EP4767013A1

EP4767013A1 - Verfahren zur merkmalsbasierten lokalisierung eines fahrzeugs

Info

Publication number: EP4767013A1
Application number: EP24737022.4A
Authority: EP
Inventors: Florian Ries
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2023-08-24
Filing date: 2024-06-21
Publication date: 2026-07-01
Also published as: WO2025040285A1; DE102023003483B3; CN121713044A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur merkmalsbasierten Lokalisierung eines Fahrzeugs (1), wobei sensorisch erfasste Infrastrukturmerkmale (IM) mit in einer digitalen Karte hinterlegten Referenzmerkmalen (RM) abgeglichen werden. Erfindungsgemäß wird die merkmalsbasierte Lokalisierung in zwei parallelen Signalzweigen (Z1, Z2) ausgeführt, wobei die Infrastrukturmerkmale (IM) im ersten Signalzweig (Z1) mit einer ersten Sensoranordnung (S1) des Fahrzeugs (1) in einem ersten Sensorraum (SR1) erfasst werden und im zweiten Signalzweig (Z2) mit einer zweiten Sensoranordnung (S2) des Fahrzeugs (1) in einem zweiten Sensorraum (SR2) erfasst werden, wobei die Referenzmerkmale (RM) im ersten Signalzweig (Z1) in einem ersten Speicherraum (SP1) der digitalen Karte hinterlegt sind und im zweiten Signalzweig (Z2) in einem zweiten Speicherraum (SP2) der digitalen Karte hinterlegt sind, wobei in den beiden Sensorräumen (SR1, SR2) und/oder Speicherräumen (SP1, SP2) gemeinsame Infrastrukturmerkmale (IM) bzw. gemeinsame Referenzmerkmale (RM) identifiziert werden und die identifizierten gemeinsamen Infrastrukturmerkmale (IM) bzw. Referenzmerkmale (RM) aus einem der beiden Sensorräume (SR1, SR2) bzw. Speicherräume (SP1, SP2) ausgeblendet werden und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen werden.

Description

Verfahren zur merkmalsbasierten Lokalisierung eines Fahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur merkmalsbasierten Lokalisierung eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 102019 001 450 A1 beschrieben, ein Verfahren zur Bereitstellung von Daten zur Lokalisierung eines Fahrzeugs anhand von Landmarkeninformationen, die in einer digitalen Karte hinterlegt sind, bekannt. Außerhalb des Fahrzeugs, auf einem fahrzeugexternen Server, werden in der digitalen Karte Stellen ermittelt, an welchen Mehrdeutigkeiten bezüglich der Landmarkeninformationen vorhanden sind, wobei diese Stellen in einem Mehrdeutigkeitslayer der digitalen Karte registriert werden und wobei dem Fahrzeug die digitale Karte zusammen mit dem Mehrdeutigkeitslayer zum Abruf bereitgestellt wird.

In der DE 102017 126 925 A1 wird eine automatisierte Co-Pilotsteuerung für autonome Fahrzeuge beschrieben. Ein Steuerungssystem für ein Fahrzeug beinhaltet mindestens eine Steuerung. Die Steuerung ist programmiert, um erste Sensormesswerte von einer ersten Gruppe von Sensoren zu empfangen und eine erste Fahrzeugpose basierend auf den ersten Sensormesswerten zu erhalten. Die erste Fahrzeugpose beinhaltet einen ersten Standort und eine erste Orientierung des Fahrzeugs. Die Steuerung ist auch programmiert, um zweite Sensormesswerte von einer zweiten Gruppe von Sensoren zu empfangen und eine zweite Fahrzeugpose basierend auf den zweiten Sensormesswerten bereitzustellen. Die zweite Fahrzeugpose beinhaltet einen zweiten Standort und eine zweite Orientierung des Fahrzeugs. Die Steuerung ist ferner programmiert, um in Reaktion auf die erste Fahrzeugpose außerhalb eines vorbestimmten Bereichs der zweiten Fahrzeugpose ein Diagnosesignal zu erzeugen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur merkmalsbasierten Lokalisierung eines Fahrzeugs anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur merkmalsbasierten Lokalisierung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

In einem Verfahren zur merkmalsbasierten Lokalisierung eines Fahrzeugs, auch als landmarkenbasierte Lokalisierung bezeichnet, wird ein Abgleich von sensorisch erfassten Infrastrukturmerkmalen, d. h. Merkmalen von Infrastrukturelementen aus einer Umgebung des Fahrzeugs, mit in einer digitalen Karte hinterlegten Referenzmerkmalen, d. h. gespeicherten Merkmalen von Infrastrukturelementen, durchgeführt.

Erfindungsgemäß wird die merkmalsbasierte Lokalisierung zweifach ausgeführt. Dabei wird die merkmalsbasierte Lokalisierung in zwei parallelen Signalzweigen ausgeführt, wobei die Infrastrukturmerkmale im ersten Signalzweig mit einer ersten Sensoranordnung des Fahrzeugs in einem ersten Sensorraum erfasst werden und im zweiten Signalzweig mit einer zweiten Sensoranordnung des Fahrzeugs in einem zweiten Sensorraum erfasst werden und wobei die Referenzmerkmale im ersten Signalzweig in einem ersten Speicherraum der digitalen Karte hinterlegt sind und im zweiten Signalzweig in einem zweiten Speicherraum der digitalen Karte hinterlegt sind.

Dabei ist vorgesehen, dass in den beiden Sensorräumen und/oder Speicherräumen gemeinsame Infrastrukturmerkmale bzw. gemeinsame Referenzmerkmale, d. h. jeweils die Merkmale von gleichen Infrastrukturelementen, identifiziert werden und dass die identifizierten gemeinsamen Infrastrukturmerkmale bzw. Referenzmerkmale aus einem der beiden Sensorräume bzw. Speicherräume ausgeblendet werden und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen werden, d. h. nicht berücksichtigt werden.

D. h. in den beiden Sensorräumen werden gemeinsame Infrastrukturmerkmale, d. h. die Merkmale von gleichen Infrastrukturelementen aus der Umgebung des Fahrzeugs, identifiziert und aus einem der beiden Sensorräume ausgeblendet und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen, und/oder in den beiden Speicherräumen werden gemeinsame Referenzmerkmale, d. h. die Merkmale von gleichen in der digitalen Karte gespeicherten Infrastrukturelementen, identifiziert und aus einem der beiden Speicherräume ausgeblendet und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen.

In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens werden die in den beiden Signalzweigen erhaltenen Ergebnisse der Lokalisierung fusioniert oder zur gegenseitigen Plausibilisierung herangezogen.

Die beschriebene Lösung ermöglicht eine Kombination zweier merkmalsbasierter Lokalisierungsmethoden und eine höhere Sicherheit bei der Lokalisierung. Sie ermöglicht insbesondere eine äußerst zuverlässige Fahrzeuglokalisierung in der vorteilhafterweise als HD-Karte ausgebildeten digitalen Karte. Diese Fahrzeuglokalisierung ist insbesondere für automatisierte Fahrfunktionen erforderlich. Anforderungen an die Sicherheit der Lokalisierung können sehr hoch sein, insbesondere bei SAE-Stufen über der SAE-Stufe 2. Es ist daher von Vorteil, mehrere unabhängige Lokalisierungsmethoden zu kombinieren, damit sie sich gegenseitig überwachen können. Eine Herausforderung besteht dabei darin, deren Unabhängigkeit sicherzustellen.

Im Stand der Technik wird beispielsweise eine Kombination aus einer auf einem globalen Navigationssatellitensystem (GNSS) basierenden Lokalisierung und der merkmalsbasierten Lokalisierung verwendet, um ein hohes Maß an Lokalisierungssicherheit zu erreichen. GNSS-basierte Positionierungssysteme mit Integrität erfordern jedoch spezielle Hardware und teure Korrekturdatendienste.

Bei Lösungen, die mehrere merkmalsbasierte Lokalisierungsmethoden kombinieren, basieren die Lokalisierungen insbesondere auf unterschiedlichen Sensoren, wenn möglich sogar auf unterschiedlichen Messverfahren, beispielsweise auf Messverfahren mittels Kamera und Messverfahren mittels Radar und Messverfahren mittels Lidar, und insbesondere separaten sensorspezifischen Lokalisierungsebenen in der digitalen Karte, um die erforderliche Unabhängigkeit sicherzustellen. Dies schließt jedoch Fehler mit gemeinsamer Ursache nicht vollständig aus. Einige Lokalisierungsfehler hängen mit der Mehrdeutigkeit oder Wiederholbarkeit der Struktur der Umgebung des Fahrzeugs zusammen. Dies kann dazu führen, dass zwei merkmalsbasierte Lokalisierungen die gleichen Fehler machen. Mit dem hier beschriebenen Verfahren wird insbesondere dieses Problem gelöst.

In der hier beschriebenen Lösung wird insbesondere zunächst identifiziert, welche der

Merkmale in beiden Sensorräumen mit denselben Infrastrukturelementen Zusammenhängen. Indem die gemeinsamen Merkmale insbesondere aus einem der beiden Sensorräume ausgeblendet werden, können nun die Fehler mit gemeinsamer Ursache vermieden werden.

Durch die beschriebene Lösung wird es ermöglicht, eine sicherere Dekomposition mit zwei merkmalsbasierten Lokalisierungsalgorithmen bereitzustellen, da häufig auftretende Fehler mit gemeinsamer Ursache im Zusammenhang mit der Mehrdeutigkeit oder Wiederholbarkeit der Struktur der Umgebung des Fahrzeugs vermieden werden können.

In einer möglichen Ausführungsform wird die merkmalsbasierte Lokalisierung gleichzeitig in zwei Durchgängen durchgeführt, wobei im ersten Durchgang die identifizierten gemeinsamen Infrastrukturmerkmale bzw. Referenzmerkmale aus dem ersten Sensorraum bzw. aus dem ersten Speicherraum ausgeblendet werden und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen werden und im zweiten Durchgang die identifizierten gemeinsamen Infrastrukturmerkmale bzw. Referenzmerkmale aus dem zweiten Sensorraum bzw. aus dem zweiten Speicherraum ausgeblendet werden und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen werden.

D. h. im ersten Durchgang werden in den beiden Sensorräumen gemeinsame Infrastrukturmerkmale, d. h. die Merkmale von gleichen Infrastrukturelementen aus der Umgebung des Fahrzeugs, identifiziert und aus dem ersten Sensorraum ausgeblendet und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen, und/oder in den beiden Speicherräumen werden gemeinsame Referenzmerkmale, d. h. die Merkmale von gleichen in der digitalen Karte gespeicherten Infrastrukturelementen, identifiziert und aus dem ersten Speicherraum ausgeblendet und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen. Gleichzeitig werden im zweiten Durchgang in den beiden Sensorräumen gemeinsame Infrastrukturmerkmale, d. h. die Merkmale von gleichen Infrastrukturelementen aus der Umgebung des Fahrzeugs, identifiziert und aus dem zweiten Sensorraum ausgeblendet und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen, und/oder in den beiden Speicherräumen werden gemeinsame Referenzmerkmale, d. h. die Merkmale von gleichen in der digitalen Karte gespeicherten Infrastrukturelementen, identifiziert und aus dem zweiten Speicherraum ausgeblendet und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen.

In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens werden im jeweiligen Durchgang die in den beiden Signalzweigen erhaltenen Ergebnisse der Lokalisierung fusioniert oder zur gegenseitigen Plausibilisierung herangezogen. In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens werden die in beiden Durchgängen in den beiden Signalzweigen erhaltenen Ergebnisse der Lokalisierung und/oder Ergebnisse der Fusionen oder Plausibilisierungen in den beiden Durchgängen für eine Arbitration verwendet.

Diese Vorgehensweise mit den beiden gleichzeitigen Durchgängen ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Merkmalsdichten vergleichbar oder sehr situationsabhängig sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform eines Verfahrens zur merkmalsbasierten Lokalisierung eines Fahrzeugs,

Fig. 2 schematisch ein Ausblenden von gemeinsamen Merkmalen, und

Fig. 3 schematisch eine Weiterbildung des Verfahrens.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Im Folgenden wird anhand der Figuren 1 bis 3 eine Kombination zweier merkmalsbasierter Lokalisierungsmethoden mit einer höheren Sicherheit bei der Lokalisierung eines Fahrzeugs 1 beschrieben.

Insbesondere für automatisierte Fahrfunktionen ist eine äußerst zuverlässige Fahrzeuglokalisierung in einer als HD-Karte ausgebildeten digitalen Karte erforderlich, denn insbesondere für das hochautomatisierte Fahren muss das Fahrzeug 1 seine Umgebung genau kennen, um Manöver entsprechend zu planen. Entsprechende Informationen von Sensoren des Fahrzeugs 1 sind in ihrer Reichweite sehr begrenzt. Eine als HD-Karte, d. h. hochauflösende Karte, ausgebildete digitale Karte kann diese Umgebungsinformationen liefern, sofern das Fahrzeug 1 in der digitalen Karte korrekt positioniert werden kann. Mit der exakt ausgerichteten Position des Fahrzeugs 1 in der digitalen Karte kann die digitale Karte eine reichweitenunabhängige und verdeckungsfreie Erweiterung einer sensorgestützten Fahrspurerkennung liefern.

Es gibt verschiedene Lokalisierungsarten, insbesondere die auf einem globalen Navigationssatellitensystem (GNSS) basierende Lokalisierung, die Lokalisierung anhand semantischer Merkmale und die Lokalisierung basierend auf Low-Ievel Sensor Merkmalen. Die GNSS-basierte Lokalisierung erfordert nur eine Georeferenzierung, ist auf Satellitenempfang angewiesen, kann lokale Offsets aufweisen und ermöglicht keine inhärente Positionierung auf Fahrspurebene in der digitalen Karte. Die Lokalisierung anhand semantischer Merkmale verwendet beispielsweise Linienmarkierungen, Schranken und Schilder. Die semantischen Merkmale sind oft bereits in der digitalen Karte vorhanden. Diese Lokalisierung ist sensorunabhängig. Sie weist eine geringe Merkmalsdichte auf. Die Lokalisierung basierend auf Low-Ievel Sensor Merkmalen weist eine hohe Merkmalsdichte auf, ist sensorspezifisch und benötigt eine zusätzliche dedizierte Ebene in der digitalen Karte.

Anforderungen an die Sicherheit der Lokalisierung können sehr hoch sein, insbesondere bei SAE-Stufen über der SAE-Stufe 2. Es ist daher von Vorteil, mehrere unabhängige Lokalisierungsmodule zu kombinieren, damit sie sich gegenseitig überwachen können. Dadurch kann jedes niedrigere ASIL- und SOTIF-Anforderungen haben. Darüber hinaus kann diese Kombination genutzt werden, um eine Genauigkeit der Lokalisierung zu erhöhen. Dies wird beispielsweise durch eine Datenfusion erreicht.

Im Stand der Technik wird beispielsweise eine Kombination aus GNSS-basierter Lokalisierung und merkmalsbasierter Lokalisierung verwendet, um ein hohes Maß an Lokalisierungssicherheit zu erreichen. GNSS-basierte Positionierungssysteme mit Integrität erfordern jedoch spezielle Hardware und teure Korrekturdatendienste.

Bei Lösungen, die mehrere merkmalsbasierte Lokalisierungsmethoden kombinieren, basieren die Lokalisierungen insbesondere auf unterschiedlichen Sensoren, wenn möglich sogar auf unterschiedlichen Messverfahren, beispielsweise auf Messverfahren mittels Kamera und Messverfahren mittels Radar und Messverfahren mittels Lidar, und insbesondere separaten sensorspezifischen Lokalisierungsebenen in der digitalen Karte, um die erforderliche Unabhängigkeit sicherzustellen. Dies schließt jedoch Fehler mit gemeinsamer Ursache nicht vollständig aus. Einige Lokalisierungsfehler hängen mit der Mehrdeutigkeit oder Wiederholbarkeit der Struktur der Umgebung des Fahrzeugs 1 zusammen. Dies kann dazu führen, dass zwei merkmalsbasierte Lokalisierungen die gleichen Fehler machen.

Mit dem im Folgenden näher beschriebenen Verfahren wird insbesondere dieses Problem gelöst.

In diesem Verfahren zur merkmalsbasierten Lokalisierung des Fahrzeugs 1 , auch als landmarkenbasierte Lokalisierung bezeichnet, werden sensorisch erfasste Infrastrukturmerkmale IM, d. h. Merkmale von Infrastrukturelementen aus der Umgebung des Fahrzeugs 1 , mit in der digitalen Karte hinterlegten Referenzmerkmalen RM, d. h. gespeicherten Merkmalen von Infrastrukturelementen, abgeglichen.

Bei dem hier beschriebenen Verfahren wird die merkmalsbasierte Lokalisierung zweifach, d. h. insbesondere in zwei parallelen Signalzweigen Z1, Z2, ausgeführt, insbesondere mit zwei verschiedenen Lokalisierungsmethoden. Dabei werden die Infrastrukturmerkmale IM im ersten Signalzweig Z1 mit einer ersten Sensoranordnung S1 des Fahrzeugs 1 in einem ersten Sensorraum SR1 erfasst und im zweiten Signalzweig Z2 mit einer zweiten Sensoranordnung S2 des Fahrzeugs 1 in einem zweiten Sensorraum SR2 erfasst, wobei die Referenzmerkmale RM im ersten Signalzweig Z1 in einem ersten Speicherraum SP1 der digitalen Karte hinterlegt sind und im zweiten Signalzweig Z2 in einem zweiten Speicherraum SP2 der digitalen Karte hinterlegt sind.

Dabei ist vorgesehen, dass in den beiden Sensorräumen SR1 , SR2 und/oder Speicherräumen SP1 , SP2 gemeinsame Infrastrukturmerkmale IM bzw. gemeinsame Referenzmerkmale RM, d. h. jeweils die Merkmale von gleichen Infrastrukturelementen, identifiziert werden und dass die identifizierten gemeinsamen Infrastrukturmerkmale IM bzw. Referenzmerkmale RM aus einem der beiden Sensorräume SR1, SR2 bzw.

Speicherräume SP1 , SP2 ausgeblendet werden und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen werden, d. h. nicht berücksichtigt werden.

D. h. in den beiden Sensorräumen SR1 , SR2 werden gemeinsame Infrastrukturmerkmale IM, d. h. die Merkmale von gleichen Infrastrukturelementen aus der Umgebung des Fahrzeugs 1 , identifiziert und aus einem der beiden

Sensorräume SR1 , SR2 ausgeblendet und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen, und/oder in den beiden Speicherräumen SP1 , SP2 werden gemeinsame Referenzmerkmale RM, d. h. die Merkmale von gleichen in der digitalen Karte gespeicherten Infrastrukturelementen, identifiziert und aus einem der beiden Speicherräume SP1 , SP2 ausgeblendet und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen.

In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens werden die in den beiden Signalzweigen Z1, Z2 erhaltenen Ergebnisse E1, E2 der Lokalisierung fusioniert oder zur gegenseitigen Plausibilisierung P herangezogen.

Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der merkmalsbasierten Lokalisierung des Fahrzeugs 1 mit den zwei verschiedenen Lokalisierungsmethoden. Bei der ersten Lokalisierungsmethode kann es sich beispielsweise um eine Lokalisierung mittels semantischer Landmarken als Infrastrukturmerkmale IM handeln, die im ersten Signalzweig Z1 mit der ersten Sensoranordnung S1 des Fahrzeugs 1 , beispielsweise mit einer Kamera, im ersten Sensorraum SR1 erfasst werden. Bei der zweiten Lokalisierungsmethode kann es sich beispielsweise um Punktwolken von Infrastrukturmerkmalen IM handeln, die im zweiten Signalzweig Z2 mit der zweiten Sensoranordnung S2 des Fahrzeugs 1 , beispielsweise mit einem Lidar oder Radar, im zweiten Sensorraum SR2 erfasst werden.

Im ersten Signalzweig Z1 werden zur Lokalisierung die mit der ersten Sensoranordnung S1 des Fahrzeugs 1 im ersten Sensorraum SR1 erfassten Infrastrukturmerkmale IM mit den im ersten Speicherraum SP1 der digitalen Karte hinterlegten Referenzmerkmalen RM abgeglichen und dadurch im ersten Signalzweig Z1 ein Ergebnis E1 der Lokalisierung ermittelt. Ebenso werden im zweiten Signalzweig Z2 zur Lokalisierung die mit der zweiten Sensoranordnung S2 des Fahrzeugs 1 im zweiten Sensorraum SR2 erfassten Infrastrukturmerkmale IM mit den im zweiten Speicherraum SP2 der digitalen Karte hinterlegten Referenzmerkmalen RM abgeglichen und dadurch im zweiten Signalzweig Z2 ein Ergebnis E2 der Lokalisierung ermittelt.

Vorteilhafterweise werden diese in den beiden Signalzweigen Z1, Z2 erhaltenen Ergebnisse E1, E2 der Lokalisierung zur Dekomposition D, gegenseitigen Plausibilisierung P und/oder Fusion F herangezogen. Die Fusion F kann sich auf jede Methode beziehen, die verwendet wird, um die beiden Ergebnisse E1, E2 der Lokalisierung und ihre Genauigkeitsschätzungen zu kombinieren.

Bei der hier beschriebenen Lösung ist zusätzlich vorgesehen, dass, wie oben bereits erwähnt, in den beiden Sensorräumen SR1 , SR2 und/oder Speicherräumen SP1 , SP2 gemeinsame Infrastrukturmerkmale IM bzw. gemeinsame Referenzmerkmale RM identifiziert werden und dass die identifizierten gemeinsamen Infrastrukturmerkmale IM bzw. Referenzmerkmale RM aus einem der beiden Sensorräume SR1, SR2 bzw. Speicherräume SP1 , SP2 ausgeblendet werden und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen werden.

In der hier beschriebenen Lösung wird insbesondere zunächst identifiziert, welche der Merkmale in beiden Sensorräumen SR1, SR2 mit denselben Infrastrukturelementen Zusammenhängen, d. h. beide Sensortechnologien erkennen ein Lokalisierungsmerkmal an derselben Struktur. In der einfachsten Implementierung kann dieser Hinweis einfach durch räumliche Nähe erfolgen, d. h. durch die Feststellung, dass die Merkmale beider Sensortechnologien ungefähr übereinander liegen. Die Genauigkeit dieser Assoziation kann erhöht werden, indem auch Merkmalsdeskriptoren und/oder Clusterformen verarbeitet werden, um festzustellen, ob es sich um Strukturklassen handelt, die typischerweise gemeinsame Merkmale erzeugen. Dies kann entweder eine explizite Klassifizierung sein, z. B. "dies ist ein Pfahl, der normalerweise sowohl von Radar als auch von Kamera erfasst wird", oder ein auf maschinellem Lernen basierender Klassifikator, der die Assoziation implizit gelernt hat.

Indem die gemeinsamen Merkmale insbesondere aus einem der beiden Sensorräume SR1 , SR2 ausgeblendet werden, können nun die Fehler mit gemeinsamer Ursache vermieden werden. Wenn einer der Sensorräume SR1, SR2 durchweg viel dichter an Merkmalen ist als der andere, kann die Ausblendung einfach statisch dort vorgenommen werden.

Im Beispiel gemäß Figur 2 werden somit die Infrastrukturmerkmale IM im ersten Signalzweig Z1 mit der ersten Sensoranordnung S1 des Fahrzeugs 1 im ersten Sensorraum SR1 erfasst und im zweiten Signalzweig Z2 mit der zweiten Sensoranordnung S2 des Fahrzeugs 1 im zweiten Sensorraum SR2 erfasst. Anschließend erfolgt die Identifikation I der gemeinsamen Merkmale und anschließend das Ausblenden A der identifizierten gemeinsamen Merkmale. Im dargestellten Beispiel werden diese gemeinsamen Merkmale als gemeinsame Referenzmerkmale RM im zweiten Signalzweig Z2 aus dem zweiten Speicherraum SP2 ausgeblendet, so dass im zweiten Signalzweig Z2 nur noch entsprechend ausgedünnte Referenzmerkmale DRM für die Lokalisierung verwendet werden.

Die Lokalisierung erfolgt dann vorteilhafterweise wie oben zu Figur 1 beschrieben, nur dass hierfür im zweiten Signalzweig Z2 die ausgedünnten Referenzmerkmale DRM verwendet werden. D. h. im ersten Signalzweig Z1 werden zur Lokalisierung die mit der ersten Sensoranordnung S1 des Fahrzeugs 1 im ersten Sensorraum SR1 erfassten Infrastrukturmerkmale IM mit den im ersten Speicherraum SP1 der digitalen Karte hinterlegten Referenzmerkmalen RM abgeglichen und dadurch im ersten Signalzweig Z1 ein Ergebnis E1 der Lokalisierung ermittelt. Im zweiten Signalzweig Z2 werden zur Lokalisierung die mit der zweiten Sensoranordnung S2 des Fahrzeugs 1 im zweiten Sensorraum SR2 erfassten Infrastrukturmerkmale IM mit den ausgedünnten Referenzmerkmalen DRM abgeglichen und dadurch im zweiten Signalzweig Z2 ein Ergebnis E2 der Lokalisierung ermittelt.

Vorteilhafterweise werden auch hier diese in den beiden Signalzweigen Z1, Z2 erhaltenen Ergebnisse E1, E2 der Lokalisierung zur Dekomposition D, gegenseitigen Plausibilisierung P und/oder Fusion F herangezogen. Die Fusion F kann sich auch hier auf jede Methode beziehen, die verwendet wird, um die beiden Ergebnisse E1, E2 der Lokalisierung und ihre Genauigkeitsschätzungen zu kombinieren.

Die gemeinsame Merkmalserkennung und Ausblendung/Ausdünnung kann, wie oben erwähnt, auf die Sensorräume SR1 , SR2 und/oder auf die Speicherräume SP1 , SP2 angewendet werden. Die Anwendung auf beide kann vorteilhaft sein, da sie eine Komplexität des Merkmalsmatchings reduziert und damit eine Laufzeit verkürzt, aber es können auch mehr Informationen verlorengehen. Die meisten Lokalisierungsalgorithmen sind resistent gegen verpasste Erkennungen, so dass das Ausblenden A der Sensorerkennungen, d. h. das Ausblenden A aus einem der beiden

Sensorräume SR1 , SR2, besser funktioniert als das Ausblenden A aus einem der beiden Speicherräume SP1 , SP2 der digitalen Karte.

Insbesondere wenn die Merkmalsdichten vergleichbar oder sehr situationsabhängig sind, kann eine optionale Ausführungsform des Verfahrens vorteilhaft sein, bei welcher zwei Instanzen, d. h. zwei Durchgänge, jeder Lokalisierung durchgeführt werden, von denen eine den vollen Merkmalsatz verwendet und eine die gemeinsamen Merkmale nicht verwendet. Eine Arbitration AB entscheidet dann, welche Kombination von Lokalisierungen zu einem bestimmten Zeitpunkt besser funktioniert, vorausgesetzt, dass einer der Sensorräume SR1, SR2 und/oder einer der Speicherräume SP1 , SP2 immer auf gemeinsame Merkmale verzichten muss. Die Dekomposition D, Plausibilisierung P und/oder Fusion F auf die schlechtere Kombination kann übersprungen werden, wenn die Arbitration AB dies bereits aus den Lokalisierungsergebnissen ablesen kann, insbesondere wenn diese eine Live-Performance-Schätzung enthalten. Diese optionale Ausführungsform des Verfahrens ist beispielhaft in Figur 3 dargestellt. Die Lokalisierung wird hier durchgeführt, indem die identifizierten gemeinsamen Infrastrukturmerkmale IM bzw. Referenzmerkmale RM aus dem zweiten Sensorraum SR2 bzw. Speicherraum SP2 ausgeblendet werden und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen werden, so dass hier im ersten Signalzweig Z1 ein Ergebnis E1 ohne die Ausblendung A der gemeinsamen Merkmale und im zweiten Signalzweig Z2 ein Ergebnis E2 mit Ausblendung A der gemeinsamen Merkmale ermittelt wird. Auch hier werden wieder die in den beiden Signalzweigen Z1, Z2 erhaltenen Ergebnisse E1, E2 der Lokalisierung zur Dekomposition D, gegenseitigen Plausibilisierung P und/oder Fusion F herangezogen. Des Weiteren wird die Lokalisierung gleichzeitig mit der umgekehrten Vorgehensweise durchgeführt, d. h. indem die identifizierten gemeinsamen Infrastrukturmerkmale IM bzw. Referenzmerkmale RM aus dem ersten Sensorraum SR1 bzw. Speicherraum SP1 ausgeblendet werden und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen werden, so dass hier im ersten Signalzweig Z1 ein Ergebnis E1 mit Ausblendung A der gemeinsamen Merkmale und im zweiten Signalzweig Z2 ein Ergebnis E2 ohne die Ausblendung A der gemeinsamen Merkmale ermittelt wird. Auch hier werden wieder die in den beiden Signalzweigen Z1, Z2 erhaltenen Ergebnisse E1, E2 der Lokalisierung zur Dekomposition D, gegenseitigen Plausibilisierung P und/oder Fusion F herangezogen. Alle Ergebnisse E1, E2 der Lokalisierung und die Ergebnisse der Dekomposition D, gegenseitigen Plausibilisierung P und/oder Fusion F werden zudem für die Arbitration AB verwendet.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur merkmalsbasierten Lokalisierung eines Fahrzeugs (1), wobei sensorisch erfasste Infrastrukturmerkmale (IM) mit in einer digitalen Karte hinterlegten Referenzmerkmalen (RM) abgeglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die merkmalsbasierte Lokalisierung in zwei parallelen Signalzweigen (Z1, Z2) ausgeführt wird, wobei die Infrastrukturmerkmale (IM) im ersten Signalzweig (Z1) mit einer ersten Sensoranordnung (S1) des Fahrzeugs (1) in einem ersten Sensorraum (SR1) erfasst werden und im zweiten Signalzweig (Z2) mit einer zweiten Sensoranordnung (S2) des Fahrzeugs (1) in einem zweiten Sensorraum (SR2) erfasst werden, wobei die Referenzmerkmale (RM) im ersten Signalzweig (Z1) in einem ersten Speicherraum (SP1) der digitalen Karte hinterlegt sind und im zweiten Signalzweig (Z2) in einem zweiten Speicherraum (SP2) der digitalen Karte hinterlegt sind, wobei in den beiden Sensorräumen (SR1, SR2) und/oder Speicherräumen (SP1 , SP2) gemeinsame Infrastrukturmerkmale (IM) bzw. gemeinsame Referenzmerkmale (RM) identifiziert werden und die identifizierten gemeinsamen Infrastrukturmerkmale (IM) bzw. Referenzmerkmale (RM) aus einem der beiden Sensorräume (SR1, SR2) bzw. Speicherräume (SP1 , SP2) ausgeblendet werden und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die in den beiden Signalzweigen (Z1 , Z2) erhaltenen Ergebnisse (E1 , E2) der Lokalisierung fusioniert oder zur gegenseitigen Plausibilisierung (P) herangezogen werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die merkmalsbasierte Lokalisierung gleichzeitig in zwei Durchgängen durchgeführt wird, wobei

- im ersten Durchgang die identifizierten gemeinsamen Infrastrukturmerkmale (IM) bzw. Referenzmerkmale (RM) aus dem ersten Sensorraum (SR1) bzw. aus dem ersten Speicherraum (SP1) ausgeblendet werden und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen werden und

- im zweiten Durchgang die identifizierten gemeinsamen Infrastrukturmerkmale (IM) bzw. Referenzmerkmale (RM) aus dem zweiten Sensorraum (SR2) bzw. aus dem zweiten Speicherraum (SP2) ausgeblendet werden und bei der Lokalisierung unberücksichtigt belassen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im jeweiligen Durchgang die in den beiden Signalzweigen (Z1 , Z2) erhaltenen Ergebnisse (E1, E2) der Lokalisierung fusioniert oder zur gegenseitigen Plausibilisierung (P) herangezogen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in beiden Durchgängen in den beiden Signalzweigen (Z1 , Z2) erhaltenen Ergebnisse der Lokalisierung (E1 , E2) und/oder Ergebnisse der Fusionen (F) oder Plausibilisierungen (P) in den beiden Durchgängen für eine Arbitration (AB) verwendet werden.