WO2024028394A1 - Method for localizing a mobile unit in hd maps, and vehicle - Google Patents

Method for localizing a mobile unit in hd maps, and vehicle Download PDF

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WO2024028394A1
WO2024028394A1 PCT/EP2023/071426 EP2023071426W WO2024028394A1 WO 2024028394 A1 WO2024028394 A1 WO 2024028394A1 EP 2023071426 W EP2023071426 W EP 2023071426W WO 2024028394 A1 WO2024028394 A1 WO 2024028394A1
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WO
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localization
hypotheses
friedrichshafen
landmarks
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Prior art date
Application number
PCT/EP2023/071426
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Niklas Stannartz
Robert GONSCHOREK
Mario THEERS
Marc Sons
Adalberto HERNANDEZ LLARENA
Markus Kuhn
Oliver Maria KIND
Torsten Bertram
Philip DORPMÜLLER
Martin Krüger
Stefan Thomas SCHÜTTE
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/36Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3626Details of the output of route guidance instructions
    • G01C21/3658Lane guidance

Definitions

  • High-resolution maps so-called (so-called) HD maps
  • maps can serve to support the decision algorithms and improve their operation and application.
  • the vehicle in question also referred to as an ego vehicle
  • the vehicle in question must be able to be localized in the HD maps in a predictable and repeatable manner, with such localization requiring a high level of precision within the HD card required.
  • the general requirements that must at least be met in order to establish localization algorithms are characterized by high precision and accuracy.
  • precision and accuracy can be specified by lateral deviations of less than 0.2 m, by longitudinal deviations of less than 0.5 m and by elevation angle deviations, in so-called pitching movements, of less than 0.5 °.
  • a high level of availability is also required, such as the quotient of “number of algorithm cycles available to the system” divided by the “total number of algorithm cycles”, which must be approximately 1.
  • the German application DE 102019207087 A1 describes a method in which a hypothesis is derived from an initial position estimate, with landmarks being detected using environmental sensors in order to then compare them with a landmark that is stored in an HD map.
  • the aim and described advantage is to directly assign at least one detected landmark to the digital copy of the landmark based on a few characteristic properties, such as map positions.
  • the US is making a corresponding proposal in 2020 ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 0364883 A1. However, neither proposal is able to solve the problems described above.
  • the task is solved in particular by a method that is designed for the semantic and ambiguity-aware localization of at least one movable unit in at least one HD map.
  • the HD map includes digital copies of landmarks.
  • the method has in particular the following steps: - presenting and/or holding at least one HD map which includes digital copies of landmarks, - detecting several landmarks for association with the digital copies of landmarks in the at least one HD map, - including several initial hypotheses regarding a localization of a moving unit as initial localization hypotheses, - predictions of several localization hypotheses simultaneously, based on the initial localization hypotheses, their association with the detected landmarks ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 and taking into account a modeling of a semantic classification of the detected landmarks for assignment into semantic classes, and - weighting of the several localization hypotheses.
  • the method further comprises in particular at least one of the following steps: - recognizing ambiguous situations with regard to the localization of the at least one movable unit when several localization hypotheses are simultaneously plausible, based on the weighting, the data association and the semantic classification, and/ or - clarifying ambiguous localization hypotheses (over time) by identifying the hypothesis with the highest weight.
  • This allows semantic and ambiguity-aware localization of at least one moving unit in at least one HD map to improve localization.
  • the method can be designed as a computer-implemented method or can be a computer-implemented method.
  • Ambiguity is often a problem for localization algorithms, where the ambiguities can be reflected in data associations, leading to false associations between the measured or recorded landmarks in the real world and the digital copies of the landmarks stored in the HD maps, resulting in a downstream false Localization, a so-called localization error.
  • the combined use of geographical and semantic localization can clarify some of the ambiguous situations/localizations, but this approach is not sufficient to clarify every situation or localization.
  • the solution proposed here has the advantage that both the association of the landmarks in the real world with the associations in the HD map can be included in the evaluation and prediction, and the semantic classification of the landmarks can be taken into account.
  • a semantic class misclassification on the part of the detector can also be modeled, for example through a conditional classification probability (CCP).
  • CCP conditional classification probability
  • Landmarks here and elsewhere in the description are side line boundaries, colored or white road markings, road signs, road features, points of interest (POIs), traffic lights, road intersection features, such as prominent ones (for a camera). LIDAR or another sensor that can be easily detected) features of streets or of the road itself.
  • HD maps can display high-resolution digital maps that depict the world in a simplified (abstracted) manner, in particular the digital copies of the landmarks in these HD cards may be included.
  • the general requirements that must at least be met in order to establish localization algorithms are characterized by high precision and accuracy. Such precision and accuracy can be specified by lateral deviations of less than 0.2 m, by longitudinal deviations of less than 0.5 m and by elevation angle deviations, in so-called pitching movements, of less than 0.5 °.
  • the HD maps must be able to provide corresponding information. Since the world is depicted in an abstract way to optimize computing power and storage space resources, this can also apply to the digital copies of the landmarks. This means that the landmarks can in particular be abstracted in such a way that they do not satisfy any aesthetic needs, since the HD maps may (possibly) not be displayed, but are simply kept as a digital space.
  • the HD map is kept available as long as it is still needed, for example to enable localization hypotheses in the HD map.
  • the term “in at least one HD map” refers to the fact that the localization hypotheses can be depicted in the HD map.
  • the localization hypotheses are therefore not processed in a reference system of a sensor, in particular not in the reference system of an optical system, such as a camera.
  • the detection of multiple landmarks can be made possible in particular by non-camera-based and non-optical systems. This may also include lidar, radar and/or comparable sensor systems.
  • map-based position points are candidates for an initial localization hypotheses, which are based on measured global navigation satellite data, as well as on distance information, for example intra-roadway offset information, which determines the offset of a mobile unit, for example a vehicle, relative to the center of the roadway and therefore also relative to the road markings or away from the road markings.
  • the inclusion of several initial hypotheses can be the initial estimation of hypotheses as a starting point for calculating further, subsequent calculation cycles of the localization hypotheses.
  • the initial localization hypotheses can be based on an initial estimate or on a previously carried out calculation, for example because the method has already been carried out before and a localization data set generated in the process is (re) fed back into the method as initial localization hypotheses.
  • the association between the detected landmarks and the digital copies of the landmarks can correspond in particular to a mathematical digital link or mapping, which makes it possible to use the detected landmarks ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 with digital copies of these landmarks in such a way that the landmarks and their digital copies in the HD map can be placed in a distance relationship with the mobile unit, whereby the mobile unit also has a can have a digital copy.
  • the initial localization hypotheses can be associated with the digital copies of the landmarks in the HD map as a data association, with semantic class information relating to the landmarks being included in the prediction in addition to the data association, with at least one misclassification of a detected landmark is modeled into a semantic class in order to determine this as a semantic probability in addition to the data association and the weight calculation to weight the multiple localization hypotheses.
  • Predicting multiple localization hypotheses can be done simultaneously and continuously. This means that the predictions can be calculated at the same time.
  • the predictions based on the multiple localization hypotheses can be made in a continuous phase space or continuous state space. The calculation does not have to be calculated in a concrete phase or state space.
  • the weighting of the multiple localization hypotheses can be calculated from the underlying structure of the algorithm, whereby the weightings can correspond to a probability of occurrence of a localization hypothesis, or can correspond to the probability that the movable unit is at the position in the real world (there is located) where the localization hypothesis predicted it accordingly. Resolving ambiguous localization hypotheses (over time) can be done by identifying the hypothesis with the highest weight. In addition, the clarification can be done taking data association and semantic classification into account.
  • the hypothesis that has the highest weighting and therefore the highest probability of occurrence can be preferred ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03, or the highest probability that the hypothesis turns out to be the actual localization state.
  • CCP conditional classification probabilities
  • the semantic classification can be included as an additional semantic likelihood within the data associations and the hypothesis probability calculation.
  • the modeling of the CCP can be achieved, for example, through a confusion matrix of the detector.
  • the term “over time” can be understood to mean the time in which the method is operated or the number of repetition cycles in which the localization hypotheses are updated.
  • At least one of the steps of simultaneously estimating or predicting the multiple localization hypotheses and/or recognizing ambiguous situations with respect to the localization of the at least one mobile unit and/or clarifying ambiguous localization hypotheses will be subject to a recursive update.
  • This allows the prediction to be further improved.
  • the localization hypotheses can be continually improved, in particular the prediction accuracy can be further improved.
  • the simultaneous estimation of a hypothesis, in particular for each lane also allows efficient processing by the, in particular computer-implemented, method.
  • a recursive update is to be understood in particular as an algorithm that uses the calculated parameters, weights, mixture components and/or localization hypotheses in a previous calculation cycle, or that uses the parameters, weights, mixture components and/or localization hypotheses calculated in the current cycle feeds back the coming cycle. This means that the localization hypotheses are continuously improved.
  • Parameters, weights, mixture components and/or localization hypotheses can be used ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 presented or (initially) included are referred to as prior components, whereas parameters, weights, mixture components and/or localization components that are "passed through" or calculated through the cycle are referred to as posterior components can be designated.
  • the localization can be provided as a 2D orientation of the movable unit.
  • the localization hypotheses can be provided as 2D orientation hypotheses of the movable unit and/or the localization distribution can be represented as a Gaussian Mixture Model (GMM), whereby each mixture component h is connected to one of the localization hypotheses is.
  • GMM Gaussian Mixture Model
  • This allows a resource-saving, efficient model to be provided.
  • the localization hypotheses are each expressed as a Gaussian standard or normal distribution is shown, which has a center and a distribution arranged around it (mean value covari- no.
  • the model is Mixture formed according to formula 4: (4) %& ⁇ ' (* + ,- ) # .(! # , $ # )
  • a number of the mixture components may each correspond to a number of the localization hypotheses.
  • the localization hypothesis can correspond to a localization in a lane.
  • the number of lanes can correspond to the maximum of the mixture components, i.e. the parameter h.
  • the localization hypotheses result in a superposition of all the possible Gaussian distributions that can be assigned to them. These can be weighted in such a way that the weights add up to one. This shows that the mobile unit is localized somewhere, i.e. exists and does not fall out of localization with a certain probability (missing localization if ⁇ 1), or can exist in several places (wrong localization if > 1).
  • each localization hypothesis can be connected to a mixture component h, it is possible that a smaller number of (initial) localization hypotheses can be calculated than is the case with particle filter algorithms (PF) (as a stochastic algorithm ) is the case, which requires a higher number of components (h >> number of realistic localizations, whereby the realistic localizations correspond in particular to the number of lanes).
  • PF particle filter algorithms
  • HF histogram filters
  • the inclusion can be an initiation, comprising presenting initial localization hypotheses, wherein at least part of the information on which at least part of the initial localization hypotheses is based is sensor information.
  • a direct relationship can be chosen between the initial localization hypotheses and the actual localization as the starting situation for carrying out the procedure.
  • GNSS can be used to support this
  • a vehicle movement parameter such as speed or yaw rate can be used
  • the orientation aids can also be assigned to semantic classes, for example (e.g.) “dashed line” or “solid line”.
  • the yaw rate (also known as yaw velocity) refers to the angular speed of the rotation of a vehicle around the vertical axis.
  • the simultaneous estimation or prediction of multiple localization hypotheses can include a prediction of multiple future localization hypotheses. This means that a corresponding cycle does not have to be run through for each localization hypothesis, but rather the calculations can be carried out at the same time, which further reduces the computing time.
  • the individual localization hypotheses can be updated in a mathematically sound manner without having to start a new initialization, which would correspond to aborting a running cycle.
  • both the weights as the probability of localization according to a localization hypothesis and the precise geometric orientation in the form of the mixture components can be estimated simultaneously, i.e. at the same time and in particular by the same algorithm and in particular within the same update cycle become.
  • the probability that the localization corresponds to one of the localization hypotheses can correspond in particular to the localization in a lane, whereby the vehicle can be assigned to staying/driving in a lane.
  • predicting future localization hypotheses may include multi-hypothesis motion prediction, where each localization hypothesis is predicted independently.
  • the parameter w can also be referred to as the yaw rate (also yaw speed), as described in detail.
  • each hypothesis (with mean ! ⁇ 1
  • the localization hypotheses can be weighted by weights during the prediction and/or the weights can remain constant during the prediction.
  • the weights (wh(k-1)) of the mixture components (. the prediction can remain constant, with the respective pre- Formula 5 can be calculated.
  • the recognition of ambiguous situations can include at least one update step, the update being based on a cost matrix which is designed to associate data with incorrect predictions and/or with incorrect measurements and/or with measurement errors and to associate data. ths with classification probabilities.
  • a cost matrix can be used, which is structured in such a way that the individual components calculate the costs of a false detection, as well as a sum comprising a geometric logarithm of the probability (Geometric log-likelihood), the costs for a Poisson distributed scatter related to measurement error (Poisson Clutter) and a semantic one ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Classification as a logarithm of a probability (English: “semantic classification log-probability”).
  • the number of lines corresponds in particular to the number of landmarks, for example the number of lanes.
  • clarifying ambiguous localization hypotheses may include at least one update step, wherein the calculation of a best assignment matrix includes a Murty algorithm.
  • a Murty algorithm works in such a way that at least one best solution to a problem is found, based on an initialized priority loop of problem/solution pairs.
  • the pair that is at the top of a priority loop is the pair with the solution with the lowest cost.
  • the top problem-solution pair ⁇ P, S> is taken from the priority loop and the solution S is included in the list of solutions that are to be output. Additional solutions can then be identified, based on the identified parameters of the first identified solution with the lowest cost.
  • LAP linear assignment problem
  • This LAP can be designed to determine relationships between measurements and landmarks, so-called measurement-to-landmark associations.
  • the linear assignment problem can be solved using a Hungarian algorithm.
  • the Hungarian method is also known as the Kuhn-Munkres algorithm.
  • the landmarks from the measurements and the digital copies of the landmarks to be associated can be of the same number and a unique association can be established between them, ie each source (s, measured or detected landmark) is assigned at most one target (t, digital Copy of the ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Landmark) and each destination in particular is assigned at most one source.
  • Each (permissible) assignment of a “source” to a “target” can have a price or a profit c(s,t).
  • a posterior mixture component may be calculated and/or a posterior mixture component may be presented and/or maintained as a prior mixture component for a subsequent update step.
  • a Kalman update can be carried out for each measurement-to-landmark association that is based on the previous prior mixture component.
  • non-normalized weights or non-normalized log weights may be calculated based on corresponding measurement log probabilities and prior log weights. This means that the calculated posteriors can also be used as priors for the next update step, which allows further optimization and a corresponding association.
  • the weights can be normalized and/or the mixture components can be connected based on a distance and/or the mixture components can be sorted in descending order according to their weight and/or the number of hypotheses can be set to a maximum number of mixture components can be limited. This allows resources to be saved when calculating the mixture components, which means there are lower demands on computing power and storage space. This also reduces the additional computational effort.
  • the geometric orientation of the localization hypotheses can be output as mixture components and the probability of the presence of the localization hypotheses is output in particular by their weights, with the mixture components and the weights being estimated simultaneously. This can speed up the implementation of the procedure.
  • the simultaneous estimation can take place as a continuous estimation. This means that the predictions can be calculated at the same time. Furthermore, the predictions can be made based on the multiple localization hypotheses in a continuous phase space or continuous state space.
  • Bayesian Estimation Framework BEFW
  • Bayesian filters are, in particular, recursive probabilistic methods for estimating probability distributions of hidden (unobserved) states of a system given observations and measurements.
  • a hypothesis can be calculated and/or output per lane, and/or the method can be designed to be deterministic, and/or within the update step, each hypothesis can be updated in a mathematically sound manner and/ or correctable, and/or a Kalman filter equation can be used as the basis for the mathematically based update.
  • a Kalman filter is designed as a special case of a Bayesian filter for normally distributed states.
  • the recursive update capability allows every hypothesis to be updated and thus corrected within an update step, as has already been described in detail.
  • the mathematical foundation corresponds in particular to the ability of the method to stabilize itself again by means of a calculation and also to enable corrections that could force a restart if implemented differently. This reduces additional resources and costs for operating the process.
  • the update of the hypothetical weights may be based on a non-Gaussian probability model and/or the update of the hypothetical weights may be based on a particle filter model. This means that the process has to be adapted.
  • a control device or vehicle control device can be presented, designed and/or set up in such a way as to carry out a method according to the invention.
  • the control device can also be specified in particular by the features of the method.
  • the control device is also connected in particular to exteroreceptive sensors, i.e. to sensors that detect the surroundings of a movable unit, in order to be able to make the corresponding information (landmark positions) available to a method according to the invention.
  • the control device can be designed to control a highly automated movable unit.
  • the control device can include a storage medium (flash storage medium, magnetic storage medium, hard drive, USB stick, etc.) and a CPU. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 A control device or a system of several control devices can be used in a motor vehicle.
  • one's own vehicle and/or its driver assistance system can include the control unit or the system of several control units.
  • the control device or the system can be set up and intended for use in a motor vehicle.
  • the control device or the system can have an electronic control.
  • the control device or the system can be or have an electronic control unit (ECU).
  • ECU electronice control unit
  • the multiple control devices can be connected via a bus system, for example a “Controller Area Network” (CAN), and/or exchange data with one another.
  • the electronic control and/or the control device or system can have a microcomputer and/or processor.
  • the control device or system can include one or more sensors and/or be connected to them.
  • the control device or system can include the computer program product described above and/or below.
  • the control device or system can have a memory.
  • the computer program product may be stored in the memory.
  • the control device or system can be designed to carry out the method described above and/or below.
  • a vehicle or semi-autonomous vehicle or autonomous vehicle can be provided which includes a control device according to the invention.
  • the vehicle can be a motor vehicle, for example an ego vehicle.
  • the vehicle can be set up and/or intended to carry out the method described above and/or below.
  • the vehicle can include the computer program product, control device or system of several control devices described above and/or below.
  • a semi-autonomous vehicle can be understood as a level 1 to level 4 vehicle, with a level 5 vehicle being able to be provided as an autonomous vehicle. All vehicles in these categories are, in particular, highly automated vehicles.
  • Level 1 Assisted driving, whereby drivers are constantly in control of their vehicle.
  • Level 2 Partially automated driving, where drivers are constantly in control of their vehicle.
  • Level 3 Highly automated driving, whereby drivers are allowed to temporarily turn away from the driving task and traffic.
  • Level 4 Fully automated driving, where drivers can hand over control of the vehicle over longer distances and in different traffic situations.
  • Level 5 Autonomous driving, where there are only passengers without driving duties.
  • the vehicle can be specified in particular by the features and functions of the method according to the invention and/or the control device according to the invention.
  • a computer program product can be designed to be executed on a control device according to the invention in order to carry out a method according to the invention.
  • the computer program product can be designed in such a way that it can be executed on the CPU of the control unit in order to carry out the method according to the invention.
  • the computer program product can cause a device, such as, for example, an electronic control and/or control and/or computing unit/device, a control system, a driver assistance system, a processor or a computer, to carry out the method described above and/or below.
  • the computer program product can have corresponding data sets and/or program code means and/or the computer program and/or a storage medium for storing the data sets or the program.
  • the computer program product can include program code means in order to carry out the method described above and/or below when the computer program product is executed on a processor.
  • ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 The method can be implemented at least partially as a computer program on a computer, microcomputer, in an electronic control and/or computing unit, in a control system, on a storage medium or on a machine-readable - stored on a portable carrier and/or implemented there.
  • the computer program can be distributed across one or more storage media, control and/or computing units, such as Electronic Control Units (ECUs) or computers, etc., in particular in one's own vehicle (ego vehicle).
  • the storage medium can be a semiconductor memory, hard disk memory or an optical memory.
  • FIG. 1 shows an everyday traffic situation 100 in which several moving units, shown here as vehicles 1, 2, are traveling on a multi-lane road that has several lanes.
  • the road itself is divided into two ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 solid lines 4 are delimited to the outside, whereas a single lane is delimited from another lane by dashed lines 5.
  • These lane markings serve as landmarks which are made available to a method according to the invention by means of an HD map which contains digital copies of these landmarks.
  • There is an ambiguous driving situation for vehicles 1 in the middle lane as no clear lane assignment can be made even by using the landmarks.
  • the vehicles can also be offset in the direction of travel shown here.
  • the situation considered here is that all vehicles, as ego vehicles, want to determine their localization using a procedure.
  • a large number of localization hypotheses 26a, 26b, 26c, 26d with corresponding orientation hypotheses are shown schematically. According to FIG. 2, a method 30 is represented in detail by the diagram shown.
  • a multi-lane initialization step A a series of localization hypotheses 16a, 16b, 26c, 26d are introduced into the method, each of the initial localization hypotheses representing a Gaussian mixed component, which is summed according to formula 6:
  • the multi-lane initialization A is shown in further detail in FIG. 3 and will be described in more detail in this regard.
  • a first prediction B is made, which leads to the mixture components of formula 7 ⁇
  • the recursion is an update process that involves the respective ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Localization hypotheses updated in order to arrive at a statement for the localization of vehicle 1.
  • h is the parameter through which the lane assignment is given as a localization hypothesis.
  • the parameter PD represents the detection probability.
  • the function g is a measurement model
  • V is the volume of the sensor FoV and >? that for measurement errors (English: “Poisson Clutter Rate”).
  • the first summand in Formula 9 represents a geometry likelihood
  • the second summand represents the costs of the Poisson Clutter
  • the third summand represents the probability that the semantic class was correctly assigned according to the actual class, which corresponds to a semantic classification according to a log -probability corresponds.
  • This cost matrix combines the costs of data association with those of the probability of measurement error ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 False measurement costs, where there is a genuine incorrect measurement, and the probability of incorrect categorization in the semantic category.
  • the cost matrix is then fed to a Murty algorithm, whereby a linear allocation problem LAP is solved using the Hungarian method.
  • O P ⁇ argminO ⁇ 6 ⁇ 8Q6,8 ⁇ R6,8 ⁇ ⁇
  • C represents the cost matrix with components i and j and A becomes the linearization matrix in which the value of the definition space at which a minimum is given is selected. This means that the hypothesis with the lowest costs is preferentially selected or calculated.
  • the parameter is first set to 1 before a further case distinction is made in step S36 as to whether this parameter m is less than or equal to ⁇ ES&T1 ⁇ , the number of elements of the best association matrix.
  • step S40 If this is not the case, i.e. the answer is NO or FALSE, then the parameter h(k-1) is increased by 1 in step S40 and returned to step S32. However, if the answer is YES or TRUE, then the factor h'k is increased by 1 in step S37 and a posterior component is calculated in step S38, i.e. a localization probability is updated. The parameter m is then increased by 1 in step S39 and transferred back to step S36. A further update cycle is therefore established which calculates the posterior components.
  • the recursive update process continues and the corresponding matrices are filled and the posterior components are calculated.
  • the answer is FALSE, FALSE or NO in step S32, then the process is transferred to processing step S41.
  • the weights are normalized and mixture components that are in the same lane or are otherwise close together are brought together.
  • the mixture components are sorted in descending order according to their weights and a maximum number of mixture components Hmax is limited.
  • the normalization is carried out by the quotient of the individual weight and the sum of the weights, which is summed over the parameter h'k.
  • the merging is based on formulas 16 and 17, which respectively concern the mean and the covariances.
  • a time delay-compensated GNSS measurement is available as measuring point 8, whereby the coherence of the GNSS measurement and thus its uncertainty is shown as circle 9. This also makes it clear why GNSS alone is not suitable for using localization in the situation described here. It cannot resolve the ambiguities alone or together with the semantic classification of the lane markings.
  • an intra-lane offset with a distance to the left ?0,left or to the right lane marking ?0,right is clarified. The one lane that carries the vehicle has been “extended” for illustration purposes only. As shown in Fig.
  • H0 represents the number of initial candidates pi.
  • a fourth candidate 16 is very unlikely to be the correct localization as it has a clear 4 illustrates a multi-hypothesis movement prediction, as already described with reference to formula 5.
  • a car has to ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 At the time of the initial estimate a measured speed 11 and a yaw rate 12, which forces the vehicle onto trajectory 10.
  • these parameters of speed and yaw rate are introduced into the described method steps and the mathematical modeling and processed there. In other words and intuitively understandable, the car changes location and also changes its orientation on the 2D plane.
  • 5A illustrates the combination of mixture components 26a and 26b described by formulas 16 and 17 with their respective graphically indicated covariances 25a and 25b. These overlap in a region 27. Step S41 will therefore result in both being merged into a single mixture component 29 with a new covariance 28.
  • 5B shows a graphical representation of a result of the method, with a prior 20 representing an initial estimated probability distribution of the localization, as described above. Based on this, a probabilistic data association 31 is created. The procedure ultimately results in a posterior mixing component, which is seen as the most likely localization.
  • isolated features can also be selected from the feature combinations disclosed here and used in combination with other features to delimit the subject matter of the claim, while breaking down any structural and/or functional connection that may exist between the features.
  • the order and/or number of all steps of the method can be varied.

Abstract

Localization in HD maps is a challenge with regard to the processing of data and comparison between the actual position and localization of an HD map. The aim of the invention is to improve the comparison. For this purpose, an in particular computer-implemented method is provided which is designed for semantic and ambiguity-conscious localization of at least one mobile unit in at least one HD map, the HD map comprising digital copies of landmarks.

Description

ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Verfahren zur Lokalisation einer beweglichen Einheit in HD-Karten und Fahrzeug Die Erfindung betrifft ein, insbesondere computerimplementiertes, Verfahren, eine Steuereinrichtung, ein Fahrzeug und ein Computerprogrammprodukt. Hochaufgelöste Karten, sogenannte (sog.) HD-Karten können genutzt werden, um die Informationsaufnahme oder -wahrnahme semi-autonomer oder autonomer oder hochautomatisierter Fahrzeuge zu verstärken, sowie die Planung einer Route, aber auch die Vorhersage in Bezug auf eine Situation, etwa eine Alltagsfahrsituation oder Straßenszene zu verbessern. Des Weiteren können derartige Karten dazu dienen die Entscheidungsalgorithmen zu unterstützen und deren Operation und Anwendung zu verbessern. Um derartige Karten in den genannten Anwendungen auch nutzen zu können, muss das betreffende Fahrzeug, auch als Ego-Fahrzeug bezeichnet, in den HD-Karten vor- hersagbar und wiederholbar lokalisiert werden können, wobei eine derartige Lokali- sation eine hohe Präzision innerhalb der HD-Karte voraussetzt. Die generellen Anfor- derungen, die mindestens erfüllt sein müssen, um Lokalisationsalgorithmen zu etab- lieren, zeichnen sich durch hohe Präzision und Genauigkeit aus. Derartige Präzision und Genauigkeit lässt sich durch laterale Abweichungen von kleiner 0,2 m, durch lon- gitudinale Abweichungen von kleiner 0,5 m und durch Höhenwinkelabweichungen, bei sogenannten Nickbewegungen, von kleiner 0,5 ° spezifizieren. Auch wird eine hohe Verfügbarkeit vorausgesetzt, wie etwa dem Quotienten aus "Anzahl der Algo- rithmuszyklen die dem System zur Verfügung stehen" geteilt durch die "Gesamtalgo- rithmenzyklenzahl", die ungefähr bei 1 liegen muss. Je näher dieser Quotient bei 1 liegt, umso besser. Dies lässt sich durch Formel 1 darstellen als (1) ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^.
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Auch muss eine möglichst hohe Vollständigkeit, bzw. Verlässlichkeit gegeben sein, wie sie durch die Formel 2 abgebildet wird: (2) gegebener Lokalisierungsfehler ≤ Lokalisierungsfehlergrenzwert. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Zusätzlich werden hohe Anforderungen an eine geringe Laufzeit und geringe Spei- cherkapazitätsanforderungen gestellt, um eine Operation möglichst in Echtzeit ablau- fen zu lassen. Lokalisierungsalgorithmen stellen einen zusätzlichen Rechenleistungs- zusatzaufwand (Engl.: "computational overhead") für nachrangige Fahrerassistenz- systeme und/oder Fahrsysteme eines hochautomatisierten Fahrzeugs dar. Ein höhe- rer Rechenaufwand bedingt eine Zeitverzögerung, die sich direkt in Lokalisierungs- fehlern niederschlägt. Lokalisierung die sich auf Globalnavigationssatellitensignale und -systeme (Engl.: "Global Navigational Satellite Signals/Systems" = "GNSS") oder Koppelnavigation (Engl.: "dead reckoning") stützt erfüllt dabei die eingehend genannten Präzisions- und Genauigkeitsanforderungen nicht, insbesondere nicht in lateraler Richtung. Aus diesem Grund werden Landmarken durch umgebungswahrnehmende Fahr- zeugsensoren aufgezeichnet und mit digitalen Kopien der Landmarken, die in den HD-Karten hinterlegt sind, abgeglichen, sprich "assoziiert". Bekannte Ansätze wählen dabei oft die wahrscheinlichste Datenassoziation (Engl.: "Data Association" = DA), z.B. basierend auf einer Maximum-Likelihood (Deutsch: Maximalwahrscheinlichkeit; Engl.: "Maximum Likelihood" = ML) oder sie mitteln über alle möglichen (und plausiblen) Datenassoziationshypothesen, z.B. in Form von As- soziation probabilistischer Daten (Engl.: "Probabilistic Data Association" = PDA). In erstem Fall kann es jedoch passieren, dass die falsche Position gewählt wird, wenn mindestens zwei Positionen plausibel sind, wobei im zweitem Fall eine Mittelposition gewählt wird, die rein artifiziell ist. Die deutsche Anmeldung DE 102019207087 A1 beschreibt dabei ein Verfahren, bei dem eine Hypothese aus einer initialen Positionsschätzung hergeleitet wird, wo- bei mittels Umgebungssensoren Landmarken detektiert werden, um diese dann mit einer Landmarke, die in einer HD-Karte hinterlegt ist abzugleichen. Ziel und beschrie- bener Vorteil sei es die mindestens eine detektierte Landmarke anhand weniger kennzeichnender Eigenschaften, wie etwa Kartenpositionen, der digitalen Kopie der Landmarke direkt zuzuordnen. Einen entsprechenden Vorschlag macht die US 2020 ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 0364883 A1. Beide Vorschläge vermögen es allerdings nicht die oben beschriebe- nen Probleme zu lösen. Damit besteht im Stand der Technik das Problem, dass die bekannten Algorithmen und Systeme Lokalisationsfehler verursachen können, dabei ressourcenintensiv ar- beiten und auch die Vorgaben nicht erfüllen, um bei hochautomatisierten Fahrzeugen eingesetzt zu werden. Damit ist es Aufgabe der Erfindung die Menge an Lokalisationsfehlern zu reduzieren, ressourcen einzusparen und die Performance zu verbessern. Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Steuereinrichtung gemäß Anspruch 22, ein Fahrzeug gemäß Anspruch 23 bzw. ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 24. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche, der Beschreibung und/oder den begleitenden Figuren. Insbesondere können die unabhängigen Ansprü- che einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer an- deren Anspruchskategorie weitergebildet sein. Nach einem Aspekt wird die Aufgabe insbesondere gelöst durch ein Verfahren das zur semantischen und mehrdeutigkeitsbewussten Lokalisation mindestens einer be- weglichen Einheit in mindestens einer HD-Karte ausgebildet ist. Dabei umfasst die HD-Karte digitale Kopien von Landmarken. Das Verfahren weist insbesondere die folgenden Schritte auf: - Vorlegen und/oder Vorhalten mindestens einer HD-Karte, die digitale Kopien von Landmarken umfasst, - Detektieren mehrerer Landmarken zur Assoziation mit den digitalen Kopien von Landmarken in der mindestens einen HD-Karte, - Einbeziehen mehrerer initialer Hypothesen betreffend eine Lokalisation einer be- weglichen Einheit als initiale Lokalisationshypothesen, - Vorhersagen mehrerer Lokalisationshypothesen simultan, basierend auf den initia- len Lokalisationshypothesen, deren Assoziation mit den detektierten Landmarken ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 und unter Berücksichtigung einer Modellierung einer semantischen Klassifikation der detektierten Landmarken zur Zuordnung in semantische Klassen, und - Gewichtung der mehreren Lokalisationshypothesen. Das Verfahren weist ferner insbesondere mindestens einen der folgenden Schritte auf: - Erkennen mehrdeutiger Situationen in Bezug auf die Lokalisation der mindestens einen beweglichen Einheit, wenn mehrere Lokalisationshypothesen simultan plausi- bel sind, basierend auf der Gewichtung, der Datenassoziation und der semantischen Klassifikation, und/oder - Vereindeutigen mehrdeutiger Lokalisationshypothesen (über die Zeit) durch Identifi- kation der Hypothese mit der höchsten Gewichtung. Damit kann die semantisch- und mehrdeutigkeitsbewusste Lokalisation mindestens einer beweglichen Einheit in min- destens einer HD-Karte ermöglicht werden, um eine Lokalisation zu verbessern. Das Verfahren kann als computerimplementiertes Verfahren ausgebildet sein bzw. ein computerimplementiertes Verfahren sein. Mehrdeutigkeiten stellen oft ein Problem für Lokalisationsalgorithmen dar, wobei sich die Mehrdeutigkeiten in Datenassoziationen widerspiegeln können, die zu falschen Assoziationen zwischen den gemessenen oder aufgezeichneten Landmarken in der realen Welt und den in den HD-Karten hinterlegten digitalen Kopien der Landmarken führen, was eine nachgelagerte falsche Lokalisation, einen sog. Lokalisationsfehler, bedingt. Der kombinierte Einsatz von geografischer und semantischer Lokalisation vermag zwar einen Teil der mehrdeutigen Situationen / Lokalisationen vereindeuti- gen, allerdings reicht dieser Ansatz nicht, um jede Situation oder Lokalisation zu ver- eindeutigen. Die hier vorgeschlagene Lösung hat dabei den Vorteil, dass sowohl die Assoziation der Landmarken der realen Welt mit den Assoziationen in der HD-Karte in die Auswertung und Vorhersage miteinbezogen werden können, als auch die se- mantische Klassifikation der Landmarken berücksichtigt werden kann. Dabei kann auch eine semantische Klassenfehlklassifikation seitens des Detektors modelliert werden, beispielsweise durch eine konditionelle Klassifikationswahrscheinlichkeit (Engl.: Conditional Classification Probability = CCP). Damit kann also auch die Wahr- scheinlichkeit einer Fehlklassifikation seitens des Detektors berücksichtigt werden, ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 was die Vorhersagewahrscheinlichkeit und damit auch die Sicherheit des Systems erhöht, da so Lokalisierungsfehler reduziert werden können. Landmarken sind hier und anderswo in der Beschreibung Seitenlinienbegrenzungen, farbliche oder weiße Straßenmarkierungen, Straßenschilder, Merkmale der Fahr- bahn, Sehenswürdigkeiten (Engl.: Points of Interest = POIs), Ampeln, Merkmale von Straßenkreuzungen, wie etwa prägnante (für eine Kamera, ein LIDAR oder einen an- deren Sensor leicht erfassbare) Merkmale von Straßenzügen oder von der Fahrbahn selbst. HD-Karten können dabei hochaufgelöste digitale Karten, die die Welt vereinfacht (abstrahiert) abbilden, darstellen, wobei insbesondere die digitalen Kopien der Land- marken in diesen HD-Karten enthalten sein können. Die generellen Anforderungen, die mindestens erfüllt sein müssen, um Lokalisationsalgorithmen zu etablieren, zeich- nen sich durch hohe Präzision und Genauigkeit aus. Derartige Präzision und Genau- igkeit lässt sich durch laterale Abweichungen von kleiner 0,2 m, durch longitudinale Abweichungen von kleiner 0,5 m und durch Höhenwinkelabweichungen, bei soge- nannten Nickbewegungen, von kleiner 0,5 ° spezifizieren. Entsprechende Informatio- nen müssen die HD-Karten bereitstellen können. Da die Welt für die Optimierung der Ressourcen an Rechenleistung und Speicherplatz abstrahiert abgebildet ist, kann dies auch entsprechend für die digitalen Kopien der Landmarken gelten. Damit kön- nen die Landmarken insbesondere derart abstrahiert sein, dass sie keine ästheti- schen Bedürfnisse befriedigen, da die HD-Karten gegebenenfalls (ggf.) nicht darge- stellt werden, sondern lediglich als digitaler Raum vorgehalten werden. Dabei können also alle Strukturmerkmale, die ggf. eine innere Struktur abbilden, die für die Ab- standsbestimmung eines Ego-Fahrzeugs zur Landmarke nicht relevant sind entfernt worden sein. Dies kann beispielsweise für Pflanzen, insbesondere für Bäume und/oder Sträucher gelten, deren Struktur, insbesondere im Bereich der Krone simplifiziert ist, etwa zu einer Kugel oder einem Kegel oder einem Würfel oder einem Zylinder. Unter "Vorlegen" kann hier verstanden werden, dass die HD-Karten schon vor Start des Verfahrens zur Verfügung gestellt worden sein können. Unter "Vorhalten" kann ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 demgegenüber ein zeitlich unabhängiges Verbleiben der HD-Karte, etwa in einem Speicher verstanden werden, wobei das Vorhalten zeitlich auch nach dem Start (der Initiierung) des Verfahrens liegen kann. Dabei wird die HD-Karte insbesondere so- lange vorgehalten, wie diese noch gebraucht wird, etwa um Lokalisationshypothesen in der HD-Karte zu ermöglichen. Die Bezeichnung "in mindestens einer HD-Karte" bezieht sich dabei darauf, dass die Lokalisationshypothesen in der HD-Karte abgebildet werden können. Damit werden die Lokalisationshypothesen insbesondere nicht in einem Bezugssystem eines Sen- sors, insbesondere nicht im Bezugssystem eines optischen Systems, etwa einer Ka- mera verarbeitet. Das Detektieren mehrerer Landmarken kann dabei insbesondere durch nicht-Ka- mera-basierte und nicht-optische Systeme ermöglicht werden. Dies können ggf. auch Lidar-, Radar- und/oder vergleichbare Sensorsysteme sein. Dabei kann es möglich sein, kartenbasierte Positionspunkte als Kandidaten für eine initiale Lokalisationshy- pothesen zu identifizieren, die auf gemessenen Globalnavigationssatellitendaten be- ruhen, sowie auf Abstandsinformationen, bspw. Intrafahrbahnversatzinformation, die den Versatz einer mobilen Einheit, bspw. eines Fahrzeugs, relativ zur Fahrbahnmitte und damit auch relativ zu den Fahrbahnmarkierungen hin, oder von den Fahrbahn- markierungen weg betreffen. Das Einbeziehen mehrerer initialer Hypothesen kann dabei die initiale Schätzung von Hypothesen als Ausgangspunkt für die Berechnung weiterer, folgender Berech- nungszyklen der Lokalisationshypothesen sein. Die initialen Lokalisationshypothesen können dabei auf einer initialen Schätzung beruhen oder auf einer zuvor ausgeführ- ten Berechnung, etwa weil das Verfahren zuvor schon ausgeführt wurde und ein da- bei erzeugter Lokalisationsdatensatz in das Verfahren als initiale Lokalisationshypo- thesen (erneut) rückgeführt wird. Die Assoziation zwischen den detektierten Landmarken und den digitalen Kopien der Landmarken kann dabei insbesondere einer mathematisch digitalen Verknüpfung oder Abbildung entsprechen, wodurch es möglich ist, die detektierten Landmarken ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 mit digitalen Kopien dieser Landmarken zu verknüpfen derart, dass die Landmarken und deren digitale Kopien in der HD-Karte mit der beweglichen Einheit in eine Dis- tanzbeziehung gesetzt werden können, wobei auch die mobile Einheit eine digitale Kopie haben kann. In anderen Worten können die initialen Lokalisationshypothesen mit den digitalen Ko- pien der Landmarken in der HD-Karte als Datenassoziation assoziiert werden, wobei semantische Klasseninformationen in Bezug auf die Landmarken zusätzlich zur Da- tenassoziation in die Vorhersage einbezogen werden, wobei mindestens eine Fehl- klassifizierung einer detektierten Landmarke zu einer semantischen Klasse modelliert wird, um diese als semantische Wahrscheinlichkeit zusätzlich zur Datenassoziation und der Gewichtsberechnung zur Gewichtung der mehreren Lokalisationshypothe- sen zu ermitteln. ^ Das Vorhersagen mehrerer Lokalisationshypothesen kann simultan und kontinuier- lich erfolgen. Damit können die Vorhersagen zeitgleich berechnet werden. Darüber hinaus können die Vorhersagen basierend auf den mehreren Lokalisationshypothe- sen in einem kontinuierlichen Phasenraum oder kontinuierlichen Zustandsraum erfol- gen. Die Berechnung muss nicht in einem konkreten Phasen- oder Zustandsraum berechnet werden. Es handelt sich dabei auch um eine deterministische, nicht not- wendigerweise um eine stochastische Berechnung. Die Gewichtung der mehreren Lokalisationshypothesen kann dabei aus der zugrun- deliegenden Struktur des Algorithmus berechnet werden, wobei die Gewichtungen einer Eintrittswahrscheinlichkeit einer Lokalisationshypothese entsprechen können, bzw. der Wahrscheinlichkeit entsprechen können, dass sich die bewegliche Einheit in der realen Welt an der Position befindet (dort lokalisiert ist), wo es die Lokalisations- hypothese entsprechend vorausgesagt bzw. prognostiziert hat. Das Vereindeutigen mehrdeutiger Lokalisationshypothesen (über die Zeit) kann durch Identifikation der Hypothese mit der höchsten Gewichtung erfolgen. Zusätzlich kann das Vereindeutigen unter Berücksichtigung der Datenassoziation und der se- mantischen Klassifikation erfolgen. Dabei kann die Hypothese bevorzugt werden, die die höchste Gewichtung aufweist und damit die höchste Eintrittswahrscheinlichkeit ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 aufweist, bzw. die höchste Wahrscheinlichkeit, dass sich die Hypothese als der tat- sächliche Lokalisationszustand erweist. Zusätzlich kann auch diejenige, bei der eine Fehlklassifikation durch konditionelle Klassifikationswahrscheinlichkeiten (Engl.: Con- ditional Classification Probabilities = CCP) der semantischen Klassifikation bestimm- ter Landmarken modelliert wurde verworfen werden. Die semantische Klassifikation kann als zusätzliche semantische Wahrscheinlichkeit (Engl.: "additional semantic li- kelihood") innerhalb der Datenassoziationen und der Hypothesenwahrscheinlich- keitsberechnung einbezogen werden. Die Modellierung der CCP kann dabei bei- spielsweise durch eine Verwechslungsmatrix (Engl.: "Confusion Matrix") des Detek- tors erreicht werden. Hier kann unter dem Begriff "über die Zeit", die Zeit verstanden werden, in der das Verfahren betrieben wird, bzw. die Anzahl von Wiederholungszyklen, in denen es zu einem Update der Lokalisationshypothesen kommt. Nach einem weiteren Aspekt wird insbesondere mindestens einer der Schritte des si- multanen Schätzens bzw. Vorhersagens der mehreren Lokalisationshypothesen und/oder des Erkennens mehrdeutiger Situationen in Bezug auf die Lokalisation der mindestens einen beweglichen Einheit und/oder des Vereindeutigen mehrdeutiger Lokalisationshypothesen einem rekursiven Update unterliegen. Damit kann die Vor- hersage weiter verbessert werden. Dadurch können die Lokalisationshypothesen im- mer weiter verbessert werden, insbesondere kann dadurch die Vorhersagegenauig- keit weiter verbessert werden. Auch erlaubt das simultane Schätzen einer Hypothese insbesondere pro Fahrspur eine effiziente Verarbeitung durch das, insbesondere computerimplementierte, Verfahren. Als rekursives Update ist dabei insbesondere ein Algorithmus zu verstehen, der auf die berechneten Parameter, Gewichte, Mischungskomponenten und/oder Lokalisati- onshypothesen in einem vorhergehenden Rechenzyklus zurückgreift, bzw. der die im laufenden Zyklus berechneten Parameter, Gewichte, Mischungskomponenten und/oder Lokalisationshypothesen in den kommenden Zyklus zurückfüttert. Dadurch werden die Lokalisationshypothesen kontinuierlich verbessert. Dabei können Para- meter, Gewichte, Mischungskomponenten und/oder Lokalisationshypothesen, die ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 vorgelegt, bzw. (initial) einbezogen werden, als Priorkomponenten bezeichnet wer- den, wohingegen ausgegebene durch den Zyklus "geschleuste", bzw. berechnete Parameter, Gewichte, Mischungskomponenten und/oder Lokalisationskomponenten als Posteriorkomponenten bezeichnet werden können. Nach einem weiteren Aspekt kann die Lokalisation als 2D-Orientierung der bewegli- chen Einheit vorgesehen sein. Dabei können zusätzlich oder alternativ die Lokalisati- onshypothesen als 2D-Orientierungshypothesen der beweglichen Einheit vorgese- hen sein und/oder die Lokalisationsverteilung kann als Gaussches Mischungsmodell (Gaussian Mixture Model = GMM) repräsentiert sein, wobei jede Mischungskompo- nente h mit einer der Lokalisationshypothesen verbunden ist. Damit kann ein res- sourcensparendes, effizientes Modell bereitgestellt werden. Es werden somit insbesondere die Berechnungen und/oder Abbildungen direkt in der HD-Karte durchgeführt, wobei diese in einer 2D-Aufsicht erfolgen (Engl.: Bird-Eye- View = BEV). Damit können statt eines 3D Modells mit mindestens 6 Freiheitsgraden (Engl.: Degrees of Freedom = DoF) mit lediglich 3 Freiheitsgraden gearbeitet wer- den. Dies reduziert die notwendige Rechenleistung und Anforderungen an die Spei- cherkapazität erheblich. Damit werden die Zustände als 2D Orientierung gemäß der Formel 3 berechnet (x: Vektor mit Koordinate x und y, sowie Winkelorientierung ^^^ (3) ^^= [^^ ^^^^ T Nach dem Gausschen Mischungsmodell werden die Lokalisationshypothesen jeweils als eine Gaussche Standard- bzw. Normalverteilung dargestellt, die einen Mittelpunkt und eine darum angeordnete Verteilung aufweist (Mittelwert Kovari-
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anz . In anderen Worten ist die Mo- dell
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Mischung ausgebildet, gemäß der Formel 4: (4) %&^^ ' (* +,- ) # .(!#, $#)
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In einem Beispiel kann eine Anzahl der Mischungskomponenten jeweils einer Anzahl der Lokalisationshypothesen entsprechen. Insbesondere kann dabei die Lokalisati- onshypothese einer Lokalisation auf einer Fahrspur entsprechen. In anderen Worten ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 kann die Anzahl der Fahrspuren dem Maximum der Mischungskomponenten ent- sprechen, also dem Parameter h. In anderen Worten ergeben die Lokalisationshypothesen somit eine Überlagerung all der möglichen Gaussverteilungen, die Ihnen zugeordnet werden können. Diese kön- nen gewichtet werden derart, dass sich die Gewichte zu eins addieren. Dies bildet ab, dass die bewegliche Einheit irgendwo lokalisiert ist also existiert und nicht mit ei- ner gewissen Wahrscheinlichkeit aus der Lokalisation fällt (fehlende Lokalisierung bei < 1), oder an mehreren Orten existieren kann (falsche Lokalisierung bei > 1). Dadurch, dass jede Lokalisationshypothese mit einer Mischungskomponente h ver- bunden sein kann, ist es möglich, dass bereits mit einer geringeren Anzahl von (inita- len) Lokalistationshypothesen gerechnet werden kann, als dies etwa bei Partikelfilte- ralgorithmen (PF) (als stochastischem Algorithmus) der Fall ist, die eine höhere Kom- ponentenanzahl erfordern (h >> Anzahl der realistischen Lokalisierungen, wobei die realistischen Lokalisierungen insbesondere der Anzahl der Fahrspuren entspricht). Entsprechendes gilt auch für Histogramfilter (HF), bei denen zwar eine Diskretierung des Zustandsraums stattfindet, bei der allerdings eine notwendige, kleinteilige Aus- gangshypothesenbildung zu einer sehr großen Komponentenanzahl h führt, die deut- lich die Anzahl der realistischen Lokalisierungen übersteigt. Damit ist auch ein sol- cher Algorithmus sehr ressourcenintensiv. Nach einem weiteren Aspekt kann das Einbeziehen ein Initiieren sein, umfassend ein Vorlegen initialer Lokalisationshypothesen, wobei mindestens ein Teil der Informatio- nen die mindestens einem Teil der initialer Lokalisationshypothesen zugrundegelegt werden Sensorinformationen sind. Damit kann direkt ein Bezug zwischen den initia- len Lokalisationshypothesen und der tatsächlichen Lokalisation als Ausgangssitua- tion für das Durchführen des Verfahrens gewählt werden. Damit können weitere Res- sourcen gespart werden, da ggf. weniger Rechenzeit notwendig ist, um etwa einen Updateprozess laufen zu lassen, der die Lokalisationshypothesen derart optimiert, dass eine Lokalisationshypothese gewählt werden kann. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Nach einem weiteren Aspekt kann mindestens ein Teil der Informationen, die min- destens einem Teil der initiären Lokalisationshypothesen zugrunde gelegt werden Sensorinformationen sein, die mindestens eine der folgenden Sensorinformationen umfassen können: - Globalnavigationssatellitensignal (Global Navigational Satellite Signal = GNSS), - Bewegungsdaten mindestens einer beweglichen Einheit oder Bewegungsdaten des Ego-Fahrzeugs, - Landmarkeninformationen, umfassend eine Lokalisation von Landmarken, wobei die Landmarken semantischen Klassen zuordenbar sind und/oder wobei Repräsen- tationen der Landmarken auf mindestens einer HD-Karte existieren, - Straßenbahnmarkierungsinformationen als Landmarkeninformation, wobei die Stra- ßenbahnmarkierungsinformationen mittels Straßenbahnmarkierungsmessungen oder mittels einer Kamera oder mittels einer Bordkamera oder mittels einer Bordkamera des Ego-Fahrzeugs aufgenommen werden, und/oder wobei die Straßenbahnmarkie- rungsinformationen eine laterale Distanz und/oder eine relative Orientierung bezüg- lich der Straßenbahnmarkierungen umfassen, und/oder wobei die Straßenbahnmar- kierungsinformationen eine Klasseninformation enthalten, und/oder wobei die Stra- ßenbahnmarkierungsinformationen eine semantische Klasseninformation aufweisen, und/oder wobei die Straßenbahnmarkierungsinformationen eine semantische Klas- seninformation aufweisen, von denen mindestens eine der semantischen Klassen "durchgezogene Linie" und/oder "unterbrochene Linie" umfasst ist/sind, und/oder - Intrafahrbahnoffsetinformationen, welche mindestens den Abstand des Ego-Fahr- zeugs zu den Straßenbahnmarkierungen der Straßenbahn (= Fahrspur), auf der das Ego-Fahrzeug gemäß mindestens einer Lokalisationshypothese lokalisiert ist, umfas- sen, - mit mindestens einer HD-Karte abgeglichene Positionen, welche auf gemessenen Globalnavigationssatellitendaten und Intrafahrbahnoffsetinformationen basiert. Damit können eine Vielzahl von Sensordaten in das Verfahren gefüttert werden, um die ini- tialen Lokalisationshypothesen möglichst nahe an die wirkliche Lokalsiation heranzu- bringen, um so weitere Ressourcen bei der Berechnung einzusparen. Dabei kann unterstützend auf ein GNSS zurückgegriffen werden, ein Fahrzeugbewe- gungsparameter, wie die Geschwindigkeit oder die Gierrate herangezogen werden ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 oder Fahrbahnbegrenzungen mittels einer Bordkamera aufgezeichnet werden, wobei die Messungsdaten bei Fahrbahnbegrenzungsdaten einen lateralen Abstand und eine relative Orientierung relativ zu der Fahrbahnbegrenzung oder relativ zu den Fahrbahnbegrenzungen umfassen können. Auch können die Orientierungshilfen se- mantischen Klassen zugeordnet werden, beispielsweise (bspw) "gestrichelte Linie" oder "durchgezogene Linie". Die Gierrate (auch Giergeschwindigkeit) bezeichnet da- bei die Winkelgeschwindigkeit der Drehung eines Fahrzeuges um die Hochachse. Nach einem weiteren Aspekt kann das simultane Schätzen bzw. Vorhersagen meh- rerer Lokalisationshypothesen eine Vorhersage mehrerer zukünftiger Lokalisations- hypothesen umfassen. Damit muss nicht für jede Lokalisationshypothese ein ent- sprechender Zyklus durchlaufen werden, sondern die Berechnungen sind insbeson- dere zeitgleich möglich, was die Rechenzeit weiter reduziert. Darüber hinaus können die einzelnen Lokalisierungshypothesen mathematisch fundiert geupdatet werden, ohne dabei eine neue Initialisierung starten zu müssen, was dem Abbrechen eines laufenden Zyklus entsprechen würde. Insbesondere können sowohl die Gewichte als Wahrscheinlichkeit einer Lokalisation gemäß einer Lokalisationshypothese als auch die präzise geometrische Orientierung (Engl.: "precise geometric pose") in Form der Mischungskomponenten simultan, also zeitgleich und insbesondere durch den glei- chen Algorithmus und insbesondere innerhalb desselben Updatezyklus geschätzt werden. Dabei kann die Wahrscheinlichkeit, dass die Lokalisation einer der Lokalisa- tionshypothesen entspricht, insbesondere der Lokalisation auf einer Fahrspur ent- sprechen, wodurch das Fahrzeug dem Aufenthalt / Fahren auf einer Fahrspur zuge- ordnet werden kann. Nach einem weiteren Aspekt kann die Vorhersage zukünftiger Lokalisationshypothe- sen eine Multihypothesenbewegungsvorhersage umfassen, wobei jede Lokalisie- rungshypothese unabhängig vorhergesagt wird. Dies erlaubt insbesondere auch die Vorhersage von zukünftigen Lokalisierungen und erlaubt insbesondere auch das Up- date der initialen Lokalisierungshypothesen nicht nur auf Basis der zunächst einge- gebenen initialen Lokalisierungshypothesen, sondern insbesondere auch auf Basis der dynamischen Entwicklung durch die Bewegung der beweglichen Einheit. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Nach einem weiteren Aspekt kann die unabhängige Multihypothesenbewegungsvor- hersage auf einem Konstantwinkelgeschwindigkeitsmodell (Engl.: "Constant-Turn- Rate-Velocity Modell" = CTRV-Modell) beruhen, welches gemessene Geschwindig- keiten v und Rotationsraten und/oder Winkelgeschwindigkeiten w einbezieht. Damit wird die Dynamik der Vorhersage weiter verbessert. Der Parameter w kann auch als Gierrate (auch Giergeschwindigkeit) bezeichnet wer- den, wie eingehend beschrieben. Dabei wird insbesondere jede Hypothese (mit Mit- telwert !"−1|"−1#"−1 und Kovarianz $"−1|"−1#"−1) unabhängig berechnet. Nach einem weiteren Aspekt können die Lokalisationshypothesen bei der Vorher- sage durch Gewichte gewichtet sein und/oder die Gewichte können während der Vorhersage konstant bleiben. Dabei können die Gewichte (wh(k-1)) der Mischungskomponenten (. die Vorhersage konstant bleiben, wobei die jeweilige Vor-
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Formel 5 berechenbar ist. Dabei wird die Summe über die Mischungskomponenten h von 1 bis k-1 gegeben, wobei k der laufende Parameter ist: ' ^
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Nach einem weiteren Aspekt kann das Erkennen mehrdeutiger Situationen mindes- tens einen Updateschritt umfassen, wobei eine Kostenmatrix dem Update zugrunde gelegt wird, die ausgebildet ist zur Assoziation von Daten mit Fehlvorhersagen und/oder mit Fehlmessungen und/oder mit Messfehlern und zur Assoziation von Da- ten mit Klassifikationswahrscheinlichkeiten. Dabei kann eine Kostenmatrix verwendet werden, die derart aufgebaut ist, dass die einzelnen Komponenten sich berechnen zu den Kosten einer Fehldetektion, sowie zu einer Summe umfassend einen geometrischen Logarithmus der Wahrscheinlichkeit (Engl.: "Geometric log-likelihood"), den Kosten für eine Poisson-verteilte Streuung bezogen auf Messfehler (Engl.: "Poisson Clutter") und einer semantischen ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Klassifikation als Logarithmus einer Wahrscheinlichkeit (Engl.: "semantic classifica- tion log-probability"). Die Anzahl der Zeilen entspricht dabei insbesondere der Anzahl der Landmarken, bspw. der Anzahl der Fahrspuren. Nach einem weiteren Aspekt kann das Vereindeutigen mehrdeutiger Lokalisationshy- pothesen (über die Zeit) mindestens einen Updateschritt umfassen, wobei die Be- rechnung einer Bestzuweisungsmatrix einen Murty-Algorithmus umfasst. Ein Murty-Algorithmus arbeitet dabei insbesondere derart, dass mindestens eine beste Lösung zu einem Problem aufgefunden wird, basierend auf einer initialisierten Prioritätsschleife von Problem / Lösungspaaren. Dabei ist insbesondere das Paar das an der Spitze einer Prioritätsschleife steht das Paar mit der Lösung mit den ge- ringsten Kosten. Dabei wird insbesondere das oberste Problem-Lösungspaar <P, S> von der Prioritätsschleife entnommen und die Lösung S wird in die Liste von Lösun- gen aufgenommen, die ausgegeben werden sollen. Anschließend können weitere Lösungen identifiziert werden, ausgehend von den identifizierten Parametern der zu- erst identifizierten Lösung mit den geringsten Kosten. Dabei werden also insbeson- dere Problem-Lösungspaare identifiziert, deren Lösung möglichst geringe Kosten aufweist was einer besten Lösung entspricht. Nach einem weiteren Aspekt kann das Vereindeutigen mehrdeutiger Lokalisationshy- pothesen (über die Zeit) ein Linearzuweisungsproblem (Engl.: "Linear Assignment Problem" = LAP) lösen. Dieses LAP kann ausgebildet sein zur Bestimmung von Zu- sammenhängen zwischen Messungen und Landmarken, sogenannten Messung-zu- Landmarkenassoziationen. Dazu kann nach einem Aspekt das Linearzuweisungsproblem durch eine Ungarische Methode (Engl.: "Hungarian-Algorithm") gelöst werden. Die Ungarische Methode wird dabei auch als Kuhn-Munkres-Algorithmus bezeichnet. Dabei können die Landmarken aus den Messungen und die zu assoziierenden digi- talen Kopien der Landmarken gleicher Anzahl sein und zwischen ihnen kann eine eineindeutige Zuordnung herzustellen sein, d. h. jeder Quelle (s, gemessene oder detektierte Landmarke) wird insbesondere höchstens ein Ziel (t, digitale Kopie der ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Landmarke) und jedem Ziel insbesondere höchstens eine Quelle zugeordnet. Dabei kann jede (zulässige) Zuordnung einer „Quelle“ zu einem „Ziel“ einen Preis oder ei- nen Gewinn c(s,t) aufweisen. Der Algorithmus kann also den Gesamtpreis (= Summe der Einzelpreise) der Zuordnung minimieren oder den Gesamtgewinn (= Summe der Einzelgewinne) der Zuordnung maximieren. Dabei ist insbesondere immer eine maxi- male Anzahl an Paaren zu bilden. Nach einem Aspekt kann eine Posteriormischungskomponente berechnet werden und/oder es kann eine Posteriormischungskomponente als eine Priormischungskom- ponente für einen folgenden Updateschritt vorgelegt und/oder vorgehalten werden. Dabei kann nach einem Aspekt ein Kalman-Update für jede Messung-zu-Landmar- kenassoziation durchgeführt werden, die auf der vorhergehenden Priormischungs- komponente beruht. Darüber hinaus können nach einem weiteren Aspekt nichtnor- malisierte Gewichte oder nichtnormalisierte logarithmische Gewichte berechnet wer- den, basierend auf entsprechenden Messungslogarithmuswahrscheinlichkeiten und Priorlogarithmusgewichten. Dadurch können die jeweils berechneten Posterioren auch als Prioren für den nächsten Updateschritt verwendet werden, was eine weitere Optimierung und eine entsprechende Assoziation erlaubt. Dabei werden als Prioren insbesondere solche Mischungskomponenten bezeichnet, die vorgelegt, bzw. (initial) einbezogen werden, wohingegen ausgegebene durch den Zyklus "geschleuste", bzw. berechnete Mischungskomponenten insbesondere als Posterioren bezeichnet werden. Nach einem weiteren Aspekt können die Gewichte normalisiert werden und/oder die Mischungskomponenten können verbunden werden, basierend auf einem Abstand und/oder die Mischungskomponenten können nach deren Gewichtung in absteigen- der Reihenfolge sortiert werden und/oder die Anzahl der Hypothesen kann auf eine maximale Anzahl von Mischungskomponenten begrenzt werden. Dadurch können Ressourcen bei der Berechnung der Mischungskomponenten gespart werden, wodurch geringere Anforderungen an die Rechenleistung, als auch an den Speicher- platz gestellt werden müssen. Damit wird auch der rechnerische Zusatzaufwand re- duziert. Die Verbindung der Mischungskomponenten erlaubt dahingehend auch das ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Erreichen einer Lokalisation, die sich einer Realität annähert, bzw. dieser entspricht, da die bewegliche Einheit ebenfalls lokalisiert ist und nicht an mehreren Orten vor- liegt. Nach einem weiteren Aspekt kann die geometrische Orientierung der Lokalisierungs- hypothesen als Mischungskomponenten ausgegeben werden und die Wahrschein- lichkeit des Vorliegens der Lokalisierungshypothesen wird insbesondere durch deren Gewichte ausgegeben werden, wobei die Mischungskomponenten und die Gewichte simultan geschätzt werden. Damit kann die Durchführung des Verfahrens beschleu- nigt werden. Das simultane Schätzen kann dabei als ein kontinuierliches Schätzen erfolgen. Damit können die Vorhersagen zeitgleich berechnet werden. Darüber hinaus können die Vorhersagen basierend auf den mehreren Lokalisationshypothesen in einem kontinu- ierlichen Phasenraum oder kontinuierlichen Zustandsraum erfolgen. Die Berechnung muss nicht in einem konkreten Phasen- oder Zustandsraum berechnet werden. Es handelt sich dabei auch um eine deterministische, nicht notwendigerweise um eine stochastische Berechnung. Der Determinismus sorgt insbesondere dafür, dass kein "Partikelverlust" (Engl.: "particle depletion") auftritt, der dem System etwaige Hypo- thesen "entzieht". Nach einem weiteren Aspekt kann ein rekursiver Bayesscher Schätzungsrahmen ("Bayesian Estimation Framework" = BEFW) angewandt werden, wobei inhärent Pri- orinformation ausgewertet wird. Dadurch kann das Verfahren weitergeführt werden, auch wenn eine Fehllokalisation durchgeführt wurde, da somit kontinuierlich weitere Informationen zugeführt werden, da Priorinformation nicht verworfen wird. Bayessche Filter sind dabei insbesondere rekursive probabilistische Verfahren zur Schätzung von Wahrscheinlichkeitsverteilungen verdeckter (unbeobachteter) Zu- stände eines Systems bei gegebenen Beobachtungen und Messungen. Die Messun- gen sind hier insbesondere die Messungen der Landmarken, die mit den Kopien der Landmarken zu assoziieren sind. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Nach einem weiteren Aspekt kann eine Hypothese pro Fahrspur berechnet und/oder ausgegeben werden, und/oder das Verfahren kann deterministisch ausgebildet sein, und/oder innerhalb des Updateschrittes kann jede Hypothese mathemisch fundiert updatebar und/oder korrigierbar sein, und/oder eine Kalmanfiltergleichung kann dem mathematisch fundierten Update zugrunde gelegt werden. Dies erlaubt eine Verbes- serung der Ressourcenanforderungen und reduziert diese. Dabei ist insbesondere ein Kalmanfilter als Spezialfall eines Bayesschen Filters für normalverteilte Zustände ausgestaltet. Die rekursive Updatefähigkeit erlaubt innerhalb eines Updateschritts, wie er eingehend schon beschrieben wurde, dass jede Hypothese geupdatet werden kann und damit auch korrigiert werden kann. Die mathematische Fundierung ent- spricht dabei insbesondere der Fähigkeit des Verfahrens sich mittels einer Berech- nung wieder zu stabilisieren und dabei auch Korrekturen zu ermöglichen, die bei ei- ner andersartigen Implementierung einen Neustart erzwingen könnten. Damit werden weitere Ressourcen und auch Kosten für den Betrieb des Verfahrens reduziert. Nach einem weiteren Aspekt kann das Update der hypothetischen Gewichte auf ei- nem nicht-Gaussschen Wahrscheinlichkeitsmodell basieren und/oder das Update der hypothetischen Gewichte kann auf einem Partikelfiltermodell basieren. Damit ist eine Anpassung des Verfahrens gegeben. Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt kann eine Steuereinrichtung oder Fahr- zeugsteuereinrichtung vorgelegt werden, ausgebildet und/oder eingerichtet derart, um ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Die Steuereinrichtung kann da- bei insbesondere auch durch die Merkmale des Verfahrens spezifiziert werden. Die Steuereinrichtung ist dabei auch insbesondere mit exteroreceptiven, also mit, die Umgebung einer beweglichen Einheit erfassenden Sensoren verbunden, um die ent- sprechenden Informationen (Landmarkenpositionen) einem erfindungsgemäßen Ver- fahren zur Verfügung stellen zu können. Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, um eine hochautomatisierte bewegliche Einheit zu steuern. Die Steuereinrichtung kann dabei ein Speichermediumg (Flash-Speichermedium, Mag- netspeichermedium, Festplatte, USB-Stick, etc.) und eine CPU umfassen. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Ein Steuergerät oder ein System aus mehreren Steuergeräten kann zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug dienen. Beispielsweise kann das eigene Fahrzeug und/oder dessen Fahrerassistenzsystem das Steuergerät oder das System aus mehreren Steuergeräten umfassen. Das Steuergerät bzw. das System kann zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug einge- richtet und bestimmt sein. Das Steuergerät bzw. das System kann eine elektronische Steuerung aufweisen. Das Steuergerät bzw. das System kann eine Electronic Con- trol Unit (ECU) sein oder aufweisen. Es können mehrere Steuergeräte vorgesehen sein. Die mehreren Steuergeräte können über ein Bussystem, beispielsweise ein „Controller Area Network“ (CAN), verbunden sein und/oder untereinander Daten aus- tauschen. Die elektronische Steuerung und/oder das Steuergerät bzw. System kann einen Mikrocomputer und/oder Prozessor aufweisen. Das Steuergerät bzw. System kann einen oder mehrere Sensoren umfassen und/oder mit diesen verbunden sein. Das Steuergerät bzw. System kann das vorstehend und/oder nach-folgend beschrie- bene Computerprogrammprodukt umfassen. Das Steuergerät bzw. System kann ei- nen Speicher aufweisen. Das Computerprogrammprodukt kann in dem Speicher ge- speichert sein. Das Steuergerät bzw. System kann dazu ausgebildet sein, das vor- stehend und/oder nachfolgend beschriebene Verfahren durchzuführen. Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt kann ein Fahrzeug oder semi-autono- mes Fahrzeug oder autonomes Fahrzeug vorgesehen sein, das eine erfindungsge- mäße Steuereinrichtung umfasst. Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug, beispiels- weise ein Ego-Fahrzeug, sein. Das Fahrzeug kann eingerichtet und/oder bestimmt sein, das vorstehend und/oder nachfolgend beschriebene Verfahren durchzuführen. Das Fahrzeug kann das vorstehend und/oder nachfolgend beschriebene Computer- programmprodukt, Steuergerät oder System aus mehreren Steuergeräten umfassen. Dabei kann insbesondere als semi-autonomes Fahrzeug ein Fahrzeug der Level 1 bis Level 4 verstanden werden, wobei ein Fahrzeug des Level 5 als autonomes Fahr- zeug vorgesehen sein kann. Alle Fahrzeuge dieser Kategorien sind dabei insbeson- dere hochautomatisierte Fahrzeuge. Die Level werden dabei insbesondere nach der zum Anmeldezeitpunkt (bzw. zum Prioritätstag) gemäß der deutschen Bundesge- setzgebung folgendermaßen definiert: ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Level 1: Assistiertes Fahren, wobei Fahrer ständig ihr Fahrzeug beherrschen. Level 2: Teilautomatisiertes Fahren, wobei Fahrer ständig ihr Fahrzeug beherrschen. Level 3: Hochautomatisiertes Fahren, wobei Fahrer sich vorübergehend von Fahrauf- gabe und Verkehr abwenden dürfen. Level 4: Vollautomatisiertes Fahren, wobei Fahrer die Fahrzeugführung über längere Distanzen und in unterschiedlichen Verkehrssituationen abgeben können. Level 5: Autonomes Fahren, wobei es nur noch Passagiere ohne Fahraufgabe gibt. Das Fahrzeug kann dabei insbesondere durch die Merkmale und Funktionen des er- findungsgemäßen Verfahrens und/oder der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung spezifiziert werden. Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt kann ein Computerprogrammprodukt ausgebildet sein derart, um auf einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ausge- führt zu werden, um ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Das Compu- terprogrammprodukt kann dabei insbesondere derart ausgebildet sein, dass es auf dem Speichermedium der Steuerungseinheit abgelegt werden kann (= gespeichert werden kann). Insbesondere kann das Computerprogrammprodukt derart ausgestal- tet sein, dass es auf der CPU der Steuereinheit ausgeführt werden kann, um das er- findungsgemäße Verfahren durchzuführen. Das Computerprogrammprodukt kann eine Vorrichtung, wie eine, beispielsweise elektronische, Steuerung und/oder Steuer- und/oder Recheneinheit/gerät, ein Steuerungssystem, ein Fahrerassistenzsystem, einen Prozessor oder einen Computer, dazu veranlassen, das vorstehend und/oder nachfolgend beschriebene Verfahren auszuführen. Hierzu kann das Computerpro- grammprodukt entsprechende Datensätze und/oder Programmcodemittel und/oder das Computerprogramm und/oder ein Speichermedium zum Speichern der Datens- ätze bzw. des Programms aufweisen. Das Computerprogrammprodukt kann Pro- grammcodemittel umfassen, um bei einem Ausführen des Computerprogrammpro- duktes auf einem Prozessor das vorstehend und/oder nachfolgend beschriebene Verfahren auszuführen. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Das Verfahren kann als Computerprogramm zumindest teilweise auf einem Compu- ter, Mikrocomputer, in einer elektronischen Steuer- und/oder Recheneinheit, in ei- nem Steuerungssystem, auf einem Speichermedium oder auf einem maschinen-les- baren Träger abgespeichert und/oder dort implementiert sein. Das Computerpro- gramm kann software-technisch auf eine oder mehrere Speichermedien, Steuer- und/oder Recheneinheiten, wie Electronic Control Units (ECUs) oder Computer, etc., insbesondere im eigenen Fahrzeug (Ego-Fahrzeug), verteilt sein. Das Speicherme- dium kann ein Halbleiterspeicher, Festplattenspeicher oder ein optischer Speicher sein. Fortbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteran- sprüchen. Die Erfindung wird durch die Figuren näher beschrieben. Darin zeigen: Fig.1 eine Situation mit einer mehrdeutigen Fahrbahnlokalisierung eines Fahrzeugs, Fig.2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig.3A eine Initialisierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens , Fig.3B eine grafische Repräsentation einer initialen Lokalisierungshypothese, Fig.4 eine schematische Darstellung einer Multihypothesenbewegungsvor hersage, Fig.5A eine schematische Darstellung eines Bearbeitungsschrittes nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, und Fig.5B eine grafische Darstellung eines Bearbeitungsschrittes nach einem erfindungsgemäßen Verfahren. Für gleiche und gleichwirkende Merkmale werden die gleichen Bezugszeichen ver- wendet. Fig.1 zeigt eine Alltagsverkehrssituation 100 bei der mehrere bewegliche Einheiten, hier als Fahrzeuge 1, 2, dargestellt, auf einer mehrspurigen Straße unterwegs sind, die mehrere Fahrspuren aufweist. Dabei wird die Fahrbahn selbst durch zwei ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 durchgezogene Linien 4 nach außen begrenzt, wohingegen eine einzelne Fahrspur zu einer anderen Fahrspur durch gestrichelte Linien 5 abgegrenzt werden. Diese Fahrspurmarkierungen dienen dabei als Landmarken, die einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verfügung gestellt werden mittels einer HD-Karte, die digitale Kopien dieser Landmarken enthält. Bei den Fahrzeugen 1 auf der mittleren Fahrspur ist eine mehrdeutige Fahrsituation gegeben, da sich auch durch den Einsatz der Landmar- ken keine eindeutige Fahrspurzuweisung treffen lässt. Die Fahrzeuge 2 haben dage- gen eine mit höherer Wahrscheinlichkeit eindeutige Fahrspurzuweisung, da sich de- ren Landmarkenkombination (gestrichelte Linie rechts, durchgezogene Linie links vs. gestrichelte Linie links und durchgezogene Linie rechts) durch die semantische Klas- seninformation besser vereindeutlichen lässt. Die Fahrzeuge können dabei auch in der hier gezeigten Fahrrichtung versetzt sein. Dabei wird hier jeweils die Situation be- trachtet, dass alle Fahrzeuge als Ego-Fahrzeug ihre Lokalisation durch ein Verfahren ermitteln möchten. Dazu werden eine Vielzahl von Lokalisationshypothesen 26a, 26b, 26c, 26d mit entsprechenden Orientierungshypothesen schematisch dargestellt. Gemäß Fig.2 wird ein Verfahren 30 durch das gezeigte Schema detailliert darge- stellt. Dabei wird in einem Mulitfahrspurinitialisierungsschritt A eine Reihe der Lokali- sationshypothesen 16a, 16b, 26c, 26d in das Verfahren eingeführt, wobei jede der initialen Lokalisationshypothesen eine Gausssche Mischkomponente darstellt, über die Summiert wird gemäß der Formel 6:
Figure imgf000023_0001
Die Multifahrspurinitialisierung A ist im weiteren Detail in der Fig.3 dargestellt und wird diesbezüglich näher beschrieben. Darauf basierend wird eine erste Vorhersage B getroffen, die zu den Mischungskomponenten der Formel 7 führt ^
Figure imgf000023_0002
In einem Schritt S31, der einer Rekursion C zuzuordnen ist, wird dabei der Parame- ter h'k = 0 und hk-1 = 1 als Ausgangspunkt der Rekursion gewählt. Bei der Rekursion handelt es sich im Folgenden um einen Updateprozess, der die jeweiligen ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Lokalisationshypothesen updatet, um so zu einer Aussage für die Lokalisierung des Fahrzeugs 1 zu gelangen. Bei h handelt es sich um den Parameter, durch den die Fahrspurzuordnung als Lokalisationshypothese gegeben ist. In einem Schritt S32 wird dabei überprüft, ob dieser Parameter h(k-1) kleiner oder gleich dem vorletzten Wert 4&" 5 ^^^der Maximalzahl von Fahrspuren ist. Es wird also eine Fallunterschei- dung getroffen. Ist diese Bedingung zu bejahen, dann wird eine Kostenmatrix in Schritt S33 erzeugt, die die Komponenten der Formel 8 aufweist, die eine etwaige Fehldetektion der Landmarken einpreist: (8) ^6,0 = log(1 − 7D) Dabei stellt der Parameter PD die Detektionswahrscheinlichkeit dar. Dieser Teil der Kostenmatrix ist diagonalisiert, wohingegen die Offdiagonalelemente gegen unend- lich gehen. Die Messungen selbst werden dann durch die folgende Formel 9 dargestellt und eine Klassifizierung wird dabei durchgeführt, auch nach der semantischen Klassifikation und entsprechend der richtigen Zuweisungswahrscheinlichkeit. (9) ^6,8=log(.&98; 9:6,;^^^+ log(7D<^=^>?^^+log(7(DetectedClass|LandmarkClass)) Dabei stellt 98^@AB^C1DB^EBFFGHIJ^9:6 = g(x, i, L) die i-te erwartete Messung und ;^'^K^$^ KL^die Innovationskovarianz, mit den Messungsjacobimatrizen^K^'^@I&MJ^AJ^N^^=^@MJ^dar. Dabei ist die Funktion g ein Messungsmodell, V das Volumen des Sensors FoV und >? die für Messfehler (Engl.: "Poisson Clutter Rate"). Der erste Summand in Formel 9 stellt dabei eine Geometrie-Likelihood dar, der zweite Summand die Kosten der Poisson Clutter und der dritte Summand stellt die Wahrscheinlichkeit dar, dass die semantische Klasse entsprechend der tatsächlichen Klasse richtig zugeordnet wurde, was einer semantischen Klassifikation nach einer log-probability entspricht. Es werden durch diese Kostenmatrix also die Kosten der Datenassoziation mit denen der Messfehlerwahrscheinlichkeit, der ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Falschmessungskosten, bei denen eine echte falsche Messung vorliegt, und der Wahrscheinlichkeit einer Falschkategorisierung in die semantische Kategorie einge- preist. Die Kostenmatrix wird anschließend einem Murty Algorithmus zugeführt, wobei mit- tels der Ungarischen Methode ein Linearzuweisungsproblem LAP gelöst wird. Dadurch wird die Bestzuweisungsmatrix ermittelt und die Messung-zu-Landmarken- assoziationen werden ermittelt, gemäß Formel 10 (10) OP^= argminO Σ6Σ8Q6,8^R6,8^ ^ Dabei stellt C die Kostenmatrix mit den Komponenten i und j dar und A wird die Line- arisierungsmatrix, bei der der Wert des Definitionsraums ausgewählt wird, an dem ein Minimum gegeben ist. Damit wird die Hypothese mit den geringsten Kosten be- vorzugt ausgewählt, bzw. berechnet. In Schritt S35 wird der Parameter zunächst auf 1 gesetzt, bevor eine weitere Fallunterscheidung in Schritt S36 getroffen wird, ob die- ser Parameter m kleiner oder gleich^ES&T1^^^ist, der Anzahl der Elemente der Bestas- soziierungsmatrix. Wenn dem nicht so ist, die Antwort also NEIN lautet oder FALSE, dann wird der Parameter h(k-1) um 1 in Schritt S40 erhöht und wieder in den Schritt S32 rücküberführt. Ist die Antwort indes JA oder TRUE, dann wird der Faktor h'k um 1 in Schritt S37 erhöht und es wird eine Posteriorkomponente in Schritt S38 berech- net, also eine Lokalisationswahrscheinlichkeit wird geupdatet. Anschließend wird der Parameter m um 1 in Schritt S39 erhöht und wieder in den Schritt S36 rücküberführt. Es wird also ein weiterer Updatezyklus etabliert, der die Posteriorkomponenten be- rechnet. Dies geschieht mittels eines Kalmanupdates, für jede Messung-zu-Landmar- kenassoziation, die auf der h(k-1) Priormischungskomponente beruht, gemäß den Formeln 11 bis 13 ^ &^^^^ U"#"V^'^$"W"5^#"5^&X"#"V^L^&;"#"V^^5^^ &^Y^^ !"W"#"V'^!"W"5^#"5^ZU"#"V^&9"#"V1^9:"#["^^ &^\^^ $"|"^"^= $"|"−1^"−1−U"^"^X"^"^$"|"−1^"−1 ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Zusätzlich werden nichtnormalisierte (logarithmische) Gewichte ^"#"^berechnet, die zu der Messungs-log-likelihood^^AJC^GH@^@B]^^_A`_1a`I1KB)AbSD^aT1^S&T1^^^korrespondieren gemäß Formel 14
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000026_0002
^ &^c^^ de"#"V^'^a`I^&fe"#"V^^'^d"5^#"5^Zd6J8^^
Figure imgf000026_0004
in Schritt S36 FALSE lautet und über Schritt S40 zurück in den Schritt S32 geführt wird. Wird dort die Antwort weiterhin mit WAHR, JA oder TRUE beantwortet, dann läuft der rekursive Updateprozess weiter und die entsprechenden Matrizen werden gefüllt und die Posteriorkomponenten werden berechnet. Wird allerdings in Schritt S32 die Antwort FALSCH, FALSE oder NEIN gegeben, dann wird das Verfahren in den Bearbeitungs- schritt S41 überführt. Dort werden die Gewichte normalisiert und Mischungskompo- nenten zusammengeführt, die sich auf derselben Fahrspur befinden oder anderweitig nah zusammenliegen. Des weiteren werden die Mischungskomponenten gemäß den Gewichten in absteigender Reihenfolge sortiert und es wird auf eine maximale An- zahl von Mischungskomponenten Hmax beschränkt. Die Normalisierung erfolgt durch den Quotienten des einzelnen Gewichts und der Summe über die Gewichte bei der über den Parameter h'k summiert wird. Das Zusammenführen basiert dabei auf den Formeln 16 und 17, die jeweils den Mittelwert und die Kovarianzen betreffen. (16) !^"|"#"^'^ Σ6 ^)TA^!^"|"A $^"|"#"^'^ TA^&!^"|"#"^1^!^"|"A^&^!^"|"#"^1^!^"|"A^L
Figure imgf000026_0003
dar. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Anschließend wird in Schritt S42 der Parameter k um 1 erhöht, das Ergebnis der Re- kursion wird als neuer Prior wieder der Vorhersage B zugeführt. Parallel dazu wird die Hypothese, die am wahrscheinlichsten ist, ausgegeben. Fig.3 zeigt dabei eine mit der Karte gematchte Kandidatenposition 7 aus einer Reihe von Positionen 6, an denen ein Fahrzeug 1 vorhanden sein kann. Die Fahrspurmar- kierungen 4, 5 sind wie eingehend beschrieben. Eine zeitverzögerungskompensierte GNSS Messung liegt als Messpunkt 8 vor, wobei die Kohärenz der GNSS Messung und damit deren Unsicherheit als Kreis 9 dargestellt ist. Dies verdeutlicht auch, wa- rum sich GNSS nicht alleine dafür eignet, um die Lokalisation in der hier beschriebe- nen Situation zu benutzen. Es vermag alleine und auch nicht zusammen mit den se- mantischen Klassifikation der Fahrspurmarkierungen die Mehrdeutigkeiten aufzuhe- ben. Zusätzlich wird noch ein Intrafahrspurversatz mit Abstand zur linken ?0,left, bzw. zur rechten Fahrspurmarkierung ?0,right verdeutlicht. Dabei ist die eine Fahrspur, die mit dem Fahrzeug, nur zur Veranschaulichung "verlängert" worden. Wie in Fig.3B gezeigt handelt es sich bei der Multifahrspurinitialisation um eine mit der Karte abge- glichene Lokalisierung bzgl. Kandidaten, wobei diese einer Normalverteilungsfunk- tion 18 entspricht, nach der Formel 18 (18) ^6 = log (f6) = log (. (h6 ; hGNSS, $GNSS)) + log (7(LBMeasClass|LBMapClass)). Damit ergibt sich eine initiale Verteilungsfunktion 18 nach der Formel 19 (19) %2|2(^2) ' (* +3 3 ,- ) #2^.(!#2,$#2)^!#2^'^ij#2^L^^ ^GNSS ^L worin H0 die Anzahl der initialen Kandidaten pi darstellt. Es gibt eine intiale Lokalisie- rung 13 mit einer geschätzten Maximalwahrscheinlichkeit 17, wohingegen zwei wei- tere Kandidaten 14, 15 geringere Auftrittswahrscheinlichkeiten haben. Ein vierter Kandidat 16 ist sehr unwahrscheinlich die richtige Lokalisation, da er eine deutlich
Figure imgf000027_0001
In Fig.4 wird dabei eine Multihypothesenbewegungsvorhersage veranschaulicht, wie sie schon in Bezug auf die Formel 5 beschrieben wurde. Dabei hat ein Auto zum ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Zeitpunkt der initialen Schätzung eine gemessene Geschwindigkeit 11 und eine Gier- rate 12, wodurch das Fahrzeug auf die Trajektorie 10 gezwungen wird. Diese Para- meter Geschwindigkeit und Gierrate werden dabei in einer Ausführungsform in die beschriebenen Verfahrensschritte und die mathematischen Modellierungen einge- führt und dort verarbeitet. In anderen Worten und intuitiv erfassbar vollzieht das Auto einen Ortswechsel und verändert auch die Orientierung auf der 2D-Ebene. Deutlich wird hier auch, dass die Berechnungen und auch die Assoziationen in einer Vogel- perspektive stattfinden, was das Verfahren ressourcenoptimiert. Fig.5A veranschaulicht das durch die Formeln 16 und 17 beschriebene Zusammen- führen von Mischungskomponenten 26a und 26b mit ihren jeweiligen grafisch ange- deuteten Kovarianzen 25a und 25b. Diese überlappen in einem Bereich 27. Damit wird der Schritt S41 dazu führen, dass beide zu einer einzelnen Mischungskompo- nente 29 mit neuer Kovarianz 28 zusammengeführt werden. Fig.5B zeigt dabei eine grafische Repräsentation eines Ergebnisses des Verfahrens, wobei ein Prior 20 eine initiale geschätzte Wahrscheinlichkeitsverteilung der Lokali- sierung darstellt, wie vorstehend beschrieben. Darauf aufbauend wird eine Probabi- listische Datenassoziation 31 erstellt. Das Verfahren mündet schließlich in einer Posteriormischungskomponente, die als die wahrscheinlichste Lokalisation anzuse- hen ist. Hier ist also beispielhaft davon auszugehen, dass sich das Fahrzeug auf der dritten Fahrspur von links (zweiten von rechts) befindet. Dort ist die Wahrscheinlich- keit 22 für eine Lokalisation am höchsten, während die zweithöchste Wahrscheinlich- keit 21 und die dritthöchste Wahrscheinlichkeit 23 deutlich zurückfallen. Damit ist die Gefahr einer Fehllokalisation deutlich reduziert, verglichen mit der Ausgangssituation. Das Verfahren ist dabei nicht auf die hier dargestellten Ausführungsformen be- schränkt, sondern vermag auch vielmehr die verschiedenen Implementationen, die dem Fachmann aus der hiesigen Beschreibung, Figuren und den Ansprüchen her- vorgehen abzudecken. Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Dem-zu- folge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale auf- weisen. Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkma- len gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammen- hangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegen- stands verwendet werden. Die Reihenfolge und/oder Anzahl aller Schritte des Ver- fahrens kann variiert werden.
ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Method for localizing a movable unit in HD maps and vehicle The invention relates to a method, in particular a computer-implemented one, a control device, a vehicle and a computer program product. High-resolution maps, so-called (so-called) HD maps, can be used to enhance the information intake or perception of semi-autonomous or autonomous or highly automated vehicles, as well as the planning of a route, but also the prediction in relation to a situation, such as a To improve everyday driving situations or street scenes. Furthermore, such maps can serve to support the decision algorithms and improve their operation and application. In order to be able to use such maps in the applications mentioned, the vehicle in question, also referred to as an ego vehicle, must be able to be localized in the HD maps in a predictable and repeatable manner, with such localization requiring a high level of precision within the HD card required. The general requirements that must at least be met in order to establish localization algorithms are characterized by high precision and accuracy. Such precision and accuracy can be specified by lateral deviations of less than 0.2 m, by longitudinal deviations of less than 0.5 m and by elevation angle deviations, in so-called pitching movements, of less than 0.5 °. A high level of availability is also required, such as the quotient of “number of algorithm cycles available to the system” divided by the “total number of algorithm cycles”, which must be approximately 1. The closer this quotient is to 1, the better. This can be represented by Formula 1 as (1) ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ ^^^ ^^^^.
Figure imgf000003_0001
There must also be the highest possible level of completeness or reliability, as shown by Formula 2: (2) given localization error ≤ localization error limit. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 In addition, high requirements are placed on a short runtime and low storage capacity requirements in order to allow an operation to run in real time if possible. Localization algorithms represent an additional computational overhead for lower-level driver assistance systems and/or driving systems of a highly automated vehicle. A higher computational effort requires a time delay, which is directly reflected in localization errors. Localization that is based on global navigation satellite signals and systems (Global Navigational Satellite Signals/Systems) or dead reckoning does not meet the precision and accuracy requirements mentioned in detail, especially not in lateral direction. For this reason, landmarks are recorded by vehicle sensors that perceive the environment and compared, i.e. "associated", with digital copies of the landmarks stored in the HD maps. Known approaches often choose the most likely data association (English: "Data Association" = DA), e.g. based on a maximum likelihood (German: Maximum Likelihood; English: "Maximum Likelihood" = ML) or they average over all possible ones (and plausible) data association hypotheses, e.g. in the form of association of probabilistic data (English: "Probabilistic Data Association" = PDA). In the first case, however, it can happen that the wrong position is chosen if at least two positions are plausible, whereas in the second case a middle position is chosen that is purely artificial. The German application DE 102019207087 A1 describes a method in which a hypothesis is derived from an initial position estimate, with landmarks being detected using environmental sensors in order to then compare them with a landmark that is stored in an HD map. The aim and described advantage is to directly assign at least one detected landmark to the digital copy of the landmark based on a few characteristic properties, such as map positions. The US is making a corresponding proposal in 2020 ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 0364883 A1. However, neither proposal is able to solve the problems described above. The problem in the prior art is that the known algorithms and systems can cause localization errors, are resource-intensive and do not meet the requirements for use in highly automated vehicles. It is therefore the object of the invention to reduce the amount of localization errors, save resources and improve performance. The object is achieved in particular by a method according to claim 1, a control device according to claim 22, a vehicle according to claim 23 or a computer program product according to claim 24. Advantageous embodiments and/or further developments are the subject of the subclaims, the description and/or the accompanying figures . In particular, the independent claims of one claim category can also be developed analogously to the dependent claims of another claim category. According to one aspect, the task is solved in particular by a method that is designed for the semantic and ambiguity-aware localization of at least one movable unit in at least one HD map. The HD map includes digital copies of landmarks. The method has in particular the following steps: - presenting and/or holding at least one HD map which includes digital copies of landmarks, - detecting several landmarks for association with the digital copies of landmarks in the at least one HD map, - including several initial hypotheses regarding a localization of a moving unit as initial localization hypotheses, - predictions of several localization hypotheses simultaneously, based on the initial localization hypotheses, their association with the detected landmarks ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 and taking into account a modeling of a semantic classification of the detected landmarks for assignment into semantic classes, and - weighting of the several localization hypotheses. The method further comprises in particular at least one of the following steps: - recognizing ambiguous situations with regard to the localization of the at least one movable unit when several localization hypotheses are simultaneously plausible, based on the weighting, the data association and the semantic classification, and/ or - clarifying ambiguous localization hypotheses (over time) by identifying the hypothesis with the highest weight. This allows semantic and ambiguity-aware localization of at least one moving unit in at least one HD map to improve localization. The method can be designed as a computer-implemented method or can be a computer-implemented method. Ambiguity is often a problem for localization algorithms, where the ambiguities can be reflected in data associations, leading to false associations between the measured or recorded landmarks in the real world and the digital copies of the landmarks stored in the HD maps, resulting in a downstream false Localization, a so-called localization error. The combined use of geographical and semantic localization can clarify some of the ambiguous situations/localizations, but this approach is not sufficient to clarify every situation or localization. The solution proposed here has the advantage that both the association of the landmarks in the real world with the associations in the HD map can be included in the evaluation and prediction, and the semantic classification of the landmarks can be taken into account. A semantic class misclassification on the part of the detector can also be modeled, for example through a conditional classification probability (CCP). This means that the probability of a misclassification on the part of the detector can also be taken into account, ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 which increases the prediction probability and thus also the security of the system, as localization errors can be reduced. Landmarks here and elsewhere in the description are side line boundaries, colored or white road markings, road signs, road features, points of interest (POIs), traffic lights, road intersection features, such as prominent ones (for a camera). LIDAR or another sensor that can be easily detected) features of streets or of the road itself. HD maps can display high-resolution digital maps that depict the world in a simplified (abstracted) manner, in particular the digital copies of the landmarks in these HD cards may be included. The general requirements that must at least be met in order to establish localization algorithms are characterized by high precision and accuracy. Such precision and accuracy can be specified by lateral deviations of less than 0.2 m, by longitudinal deviations of less than 0.5 m and by elevation angle deviations, in so-called pitching movements, of less than 0.5 °. The HD maps must be able to provide corresponding information. Since the world is depicted in an abstract way to optimize computing power and storage space resources, this can also apply to the digital copies of the landmarks. This means that the landmarks can in particular be abstracted in such a way that they do not satisfy any aesthetic needs, since the HD maps may (possibly) not be displayed, but are simply kept as a digital space. In this case, all structural features that may represent an internal structure that are not relevant for determining the distance of an ego vehicle to the landmark can have been removed. This can apply, for example, to plants, in particular to trees and/or shrubs, whose structure, particularly in the area of the crown, is simplified, for example into a ball or a cone or a cube or a cylinder. “Presentation” here can be understood to mean that the HD maps could have been made available before the start of the process. Under “hold” can ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 In contrast, the HD card remains independent of time, for example in a memory, whereby the retention can also occur after the start (initiation) of the process. In particular, the HD map is kept available as long as it is still needed, for example to enable localization hypotheses in the HD map. The term “in at least one HD map” refers to the fact that the localization hypotheses can be depicted in the HD map. The localization hypotheses are therefore not processed in a reference system of a sensor, in particular not in the reference system of an optical system, such as a camera. The detection of multiple landmarks can be made possible in particular by non-camera-based and non-optical systems. This may also include lidar, radar and/or comparable sensor systems. It may be possible to identify map-based position points as candidates for an initial localization hypotheses, which are based on measured global navigation satellite data, as well as on distance information, for example intra-roadway offset information, which determines the offset of a mobile unit, for example a vehicle, relative to the center of the roadway and therefore also relative to the road markings or away from the road markings. The inclusion of several initial hypotheses can be the initial estimation of hypotheses as a starting point for calculating further, subsequent calculation cycles of the localization hypotheses. The initial localization hypotheses can be based on an initial estimate or on a previously carried out calculation, for example because the method has already been carried out before and a localization data set generated in the process is (re) fed back into the method as initial localization hypotheses. The association between the detected landmarks and the digital copies of the landmarks can correspond in particular to a mathematical digital link or mapping, which makes it possible to use the detected landmarks ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 with digital copies of these landmarks in such a way that the landmarks and their digital copies in the HD map can be placed in a distance relationship with the mobile unit, whereby the mobile unit also has a can have a digital copy. In other words, the initial localization hypotheses can be associated with the digital copies of the landmarks in the HD map as a data association, with semantic class information relating to the landmarks being included in the prediction in addition to the data association, with at least one misclassification of a detected landmark is modeled into a semantic class in order to determine this as a semantic probability in addition to the data association and the weight calculation to weight the multiple localization hypotheses. ^ Predicting multiple localization hypotheses can be done simultaneously and continuously. This means that the predictions can be calculated at the same time. In addition, the predictions based on the multiple localization hypotheses can be made in a continuous phase space or continuous state space. The calculation does not have to be calculated in a concrete phase or state space. This is also a deterministic, not necessarily a stochastic calculation. The weighting of the multiple localization hypotheses can be calculated from the underlying structure of the algorithm, whereby the weightings can correspond to a probability of occurrence of a localization hypothesis, or can correspond to the probability that the movable unit is at the position in the real world (there is located) where the localization hypothesis predicted it accordingly. Resolving ambiguous localization hypotheses (over time) can be done by identifying the hypothesis with the highest weight. In addition, the clarification can be done taking data association and semantic classification into account. The hypothesis that has the highest weighting and therefore the highest probability of occurrence can be preferred ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03, or the highest probability that the hypothesis turns out to be the actual localization state. In addition, the one in which a misclassification was modeled by conditional classification probabilities (CCP) of the semantic classification of certain landmarks can also be rejected. The semantic classification can be included as an additional semantic likelihood within the data associations and the hypothesis probability calculation. The modeling of the CCP can be achieved, for example, through a confusion matrix of the detector. Here, the term “over time” can be understood to mean the time in which the method is operated or the number of repetition cycles in which the localization hypotheses are updated. According to a further aspect, in particular at least one of the steps of simultaneously estimating or predicting the multiple localization hypotheses and/or recognizing ambiguous situations with respect to the localization of the at least one mobile unit and/or clarifying ambiguous localization hypotheses will be subject to a recursive update. This allows the prediction to be further improved. As a result, the localization hypotheses can be continually improved, in particular the prediction accuracy can be further improved. The simultaneous estimation of a hypothesis, in particular for each lane, also allows efficient processing by the, in particular computer-implemented, method. A recursive update is to be understood in particular as an algorithm that uses the calculated parameters, weights, mixture components and/or localization hypotheses in a previous calculation cycle, or that uses the parameters, weights, mixture components and/or localization hypotheses calculated in the current cycle feeds back the coming cycle. This means that the localization hypotheses are continuously improved. Parameters, weights, mixture components and/or localization hypotheses can be used ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 presented or (initially) included are referred to as prior components, whereas parameters, weights, mixture components and/or localization components that are "passed through" or calculated through the cycle are referred to as posterior components can be designated. According to a further aspect, the localization can be provided as a 2D orientation of the movable unit. Additionally or alternatively, the localization hypotheses can be provided as 2D orientation hypotheses of the movable unit and/or the localization distribution can be represented as a Gaussian Mixture Model (GMM), whereby each mixture component h is connected to one of the localization hypotheses is. This allows a resource-saving, efficient model to be provided. In particular, the calculations and/or images are carried out directly in the HD map, with these taking place in a 2D view (English: bird-eye view = BEV). This means that instead of a 3D model with at least 6 degrees of freedom (DoF), you can work with only 3 degrees of freedom. This significantly reduces the necessary computing power and storage capacity requirements. This means that the states are calculated as a 2D orientation according to formula 3 (x: vector with coordinates x and y, as well as angular orientation ^^^ (3) ^^= [^^ ^^^^ T According to the Gaussian mixture model, the localization hypotheses are each expressed as a Gaussian standard or normal distribution is shown, which has a center and a distribution arranged around it (mean value covari-
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no. In other words, the model is
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Mixture formed according to formula 4: (4) %&^^ ' (* + ,- ) # .(! # , $ # )
Figure imgf000011_0003
In one example, a number of the mixture components may each correspond to a number of the localization hypotheses. In particular, the localization hypothesis can correspond to a localization in a lane. In other words ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 the number of lanes can correspond to the maximum of the mixture components, i.e. the parameter h. In other words, the localization hypotheses result in a superposition of all the possible Gaussian distributions that can be assigned to them. These can be weighted in such a way that the weights add up to one. This shows that the mobile unit is localized somewhere, i.e. exists and does not fall out of localization with a certain probability (missing localization if < 1), or can exist in several places (wrong localization if > 1). Because each localization hypothesis can be connected to a mixture component h, it is possible that a smaller number of (initial) localization hypotheses can be calculated than is the case with particle filter algorithms (PF) (as a stochastic algorithm ) is the case, which requires a higher number of components (h >> number of realistic localizations, whereby the realistic localizations correspond in particular to the number of lanes). The same applies to histogram filters (HF), in which the state space is discretized, but in which the necessary, small-scale initial hypothesis formation leads to a very large number of components h, which significantly exceeds the number of realistic localizations. Such an algorithm is therefore very resource-intensive. According to a further aspect, the inclusion can be an initiation, comprising presenting initial localization hypotheses, wherein at least part of the information on which at least part of the initial localization hypotheses is based is sensor information. This means that a direct relationship can be chosen between the initial localization hypotheses and the actual localization as the starting situation for carrying out the procedure. This means that further resources can be saved, since less computing time may be necessary to run an update process that optimizes the localization hypotheses in such a way that a localization hypothesis can be selected. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 According to a further aspect, at least part of the information on which at least part of the initial localization hypotheses is based can be sensor information, which can include at least one of the following sensor information: - Global navigation satellite signal (Global Navigational Satellite Signal = GNSS), - movement data of at least one mobile unit or movement data of the ego vehicle, - landmark information, comprising a localization of landmarks, the landmarks being assignable to semantic classes and/or representations of the landmarks on at least one HD map exist, - tram marking information as landmark information, wherein the tram marking information is recorded by means of tram marking measurements or by means of a camera or by means of an on-board camera or by means of an on-board camera of the ego vehicle, and / or wherein the tram marking information is a lateral distance and / or a relative orientation with respect to the tram markings, and/or wherein the tram marking information contains class information, and/or wherein the tram marking information comprises semantic class information, and/or wherein the tram marking information comprises semantic class information, of which at least one of semantic classes "solid line" and/or "broken line" is/are included, and/or - intra-lane offset information, which at least shows the distance of the ego vehicle to the tram markings of the tram (= lane) on which the ego vehicle is is located according to at least one localization hypothesis, - positions aligned with at least one HD map, which is based on measured global navigation satellite data and intra-roadway offset information. This means that a large number of sensor data can be fed into the method in order to bring the initial localization hypotheses as close as possible to the real localization in order to save further resources in the calculation. GNSS can be used to support this, a vehicle movement parameter such as speed or yaw rate can be used ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 or road boundaries are recorded using an on-board camera, whereby the measurement data for road boundary data can include a lateral distance and a relative orientation relative to the road boundary or relative to the road boundaries. The orientation aids can also be assigned to semantic classes, for example (e.g.) “dashed line” or “solid line”. The yaw rate (also known as yaw velocity) refers to the angular speed of the rotation of a vehicle around the vertical axis. According to a further aspect, the simultaneous estimation or prediction of multiple localization hypotheses can include a prediction of multiple future localization hypotheses. This means that a corresponding cycle does not have to be run through for each localization hypothesis, but rather the calculations can be carried out at the same time, which further reduces the computing time. In addition, the individual localization hypotheses can be updated in a mathematically sound manner without having to start a new initialization, which would correspond to aborting a running cycle. In particular, both the weights as the probability of localization according to a localization hypothesis and the precise geometric orientation in the form of the mixture components can be estimated simultaneously, i.e. at the same time and in particular by the same algorithm and in particular within the same update cycle become. The probability that the localization corresponds to one of the localization hypotheses can correspond in particular to the localization in a lane, whereby the vehicle can be assigned to staying/driving in a lane. In a further aspect, predicting future localization hypotheses may include multi-hypothesis motion prediction, where each localization hypothesis is predicted independently. This also allows, in particular, the prediction of future localizations and, in particular, also allows the initial localization hypotheses to be updated not only on the basis of the initially entered initial localization hypotheses, but in particular also on the basis of the dynamic development caused by the movement of the movable unit. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 According to a further aspect, the independent multi-hypothesis movement prediction can be based on a constant angular velocity model (English: "Constant-Turn-Rate-Velocity Model" = CTRV model), which uses measured velocities of and includes rotation rates and/or angular velocities w. This further improves the dynamics of the prediction. The parameter w can also be referred to as the yaw rate (also yaw speed), as described in detail. In particular, each hypothesis (with mean !"−1|"−1 #"−1 and covariance $"−1|"−1 #"−1 ) is calculated independently. According to a further aspect, the localization hypotheses can be weighted by weights during the prediction and/or the weights can remain constant during the prediction. The weights (wh(k-1)) of the mixture components (. the prediction can remain constant, with the respective pre-
Figure imgf000015_0001
Formula 5 can be calculated. The sum is given over the mixture components h from 1 to k-1, where k is the running parameter: ' ^
Figure imgf000015_0002
According to a further aspect, the recognition of ambiguous situations can include at least one update step, the update being based on a cost matrix which is designed to associate data with incorrect predictions and/or with incorrect measurements and/or with measurement errors and to associate data. ths with classification probabilities. A cost matrix can be used, which is structured in such a way that the individual components calculate the costs of a false detection, as well as a sum comprising a geometric logarithm of the probability (Geometric log-likelihood), the costs for a Poisson distributed scatter related to measurement error (Poisson Clutter) and a semantic one ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Classification as a logarithm of a probability (English: “semantic classification log-probability”). The number of lines corresponds in particular to the number of landmarks, for example the number of lanes. According to a further aspect, clarifying ambiguous localization hypotheses (over time) may include at least one update step, wherein the calculation of a best assignment matrix includes a Murty algorithm. In particular, a Murty algorithm works in such a way that at least one best solution to a problem is found, based on an initialized priority loop of problem/solution pairs. In particular, the pair that is at the top of a priority loop is the pair with the solution with the lowest cost. In particular, the top problem-solution pair <P, S> is taken from the priority loop and the solution S is included in the list of solutions that are to be output. Additional solutions can then be identified, based on the identified parameters of the first identified solution with the lowest cost. In particular, problem-solution pairs are identified whose solution has the lowest possible costs, which corresponds to a best solution. According to another aspect, clarifying ambiguous localization hypotheses (over time) can solve a linear assignment problem (LAP). This LAP can be designed to determine relationships between measurements and landmarks, so-called measurement-to-landmark associations. In one aspect, the linear assignment problem can be solved using a Hungarian algorithm. The Hungarian method is also known as the Kuhn-Munkres algorithm. The landmarks from the measurements and the digital copies of the landmarks to be associated can be of the same number and a unique association can be established between them, ie each source (s, measured or detected landmark) is assigned at most one target (t, digital Copy of the ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Landmark) and each destination in particular is assigned at most one source. Each (permissible) assignment of a “source” to a “target” can have a price or a profit c(s,t). The algorithm can therefore minimize the total price (= sum of the individual prices) of the assignment or maximize the total profit (= sum of the individual profits) of the assignment. In particular, a maximum number of pairs must always be formed. According to one aspect, a posterior mixture component may be calculated and/or a posterior mixture component may be presented and/or maintained as a prior mixture component for a subsequent update step. In one aspect, a Kalman update can be carried out for each measurement-to-landmark association that is based on the previous prior mixture component. In addition, in another aspect, non-normalized weights or non-normalized log weights may be calculated based on corresponding measurement log probabilities and prior log weights. This means that the calculated posteriors can also be used as priors for the next update step, which allows further optimization and a corresponding association. In particular, those mixture components that are presented or (initially) included are referred to as priors, whereas mixture components that are "passed through" or calculated through the cycle are referred to in particular as posteriors. According to a further aspect, the weights can be normalized and/or the mixture components can be connected based on a distance and/or the mixture components can be sorted in descending order according to their weight and/or the number of hypotheses can be set to a maximum number of mixture components can be limited. This allows resources to be saved when calculating the mixture components, which means there are lower demands on computing power and storage space. This also reduces the additional computational effort. The connection of the mixture components also allows this ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Achieving a localization that approaches reality or corresponds to it, since the moving unit is also localized and is not present in several locations. According to a further aspect, the geometric orientation of the localization hypotheses can be output as mixture components and the probability of the presence of the localization hypotheses is output in particular by their weights, with the mixture components and the weights being estimated simultaneously. This can speed up the implementation of the procedure. The simultaneous estimation can take place as a continuous estimation. This means that the predictions can be calculated at the same time. Furthermore, the predictions can be made based on the multiple localization hypotheses in a continuous phase space or continuous state space. The calculation does not have to be calculated in a specific phase or state space. This is also a deterministic, not necessarily a stochastic, calculation. In particular, determinism ensures that no “particle depletion” occurs, which “deprives” the system of any hypotheses. According to a further aspect, a recursive Bayesian estimation framework (“Bayesian Estimation Framework” = BEFW) can be applied, whereby inherent prior information is evaluated. This means that the method can be continued even if a mislocalization has been carried out, since further information is continuously supplied since prior information is not discarded. Bayesian filters are, in particular, recursive probabilistic methods for estimating probability distributions of hidden (unobserved) states of a system given observations and measurements. The measurements here are in particular the measurements of the landmarks that are to be associated with the copies of the landmarks. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 According to a further aspect, a hypothesis can be calculated and/or output per lane, and/or the method can be designed to be deterministic, and/or within the update step, each hypothesis can be updated in a mathematically sound manner and/ or correctable, and/or a Kalman filter equation can be used as the basis for the mathematically based update. This allows for an improvement in resource requirements and reduces them. In particular, a Kalman filter is designed as a special case of a Bayesian filter for normally distributed states. The recursive update capability allows every hypothesis to be updated and thus corrected within an update step, as has already been described in detail. The mathematical foundation corresponds in particular to the ability of the method to stabilize itself again by means of a calculation and also to enable corrections that could force a restart if implemented differently. This reduces additional resources and costs for operating the process. According to a further aspect, the update of the hypothetical weights may be based on a non-Gaussian probability model and/or the update of the hypothetical weights may be based on a particle filter model. This means that the process has to be adapted. According to a further independent aspect, a control device or vehicle control device can be presented, designed and/or set up in such a way as to carry out a method according to the invention. The control device can also be specified in particular by the features of the method. The control device is also connected in particular to exteroreceptive sensors, i.e. to sensors that detect the surroundings of a movable unit, in order to be able to make the corresponding information (landmark positions) available to a method according to the invention. In addition, the control device can be designed to control a highly automated movable unit. The control device can include a storage medium (flash storage medium, magnetic storage medium, hard drive, USB stick, etc.) and a CPU. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 A control device or a system of several control devices can be used in a motor vehicle. For example, one's own vehicle and/or its driver assistance system can include the control unit or the system of several control units. The control device or the system can be set up and intended for use in a motor vehicle. The control device or the system can have an electronic control. The control device or the system can be or have an electronic control unit (ECU). Several control devices can be provided. The multiple control devices can be connected via a bus system, for example a “Controller Area Network” (CAN), and/or exchange data with one another. The electronic control and/or the control device or system can have a microcomputer and/or processor. The control device or system can include one or more sensors and/or be connected to them. The control device or system can include the computer program product described above and/or below. The control device or system can have a memory. The computer program product may be stored in the memory. The control device or system can be designed to carry out the method described above and/or below. According to a further independent aspect, a vehicle or semi-autonomous vehicle or autonomous vehicle can be provided which includes a control device according to the invention. The vehicle can be a motor vehicle, for example an ego vehicle. The vehicle can be set up and/or intended to carry out the method described above and/or below. The vehicle can include the computer program product, control device or system of several control devices described above and/or below. In particular, a semi-autonomous vehicle can be understood as a level 1 to level 4 vehicle, with a level 5 vehicle being able to be provided as an autonomous vehicle. All vehicles in these categories are, in particular, highly automated vehicles. The levels are defined as follows in particular according to German federal law at the time of registration (or priority date): ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Level 1: Assisted driving, whereby drivers are constantly in control of their vehicle. Level 2: Partially automated driving, where drivers are constantly in control of their vehicle. Level 3: Highly automated driving, whereby drivers are allowed to temporarily turn away from the driving task and traffic. Level 4: Fully automated driving, where drivers can hand over control of the vehicle over longer distances and in different traffic situations. Level 5: Autonomous driving, where there are only passengers without driving duties. The vehicle can be specified in particular by the features and functions of the method according to the invention and/or the control device according to the invention. According to a further independent aspect, a computer program product can be designed to be executed on a control device according to the invention in order to carry out a method according to the invention. The computer program product can in particular be designed in such a way that it can be stored (= saved) on the storage medium of the control unit. In particular, the computer program product can be designed in such a way that it can be executed on the CPU of the control unit in order to carry out the method according to the invention. The computer program product can cause a device, such as, for example, an electronic control and/or control and/or computing unit/device, a control system, a driver assistance system, a processor or a computer, to carry out the method described above and/or below. For this purpose, the computer program product can have corresponding data sets and/or program code means and/or the computer program and/or a storage medium for storing the data sets or the program. The computer program product can include program code means in order to carry out the method described above and/or below when the computer program product is executed on a processor. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 The method can be implemented at least partially as a computer program on a computer, microcomputer, in an electronic control and/or computing unit, in a control system, on a storage medium or on a machine-readable - stored on a portable carrier and/or implemented there. In terms of software, the computer program can be distributed across one or more storage media, control and/or computing units, such as Electronic Control Units (ECUs) or computers, etc., in particular in one's own vehicle (ego vehicle). The storage medium can be a semiconductor memory, hard disk memory or an optical memory. Further training and advantageous embodiments result from the subclaims. The invention is described in more detail by the figures. Shown therein: a multi-hypothesis movement prediction, Fig. 5A is a schematic representation of a processing step according to a method according to the invention, and Fig. 5B is a graphic representation of a processing step according to a method according to the invention. The same reference numbers are used for features that are the same and have the same effect. Fig. 1 shows an everyday traffic situation 100 in which several moving units, shown here as vehicles 1, 2, are traveling on a multi-lane road that has several lanes. The road itself is divided into two ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 solid lines 4 are delimited to the outside, whereas a single lane is delimited from another lane by dashed lines 5. These lane markings serve as landmarks which are made available to a method according to the invention by means of an HD map which contains digital copies of these landmarks. There is an ambiguous driving situation for vehicles 1 in the middle lane, as no clear lane assignment can be made even by using the landmarks. The vehicles 2, on the other hand, are more likely to have a clear lane assignment, since their landmark combination (dashed line on the right, solid line on the left vs. dashed line on the left and solid line on the right) can be better clarified by the semantic class information. The vehicles can also be offset in the direction of travel shown here. The situation considered here is that all vehicles, as ego vehicles, want to determine their localization using a procedure. For this purpose, a large number of localization hypotheses 26a, 26b, 26c, 26d with corresponding orientation hypotheses are shown schematically. According to FIG. 2, a method 30 is represented in detail by the diagram shown. In a multi-lane initialization step A, a series of localization hypotheses 16a, 16b, 26c, 26d are introduced into the method, each of the initial localization hypotheses representing a Gaussian mixed component, which is summed according to formula 6:
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The multi-lane initialization A is shown in further detail in FIG. 3 and will be described in more detail in this regard. Based on this, a first prediction B is made, which leads to the mixture components of formula 7 ^
Figure imgf000023_0002
In a step S31, which is to be assigned to a recursion C, the parameters h'k = 0 and hk-1 = 1 are selected as the starting point of the recursion. The recursion is an update process that involves the respective ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Localization hypotheses updated in order to arrive at a statement for the localization of vehicle 1. h is the parameter through which the lane assignment is given as a localization hypothesis. In a step S32 it is checked whether this parameter h(k-1) is less than or equal to the penultimate value 4&" 5 ^^^ of the maximum number of lanes. A distinction is therefore made between cases. If this condition is affirmative, then a cost matrix is generated in step S33, which has the components of formula 8, which takes into account any incorrect detection of the landmarks: (8) ^ 6.0 = log(1 − 7D) The parameter PD represents the detection probability. This part The cost matrix is diagonalized, whereas the off-diagonal elements approach infinity. The measurements themselves are then represented by the following formula 9 and a classification is carried out, also according to the semantic classification and according to the correct assignment probability. (9) ^ 6.8 =log(.&9 8 ; 9: 6 ,;^^^+ log(7D<^=^>?^^+log(7(DetectedClass|LandmarkClass)) Where 9 represents 8 ^@AB^C1DB^EBFFGHIJ^9 : 6 = g(x, i, L) the i-th expected measurement and ;^'^K^$^ K L ^the innovation covariance, with the measurement Jacobi matrices^K^'^@I&MJ^AJ^N^^=^ @MJ^dar. The function g is a measurement model, V is the volume of the sensor FoV and >? that for measurement errors (English: “Poisson Clutter Rate”). The first summand in Formula 9 represents a geometry likelihood, the second summand represents the costs of the Poisson Clutter and the third summand represents the probability that the semantic class was correctly assigned according to the actual class, which corresponds to a semantic classification according to a log -probability corresponds. This cost matrix combines the costs of data association with those of the probability of measurement error ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 False measurement costs, where there is a genuine incorrect measurement, and the probability of incorrect categorization in the semantic category. The cost matrix is then fed to a Murty algorithm, whereby a linear allocation problem LAP is solved using the Hungarian method. This determines the best assignment matrix and determines the measurement-to-landmark associations, according to Formula 10 (10) O P^ = argminO Σ6Σ8Q6,8^R6,8^ ^ where C represents the cost matrix with components i and j and A becomes the linearization matrix in which the value of the definition space at which a minimum is given is selected. This means that the hypothesis with the lowest costs is preferentially selected or calculated. In step S35, the parameter is first set to 1 before a further case distinction is made in step S36 as to whether this parameter m is less than or equal to ^ES&T1^^^, the number of elements of the best association matrix. If this is not the case, i.e. the answer is NO or FALSE, then the parameter h(k-1) is increased by 1 in step S40 and returned to step S32. However, if the answer is YES or TRUE, then the factor h'k is increased by 1 in step S37 and a posterior component is calculated in step S38, i.e. a localization probability is updated. The parameter m is then increased by 1 in step S39 and transferred back to step S36. A further update cycle is therefore established which calculates the posterior components. This is done using a Kalman update, for each measurement-to-landmark association based on the h(k-1) prior mixture component, according to formulas 11 to 13 ^ &^^^^ U"#"V^'^$"W"5^#"5^&X"#"V ^ L^ &;"#"V ^ ^5^^ &^Y^^ !"W"#"V'^!"W"5^#"5^TO"#"V^&9"#"V1^9:"#[" ^^ &^\^^ $"|"^"^ = $"|"−1 ^"−1 −U"^"^X"^"^$"|"−1^"−1 ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 In addition, non-normalized (logarithmic) weights ^"#" ^are calculated, which add to the measurement log-likelihood^^ AJC ^GH@^@B]^^_A`_1a`I1KB) AbSD^aT1^ S&T1^^ ^correspond according to formula 14
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000026_0002
^ &^c^^ de"#"V^'^a`I^&fe"#"V^^'^d"5^#"5^ Zd 6J8 ^^
Figure imgf000026_0004
in step S36 is FALSE and is led back to step S32 via step S40. If the answer there continues to be TRUE, YES or TRUE, then the recursive update process continues and the corresponding matrices are filled and the posterior components are calculated. However, if the answer is FALSE, FALSE or NO in step S32, then the process is transferred to processing step S41. There the weights are normalized and mixture components that are in the same lane or are otherwise close together are brought together. Furthermore, the mixture components are sorted in descending order according to their weights and a maximum number of mixture components Hmax is limited. The normalization is carried out by the quotient of the individual weight and the sum of the weights, which is summed over the parameter h'k. The merging is based on formulas 16 and 17, which respectively concern the mean and the covariances. (16) !^"|"#"^'^ Σ 6 ^)TA^!^"|"A $^"|"#"^'^ TA^&!^"|"#"^1^!^ "|"A^&^!^"|"#"^1^!^"|"A^L
Figure imgf000026_0003
represents. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 The parameter k is then increased by 1 in step S42, the result of the recursion is fed back to prediction B as a new prior. In parallel, the hypothesis that is most likely is output. 3 shows a candidate position 7 matched with the map from a series of positions 6 at which a vehicle 1 can be present. The lane markings 4, 5 are as described in detail. A time delay-compensated GNSS measurement is available as measuring point 8, whereby the coherence of the GNSS measurement and thus its uncertainty is shown as circle 9. This also makes it clear why GNSS alone is not suitable for using localization in the situation described here. It cannot resolve the ambiguities alone or together with the semantic classification of the lane markings. In addition, an intra-lane offset with a distance to the left ?0,left or to the right lane marking ?0,right is clarified. The one lane that carries the vehicle has been “extended” for illustration purposes only. As shown in Fig. 3B, the multi-lane initialization is a localization with respect to candidates that is compared with the map, which corresponds to a normal distribution function 18, according to the formula 18 (18) ^6 = log (f6) = log (. (h6 ; hGNSS, $GNSS)) + log (7(LBMeasClass|LBMapClass)). This results in an initial distribution function 18 according to the formula 19 (19) %2|2(^2) ' (* + 3 3 ,- ) #2^.(!#2,$#2)^!#2^'^ij#2^ L^ ^ ^ GNSS ^L where H0 represents the number of initial candidates pi. There is an initial localization 13 with an estimated maximum probability of 17, whereas two further candidates 14, 15 have lower occurrence probabilities. A fourth candidate 16 is very unlikely to be the correct localization as it has a clear
Figure imgf000027_0001
4 illustrates a multi-hypothesis movement prediction, as already described with reference to formula 5. A car has to ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 At the time of the initial estimate a measured speed 11 and a yaw rate 12, which forces the vehicle onto trajectory 10. In one embodiment, these parameters of speed and yaw rate are introduced into the described method steps and the mathematical modeling and processed there. In other words and intuitively understandable, the car changes location and also changes its orientation on the 2D plane. It also becomes clear here that the calculations and the associations take place from a bird's eye view, which optimizes the process for resources. 5A illustrates the combination of mixture components 26a and 26b described by formulas 16 and 17 with their respective graphically indicated covariances 25a and 25b. These overlap in a region 27. Step S41 will therefore result in both being merged into a single mixture component 29 with a new covariance 28. 5B shows a graphical representation of a result of the method, with a prior 20 representing an initial estimated probability distribution of the localization, as described above. Based on this, a probabilistic data association 31 is created. The procedure ultimately results in a posterior mixing component, which is seen as the most likely localization. As an example, it can be assumed that the vehicle is in the third lane from the left (second from the right). There the probability 22 for a localization is highest, while the second highest probability 21 and the third highest probability 23 fall significantly behind. This means that the risk of incorrect localization is significantly reduced compared to the initial situation. The method is not limited to the embodiments shown here, but is also able to cover the various implementations that emerge from the description, figures and claims here to a person skilled in the art. “May” refers in particular to optional features of the invention. Accordingly, there are also further developments and/or exemplary embodiments of the invention that ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 additionally or alternatively have the respective feature or features. If necessary, isolated features can also be selected from the feature combinations disclosed here and used in combination with other features to delimit the subject matter of the claim, while breaking down any structural and/or functional connection that may exist between the features. The order and/or number of all steps of the method can be varied.
ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Bezugszeichen 1, 2 Fahrzeug / bewegliche Einheit 4 gestrichelte Linie 5 durchgezogenen Linie 6 Lokalisationskandidaten 7 mit Karte abgeglichener Lokalisationskandidat pi 8 aus GNSS ermittelter Lokalisationskandidat 9 Kovarianz der Lokalisationshypothese aus GNSS 10 Fahrzeugtrajektorie 11 Fahrzeuggeschwindigkeitsvektor 12 Gierrate 13 initialer Lokalisationskandidat mit höchster Wahrscheinlichkeit 14, 15 initiale Lokalisationskandidaten mit geringer Wahrscheinlichkeit 16 initialer Lokalisationskandidat mit Wahrscheinlichkeit gegen 0 17 Wahrscheinlichkeit der initialen Lokalisationskandidaten mit höchster Wahrscheinlichkeit 18 initiale Lokalisationshypothesenverteilungsfunktion 20 Prior 21 Lokalisationshypothese mit zweithöchster Wahrscheinlichkeit 22 Lokalisationshypothese mit höchster Wahrscheinlichkeit 23 Lokalisationshypothese mit dritthöchster Wahrscheinlichkeit 24 Posterior 25a, 25b Kovarianzen 26a, 26b 26c, 26d (initiale) Lokalisationshypothesen 27 Überlapp der Kovanrianzbereiche 28 neuer Kovarianzbereich 29 neue Lokalisationsmischungskomponente 30 Verfahrensschema 31 Probabilistische Datenassoziation 100 Alltagsstraßensituation ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 A Initialisierung einer Multifahrspurhypothese B Vorhersage C Rekursion D Ausgabe S31, S35, S37, S39, S40, S42 Parametersetzungsschritte für die Rekursions schleifen S32, S36 Entscheidungsstellen ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 reference sign 1, 2 vehicle / movable unit 4 dashed line 5 Covered line 6 Localization candidates 7 with card of compensated localization candidate PI 8 from GNS's localization candidate 9 Kovariance of the localization hypothesis 11 Vehicle speed vector 12 greed rate Initial localization candidate with the highest probability 14, 15 Initial localization candidates with a low probability 16 Initial localization candidate with probability against 0 17 probability of the initial localization candidates with the highest probability 18 Initial localization hypothesis distribution function 20 Prior 21 Localization hypothesis with second highest probability with the highest probability 23 localization hypothesis with third Highest probability 24 posterior 25a, 25b Covariances 26a, 26b 26c, 26d (initial) localization hypotheses 27 Overlap of covariance areas 28 new covariance area 29 new localization mixture component 30 Process scheme 31 Probabilistic data association 100 Everyday street situation ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 A Initialization of a multi-lane hypothesis B Prediction C Recursion D Output S31, S35, S37, S39, S40, S42 Parameter setting steps for the recursion loops S32, S36 decision points

Claims

ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Patentansprüche 1. Verfahren ausgebildet zur semantischen und mehrdeutigkeitsbewussten Lokalisa- tion mindestens einer beweglichen Einheit (2) in mindestens einer HD-Karte, wobei die HD-Karte digitale Kopien von Landmarken (4, 5) umfasst, aufweisend die Schritte: - Vorlegen und/oder Vorhalten mindestens einer HD-Karte, umfassend digitale Ko- pien von Landmarken (4, 5), - Detektieren mehrerer Landmarken (4, 5) zur Assoziation mit den digitalen Kopien von Landmarken (4, 5) in der mindestens einen HD-Karte, - Einbeziehen (A) mehrerer initialer Hypothesen betreffend eine Lokalisation einer beweglichen Einheit (2) als initiale Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d), - Vorhersagen (B) mehrerer Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) simultan, basierend auf den initialen Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d), deren As- soziation mit den detektierten Landmarken (4, 5) und unter Berücksichtigung einer Modellierung einer semantischen Klassifikation der detektierten Landmarken (4, 5) zur Zuordnung in semantische Klassen, - Gewichtung der mehreren Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d), wobei das Verfahren ferner mindestens einen der folgenden Schritte aufweist: - Erkennen (C) mehrdeutiger Situationen in Bezug auf die Lokalisation der mindes- tens einen beweglichen Einheit (2), wenn mehrere Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) simultan plausibel sind, basierend auf der Gewichtung, der Datenas- soziation und der semantischen Klassifikation, und/oder - Vereindeutigen (D) mehrdeutiger Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) (über die Zeit) durch Identifikation der Hypothese mit der höchsten Gewichtung. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schritte des Vorhersagens (B) mehrerer Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) simultan und/oder des Erkennens (C) mehrdeutiger Situationen in Bezug auf die Lokalisation der mindestens einen beweglichen Einheit (2) und/oder des Vereindeuti- gen (D) mehrdeutiger Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) einem rekursi- ven Update unterliegen. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lokalisation als 2D-Orientierung der beweglichen Einheit (2) vorgesehen ist und/oder wobei die Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) als 2D-Orientierungshypothesen der beweglichen Einheit vorgesehen sind und/oder wobei die Lokalisationsverteilung (18) als Gaussches Mischungsmodell (Gaussian Mixture Model = GMM) repräsentiert ist, wobei jede Mischungskomponente h mit einer der Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) verbunden ist. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbeziehen (A) ein Initiieren ist, umfassend ein Vorlegen initiärer Lokalisa- tionshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d), wobei mindestens ein Teil der Informationen die mindestens einem Teil der initiären Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) zugrundegelegt werden Sensorinformationen sind. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Informationen die mindestens einem Teil der initiären Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) zugrundegelegt werden Sensorinfor- mationen sind, die mindestens eine der folgenden Sensorinformationen umfassen: - Globalnavigationssatellitensignal (Global Navigational Satellite Signal = GNSS), - Bewegungsdaten mindestens einer beweglichen Einheit (2) oder Bewegungsdaten des Ego-Fahrzeugs (1), - Landmarkeninformationen, umfassend eine Lokalisation von Landmarken, wobei die Landmarken semantischen Klassen zuordenbar sind und/oder wobei Repräsen- tationen der Landmarken auf mindestens einer HD-Karte existieren, - Straßenbahnmarkierungsinformationen als Landmarkeninformation, wobei die Stra- ßenbahnmarkierungsinformationen mittels Straßenbahnmarkierungsmessungen oder mittels einer Kamera oder mittels einer Bordkamera oder mittels einer Bordkamera des Ego-Fahrzeugs (1) aufgenommen werden, und/oder wobei die Straßenbahnmar- kierungsinformationen eine laterale Distanz und/oder eine relative Orientierung be- züglich der Straßenbahnmarkierungen (4, 5) umfassen, und/oder wobei die Straßen- bahnmarkierungsinformationen eine Klasseninformation enthalten, und/oder wobei die Straßenbahnmarkierungsinformationen eine semantische Klasseninformation auf- weisen, und/oder wobei die Straßenbahnmarkierungsinformationen eine semantische ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Klasseninformation aufweisen, von denen mindestens eine der semantischen Klas- sen "durchgezogene Linie" (4) und/oder "unterbrochene Linie" (5) umfasst sind, und/oder - Intrafahrbahnoffsetinformationen (co,left, co,right), welche mindestens den Abstand des Ego-Fahrzeugs (1) zu den Straßenbahnmarkierungen (4, 5) der Straßenbahn, auf der das Ego-Fahrzeug (1) gemäß mindestens einer Lokalisationshypothese lokali- siert ist, umfassen, - mit mindestens einer HD-Karte abgeglichene Positionen, welche auf gemessenen Globalnavigationssatellitendaten und Intrafahrbahnoffsetinformationen (co,left, co,right) basiert. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das simultane Vorhersagen (B) mehrerer Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) eine Vorhersage mehrerer zukünftiger Lokalisationshypothesen umfasst. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorhersage zukünftiger Lokalisationshypothesen eine Multihypothesenbe- wegungsvorhersage umfasst, wobei jede Lokalisierungshypothese (26a, 26b, 26c, 26d) unabhängig vorhergesagt wird. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die unabhängige Multihypothesenbewegungsvorhersage auf einem Konstantwinkelge- schwindigkeitsmodell (Constant-Turn-Rate-Velocity Modell = CTVR-Modell) beruht, welches gemessene Geschwindigkeiten v und Rotationsraten und/oder Winkelge- schwindigkeiten w einbezieht. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) bei der Vorhersage durch Ge- wichte gewichtet sind und/oder wobei die Gewichte während der Vorhersage kon- stant bleiben. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen (C) mehrdeutiger Situationen mindestens einen Updateschritt ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 umfasst, wobei eine Kostenmatrix dem Update zugrunde gelegt wird, die ausgebildet ist zur Assoziation von Daten mit Fehlvorhersagen und/oder mit Fehlmessungen und/oder mit Messfehlern und zur Assoziation von Daten mit Klassifikationswahr- scheinlichkeiten. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vereindeutigen (D) mehrdeutiger Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) (über die Zeit) mindestens einen Updateschritt umfasst und wobei die Berech- nung einer Bestzuweisungsmatrix einen Murty-Algorithmus umfasst. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vereindeutigen (D) mehrdeutiger Lokalisationshypothesen (26a, 26b, 26c, 26d) (über die Zeit) ein Linearzuweisungsproblem (Linear Assignment Problem = LAP) löst, ausgebildet zur Bestimmung von Zusammenhängen zwischen Messungen und Landmarken, sogenannten Messung-zu-Landmarkenassoziationen. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Linearzuwei- sungsproblem durch eine Ungarische Methode (Engl.: "Hungarian-Algorithm") gelöst wird. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Posteriormischungskomponente berechnet wird und/oder wobei eine Posteriormischungskomponente als eine Priormischungskomponente für einen fol- genden Updateschritt vorgelegt und/oder vorgehalten wird. 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kalman-Update für jede Messung-zu- Landmarkenassoziation durchgeführt wird, die auf der vorhergehenden Priormischungskomponente beruht. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass nichtnormalisierte Gewichte oder nichtnormalisierte logarithmische Gewichte berechnet werden, basie- rend auf entsprechenden Messungslogarithmuswahrscheinlichkeiten und Priorloga- rithmusgewichten. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichte normalisiert werden und/oder das Mischungskomponenten ver- bunden werden, basierend auf einem Abstand und/oder wobei Mischungskomponen- ten nach deren Gewichtung in absteigender Reihenfolge sortiert werden und/oder wobei die Anzahl der Hypothesen auf eine maximale Anzahl von Mischungskompo- nenten begrenzt werden. 18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische Orientierung der Lokalisierungshypothesen als Mischungs- komponenten ausgegeben werden und wobei die Wahrscheinlichkeit des Vorliegens der Lokalisierungshypothesen durch deren Gewichte ausgegeben werden, wobei die Mischungskomponenten und die Gewichte simultan geschätzt werden. 19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein rekursiver Bayesian Schätzungsrahmen (Bayesian Estimation Framework (BEFW) angewandt wird, wobei inhärent Priorinformation ausgewertet wird. 20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hypothese pro Straßenbahn berechnet und/oder ausgegeben wird und/oder wobei das Verfahren deterministisch ausgebildet ist und/oder wobei inner- halb des Updateschrittes jede Hypothese mathemisch fundiert updatebar und/oder korrigierbar ist und/oder wobei eine Kaymanfiltergleichung dem mathematisch fun- dierten Update zugrunde gelegt wird. 21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Update der hypothetischen Gewichte auf einem nicht-Gaussschen Wahr- scheinlichkeitsmodell basiert und/der wobei das Update der hypothetischen Gewichte auf einem Partikelfiltermodell basiert. 22. Steuereinrichtung oder Fahrzeugsteuereinrichtung, ausgebildet und/oder einge- richtet derart, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzufüh- ren. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 23. Fahrzeug oder semi-autonomes Fahrzeug oder autonomes Fahrzeug, umfassend eine Steuereinrichtung nach Anspruch 22. 24. Computerprogrammprodukt ausgebildet derart, um auf einer Steuereinrichtung nach Anspruch 22 ausgeführt zu werden, um ein Verfahren nach einem der Ansprü- che 1 bis 21 durchzuführen. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 Patent claims 1. Method designed for semantic and ambiguity-aware localization of at least one movable unit (2) in at least one HD map, the HD map containing digital copies of landmarks (4, 5) comprises, comprising the steps: - presenting and/or holding at least one HD map comprising digital copies of landmarks (4, 5), - detecting several landmarks (4, 5) for association with the digital copies of landmarks (4 , 5) in the at least one HD map, - including (A) several initial hypotheses regarding a localization of a mobile unit (2) as initial localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d), - predictions (B) of several localization hypotheses (26a , 26b, 26c, 26d) simultaneously, based on the initial localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d), their association with the detected landmarks (4, 5) and taking into account modeling of a semantic classification of the detected landmarks (4 , 5) for assignment into semantic classes, - weighting of the multiple localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d), the method further comprising at least one of the following steps: - recognizing (C) ambiguous situations with regard to the localization of the minimum at least one moving unit (2), if several localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d) are simultaneously plausible, based on the weighting, data association and semantic classification, and/or - clarifying (D) ambiguous localization hypotheses (26a , 26b, 26c, 26d) (over time) by identifying the hypothesis with the highest weight. 2. The method according to claim 1, characterized in that at least one of the steps of predicting (B) several localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d) simultaneously and / or recognizing (C) ambiguous situations in relation to the localization of the at least one movable unit (2) and/or clarifying (D) ambiguous localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d) are subject to a recursive update. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the localization is provided as a 2D orientation of the movable unit (2) and / or wherein the localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d) are provided as 2D orientation hypotheses of the movable unit and / or wherein the localization distribution (18) is represented as a Gaussian Mixture Model (GMM), each mixture component h with one of the localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d) connected is. 4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the inclusion (A) is an initiation, comprising presenting initial localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d), wherein at least part of the information corresponds to at least part of the initial localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d) are based on sensor information. 5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of the information on which at least part of the initial localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d) is based is sensor information which includes at least one of the following sensor information: - Global navigation satellite signal (Global Navigational Satellite Signal = GNSS), - movement data of at least one mobile unit (2) or movement data of the ego vehicle (1), - landmark information, comprising a localization of landmarks, wherein the landmarks can be assigned to semantic classes and/or wherein representations - stations of the landmarks exist on at least one HD map, - tram marking information as landmark information, the tram marking information being recorded by means of tram marking measurements or by means of a camera or by means of an on-board camera or by means of an on-board camera of the ego vehicle (1), and/or where the tram marking information includes a lateral distance and/or a relative orientation with respect to the tram markings (4, 5), and/or wherein the tram marking information contains class information, and/or wherein the tram marking information comprises semantic class information, and/or wherein the tram marking information is semantic ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 have class information, of which at least one of the semantic classes “solid line” (4) and/or “broken line” (5) are included, and/or - intra-roadway offset information (co, left, co, right), which include at least the distance of the ego vehicle (1) to the tram markings (4, 5) of the tram on which the ego vehicle (1) is localized according to at least one localization hypothesis, - Positions aligned with at least one HD map, which is based on measured global navigation satellite data and intra-lane offset information (co,left, co,right). 6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the simultaneous prediction (B) of several localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d) includes a prediction of several future localization hypotheses. 7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the prediction of future localization hypotheses comprises a multi-hypothesis movement prediction, each localization hypothesis (26a, 26b, 26c, 26d) being predicted independently. 8. Method according to one of claims 6 or 7, characterized in that the independent multi-hypothesis movement prediction is based on a constant angular velocity model (Constant Turn Rate Velocity Model = CTVR model), which includes measured velocities v and rotation rates and/or angular velocity. speeds w included. 9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d) are weighted by weights during the prediction and/or the weights remain constant during the prediction. 10. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the recognition (C) of ambiguous situations requires at least one update step ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03, the update being based on a cost matrix which is designed to associate data with incorrect predictions and/or with incorrect measurements and/or with measurement errors and to associate data with classification probabilities. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that clarifying (D) ambiguous localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d) (over time) comprises at least one update step and wherein the calculation of a best assignment matrix includes a Murty algorithm includes. 12. Method according to one of the preceding claims, characterized in that clarifying (D) ambiguous localization hypotheses (26a, 26b, 26c, 26d) (over time) solves a linear assignment problem (LAP), designed to determine relationships between measurements and landmarks, so-called measurement-to-landmark associations. 13. The method according to claim 12, characterized in that the linear assignment problem is solved by a Hungarian method. 14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a posterior mixture component is calculated and/or wherein a posterior mixture component is presented and/or retained as a prior mixture component for a subsequent update step. 15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a Kalman update is performed for each measurement-to-landmark association that is based on the previous prior mixture component. 16. The method according to claim 15, characterized in that non-normalized weights or non-normalized logarithmic weights are calculated based on corresponding measurement logarithm probabilities and prior logarithm weights. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 17. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the weights are normalized and / or the mixture components are connected based on a distance and / or wherein mixture components according to their Weighting can be sorted in descending order and/or the number of hypotheses is limited to a maximum number of mixture components. 18. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the geometric orientation of the localization hypotheses are output as mixture components and the probability of the presence of the localization hypotheses is output by their weights, the mixture components and the weights being estimated simultaneously. 19. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a recursive Bayesian estimation framework (Bayesian Estimation Framework (BEFW) is applied, with inherent prior information being evaluated. 20. Method according to one of the preceding claims, characterized in that one hypothesis per tram is calculated and/or output and/or wherein the method is designed to be deterministic and/or wherein within the update step each hypothesis can be updated and/or corrected in a mathematically sound manner and/or wherein a Kayman filter equation is used as the basis for the mathematically sound update. 21. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the update of the hypothetical weights is based on a non-Gaussian probability model and/or the update of the hypothetical weights is based on a particle filter model. 22. Control device or vehicle control device, designed and/ or set up in such a way as to carry out a method according to one of the preceding claims. ZF Friedrichshafen AG 212639 Friedrichshafen 2022-08-03 23. Vehicle or semi-autonomous vehicle or autonomous vehicle, comprising a control device according to claim 22. 24. Computer program product designed to be executed on a control device according to claim 22 in order to implement a method according to to carry out one of claims 1 to 21.
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