EP3607409A1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines automatisierten fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines automatisierten fahrzeugs

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EP3607409A1
EP3607409A1 EP18712600.8A EP18712600A EP3607409A1 EP 3607409 A1 EP3607409 A1 EP 3607409A1 EP 18712600 A EP18712600 A EP 18712600A EP 3607409 A1 EP3607409 A1 EP 3607409A1
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EP
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automated vehicle
data values
environment
environmental
determining
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18712600.8A
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English (en)
French (fr)
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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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for operating an automated vehicle comprising a step of determining a
  • Coarse position of the automated vehicle a step of determining first environmental data values depending on the coarse position, a step of detecting second environmental data values by means of environment sensors of the automated vehicle, a step of determining a high-precision position of the automated vehicle
  • the method of operating an automated vehicle comprises a step of determining a coarse position of the automated vehicle and a step of determining first environmental data values dependent on the coarse position, wherein the first environmental data values represent a target environment of the automated vehicle.
  • the method further comprises a step of acquiring second environmental data values by means of environment sensing of the automated vehicle, wherein the second environmental data values represent an actual environment of the automated vehicle, a step of determining a highly accurate position of the automated vehicle based on a comparison between the actual Environment and the target environment and a step of operating the automated vehicle, depending on the high-precision position.
  • An automated vehicle is a partially or fully or fully automated vehicle to understand.
  • a rough position means a position, for example in GPS coordinates, which is at least so inaccurate that an automated vehicle can not be operated as a function of this coarse position.
  • a rough position is For example, a position as determined by a navigation system and / or displayed. For example, a coarse position of a vehicle allows one
  • a coarse position is determined - typically - with an inaccuracy of a few meters, where the inaccuracy depends inter alia on the environment of the vehicle.
  • a highly accurate position means a position that is at least so accurate that an automated vehicle can be operated depending on that highly accurate position.
  • a highly accurate position is, for example, so accurate that it is possible to localize a vehicle with reference to a lane and / or relative to the lane boundaries.
  • a highly accurate position is determined - typically - with an inaccuracy of at most 10cm.
  • a target environment of the automated vehicle is to be understood as at least one environmental feature which, due to the coarse position of the automated vehicle, is to be within range of at least one sensor of an environmental sensor system of the automated vehicle.
  • the coarse position is determined by means of a navigation system in such a way that the automated vehicle is located in the vicinity of a filling station, the filling station being identified by a map of the service station
  • the gas station as environment feature represents a target environment of the automated vehicle, which can be detected by means of at least one sensor of the environment sensor of the automated vehicle.
  • an actual environment of the automated vehicle is to be understood as at least one environmental feature which is detected by means of at least one sensor of an environment sensor system of the automated vehicle.
  • An environmental sensor system is at least one sensor that is designed to detect an actual environment of the automated vehicle in the form of second environmental data values.
  • an automated vehicle By operating an automated vehicle is meant, for example, an automated control of the lateral and / or longitudinal control of the automated vehicle, depending on the highly accurate position. For example, a steering of the automated vehicle when the automated vehicle is approaching a turn and / or lane boundary and / or a negative or positive acceleration is being executed as the automated vehicle approaches a danger spot or starts again after a stop.
  • Determining a highly accurate position can be very computationally and / or time consuming and / or require large amounts of data.
  • the method according to the invention has the advantage that in a first step (only) a coarse position is determined, which on the one hand takes place quickly and, on the other hand, without great computing power, for example by means of a navigation system. Subsequently, the high-precision position is determined, wherein the highly accurate position is determined on the basis of the predetermined coarse position by means of a comparison of the target environment and the actual environment with relatively small amounts of data and thus in such a short time that a safe operation of an automated Vehicle is enabled.
  • the first environment data values are determined by reading out the first environment data values from a map.
  • a map is meant for example a digital map of a navigation system, the map being stored in the form of map data values in a memory of the navigation system or on a storage medium of the automated vehicle.
  • the card is in the form of
  • the determination of the first environmental data values is dependent on the environmental sensor system of the automated vehicle.
  • the determination of the first environmental data values takes place in such a way as a function of the environmental sensor system of the automated vehicle that the target environment corresponds to the expected actual environment of the automated vehicle.
  • the target environment comprises at least one environmental feature, wherein the at least one environmental feature at least a first parameter is assigned, wherein the actual environment includes at least one comparable environmental feature, wherein the at least one comparable
  • At least one second parameter is assigned to the environmental feature, and the high-precision position is determined as a function of the comparison between the at least one first parameter and the at least one second parameter.
  • the at least one surrounding feature and / or the at least one comparable surrounding feature is, for example, a building (building, bridge, tunnel, etc.) and / or an infrastructure feature (guard rail, road marking, traffic sign, etc.) and / or a landscape feature (plant, Body of water, mountain, field, etc.). Both types of environment feature, the at least one
  • the environmental feature and the at least one comparable environmental feature are comparable because both represent the same environmental feature, which, however, are determined and / or detected by different means.
  • the at least one first parameter and / or the at least one second parameter are, for example, physical variables (length, angle, etc.) to be understood, which can be detected by means of environmental sensors and / or read out of a card.
  • the high-precision position is determined depending on the comparison between the at least one first parameter and the at least one second parameter, by determining the high-precision position by means of a function of the
  • Comparison in particular a difference of the at least one first parameter and the at least one second parameter, is determined.
  • Both types of parameters, the at least one first parameter and the at least one second parameter, are comparable, since both represent the same parameter, which, however, are determined and / or detected by different means.
  • the automated vehicle is preferably operated in such a way that the automated vehicle is automatically operated along a trajectory which is determined as a function of the highly accurate position. This advantageously allows a safe and effective operation of the automated vehicle.
  • the automated vehicle operating device comprises first means for determining a coarse position of the automated vehicle and second means for determining first environmental data values dependent on the coarse position, wherein the first environmental data values represent a target environment of the automated vehicle.
  • the apparatus further comprises third means for acquiring second environmental data values by means of environment sensing of the automated vehicle, the second environmental data values representing an actual environment of the automated vehicle, fourth means for determining a high accuracy position of the automated vehicle, depending on a comparison between the actual Environment and the target environment and fifth means for operating the automated vehicle depending on the high-precision position.
  • the first means and / or the second means and / or the third means and / or the fourth means and / or the fifth means are adapted to carry out a method according to at least one of the method claims.
  • Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims and listed in the description.
  • FIG. 1 shows a vehicle 100, which comprises the device 1 10 according to the invention for operating 360 of an automated vehicle 100.
  • the device 110 includes first means 1 1 1 for determining 320 a rough position 210 of the automated vehicle 100, second means 1 12 for determining 330 of first environmental data values depending on the coarse position 210, wherein the first
  • Ambient data values represent a target environment 220 of the automated vehicle 100 and third means 1 13 for detecting 340 of the second
  • the device 110 further comprises fourth means 14 for determining 350 a high-precision position 240 of FIG.
  • the first means 1 1 1 for determining 320 a coarse position 210 are designed, for example, as a navigation system which describes the coarse position 210 of the automated vehicle 100 by means of GPS data.
  • the coarse position 210 is determined, for example, by means of an acceleration sensor and / or a VM PS sensor.
  • the first means 1 1 1 are designed as transmitting and / or receiving unit, which determines the coarse position 210 by these from a mobile position determination unit, such as a smartphone, which is located within the automated vehicle 100, transmitted and by means of first means 1 1 1 is received.
  • the first means 1 1 1 are further adapted to transmit the coarse position 210 in the form of data values to the second means 1 12.
  • Direction of movement of the automated vehicle 100 to understand which is represented in the form of a vector, starting from the position, and / or in the form of a cardinal direction.
  • the second means 1 12 for determining 330 of first environmental data values as a function of the coarse position 210 are, for example, as a computing unit (processor,
  • the second means 1 12 comprise, for example, a (digital) map which comprises the first environmental data values.
  • the first means 1 1 1 and the second means 1 12 are identical and designed as a navigation system.
  • the determining 330 of the first environmental data values takes place, for example, in such a way that the map comprises environmental features, together with a respective position, and starting from the coarse position 210, the first environmental data values comprise precisely the at least one environmental feature 221-224, which, for example, according to predetermined criteria near the rough position 210 and / or in one Moving direction of the automated vehicle 100 are located.
  • the map of the second means 112 includes the at least one environment feature 221-224 together with the location and physical quantities comprising the at least one surrounding feature 221-224 (width of a building, width of a lane, height of a guardrail, distance of a building to the roadway, diameter of a body of water, angle of a building edge relative to the roadway, height of a traffic sign, distance of a traffic sign to the roadway, etc.)
  • the second means 1 12 are further adapted to transmit the target environment 220 in the form of first environmental data values to the fourth means 1 14.
  • Ambient data values representing an actual environment 230 of the automated vehicle 100 are designed, for example, as an evaluation unit (processor, main memory, hard disk), which is connected to the environment sensor system 201.
  • processor main memory, hard disk
  • the surroundings sensor system 201 of the tolled vehicle 100 comprises at least one sensor, wherein the at least one sensor comprises, for example, a video and / or a radar and / or a lidar and / or an ultrasound and / or another sensor for detecting an actual sensor.
  • Environment 230 of the automated vehicle 100 is.
  • the third means 1 13 are designed, for example, by means of suitable software for detecting and / or evaluating the second environmental data values, wherein the evaluation takes place as a function of the environmental sensor system 201. If the at least one sensor is embodied, for example, as a video sensor, the detection 340 of the second environmental data values takes place in the form of an image, wherein the evaluation is a
  • Surrounding feature in the actual environment 230 includes.
  • the third means 1 13 are further adapted to detect the second environmental data values in that the actual environment 230 comprises at least one comparable environmental feature, wherein at least one second parameter is assigned to the at least one comparable environmental feature.
  • the third means 13 are further configured to transmit the actual environment 230 in the form of second environmental data values to the fourth means 14.
  • the fourth means 1 14 for determining 350 a highly accurate position 240 of the automated vehicle 100, depending on a comparison between the actual environment 230 and the target environment 220, are designed, for example, as a computing unit (processor, main memory, hard disk).
  • the fourth means 14 are further configured to receive the target environment 220 in the form of first environment data values and the actual environment 230 in the form of second environment data values.
  • the determination 350 of the high-precision position 240 takes place, for example, in that the target environment 220 comprises at least one environment feature 221-224, wherein the at least one environment feature 221-224 has at least one first parameter P21, P22, P23, P24 assigned to it.
  • Environment 230 includes at least one comparable environment feature, wherein the at least one comparable
  • At least one second parameter is assigned to the environmental feature, and the high-precision position 240 is determined as a function of the comparison between the at least one first parameter P21, P22, P23, P24 and the at least one second parameter.
  • the high-precision position 240 is determined depending on the comparison between the at least one first parameter P21, P22, P23, P24 and the at least one second parameter by determining the high-precision position 240 by means of a function of the comparison, in particular a difference of at least a first parameter P21, P22, P23, P24 and the at least one second parameter is determined.
  • the at least one first parameter P21, P22, P23, P24 represents a first vector Vi of the at least one surrounding feature 221-224 that describes a length and / or the orientation of that length (in GPS coordinates, for example).
  • the environmental sensor system 101 video, radar, lidar, etc.
  • the at least one comparable environmental feature is detected in the form of an image, wherein the image is the at least one comparable environmental feature in such a way
  • and / or by means of at least one further function / 3 f 3 ⁇ V lr V 2 ), the highly accurate position 240 is dependent on the respective function values, for example by means of a comparison with reference values and / or reference vectors stored in the fourth means 14 determined by at least one of the comparison options (functions) described above.
  • the fifth means 15 for operating 360 of the automated vehicle 100, depending on the high-precision position 240, are designed, for example, as at least one control device for controlling a lateral and / or longitudinal control of the automated vehicle 100.
  • the fifth means 11 are designed, for example, as at least one control unit such that the operation 360 of the automated vehicle 100 takes place such that the automated vehicle (100) is automated along a trajectory 250 which depends on the highly precise position (240 ) is operated.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the inventive method 300 for operating 360 of an automated vehicle 100, in which case the operation 360 of the automated vehicle 100 is carried out in such a manner that the automated vehicle 100 is automated along a trajectory 250, which is determined as a function of the highly accurate position 240 , is operated.
  • the automated vehicle 100 is located on a traffic route 224.
  • the first route 224 Depending on the rough position 210 of the automated vehicle 100, the first
  • Ambient features 221 - 224 which are here exemplified as a building 221, a body of water 222, a traffic sign 223 and a traffic route 224, are formed by the target environment 220.
  • Environmental feature 221-224 is at least a first parameter P21, P22, P23, P24 assigned.
  • the parameter P21 represents a width of the building 221.
  • Parameter P22 represents an extension of the body of water 222
  • the parameter P23 represents a distance of the traffic sign 223 to the traffic route 224
  • the parameter P2 4 represents a width of the traffic route 224.
  • the high-accuracy position 240 of the automated vehicle 100 is determined, for example by means of a function of the comparison between the at least one first parameter P21, P22, P23, P2 4 and at least one second parameter which is associated with at least a comparable vicinity feature is determined.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the method 300 according to the invention in the form of a flowchart.
  • step 310 the method 300 starts.
  • step 320 a rough position 210 of the automated vehicle 100 is determined.
  • step 330 first environmental data values are determined dependent on rough position 210, wherein the first environmental data values represent a target environment 220 of automated vehicle 100.
  • step 340 second environmental data values are acquired by means of an environmental sensor system 101 of the automated vehicle 100, wherein the second environmental data values represent an actual environment 230 of the automated vehicle 100.
  • step 350 a highly accurate position 240 of the automated vehicle 100 is determined, depending on a comparison between the current environment 230 and the target environment 220.
  • step 360 the automated vehicle 100 is operated, depending on the high accuracy position 240.
  • step 370 the method 300 ends.

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Abstract

Verfahren (300) und Vorrichtung (110) zum Betreiben (360) eines automatisierten Fahrzeugs (100) mit einem Schritt des Bestimmens (320) einer Grobposition (210) des automatisierten Fahrzeugs (100), einem Schritt des Bestimmens (330) von ersten Umgebungsdatenwerten abhängig von der Grobposition (210), wobei die ersten Umgebungsdatenwerte eine Soll-Umgebung (220) des automatisierten Fahrzeugs (100) repräsentieren, einem Schritt des Erfassens (340) von zweiten Umgebungsdatenwerten mittels einer Umfeldsensorik (101) des automatisierten Fahrzeugs (100), wobei die zweiten Umgebungsdatenwerte eine Ist-Umgebung (230) des automatisierten Fahrzeugs (100) repräsentieren, einem Schritt des Bestimmens (350) einer hochgenauen Position (240) des automatisierten Fahrzeugs (100), abhängig von einem Vergleich zwischen der Ist-Umgebung (230) und der Soll-Umgebung (220) und einem Schritt des Betreibens (360) des automatisierten Fahrzeugs (100), abhängig von der hochgenauen Position (240).

Description

Beschreibung Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs umfasst einen Schritt des Bestimmens einer
Grobposition des automatisierten Fahrzeugs, einen Schritt des Bestimmens von ersten Umgebungsdatenwerten abhängig von der Grobposition, einen Schritt des Erfassens von zweiten Umgebungsdatenwerten mittels einer Umfeldsensorik des automatisierten Fahrzeugs, einen Schritt des Bestimmens einer hochgenauen Position des
automatisierten Fahrzeugs und einen Schritt des Betreibens des automatisierten
Fahrzeugs.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs umfasst einen Schritt des Bestimmens einer Grobposition des automatisierten Fahrzeugs und einen Schritt des Bestimmens von ersten Umgebungsdatenwerten abhängig von der Grobposition, wobei die ersten Umgebungsdatenwerte eine Soll-Umgebung des automatisierten Fahrzeugs repräsentieren. Das Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt des Erfassens von zweiten Umgebungsdatenwerten mittels einer Umfeldsensorik des automatisierten Fahrzeugs, wobei die zweiten Umgebungsdatenwerte eine Ist-Umgebung des automatisierten Fahrzeugs repräsentieren, einen Schritt des Bestimmens einer hochgenauen Position des automatisierten Fahrzeugs, abhängig von einem Vergleich zwischen der Ist-Umgebung und der Soll-Umgebung und einen Schritt des Betreibens des automatisierten Fahrzeugs, abhängig von der hochgenauen Position.
Unter einem automatisierten Fahrzeug ist ein teil- oder hoch- oder vollautomatisiertes Fahrzeug zu verstehen.
Unter einer Grobposition ist eine Position, beispielsweise in GPS-Koordinaten, zu verstehen, die wenigstens so ungenau ist, dass ein automatisiertes Fahrzeug nicht abhängig von dieser Grobposition betrieben werden kann. Eine Grobposition ist beispielsweise eine Position wie sie von einem Navigationssystem bestimmt und/oder angezeigt wird. Eine Grobposition eines Fahrzeugs erlaubt beispielsweise eine
Lokalisierung bezogen auf einen Straßenabschnitt, allerdings ist bereits die Bestimmung einer Fahrspur, beispielsweise bei einer mehrspurigen Fahrbahn, nahezu
ausgeschlossen. Eine Grobposition wird - typischerweise - mit einer Ungenauigkeit von einigen Metern bestimmt, wobei die Ungenauigkeit unter anderem von der Umgebung des Fahrzeugs abhängt.
Unter einer hochgenauen Position ist eine Position zu verstehen, die wenigstens so genau ist, dass ein automatisiertes Fahrzeug abhängig von dieser hochgenauen Position betrieben werden kann. Eine hochgenaue Position ist beispielsweise so genau, dass eine Lokalisierung eines Fahrzeugs - bezogen auf eine Fahrspur und/oder relativ zu den Fahrspurgrenzen - möglich ist. Eine hochgenaue Position wird - typischerweise - mit einer Ungenauigkeit von höchstens 10cm bestimmt.
Unter einer Soll-Umgebung des automatisierten Fahrzeugs ist beispielsweise wenigstens ein Umgebungsmerkmal zu verstehen, welches sich aufgrund der Grobposition des automatisierten Fahrzeugs in Reichweite wenigstens eines Sensors einer Umfeldsensorik des automatisierten Fahrzeugs befinden soll. Beispielsweise wird die Grobposition mittels eines Navigationssystems derart bestimmt, dass das automatisierte Fahrzeug in der Nähe einer Tankstelle lokalisiert wird, wobei die Tankstelle von einer Karte des
Navigationssystems umfasst wird. Damit stellt die Tankstelle als Umgebungsmerkmal eine Soll-Umgebung des automatisierten Fahrzeugs dar, welches mittels wenigstens eines Sensors der Umfeldsensorik des automatisierten Fahrzeugs erfasst werden kann.
Unter einer Ist-Umgebung des automatisierten Fahrzeugs ist beispielsweise wenigstens ein Umgebungsmerkmal zu verstehen, welches mittels wenigstens einem Sensor einer Umfeldsensorik des automatisierten Fahrzeugs erfasst wird. Unter einer Umfeldsensorik ist wenigstens ein Sensor zu verstehen, welcher dazu ausgebildet ist, eine Ist-Umgebung des automatisierten Fahrzeugs in Form von zweiten Umgebungsdatenwerten zu erfassen.
Unter einem Betreiben automatisierten Fahrzeugs ist beispielsweise ein automatisiertes Steuern der Quer- und/oder Längssteuerung des automatisierten Fahrzeugs, abhängig von der hochgenauen Position, zu verstehen. Beispielsweise wird eine Lenkung des automatisierten Fahrzeugs ausgeführt, wenn sich das automatisierte Fahrzeug einer Kurve und/oder einer Fahrspurbegrenzung nähert und/oder wird eine - negative oder positive - Beschleunigung ausgeführt, wenn sich das automatisierte Fahrzeug einer Gefahrenstelle nähert oder nach einem Stillstand wieder losfährt.
Das Bestimmen einer hochgenauen Position kann sehr rechen- und/oder zeitaufwendig sein und/oder große Datenmengen benötigen. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass in einem ersten Schritt (nur) eine Grobposition bestimmt wird, was zum einen schnell und zum anderen ohne große Rechenleistung, beispielsweise mittels eines Navigationssystems, erfolgt. Anschließend erfolgt das Bestimmen der hochgenauen Position, wobei die hochgenaue Position aufgrund der vorab bestimmten Grobposition mittels eines durchgeführten Vergleichs der Soll-Umgebung und der Ist-Umgebung mit relativ kleinen Datenmengen und somit in einer derart kurzen Zeit bestimmt wird, dass ein sicheres Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs ermöglicht wird.
Vorzugsweise erfolgt das Bestimmen der ersten Umgebungsdatenwerte, indem die ersten Umgebungsdatenwerte aus einer Karte ausgelesen werden.
Unter einer Karte ist beispielsweise eine digitale Karte eines Navigationssystems zu verstehen, wobei die Karte in Form von Kartendatenwerten in einem Speicher des Navigationssystems oder auf einem Speichermedium des automatisierten Fahrzeugs abgelegt ist. In einer Ausführungsform ist die Karte beispielsweise in Form von
Kartendatenwerten mit einem GPS-Sensor und/oder einem Beschleunigungssensor und/oder einem weiteren Lokalisierungssensor derart verknüpft, dass eine Grobposition des automatisierten Fahrzeugs bestimmt werden kann.
Hierin zeigt sich der Vorteil, dass das Verfahren sehr schnell ausgeführt werden kann, da die Soll-Umgebung bereits als Karte in dem automatisierten Fahrzeug hinterlegt ist. Dies erhöht die Sicherheit beim Betreiben des automatisierten Fahrzeugs.
Vorzugsweise erfolgt das Bestimmen der ersten Umgebungsdatenwerte abhängig von der Umfeldsensorik des automatisierten Fahrzeugs.
Hierin zeigt sich der Vorteil, dass das Verfahren von jedem automatisierten Fahrzeug ausgeführt werden kann, wodurch das Verfahren vielfältig anwendbar ist und somit kostengünstig hergestellt werden kann. Besonders bevorzugt erfolgt das Bestimmen der ersten Umgebungsdatenwerte derart abhängig von der Umfeldsensorik des automatisierten Fahrzeugs, dass die Soll- Umgebung der zu erwartenden Ist-Umgebung des automatisierten Fahrzeugs entspricht.
Hierin zeigt sich Vorteil, dass der Vergleich besonders schnell und effektiv ausgeführt wird, wodurch sich die Genauigkeit der hochgenauen Position erhöht und somit die Sicherheit für das automatisierte Fahrzeug beim Betreiben zunimmt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Bestimmen der
hochgenauen Position, indem die Soll-Umgebung wenigstens ein Umgebungsmerkmal umfasst, wobei dem wenigstens einen Umgebungsmerkmal wenigstens ein erster Parameter zugeordnet ist, wobei die Ist-Umgebung wenigstens ein vergleichbares Umgebungsmerkmal umfasst, wobei dem wenigstens einen vergleichbaren
Umgebungsmerkmal wenigstens ein zweiter Parameter zugeordnet ist, und die hochgenaue Position abhängig von dem Vergleich zwischen dem wenigstens einen ersten Parameter und dem wenigstens einen zweiten Parameter bestimmt wird.
Unter dem wenigstens einen Umgebungsmerkmal und/oder dem wenigstens einen vergleichbaren Umgebungsmerkmal ist beispielweise ein Bauwerk (Gebäude, Brücke, Tunnel, etc.) und/oder ein Infrastrukturmerkmal (Schutzplanke, Fahrbahnmarkierung, Verkehrszeichen, etc.) und/oder ein Landschaftsmerkmal (Pflanze, Gewässer, Berg, Feld, etc.) zu verstehen. Beide Umgebungsmerkmalstypen, das wenigstens eine
Umgebungsmerkmal und das wenigstens eine vergleichbare Umgebungsmerkmal, sind vergleichbar, da beide das gleiche Umgebungsmerkmal repräsentieren, welches allerdings mit unterschiedlichen Mitteln bestimmt und/oder erfasst werden.
Unter dem wenigstens einen ersten Parameter und/oder dem wenigstens einen zweiten Parameter sind beispielsweise physikalische Größen (Länge, Winkel, etc.) zu verstehen, welche mittels einer Umfeldsensorik erfasst und/oder aus einer Karte ausgelesen werden können.
Hierin zeigt sich Vorteil, dass der Vergleich besonders schnell und effektiv ausgeführt wird, wodurch sich die Genauigkeit der hochgenauen Position erhöht und somit die Sicherheit für das automatisierte Fahrzeug beim Betreiben zunimmt. Besonders bevorzugt wird die hochgenaue Position abhängig von dem Vergleich zwischen dem wenigstens einen ersten Parameter und dem wenigstens einen zweiten Parameter bestimmt, indem die hochgenaue Position mittels einer Funktion des
Vergleichs, insbesondere einer Differenz des wenigstens einen ersten Parameters und des wenigstens einen zweiten Parameters, bestimmt wird.
Beide Parametertypen, der wenigstens eine erste Parameter und der wenigstens eine zweite Parameter, sind vergleichbar, da beide den gleichen Parameter repräsentieren, welcher allerdings mit unterschiedlichen Mitteln bestimmt und/oder erfasst werden.
Hierin zeigt sich der Vorteil, dass die hochgenaue Position ausgehend von kleinen Datenmengen, welche den wenigstens einen ersten und den wenigstens einen zweiten Parameter repräsentieren, mittels mathematischer Methoden in Form von Funktionen schnell, zuverlässig und mit einer großen Genauigkeit bestimmt werden kann.
Vorzugsweise erfolgt das Betreiben des automatisierten Fahrzeugs derart, dass das automatisierte Fahrzeug automatisiert entlang einer Trajektorie, welche abhängig von der hochgenauen Position bestimmt wird, betrieben wird. Dies erlaubt vorteilhafterweise ein sicheres und effektives Betreiben des automatisierten Fahrzeugs.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs umfasst erste Mittel zum Bestimmen einer Grobposition des automatisierten Fahrzeugs und zweite Mittel zum Bestimmen von ersten Umgebungsdatenwerten abhängig von der Grobposition, wobei die ersten Umgebungsdatenwerte eine Soll-Umgebung des automatisierten Fahrzeugs repräsentieren. Die Vorrichtung umfasst weiterhin dritte Mittel zum Erfassen von zweiten Umgebungsdatenwerten mittels einer Umfeldsensorik des automatisierten Fahrzeugs, wobei die zweiten Umgebungsdatenwerte eine Ist-Umgebung des automatisierten Fahrzeugs repräsentieren, vierte Mittel zum Bestimmen einer hochgenauen Position des automatisierten Fahrzeugs, abhängig von einem Vergleich zwischen der Ist-Umgebung und der Soll-Umgebung und fünfte Mittel zum Betreiben des automatisierten Fahrzeugs abhängig von der hochgenauen Position. Vorzugsweise sind die ersten Mittel und/oder die zweiten Mittel und/oder die dritten Mittel und/oder die vierten Mittel und/oder die fünften Mittel dazu 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 Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Figur 2 rein beispielhaft ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Figur 3 rein beispielhaft ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Ablaufdiagramms. Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 100, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 10 zum Betreiben 360 eines automatisierten Fahrzeugs 100 umfasst. Die Vorrichtung 1 10 umfasst erste Mittel 1 1 1 zum Bestimmen 320 einer Grobposition 210 des automatisierten Fahrzeugs 100, zweite Mittel 1 12 zum Bestimmen 330 von ersten Umgebungsdatenwerten abhängig von der Grobposition 210, wobei die ersten
Umgebungsdatenwerte eine Soll-Umgebung 220 des automatisierten Fahrzeugs 100 repräsentieren und dritte Mittel 1 13 zum Erfassen 340 von zweiten
Umgebungsdatenwerten mittels einer Umfeldsensorik 101 des automatisierten Fahrzeugs 100, wobei die zweiten Umgebungsdatenwerte eine Ist-Umgebung 230 des
automatisierten Fahrzeugs 100 repräsentieren. Die Vorrichtung 1 10 umfasst weiterhin vierte Mittel 1 14 zum Bestimmen 350 einer hochgenauen Position 240 des
automatisierten Fahrzeugs 100, abhängig von einem Vergleich zwischen der Ist- Umgebung 230 und der Soll-Umgebung 220 und fünfte Mittel 1 15 zum Betreiben 360 des automatisierten Fahrzeugs 100, abhängig von der hochgenauen Position 240. Die ersten Mittel 1 1 1 zum Bestimmen 320 einer Grobposition 210 sind beispielsweise als Navigationssystem ausgebildet, welches die Grobposition 210 des automatisierten Fahrzeugs 100 mittels GPS-Daten beschreibt. In einer weiteren Ausführungsform wird die Grobposition 210 beispielsweise mittels eines Beschleunigungssensors und/oder eines VM PS-Sensors bestimmt. In einer weiteren Ausführungsform sind die ersten Mittel 1 1 1 als Sende- und/oder Empfangseinheit ausgebildet, welche die Grobposition 210 bestimmt, indem diese von einer mobilen Positionsbestimmungseinheit, beispielsweise einem Smartphone, welches sich innerhalb des automatisierten Fahrzeugs 100 befindet, übertragen und mittels der ersten Mittel 1 1 1 empfangen wird. Die ersten Mittel 1 1 1 sind weiterhin dazu ausgebildet, die Grobposition 210 in Form von Datenwerten an die zweiten Mittel 1 12 zu übertragen.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens 300 sind unter einer Position
(Grobposition 210 und/oder hochgenaue Position 240) eine Position des automatisierten Fahrzeugs 100 und/oder die Orientierung des automatisierten Fahrzeugs 100 relativ zu dieser Position zu verstehen. Unter einer Orientierung ist beispielsweise die
Bewegungsrichtung des automatisierten Fahrzeugs 100 zu verstehen, welche in Form eines Vektors, ausgehend von der Position, und/oder in Form einer Himmelsrichtung repräsentiert wird.
Die zweiten Mittel 1 12 zum Bestimmen 330 von ersten Umgebungsdatenwerten abhängig von der Grobposition 210 sind beispielsweise als Recheneinheit (Prozessor,
Arbeitsspeicher, Festplatte) ausgebildet, welche eine entsprechende Software umfasst, um die ersten Umgebungsdatenwerte zu bestimmen. Dabei umfassen die zweiten Mittel 1 12 beispielsweise eine (digitale) Karte, welche die ersten Umgebungsdatenwerte umfasst.
In einer Ausführungsform sind die ersten Mittel 1 1 1 und die zweiten Mittel 1 12 identisch und als Navigationssystem ausgebildet.
Das Bestimmen 330 der ersten Umgebungsdatenwerte erfolgt beispielsweise derart, dass die Karte Umgebungsmerkmale, zusammen mit einer jeweiligen Position, umfasst und ausgehend von der Grobposition 210 die ersten Umgebungsdatenwerte genau das wenigstens eine Umgebungsmerkmal 221 - 224 umfassen, welches sich beispielsweise - nach vorgegebenen Kriterien - in der Nähe der Grobposition 210 und/oder in einer Bewegungsrichtung des automatisierten Fahrzeugs 100 befinden. Unter den
vorgegebenen Kriterien ist beispielsweise zu verstehen, dass alle Umgebungsmerkmale ausgewählt werden, die sich innerhalb eines bestimmten Abstandes zu der Grobposition 210 befinden.
In einer Ausführungsform umfasst die Karte der zweiten Mittel 1 12 das wenigstens eine Umgebungsmerkmal 221 - 224 zusammen mit der Position und physikalischen Größen, die das wenigstens eine Umgebungsmerkmal 221 - 224 (Breites eines Gebäudes, Breite einer Fahrbahn, Höhe einer Schutzplanke, Abstand eines Gebäudes zur Fahrbahn, Durchmesser eines Gewässers, Winkel einer Gebäudekante relativ zur Fahrbahn, Höhe eines Verkehrszeichens, Abstand eines Verkehrszeichens zur Fahrbahn, etc.)
beschreiben.
Die zweiten Mittels 1 12 sind weiterhin dazu ausgebildet, die Soll-Umgebung 220 in Form von ersten Umgebungsdatenwerten an die vierten Mittel 1 14 zu übertragen.
Die dritten Mittel 1 13 zum Erfassen 340 von zweiten Umgebungsdatenwerten mittels einer Umfeldsensorik 101 des automatisierten Fahrzeugs 100, wobei die zweiten
Umgebungsdatenwerte eine Ist-Umgebung 230 des automatisierten Fahrzeugs 100 repräsentieren, sind beispielsweise als Auswerteeinheit (Prozessor, Arbeitsspeicher, Festplatte) ausgebildet, welche mit der Umfeldsensorik 201 verbunden ist.
Die Umfeldsensorik 201 des austomatisierten Fahrzeugs 100 umfasst wenigstens einen Sensor, wobei der wenigstens eine Sensor beispielsweise ein Video- und/oder ein Radar- und/oder ein Lidar- und/oder ein Ultraschall- und/oder ein weiterer Sensor zum Erfassen einer Ist-Umgebung 230 des automatisierten Fahrzeugs 100, ist.
Die dritten Mittel 1 13 sind beispielsweise mittels einer geeigneten Software dazu ausgebildet ist, die zweiten Umgebungsdatenwerte zu erfassen und/oder auszuwerten, wobei die Auswertung abhängig von der Umfeldsensorik 201 erfolgt. Ist der wenigstens eine Sensor beispielsweise als Videosensor ausgebildet, erfolgt das Erfassen 340 der zweiten Umgebungsdatenwerte in Form eines Bildes, wobei die Auswertung eine
Objektklassifikation zur Bestimmung des wenigstens einen vergleichbaren
Umgebungsmerkmals in der Ist-Umgebung 230 umfasst. Die dritten Mittel 1 13 sind weiterhin dazu ausgebildet, die zweiten Umgebungsdatenwerte zu erfassen, indem die Ist-Umgebung 230 wenigstens ein vergleichbares Umgebungsmerkmal umfasst, wobei dem wenigstens einen vergleichbaren Umgebungsmerkmal wenigstens ein zweiter Parameter zugeordnet ist. Die dritten Mittels 1 13 sind weiterhin dazu ausgebildet, die Ist- Umgebung 230 in Form von zweiten Umgebungsdatenwerten an die vierten Mittel 1 14 zu übertragen.
Die vierten Mittel 1 14 zum Bestimmen 350 einer hochgenauen Position 240 des automatisierten Fahrzeugs 100, abhängig von einem Vergleich zwischen der Ist- Umgebung 230 und der Soll-Umgebung 220, sind beispielsweise als Recheneinheit (Prozessor, Arbeitsspeicher, Festplatte) ausgebildet. Die vierten Mittel 1 14 sind weiterhin dazu ausgebildet, die Soll-Umgebung 220 in Form von ersten Umgebungsdatenwerten und die Ist-Umgebung 230 in Form von zweiten Umgebungsdatenwerten zu empfangen.
Das Bestimmen 350 der hochgenauen Position 240 erfolgt beispielsweise, indem die Soll- Umgebung 220 wenigstens ein Umgebungsmerkmal 221 - 224 umfasst, wobei dem wenigstens einen Umgebungsmerkmal 221 - 224 wenigstens ein erster Parameter P21 , P22, P23, P24 zugeordnet ist, wobei die Ist-Umgebung 230 wenigstens ein vergleichbares Umgebungsmerkmal umfasst, wobei dem wenigstens einen vergleichbaren
Umgebungsmerkmal wenigstens ein zweiter Parameter zugeordnet ist, und die hochgenaue Position 240 abhängig von dem Vergleich zwischen dem wenigstens einen ersten Parameter P21 , P22, P23, P24 und dem wenigstens einen zweiten Parameter bestimmt wird.
In einer weiteren Ausführungsform wird die hochgenaue Position 240 abhängig von dem Vergleich zwischen dem wenigstens einen ersten Parameter P21 , P22, P23, P24 und dem wenigstens einen zweiten Parameter bestimmt, indem die hochgenaue Position 240 mittels einer Funktion des Vergleichs, insbesondere einer Differenz des wenigstens einen ersten Parameters P21 , P22, P23, P24 und des wenigstens einen zweiten Parameters, bestimmt wird. In einer Ausführungsform repräsentiert der wenigstens eine erste Parameter P21 , P22, P23, P24 einen ersten Vektor Vi des wenigstens einen Umgebungsmerkmals 221 - 224, welcher eine Länge und/oder die Ausrichtung dieser Länge (beispielsweise in GPS- Koordinaten) beschreibt. Mittels der Umfeldsensorik 101 (Video, Radar, Lidar, etc.) wird das wenigstens eine vergleichbare Umgebungsmerkmal in Form eines Bildes erfasst, wobei das Bild das wenigstens eine vergleichbare Umgebungsmerkmal derart
repräsentiert, dass dem wenigstens einen vergleichbaren Umgebungsmerkmal wenigstens ein zweiter Parameter zugeordnet ist. Beispielsweise wird mittels der
Recheneinheit der vierten Mittel 1 14, welche eine geeignete Software umfasst, ein zweiter Vektor V2, welcher mit dem ersten Vektor Vi vergleichbar ist, ausgehend von dem Bild bestimmt. Aufgrund des Vergleichs der beiden Vektoren Vi und V2, beispielsweise mittels einer ersten Funktion (der Differenz der Vektoren) f1(V1,V2) = \ - V2 und/oder einer zweiten Funktion (der Differenz des Betrags der Vektoren) f2(V1, V2) = \V± - v2 \ bzw. alternativ f2(V , V2) = Γ ΊΙ - | 2 | und/oder mittels wenigstens einer weiteren Funktion /3 = f3{VlrV2) wird ausgehend von den jeweiligen Funktionswerten, beispielsweise mittels eines Vergleichs mit in den vierten Mitteln 1 14 hinterlegten Referenzwerten und/oder Referenzvektoren, die hochgenaue Position 240, abhängig von wenigstens einer der oben beschriebenen Vergleichsoptionen (Funktionen) bestimmt.
Die fünften Mittel 1 15 zum Betreiben 360 des automatisierten Fahrzeugs 100, abhängig von der hochgenauen Position 240, sind beispielsweise als wenigstens ein Steuergerät, zum Steuern einer Quer- und/oder Längssteuerung des automatisierten Fahrzeugs 100, ausgebildet.
In einer weiteren Ausführungsform sind die fünften Mittel 1 15 beispielsweise derart als wenigstens ein Steuergerät ausgebildet, dass das Betreiben 360 des automatisierten Fahrzeugs 100 derart erfolgt, dass das automatisierte Fahrzeug (100) automatisiert entlang einer Trajektorie 250, welche abhängig von der hochgenauen Position (240) bestimmt wird, betrieben wird.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens 300 zum Betreiben 360 eines automatisierten Fahrzeugs 100, wobei hier beispielhaft das Betreiben 360 des automatisierten Fahrzeugs 100 derart erfolgt, dass das automatisierte Fahrzeug 100 automatisiert entlang einer Trajektorie 250, welche abhängig von der hochgenauen Position 240 bestimmt wird, betrieben wird. Das automatisierte Fahrzeug 100 befindet sich auf einem Verkehrsweg 224. Abhängig von der Grobposition 210 des automatisierten Fahrzeugs 100 werden erste
Umgebungsdatenwerte bestimmt, die eine Soll-Umgebung 220 des Fahrzeugs
repräsentieren, wobei von der Soll-Umgebung 220 Umgebungsmerkmale 221 - 224 umfasst werden, welche hier beispielhaft als ein Gebäude 221 , ein Gewässer 222, ein Verkehrszeichen 223 und ein Verkehrsweg 224 ausgebildet sind. Jedem
Umgebungsmerkmal 221 - 224 ist wenigstens ein erster Parameter P21 , P22, P23, P24 zugeordnet. Der Parameter P21 repräsentiert eine Breite des Gebäudes 221 . Der
Parameter P22 repräsentiert eine Ausdehnung des Gewässers 222, der Parameter P23repräsentiert einen Abstand des Verkehrszeichens 223 zu dem Verkehrsweg 224 und der Parameter P24repräsentiert eine Breite des Verkehrsweges 224.
Abhängig von einem Vergleich zwischen der Ist-Umgebung 230 und der Soll-Umgebung 220 wird, beispielsweise mittels einer Funktion des Vergleichs zwischen dem wenigstens einen ersten Parameter P21 , P22, P23, P24 und wenigstens einem zweiten Parameter, welcher wenigstens einem vergleichbaren Umgebungsmerkmal zugeordnet ist, die hochgenaue Position 240 des automatisierten Fahrzeugs 100 bestimmt.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens 300 in Form eines Ablaufdiagramms. In Schritt 310 startet das Verfahren 300.
In Schritt 320 wird eine Grobposition 210 des automatisierten Fahrzeugs 100 bestimmt.
In Schritt 330 werden erste Umgebungsdatenwerte abhängig von der Grobposition 210 bestimmt, wobei die ersten Umgebungsdatenwerte eine Soll-Umgebung 220 des automatisierten Fahrzeugs 100 repräsentieren.
In Schritt 340 werden zweite Umgebungsdatenwerte mittels einer Umfeldsensorik 101 des automatisierten Fahrzeugs 100 erfasst, wobei die zweiten Umgebungsdatenwerte eine Ist-Umgebung 230 des automatisierten Fahrzeugs 100 repräsentieren.
In Schritt 350 wird eine hochgenaue Position 240 des automatisierten Fahrzeugs 100, abhängig von einem Vergleich zwischen der Ist-Umgebung 230 und der Soll-Umgebung 220 bestimmt.
In Schritt 360 wird das automatisierte Fahrzeug 100, abhängig von der hochgenauen Position 240, betrieben.
In Schritt 370 endet das Verfahren 300.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren (300) zum Betreiben (360) eines automatisierten Fahrzeugs (100) mit folgenden Schritten:
- Bestimmen (320) einer Grobposition (210) des automatisierten Fahrzeugs (100);
- Bestimmen (330) von ersten Umgebungsdatenwerten abhängig von der
Grobposition (210),
o wobei die ersten Umgebungsdatenwerte eine Soll-Umgebung (220) des automatisierten Fahrzeugs (100) repräsentieren;
- Erfassen (340) von zweiten Umgebungsdatenwerten mittels einer
Umfeldsensorik (101 ) des automatisierten Fahrzeugs (100),
o wobei die zweiten Umgebungsdatenwerte eine Ist-Umgebung (230) des automatisierten Fahrzeugs (100) repräsentieren;
- Bestimmen (350) einer hochgenauen Position (240) des automatisierten
Fahrzeugs (100),
o abhängig von einem Vergleich zwischen der Ist-Umgebung (230) und der Soll-Umgebung (220); und
- Betreiben (360) des automatisierten Fahrzeugs (100),
o abhängig von der hochgenauen Position (240).
2. Verfahren (300) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• das Bestimmen (330) der ersten Umgebungsdatenwerte erfolgt, o indem die ersten Umgebungsdatenwerte aus einer Karte
ausgelesen werden.
3. Verfahren (300) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• das Bestimmen (330) der ersten Umgebungsdatenwerte abhängig von der Umfeldsensorik (101 ) des automatisierten Fahrzeugs (100) erfolgt.
4. Verfahren (300) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
• das Bestimmen (330) der ersten Umgebungsdatenwerte derart abhängig von der Umfeldsensorik (101 ) des automatisierten Fahrzeugs (100) erfolgt, dass
o die Soll-Umgebung (220) der zu erwartenden Ist-Umgebung (230) des automatisierten Fahrzeugs (100) entspricht.
5. Verfahren (300) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• das Bestimmen (350) der hochgenauen Position (240) erfolgt, indem o die Soll-Umgebung (220) wenigstens ein Umgebungsmerkmal
(221 - 224) umfasst,
o wobei dem wenigstens einen Umgebungsmerkmal (221 - 224) wenigstens ein erster Parameter P21 , P22, P23, P24 zugeordnet ist, o wobei die Ist-Umgebung (230) wenigstens ein vergleichbares
Umgebungsmerkmal umfasst,
o wobei dem wenigstens einen vergleichbaren Umgebungsmerkmal wenigstens ein zweiter Parameter zugeordnet ist, und o die hochgenaue Position (240) abhängig von dem Vergleich
zwischen dem wenigstens einen ersten Parameter P21 , P22, P23, P24 und dem wenigstens einen zweiten Parameter bestimmt wird.
6. Verfahren (300) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
• die hochgenaue Position (240) abhängig von dem Vergleich zwischen dem wenigstens einen ersten Parameter P21 , P22, P23, P24 und dem wenigstens einen zweiten Parameter bestimmt wird, indem die hochgenaue Position (240) mittels einer Funktion des Vergleichs,
o insbesondere einer Differenz des wenigstens einen ersten
Parameters P21 , P22, P23, P24 und des wenigstens einen zweiten Parameters,
bestimmt wird. Verfahren (300) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
• das Betreiben (360) des automatisierten Fahrzeugs (100) derart erfolgt, dass das automatisierte Fahrzeug (100) automatisiert entlang einer Trajektorie 250,
o welche abhängig von der hochgenauen Position (240) bestimmt wird,
betrieben wird.
Vorrichtung (1 10) zum Betreiben (360) eines automatisierten Fahrzeugs (100) mit folgenden Mitteln:
- Erste Mittel (1 1 1 ) zum Bestimmen (320) einer Grobposition (210) des
automatisierten Fahrzeugs (100);
- Zweite Mittel (1 12) zum Bestimmen (330) von ersten Umgebungsdatenwerten abhängig von der Grobposition (210),
o wobei die ersten Umgebungsdatenwerte eine Soll-Umgebung (220) des automatisierten Fahrzeugs (100) repräsentieren;
- Dritte Mittel (1 13) zum Erfassen (340) von zweiten Umgebungsdatenwerten mittels einer Umfeldsensorik (101 ) des automatisierten Fahrzeugs (100),
o wobei die zweiten Umgebungsdatenwerte eine Ist-Umgebung (230) des automatisierten Fahrzeugs (100) repräsentieren;
- Vierte Mittel (1 14) zum Bestimmen (350) einer hochgenauen Position (240) des automatisierten Fahrzeugs (100),
o abhängig von einem Vergleich zwischen der Ist-Umgebung (230) und der Soll-Umgebung (220); und
- Fünfte Mittel (1 15) zum Betreiben (360) des automatisierten Fahrzeugs (100), o abhängig von der hochgenauen Position (240).
Vorrichtung (1 10) nach Anspruch 8, 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) und/oder die fünften Mittel (1 15) dazu ausgebildet sind, ein Verfahren (300) gemäß wenigstens einem der Verfahrensansprüche 2 bis 7 auszuführen.
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