DE102019217555B4 - Verfahren und Steuereinrichtung zur Fahrzeugsteuerung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern (S10) eines Fahrzeugs (10), mit den Schritten:- Einlesen (S1) einer vorbestimmten Bodenradarkarte (20),- Einlesen (S2a) einer vorbestimmten semantischen Karte (30), welche mindestens eine Straßenausstattungsinformation (34) aufweist,- Erfassen (S3) eines Bodenradargramms (22) mit einem an dem Fahrzeug (10) angebrachten Bodenradargerät (12),- Einlesen (S4) des erfassten Bodenradargramms (22),- Bestimmen (S6) einer räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) basierend auf einem Korrelieren (S5) des erfassten und eingelesenen Bodenradargramms (22) mit der vorbestimmten und eingelesenen Bodenradarkarte (20),- Erfassen (S8) eines Zustands (35) einer Straßenausstattungseinrichtung (3) mit einem auf dem Fahrzeug (10) angebrachten bildgebenden Sensor (14) basierend auf der bestimmten räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) und der vorbestimmten und eingelesenen semantischen Karte (30), und- Einlesen (S9) und Auswerten des erfassten Zustands (35) der Straßenausstattungseinrichtung (3) zum Steuern (S10) des Fahrzeugs (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft auch eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug mit einer solchen Steuereinrichtung.
  • 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.
  • Beispielsweise ist aus DE 10 2015 208 364 A1 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.
  • DE 10 2017 206 847 A1 offenbart ein Verfahren zum automatischen Erstellen und Aktualisieren eines Datensatzes für ein autonomes Fahrzeug. Dabei werden mindestens eine Ampel und ein Schaltzustand der mindestens einen Ampel registriert. Des Weiteren wird mindestens eine Fahrbahnmarkierung ermittelt und eine Trajektorie von mindestens einem vorausfahrenden Fahrzeug registriert. Die gesammelten Daten werden zum Erstellen und Aktualisieren des Datensatzes verwendet. Basierend auf der mindestens einen erfassten Trajektorie, dem mindestens einen Schaltzustand der mindestens einen Ampel und der mindestens einen ermittelten Fahrbahnmarkierung wird mindestens eine Fahrspur mindestens einer Ampel zugeordnet. Hierbei wird eine Trajektorie mindestens eines vorausfahrenden Fahrzeuges durch mindestens einen Sensor, wie beispielsweise eine Kamera oder ein LIDAR (Light Detection and Ranging)-Sensor, registriert und basierend auf den ermittelten Schaltzuständen der jeweiligen Ampeln und den aus den registrierten Fahrbahnmarkierungen definierten Fahrspuren hergeleitet, ob die jeweilige Fahrspur beispielsweise eine Abbiegerspur ist oder für eine Geradeausfahrt bestimmt ist. Somit kann auf automatisiertem Wege jeder Ampel und den korrespondierenden Fahrspuren eine Richtungsfunktion zugewiesen werden, ohne einen Richtungsmarkierungspfeil auf der Fahrbahn erkennen zu müssen.
  • Aus DE 10 2018 132 981 A1 ist Autonomes Fahrsystem bekannt, das ein Leitsystem, ein Computer-Sichtsystem und ein Fahrzeugsteuerungssystem umfasst. Das Leitsystem ist konfiguriert, um semantische Kartendaten zu empfangen und Routendaten unter Verwendung der semantischen Kartendaten über einen Prozessor zu berechnen. Die semantischen Kartendaten beinhalten Ampelstandortdaten. Das Computer-Sichtsystem ist konfiguriert, um einen Zustand einer Ampel basierend auf den Ampelstandortdaten über mindestens einen Prozessor anzuzeigen und zu bewerten. Das Fahrzeugsteuerungssystem ist konfiguriert, um das Fahren eines autonomen Fahrzeugs basierend auf zumindest den Routendaten und dem Zustand der Ampel über mindestens einen Prozessor zu steuern.
  • Aus DE 10 2016 215 249 A1 ist bekannt, ein Fahrassistenzsystem in einem Kraftfahrzeug zu unterstützen, indem eine Karte bereitgestellt wird und Umfelddaten mittels mindestens einer Umfeldsensorik des Fahrerassistenzsystems erfasst und mittels einer Auswerteeinrichtung des Fahrerassistenzsystems ausgewertet werden. In der Karte sind klassifizierte Objekte an zugehörigen Positionen hinterlegt. Die erfassten Umfelddaten werden zur Objekterkennung in Abhängigkeit der in der Karte hinterlegten klassifizierten Objekte ausgewertet.
  • Ein Verfahren und eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen von Eigenschaften eines Untergrunds, auf dem ein abseits von befestigten Strassen betreibbares Fahrzeug bewegt wird, offenbart Verfahrens DE 10 2015 208 364 A1 . Signale, beispielsweise elektromagnetische Strahlungen, Schall oder Ultraschall, werden dabei in Richtung des Untergrunds ausgesendet, auf welchem das Fahrzeug bewegt wird. Die Signale werden in den Untergrund unterhalb des Fahrzeugs und/oder in den Untergrund in einem Bereich vor dem Fahrzeug ausgesendet und von dort reflektiert. Diese von dem Untergrund reflektierten Signale werden als erste Messwerte erfasst. Zweite Messwerte werden bestimmt, die eine Bewegung des Fahrzeugs und/oder eine räumliche Orientierung des Fahrzeugs beschreiben. Diese zweiten Messwerte beschreiben insbesondere wie sich das Fahrzeug im Raum bewegt und/oder wie das Fahrzeug im Raum orientiert bzw. ausgerichtet ist, insbesondere relativ zu einem Bezugspunkt, beispielsweise relativ zu dem Untergrund. Die ersten Messwerte werden in Abhängigkeit von den zweiten Messwerten ausgewertet und daraus werden Eigenschaften des Untergrunds, auf dem das Fahrzeug bewegt wird, bestimmt. Je nach Eigenschaften des Untergrunds und in welcher Tiefe die ausgesendeten Signale reflektiert werden, weisen die entsprechenden reflektierten Signale unterschiedliche Eigenschaften auf, beispielsweise unterschiedliche Einfallswinkel, unterschiedliche Polarisationen, usw. Unterschiede zwischen ausgesendeten und reflektierten Signalen werden ausgewertet und daraus wird auf die Eigenschaften des Untergrunds rückgeschlossen.
  • Die Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs. Das Steuern des Fahrzeugs kann ein Navigieren des Fahrzeugs entlang einer Fahrtrajektorie aufweisen. Das Navigieren kann ein Steuern des Fahrzeugs entlang einer Fahrtrajektorie aufweisen, wobei eine Fahrdynamik des Fahrzeugs gesteuert werden kann. Hierfür weist das Verfahren ein Bestimmen von einer räumlichen Lage des Fahrzeugs auf. 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.
  • 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.
  • Das Verfahren weist als einen Schritt ein Einlesen 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 der 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.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Einlesen einer vorbestimmten semantischen Karte auf, welche mindestens eine Straßenausstattungsinformation aufweist. Die semantische Karte kann somit mindestens eine Information über eine Stra-ßenausstattung aufweisen. Die Straßenausstattung kann eine Lichtzeichenanlage aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Straßenausstattung ein Verkehrszeichen aufweisen.
  • Die semantische Karte kann auch mindestens eine Verkehrssysteminformation aufweisen. Die semantische Karte kann eine Information über ein Verkehrssystem aufweisen, welches das Fahrzeug nutzt oder welchem das Fahrzeug angehört. Das Verkehrssystem kann mindestens ein Verkehrsinfrastrukturobjekt aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Verkehrssystem mindestens ein Verkehrsmittel aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Verkehrssystem mindestens ein Verkehrsleitsystem aufweisen. Das Verkehrsleitsystem kann zum Koordinieren der Verkehrsmittel fungieren.
  • Bei der semantischen Karte kann es sich ferner um eine dynamische semantische Karte handeln, welche mindestens eine dynamische Straßenausstattungsinformation oder Verkehrsinformation aufweist. Die dynamische Straßenausstattungsinformation oder Verkehrsinformation kann mindestens eine entsprechende Zustandsveränderung in der Verkehrsinfrastruktur, von dem Verkehrsmittel, von dem Verkehrszeichen, von dem Verkehrsleitsystem oder von der Straßenausstattung aufweisen. Die dynamische semantische Karte kann auch mindestens zwei der beschriebenen Zustandsänderungen aufweisen.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Erfassen eines Bodenradargramms mit einem an dem Fahrzeug angebrachten Bodenradargerät auf. Bei dem Bodenradargramm kann es sich 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.
  • 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.
  • 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.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Einlesen des erfassten Bodenradargramms auf. Dieser und alle weiteren Schritte des Verfahrens können von einer auf dem Fahrzeug vorgesehenen Steuereinrichtung durchgeführt werden.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen einer räumlichen Lage des Fahrzeugs basierend auf einem Korrelieren von einem 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 des Fahrzeugs gefahrenen Trajektorie herzustellen.
  • 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.
  • 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.
  • Das Verfahren kann als einen weiteren Schritt ein Festlegen einer Fahrtrajektorie basierend auf der bestimmten räumlichen Lage des Fahrzeugs und in Abhängigkeit von der eingelesenen semantischen Karte aufweisen. Die Fahrtrajektorie kann mindestens ein Polygon aufweisen, welches die abzufahrende Trajektorie des Fahrzeugs beschreiben kann.
  • Die Fahrtrajektorie kann einen Fahrtweg des Fahrzeugs definieren. Die Fahrtrajektorie kann auch einen Fahrtverlauf des Fahrzeugs aufweisen. Zum Navigieren des Fahrzeugs kann das Fahrzeug entlang der festgelegten Fahrtrajektorie gesteuert werden. Dabei kann die Querdynamik des Fahrzeugs beziehungsweise eine Querdynamikkomponente des Fahrzeugs angesteuert werden, wobei das Fahrzeug entlang der Trajektorie gelenkt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Längsdynamik des Fahrzeugs beziehungsweise eine Längsdynamikkomponente des Fahrzeugs angesteuert werden, wobei das Fahrzeug beim Abfahren der Fahrtrajektorie abgebremst oder beschleunigt werden kann. Das Navigieren beziehungsweise Ansteuern des Fahrzeugs kann dabei in Abhängigkeit von der mindestens einen Verkehrssysteminformation und somit in Abhängigkeit von der eingelesenen semantischen Karte durchgeführt werden.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Erfassen eines Zustands einer Straßenausstattungseinrichtung mit einem auf dem Fahrzeug angebrachten bildgebenden Sensor basierend auf der bestimmten räumlichen Lage des Fahrzeugs und der vorbestimmten und eingelesenen semantischen Karte auf.
  • Bei dem bildgebenden Sensor kann es sich um eine Kamera handeln. Der Zustand der Straßenausstattungseinrichtung kann ein visuelles Signal oder eine visuelle Anzeige von der Straßenausstattungseinrichtung aufweisen. Beispielsweise kann es sich bei dem Zustand um ein aktuelles Signal einer Lichtzeichenanlage handeln, welches von dieser ausgesandt wird. Das aktuelle Signal kann mit einer Segmentierung beziehungsweise Klassifizierung der Wellenlänge des ausgesandten Lichts erkannt werden. Die Farbe des Signals, beispielsweise eines Ampelsignals kann so erkannt werden.
  • In einem weiteren Beispiel weist der Zustand der Straßenausstattungseinrichtung ein aktuelles Signal oder eine aktuelle Anzeige eines Wechselverkehrszeichen auf. Die Lage beziehungsweise Pose des bildgebenden Sensors relativ zum Fahrzeug kann vordefiniert sein. Ferner können extrinsische und intrinsische Kalibrierparameter des bildgebenden Sensors vorbestimmt und beim Erfassen des Zustands mitberücksichtigt werden.
  • Das Verfahren weist als weitere Schritte ein Einlesen und Auswerten des erfassten Zustands von der Straßenausstattungseinrichtung zum Steuern des Fahrzeugs auf. Ein erfasstes von der Straßenausstattungseinrichtung ausgesandtes Signal kann auf dessen semantische Bedeutung ausgewertet werden, um das Fahrzeug entsprechend zu steuern. Handelt es sich bei dem Signal um das von einer Lichtzeichenanlage ausgesandte Signal, kann beispielsweise ausgewertet werden, ob das Signal ein Haltesignal oder ein Durchfahrtsignal ist. Das Fahrzeug kann dann mit einem entsprechenden Fahrbefehl oder mit einem Haltebefehl angesteuert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als einen weiteren Schritt ein Einlesen 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.
  • 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.
  • Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Erfassens des Bodenradargramm in Abhängigkeit von der vorbestimmten und eingelesenen semantischen Bodenkarte durchgeführt werden. 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.
  • Die vorbestimmte und eingelesene semantische Bodenkarte kann Informationen über mindestens ein an oder im Boden verbautes Objekt aufweisen. 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.
  • Die vorbestimmte und eingelesene semantische Bodenkarte kann Informationen über einen Straßenaufbau aufweisen. Der Straßenaufbau kann aus einem Bauplan der des Fahrzeugs befahrenen Straße abgeleitet worden sein. Alternativ dazu kann der Straßenaufbau auch aus vorerfassten Radargrammen der aktuell des Fahrzeugs 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.
  • 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.
  • 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 des Fahrzeugs befahren wird.
  • Das Verfahren kann als einen weiteren Schritt ein Festlegen mindestens einer Frequenz von mit dem Bodenradargerät beim Erfassen von dem Bodenradargramm ausgesandten elektromagnetischen Wellen in Abhängigkeit von der eingelesenen semantischen Bodenkarte aufweisen. 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.
  • Das Verfahren kann als einen weiteren Schritt ein Festlegen mindestens eines Frequenzbands von mit dem Bodenradargerät beim Erfassen von dem Bodenradargramm ausgesandten elektromagnetischen Wellen aufweisen. 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 notwendigen Reflexionen gewährleistet werden. Bei dem Übergang kann es sich auch um einen Übergang von einer Outdoor-Umgebung zu einer Indoor-Umgebung oder andersherum handeln.
  • Das Verfahren kann als einen weiteren Schritt ein Erfassen eines meteorologischen Parameters im Umfeld des Fahrzeugs mit einem an dem Fahrzeug angebrachten Meteorologiesensor aufweisen. 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.
  • Das Verfahren kann als einen 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.
  • Das Verfahren kann als einen weiteren Schritt ein Erfassen 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 aufweisen. 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.
  • 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.
  • Der Schritt des Bestimmens der räumlichen Lage des Fahrzeugs kann ein Ableiten von mindestens einem räumlichen Positionsparameter des Fahrzeugs und mindestens einem räumlichen Orientierungsparameter des Fahrzeugs aufweisen. 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.
  • Im Rahmen der Erfindung kann somit die räumliche Lage eines sich bewegenden Fahrzeugs allein basierend auf Bodenradarmessungen beziehungsweise Reflexionen im Boden zum Navigieren des Fahrzeugs bestimmt werden. Das Bodenradargerät kann daher als ein dynamisches Bodenradar zum Navigieren eines Fahrzeugs ausgebildet sein. Das Fahrzeug kann daher mit dem Verfahren on-the-fly lokalisiert und navigiert werden.
  • Das Verfahren kann somit auch zum radarbasierten Lokalisieren und Navigieren des Fahrzeugs durchgeführt werden. Das Verfahren kann daher unabhängig von einer satellitengestützten Navigation des Fahrzeugs durchgeführt werden. Oberirdische Umgebungseinflüsse und Störeinflüsse oberhalb des Bodens können sich somit in vorteilhafter Weise nicht auf die unterirdische räumliche Lagebestimmung gemäß dem Verfahren auswirken, welche so robuster und zuverlässiger als andere oberirdische Navigationsverfahren ausgeführt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist die vorbestimmte semantische Karte mindestens eine Verkehrssysteminformation auf. Bei dem Verkehrsinfrastrukturobjekt kann es sich um einen Verkehrsweg handeln. In einem weiteren Beispiel handelt es sich bei dem Verkehrsinfrastrukturobjekt um ein Verkehrsbauwerk. Die Verkehrssysteminformation kann beispielsweise Informationen zu Fahrbahngrenzen, Fahrspurgrenzen, Fahrspurkreuzungen, Fußgängerüberwege oder Parkräumen aufweisen.
  • Alternativ oder zusätzlich weist die mindestens eine Verkehrssysteminformation eine Information über ein Verkehrsmittel auf. Bei dem Verkehrsmittel kann es sich um ein Fahrzeug handeln. Bei dem Fahrzeug kann es sich um jedes Fahrzeug zum Bewegen von Personen oder Gütern handeln. Bei dem Fahrzeug kann es sich ferner um ein nicht schienengebundenes oder um ein schienengebundenes Fahrzeug handeln.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Verkehrssysteminformation eine Information über ein Verkehrszeichen aufweisen. Bei dem Verkehrszeichen kann es sich um ein Verkehrsschild handeln. Die Verkehrssysteminformation kann beispielsweise Informationen zu einem Stopp-Schild oder einem Vorfahrtsschild aufweisen. Bei dem Verkehrszeichen kann es sich ferner um ein dauerhaftes Verkehrszeichen oder um ein Wechselverkehrszeichen handeln.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Verkehrssysteminformation eine Information über ein Verkehrsleitsystem aufweisen. Bei dem Verkehrsleitsystem kann es sich um ein System zur automatisierten Lenkung des Verkehrs handeln. Bei dem Verkehrsleitsystem kann es sich ferner um ein Parkleitsystem handeln. Bei dem Verkehrsleitsystem kann es sich auch um eine Lichtzeichenanlage handeln. Bei den beschriebenen Informationen kann es sich um jeweilige Zustände, oder um Steuerbefehle einer Car-to-Car-Kommunikation (C2C) handeln. Die festgelegte Trajektorie kann somit in Abhängigkeit von mindestens einer der beschriebenen Informationen festgelegt werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung kann somit darin gesehen werden, dass das Bestimmen der räumlichen Lage des Fahrzeugs unabhängig von Störeinflüssen innerhalb eines Verkehrssystems erfolgen kann. Verkehrsinfrastrukturobjekte, Verkehrsmittel, Verkehrszeichen und Anlagen eines Verkehrsleitsystems können das bodenradarbasierte Bestimmen der räumlichen Lage des Fahrzeugs nicht beeinflussen, da Messungen mit dem Bodenradargerät ausgehend des Fahrzeugs lediglich in Richtung des Bodens durchgeführt werden können. Die beschriebenen Komponenten des Verkehrssystems befinden sich dagegen nicht in dem in den Boden verlaufenden Messweg des Bodenradargeräts. Messausfälle durch oberirdische Abschattungen können somit mit dem Verfahren in vorteilhafter Weise vermieden werden. Basierend auf einer derart robusten und zuverlässigen unterirdischen Lagebestimmung mit dem Bodenradargerät kann die Verkehrssysteminformation effizient zum Navigieren des Fahrzeugs herangezogen werden.
  • Die mindestens eine Verkehrssysteminformation kann eine Information über ein Verkehrsinfrastrukturobjekt aufweisen. Bei dem Verkehrsinfrastrukturobjekt kann es sich um einen Verkehrsweg handeln. In einem weiteren Beispiel handelt es sich bei dem Verkehrsinfrastrukturobjekt um ein Verkehrsbauwerk. Die Verkehrssysteminformation kann beispielsweise Informationen zu Fahrbahngrenzen, Fahrspurgrenzen, Fahrspurkreuzungen, Fußgängerüberwege oder Parkräumen aufweisen.
  • Alternativ oder zusätzlich weist die mindestens eine Verkehrssysteminformation eine Information über ein Verkehrsmittel auf. Bei dem Verkehrsmittel kann es sich um ein Fahrzeug handeln. Bei dem Fahrzeug kann es sich um jedes Fahrzeug zum Bewegen von Personen oder Gütern handeln. Bei dem Fahrzeug kann es sich ferner um ein nicht schienengebundenes oder um ein schienengebundenes Fahrzeug handeln.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Verkehrssysteminformation eine Information über ein Verkehrszeichen aufweisen. Bei dem Verkehrszeichen kann es sich um ein Verkehrsschild handeln. Die Verkehrssysteminformation kann beispielsweise Informationen zu einem Stopp-Schild oder einem Vorfahrtsschild aufweisen. Bei dem Verkehrszeichen kann es sich ferner um ein dauerhaftes Verkehrszeichen oder um ein Wechselverkehrszeichen handeln.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Verkehrssysteminformation eine Information über ein Verkehrsleitsystem aufweisen. Bei dem Verkehrsleitsystem kann es sich um ein System zur automatisierten Lenkung des Verkehrs handeln. Bei dem Verkehrsleitsystem kann es sich ferner um ein Parkleitsystem handeln. Bei dem Verkehrsleitsystem kann es sich auch um eine Lichtzeichenanlage handeln. Bei den beschriebenen Informationen kann es sich um jeweilige Zustände, oder um Steuerbefehle einer Car-to-Car-Kommunikation (C2C) handeln. Die festgelegte Trajektorie kann somit in Abhängigkeit von mindestens einer der beschriebenen Informationen festgelegt werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung kann somit darin gesehen werden, dass das Bestimmen der räumlichen Lage des Fahrzeugs unabhängig von Störeinflüssen innerhalb eines Verkehrssystems erfolgen kann. Verkehrsinfrastrukturobjekte, Verkehrsmittel, Verkehrszeichen und Anlagen eines Verkehrsleitsystems können das bodenradarbasierte Bestimmen der räumlichen Lage des Fahrzeugs nicht beeinflussen, da Messungen mit dem Bodenradargerät ausgehend des Fahrzeugs lediglich in Richtung des Bodens durchgeführt werden können. Die beschriebenen Komponenten des Verkehrssystems befinden sich dagegen nicht im in den Boden verlaufenden Messweg des Bodenradargeräts. Messausfälle durch oberirdische Abschattungen können somit mit dem Verfahren in vorteilhafter Weise vermieden werden. Basierend auf einer derart robusten und zuverlässigen unterirdischen Lagebestimmung mit dem Bodenradargerät kann die Verkehrssysteminformation effizient zum Navigieren des Fahrzeugs herangezogen werden.
  • Die mindestens eine Verkehrssysteminformation kann eine vordefinierte Fahrtrajektorie für das Fahrzeug an einem Verkehrsknotenpunkt aufweisen. Bei dem Verkehrsknotenpunkt kann es sich um eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorausliegende Kreuzung handeln. Bei der vordefinierten Fahrtrajektorie kann es sich um eine Fahrtrajektorie handeln, welche zumindest abschnittsweise nicht mit einer Mittenlinie einer Fahrspur übereinstimmt. Die vordefinierte Fahrtrajektorie kann somit ein Abbiegeverhalten des Fahrzeugs berücksichtigen. Bei der vordefinierten Fahrtrajektorie kann es sich daher um eine sogenannte „virtuelle“ Fahrtrajektorie handeln, welche unabhängig von Fahrspurmarkierungen oder Fahrbahnbegrenzungen vordefiniert sein kann.
  • Befindet sich das Fahrzeug in einer räumlichen Lage, welche einen lateralen Abstand zu der vordefinierten Fahrtrajektorie aufweist, kann im Schritt des Festlegens eine Fahrtrajektorie festgelegt werden, welche das Fahrzeug auf die vordefinierte Fahrtrajektorie führt. Bei der festgelegten Fahrtrajektorie kann es sich daher um eine Korrekturfahrt des Fahrzeugs handeln, um zu einem späteren Zeitpunkt wieder auf der vordefinierten Fahrtrajektorie zu fahren. Befindet sich das Fahrzeug dagegen bereits auf der vordefinierten Fahrtrajektorie, kann im Schritt des Festlegens auch die vordefinierte Fahrtrajektorie selbst festgelegt werden, um das Fahrzeug weiter auf dieser zu Navigieren.
  • Die mindestens eine Verkehrssysteminformation kann einen vordefinierten Fahrdynamikverlauf für das Fahrzeug aufweisen. Der vordefinierten Fahrdynamikverlauf kann sich auf die vordefinierte Fahrtrajektorie beziehen. Der Fahrdynamikverlauf kann einen Längsdynamikverlauf aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrdynamikverlauf einen Querdynamikverlauf aufweisen. Die Verkehrssysteminformation kann somit beispielsweise ein Abbiegeverhalten für das Fahrzeug bereithalten. Alternativ oder zusätzlich kann die Verkehrssysteminformation eine Geschwindigkeitsvorgabe, eine untere Geschwindigkeitsgrenze oder eine obere Geschwindigkeitsgrenze für die Fahrzeuggeschwindigkeit bereithalten. Bei dem vordefinierten Fahrdynamikverlauf kann es sich um eine Information über das beschriebene Verkehrsleitsystem handeln.
  • Die mindestens eine Verkehrssysteminformation kann eine vordefinierte Fahrbetriebsvorgabe für das Fahrzeug aufweisen. Die vordefinierte Fahrbetriebsvorgabe kann sich auf die vordefinierte Fahrtrajektorie beziehen. Bei der Fahrbetriebsvorgabe kann es sich beispielsweise um ein lokales Fahrverbot handeln. Bei der Fahrbetriebsvorgabe kann es sich in weiteren Beispielen um ein Überholverbot, eine Vorrangregelung gegenüber einem weiteren Fahrzeug, oder um eine Platooning-Vorgabe handeln. Bei der Fahrbetriebsvorgabe kann es sich ferner auch um ein Manöverprofil für das Fahrzeug handeln, welches beispielsweise unter Berücksichtigung eines Fahrzeugmodell einen Wendekreis oder eine Schleppkurve bei einer Kurvenfahrt berücksichtigt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann die mindestens eine Straßenausstattungsinformation eine Positionsinformation über eine Lichtzeichenanlage aufweisen. Die Positionsinformation der Lichtzeichenanlage kann eine Position der Lichtzeichenanlage in dem Koordinatensystem der vorbestimmten Bodenradarkarte aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Straßenausstattungsinformation eine Positionsinformation über ein Verkehrszeichen aufweisen. Auch die Positionsinformation über das Verkehrszeichen kann eine Position des Verkehrszeichens in dem Koordinatensystem der Bodenradarkarte aufweisen. Basierend auf der bestimmten räumlichen Lage des Fahrzeugs in dem Koordinatensystem der Bodenradarkarte kann die Lichtzeichenanlage oder das Verkehrszeichen mit dem bildgebenden Sensor erfasst beziehungsweise positionsgenau angemessen werden. Hierfür kann die Lage des bildgebenden Sensors in dem fahrzeugbezogenen Koordinatensystem des Fahrzeugs vorbestimmt sein.
  • Alternativ zu der Positionsinformation kann die mindestens eine Straßenausstattungsinformation eine dynamische Zustandsinformation über eine Lichtzeichenanlage aufweisen. Bei der dynamischen Zustandsinformation kann es sich um eine Signalfrequenz oder eine Signaldauer handeln. Bei der dynamischen Zustandsinformation kann es sich ferner um eine Zeitdauer bis zu einem bestimmten Signal der Lichtzeichenanlage handeln.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als einen weiteren Schritt ein Bestimmen eines Interessenbereichs innerhalb eines Erfassungsbereichs von dem bildgebenden Sensor basierend auf der bestimmten räumlichen Lage des Fahrzeugs in der vorbestimmten und eingelesenen semantischen Karte auf. Bei dem Interessenbereich kann es sich um eine sogenannte „Region-of-Interest (ROI)“ handeln. Die Lichtzeichenanlage oder das Verkehrszeichen können so in dem Interessenbereich erfasst werden. Bei dem Interessenbereich kann es sich um einen Teilbereich des Erfassungsbereichs handeln. Der Interessenbereich kann vertikale und horizontale Bereichsgrenzen innerhalb des Erfassungsbereichs beziehungsweise entsprechende Koordinaten in einem Sensorerfassungssystem aufweisen.
  • Gemäß dieser Ausführungsform kann im Schritt des Erfassens der Zustand von der Straßenausstattungseinrichtung (nur) in dem bestimmten Interessenbereich erfasst werden. Eine Bildverarbeitung zum Erfassen beziehungsweise Auswerten des erfassten Zustands kann so (nur) in dem bestimmten Interessenbereich durchgeführt werden. Eine Auswertegeschwindigkeit des Zustands kann so gesteigert werden. Ferner können komplexe Verkehrssituationen besser überwacht werden. In dem bestimmten Interessenbereich kann ein weiteres Fahrzeug die Lichtzeichenanlage oder das Verkehrszeichen abschatten beziehungsweise verdecken.
  • Das Verfahren kann als weiteren Schritt ein Erkennen einer derartigen Abschattung aufweisen. Ein entsprechendes Steuersignal kann daraufhin von der Steuereinrichtung generiert werden, welches das Fahrzeug anhalten oder nicht anfahren lässt. Wenn die erkannte Abschattung nicht mehr existent ist, beispielsweise da das weitere Fahrzeug sich zwischenzeitlich bewegt hat, kann der Zustand erfasst werden. Bei einem entsprechend erfassten Zustand kann das Fahrzeug dann mit einem Start-Steuerbefehl oder mit einem Stopp-Steuerbefehl angesteuert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als einen weiteren Schritt ein Bestimmen eines räumlichen Bezugs zwischen der mindestens einen Verkehrssysteminformation und der mindestens einen Straßenausstattungsinformation auf. Die in Abhängigkeit von der eingelesenen semantischen Karte festgelegte Fahrtrajektorie kann so vorausblickend berücksichtigt werden, um ein Erfassen von dem Zustand vorausblickend zu simulieren. Eine Abschattung eines zu erfassenden Zustands von einer Straßenausstattung durch eine Verkehrssystemkomponente kann vorausblickend berücksichtigt werden. Die Zustandserfassung kann so robuster und zuverlässiger durchgeführt werden.
  • Das Verfahren kann als einen weiteren Schritt ein Fusionieren der festgelegten Fahrtrajektorie mit einer weiteren Fahrtrajektorie aufweisen, welche basierend auf einem SLAM-Algorithmus zum Navigieren des Fahrzeugs abgeleitet sein kann. Das Fahrzeug kann weitere Sensorik aufweisen. Beispielsweise kann das Fahrzeug einen Laserscanner zum Navigieren des Fahrzeugs basierend auf dem SLAM-Algorithmus aufweisen. Ferner kann das Fahrzeug auch bildbasierte Sensorik zum bildbasierten Navigieren des Fahrzeugs aufweisen. Ferner kann das Fahrzeug auch ein satellitengestütztes Navigationssystem oder ein Inertialmesssystem zum Navigieren des Fahrzeugs aufweisen. Aus verschiedener Sensorik abgeleitete Fahrtrajektorien können somit zur Steigerung der Zuverlässigkeit und Genauigkeit des Navigierens fusioniert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als einen weiteren Schritt ein Erfassen einer Position des Fahrzeugs mit einem an dem Fahrzeug angebrachten Positionserfassungssensor auf. Gemäß dieser Ausführungsform kann das Korrelieren in Abhängigkeit von der erfassten Position des Fahrzeugs durchgeführt werden. 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.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als einen weiteren Schritt ein Kommunizieren des erfassten Bodenradargramm mit einem Karteninformationssystem auf. Bei dem Karteninformationssystem kann es sich um ein Geoinformationssystem (GIS) handeln. Das Karteninformationssystem kann die vorbestimmte Bodenradarkarte aufweisen. Somit kann die vorbestimmte Bodenradarkarte mit dem erfassten Bodenradargramm aktualisiert werden. Bei dem Kommunizieren kann es sich ferner um ein Car-to-X-Kommunizieren (C2X) handeln.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist das Fahrzeug als automatisiert betreibbares Fahrzeug ausgebildet. 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. Gemäß dieser Ausführungsform können die Schritte des Verfahrens zum automatisierten Betreiben des Fahrzeugs automatisch durchgeführt werden.
  • Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs. Die Steuereinrichtung kann auf dem Fahrzeug angeordnet sein. Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, um das Verfahren gemäß dem vorhergehenden Aspekt auszuführen.
  • Die Steuereinrichtung weist eine Schnittstelle zum Einlesen einer vorbestimmten Bodenradarkarte auf. Die Steuereinrichtung weist zudem eine Schnittstelle zum Einlesen einer vorbestimmten semantischen Karte auf. Die semantische Karte weist mindestens eine Straßenausstattungsinformation auf. Die Steuereinrichtung weist auch eine Schnittstelle zum Einlesen von einem mit einem an dem Fahrzeug angebrachten bodenradargeräterfassten Bodenradargramm auf.
  • 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.
  • Die Steuereinrichtung weist eine Korrelationseinheit zum Korrelieren des eingelesenen Bodenradargramms mit der eingelesenen Bodenradarkarte auf. Die Korrelationseinheit des Bodenradargramms kann die Korrelation des Bodenradargramms mit der Bodenradarkarte automatisiert ausführen.
  • Die Steuereinrichtung weist zudem eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen einer räumlichen Lage des Fahrzeugs basierend auf einem Korrelationsergebnis der Korrelationseinheit 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.
  • Die Steuereinrichtung kann ferner eine Festlegungseinheit zum Festlegen einer Fahrtrajektorie basierend auf der bestimmten räumlichen Lage des Fahrzeugs und in Abhängigkeit von der eingelesenen semantischen Karte aufweisen.
  • Die Steuereinrichtung weist zudem eine Schnittstelle zum Einlesen eines mit einem auf dem Fahrzeug angebrachten bildgebenden Sensor erfassten Zustands von einer Straßenausstattungseinrichtung basierend auf der bestimmten räumlichen Lage des Fahrzeugs auf. Die Steuereinrichtung weist auch eine Auswerteeinheit zum Auswerten von dem eingelesenen Zustand von der Straßenausstattungseinrichtung zum Steuern des Fahrzeugs auf.
  • Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Fahrzeug. Das Fahrzeug kann wie zu den vorhergehenden Aspekten beschrieben ausgebildet sein. Das Fahrzeug weist ein Bodenradargerät und einen bildgebenden Sensor auf, welche beide an dem Fahrzeug angebracht sind. Das Fahrzeug weist auch eine Steuereinrichtung nach dem vorhergehenden Aspekt zum Steuern des Fahrzeugs auf.
    • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Steuereinrichtung 100 weist zudem eine Korrelationseinheit 110, eine Bestimmungseinheit 120, eine Festlegungseinheit 130 und eine Auswerteeinheit 140 auf, welche jeweils miteinander verbunden sind.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 des Fahrzeugs 10 basierend auf einem Zustand 35 von der Straßenausstattungseinrichtung 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.
  • 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.
  • 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 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 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 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Kreuzung
    3
    Straßenausstattungseinrichtung
    4
    Fahrbahnmarkierung
    5
    Lichtzeichenanlage
    6
    Fahrbahnrand
    8
    Position
    9
    räumliche Lage
    10
    Fahrzeug
    11
    Fahrtrajektorie
    12
    Bodenradargerät
    13
    Radarerfassungsbereich
    14
    bildgebender Sensor
    15
    Bilderfassungsbereich
    16
    Meteorologiesensor
    18
    Positionserfassungssensor
    19
    Fahrdynamikeinrichtung
    20
    Bodenradarkarte
    21
    Bodenradarkartensegment
    22
    Bodenradargramm
    30
    semantische Karte
    31
    Kartensegment
    32
    Verkehrssystem information
    34
    Straßenausstattungsinformation
    35
    Zustand der Straßenausstattungseinrichtung
    40
    semantische Bodenkarte
    41
    semantisches Bodenkartensegment
    50
    Kartensystem
    100
    Steuereinrichtung
    102
    Kartenschnittstelle
    104
    Radargerätschnittstelle
    106
    Sensorschnittstelle
    108
    Ausgabeschnittstelle
    110
    Korrelationseinheit
    112
    Korrelationsergebnis
    120
    Bestimmungseinheit
    130
    Festlegungseinheit
    140
    Auswerteeinheit
    150
    Fahrdynamiksteuereinrichtung
    50
    Positionserfassung
    S1
    Einlesen Bodenradarkarte
    S2
    Einlesen semantische Bodenkarte
    S2a
    Einlesen semantische Karte
    S3
    Bodenradargrammerfassung
    S3a
    Meteorologieerfassung
    S3b
    Radargrammkorrektur
    S4
    Einlesen Bodenradargramm
    S5
    Korrelation
    S6
    Lagebestimmung
    S7
    Fahrtrajektorienfestlegung
    S8
    Zustandserfassung
    S9
    Einlesen Zustand
    S10
    Fahrzeugsteuerung

Claims (11)

  1. Verfahren zum Steuern (S10) eines Fahrzeugs (10), mit den Schritten: - Einlesen (S1) einer vorbestimmten Bodenradarkarte (20), - Einlesen (S2a) einer vorbestimmten semantischen Karte (30), welche mindestens eine Straßenausstattungsinformation (34) aufweist, - Erfassen (S3) eines Bodenradargramms (22) mit einem an dem Fahrzeug (10) angebrachten Bodenradargerät (12), - Einlesen (S4) des erfassten Bodenradargramms (22), - Bestimmen (S6) einer räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) basierend auf einem Korrelieren (S5) des erfassten und eingelesenen Bodenradargramms (22) mit der vorbestimmten und eingelesenen Bodenradarkarte (20), - Erfassen (S8) eines Zustands (35) einer Straßenausstattungseinrichtung (3) mit einem auf dem Fahrzeug (10) angebrachten bildgebenden Sensor (14) basierend auf der bestimmten räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) und der vorbestimmten und eingelesenen semantischen Karte (30), und - Einlesen (S9) und Auswerten des erfassten Zustands (35) der Straßenausstattungseinrichtung (3) zum Steuern (S10) des Fahrzeugs (10).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt eines Einlesens (S2) einer vorbestimmten semantischen Bodenkarte (40), wobei der Schritt des Erfassens (S3) von dem Bodenradargramm (22) in Abhängigkeit von der eingelesenen semantischen Bodenkarte (40) durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die vorbestimmte semantische Karte (30) mindestens eine Verkehrssysteminformation (32) aufweist, mit dem weiteren Schritt eines Festlegens (S7) einer Fahrtrajektorie (11) basierend auf der bestimmten räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) und in Abhängigkeit von der eingelesenen semantischen Karte (30).
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Straßenausstattungsinformation (34) mindestens eine Positionsinformation über eine Lichtzeichenanlage (5) und einer Positionsinformation über ein Verkehrszeichen aufweist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt eines Bestimmens eines Interessenbereichs innerhalb eines Erfassungsbereichs des bildgebenden Sensors (14) basierend auf der bestimmten räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) und der vorbestimmten und eingelesenen semantischen Karte (30), wobei im Schritt des Erfassens (S8) der Zustand (35) der Straßenausstattungseinrichtung (3) in dem bestimmten Interessenbereich erfasst wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, mit dem weiteren Schritt eines Bestimmens eines räumlichen Bezugs zwischen der mindestens einen Verkehrssysteminformation (32) und der mindestens einen Straßenausstattungsinformation (34), wobei der Schritt des Erfassens (S8) des Zustands (35) der Straßenausstattungseinrichtung (3) basierend auf dem bestimmten räumlichen Bezug erfasst wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt eines Erfassens (S0) einer Position (8) des Fahrzeugs (10) mit einem an dem Fahrzeug (10) angebrachten Positionserfassungssensor (18), wobei das Korrelieren (S5) in Abhängigkeit von der erfassten Position (8) des Fahrzeugs (10) durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt eines Kommunizierens des erfassten Zustands (35) von der Straßenausstattungseinrichtung (3) mit einem Karteninformationssystem.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug (10) als automatisiert betreibbares Fahrzeug (10) ausgebildet ist, und wobei die Schritte des Verfahrens zum Steuern des Fahrzeugs (10) automatisch durchgeführt werden.
  10. Steuereinrichtung (100) zum Steuern eines Fahrzeugs (10) gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit - einer Schnittstelle (102) zum Einlesen einer vorbestimmten Bodenradarkarte (20), - einer Schnittstelle (102) zum Einlesen einer vorbestimmten semantischen Karte (30), welche mindestens eine Straßenausstattungsinformation (34) aufweist, - einer Schnittstelle (104) zum Einlesen eines mit einem an dem Fahrzeug (10) angebrachten Bodenradargerät (12) erfassten Bodenradargramms (22), - einer Korrelationseinheit (110) zum Korrelieren des eingelesenen Bodenradargramms (22) mit der eingelesenen Bodenradarkarte (20), - einer Bestimmungseinheit (120) zum Bestimmen einer räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10) basierend auf einem Korrelationsergebnis (112) der Korrelationseinheit (110), - einer Schnittstelle (106) zum Einlesen eines mit einem auf dem Fahrzeug angebrachten bildgebenden Sensor (14) erfassten Zustands (35) einer Straßenausstattungseinrichtung (3) basierend auf der bestimmten räumlichen Lage (9) des Fahrzeugs (10), und - einer Auswerteeinheit (140) zum Auswerten des eingelesenen Zustands (35) der Straßenausstattungseinrichtung (3) zum Steuern des Fahrzeugs (10).
  11. Fahrzeug (10), an welchem ein Bodenradargerät (12) und ein bildgebender Sensor (14) angebracht sind, und welches eine Steuereinrichtung (100) nach Anspruch 10 zum Steuern des Fahrzeugs (10) aufweist.
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