EP3440432A1 - Verfahren zur bestimmung einer pose eines wenigstens teilautomatisiert fahrenden fahrzeugs mittels speziell ausgewählter und von einem backend-server übertragener landmarken - Google Patents

Verfahren zur bestimmung einer pose eines wenigstens teilautomatisiert fahrenden fahrzeugs mittels speziell ausgewählter und von einem backend-server übertragener landmarken

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Publication number
EP3440432A1
EP3440432A1 EP17704421.1A EP17704421A EP3440432A1 EP 3440432 A1 EP3440432 A1 EP 3440432A1 EP 17704421 A EP17704421 A EP 17704421A EP 3440432 A1 EP3440432 A1 EP 3440432A1
Authority
EP
European Patent Office
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vehicle
landmarks
control system
vehicle control
transmitted
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17704421.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Rohde
Holger Mielenz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3440432A1 publication Critical patent/EP3440432A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00—Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001—Planning or execution of driving tasks
    • B60W60/0025—Planning or execution of driving tasks specially adapted for specific operations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G01C21/30—Map- or contour-matching
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3461—Preferred or disfavoured areas, e.g. dangerous zones, toll or emission zones, intersections, manoeuvre types, segments such as motorways, toll roads, ferries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3605—Destination input or retrieval
    • G01C21/3614—Destination input or retrieval through interaction with a road map, e.g. selecting a POI icon on a road map
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30248—Vehicle exterior or interior
    • G06T2207/30252—Vehicle exterior; Vicinity of vehicle

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a pose of an at least partially automated moving vehicle by means of landmarks, wherein a backend server is provided, are transmitted with the landmark data of the landmarks from a map to a vehicle control system of the vehicle.
  • Pose is understood in the field of technology as the spatial position of an object, namely the position and orientation of an object in two-dimensional space or in three-dimensional space.
  • the method for determining the pose of the vehicle is based at least additionally on landmarks of various types in the surroundings of the vehicle, wherein a pose base can represent GPS data, for example.
  • position data of the vehicle can be enriched based on GPS data with data generated from the recognition of landmarks.
  • the orientation for example the
  • Driving direction of the vehicle can be largely determined by landmarks.
  • the accuracy of the determination of the pose of the vehicle based on landmarks is greater than the accuracy of the determination with GPS data.
  • the pure GPS navigation to guide the vehicle is no longer sufficient, and it must find systems that detect the immediate vicinity of the vehicle and in particular the recognition of landmarks the leadership of the vehicle make.
  • the term of the vehicle control system essentially encompasses all components necessary for detecting the pose, the evaluation of the data and finally the control of the vehicle are.
  • the vehicle control system includes detectors such as laser, radar, infrared, capacitive, LIDAR, and / or video capture.
  • DE 10 2014 206 901 A1 discloses a method for determining the pose of an at least partially automated vehicle in an environment.
  • the situation recognition is based on an environment detection by means of an environmental sensor system, comprising ultrasound, laser, radar, infrared and capacitive sensors, LIDAR sensors and / or video image acquisition.
  • the situation detection is based on the movement of the vehicle in traffic on the detection of objects outside the vehicle, whistleblowers are relevant, which also indicate a specific situation. These can be, for example, optical markings, objects or boundaries. Additionally or alternatively, for
  • Landmarks are objects in the immediate vicinity of the vehicle, for example, but also traffic signs such as traffic lights and the like, as well as lane markings.
  • Detector algorithms objects can be extracted. On the basis of these objects, the vehicle environment can be modeled, thus, for example, to plan a trajectory for the own vehicle and others
  • a pavement marking in wet conditions especially in the dark not reliable as a landmark serve as a wet roadway may reflect especially in the dark, so that corresponding detectors can not be activated, but other detectors continue to function in these weather conditions.
  • Environment information captured by the vehicle detectors merged with the environment information, so that a mostly significantly higher quality for generating an environmental model can be achieved.
  • Vehicle control system of the vehicle may be unnecessarily heavy load.
  • the computing power of the vehicle control system is also limited on the hardware side, so that it is desirable to reduce the amount of data transmitted from the backend server to the vehicle control system.
  • the object of the invention is the development of a method for determining a pose of at least one partially automated moving vehicle, wherein the Method should be designed such that a limited possible
  • Amount of data is transferred from the backend server to the vehicle control system. Also, the necessary computing power and the too
  • the processing amount of data for the vehicle control system can be reduced.
  • the semi-automated moving vehicle should be able to be guided safely unchanged.
  • the invention includes the technical teaching that, depending on environmental influences, a selection of landmark data to be transmitted is made, and transmission of landmark data from the backend server to the vehicle control system is limited to the selection made.
  • the core of the invention is the inclusion of sensible environmental influences, on the basis of which only those landmark data are transmitted from the backend server to the vehicle control system, which are also useful depending on the detected current environmental conditions, ie primarily depending on the time of day and weather conditions, used by the vehicle control system can to create an environment model of high quality.
  • the transmitted environment information must provide some informative added value to the vehicle control system, at least beyond the information the vehicle control system already receives by means of the immediate environment detectors. It is therefore preferred to transfer landmarks, which can also be detected by the detectors of the vehicle, so that no further landmarks are transmitted, which are then present to the vehicle control system, but which can not be sensed due to environmental influences. Positions of
  • Landmarks that can be well detected by the environmental sensors of the vehicle control system under current conditions, so for example active light sources at night should therefore preferably be sent from the stored map material to the vehicle control system by the backend server.
  • the current situation which can be detected for example by rain sensors, light sensors, temperature sensors and the like, makes it possible to say something about types of landmarks that can be easily recognized and types of landmarks that can not be recognized so well.
  • badly recognizable landmarks should therefore only be transferred if based on the actually well detectable landmarks, for example in the form of localization accuracy, no good localization is possible.
  • Vehicle control system can be used optimally. In this way it is possible to reduce the cost of the vehicle electronics and the
  • the environmental influences are formed for example by the weather, the
  • Environmental influences are detected by means of environmental sensors of the vehicle and are transmitted to the vehicle control system.
  • road markings are disregarded so that corresponding detectors for detecting road markings are not activated and associated transmission of the specific data from the backend server to the vehicle control system is not activated.
  • illumination devices for example traffic signal systems or the illumination of vehicles in front, in the case of backlighting, since a corresponding one is provided in particular in the case of backlighting
  • Detection is not meaningful and a corresponding detection quality is not achievable, so that, for example, in backlight corresponding signal systems offer only a lower information content.
  • provision is made for an information service to be provided with which environmental influences relevant to the location of the vehicle are transmitted to the back-end server.
  • a possible information service is formed, for example, with a weather service which sends weather data to the backend server from the location or location
  • the vehicle has detectors that detect landmarks, those from the backend server to the vehicle control system
  • Landmarks are merged, so a much higher quality for
  • Generation of an environment model can be achieved.
  • Vehicle control system with preferred landmarks depending on the environmental influences is taught automatically. For example, empirically analyzed relationships between landmarks and achievable quality of detection depending on the environmental impact such as weather,
  • the training may include the selection of landmarks provided by the backend server, so that a steadily progressing optimization of the environmental-based transmission of particular landmarks becomes possible depending on environmental conditions also determined.
  • a selection of a detection algorithm for processing the landmark data of certain landmarks is additionally dependent on localization scenarios executed.
  • a further improvement of the driving can be achieved, and the amount of the landmark data depending on the
  • Vehicle control system is reduced.
  • Vehicle control system be made that between
  • detectors and associated detection algorithms can be switched on or off.
  • the invention is further directed to a vehicle control system for carrying out a method for determining the pose of an at least partially automated vehicle using different landmarks, wherein a backend server is provided with the landmark data of the
  • Landmarks are transferred from a map to a vehicle control system of the vehicle. It is envisaged that depending on
  • FIG. 1 is a diagram for carrying out the inventive
  • FIG. 2 shows an example of a construction of a vehicle control system with a backend server for providing data about landmarks as a function of environmental influences.
  • FIG. 1 shows a sequence of the method according to the invention. Shown are, by way of example, three different environmental influences 14 such as sunrays which can dazzle, for example rain, which, for example, inhibits the recognition of road markings or a nighttime, for example remoter landmarks such as buildings or the like are recognizable.
  • three different environmental influences 14 such as sunrays which can dazzle, for example rain, which, for example, inhibits the recognition of road markings or a nighttime, for example remoter landmarks such as buildings or the like are recognizable.
  • the information about the environmental influences shown by way of example is transmitted to the backend server 13 by means of an information service 17.
  • the information service 17 is formed, for example, by a weather service or by other vehicles using special sensors via data
  • the backend server 13 receives the data about the environmental influences 14 and selects specific depending on the current environmental influences
  • Vehicle control system 100 of the vehicle 1 are then the
  • Environment information which was detected by means of the vehicle detectors 15, 16, merges with the environment information of the backend server 13, so that a higher quality for generating the environment model 19 can be achieved.
  • landmarks 10, 11, 12 are shown as a road marker 10, a
  • Traffic signs 11 and immobile objects such as houses or walls 12.
  • FIG. 2 shows a vehicle control system 100 with a detailed one
  • a backend server 13 for transmitting landmark data to the vehicle control system 100 is shown.
  • the vehicle control system 100 has a plurality of detectors 15 and 16, two detectors 15, 16 being shown by way of example only. With a module 18, a switchover of the detectors 15, 16 by means of the switches Sl or S2, depending on which type of landmarks 10, 11, 12 to be detected.
  • an environment model 19 can be determined, so that after a situation analysis 20 finally a function 21 can be provided with which an actor 22 outputs an action for guiding the vehicle becomes.
  • a backend server 13 is shown schematically. This is located, for example, at a stationary location outside the vehicle 1 and is configured to transmit landmark data from, for example, a map to the vehicle control system 100. According to the invention, the backend server 13 receives data about current environmental influences 14 such as the weather, the time of day and the like from an information service 17. Depending on this data, the back-end server 13 selects specific landmarks 10, 11, 12 in accordance with a predetermined and / or learned model, which are particularly suitable for the vehicle control system 100 to create the environmental model 19 given environmental influences 14. Data on landmarks 10, 11, 12 used to create the
  • Environment model 19 are less suitable because they can not be detected or detected by the detectors 15, 16 are not transmitted.
  • the environment information detected by the vehicle detectors 15, 16 is then displayed
  • the selected landmark data is transmitted to the vehicle control system 100, such as an arrow between the backend server 13 and the vehicle
  • Vehicle control system 100 indicated.
  • the invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiment. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. All from the

Abstract

Verfahren zur Bestimmung einer Pose eines wenigstens teilautomatisiert fahrenden Fahrzeugs (1) mittels Landmarken (10, 11, 12), wobei ein Backend - Server (13) vorgesehen ist, mit dem Landmarkendaten der Landmarken (10, 11, 12) aus einer Karte an ein Fahrzeugsteuerungssystem (100) des Fahrzeugs (1) übertragen werden. Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit von Umwelteinflüssen (14) eine Auswahl von zu übertragenen Landmarkendaten getroffen, wobei eine Übertragung von Landmarkendaten vom Backend - Server (13) an das Fahrzeugsteuerungssystem (100) auf die getroffene Auswahl begrenzt wird.

Description

Verfahren zur Bestimmung einer Pose eines wenigstens teilautomatisiert fahrenden Fahrzeugs mittels speziell ausgewählter und von einem Backend- Server übertragener Landmarken
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Pose eines wenigstens teilautomatisiert fahrenden Fahrzeugs mittels Landmarken, wobei ein Backend - Server vorgesehen ist, mit dem Landmarkendaten der Landmarken aus einer Karte an ein Fahrzeugsteuerungssystem des Fahrzeugs übertragen werden.
STAN D DER TECHNI K
Unter Pose wird im Technikbereich die räumliche Lage eines Objekts, nämlich die Position und die Orientierung eines Objektes im zweidimensionalen Raum oder im dreidimensionalen Raum verstanden.
Das Verfahren zur Bestimmung der Pose des Fahrzeugs beruht dabei wenigstens zusätzlich auf Landmarken verschiedener Typen in der Umgebung des Fahrzeugs, wobei eine Posenbasis beispielsweise GPS-Daten darstellen können. Dabei können Posendaten des Fahrzeugs basierend auf GPS-Daten angereichert werden mit Daten, die aus der Erkennung von Landmarken generiert werden. Insbesondere die Ausrichtung, beispielsweise die
Fahrtrichtung des Fahrzeugs kann mit Hilfe von Landmarken weitgehend bestimmt werden. Die Genauigkeit der Bestimmung der Pose des Fahrzeugs basierend auf Landmarken ist dabei größer als die Genauigkeit der Bestimmung mit GPS-Daten. Bei teilautomatisiert fahrenden Fahrzeugen, insbesondere bei zukünftig vollautomatisiert fahrenden Fahrzeugen ist dabei die reine GPS- Navigation zur Führung des Fahrzeuges nicht mehr ausreichend, und es müssen Systeme Anwendung finden, die die unmittelbare Umgebung des Fahrzeuges erfassen und insbesondere unter Erkennung von Landmarken die Führung des Fahrzeugs vornehmen. Der Begriff des Fahrzeugsteuerungs-systems umfasst dabei im Wesentlichen alle Komponenten, die zur Erfassung der Pose, der Auswertung der Daten und schließlich der Steuerung des Fahrzeuges notwendig sind. Insbesondere umfasst das Fahrzeugsteuerungs-system Detektoren wie Laser-, Radar-, Infrarotsensoren, kapazitive Sensoren, LIDAR-Sensoren und/oder eine Videobilderfassung.
Hierzu offenbart beispielsweise die DE 10 2014 206 901 AI ein Verfahren zur Bestimmung der Pose eines wenigstens teilautomatisiert fahrenden Fahrzeugs in einer Umgebung. Die Situationserkennung beruht dabei zum einen auf einer Umfelderfassung mittels einer Umfeldsensorik, umfassend Ultraschall-, Laser-, Radar-, Infrarot- und kapazitive Sensoren, LIDAR-Sensoren und/oder eine Videobilderfassung. Dabei soll die Situationserkennung bei der Bewegung des Fahrzeugs im Verkehr auf der Detektion von Objekten außerhalb des Fahrzeugs beruhen, wobei Hinweisgeber relevant sind, welche auch auf eine bestimmte Situation hinweisen. Diese können beispielsweise optische Markierungen, Objekte oder Begrenzungen sein. Zusätzlich oder alternativ können zur
Verbesserung der Genauigkeit der Situationserkennung weitere Technologien zur Lokalisierung eingesetzt werden, so können Geodäten mittels eines GPS- Systems oder digitale Karten mit Landmarken in Kombination mit einer
Odometrie ermittelt werden. Landmarken sind dabei Objekte in der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs, beispielsweise jedoch auch Verkehrszeichen wie Ampeln und dergleichen sowie Fahrbahnmarkierungen.
Als Grundlage für die Wahrnehmung des Umfeldes des Fahrzeugs werden also Messdaten mittels Detektoren verwendet, aus welchen mit Hilfe der
Detektoralgorithmen Objekte extrahiert werden können. Anhand dieser Objekte kann das Fahrzeugumfeld modelliert werden, um somit beispielsweise eine Trajektorie für das eigene Fahrzeug zu planen und sonstige
Handlungsentscheidungen treffen zu können.
Die Güte des Umfeldmodells hängt dabei stark von der verwendeten
Umfeldsenorik ab. Diese unterscheiden sich systembedingt in ihren
Messeigenschaften bezüglich der Genauigkeit und der Reichweite und deren Leistungsfähigkeit weist in der Regel eine signifikante Abhängigkeit von
Umweltbedingungen wie zum Beispiel Regen, Nebel, Sonneneinstrahlung oder künstlicher Beleuchtung auf. Beispielsweise kann eine Fahrbahnmarkierung bei nasser Fahrbahn insbesondere bei Dunkelheit nicht zuverlässig als Landmarke dienen, da eine nasse Fahrbahn insbesondere bei Dunkelheit spiegeln kann, sodass entsprechende Detektoren nicht aktiviert werden können, andere Detektoren funktionieren bei diesen Witterungsverhältnissen allerdings weiter.
Von den Einflussfaktoren sind jedoch nicht alle Arten von Landmarken gleichermaßen betroffen. Beispielsweise sind Signalanlagen auch unabhängig von den Witterungsverhältnissen in aller Regel gut erfassbar, wohingegen bei beispielsweise optisch arbeitenden Erfassungssystemen mit gegenständlichen Objekten in der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs nicht bei allen
Lichtverhältnissen zuverlässig ein entsprechendes Umfeld modelliert werden kann.
Als wichtige zusätzliche Quelle zur Pose des Fahrzeugs werden in
zunehmendem Maße neben der Informationen auf Basis der Sensormessdaten der Detektoren am oder im Fahrzeug Informationen aus Karten verwendet. Diese können von einem zentralen Karten- bzw. Backend - Server an das jeweilige Fahrzeug übertragen werden, im Folgenden vereinfachend als ein Backend - Server bezeichnet. In dem Fahrzeugsteuerungssystem werden dann die
Umfeldinformationen, die mittels der Fahrzeugdetektoren erfasst wurden, mit den Umfeldinformationen fusioniert, sodass eine meist erheblich höhere Güte zur Erzeugung eines Umfeldmodells erzielbar ist.
Werden alle Landmarken aus der Karte mittels des Backend - Servers an das Fahrzeugsteuerungssystem übermittelt, so wird eine erhebliche
Informationsdichte geschaffen, die eine verfügbare Bandbreite des
Kommunikationskanals zwischen dem Backend-Server und dem
Fahrzeugsteuerungssystem des Fahrzeugs möglicherweise unnötig stark auslastet. Auch die Rechenleistung des Fahrzeugsteuerungssystems ist hardwareseitig begrenzt, sodass es wünschenswert ist, die Menge an vom Backend - Server an das Fahrzeugsteuerungssystem übertragenen Daten zu reduzieren.
OFFEN BARUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Pose wenigstens eines teilautomatisiert fahrenden Fahrzeugs, wobei das Verfahren derart ausgebildet sein soll, dass eine möglichst begrenzte
Datenmenge vom Backend - Server an das Fahrzeugsteuerungssystem übertragen wird. Auch soll die notwendige Rechenleistung und die zu
verarbeitende Datenmenge für das Fahrzeugsteuerungssystem reduziert werden. Dabei soll das teilautomatisiert fahrende Fahrzeug unverändert sicher geführt werden können.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ausgehend von einem Fahrzeugsteuerungssystem gemäß Anspruch 9 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass in Abhängigkeit von Umwelteinflüssen eine Auswahl von zu übertragenen Landmarkendaten getroffen wird und wobei eine Übertragung von Landmarkendaten vom Backend - Server an das Fahrzeugsteuerungssystem auf die getroffene Auswahl begrenzt wird.
Kern der Erfindung ist die Einbeziehung von sensierbaren Umwelteinflüssen, auf Grundlage derer nur solche Landmarkendaten vom Backend - Server an das Fahrzeugsteuerungssystem übertragen werden, die abhängig von den erkannten aktuellen Umweltbedingungen, also vorrangig abhängig von der Tageszeit und von Witterungseinflüssen, auch sinnvoll vom Fahrzeugsteuerungssystem genutzt werden können, um ein Umfeldmodell entsprechend hoher Güte zu erzeugen.
Die übertragenen Umfeldinformationen müssen einen gewissen informativen Mehrwert für das Fahrzeugsteuerungssystem bieten, der wenigstens über die Information hinausgeht, die das Fahrzeugsteuerungssystem bereits mittels der Detektoren zur Erkennung des unmittelbaren Umfeldes erhält. Es werden also bevorzugt Landmarken übertragen, die auch von den Detektoren des Fahrzeugs erkannt werden können, sodass nicht weitere Landmarken übertragen werden, die dem Fahrzeugsteuerungssystem dann zwar vorliegen, die aufgrund der Umwelteinflüsse aber nicht sensiert werden können. Positionen von
Landmarken, die von den Umfeldsensoren des Fahrzeugsteuerungssystems unter aktuellen Bedingungen gut detektiert werden können, also beispielsweise aktiv leuchtende Lichtquellen bei Nacht, sollten daher bevorzugt vom Backend - Server aus dem hinterlegten Kartenmaterial an das Fahrzeugsteuerungssystem gesendet werden. Die die aktuelle Situation, die erkannt werden kann, beispielsweise durch Regensensoren, Lichtsensoren, Temperatursensoren und dergleichen, lässt eine Aussage zu über Typen von Landmarken, die gut erkannt werden können und Typen von Landmarken, die nicht so gut erkannt werden können. Aktuell schlecht erkennbare Landmarken sollten daher nur übertragen werden, wenn auf Grundlage der eigentlich gut detektierbaren Landmarken, z.B. in Form einer Lokalisierungsgenauigkeit, keine gute Lokalisierung möglich ist. Unter Nutzung der erfindungsgemäßen situationsabhängigen Übertragung der Informationen über Landmarken kann die Rechenleistung des
Fahrzeugsteuerungssystems optimiert genutzt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Kosten für die Fahrzeugelektronik und die
Kommunikationsinfrastruktur signifikant zu senken.
Die Umwelteinflüsse sind beispielsweise gebildet durch das Wetter, die
Tageszeit, den Verkehr, die Sicht, die Lichtverhältnisse und/oder Nässe, wie auch Straßenmarkierungen, Stau, starker Gegenverkehr, der Landmarken abdecken kann, vorausfahrende Fahrzeuge und dergleichen. Die
Umwelteinflüsse werden mittels Umweltsensoren des Fahrzeugs detektiert und werden an das Fahrzeugsteuerungssystem übermittelt.
Beispielsweise werden bei nasser, spiegelnder Straße, insbesondere bei Dunkelheit, Straßenmarkierungen außer Acht gelassen, sodass entsprechende Detektoren zur Erfassung von Straßenmarkierungen nicht aktiviert werden und eine zugeordnete Übertragung der spezifischen Daten vom Backend - Server an das Fahrzeugsteuerungssystem nicht aktiviert wird. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, bei Gegenlicht Beleuchtungseinrichtungen, beispielsweise Verkehrssignalanlagen oder die Beleuchtung von vorausfahrenden Fahrzeugen, nicht zu betrachten, da insbesondere bei Gegenlicht eine entsprechende
Erfassung nicht sinnvoll möglich ist und eine entsprechende Detektionsgüte nicht erzielbar ist, sodass beispielsweise bei Gegenlicht entsprechende Signalanlagen nur einen geringeren Informationsgehalt bieten. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Informationsdienst vorgesehen ist, mit dem bezogen auf den Ort des Fahrzeugs relevante Umwelteinflüsse an den Backend - Server übertragen werden. Ein möglicher Informationsdienst wird beispielsweise mit einem Wetterdienst gebildet, welcher an den Backend - Server Wetterdaten vom Ort oder von der
Umgebung des Fahrzeugs übermittelt. Weiterhin besteht die Möglichkeit, Informationen von speziell ausgerüsteten weiteren Fahrzeugen bereitzustellen, welche den Informationsdienst bilden.
Das Fahrzeug weist Detektoren auf, mit denen Landmarken erfasst werden, wobei die vom Backend - Server an das Fahrzeugsteuerungssystem
übertragenen Landmarkendaten mit den von den Detektoren erfassten
Landmarken fusioniert werden, sodass eine erheblich höhere Güte zur
Erzeugung eines Umfeldmodells erzielbar ist.
Zu verbesserten Ausführung des Verfahrens kann vorgesehen werden, dass die Übertragung bestimmter Landmarken vom Backend - Server an das
Fahrzeugsteuerungssystem mit zu bevorzugenden Landmarken abhängig von den Umwelteinflüssen selbsttätig angelernt wird. Beispielsweise können empirisch analysierte Zusammenhänge zwischen Landmarken und erreichbarer Güte der Detektion in Abhängigkeit vom Umwelteinfluss wie Wetter,
Lichtverhältnissen, Beleuchtung und dergleichen erkannt werden, sodass das Fahrzeugsteuerungssystem vor dem Hintergrund eines bestimmten
Umweltszenarios entsprechende Landmarken zuordnet und weitere Landmarken beispielsweise kategorisiert und außer Acht lässt. Ein derartiges Anlernen führt zu einer stetigen Verbesserung der Funktionsweise des
Fahrzeugsteuerungssystems und zur zunehmend ressourcenschonenden Nutzung. Insbesondere kann das Anlernen die Auswahl vom Backend - Server bereitgestellter Landmarken umfassen, sodass eine stetig fortschreitende Optimierung der umweltbasierten Übertragung bestimmter Landmarken abhängig von ebenso bestimmten Umweltbedingungen möglich wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Verbesserung des Verfahrens wird eine Auswahl eines Detektionsalgorithmus zur Verarbeitung der Landmarkendaten bestimmter Landmarken zusätzlich in Abhängigkeit von Lokalisierungsszenarien ausgeführt. Dadurch kann eine weitere Verbesserung des Fahrens erzielt werden, und wird die Menge der Landmarkendaten in Abhängigkeit der
Lokalisierungsszenarien bedarfsabhängig vergrößert oder verkleinert, entsteht der Vorteil eines kleineren Datenaufkommens zur Bestimmung der Pose des Fahrzeugs, wobei zusätzlich zu einer verringerten Übertragungsrate vom
Backend - Server das Datenaufkommen zur Verarbeitung im
Fahrzeugsteuerungssystem verringert wird.
Die Auswahl von bestimmten Detektoren kann so von dem
Fahrzeugsteuerungssystem vorgenommen werden, dass zwischen
verschiedenen Detektoren umgeschaltet werden kann, beispielsweise können Detektoren und zugehörige Detektionsalgorithmen zu- oder abgeschaltet werden.
Die Erfindung richtet sich weiterhin auf ein Fahrzeugsteuerungssystem zur Ausführung eines Verfahrens zur Bestimmung der Pose eines wenigstens teilautomatisiert fahrenden Fahrzeugs mittels verschiedener Landmarken, wobei ein Backend - Server vorgesehen ist, mit dem Landmarkendaten der
Landmarken aus einer Karte an ein Fahrzeugsteuerungssystem des Fahrzeugs übertragen werden. Dabei ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von
Umwelteinflüssen eine Auswahl von zu übertragenen Landmarkendaten getroffen wird und wobei eine Übertragung von Landmarkendaten vom Backend - Server an das Fahrzeugsteuerungssystem auf die getroffene Auswahl begrenzt wird. Weitere Merkmale und zugeordnete Vorteile des vorstehend beschriebenen Verfahrens finden für das Fahrzeugsteuerungssystem ebenfalls
Berücksichtigung.
BEVORZUGTES AUSFÜ HRUNGSBEISPI EL DER ERFIN DUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Figur 1 ein Diagramm zur Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens mit beispielshaft dargestellten Umwelteinflüssen, einem Informationsdienst und einem Backend - Server sowie einem Fahrzeug und Figur 2 ein Beispiel eines Aufbaus eines Fahrzeugsteuerungssystems mit einem Backend - Server zur Bereitstellung von Daten über Landmarken in Abhängigkeit von Umwelteinflüssen.
Figur 1 stellt einen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Gezeigt sind beispielhaft drei verschiedene Umwelteinflüsse 14 wie Sonnenstrahlen, die beispielsweise blenden können, wie Regen, der beispielsweise die Erkennung von Straßenmarkierungen hemmt oder wie eine Nachtzeit, zu der beispielsweise entferntere Landmarken wie Gebäude oder dergleichen schlechter erkennbar sind.
Die Informationen über die beispielhaft gezeigten Umwelteinflüsse werden mittels eines Informationsdienstes 17 an den Backend - Server 13 übertragen. Der Informationsdienst 17 wird beispielsweise gebildet durch einen Wetterdienst oder durch weitere Fahrzeuge, die mittels spezieller Sensoren Daten über
Umwelteinflüsse bereitstellen können.
Schließlich erhält der Backend - Server 13 die Daten über die Umwelteinflüsse 14 und wählt abhängig von den aktuellen Umwelteinflüssen spezifische
Landmarken aus, die an das Fahrzeug 1 übertragen werden. In dem
Fahrzeugsteuerungssystem 100 des Fahrzeugs 1 werden dann die
Umfeldinformationen, die mittels der Fahrzeugdetektoren 15, 16 erfasst wurden, mit den Umfeldinformationen des Backend - Servers 13 fusioniert, sodass eine höhere Güte zur Erzeugung des Umfeldmodells 19 erzielbar ist. Beispielhaft gezeigt sind Landmarken 10, 11, 12 wie eine Straßenmarkierung 10, ein
Verkehrszeichen 11 und immobile Gegenstände wie Häuser oder Mauern 12.
Figur 2 zeigt ein Fahrzeugsteuerungssystem 100 mit einer detaillierten
Darstellung einzelner Komponenten. Weiterhin ist ein Backend - Server 13 zur Übermittlung von Landmarkendaten an das Fahrzeugsteuerungssystem 100 dargestellt.
Das Fahrzeugsteuerungssystem 100 weist mehrere Detektoren 15 und 16 auf, wobei lediglich beispielhaft zwei Detektoren 15, 16 gezeigt sind. Mit einem Modul 18 kann eine Umschaltung der Detektoren 15, 16 mittels der Schalter Sl oder S2 erfolgen, abhängig davon, welche Art von Landmarken 10, 11, 12 erkannt werden soll.
Wird entweder der Detektor 15 oder der Detektor 16 oder beide Detektoren 15 und 16 aktiviert, kann ein Umfeldmodell 19 ermittelt werden, sodass nach einer Situationsanalyse 20 schließlich eine Funktion 21 bereitgestellt werden kann, mit der mit einer Aktorik 22 eine Handlung zur Führung des Fahrzeugs ausgegeben wird.
Neben dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 ist ein Backend - Server 13 schematisch gezeigt. Dieser befindet sich beispielhaft an einem stationären Ort außerhalb des Fahrzeugs 1 und ist dazu ausgebildet, Landmarkendaten aus beispielsweise einer Karte an das Fahrzeugsteuerungssystem 100 zu übertragen. Erfindungsgemäß erhält der Backend - Server 13 von einem Informationsdienst 17 Daten über aktuelle Umwelteinflüsse 14 wie das Wetter, die Tageszeit und dergleichen. In Abhängigkeit dieser Daten wählt der Backend - Server 13 nach einem vorgegebenen und/oder angelernten Modell spezifische Landmarken 10, 11, 12 aus, die bei gegebenen Umwelteinflüssen 14 für das Fahrzeugsteuerungssystem 100 besonders geeignet sind, das Umfeldmodell 19 zu erstellen. Daten über Landmarken 10, 11, 12, die zur Erstellung des
Umfeldmodells 19 weniger geeignet sind, da diese nicht von den Detektoren 15, 16 erfasst oder erkannt werden können, werden nicht übertragen.
In dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 werden dann die Umfeldinformationen, die mittels der Fahrzeugdetektoren 15, 16 erfasst wurden, mit den
Umfeldinformationen des Backend - Servers 13 fusioniert, sodass eine höhere Güte zur Erzeugung des Umfeldmodells 19 erzielbar ist.
Im Backend - Server erfolgt dabei mit einem Schritt 23 eine Auswahl wetterspezifischer Landmarken 10, 11, 12, die aus einem Kartenspeicher 24 entnommen werden. Schließlich werden mit einem Schritt 25 die ausgewählten Landmarkendaten an das Fahrzeugsteuerungssystem 100 übertragen, wie mit einem Pfeil zwischen dem Backend - Server 13 und dem
Fahrzeugsteuerungssystem 100 angedeutet. Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den
Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden
Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Bestimmung einer Pose eines wenigstens teilautomatisiert fahrenden Fahrzeugs (1) mittels Landmarken (10, 11, 12), wobei ein Backend - Server (13) vorgesehen ist, mit dem Landmarkendaten der Landmarken (10, 11, 12) aus einer Karte an ein Fahrzeugsteuerungs-system (100) des
Fahrzeugs (1) übertragen werden,
dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von Umwelteinflüssen (14) eine Auswahl von zu übertragenen Landmarkendaten getroffen wird und wobei eine Übertragung von Landmarkendaten vom Backend - Server (13) an das Fahrzeugsteuerungssystem (100) auf die getroffene Auswahl begrenzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Umwelteinflüsse (14) das Wetter, die Tageszeit, den Verkehr, die Sicht, die Lichtverhältnisse und/oder Nässe umfassen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Informationsdienst (17) vorgesehen ist, mit dem bezogen auf den Ort des Fahrzeugs (1) relevante Umwelteinflüsse an den Backend - Server (13) übertragen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Informationsdienst (17) durch wenigstens einen Wetterdienst oder mittels spezieller Fahrzeuge gebildet wird.
5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) Detektoren (15, 16) aufweist, mit denen Landmarken (10, 11, 12) erfasst werden, wobei die vom Backend - Server (13) an das Fahrzeugsteuerungssystem (100) übertragenen
Landmarkendaten mit den von den Detektoren (15, 16) erfassten
Landmarken (10, 11, 12) fusioniert werden.
6. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Fahrzeugsteuerungssystem (100) mit zu bevorzugenden Landmarken (10, 11, 12) abhängig von den
Umwelteinflüssen selbsttätig angelernt wird.
7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Auswahl der vom Backend - Server (13) zu übertragender Landmarkendaten bestimmter Landmarken (10, 11, 12) zusätzlich in Abhängigkeit von Lokalisierungsszenarien ausgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Fahrzeugsteuerungssystem (100) während der Bestimmung einer Pose des Fahrzeugs (1) die verschiedenen Detektoren (15, 16) zu- oder abschaltet.
9. Fahrzeugsteuerungssystem (100) zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche.
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