzeugs aufweisen, wobei die Orientierung mindestens eine Ausrichtung des Fahrzeugs bezüglich einer Koordinatenachse des räumlichen Koordinatensystems aufweisen kann.The spatial position of the vehicle can have a spatial position of the vehicle, wherein the position can have at least one coordinate in a spatial coordinate system. As an alternative or in addition to the position, the spatial position of the vehicle can have a spatial orientation of the vehicle, wherein the orientation can have at least one orientation of the vehicle with respect to a coordinate axis of the spatial coordinate system.

Das Verfahren weist als einen Schritt ein Einlesen von einer vorbestimmten Bodenradarkarte auf. Die Bodenradarkarte kann eine Vielzahl von Bodenradargrammen aufweisen. Die Vielzahl von Bodenradargrammen kann mit einem an einem Fahrzeug angebrachten Bodenradargerät vorerfasst worden sein. Bei dem Bodenradargerät kann es sich um ein Multifrequenz-Bodenradargerät handeln. Die vorerfassten Bodenradargramme können in einem Koordinatensystem der Bodenradarkarte vereinigt sein, das heißt bezüglich des Koordinatensystems gemeinsam kartiert sein. Die Bodenradarkarte kann eine dreidimensionale Bodenradarkarte sein. Bei der Bodenradarkarte kann es sich daher auch um eine Radarkartierung eines Bodens handeln. Das Bodenradargramm kann Rohdaten einer Radarmessung aufweisen oder auf diesen basieren. Alternativ dazu kann die Bodenradarkarte vorverarbeitete beziehungsweise gefilterte Rohdaten der Radarmessung aufweisen. Beispielsweise kann die Bodenradarkarte eine voxelbasierte 3D-Interpolation von gemessenen Reflexionen aufweisen.The method has as a step reading in from a predetermined ground radar map. The ground penetrating radar map can have a variety of ground penetrating radar programs. The multiplicity of ground radar programs can have been prerecorded with a ground radar device attached to a vehicle. The ground penetrating radar device can be a multifrequency ground penetrating radar device. The pre-recorded ground radar programs can be combined in a coordinate system of the ground radar map, that is to say they can be mapped together with respect to the coordinate system. The ground radar map can be a three-dimensional ground radar map. The ground radar map can therefore also be a radar mapping of a ground. The ground penetrating radar can contain raw data from a radar measurement or be based on these. Alternatively, the ground penetrating radar map can have preprocessed or filtered raw data from the radar measurement. For example, the ground radar map can have a voxel-based 3D interpolation of measured reflections.

Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Einlesen von einer vorbestimmten semantischen Bodenkarte auf. Die semantische Bodenkarte weist keine für das Durchführen des Verfahrens notwendige Bodenradargramme auf. Die semantische Bodenkarte kann vielmehr Informationen über Bodenobjekte aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die semantische Bodenkarte Informationen über Bodengrenzflächen aufweisen. Die semantische Bodenkarte kann ferner Informationen über eine Objektart oder eine Bodenart beziehungsweise eine Bodenfeuchte aufweisen. Bei der semantischen Bodenkarte kann es sich somit um eine Karte handeln, welche neben einer bloßen koordinatenmäßigen Kartierung von Bodenobjekten mindestens eine Semantik der kartierten Bodenobjekte in Form von Zusatzinformationen über die kartierten Bodenobjekte aufweist. Auch die semantische Bodenkarte kann eine dreidimensionale Bodenkarte sein.As a further step, the method includes reading in a predetermined semantic soil map. The semantic ground map does not have any ground radargrams necessary for carrying out the method. Rather, the semantic soil map can contain information about soil objects. As an alternative or in addition, the semantic soil map can contain information about soil boundary surfaces. The semantic soil map can also have information about a type of object or a type of soil or soil moisture. The semantic soil map can thus be a map which, in addition to mere coordinate-based mapping of soil objects, has at least one semantic of the mapped soil objects in the form of additional information about the mapped soil objects. The semantic soil map can also be a three-dimensional soil map.

Ein Koordinatensystem der semantischen Bodenkarte kann mit dem Koordinatensystem der Bodenradarkarte übereinstimmen oder es kann ein räumlicher Bezug zwischen den Koordinatensystemen der beiden Karten vorbestimmt sein. Die semantische Bodenkarte kann ferner aus der vorbestimmten Bodenradarkarte abgeleitet worden sein.A coordinate system of the semantic ground map can coincide with the coordinate system of the ground radar map or a spatial reference between the coordinate systems of the two maps can be predetermined. The semantic ground map can also have been derived from the predetermined ground radar map.

Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Erfassen von einem Bodenradargramm mit einem an dem Fahrzeug angebrachten Bodenradargerät in Abhängigkeit von der eingelesenen semantischen Bodenkarte auf. Bei dem Bodenradargramm kann es sich daher um ein Ergebnis von einer Bodenradarmessung mit dem Bodenradargerät handeln. Der im Zusammenhang mit der Erfindung verwendete Begriff „Bodenradar“ kann auch als „Georadar“ oder als „Ground Penetrating Radar (GPR)“ verstanden werden.As a further step, the method has a recording of a ground radar gram with a ground radar device attached to the vehicle as a function of the semantic ground map that has been read. The ground penetrating radar program can therefore be a result of a ground penetrating radar measurement with the ground penetrating radar device. The term “ground radar” used in connection with the invention can also be understood as “ground penetrating radar” or as “ground penetrating radar (GPR)”.

Das Bodenradargramm kann ein Bodenradarbild aufweisen. Dabei kann es sich bei dem Bodenradargramm beziehungsweise dem Bodenradarbild um ein entsprechendes zweidimensionales oder dreidimensionales Ergebnis der Bodenradarmessung mit dem Bodenradargerät handeln. Das Bodenradargramm kann Reflexionen beziehungsweise Transmissionen von mit dem Bodenradargerät ausgesandten und wieder empfangenen elektromagnetischen Wellen aufweisen. Die Reflexionen können an reflektierten Objekten oder Grenzflächen im Boden entstanden sein. Eine Grenzfläche kann zwischen Bodenschichten mit unterschiedlichen Bodeneigenschaften oder zwischen Materialschichten mit unterschiedlichen Materialeigenschaften ausgebildet sein. Das Bodenradargramm kann daher Tiefenwerte von Bodenobjekten oder Bodengrenzflächen aufweisen. Die Tiefenwerte können auf einer erfassten Ausbreitungsgeschwindigkeit der ausgesandten, reflektierten und wieder empfangenen elektromagnetischen Wellen basieren.The ground penetrating radar program can have a ground penetrating radar image. The ground radar program or the ground radar image can be a corresponding two-dimensional or three-dimensional result of the ground radar measurement with the ground radar device. The ground penetrating radar can have reflections or transmissions of electromagnetic waves transmitted and received by the ground penetrating radar device. The reflections can originated on reflected objects or boundary surfaces in the ground. An interface can be formed between soil layers with different soil properties or between material layers with different material properties. The ground radargram can therefore have depth values of ground objects or ground boundaries. The depth values can be based on a detected speed of propagation of the emitted, reflected and re-received electromagnetic waves.

Das Bodenradargerät kann einen Radartransceiver aufweisen. Das Aussenden und Empfangen der elektromagnetischen Wellen kann mit dem Radartransceiver durchgeführt werden. Das Bodenradargerät kann hierfür eine Vielzahl von Sende- und Empfangsantennen aufweisen. Bei dem Bodenradargerät kann es sich um ein sogenanntes „Ground Penetrating Radar (GPR)“-Gerät handeln. Das Bodenradargerät kann an einer Unterseite des Fahrzeugs beziehungsweise an einem Fahrzeugunterboden angebracht sein. Alternativ dazu kann das Bodenradargerät an einer Fahrzeugseite angebracht sein. Das Bodenradargerät kann ferner mindestens eine Hochfrequenzantenne und/oder mindestens eine Niedrigfrequenzantenne aufweisen. So können in vorteilhafter Weise verschiedene Eindringtiefen der elektromagnetischen Wellen in den Boden erreicht werden.The ground penetrating radar device can have a radar transceiver. The transmission and reception of the electromagnetic waves can be carried out with the radar transceiver. The ground penetrating radar device can have a large number of transmitting and receiving antennas for this purpose. The ground penetrating radar (GPR) device can be a so-called ground penetrating radar device. The ground radar device can be attached to an underside of the vehicle or to a vehicle underbody. Alternatively, the ground penetrating radar device can be attached to one side of the vehicle. The ground penetrating radar device can furthermore have at least one high-frequency antenna and / or at least one low-frequency antenna. In this way, different depths of penetration of the electromagnetic waves into the ground can be achieved in an advantageous manner.

Eine mit dem Bodenradargerät zum Erzeugen des Bodenradargramms ausgeführte Bodenradarmessung kann von der eingelesenen semantischen Bodenkarte abhängen. Dabei kann ein Kartenausschnitt der semantischen Bodenkarte berücksichtigt werden, welcher Informationen über Bodenobjekte oder Bodengrenzflächen aufweist, welche sich aktuell unter dem Fahrzeug befinden. Somit kann in Abhängigkeit von den sich aktuell unterhalb des Fahrzeugs befindlichen Bodenobjekten oder Grenzflächen mindestens ein Messparameter des Bodenradargeräts eingestellt werden.A ground penetrating radar measurement carried out with the ground penetrating radar device to generate the ground penetrating radar gram can depend on the semantic ground map that has been read. A map section of the semantic soil map can be taken into account, which has information about soil objects or soil boundary surfaces which are currently located under the vehicle. In this way, at least one measurement parameter of the ground penetrating radar device can be set as a function of the ground objects or boundary surfaces currently located below the vehicle.

Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Einlesen von dem erfassten Bodenradargramm auf. Dieser und alle weiteren Schritte des Verfahrens können von einer auf dem Fahrzeug vorgesehenen Steuereinrichtung durchgeführt werden.As a further step, the method includes reading in the recorded ground penetrating radar gram. This and all further steps of the method can be carried out by a control device provided on the vehicle.

Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Korrelieren von dem erfassten und eingelesenen Bodenradargramm mit der vorbestimmten und eingelesenen Bodenradarkarte auf. Das Bodenradargramm kann in einem fahrzeugbezogenen Koordinatensystem erfasst werden. Bewegt sich das Fahrzeug entlang einer Trajektorie, können eine Vielzahl von Bodenradargrammen erfasst werden, welche sich jeweils auf das fahrzeugbezogene Koordinatensystem beziehen können. Eine Anbringungslage des Bodenradargeräts in dem fahrzeugbezogenen Koordinatensystem kann vordefiniert sein, um eine Beziehung zwischen einem erfassten Bodenradargramm und der von dem Fahrzeug gefahrenen Trajektorie herzustellen.As a further step, the method has a correlation of the recorded and read in ground radar gram with the predetermined and read in ground radar map. The ground penetrating radar can be recorded in a vehicle-related coordinate system. If the vehicle moves along a trajectory, a large number of ground penetrating radargrams can be recorded, each of which can relate to the vehicle-related coordinate system. An attachment position of the ground penetrating radar device in the vehicle-related coordinate system can be predefined in order to establish a relationship between a detected ground radar program and the trajectory driven by the vehicle.

Bei dem Korrelieren kann es sich um ein mathematisches beziehungsweise geometrisches Korrelieren des Bodenradargramms mit der Bodenradarkarte handeln. Dabei können die mit dem Bodenradargramm erfassten Reflexionen im Boden mit den in der Bodenradarkarte enthaltenen vorbestimmten beziehungsweise vorerfassten Reflexionen verglichen und korreliert werden. Dies kann mittels Methoden der Mustererkennung oder mittels Matching-Algorithmen durchgeführt werden. Als Ergebnis des Korrelierens kann eine Lage des erfassten Bodenradargramms im Koordinatensystem der vorbestimmten Bodenradarkarte abgeleitet werden.The correlation can be a mathematical or geometric correlation of the ground penetrating radar gram with the ground penetrating radar map. The reflections in the ground recorded with the ground penetrating radar program can be compared and correlated with the predetermined or pre-recorded reflections contained in the ground penetrating radar map. This can be done using methods of pattern recognition or using matching algorithms. As a result of the correlation, a position of the detected ground radar gram in the coordinate system of the predetermined ground radar map can be derived.

Das Verfahren weist in einem weiteren Schritt ein Bestimmen von der räumlichen Lage des Fahrzeugs basierend auf dem Schritt des Korrelierens auf. Basierend auf der abgeleiteten Lage des Bodenradargramms in der Bodenradarkarte kann auf die räumliche Lage des Fahrzeugs geschlossen werden. Basis hierfür kann sein, dass die Lage des Bodenradargeräts in dem fahrzeugbezogenen Koordinatensystem vorbestimmt ist. Die räumliche Lage des Fahrzeugs kann somit in dem Koordinatensystem der vorbestimmten Bodenradarkarte bestimmt werden. Das Bestimmen der räumlichen Lage kann auf entsprechenden Koordinatentransformationen basieren. Bei dem Koordinatensystem der Bodenradarkarte kann es sich um ein globales Koordinatensystem, beispielsweise ein GNSS-Koordinatensystem, oder um ein lokales Koordinatensystem, beispielsweise ein Straßenkoordinatensystem oder ein Schienenkoordinatensystem, oder um jedes andere bekannte geodätische Koordinatensystem handeln.In a further step, the method has a determination of the spatial position of the vehicle based on the step of correlating. The spatial position of the vehicle can be deduced from the position derived from the ground penetrating radar gram in the ground penetrating radar map. The basis for this can be that the position of the ground penetrating radar device is predetermined in the vehicle-related coordinate system. The spatial position of the vehicle can thus be determined in the coordinate system of the predetermined ground radar map. The determination of the spatial position can be based on corresponding coordinate transformations. The coordinate system of the ground radar map can be a global coordinate system, for example a GNSS coordinate system, or a local coordinate system, for example a street coordinate system or a rail coordinate system, or any other known geodetic coordinate system.

Im Rahmen der Erfindung kann somit die räumliche Lage eines sich bewegenden Fahrzeugs allein basierend auf Bodenradarmessungen beziehungsweise Reflexionen im Boden, bestimmt werden. Das Bodenradargerät kann daher als ein dynamisches Bodenradar zur Lokalisierung eines Fahrzeugs ausgebildet sein. Das Fahrzeug kann daher mit dem Verfahren on-the-fly lokalisiert werden. Das Verfahren kann somit auch zum radarbasierten Lokalisieren beziehungsweise radarbasierten Orten des Fahrzeugs durchgeführt werden. Das Verfahren kann daher unabhängig von einer satellitengestützten Ortung des Fahrzeugs durchgeführt werden. Oberirdische Umgebungseinflüsse und Störeinflüsse oberhalb des Boden können sich somit in vorteilhafter Weise nicht auf die unterirdische räumliche Lagebestimmung gemäß dem Verfahren auswirken, welche so robuster und zuverlässiger als andere oberirdische Lagebestimmungsverfahren ausgeführt werden kann.In the context of the invention, the spatial position of a moving vehicle can thus be determined solely on the basis of ground radar measurements or reflections in the ground. The ground radar device can therefore be designed as a dynamic ground radar for localizing a vehicle. The vehicle can therefore be localized on-the-fly using the method. The method can thus also be carried out for radar-based localization or radar-based locations of the vehicle. The method can therefore be carried out independently of satellite-based positioning of the vehicle. Above-ground environmental influences and disruptive influences above the ground can thus advantageously not affect the underground spatial position determination according to the method, which can be carried out more robustly and reliably than other above-ground position determination methods.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens weist die vorbestimmte und eingelesene semantische Bodenkarte Informationen über mindestens ein an oder im Boden verbautes Objekt auf. Das Objekt kann ein Bauwerk, beispielsweise eine Straße, ein Tunnel, eine Brücke oder ein Fundament, oder mindestens ein Bauwerksteil, beispielsweise mindestens ein Bauwerksteil der zuvor exemplarisch genannten Bauwerke, sein. Bei den Objekten kann es sich ferner auch um Rohre, Leitungen oder Kanäle handeln. Die Objekte können auf oder unter der Bodenoberfläche liegen. Alternativ zu dem Objekt kann die semantische Bodenkarte auch Informationen über ein an oder im Boden vorhandenes natürliches Objekt aufweisen. Bei dem natürlichen Objekt kann es sich um eine Bodenschicht oder um eine Vegetation, beispielsweise eine Wurzel, handeln. Bei den Informationen der semantischen Bodenkarte handelt es sich jedoch nicht um Reflexionen von einer Bodenradarmessung, sondern um aus derartigen Reflexionen abgeleitete, modellierte oder simulierte Informationen über Bodenobjekte oder Bodengrenzflächen. Die Informationen können beispielsweise aus einem Radargramm, einem Bauplan oder einer Bauzeichnung abgeleitet worden sein.According to one embodiment of the method, the predetermined and read-in semantic soil map has information about at least one object built on or in the soil. The object can be a structure, for example a road, a tunnel, a bridge or a foundation, or at least one part of the structure, for example at least one part of the structure mentioned above by way of example. The objects can also be pipes, lines or channels. The objects can lie on or under the surface of the ground. As an alternative to the object, the semantic soil map can also have information about a natural object present on or in the soil. The natural object can be a soil layer or vegetation, for example a root. The information on the semantic soil map is not, however, reflections from a ground penetrating radar measurement, but rather information about ground objects or ground boundary surfaces derived, modeled or simulated from such reflections. The information can, for example, have been derived from a radar program, a construction plan or a construction drawing.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist die vorbestimmte und eingelesene semantische Bodenkarte Informationen über einen Straßenaufbau auf. Der Straßenaufbau kann aus einem Bauplan der von dem Fahrzeug befahrenen Straße abgeleitet worden sein. Alternativ dazu kann der Straßenaufbau auch aus vorerfassten Radargrammen der aktuell von dem Fahrzeug befahrenen Straße abgeleitet worden sein. Die Informationen über den Straßenaufbau können mindestens eine Information über einen Straßenoberbau oder eine Straßenoberfläche aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Informationen über den Straßenaufbau mindestens eine Information über einen Straßenunterbau aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können die Informationen über den Straßenaufbau mindestens eine Information über einen Straßenuntergrund aufweisen.According to a further embodiment of the method, the predetermined and read-in semantic soil map has information about a road structure. The road structure can have been derived from a construction plan of the road on which the vehicle is traveling. As an alternative to this, the road structure can also have been derived from pre-recorded radar programs of the road currently being traveled on by the vehicle. The information about the road structure can include at least one piece of information about a road superstructure or a road surface. Alternatively or additionally, the information about the road structure can have at least one piece of information about a road substructure. As an alternative or in addition, the information about the road structure can have at least one item of information about a road surface.

Der Straßenaufbau beziehungsweise der Straßenoberbau oder der Straßenunterbau kann mindestens eine Aufbauschicht aufweisen. Die mindestens eine Aufbauschicht kann eine Asphaltschicht aufweisen. Die mindestens eine Aufbauschicht kann auch eine Betonschicht aufweisen. Die mindestens eine Aufbauschicht kann auch eine Verbundschicht aufweisen. Die mindestens eine Aufbauschicht kann in einem weiteren Beispiel auch eine Kiesschicht aufweisen.The road structure or the road superstructure or the road substructure can have at least one building layer. The at least one building layer can have an asphalt layer. The at least one building layer can also have a concrete layer. The at least one build-up layer can also have a composite layer. In a further example, the at least one build-up layer can also have a gravel layer.

Im Rahmen der Erfindung kann es sich bei dem Boden um einen Boden außerhalb von Gebäuden oder um einen Boden innerhalb beziehungsweise unterhalb eines Gebäudes handeln. Das Verfahren kann somit durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug außerhalb von Gebäuden beziehungsweise outdoor oder innerhalb eines Gebäudes beziehungsweise indoor fährt. Das Bodenradargramm kann somit beispielsweise auch Reflexionen in einer Gebäudedecke oder in einem Gebäudefundament aufweisen. Das Bodenradargramm kann ferner auch Reflexionen in einem Brückenbauwerk aufweisen, welches von dem Fahrzeug befahren wird.In the context of the invention, the floor can be a floor outside of buildings or a floor inside or below a building. The method can thus be carried out when the vehicle is driving outside of buildings or outdoors or inside a building or indoors. The ground penetrating radar can thus also have reflections in a building ceiling or in a building foundation, for example. The ground penetrating radar can also have reflections in a bridge structure that the vehicle is traveling on.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als einen weiteren Schritt ein Festlegen von mindestens einer Frequenz von mit dem Bodenradargerät beim Erfassen von dem Bodenradargramm ausgesandten elektromagnetischen Wellen in Abhängigkeit von der eingelesenen semantischen Bodenkarte auf. Handelt es sich bei dem Radargerät um ein Multifrequenz-Radargerät können eine Vielzahl von Frequenzen festgelegt werden. Bei der Frequenz kann es sich daher um eine selektive oder dynamische Frequenz handeln. Durch das Festlegen von der mindestens einen Frequenz kann eine Eindringtiefe der von dem Bodenradargerät ausgesandten elektromagnetischen Wellen verändert beziehungsweise eingestellt werden. Die Eindringtiefe der elektromagnetischen Wellen des Bodenradargeräts kann somit an eine Tiefenlage von an oder im Boden verbauten Objekten beziehungsweise dem Straßenaufbau angepasst werden. Die Tiefenlage der Objekte kann aus der semantischen Bodenkarte abgeleitet werden. Somit kann in Abhängigkeit von der Tiefenlage von den an oder im Boden verbauten Objekten oder von Grenzflächen des Straßenaufbaus die Frequenz und somit auch die Eindringtiefe der Bodenradarmessung mit dem Bodenradargerät festgelegt werden. Während einer Fahrt des Fahrzeugs kann eine Frequenz des Bodenradargeräts daher dynamisch an verschiedene Tiefenlagen von verschiedenen Objekten oder einem sich ändernden Straßenaufbau unterhalb des Fahrzeugs angepasst werden. Die Eindringtiefe der elektromagnetischen Wellen kann somit an vorhandene potentielle Reflexionsobjekte angepasst werden, womit die Bodenradarmessung zuverlässiger und genauer sein kann.According to a further embodiment of the method, the method includes, as a further step, the definition of at least one frequency of electromagnetic waves emitted by the ground penetrating radar device when the ground radar gram is detected, depending on the semantic ground map that has been read. If the radar device is a multi-frequency radar device, a large number of frequencies can be defined. The frequency can therefore be a selective or dynamic frequency. By defining the at least one frequency, a penetration depth of the electromagnetic waves emitted by the ground penetrating radar device can be changed or adjusted. The depth of penetration of the electromagnetic waves of the ground penetrating radar device can thus be adapted to a depth of objects built on or in the ground or to the road structure. The depth of the objects can be derived from the semantic soil map. Thus, depending on the depth of the objects built on or in the ground or of the boundary surfaces of the road structure, the frequency and thus also the depth of penetration of the ground penetrating radar measurement with the ground penetrating radar device can be determined. While the vehicle is in motion, a frequency of the ground radar device can therefore be dynamically adapted to different depths of different objects or a changing road structure below the vehicle. The penetration depth of the electromagnetic waves can thus be adapted to existing potential reflection objects, which means that the ground penetrating radar measurement can be more reliable and more accurate.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der Schritt des Festlegens ein Festlegen von mindestens einem Frequenzband von mit dem Bodenradargerät beim Erfassen von dem Bodenradargramm ausgesandten elektromagnetischen Wellen auf. Bei dem Frequenzband kann es sich daher um ein selektives oder dynamisches Frequenzband handeln. Bei dem Bodenradargerät kann es sich um ein Multifrequenz-Bodenradargerät handeln. Das Frequenzband kann eine Vielzahl von ausgesandten elektromagnetischen Wellen unterschiedlicher Frequenzen aufweisen. In Erfassungsbereichen mit Objekten oder Grenzflächen eines Straßenaufbaus in unterschiedlichen Tiefenlagen können auch eine Vielzahl von Frequenzbändern in Abhängigkeit der verschiedenen Tiefenlagen festgelegt werden. Somit kann auch in einem Übergang zwischen verschiedenen Verkehrswegen oder in einem Übergangsbereich unterschiedlicher Straßenaufbauten eine zuverlässige radarbasierte Erfassung der für das Korrelieren notwendiger Reflexionen gewährleistet werden. Bei dem Übergang kann es sich auch um einen Übergang von einer Outdoor-Umgebung zu einer Indoor-Umgebung oder andersherum handeln.According to a further embodiment of the method, the step of defining comprises defining at least one frequency band of electromagnetic waves emitted by the ground penetrating radar device when the ground radar gram is detected. The frequency band can therefore be a selective or dynamic frequency band. The ground penetrating radar device can be a multifrequency ground penetrating radar device. The frequency band can have a large number of emitted electromagnetic waves of different frequencies. In detection areas with objects or boundary surfaces of a road structure at different depths, a large number of frequency bands can also be used in Dependency of the different depths can be determined. Reliable radar-based detection of the reflections necessary for correlating can thus be ensured even in a transition between different traffic routes or in a transition area between different road structures. The transition can also be a transition from an outdoor environment to an indoor environment or vice versa.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als einen weiteren Schritt ein Erfassen von einem meteorologischen Parameter im Umfeld des Fahrzeugs mit einem an dem Fahrzeug angebrachten Meteorologiesensor auf. Bei dem Meteorologiesensor kann es sich um einen Niederschlagssensor, einen Luftfeuchtesensor, einen Bodenfeuchtesensor oder um einen Sonneneinstrahlungssensor handeln. Bei dem meteorologischen Parameter kann es sich daher um mindestens eines von einem Niederschlag, einer Luftfeuchte, einer Bodenfeuchte oder einer Sonneneinstrahlung handeln. Neben den bekannten Meteorologiesensoren kann es sich bei dem Meteorologiesensor auch um einen Radarsensor oder um eine Infrarotkamera handeln. Somit kann der meteorologische Parameter im Umfeld des Fahrzeugs direkt mit einem Radarsensor oder mit einer Infrarotkamera erfasst werden. Bei dem Radarsensor kann es sich in einer weiteren Ausführungsform um das Bodenradargerät handeln. Das Bodenradargerät kann daher auch als der Meteorologiesensor fungieren.According to a further embodiment of the method, this has as a further step the detection of a meteorological parameter in the surroundings of the vehicle with a meteorological sensor attached to the vehicle. The meteorology sensor can be a precipitation sensor, an air humidity sensor, a soil moisture sensor or a solar radiation sensor. The meteorological parameter can therefore be at least one of precipitation, air humidity, soil moisture or solar radiation. In addition to the known meteorology sensors, the meteorology sensor can also be a radar sensor or an infrared camera. This means that the meteorological parameters in the vicinity of the vehicle can be recorded directly with a radar sensor or with an infrared camera. In a further embodiment, the radar sensor can be the ground radar device. The ground penetrating radar can therefore also function as the meteorological sensor.

Gemäß der vorhergehenden Ausführungsform kann das Verfahren als weiteren Schritt ein Korrigieren des erfassten Bodenradargramms basierend auf dem erfassten mindestens einen meteorologischen Parameter aufweisen. Die gemessenen Reflexionen des Bodenradargramms und die damit verknüpften Tiefenwerte von Objekten oder Grenzflächen können somit basierend auf dem mindestens einen meteorologischen Parameter korrigiert werden. Hierfür kann aus dem erfassten meteorologischen Parameter beispielsweise eine Bodenfeuchte beziehungsweise ein Bodenwassergehalt abgeleitet werden, welche eine Auswirkung auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit der von dem Bodenradargerät ausgesandten elektromagnetischen Wellen haben kann. Die abgeleitete Bodenfeuchte kann somit zum Korrigieren des erfassten Bodenradargramms herangezogen werden kann.According to the preceding embodiment, the method can have, as a further step, correcting the recorded ground penetrating radar program based on the recorded at least one meteorological parameter. The measured reflections of the ground penetrating radar gram and the associated depth values of objects or interfaces can thus be corrected based on the at least one meteorological parameter. For this purpose, soil moisture or soil water content, for example, can be derived from the recorded meteorological parameters, which can have an effect on the propagation speed of the electromagnetic waves emitted by the ground penetrating radar device. The derived soil moisture can thus be used to correct the recorded ground radargram.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als einen weiteren Schritt ein Erfassen von mindestens einer Bodeneigenschaft des Bodens im Umfeld des Fahrzeugs mit dem an dem Fahrzeug angebrachten Bodenradargerät basierend auf mit dem Bodenradargerät ausgesandten und empfangenen elektromagnetischen Wellen auf. Aus dem Bodenradargramm kann somit, im Besonderen unter Berücksichtigung entsprechender Referenzwerte, eine Bodenart oder eine Bodenfeuchte abgeleitet werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann das Verfahren als weiteren Schritt ein Korrigieren des erfassten Bodenradargramms basierend auf der mindestens einen erfassten Bodeneigenschaft aufweisen.According to a further embodiment of the method, this has as a further step a detection of at least one ground property of the ground in the surroundings of the vehicle with the ground penetrating radar device attached to the vehicle based on electromagnetic waves transmitted and received by the ground penetrating radar device. A soil type or soil moisture can thus be derived from the soil radargram, especially taking into account corresponding reference values. According to this embodiment, the method can have, as a further step, correcting the recorded ground radargram based on the at least one recorded ground property.

Die Bodeneigenschaft kann eine physikalische Eigenschaft des Bodens aufweisen. Die Bodeneigenschaft kann beispielsweise einen Bodenwassergehalt, eine Bodenwasserbewegung beziehungsweise einen Bodenwasserfluss oder einen Bodenfeuchtegehalt aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Eigenschaft des Bodens einen Tongehalt des Bodens, eine Korngrößenzusammensetzung des Bodens, eine Lagerungsdichte des Bodens, einen Porengehalt des Bodens, einen Verdichtungsgrad des Bodens oder einen Bodenwiderstand aufweisen. Jede der mindestens einen Eigenschaft des Bodens kann direkt oder indirekt aus den empfangenen elektromagnetischen Wellen abgeleitet werden.The soil property can have a physical property of the soil. The soil property can for example have a soil water content, a soil water movement or a soil water flow or a soil moisture content. Alternatively or additionally, the at least one property of the soil can have a clay content of the soil, a grain size composition of the soil, a storage density of the soil, a pore content of the soil, a degree of compaction of the soil or a soil resistance. Each of the at least one property of the soil can be derived directly or indirectly from the received electromagnetic waves.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als einen weiteren Schritt ein Erfassen von einer Position des Fahrzeugs mit einem an dem Fahrzeug angebrachten Positionserfassungssensor auf. Bei dem Positionserfassungssensor kann es sich beispielsweise um eine an dem Fahrzeug angebrachte GNSS-Antenne oder um eine WLAN-Antenne handeln. Das Erfassen von der Position des Fahrzeugs kann zur Vorbestimmung oder Grobbestimmung von der räumlichen Lage des Fahrzeugs fungieren. Die Vorbestimmung oder Grobbestimmung kann basierend auf dem Schritt des Korrelierens verbessert oder verfeinert werden, wobei die bestimmte räumliche Lage basierend auf dem Schritt des Korrelierens zuverlässiger und genauer sein kann als die mit dem Positionserfassungssensor bestimmte räumliche Lage des Fahrzeugs. Somit kann die basierend auf dem Schritt des Korrelierens bestimmte räumliche Lage des Fahrzeugs robuster gegenüber der mit dem Positionserfassungssensor vorbestimmten räumlichen Lage sein. Durch das Erfassen der Position können ferner Mehrdeutigkeiten im Schritte des Korrelierens aufgelöst werden.According to a further embodiment of the method, this has as a further step a detection of a position of the vehicle with a position detection sensor attached to the vehicle. The position detection sensor can be, for example, a GNSS antenna attached to the vehicle or a WLAN antenna. The detection of the position of the vehicle can function for the predetermination or rough determination of the spatial position of the vehicle. The predetermination or rough determination can be improved or refined based on the step of correlating, wherein the spatial position determined based on the step of correlating can be more reliable and more precise than the spatial position of the vehicle determined with the position detection sensor. Thus, the spatial position of the vehicle determined based on the step of correlating can be more robust with respect to the spatial position predetermined with the position detection sensor. By detecting the position, ambiguities in the correlation step can also be resolved.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der Schritt des Bestimmens von der räumlichen Lage des Fahrzeugs ein Ableiten von mindestens einem räumlichen Positionsparameter des Fahrzeugs und mindestens einem räumlichen Orientierungsparameter des Fahrzeugs auf. Handelt es sich bei dem Koordinatensystem der Bodenradarkarte um ein dreidimensionales Koordinatensystem, können drei räumliche Positionsparameter und mindestens zwei räumliche Orientierungsparameter abgeleitet werden. Bei dem Positionsparameter kann es sich um eine Koordinatendifferenz beziehungsweise einen Translationsparameter handeln. Bei dem Orientierungsparameter kann es sich um eine Drehung um eine Koordinatenachse beziehungsweise um einen Rotationsparameter handeln. Das Bestimmen von der räumlichen Lage des Fahrzeugs kann ferner ein Ableiten von Transformationsparametern zwischen dem fahrzeugbezogenen Koordinatensystem und dem Koordinatensystem der Bodenradarkarte aufweisen. Dabei kann es sich um zweidimensionale oder dreidimensionale Transformationsparameter handeln. Die Transformationsparameter können den Positionsparameter und den Orientierungsparameter aufweisen.According to a further embodiment of the method, the step of determining the spatial position of the vehicle includes deriving at least one spatial position parameter of the vehicle and at least one spatial orientation parameter of the vehicle. If the coordinate system of the ground radar map is a three-dimensional coordinate system, three spatial position parameters and at least two spatial orientation parameters can be derived. The position parameter can be a coordinate difference or act a translation parameter. The orientation parameter can be a rotation about a coordinate axis or a rotation parameter. The determination of the spatial position of the vehicle can further include deriving transformation parameters between the vehicle-related coordinate system and the coordinate system of the ground radar map. This can be two-dimensional or three-dimensional transformation parameters. The transformation parameters can include the position parameter and the orientation parameter.

Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Steuereinrichtung zum Bestimmen und Ausgeben von einer räumlichen Lage eines Fahrzeugs. Die Steuereinrichtung kann auf dem Fahrzeug angeordnet sein. Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, um das Verfahren gemäß dem vorhergehenden Aspekt auszuführen.In a further aspect, the invention relates to a control device for determining and outputting a spatial position of a vehicle. The control device can be arranged on the vehicle. The control device can be set up to carry out the method according to the preceding aspect.

Die Steuereinrichtung weist eine Schnittstelle zum Einlesen von einer vorbestimmten Bodenradarkarte auf. Die Steuereinrichtung weist auch eine Schnittstelle zum Einlesen von einer vorbestimmten semantischen Bodenkarte auf. Die Steuereinrichtung weist auch eine Schnittstelle zum Einlesen von einem mit einem an dem Fahrzeug angebrachten Bodenradargerät erfassten Bodenradargramm auf.The control device has an interface for reading in a predetermined ground radar map. The control device also has an interface for reading in a predetermined semantic soil map. The control device also has an interface for reading in a ground radar program recorded by a ground penetrating radar device attached to the vehicle.

Jede dieser Schnittstellen kann als eine drahtgebundene Schnittstelle oder eine funkbasierte Schnittstelle ausgebildet sein. Handelt es sich bei der entsprechenden Schnittstelle um eine drahtgebundene Schnittstelle, kann die Bodenradarkarte beziehungsweise die semantische Bodenkarte von einem auf dem Fahrzeug vorgesehen Speicher abgerufen werden, welcher die Bodenradarkarte beziehungsweise die semantische Bodenkarte gespeichert vorhält. Handelt es sich bei der entsprechenden Schnittstelle um eine funkbasierte Schnittstelle, kann die Bodenradarkarte beziehungsweise die semantische Bodenkarte auch cloudbasiert beziehungsweise mobilfunkbasiert abgerufen werden.Each of these interfaces can be designed as a wired interface or a radio-based interface. If the corresponding interface is a wired interface, the ground radar map or the semantic ground map can be called up from a memory provided on the vehicle, which stores the ground radar map or the semantic ground map. If the interface in question is a radio-based interface, the ground radar map or the semantic ground map can also be called up in a cloud-based or mobile radio-based manner.

Die Steuereinrichtung weist zudem eine Korrelationseinheit zum Korrelieren von dem eingelesenen Bodenradargramm mit der eingelesenen Bodenradarkarte auf. Die Korrelationseinheit des Bodenradargramms kann die Korrelation des Bodenradargramms mit der Bodenradarkarte automatisiert ausführen.The control device also has a correlation unit for correlating the read in ground radar gram with the read ground radar map. The correlation unit of the ground penetrating radar gram can automatically perform the correlation of the ground penetrating radar gram with the ground penetrating radar map.

Die Steuereinrichtung weist zudem eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen von der räumlichen Lage des Fahrzeugs basierend auf einem von der Korrelationseinheit berechneten Korrelationsergebnis auf. Das Korrelationsergebnis kann die räumliche Lage des Bodenradargramms in der Bodenradarkarte beziehungsweise entsprechende räumliche Lageparameter aufweisen. Die räumliche Lage des Fahrzeugs kann basierend auf dieser relativen Bodenradargrammlage wie beschrieben abgeleitet werden.The control device also has a determination unit for determining the spatial position of the vehicle based on a correlation result calculated by the correlation unit. The correlation result can have the spatial position of the ground radargram in the ground radar map or corresponding spatial location parameters. The spatial position of the vehicle can be derived as described based on this relative ground radargram position.

Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Fahrzeug. Bei dem Fahrzeug kann es sich um das zu den vorhergehenden Aspekten beschriebene Fahrzeug handeln. An dem Fahrzeug ist mindestens ein Bodenradargerät angebracht. Das Fahrzeug weist zudem eine Steuereinrichtung gemäß dem vorhergehenden Aspekt zum Bestimmen von einer räumlichen Lage des Fahrzeugs auf.In a further aspect, the invention relates to a vehicle. The vehicle can be the vehicle described in relation to the previous aspects. At least one ground radar device is attached to the vehicle. The vehicle also has a control device according to the preceding aspect for determining a spatial position of the vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform des Fahrzeugs ist dieses dazu eingerichtet, basierend auf einer mit der Steuereinrichtung nach dem vorhergehenden Aspekt bestimmten räumlichen Lage des Fahrzeugs automatisiert betrieben zu werden. Handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein autonomes Fahrzeug, kann somit in vorteilhafter Weise das Fahrzeug in einem Autonomiegrad zuverlässiger betrieben werden oder das Fahrzeug in einem höheren Autonomiegrad betrieben werden.According to one embodiment of the vehicle, it is set up to be operated in an automated manner based on a spatial position of the vehicle determined with the control device according to the preceding aspect. If the vehicle is an autonomous vehicle, the vehicle can thus advantageously be operated more reliably with one degree of autonomy or the vehicle can be operated with a higher degree of autonomy.

Das Verfahren kann auch basierend auf der bestimmen räumlichen Lage zum Navigieren des Fahrzeugs entlang einer festgelegten Trajektorie durchgeführt werden. Das Verfahren kann auch basierend auf der bestimmen räumlichen Lage und der festgelegten Trajektorie zum Steuern der Fahrdynamik des Fahrzeugs entlang der Trajektorie durchgeführt werden.

  • 1 zeigt ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Verkehrssituation mit einer in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegender Kreuzung in einer Draufsicht.
  • 2 zeigt das Fahrzeug von 1 mit einer Steuereinrichtung zum Bestimmen von einer räumlichen Lage des Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 zeigt die Steuereinrichtung von 2 mit Einrichtungsschnittstellen und Einrichtungseinheiten.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bestimmen von einer räumlichen Lage des Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
The method can also be carried out based on the determined spatial position for navigating the vehicle along a defined trajectory. The method can also be carried out based on the determined spatial position and the established trajectory for controlling the driving dynamics of the vehicle along the trajectory.
  • 1 shows a vehicle according to an embodiment of the invention in a traffic situation with an intersection lying ahead in the direction of travel of the vehicle in a top view.
  • 2 shows the vehicle from 1 with a control device for determining a spatial position of the vehicle according to an embodiment of the invention.
  • 3 shows the control device of 2 with equipment interfaces and equipment units.
  • 4th FIG. 3 shows a flow chart to explain a method for determining a spatial position of the vehicle according to an embodiment of the invention.

1 zeigt ein Fahrzeug 10 in einer Verkehrssituation bei einem Einfahren des Fahrzeugs 10 in eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 vorausliegende Kreuzung 2. Das Fahrzeug 10 weist eine Steuereinrichtung 100 auf. 1 shows a vehicle 10 in a traffic situation when the vehicle is retracted 10 in one in the direction of travel of the vehicle 10 crossing ahead 2 . The vehicle 10 has a control device 100 on.

Die Steuereinrichtung 100 ist in einer Ausführungsform dazu eingerichtet, um eine räumliche Lage 9 des Fahrzeugs 10 zu bestimmen. Die Steuereinrichtung 100 ist in einer weiteren Ausführungsform dazu eingerichtet, um das Fahrzeug 10 entlang einer Fahrtrajektorie 11 zu steuern beziehungsweise zu navigieren. Die Steuereinrichtung 100 ist in noch einer weiteren Ausführungsform dazu eingerichtet, um eine Fahrdynamik des Fahrzeugs 10 entlang der Fahrtrajektorie 11 zu steuern. Die Fahrdynamik kann mindestens eines von einer Längsdynamik oder einer Querdynamik des Fahrzeugs 10 aufweisen.The control device 100 is set up in one embodiment to a spatial location 9 of the vehicle 10 to determine. The control device 100 is set up in a further embodiment to the vehicle 10 along a driving trajectory 11 to steer or navigate. The control device 100 is set up in yet another embodiment to a driving dynamics of the vehicle 10 along the driving trajectory 11 to control. The driving dynamics can be at least one of longitudinal dynamics or transverse dynamics of the vehicle 10 exhibit.

Die von der Steuereinrichtung 100 im Voraus festgelegte Fahrtrajektorie 11 wird unabhängig von Fahrbahnmarkierungen 4 der Kreuzung 2 festgelegt. Die Fahrtrajektorie 11 wird basierend auf der von der Steuereinrichtung 100 bestimmten räumlichen Lage 9 des Fahrzeugs 10 festgelegt. Die Fahrtrajektorie 11 wird zudem unabhängig von Fahrbahnrändern 6 der Kreuzung 2 festgelegt.The one from the control device 100 pre-determined driving trajectory 11 becomes independent of road markings 4th the intersection 2 set. The driving trajectory 11 is based on that from the controller 100 specific spatial location 9 of the vehicle 10 set. The driving trajectory 11 is also independent of the edges of the road 6th the intersection 2 set.

Die in 1 gezeigte Verkehrssituation weist zudem eine Straßenausstattungseinrichtung 3 auf. Bei der in der 1 gezeigten Straßenausstattungseinrichtung 3 handelt es sich um eine Lichtzeichenanlage 5. Der Zustand der Lichtzeichenanlage 5 wird von einem in 2 gezeigten und auf dem Fahrzeug 10 angebrachten bildgebenden Sensor 14 erfasst. Der erfasste Zustand der Lichtzeichenanlage 5 wird von der Steuereinrichtung 100 eingelesen, um das Fahrzeug 10 entlang der festgelegten Fahrtrajektorie 11 zu steuern, beispielsweise abzubremsen oder zu beschleunigen.In the 1 The traffic situation shown also has a road equipment facility 3 on. In the case of the 1 street equipment shown 3 it is a traffic light system 5 . The condition of the traffic light system 5 is operated by an in 2 shown and on the vehicle 10 attached imaging sensor 14th detected. The recorded status of the traffic light system 5 is controlled by the control device 100 read in to the vehicle 10 along the defined driving trajectory 11 to control, for example to brake or accelerate.

2 zeigt das Fahrzeug 10 von 1 mit der auf dem Fahrzeug angeordneten Steuereinrichtung 100. Das Fahrzeug 10 weist den bildgebenden Sensor 14 auf, welcher einen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 ausgerichteten Bilderfassungsbereich 15 aufweist, in welchem die in 1 gezeigte Lichtzeichenanlage 5 liegt. Der bildgebende Sensor 14 ist mit der Steuereinrichtung 100 verbunden. 2 shows the vehicle 10 of 1 with the control device arranged on the vehicle 100 . The vehicle 10 instructs the imaging sensor 14th on which one in the direction of travel of the vehicle 10 aligned image capture area 15th in which the in 1 traffic light system shown 5 lies. The imaging sensor 14th is with the control device 100 connected.

Das Fahrzeug 10 weist ein Bodenradargerät 12 auf, welches an einer Unterseite des Fahrzeugs 10 angebracht ist. Das Bodenradargerät 12 hat einen Radarerfassungsbereich 13, welcher in Richtung des Bodens, auf welchem das Fahrzeug 10 fährt, ausgerichtet ist. Der Boden wird in der in 1 gezeigten Ausführungsform durch den Straßenaufbau der Kreuzung beziehungsweise der die Kreuzung bildenden Straße und den unterhalb des Straßenaufbaus befindlichen Bodens gebildet. Das Bodenradargerät 12 erfasst ein Bodenradargramm. Während der Fahrt des Fahrzeugs 10 erfasst das Bodenradargerät 12 dynamisch eine Vielzahl von Bodenradargrammen. Das Bodenradargerät 12 ist mit der Steuereinrichtung 100 verbunden.The vehicle 10 has a ground penetrating radar 12th on, which is on an underside of the vehicle 10 is appropriate. The ground penetrating radar 12th has a radar detection area 13th which in the direction of the ground on which the vehicle 10 drives, is aligned. The floor is in the in 1 The embodiment shown is formed by the road structure of the intersection or the road forming the intersection and the soil located below the road structure. The ground penetrating radar 12th records a ground penetrating radar. While the vehicle is in motion 10 detected by the ground penetrating radar 12th dynamically a variety of ground penetrating radar programs. The ground penetrating radar 12th is with the control device 100 connected.

Das Fahrzeug 10 weist zudem einen Positionserfassungssensor 18 auf, welcher an einer Oberseite des Fahrzeugs 10 angeordnet ist. In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Positionserfassungssensor 18 um einen GNSS-Empfänger. Der Positionserfassungssensor 18 ist mit der Steuereinrichtung 100 verbunden.The vehicle 10 also has a position detection sensor 18th on, which is on an upper side of the vehicle 10 is arranged. In one embodiment, it is the position detection sensor 18th a GNSS receiver. The position detection sensor 18th is with the control device 100 connected.

Das Fahrzeug weist auch einen Meteorologiesensor 16 auf, welcher an einer Außenseite des Fahrzeugs 10 angeordnet ist. Bei dem Meteorologiesensor 16 handelt es sich in einer Ausführungsform um mindestens eines von einem Temperatursensor, einem Luftfeuchtesensor, einem Bodenfeuchtesensor, einer Infrarotkamera, einem Sonneneinstrahlungssensor und einem Niederschlagssensor. Der Meteorologiesensor 16 ist in einer weiteren Ausführungsform als ein Radarsensor ausgebildet, um mindestens eines von einer Luftfeuchte, einer Bodenfeuchte und einem Niederschlag zu bestimmen. Der Meteorologiesensor 16 ist mit der Steuereinrichtung 100 verbunden.The vehicle also has a meteorology sensor 16 on, which is on an outside of the vehicle 10 is arranged. With the meteorology sensor 16 in one embodiment it is at least one of a temperature sensor, an air humidity sensor, a soil moisture sensor, an infrared camera, a solar radiation sensor and a precipitation sensor. The meteorology sensor 16 is designed in a further embodiment as a radar sensor to determine at least one of a humidity, a soil moisture and a precipitation. The meteorology sensor 16 is with the control device 100 connected.

Das Fahrzeug 10 weist eine Fahrdynamikeinrichtung 19, beispielsweise mindestens eines von einer Fahrzeuglenkung und einem Fahrzeugantrieb auf. Die Steuereinrichtung 100 ist mit der Fahrdynamikeinrichtung 19 über eine Fahrdynamiksteuereinrichtung 150 zum Steuern der Fahrdynamikeinrichtung 19 verbunden.The vehicle 10 has a driving dynamics device 19th , for example at least one of a vehicle steering and a vehicle drive. The control device 100 is with the driving dynamics device 19th via a driving dynamics control device 150 for controlling the driving dynamics device 19th connected.

3 zeigt die Steuereinrichtung 100 der 1 und 2, welche mit dem Bodenradargerät 12, dem bildgebenden Sensor 14, dem in 3 nicht gezeigten Meteorologiesensor 16, der Fahrdynamiksteuereinrichtung 150 und einem Kartensystem 50 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 100 ist mit dem Bodenradargerät 12 über eine Radargerätschnittstelle 104 verbunden. Die Steuereinrichtung 100 ist mit dem Kartensystem 50 über eine Kartenschnittstelle 102 verbunden. Die Steuereinrichtung 100 ist mit dem bildgebenden Sensor 14 über eine Sensorschnittstelle 106 verbunden. Die Steuereinrichtung 100 ist mit der Fahrdynamiksteuereinrichtung 150 über eine Ausgabeschnittstelle 108 verbunden. 3 shows the control device 100 the 1 and 2 , which with the ground penetrating radar 12th , the imaging sensor 14th , the in 3 meteorology sensor not shown 16 , the driving dynamics control device 150 and a card system 50 connected is. The control device 100 is with the ground penetrating radar 12th via a radar interface 104 connected. The control device 100 is with the card system 50 via a card interface 102 connected. The control device 100 is with the imaging sensor 14th via a sensor interface 106 connected. The control device 100 is with the driving dynamics control device 150 via an output interface 108 connected.

Die Steuereinrichtung 100 weist zudem eine Korrelationseinheit 110, eine Bestimmungseinheit 120, eine Festlegungseinheit 130 und eine Auswerteeinheit 140 auf, welche jeweils miteinander verbunden sind.The control device 100 also has a correlation unit 110 , a determination unit 120 , a definition unit 130 and an evaluation unit 140 which are connected to each other.

Das Kartensystem 50 weist eine Bodenradarkarte 20 auf. Das Bodenradargerät 12 erfasst ein Bodenradargramm 22. Die Bodenradarkarte 20 wird über die Kartenschnittstelle 102 von der Steuereinrichtung 100 eingelesen und das Bodenradargramm 22 wird über die Radargerätschnittstelle 104 von der Steuereinrichtung 100 eingelesen. Das eingelesene Bodenradargramm 22 wird mit der eingelesenen Bodenradarkarte 20 von der Korrelationseinheit 110 eingelesen und korreliert. Die Korrelationseinheit 110 gibt als ein Korrelationsergebnis 112 eine Lage des Bodenradargramms 22 in der Bodenradarkarte 20 basierend auf einem Korrelieren beziehungsweise Matchen von dem Bodenradargramm 22 mit der Bodenradarkarte 20 aus. Die Korrelationseinheit 110 bestimmt somit, wo sich das von dem Bodenradargerät 12 erfasste Bodenradargramm 22 in der Bodenradarkarte 20 befindet. Dabei bestimmt die Korrelationseinheit 110 die Lage des Bodenradargramms 22 in der Bodenkarte 20.The card system 50 has a ground penetrating radar map 20th on. The ground penetrating radar 12th records a ground penetrating radar 22nd . The ground radar map 20th is via the card interface 102 from the control device 100 read in and the ground penetrating radar 22nd is via the radar interface 104 from the control device 100 read in. The scanned ground radar gram 22nd is scanned with the ground radar map 20th from the correlation unit 110 read in and correlated. The correlation unit 110 gives as a correlation result 112 a location of the ground penetrating radar gram 22nd in the ground radar map 20th based on correlating or matching from the ground penetrating radar gram 22nd with the ground radar map 20th out. The correlation unit 110 thus determines where this is from the ground penetrating radar 12th recorded ground radar gram 22nd in the ground radar map 20th is located. The correlation unit determines 110 the location of the ground penetrating radar 22nd in the soil map 20th .

Das Kartensystem 50 weist zudem eine semantische Bodenkarte 40 auf, in welcher Informationen über an oder im Boden verbauten Objekten enthalten sind. Die Steuereinrichtung 100 liest Informationen von der semantischen Bodenkarte 40 ein, wertet diese, beispielsweise mit der Korrelationseinheit 110, aus und gibt einen Steuerbefehl über die Radargerätschnittstelle 104 an das Bodenradargerät 12 in Abhängigkeit von der ausgewerteten semantischen Bodenkarte 40 aus. Dabei bestimmt die Steuereinrichtung 100 als Steuerbefehl eine Frequenz oder ein Frequenzband, mit welchem das Bodenradargerät 12 elektromagnetische Wellen in den Boden auszusenden hat. Die Steuereinrichtung 100 steuert somit die aktuellen Frequenzen von dem mit dem Bodenradargerät 12 aktuell ausgesandten elektromagnetischen Wellen in Abhängigkeit von den aktuellen, das heißt sich unterhalb des Fahrzeug 10 befindenden, Informationen aus der semantischen Bodenkarte 40.The card system 50 also has a semantic floor map 40 which information about objects built on or in the ground is contained. The control device 100 reads information from the semantic soil map 40 on, evaluates them, for example with the correlation unit 110 , and issues a control command via the radar interface 104 to the ground penetrating radar 12th depending on the evaluated semantic soil map 40 out. The control device determines 100 as a control command a frequency or a frequency band with which the ground penetrating radar 12th has to emit electromagnetic waves into the ground. The control device 100 thus controls the current frequencies of the one with the ground penetrating radar 12th currently emitted electromagnetic waves depending on the current, that is, located below the vehicle 10 located, information from the semantic soil map 40 .

Das Kartensystem 50 weist in einer Ausführungsform auch eine semantische Karte 30 auf. Die semantische Karte 30 weist mindestens eines von Informationen über ein Verkehrssystem und Informationen über eine Straßenausstattung auf.The card system 50 also has a semantic map in one embodiment 30th on. The semantic map 30th has at least one of information on a traffic system and information on road equipment.

Die Bestimmungseinheit 120 ist dazu eingerichtet, die in 1 gezeigte räumliche Lage 9 des Fahrzeugs 10 basierend auf dem Korrelationsergebnis 112 der Korrelationseinheit 100 zu bestimmen. Die Bestimmungseinheit 120 bestimmt Lageparameter des Fahrzeugs 10 bezüglich dessen Umgebung in einem Koordinatensystem der Bodenradarkarte oder in einem anderen globalen Koordinatensystem. So bestimmt die Bestimmungseinheit 120 wo sich das Fahrzeug 10 auf der in 1 gezeigten Kreuzung 2 befindet. Zudem bestimmt die Bestimmungseinheit 120 wie das Fahrzeug 10 relativ zur Kreuzung 2, den Fahrbahnmarkierungen 4 oder dem Fahrbahnrand 6 ausgerichtet ist. Die Bestimmungseinheit 120 ist mit der Festlegungseinheit 130 verbunden und gibt die räumliche Lage 9 des Fahrzeugs 10 an diese aus. Die Festlegungseinheit 130 legt die in 1 gezeigte Fahrtrajektorie 11 basierend auf der räumlichen Lage 9 des Fahrzeugs 10 fest. Dabei greift die Festlegungseinheit 130 auch auf die eingelesene semantische Karte 30 zu.The unit of determination 120 is set up for the in 1 spatial location shown 9 of the vehicle 10 based on the correlation result 112 the correlation unit 100 to determine. The unit of determination 120 determines the vehicle's position parameters 10 with respect to its surroundings in a coordinate system of the ground penetrating radar map or in another global coordinate system. So determines the determining unit 120 where the vehicle is 10 on the in 1 shown intersection 2 is located. In addition, the determining unit determines 120 like the vehicle 10 relative to the intersection 2 , the lane markings 4th or the edge of the road 6th is aligned. The unit of determination 120 is with the definition unit 130 connected and gives the spatial location 9 of the vehicle 10 to this out. The definition unit 130 puts the in 1 shown driving trajectory 11 based on the spatial location 9 of the vehicle 10 firmly. The definition unit takes effect 130 also on the read semantic card 30th to.

Die Auswerteeinheit 140 ist über die Sensorschnittstelle 106 mit dem bildgebenden Sensor 14 verbunden. Ein von dem Sensor 14 erfasster Zustand 35 von der Straßenausstattungseinrichtung 3 beziehungsweise von der Lichtzeichenanlage 5 wird von der Auswerteeinheit 140 über die Sensorschnittstelle 106 eingelesen und ausgewertet.The evaluation unit 140 is via the sensor interface 106 with the imaging sensor 14th connected. One from the sensor 14th detected state 35 from the road equipment facility 3 or from the traffic light system 5 is from the evaluation unit 140 via the sensor interface 106 read in and evaluated.

Die Steuereinrichtung 100 gibt über die Ausgabeschnittstelle 108 einen Fahrdynamiksteuerbefehl an die Fahrdynamiksteuereinrichtung 150 aus. Der Fahrdynamiksteuerbefehl basiert auf der von der Bestimmungseinheit 120 bestimmten räumlichen Lage 9 des Fahrzeugs 10 und der von der Festlegungseinheit 130 festgelegten Fahrtrajektorie 11. In einer Ausführungsform basiert der Fahrdynamiksteuerbefehl alternativ oder zusätzlich auf dem mit der Auswerteeinheit 140 ausgewerteten Zustand 35. Alternativ zur Ausgabe des Steuerbefehls wird die bestimmte räumliche Lage 9 oder die festgelegte Fahrtrajektorie 11 direkt an die Fahrdynamiksteuereinrichtung 150 ausgegeben.The control device 100 gives via the output interface 108 a driving dynamics control command to the driving dynamics control device 150 out. The driving dynamics control command is based on that from the determining unit 120 specific spatial location 9 of the vehicle 10 and that of the definition unit 130 defined driving trajectory 11 . In one embodiment, the driving dynamics control command is alternatively or additionally based on that with the evaluation unit 140 evaluated state 35 . As an alternative to the output of the control command, the specific spatial position 9 or the defined driving trajectory 11 directly to the driving dynamics control device 150 issued.

4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bestimmen von der räumlichen Lage 9 des Fahrzeugs 10. In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Verfahren um ein Verfahren zum Navigieren des Fahrzeugs 10 entlang der Fahrtrajektorie 11. In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem Verfahren um ein Verfahren zum Steuern von dem Fahrzeug 10 basierend auf einem Zustand 35 von der Straßenausstattungseinrichtung 3. 4th shows a schematic flow diagram to explain a method for determining the spatial position 9 of the vehicle 10 . In one embodiment, the method is a method for navigating the vehicle 10 along the driving trajectory 11 . In a further embodiment, the method is a method for controlling the vehicle 10 based on a state 35 from the road equipment facility 3 .

In einem optionalen Schritt S0 erfolgt eine Positionserfassung. Im Schritt S0 wird mit dem Positionserfassungssensor 18 eine Position 8 des Fahrzeugs 10 erfasst. Die erfasste Position 8 dient als Grobpositionierung zum Auswählen von Datensegmenten aus dem Kartensystem 50 und zur Reduzierung von aus- und eingelesenen Datenvolumina.Position detection takes place in an optional step S0. In step S0, the position detection sensor 18th a position 8th of the vehicle 10 detected. The recorded position 8th serves as a rough positioning for selecting data segments from the map system 50 and to reduce the amount of data that is read out and read in.

Das Kartensystem 50 weist die Bodenradarkarte 20, die semantische Bodenkarte 40 und die semantische Karte 30 auf. Bei den Karten handelt es sich um sogenannte „Layer“ des Kartensystems 50. In einem weiteren Schritt S1 erfolgt ein Einlesen der Bodenradarkarte 20 durch die Steuereinrichtung 100. Basierend auf der erfassten Position 8 wird optional ein Bodenradarkartensegment 21 eingelesen. In einem weiteren Schritt S2 erfolgt ein Einlesen der semantischen Bodenkarte 40 durch die Steuereinrichtung 100. Basierend auf der erfassten Position 8 wird optional ein semantisches Bodenkartensegment 41 eingelesen.The card system 50 points the ground radar map 20th , the semantic soil map 40 and the semantic map 30th on. The maps are so-called "layers" of the map system 50 . In a further step S1 the ground radar map is read in 20th by the control device 100 . Based on the captured position 8th becomes an optional ground radar map segment 21 read in. In a further step S2 the semantic soil map is read in 40 by the control device 100 . Based on the captured position 8th optionally becomes a semantic ground map segment 41 read in.

In einem weiteren Schritt S3 erfolgt eine Bodenradargrammerfassung mit dem Bodenradargerät 12. Der Schritt S3 wird in Abhängigkeit von dem Schritt S2 durchgeführt. Weist die eingelesene semantische Bodenkarte 40 Informationen über den sich unterhalb des Fahrzeugs 10 befindenden Straßenaufbau auf, wird eine Frequenz oder ein Frequenzband der von dem Bodenradargerät 12 ausgesandten elektromagnetischen Wellen an diese Informationen der eingelesenen semantischen Bodenkarte 40 angepasst. So wird eine Eindringtiefe des Bodenradargeräts 12 in den Boden unterhalb des Fahrzeugs 10 derart an den Straßenaufbau angepasst, dass Objekte und Grenzflächen im Boden gemäß den Informationen der semantischen Bodenkarte 40 erfasst werden. Ein erzeugtes Bodenradargramm 22 weist so eine Eindringtiefe und daher auch Messdaten bezüglich der erfassten Objekte und Grenzflächen auf. In einem weiteren Schritt S4 erfolgt ein Einlesen des erfassten Bodenradargramms 22 durch die Steuereinrichtung 100.In a further step S3 a ground penetrating radar gram is recorded with the ground penetrating radar device 12th . The step S3 will depend on the step S2 carried out. Assigns the scanned semantic soil map 40 Information about the one below the vehicle 10 a frequency or a frequency band is determined by the ground penetrating radar device 12th emitted electromagnetic waves to this information of the read semantic soil map 40 customized. So becomes a penetration depth of the ground penetrating radar device 12th in the ground below the vehicle 10 adapted to the road structure in such a way that objects and boundary surfaces in the ground according to the information on the semantic soil map 40 are recorded. A generated ground radar gram 22nd thus has a penetration depth and therefore also measurement data with regard to the detected objects and interfaces. In a further step S4 the recorded ground penetrating radar program is read in 22nd by the control device 100 .

In einem weiteren Schritt S5 erfolgt eine Korrelation von dem erfassten Bodenradargramm 22 mit der eingelesenen Bodenradarkarte 20 beziehungsweise dem eingelesenen Bodenradarkartensegment 21. Das erfasste Bodenradargramm 22 wird mit der Bodenradarkarte 20 beziehungsweise dem Bodenradarkartensegment 21 korreliert, um die räumliche Lage von in dem Bodenradargramm 22 erfassten Objekten und Grenzflächen mit den in der Bodenradarkarte 20 vorerfassten Objekten und Grenzflächen zu korrelieren. Das Korrelieren weist ein Anpassen und Überlagern der Objekte und Grenzflächen auf. Ist die Bodenradarkarte 20 georeferenziert, werden die sich auf die räumliche Lage der Objekte und Grenzflächen beziehenden Reflexionen des Bodenradargrams 22 in dem der georeferenzierten Bodenradarkarte 20 zugrundeliegenden Koordinatensystem bestimmt.In a further step S5 there is a correlation from the recorded ground radar gram 22nd with the scanned ground radar map 20th or the scanned ground radar map segment 21 . The recorded ground radar gram 22nd is with the ground penetrating radar map 20th or the ground radar map segment 21 correlated to the spatial location of in the ground penetrating radar gram 22nd detected objects and interfaces with those in the ground penetrating radar map 20th correlate pre-detected objects and interfaces. Correlating involves adapting and superimposing the objects and interfaces. Is the ground radar map 20th Georeferenced are the reflections of the ground penetrating radar that relate to the spatial position of the objects and interfaces 22nd in that of the georeferenced ground radar map 20th underlying coordinate system is determined.

In einem weiteren Schritt S6 erfolgt eine Lagebestimmung des Fahrzeugs 10. Basierend auf dem Korrelationsergebnis 112 wird die räumliche Lage 9 des Fahrzeugs 10 bestimmt. Das Fahrzeug 10 wird dann basierend auf der bestimmten räumlichen Lage 9 angesteuert beziehungsweise lokalisiert und navigiert.In a further step S6 the position of the vehicle is determined 10 . Based on the correlation result 112 becomes the spatial location 9 of the vehicle 10 certainly. The vehicle 10 is then based on the determined spatial location 9 controlled or localized and navigated.

In einem weiteren Schritt S7 erfolgt eine Fahrtrajektorienfestlegung. Basierend auf der bestimmten räumlichen Lage 9 wird die in 1 gezeigte Fahrtrajektorie 11 für das Fahrzeug 10 festgelegt. Beim Befahren der Kreuzung 2 wird das Fahrzeug 10 so basierend auf der festgelegten Fahrtrajektorie 11 angesteuert.In a further step S7 there is a determination of the driving trajectory. Based on the specific spatial location 9 will the in 1 shown driving trajectory 11 for the vehicle 10 set. When driving at the intersection 2 becomes the vehicle 10 so based on the set driving trajectory 11 controlled.

Optional erfolgt in einem weiteren Schritt S3a eine Meteorologieerfassung. Meteorologische Daten werden mit dem Meteorologiesensor 16 erfasst und in einem weiteren optionalen Schritt S3b zur Korrektur des in Schritt S3 erfassten Bodenradargramms 22 verwendet. In einer Ausführungsform wird eine Bodenfeuchte radarbasiert mit dem Radargerät 12 gemessen und zur Korrektur des erfassten Bodenradargramms 22 verwendet.Optionally takes place in a further step S3a a meteorological survey. Meteorological data are recorded with the meteorological sensor 16 recorded and in a further optional step S3b to correct the in step S3 recorded ground penetrating radar 22nd used. In one embodiment, soil moisture is radar-based with the radar device 12th measured and to correct the recorded ground penetrating radar gram 22nd used.

In einer Ausführungsform weist das Kartensystem eine semantische Karte 30 auf. Die semantische Karte 30 weist mindestens eines von Verkehrssysteminformation 32 und Straßenausstattungsinformation 34 auf. In einem weiteren Schritt S2a erfolgt ein Einlesen von der semantischen Karte 30. Basierend auf der erfassten Position 8 wird ein Kartensegment 31 von der Steuereinrichtung 100 eingelesen. Der Schritt S7 der Fahrtrajektorienfestlegung basiert gemäß dieser Ausführungsform auf mindestens einem von der eingelesenen Verkehrssysteminformation 32 und der eingelesenen Straßenausstattungsinformation 34. Die Verkehrssysteminformation 32 und die Straßenausstattungsinformation 34 können jeweils wie beschrieben ausgebildet sein.In one embodiment, the card system has a semantic card 30th on. The semantic map 30th has at least one of traffic system information 32 and road facilities information 34 on. In a further step S2a the semantic card is read in 30th . Based on the captured position 8th becomes a map segment 31 from the control device 100 read in. The step S7 According to this embodiment, the determination of the driving trajectory is based on at least one of the imported traffic system information 32 and the read-in road equipment information 34 . The traffic system information 32 and the road equipment information 34 can each be designed as described.

Basierend auf dem Schritt S2a erfolgt in einer Ausführungsform eine Zustandserfassung S8 von der Straßenausstattungseinrichtung 3, bei der es sich in der in 1 gezeigten Ausführungsform um eine Lichtzeichenanlage 5 handelt. Der Zustand der Lichtzeichenanlage 5 wird mit dem bildgebenden Sensor 14 im Schritt S8 erfasst. Ein aktuell ausgesandtes Lichtzeichen der Lichtzeichenanlage 5 wird als Zustand der Lichtzeichenanlage 5 erfasst. In einem weiteren Schritt S9 wird der erfasste Zustand 35 von der Steuereinrichtung 100 eingelesen.Based on the step S2a In one embodiment, a status detection takes place S8 from the road equipment facility 3 , which is in the in 1 embodiment shown to a traffic light system 5 acts. The condition of the traffic light system 5 is with the imaging sensor 14th in step S8 detected. A currently sent out light signal of the light signal system 5 is used as the status of the traffic light system 5 detected. In a further step S9 becomes the detected state 35 from the control device 100 read in.

In einem weiteren Schritt S10 erfolgt eine Fahrzeugsteuerung. Ein Ansteuern des Fahrzeugs 10 basiert auf der bestimmten räumlichen Lage 9. Das Ansteuern des Fahrzeugs 10 basiert in einer Ausführungsform zudem auf der festgelegten Fahrtrajektorie 11. Das Ansteuern des Fahrzeugs 10 basiert in einer weiteren Ausführungsform zudem auf dem erfassten Zustand 35 von der Straßenausstattungseinrichtung 3. Beim Ansteuern des Fahrzeugs 10 wird dessen Fahrdynamik gesteuert.In a further step S10 a vehicle control takes place. Driving the vehicle 10 is based on the specific spatial location 9 . Driving the vehicle 10 in one embodiment is also based on the defined driving trajectory 11 . Driving the vehicle 10 in a further embodiment is also based on the detected state 35 from the road equipment facility 3 . When driving the vehicle 10 its driving dynamics is controlled.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
Kreuzungcrossing
33
StraßenausstattungseinrichtungRoad equipment facility
44th
FahrbahnmarkierungRoad marking
55
LichtzeichenanlageTraffic light system
66th
FahrbahnrandEdge of the road
88th
Positionposition
99
räumliche Lagespatial location
1010
Fahrzeugvehicle
1111
FahrtrajektorieDriving trajectory
1212th
BodenradargerätGround penetrating radar
1313th
RadarerfassungsbereichRadar detection area
1414th
bildgebender Sensorimaging sensor
1515th
BilderfassungsbereichImage capture area
1616
MeteorologiesensorMeteorology sensor
1818th
PositionserfassungssensorPosition detection sensor
1919th
FahrdynamikeinrichtungDriving dynamics device
2020th
BodenradarkarteGround radar map
2121
BodenradarkartensegmentGround radar map segment
2222nd
BodenradargrammGround penetration radar
3030th
semantische Kartesemantic card
3131
KartensegmentCard segment
3232
VerkehrssysteminformationTraffic system information
3434
StraßenausstattungsinformationRoad equipment information
3535
Zustand der StraßenausstattungseinrichtungState of the road equipment
4040
semantische Bodenkartesemantic soil map
4141
semantisches Bodenkartensegmentsemantic ground map segment
5050
KartensystemCard system
100100
SteuereinrichtungControl device
102102
KartenschnittstelleCard interface
104104
RadargerätschnittstelleRadar device interface
106106
SensorschnittstelleSensor interface
108108
AusgabeschnittstelleOutput interface
110110
KorrelationseinheitCorrelation unit
112112
KorrelationsergebnisCorrelation result
120120
BestimmungseinheitDetermination unit
130130
FestlegungseinheitDefinition unit
140140
AuswerteeinheitEvaluation unit
150150
FahrdynamiksteuereinrichtungDriving dynamics control device
5050
PositionserfassungPosition detection
S1S1
Einlesen BodenradarkarteReading in ground radar map
S2S2
Einlesen semantische BodenkarteReading in semantic soil map
S2aS2a
Einlesen semantische KarteReading in semantic map
S3S3
BodenradargrammerfassungGround penetrating radar capture
S3aS3a
MeteorologieerfassungMeteorology recording
S3bS3b
RadargrammkorrekturRadar gram correction
S4S4
Einlesen BodenradargrammReading in ground radar gram
S5S5
Korrelationcorrelation
S6S6
LagebestimmungOrientation
S7S7
FahrtrajektorienfestlegungDetermination of driving trajectories
S8S8
ZustandserfassungCondition assessment
S9S9
Einlesen ZustandReading in state
S10S10
FahrzeugsteuerungVehicle control

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015208364 A1 [0003]DE 102015208364 A1 [0003]

Claims (12)

Verfahren zum Bestimmen (S6) von einer räumlichen Lage (9) eines Fahrzeugs (10), mit den Schritten: - Einlesen (S1) von einer vorbestimmten Bodenradarkarte (20), - Einlesen (S2) von einer vorbestimmten semantischen Bodenkarte (40), - Erfassen (S3) von einem Bodenradargramm (22) mit einem an dem Fahrzeug (10) angebrachten Bodenradargerät (12) in Abhängigkeit von der eingelesenen semantischen Bodenkarte (40), - Einlesen (S4) von dem erfassten Bodenradargramm (22), - Korrelieren (S5) von dem erfassten und eingelesenen Bodenradargramm (22) mit der vorbestimmten und eingelesenen Bodenradarkarte (20), und - Bestimmen (S6) von der räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) basierend auf dem Schritt des Korrelierens (S5).Method for determining (S6) a spatial position (9) of a vehicle (10), with the steps: - Reading (S1) from a predetermined ground radar map (20), - Reading (S2) from a predetermined semantic soil map (40), - Acquisition (S3) of a ground radar program (22) with a ground radar device (12) attached to the vehicle (10) as a function of the semantic ground map (40) read in - Reading (S4) of the recorded ground radar program (22), - Correlating (S5) the recorded and read-in ground radar gram (22) with the predetermined and read-in ground radar map (20), and - Determination (S6) of the spatial position (9) of the vehicle (10) based on the step of correlating (S5). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte und eingelesene semantische Bodenkarte (40) Informationen über mindestens ein an oder im Boden verbautes Objekt aufweist.Procedure according to Claim 1 wherein the predetermined and read-in semantic soil map (40) has information about at least one object installed on or in the ground. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die vorbestimmte und eingelesene semantische Bodenkarte (40) Informationen über einen Straßenaufbau aufweist, welche mindestens eine Information von einer Information über einen Straßenoberbau, einer Information über einen Straßenunterbau und einer Information über einen Straßenuntergrund aufweisen.Procedure according to Claim 1 or 2 wherein the predetermined and read-in semantic soil map (40) has information about a road structure, which has at least one item of information about a road superstructure, information about a road substructure and information about a road subsurface. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt eines Festlegens von mindestens einer Frequenz von mit dem Bodenradargerät (12) beim Erfassen (S3) von dem Bodenradargramm (22) ausgesandten elektromagnetischen Wellen in Abhängigkeit von der eingelesenen semantischen Bodenkarte (40).Method according to one of the preceding claims, with the further step of stipulating at least one frequency of electromagnetic waves emitted by the ground penetrating radar device (12) during detection (S3) as a function of the read-in semantic ground map (40). Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schritt des Festlegens ein Festlegen von mindestens einem Frequenzband von mit dem Bodenradargerät (12) beim Erfassen (S3) von dem Bodenradargramm (22) ausgesandten elektromagnetischen Wellen aufweist.Procedure according to Claim 4 wherein the step of determining comprises determining at least one frequency band of electromagnetic waves emitted by the ground penetrating radar device (12) upon detection (S3) by the ground penetrating radargram (22). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den weiteren Schritten eines Erfassens (S3a) von einem meteorologischen Parameter im Umfeld des Fahrzeugs (10) mit einem an dem Fahrzeug (10) angebrachten Meteorologiesensor (16), und einem Korrigieren (S3b) des erfassten Bodenradargramms (22) basierend auf dem erfassten mindestens einen meteorologischen Parameter.Method according to one of the preceding claims, with the further steps of recording (S3a) a meteorological parameter in the vicinity of the vehicle (10) with a meteorological sensor (16) attached to the vehicle (10), and correcting (S3b) the recorded ground radargram (22) based on the recorded at least one meteorological parameter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den weiteren Schritten eines Erfassens von mindestens einer Bodeneigenschaft des Bodens im Umfeld des Fahrzeugs (10) mit dem an dem Fahrzeug (10) angebrachten Bodenradargerät (12) basierend auf mit dem Bodenradargerät (12) ausgesandten und empfangenen elektromagnetischen Wellen, und Korrigieren des erfassten Bodenradargramms (22) basierend auf der mindestens einen erfassten Bodeneigenschaft.Method according to one of the preceding claims, with the further steps of detecting at least one ground property of the ground in the vicinity of the vehicle (10) with the ground penetrating radar device (12) attached to the vehicle (10) based on transmitted and received with the ground radar device (12) electromagnetic waves, and correcting the detected ground radargram based on the at least one detected ground property. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt eines Erfassens (S0) von einer Position (8) des Fahrzeugs (10) mit einem an dem Fahrzeug (10) angebrachten Positionserfassungssensor (18), wobei der Schritt des Korrelierens (S5) in Abhängigkeit von der erfassten Position (8) des Fahrzeugs (10) durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, with the further step of detecting (S0) a position (8) of the vehicle (10) with a position detection sensor (18) attached to the vehicle (10), the step of correlating (S5) in Depending on the detected position (8) of the vehicle (10) is carried out. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Bestimmens (S6) von der räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) ein Ableiten von mindestens einem räumlichen Positionsparameter des Fahrzeugs (10) und mindestens einem räumlichen Orientierungsparameter des Fahrzeugs (10) aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the step of determining (S6) from the spatial position (9) of the vehicle (10) comprises deriving at least one spatial position parameter of the vehicle (10) and at least one spatial orientation parameter of the vehicle (10) . Steuereinrichtung (100) zum Bestimmen und Ausgeben von einer räumlichen Lage (9) eines Fahrzeugs (10), mit einer Schnittstelle (102) zum Einlesen von einer vorbestimmten Bodenradarkarte (20), einer Schnittstelle (102) zum Einlesen von einer vorbestimmten semantischen Bodenkarte (40), einer Schnittstelle (104) zum Einlesen von einem mit einem an dem Fahrzeug (10) angebrachten Bodenradargerät (12) erfassten Bodenradargramm (22), einer Korrelationseinheit (110) zum Korrelieren von dem eingelesenen Bodenradargramm (22) mit der eingelesenen Bodenradarkarte (20), und einer Bestimmungseinheit (120) zum Bestimmen von der räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) basierend auf einem von der Korrelationseinheit (110) berechneten Korrelationsergebnis (112).Control device (100) for determining and outputting a spatial position (9) of a vehicle (10), with an interface (102) for reading in a predetermined ground radar map (20), an interface (102) for reading in a predetermined semantic ground map ( 40), an interface (104) for reading in a ground radargram (22) captured by a ground penetrating radar device (12) attached to the vehicle (10), a correlation unit (110) for correlating the ground radargram (22) read in with the ground radar map ( 20), and a determination unit (120) for determining the spatial position (9) of the vehicle (10) based on a correlation result (112) calculated by the correlation unit (110). Fahrzeug (10), an welchem ein Bodenradargerät (12) angebracht ist und welches eine Steuereinrichtung (100) nach Anspruch 10 zum Bestimmen von einer räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) aufweist.Vehicle (10) on which a ground radar device (12) is attached and which has a control device (100) according to Claim 10 for determining a spatial position (9) of the vehicle (10). Fahrzeug (10) nach Anspruch 11, welches dazu eingerichtet ist, basierend auf einer mit der Steuereinrichtung (100) nach Anspruch 10 bestimmten räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) automatisiert betrieben zu werden.Vehicle (10) after Claim 11 , which is set up, based on a with the control device (100) according to Claim 10 certain spatial position (9) of the vehicle (10) to be operated automatically.
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