EP3545330A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer genauen position eines fahrzeugs anhand von radarsignaturen der fahrzeugumgebung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer genauen position eines fahrzeugs anhand von radarsignaturen der fahrzeugumgebung

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EP3545330A1
EP3545330A1 EP17794921.1A EP17794921A EP3545330A1 EP 3545330 A1 EP3545330 A1 EP 3545330A1 EP 17794921 A EP17794921 A EP 17794921A EP 3545330 A1 EP3545330 A1 EP 3545330A1
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EP
European Patent Office
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vehicle
determining
data values
environmental
feature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17794921.1A
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English (en)
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Inventor
Oliver Pink
Carsten Hasberg
Danny Hiendriana
Christoph Schroeder
Philipp RASP
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for determining a first highly accurate position of a vehicle, the method comprising a step of acquiring ambient data values, a step of determining a rough position, a step of determining environmental feature data values, and a step 15 of determining the first highly accurate one Position includes.
  • DE 10 2015 002 155 A1 discloses a method for determining a position information comprising a position 20 and / or an orientation of a motor vehicle with respect to an available travel corridor in the direction of travel of the motor vehicle.
  • the environment of the motor vehicle descriptive radar data with at least one
  • Radar sensor recorded and identified at least one of the boundary of the travel corridor descriptive, non-moving feature in the radar data and localized.
  • a driving corridor in a vehicle coordinate system descriptive driving corridor information is evaluated, wherein the location information is derived from the Fahrkorridorinformation.
  • the method according to the invention for determining a first highly accurate position of a vehicle comprises a step of acquiring ambient data values by means of at least one radar sensor of the vehicle, wherein the ambient data values represent an environment of the vehicle, a step of determining a
  • a coarse position of a vehicle is here a position of the vehicle within a predetermined coordinate system, the position being subject to a certain blurring.
  • This may be, for example, a position specification in the form of a circle, wherein the position of a center and a radius are assigned.
  • Coarse position of the vehicle by the vehicle is located as being within the circle, it is irrelevant for the indication of the coarse position, where exactly within the circle is the vehicle.
  • the blur - and thus the radius of the circle - is on the order of about 5 meters.
  • a first and / or second high-precision position here means a position within a predetermined coordinate system, the position also being subject to a certain blurring. However, the first and / or second high-precision position differs from the rough position in that the blur is more accurate according to predetermined localization criteria.
  • a localization criterion is, for example, that the blurring of the first and / or second high-precision position is smaller by a predetermined factor than the blurring of the coarse position. For example, the blur of the first and / or second high-precision position is on the order of about 20-30 centimeters or less.
  • the first high-precision position of the vehicle is assigned, for example, to a specific point of the vehicle.
  • the method according to the invention has the advantage that the determination of a first highly accurate position of the vehicle takes place as a function of at least one environmental feature and thus independently of a possible radio connection, as for example in the case of a position determination via GPS. This allows a
  • the advantage is that the determination of a position takes place in two steps. In a first step, the coarse position is determined and only in a second step, the determination of the highly accurate position, but depending on the already known coarse position.
  • the determination of the highly accurate position takes place overall with significantly less computational effort and much faster, which, for example, improves the effectiveness of driver assistance functions of the vehicle and the safety for the vehicle.
  • Ambient data values are at least partially compared to a first radar signature according to predetermined first comparison criteria.
  • the first highly accurate position of the vehicle is preferably determined by at least partially comparing the ambient data values with a second radar signature according to predetermined second comparison criteria.
  • the first radar signature and / or the second radar signature are in the form of a radar map, which is encompassed by the vehicle.
  • the overall radar-based method has the advantage that the method,
  • Light conditions for example due to the day and night or due to glare from the sun's rays or other light sources in the vicinity of
  • Vehicle takes place. Furthermore, it is possible to access existing radar sensors in the vehicle, whereby no further sensors have to be installed.
  • first and / or second radar signature are meant, for example, data values which have already been detected in advance by means of a radar sensor and stored on a storage medium in the form of a radar map by means of a position assignment.
  • each environment has a radar signature typical for it and can thus be assigned to a coarse position and / or a first highly accurate position by means of first and / or second comparison criteria.
  • Have signal structure which must coincide to a predetermined extent with the first and / or second radar signature. For example, a match between the first and / or second radar signature and the detected
  • Ambient data values are then available if there is a reconciliation of the respective data of at least 90%.
  • the environmental feature data values are determined such that the environmental feature data values accurately represent one environmental feature such that the distance between the environmental feature and the vehicle is minimal according to predetermined evaluation criteria. That the distance between the environment feature and the vehicle is minimal according to predetermined evaluation criteria means that the distance between the environment feature and the vehicle according to predetermined evaluation criteria is minimal compared to at least one further distance between at least one further environment feature and the vehicle.
  • the determination of the first highly accurate position of the vehicle takes place in such a way that the first high-precision position makes it possible to operate the vehicle, which is not possible with exclusive determination of the coarse position.
  • This is particularly advantageous because, due to the more precise position determination and thus improved knowledge of the position of the vehicle, the safety of the vehicle increases, thus for example distances to obstacles can be determined more accurately and a collision with an obstacle can be prevented.
  • determining the coarse position of the vehicle and / or determining the first high-precision position of the vehicle such that the
  • predetermined coordinate system in particular in a GPS coordinate system.
  • the first highly accurate position of the vehicle is determined from the second highly accurate position of the at least one environmental feature.
  • the first highly accurate position starting from the second high-precision position, for example by determining the relative distance and the relative speed of the vehicle to the at least one
  • Environmental feature by simple vector addition, for example, based on the given positions within a GPS coordinate system, can be determined quickly and accurately.
  • the inventive device for determining a first highly accurate position of a vehicle comprises first means for acquiring ambient data values by means of at least one radar sensor of the vehicle, wherein the environmental data values represent an environment of the vehicle and second means for determining a coarse position of the vehicle, depending on the detected environmental data values.
  • the device comprises third means for determining
  • Environment feature data values depending on the determined coarse position of the vehicle, wherein the environment feature data values are at least one
  • the first high-precision position of the vehicle according to predetermined localization criteria is more accurate than the rough position of the vehicle.
  • the first means and / or the second means and / or the third means and / or the fourth means are designed to carry out a method according to at least one of the method claims.
  • FIG. 1 purely by way of example a vehicle which comprises the device according to the invention for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 1 shows a vehicle 100, which comprises an apparatus 110 for carrying out a method 300 according to at least one of the method claims.
  • the device 110 includes first means 11 for acquiring ambient data values by means of at least one radar sensor 101, which is included in the vehicle 101.
  • the first means 1 1 1 are designed such that they can receive the data detected by the radar sensor 101 of the vehicle 100 by means of a connection, for example a cable.
  • the first means 1 1 1 are designed to evaluate the detected environmental data values and, for example, to generate a radar image of the environment 200 of the vehicle 100 based on the acquired environmental data values.
  • the first means 1 1 1 include, for example, a first
  • Arithmetic unit which includes a processor, memory, a storage medium and corresponding software to perform such an evaluation. Furthermore, the device 1 10 comprises second means 1 12 for determining a
  • a second processing unit which includes a processor, memory, a storage medium and corresponding software to such a determination
  • the coarse position 220 can be determined, for example, by comparing the environmental data values acquired and evaluated by the first means 11 1 with a first radar signature.
  • a first radar signature This can be present for example in the form of a radar map 105, which includes location-based radar signatures.
  • the radar map 105 can be encompassed both by the second means 12 and also independently of the device 11 in the vehicle 100, for example in a navigation system.
  • Ambient data values with the first radar signature are thus assigned a coarse position 220 to the vehicle 100. Furthermore, the second means 1 12 are connected to the first means 1 1 1.
  • the device 1 10 comprises third means 1 13 for determining
  • Environment feature data values depending on the determined coarse position 220 of the vehicle 100, wherein the environmental feature data values are at least one
  • the third means 13 comprise, for example, a third arithmetic unit which comprises a processor, main memory, and a database, for example on a storage medium together with corresponding software, the database depending on a coarse position 220 environment features 201 in the form of
  • highly accurate position 230 includes.
  • the coarse position 220 is read in by the second means 12 and in the database all environmental features 201 are selected within a predetermined distance, then the
  • Ambient feature 201 is selected with the smallest distance 202 to the vehicle and all data related to this environment feature 201 transmitted to the fourth means 1 14.
  • the third arithmetic unit may be identical to the first and / or second arithmetic unit.
  • the device 1 10 comprises fourth means 1 14 for determining 340 the first high-precision position 210 of the vehicle 100, depending on the at least one Environment feature 201.
  • the fourth means 14 comprise, for example, a fourth arithmetic unit which comprises a processor, main memory, a storage medium and corresponding software for carrying out such a determination.
  • the first and / or the second and / or the third and / or the fourth arithmetic unit may also be identical.
  • the first highly accurate position 210 of the vehicle 100 is determined, for example, by at least partially comparing the environmental data values with a second radar signature according to predetermined second comparison criteria.
  • a second radar signature can be in the form of a radar chart 105 as well as the first radar signature.
  • Vehicle 100 are determined relative to the environmental feature highly accurate.
  • the fourth arithmetic unit can now, for example, by vector addition, by the relative position of the vehicle 100 to the second
  • the first high-precision position 210 of the vehicle 100 determine.
  • FIG. 2 shows a vehicle 100 and an environment 200 of the vehicle 100. Furthermore, there are a plurality of environmental features 201 in the environment 200.
  • environmental data values are acquired. Based on the acquired environmental data values, a coarse position 220 of the vehicle is determined.
  • the rough position 220 is shown here by way of example as an elliptical surface in which the vehicle is located.
  • environmental features 201 are determined, wherein preferably exactly one environmental feature 201 is determined whose distance 202 to the vehicle 100 is minimal. Furthermore, the second high-precision position 230 of the
  • the first high-precision position 210 of the vehicle is determined.
  • the direction of movement can likewise be determined from the acquired environmental data values by determining an orientation of the vehicle 100 by means of comparison with the first and / or second radar signature.
  • the direction of movement can also be determined by means of further sensors, which are encompassed by the vehicle 100.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment by means of a flowchart.
  • the method 300 starts. This is done, for example, by a
  • Driving function which is implemented on a control unit for operating the vehicle 100, a first high-precision position 210 of the vehicle 100 is required and by means of a corresponding signal to the device 1 10 requests this first high-precision position 210.
  • step 310 environmental data values are acquired by at least one radar sensor 101 of the vehicle 100, wherein the environmental data values represent an environment 200 of the vehicle 100.
  • step 320 a coarse position 220 of the vehicle 100 is determined, depending on the detected environmental data values.
  • step 330 environmental feature data values are determined, depending on the determined coarse position 220 of the vehicle 100, where the
  • Environmental feature data values represent at least one environment feature 201 and a second high-precision location 230 of the at least one environment feature 201.
  • step 340 the first highly accurate position 210 of the vehicle 100 is determined, depending on the at least one environmental feature 201, wherein the first high accuracy position 210 of the vehicle 100 is more accurate than the coarse position 220 of the vehicle 100, according to predetermined localization criteria.
  • step 350 the method 300 ends, for example, by the device 110 transmitting a first high-accuracy position 210 of the vehicle 100 to a controller that requires the first high-accuracy position 210 of the vehicle 100 to operate the vehicle 100.

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Abstract

Verfahren (300) und Vorrichtung (110) zum Bestimmen einer ersten hochgenauen Position (210) eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (300) einen Schritt des Erfassens (310) von Umgebungsdatenwerten mittels wenigstens einem Radarsensor (101) des Fahrzeugs (100), wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung (200) des Fahrzeugs (100) repräsentieren und einen Schritt des Bestimmens (320) einer Grobposition (220) des Fahrzeugs (100), abhängig von den erfassten Umgebungsdatenwerten umfasst. Weiterhin umfasst das Verfahren (300) einen Schritt des Bestimmens (330) von Umgebungsmerkmalsdatenwerten, abhängig von der bestimmten Grobposition (220) des Fahrzeugs (100), wobei die Umgebungsmerkmalsdatenwerte wenigstens ein Umgebungsmerkmal (201) und eine zweite hochgenaue Position (230) des wenigstens einen Umgebungsmerkmals (201) repräsentieren und einen Schritt des Bestimmens (340) der ersten hochgenauen Position (210) des Fahrzeugs (100), abhängig von dem wenigstens einen Umgebungsmerkmal (201), wobei die erste hochgenaue Position (210) des Fahrzeugs (100) nach vorgegeben Lokalisierungskriterien genauer ist als die Grobposition (220) des Fahrzeugs (100).

Description

5 Beschreibung
Titel
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BESTIMMEN EINER GENAUEN POSITION EINES FAHRZEUGS ANHAND VON RADARSIGNATUREN DER FAHRZEUGUMGEBUNG
10
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Bestimmen einer ersten hochgenauen Position eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren ein Schritt des Erfassens von Umgebungsdatenwerten, eine Schritt des Bestimmens einer Grobposition, einen Schritt des Bestimmens von Umgebungsmerkmalsdatenwerten und einen Schritt 15 des Bestimmens der ersten hochgenauen Position umfasst.
Stand der Technik
Die DE 10 2015 002 155 A1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung einer eine Position 20 und/oder eine Orientierung umfassenden Ortsinformation eines Kraftfahrzeugs bezüglich eines verfügbaren Fahrkorridors in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs. Dabei werden die Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibende Radardaten mit wenigstens einem
Radarsensor aufgenommen und wenigstens ein die Begrenzung des Fahrkorridors beschreibendes, unbewegtes Merkmal in den Radardaten identifiziert und lokalisiert.
25 Weiterhin wird zur Ermittlung einer den Fahrkorridor in einem Fahrzeugkoordinatensystem beschreibenden Fahrkorridorinformation ausgewertet, wobei die Ortsinformation aus der Fahrkorridorinformation abgeleitet wird.
Offenbarung der Erfindung
30
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestimmen einer ersten hochgenauen Position eines Fahrzeugs, umfasst einen Schritt des Erfassens von Umgebungsdatenwerten mittels wenigstens einem Radarsensor des Fahrzeugs, wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung des Fahrzeugs repräsentieren, einen Schritt des Bestimmens einer
35 Grobposition des Fahrzeugs, abhängig von den erfassten Umgebungsdatenwerten, einen Schritt des Bestimmens von Umgebungsmerkmalsdatenwerten, abhängig von der bestimmten Grobposition des Fahrzeugs, wobei die Umgebungsmerkmalsdatenwerte wenigstens ein Umgebungsmerkmal und eine zweite hochgenaue Position des wenigstens einen Umgebungsmerkmals repräsentieren und einen Schritt des Bestimmens der ersten hochgenauen Position des Fahrzeugs, abhängig von dem wenigstens einen Umgebungsmerkmal, wobei die erste hochgenaue Position des Fahrzeugs nach vorgegeben Lokalisierungskriterien genauer ist als die Grobposition des Fahrzeugs.
Eine Grobposition eines Fahrzeugs ist hier eine Position des Fahrzeugs innerhalb eines vorgegebenen Koordinatensystems, wobei die Position einer gewissen Unschärfe unterliegt. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Positionsangabe in Form eines Kreises handeln, wobei der Position ein Mittelpunkt und ein Radius zugeordnet werden. Durch Übertragen des Kreises in eine (zweidimensionale) Karte erhält man eine
Grobposition des Fahrzeugs, indem das Fahrzeug als innerhalb des Kreises befindend lokalisiert wird, wobei es für die Angabe der Grobposition unerheblich ist, wo genau innerhalb des Kreises sich das Fahrzeug befindet. Beispielsweise liegt die Unschärfe - und somit der Radius des Kreises - in einer Größenordnung von etwa 5 Meter.
Typischerweise ist die Fläche des Kreises größer als die - von oben betrachtete - Grundfläche des Fahrzeugs. Eine erste und/oder zweite hochgenaue Position bedeutet hier eine Position innerhalb eines vorgegebenen Koordinatensystems, wobei die Position ebenfalls einer gewissen Unschärfe unterliegt. Allerdings unterscheidet sich die erste und/oder zweite hochgenaue Position gegenüber der Grobposition darin, dass die Unschärfe nach vorgegebenen Lokalisierungskriterien genauer ist. Ein Lokalisierungskriterium ist beispielsweise, dass die Unschärfe der ersten und/oder zweiten hochgenauen Position um einen vorgegeben Faktor kleiner als die Unschärfe der Grobposition. Beispielsweise ist die Unschärfe der ersten und/oder zweiten hochgenauen Position in einer Größenordnung von etwa 20 - 30 Zentimeter oder kleiner.
Die erste hochgenaue Position des Fahrzeugs ist dabei beispielsweise einem bestimmten Punkt des Fahrzeugs zugeordnet.
Unter einem Fahrzeug kann hier sowohl ein bemanntes als auch unbemanntes Fahrzeug verstanden werden. Weiterhin kann es sich dabei sowohl um ein manuell betriebenes Fahrzeug als auch um ein teil-, hoch- oder vollautomatisiertes Fahrzeug handeln. Das erfindungsgemäße Verfahren hat zum einen den Vorteil, dass das Bestimmen einer ersten hochgenauen Position des Fahrzeugs in Abhängigkeit von wenigstens einem Umgebungsmerkmal erfolgt und somit unabhängig von einer möglichen Funkverbindung, wie beispielsweise bei einer Positionsbestimmung via GPS. Dies ermöglicht eine
Bestimmung der ersten hochgenauen Position des Fahrzeugs auch dann, wenn aufgrund gegebener Umwelteinflüsse, wie beispielsweise hohe Häuser oder Berge, kein GPS- Signal empfangen werden kann. Zum anderen zeigt sich der Vorteil darin, dass das Bestimmen einer Position in zwei Schritten erfolgt. In einem ersten Schritt wird die Grobposition bestimmt und erst in einem zweiten Schritt erfolgt die Bestimmung der hochgenauen Position, allerdings abhängig von der bereits bekannten Grobposition.
Dadurch erfolgt das Bestimmen der hochgenauen Position insgesamt mit einem deutlich geringeren Rechenaufwand und deutlich schneller, wodurch beispielsweise die Effektivität von Fahrassistenzfunktionen des Fahrzeugs und die Sicherheit für das Fahrzeug verbessert werden.
Vorzugsweise erfolgt das Bestimmen der Grobposition des Fahrzeugs, indem die
Umgebungsdatenwerte nach vorgegebenen ersten Vergleichskriterien wenigstens teilweise mit einer ersten Radarsignatur verglichen werden. Vorzugsweise erfolgt das Bestimmen der ersten hochgenauen Position des Fahrzeugs erfolgt, indem die Umgebungsdatenwerte nach vorgegebenen zweiten Vergleichskriterien wenigstens teilweise mit einer zweiten Radarsignatur verglichen werden.
Vorzugsweise liegen die erste Radarsignatur und/oder die zweite Radarsignatur in Form einer Radarkarte vor, welche von dem Fahrzeug umfasst wird.
Das insgesamt radarbasierte Verfahren hat den Vorteil, dass das Verfahren,
beispielsweise gegenüber einem videobasierten Verfahren, unabhängig von
Lichtverhältnissen, beispielsweise aufgrund der Tages- und Nachtzeit oder aufgrund einer Blendung durch Sonnenstrahlen oder andere Lichtquellen in der Umgebung des
Fahrzeugs, erfolgt. Weiterhin kann auf bereits vorhandene Radarsensoren im Fahrzeug zugegriffen werden, wodurch keine weiteren Sensoren verbaut werden müssen.
Unter einer ersten und/oder zweiten Radarsignatur sind hier beispielsweise Datenwerte zu verstehen, die vorab bereits mittels eines Radarsensors erfasst und in Form einer Radarkarte, mittels Zuordnung einer Position, auf einem Speichermedium abgelegt sind. Dabei weist jede Umgebung eine für sie typische Radarsignatur auf und kann somit mittels ersten und/oder zweiten Vergleichskriterien einer Grobposition und/oder einer ersten hochgenauen Position zugeordnet werden. Dabei erfolgt ein Vergleich zwischen den erfassten Umgebungsdatenwerten, welche mittels wenigstens einem Radarsensor des Fahrzeugs erfasst werden, nach den ersten und/oder zweiten Vergleichskriterien mit der ersten und/oder zweiten Radarsignatur beispielsweise derart, dass die erfassten Umgebungsdatenwerte eine bestimmte
Signalstruktur aufweisen, welche in einem vorgegebenen Umfang mit der ersten und/oder zweiten Radarsignatur übereinstimmen muss. Beispielsweise kann eine Übereinstimmung zwischen der ersten und/oder zweiten Radarsignatur und den erfassten
Umgebungsdatenwerten dann vorliegen, wenn eine Überstimmung der jeweiligen Daten von mindestens 90% vorliegt. Vorzugsweise erfolgt das Bestimmen der Umgebungsmerkmalsdatenwerte derart erfolgt, dass die Umgebungsmerkmalsdatenwerte genau ein Umgebungsmerkmal derart repräsentieren, dass der Abstand zwischen dem Umgebungsmerkmal und dem Fahrzeug nach vorgegebenen Bewertungskriterien minimal ist. Dass der Abstand zwischen dem Umgebungsmerkmal und dem Fahrzeug nach vorgegebenen Bewertungskriterien minimal ist bedeutet, dass der der Abstand zwischen dem Umgebungsmerkmal und dem Fahrzeug nach vorgegebenen Bewertungskriterien minimal im Vergleich zu wenigstens einem weiteren Abstand zwischen wenigstens einem weiteren Umgebungsmerkmal und dem Fahrzeug ist.
Dass der Abstand zwischen dem Umgebungsmerkmal und dem Fahrzeug nach vorgegebenen Bewertungskriterien minimal ist, ist besonders vorteilhaft, da
Umgebungsmerkmale mit kleinerem Abstand zum Fahrzeug besser und genauer erfasst werden, wodurch das Verfahren insgesamt schneller und effektiver ausgeführt wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Bestimmen der ersten hochgenauen Position des Fahrzeugs derart, dass die erste hochgenaue Position ein Betreiben des Fahrzeugs ermöglicht, welches mit ausschließlicher Bestimmung der Grobposition nicht möglich ist. Dies ist besonders vorteilhaft, da sich aufgrund der genaueren Positionsbestimmung und der damit versbesserten Kenntnis der Lage des Fahrzeugs, die Sicherheit für das Fahrzeug erhöht, da somit beispielsweise Abstände zu Hindernissen genauer bestimmt werden und eine Kollision mit einem Hindernis verhindert werden kann.
Vorzugsweise erfolgen das Bestimmen der Grobposition des Fahrzeugs und/oder das Bestimmen der ersten hochgenauen Position des Fahrzeugs derart, dass die
Grobposition und/oder die erste hochgenaue Position, eine Position in einem
vorgegebenen Koordinatensystem, insbesondere in einem GPS-Koordinatensystem, umfassen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Bestimmen der ersten hochgenauen Position des Fahrzeugs ausgehend von der zweiten hochgenauen Position des wenigstens einen Umgebungsmerkmals.
Dies ist besonders vorteilhaft, da sich die erste hochgenaue Position ausgehend von der zweiten hochgenauen Position, beispielsweise durch Bestimmen des Relativabstands und der Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu dem wenigstens einen
Umgebungsmerkmals, durch einfache Vektoraddition, beispielsweise aufgrund der gegebenen Positionen innerhalb eines GPS-Koordinatensystems, schnell und genau bestimmen lässt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen einer ersten hochgenauen Position eines Fahrzeugs umfasst erste Mittel zum Erfassen von Umgebungsdatenwerten mittels wenigstens einem Radarsensor des Fahrzeugs, wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung des Fahrzeugs repräsentieren und zweite Mittel zum Bestimmen einer Grobposition des Fahrzeugs, abhängig von den erfassten Umgebungsdatenwerten.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung dritte Mittel zum Bestimmen von
Umgebungsmerkmalsdatenwerten, abhängig von der bestimmten Grobposition des Fahrzeugs, wobei die Umgebungsmerkmalsdatenwerte wenigstens ein
Umgebungsmerkmal und eine zweite hochgenaue Position des wenigstens einen Umgebungsmerkmals repräsentieren und vierte Mittel zum Bestimmen der ersten hochgenauen Position des Fahrzeugs, abhängig von dem wenigstens einen
Umgebungsmerkmal, wobei die erste hochgenaue Position des Fahrzeugs nach vorgegeben Lokalisierungskriterien genauer ist als die Grobposition des Fahrzeugs. Vorzugsweise sind die ersten Mittel und/oder die zweiten Mittel und/oder die dritten Mittel und/oder die vierten Mittel derart ausgebildet, ein Verfahren gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche auszuführen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung aufgeführt.
Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 rein beispielhaft ein Fahrzeug, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst
Figur 2 rein beispielhaft ein Ausführungsbeispiel.
Figur 3 rein beispielhaft ein Ausführungsbeispiel in Form eines Ablaufdiagramms. Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 100, welches eine Vorrichtung 1 10 zum Ausführen eines Verfahrens 300 gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche umfasst. Die Vorrichtung 1 10 umfasst erste Mittel 1 1 1 zum Erfassen von Umgebungsdatenwerten mittels wenigstens einem Radarsensor 101 , welcher von dem Fahrzeug 101 umfasst wird. Dabei sind die ersten Mittel 1 1 1 derart ausgebildet, dass sie die von dem Radarsensor 101 des Fahrzeugs 100 erfassten Daten mittels einer Verbindung, beispielsweise einem Kabel, empfangen können. Weiterhin sind die ersten Mittel 1 1 1 derart ausgebildet, die erfassten Umgebungsdatenwerte auszuwerten und beispielsweise ein Radarabbild der Umgebung 200 des Fahrzeugs 100 basierend auf den erfassten Umgebungsdatenwerten zu erstellen. Dafür umfassen die ersten Mittel 1 1 1 beispielsweise eine erste
Recheneinheit, welche einen Prozessor, Arbeitsspeicher, ein Speichermedium und entsprechende Software umfasst, um eine derartige Auswertung auszuführen. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 10 zweite Mittel 1 12 zum Bestimmen einer
Grobposition 220 des Fahrzeugs 100. Dazu umfassen die zweiten Mittel 1 12
beispielsweise eine zweite Recheneinheit, welche einen Prozessor, Arbeitsspeicher, ein Speichermedium und entsprechende Software um eine derartige Bestimmung
auszuführen, umfasst. In einer weiteren Ausführungsform können die erste und die zweite Recheneinheit der ersten Mittel 1 1 1 auch identisch sein. Das Bestimmen der Grobposition 220 kann beispielsweise erfolgen indem die mittels der ersten Mittel 1 1 1 erfassten und ausgewerteten Umgebungsdatenwerte mit einer ersten Radarsignatur verglichen werden. Diese kann beispielsweise in Form einer Radarkarte 105 vorliegen, welche ortsbezogene Radarsignaturen umfasst. Dabei kann die Radarkarte 105 sowohl von den zweiten Mitteln 1 12 umfasst werden als auch unabhängig von der Vorrichtung 1 10 im Fahrzeug 100 vorliegen, beispielsweise in einem Navigationssystem. Mittels Vergleich der
Umgebungsdatenwerte mit der ersten Radarsignatur wird dem Fahrzeug 100 somit eine Grobposition 220 zugeordnet. Weiterhin sind die zweiten Mittel 1 12 mit den ersten Mittel 1 1 1 verbunden.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 10 dritte Mittel 1 13 zum Bestimmen von
Umgebungsmerkmalsdatenwerten, abhängig von der bestimmten Grobposition 220 des Fahrzeugs 100, wobei die Umgebungsmerkmalsdatenwerte wenigstens ein
Umgebungsmerkmal 201 und eine zweite hochgenaue Position 230 des wenigstens einen Umgebungsmerkmals 201 repräsentieren. Dazu umfassen die dritten Mittel 1 13 beispielsweise eine dritte Recheneinheit, welche einen Prozessor, Arbeitsspeicher, und eine Datenbank, beispielsweise auf einem Speichermedium zusammen mit einer entsprechenden Software umfasst, wobei die Datenbank in Abhängigkeit von einer Grobposition 220 Umgebungsmerkmale 201 in Form von
Umgebungsmerkmalsdatenwerten in Verbindung mit deren jeweiligen zweiten
hochgenauen Position 230 umfasst. Dabei wird beispielsweise die Grobposition 220 von den zweiten Mitteln 1 12 eingelesen und in der Datenbank alle Umgebungsmerkmale 201 innerhalb einer vorgegebenen Entfernung ausgewählt, anschließend das
Umgebungsmerkmal 201 mit dem kleinsten Abstand 202 zum Fahrzeug ausgewählt und alle Daten, die sich auf dieses Umgebungsmerkmal 201 beziehen an die vierten Mittel 1 14 übertragen. In einer weiteren Ausführungsform kann die dritte Recheneinheit mit der ersten und/oder zweiten Recheneinheit identisch sein. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 10 vierte Mittel 1 14 zum Bestimmen 340 der ersten hochgenauen Position 210 des Fahrzeugs 100, abhängig von dem wenigstens einen Umgebungsmerkmal 201 . Dazu umfassen die vierten Mittel 1 14 beispielsweise eine vierte Recheneinheit, welche einen Prozessor, Arbeitsspeicher, ein Speichermedium und entsprechende Software um eine derartige Bestimmung auszuführen, umfasst. In einer weiteren Ausführungsform können die erste und/oder die zweite und/oder die dritte und/oder die vierte Recheneinheit auch identisch sein. Das Bestimmen der ersten hochgenauen Position 210 des Fahrzeugs 100 erfolgt dabei beispielsweise, indem die Umgebungsdatenwerte nach vorgegebenen zweiten Vergleichskriterien wenigstens teilweise mit einer zweiten Radarsignatur verglichen werden. Diese kann ebenso wie die erste Radarsignatur in Form einer Radarkarte 105 vorliegen. Durch den Vergleich mit der zweiten Radarsignatur können die Position und/oder die Bewegungsrichtung des
Fahrzeugs 100 relativ zu dem Umgebungsmerkmal hochgenau bestimmt werden.
Ausgehend von der bekannten zweiten hochgenauen Position 230 des
Umgebungsmerkmals 201 kann die vierte Recheneinheit nun beispielsweise mittels Vektoraddition, indem die relative Position des Fahrzeugs 100 zu der zweiten
hochgenauen Position des Umgebungsmerkmals 201 hinzu addiert wird, die erste hochgenaue Position 210 des Fahrzeugs 100 bestimmen.
Figur 2 zeigt ein Fahrzeug 100 und eine Umgebung 200 des Fahrzeugs 100. Weiterhin befinden sich in der Umgebung 200 mehrere Umgebungsmerkmale 201 . Mittels der Vorrichtung 1 10 und wenigstens einem Radarsensor 101 des Fahrzeugs 100 werden Umgebungsdatenwerte erfasst. Ausgehend von den erfassten Umgebungsdatenwerten wird eine Grobposition 220 des Fahrzeugs bestimmt. Die Grobposition 220 ist hier beispielhaft als ellipsenförmige Fläche gezeigt, in der sich das Fahrzeug befindet.
Ausgehend von der Grobposition 220 werden Umgebungsmerkmale 201 bestimmt, wobei vorzugsweise genau ein Umgebungsmerkmal 201 bestimmt, dessen Abstand 202 zum Fahrzeug 100 minimal ist. Weiterhin ist die zweite hochgenaue Position 230 des
Umgebungsmerkmals 201 bekannt. Ausgehend von dieser zweiten hochgenauen Position 230 wird nun die erste hochgenaue Position 210 des Fahrzeugs, beispielsweise unter Verwendung des Abstandes 202 und/oder einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 100 relativ zu dem Umgebungsmerkmal 201 bestimmt. Die Bewegungsrichtung kann beispielswiese ebenfalls aus den erfassten Umgebungsdatenwerten bestimmt werden, indem mittels Vergleich mit der ersten und/oder zweiten Radarsignatur eine Orientierung des Fahrzeugs 100 bestimmt wird. Weiterhin kann die Bewegungsrichtung auch mittels weiterer Sensoren, welche von dem Fahrzeug 100 umfasst werden, bestimmt werden.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel mittels eines Ablaufdiagramms. ln Schritt 301 startet das Verfahren 300. Dies erfolgt beispielsweise indem eine
Fahrfunktion, welche auf einem Steuergerät zum Betreiben des Fahrzeugs 100 implementiert ist, eine erste hochgenaue Position 210 des Fahrzeugs 100 benötigt und mittels eines entsprechenden Signals an die Vorrichtung 1 10 diese erste hochgenaue Position 210 anfordert.
In Schritt 310 werden Umgebungsdatenwerte mittels wenigstens einem Radarsensor 101 des Fahrzeugs 100 erfasst, wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung 200 des Fahrzeugs 100 repräsentieren.
In Schritt 320 wird eine Grobposition 220 des Fahrzeugs 100, abhängig von den erfassten Umgebungsdatenwerten, bestimmt. In Schritt 330 werden Umgebungsmerkmalsdatenwerte, abhängig von der bestimmten Grobposition 220 des Fahrzeugs 100 bestimmt, wobei die
Umgebungsmerkmalsdatenwerte wenigstens ein Umgebungsmerkmal 201 und eine zweite hochgenaue Position 230 des wenigstens einen Umgebungsmerkmals 201 repräsentieren.
In Schritt 340 wird die erste hochgenaue Position 210 des Fahrzeugs 100, abhängig von dem wenigstens einen Umgebungsmerkmal 201 , bestimmt, wobei die erste hochgenaue Position 210 des Fahrzeugs 100 nach vorgegeben Lokalisierungskriterien genauer ist als die Grobposition 220 des Fahrzeugs 100.
In Schritt 350 endet das Verfahren 300, beispielsweise indem die Vorrichtung 1 10 eine erste hochgenaue Position 210 des Fahrzeugs 100 an ein Steuergerät, welches die erste hochgenaue Position 210 des Fahrzeugs 100 zum Betreiben des Fahrzeugs 100 benötigt, überträgt.

Claims

Ansprüche 1 . Verfahren (300) zum Bestimmen einer ersten hochgenauen Position (210) eines
Fahrzeugs (100), umfassend folgende Schritte:
- Erfassen (310) von Umgebungsdatenwerten mittels wenigstens einem
Radarsensor (101 ) des Fahrzeugs (100),
o wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung (200) des Fahrzeugs (100) repräsentieren;
- Bestimmen (320) einer Grobposition (220) des Fahrzeugs (100),
o abhängig von den erfassten Umgebungsdatenwerten;
- Bestimmen (330) von Umgebungsmerkmalsdatenwerten,
o abhängig von der bestimmten Grobposition (220) des Fahrzeugs (100), o wobei die Umgebungsmerkmalsdatenwerte wenigstens ein
Umgebungsmerkmal (201 ) und eine zweite hochgenaue Position (230) des wenigstens einen Umgebungsmerkmals (201 ) repräsentieren; und
- Bestimmen (340) der ersten hochgenauen Position (210) des Fahrzeugs (100), o abhängig von dem wenigstens einen Umgebungsmerkmal (201 ), o wobei die erste hochgenaue Position (210) des Fahrzeugs (100) nach vorgegeben Lokalisierungskriterien genauer ist als die Grobposition (220) des Fahrzeugs (100).
2. Verfahren (300) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
· das Bestimmen (320) der Grobposition (220) des Fahrzeugs (100) erfolgt, o indem die Umgebungsdatenwerte nach vorgegebenen ersten
Vergleichskriterien wenigstens teilweise mit einer ersten
Radarsignatur verglichen werden. 3. Verfahren (300) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• das Bestimmen (340) der ersten hochgenauen Position (210) des Fahrzeugs (100) erfolgt,
o indem die Umgebungsdatenwerte nach vorgegebenen zweiten
Vergleichskriterien wenigstens teilweise mit einer zweiten
Radarsignatur verglichen werden. Verfahren (300) nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
• die erste Radarsignatur und/oder die zweite Radarsignatur in Form einer Radarkarte (105) vorliegen, welche von dem Fahrzeug (100) umfasst wird.
Verfahren (300) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• das Bestimmen (330) der Umgebungsmerkmalsdatenwerte derart erfolgt, dass
o die Umgebungsmerkmalsdatenwerte genau ein
Umgebungsmerkmal (201 ) derart repräsentieren, dass der Abstand (202) zwischen dem Umgebungsmerkmal (201 ) und dem Fahrzeug (100) nach vorgegebenen Bewertungskriterien minimal ist.
Verfahren (300) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• das Bestimmen (340) der ersten hochgenauen Position (210) des
Fahrzeugs (100) derart erfolgt, dass
o die erste hochgenaue Position (210) ein Betreiben des Fahrzeugs (100) ermöglicht, welches mit ausschließlicher Bestimmung der Grobposition (220) nicht möglich ist.
Verfahren (300) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• das Bestimmen (320) der Grobposition (220) des Fahrzeugs (100)
und/oder das Bestimmen (340) der ersten hochgenauen Position (210) des Fahrzeugs (100) derart erfolgen, dass
o die Grobposition (220) und/oder die erste hochgenaue Position (210), eine Position in einem vorgegebenen Koordinatensystem, insbesondere in einem GPS-Koordinatensystem, umfassen.
Verfahren (300) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• das Bestimmen (340) der ersten hochgenauen Position (210) des
Fahrzeugs (100) ausgehend von der zweiten hochgenauen Position (230) des wenigstens einen Umgebungsmerkmals (201 ) erfolgt.
9. Vorrichtung (1 10) zum Bestimmen einer ersten hochgenauen Position (210) eines Fahrzeugs (100), umfassend folgende Mittel:
- Erste Mittel (1 1 1 ) zum Erfassen (310) von Umgebungsdatenwerten mittels wenigstens einem Radarsensor (101 ) des Fahrzeugs (100),
o wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung (200) des Fahrzeugs (100) repräsentieren;
- Zweite Mittel (1 12) zum Bestimmen (320) einer Grobposition (220) des
Fahrzeugs (100),
o abhängig von den erfassten Umgebungsdatenwerten;
- Dritte Mittel (1 13) zum Bestimmen (330) von
Umgebungsmerkmalsdatenwerten,
o abhängig von der bestimmten Grobposition (220) des Fahrzeugs (100), o wobei die Umgebungsmerkmalsdatenwerte wenigstens ein Umgebungsmerkmal (201 ) und eine zweite hochgenaue Position (230) des wenigstens einen Umgebungsmerkmals (201 ) repräsentieren; und
- Vierte Mittel (1 14) zum Bestimmen (340) der ersten hochgenauen Position (210) des Fahrzeugs (100),
o abhängig von dem wenigstens einen Umgebungsmerkmal (201 ), o wobei die erste hochgenaue Position (210) des Fahrzeugs (100) nach vorgegeben Lokalisierungskriterien genauer ist als die Grobposition (220) des Fahrzeugs (100).
10. Vorrichtung (1 10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
» die ersten Mittel (1 1 1 ) und/oder die zweiten Mittel (1 12) und/oder die dritten
Mittel (1 13) und/oder die vierten Mittel (1 14) derart ausgebildet sind, ein Verfahren (300) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 8 auszuführen.
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