Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE102013217061B4 - Accurate positioning of a vehicle - Google Patents

Accurate positioning of a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102013217061B4
DE102013217061B4 DE102013217061.0A DE102013217061A DE102013217061B4 DE 102013217061 B4 DE102013217061 B4 DE 102013217061B4 DE 102013217061 A DE102013217061 A DE 102013217061A DE 102013217061 B4 DE102013217061 B4 DE 102013217061B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
candidate position
candidate
lane
vehicle
positions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102013217061.0A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102013217061A1 (en
Inventor
Isabella Szottka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102013217061.0A priority Critical patent/DE102013217061B4/en
Publication of DE102013217061A1 publication Critical patent/DE102013217061A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102013217061B4 publication Critical patent/DE102013217061B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01C21/28Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G01C21/30Map- or contour-matching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Verfahren zum Schätzen der Position eines Fahrzeugs in einer digitalen Landkarte, wobei das Fahrzeug ferner Mittel zur Bestimmung der absoluten geographischen Position des Fahrzeugs, insbesondere ein satellitengestütztes Positionierungssystem, umfasst, wobei die Landkarte Fahrbahnen definiert, wobei das Verfahren umfasst:Bereitstellen einer Gruppe von Kandidatenpositionen, wobei jeder Kandidatenposition eine Bewertung zugewiesen ist;wobei die jeder Kandidatenposition zugewiesene Bewertung ferner eine jeweilige Absolutdistanz berücksichtigt, die im Wesentlichen der Distanz zwischen der jeweiligen Kandidatenposition und der bestimmten absoluten geographischen Position des Fahrzeugs, insbesondere in einem Koordinatensystem, entspricht;Für jede Kandidatenposition: Bestimmen einer Clusterzentrum-Kandidatenposition, wobei die Clusterzentrum-Kandidatenposition eine der Kandidatenpositionen ist, wobei bei dem Bestimmen die Fahrbahn-Distanzen zwischen Kandidatenpositionen berücksichtigt werden;Wobei eine Fahrbahn-Distanz die Distanz von einer Kandidatenposition zu einer anderen Kandidatenposition entlang der Fahrbahn oder, insbesondere an Verzweigungen, entlang der Fahrbahnen ist;Bestimmen jeweils einer Bewertung für die bestimmten Clusterzentrum-Kandidatenpositionen, wobei die Bewertung für die jeweilige Clusterzentrum-Kandidatenposition basierend auf den Bewertungen der Kandidatenpositionen bestimmt wird, für die die jeweilige Clusterzentrum-Kandidatenposition bestimmt wurde;Auswählen einer Clusterzentrum-Kandidatenposition als Schätzung für die Position des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Bewertungen der bestimmten Clusterzentrum-Kandidatenpositionen.Method for estimating the position of a vehicle in a digital map, wherein the vehicle further comprises means for determining the absolute geographical position of the vehicle, in particular a satellite-based positioning system, wherein the map defines lanes, wherein the method comprises:Providing a group of candidate positions, wherein each candidate position is assigned a rating;wherein the rating assigned to each candidate position further takes into account a respective absolute distance which essentially corresponds to the distance between the respective candidate position and the determined absolute geographical position of the vehicle, in particular in a coordinate system;For each candidate position: determining a cluster center candidate position, wherein the cluster center candidate position is one of the candidate positions, wherein the lane distances between candidate positions are taken into account during the determination;Where a lane distance is the distance from one candidate position to another candidate position along the lane or, in particular at junctions, along the lanes;Determining a rating for each of the determined cluster center candidate positions, wherein the rating for the respective cluster center candidate position is based on the ratings of the candidate positions for which the respective cluster center candidate position was determined;selecting a cluster center candidate position as an estimate for the position of the vehicle taking into account the ratings of the determined cluster center candidate positions.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schätzen der Position eines Fahrzeugs in einer digitalen Landkarte sowie ein Computerprogramm und ein Fahrzeug zu demselben Zweck.The invention relates to a method for estimating the position of a vehicle in a digital map as well as a computer program and a vehicle for the same purpose.

Heutzutage sind Navigationssysteme für Fahrzeuge, beispielsweise PKW, LKW, Motorräder oder Fahrräder, weit verbreitet. Diese verfügen über eine digitale Landkarte und Mittel zur Positionsbestimmung, insbesondere Satellitennavigationsempfänger wie GPS-, GLONASS- und/oder Galileo-Empfänger. In Navigationssystemen, die werksseitig in Fahrzeugen verbaut sind, werden häufig auch Lenkwinkelsensoren und Geschwindigkeitssensoren an den Rädern als Mittel zur Positionsbestimmung verwendet. In einer digitale Landkarte sind Straßen typischerweise in einzelne Ab-schnitte unterteilt und in ausführlicheren digitalen Landkarten wird für zumindest einige Abschnitte der Straße die Anzahl der Fahrspuren für jede Fahrtrichtung angegeben. Eine Straße umfasst mindestens eine Fahrbahn, wobei eine Fahrbahn eine zusammenhängende mit einem Fahrzeug befahrbare Fläche ist. An einer Verzweigung beginnt mindestens eine neue Fahrbahn. Häufig sind digitale Landkarten gemäß dem GDF (geographie data file) Standard strukturiert. Im Betrieb bestimmen die Navigationssysteme die Position des Fahrzeugs in der digitalen Landkarte. Dafür erfasst das Navigationssystem mit den Mittel zur Bestimmung der Position meist zunächst die geographische Position (in Geokoordinaten) des Fahrzeugs, um diese dann in der digitalen Landkarte wiederzufinden. Dieser Vorgang wird auch map matching genannt. Beim Bestimmen der Position des Fahrzeugs in der Landkarte wird die Position das Fahrzeug vorteilhafterweise auf einer Straße und gegebenenfalls auch auf einer Fahrspur der digitalen Landkarte bestimmt. Die Bestimmung der geographischen Position unterliegt häufig für die Positionierung in einer Landkarte relevanten Ungenauigkeiten aufgrund von Messfehlern der Mittel zur Positionsbestimmung; was insbesondere bei derzeit eingesetzten Satellitennavigationsempfängern in kommerziell weit verbreiten Navigationssystemen der Fall ist. Ferner unterliegen auch die Positionsangaben der Straßen in der digitalen Landkarte Ungenauigkeiten. Aus diesen Gründen kommt es häufig vor, dass eine für das Fahrzeug bestimmte geographische Position nicht mit der Position in der Landkarte zusammenfällt, die für das Fahrzeug eigentlich bestimmt werden müsste. Dies gilt insbesondere, wenn eine Positionierung bis auf die Fahrspur genau vorgenommen werden soll, was manchmal auch als spurgenaue Positionierung bezeichnet wird. Eine spurgenaue Positionierung ist insbesondere an Kreuzungen oder Verzweigungen vorteilhaft, da hierdurch dem Fahrer eines Fahrzeugs besonders genaue Fahrtanweisungen gegeben werden können und fortschrittliche Fahrerassistenzfunktionen ermöglicht werden.Nowadays, navigation systems for vehicles, such as cars, trucks, motorcycles or bicycles, are widespread. These have a digital map and means of determining position, in particular satellite navigation receivers such as GPS, GLONASS and/or Galileo receivers. In navigation systems that are factory-installed in vehicles, steering angle sensors and speed sensors on the wheels are also often used as means of determining position. In a digital map, roads are typically divided into individual sections and in more detailed digital maps the number of lanes for each direction of travel is specified for at least some sections of the road. A road has at least one carriageway, where a carriageway is a continuous area that can be driven by a vehicle. At least one new carriageway begins at a junction. Digital maps are often structured according to the GDF (geography data file) standard. During operation, the navigation systems determine the position of the vehicle in the digital map. To do this, the navigation system uses the means for determining the position to first record the geographical position (in geo-coordinates) of the vehicle in order to then find this again in the digital map. This process is also called map matching. When determining the position of the vehicle in the map, the position of the vehicle is advantageously determined on a road and, if necessary, also on a lane on the digital map. The determination of the geographical position is often subject to inaccuracies relevant to positioning on a map due to measurement errors of the means for determining the position; this is particularly the case with the satellite navigation receivers currently used in widely used commercial navigation systems. Furthermore, the position information of the streets in the digital map is also subject to inaccuracies. For these reasons, it often happens that a geographical position determined for the vehicle does not coincide with the position on the map that should actually be determined for the vehicle. This is particularly true if positioning is to be carried out precisely down to the lane, which is sometimes also referred to as lane-accurate positioning. Lane-accurate positioning is particularly advantageous at intersections or junctions, as it allows the driver of a vehicle to be given particularly precise driving instructions and enables advanced driver assistance functions.

Aus der Literatur ist bekannt, für das map matching sogenannte Partikelfilter zu verwenden. Dies ist zum Beispiel beschrieben in: A. Selloum, D. Betaille, E. Le Carpentier und F. Peyret, „Lane level positioning using particle filtering“, Proc. 12th IEEE International Conference on intelligent Transportation Systems 200, Seiten 1 bis 6 . In dieser Arbeit wird jedoch eine digitale Landkarte verwendet, die bis auf Dezimeter genau ist und damit nicht den digitalen Landkarten in kommerziell weit verbreiteten Navigationssystemen entspricht.It is known from the literature that so-called particle filters are used for map matching. This is described, for example, in: A. Selloum, D. Betaille, E. Le Carpentier and F. Peyret, “Lane level positioning using particle filtering”, Proc. 12th IEEE International Conference on intelligent Transportation Systems 200, pages 1 to 6 However, this work uses a digital map that is accurate to within decimetres and therefore does not correspond to the digital maps in widely used commercial navigation systems.

Ferner ist aus dem Bereich der Bildverarbeitung die sogenannte Median-Verschiebung (median-shift) zur Clusterbildung bekannt, mit dessen Hilfe Modi in einer Punktewolke erkannt werden können. Dies ist beschrieben in: L. Shapira, S. Avidan und A. Shamir, „Mode-detection via median-shift“, in Proc. IEEE International Conference an Computer Vision, 2009, Seiten 1909 bis 1916 . In dieser Arbeit wer-den jedoch keine Möglichkeiten der Anwendung der dort vorgestellten Median-Verschiebung für die Fahrzeugpositionierung erwähnt oder vorgestellt. Gleichzeitig ist die dort vorgestellte Median-Verschiebung nicht an die Eigenschaften und Probleme bei der Fahrzeugpositionierung angepasst.Furthermore, the so-called median shift for clustering is known from the field of image processing, with the help of which modes can be recognized in a point cloud. This is described in: L. Shapira, S. Avidan and A. Shamir, “Mode-detection via median-shift”, in Proc. IEEE International Conference on Computer Vision, 2009, pages 1909 to 1916 However, this work does not mention or present any possibilities for applying the median shift presented there for vehicle positioning. At the same time, the median shift presented there is not adapted to the properties and problems of vehicle positioning.

Das Dokument DE 10 2010 042 314 A1 offenbart ein Verfahren zur Navigation mit einem Navigationssystem, mit dem ein aktueller Ort satellitenbasiert bestimmt und auf einer digitalen Karte aufgefunden werden kann. Dabei ist vorgesehen, dass auf der digitalen Karte ein identifizierbarer Ort bestimmt wird und ferner eine bildliche Aufnahme vom identifizierbaren Ort aufgenommen und mit dem identifizierbaren Ort auf der digitalen Karte verglichen wird, wobei eine örtliche Differenz zwischen dem auf der Karte bestimmten identifizierbaren Ort und dem identifizierbaren Ort der bildlichen Aufnahme bestimmt und zur Ortskorrektur genutzt wird.The document DE 10 2010 042 314 A1 discloses a method for navigation with a navigation system with which a current location can be determined based on satellites and found on a digital map. It is provided that an identifiable location is determined on the digital map and furthermore a picture of the identifiable location is taken and compared with the identifiable location on the digital map, wherein a spatial difference between the identifiable location determined on the map and the identifiable location of the picture is determined and used for location correction.

Das Dokument EP 1 537 541 B1 offenbart ein Verfahren zur Feststellung des Befahrens zumindest eines mautpflichtigen Straßenabschnitts durch zumindest ein Fahrzeug mittels eines Positionsermittlungssystems, welches dazu eingerichtet ist die aktuelle Position des zumindest einen Fahrzeuges zu erfassen, wobei Positionen des zumindest einen Fahrzeuges mit der Position von zumindest einem für eine Auffahrt auf einen mautpflichtigen Straßenabschnitt charakteristischen Referenzpunkt verglichen werden.The document EP 1 537 541 B1 discloses a method for determining whether at least one vehicle is driving on at least one toll road section by means of a position determination system which is designed to detect the current position of the at least one vehicle, wherein positions of the at least one vehicle are compared with the position of at least one reference point which is characteristic of an entrance to a toll road section.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, ist es, die Positionierung von Fahrzeugen in digitalen Landkarten zu verbessern und dabei aus mehreren möglichen Fahrzeugpositionen in der digitalen Landkarte eine möglichst gute Auswahl zu treffen.The object underlying the invention is to improve the positioning of vehicles in digital maps and to make the best possible selection from several possible vehicle positions in the digital map.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein Computerprogramm und ein Fahrzeug gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.The object is achieved by a method, a computer program and a vehicle according to the independent claims. Advantageous further developments are defined in the dependent claims.

In einem Aspekt umfasst ein Verfahren zum Schätzen der Position eines Fahrzeugs in einer digitalen Landkarte, wobei die Landkarte Fahrbahnen definiert, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer Gruppe von Kandidatenpositionen, wobei jeder Kandidatenposition eine Bewertung zugewiesen ist; wobei die Kandidatenpositionen insbesondere auf den Fahrbahnen der digitalen Landkarte liegen; Für jede Kandidatenposition: Bestimmen einer Clusterzentrum-Kandidatenposition, wobei die Clusterzentrum-Kandidatenposition eine der Kandidatenpositionen ist, wobei bei dem Bestimmen die Fahrbahn-Distanzen zwischen Kandidatenpositionen berücksichtigt werden; Wobei eine Fahrbahn-Distanz die Distanz von einer Kandidatenposition zu einer anderen Kandidatenposition entlang der Fahrbahn oder, insbesondere an Verzweigungen, entlang der Fahrbahnen ist; Bestimmen jeweils einer Bewertung für die bestimmten Clusterzentrum-Kandidatenpositionen, wobei die Bewertung für die jeweilige Clusterzentrum-Kandidatenposition basierend auf den Bewertungen der Kandidatenpositionen bestimmt wird, für die die jeweilige Clusterzentrum-Kandidatenposition bestimmt wurde; Auswählen einer Clusterzentrum-Kandidatenposition als Schätzung für die Position des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Bewertungen der bestimmten Clusterzentrum-Kandidatenpositionen. Die Gruppe von Kandidatenpositionen ergeben sich typischerweise durch die Anwendung eines Partikelfilters, wobei die Kandidatenpositionen Partikel darstellen.In one aspect, a method for estimating the position of a vehicle in a digital map, the map defining lanes, the method comprising: providing a group of candidate positions, each candidate position being assigned a rating; the candidate positions being located in particular on the lanes of the digital map; for each candidate position: determining a cluster center candidate position, the cluster center candidate position being one of the candidate positions, the lane distances between candidate positions being taken into account during the determination; a lane distance being the distance from one candidate position to another candidate position along the lane or, in particular at junctions, along the lanes; determining a rating for each of the determined cluster center candidate positions, the rating for the respective cluster center candidate position being determined based on the ratings of the candidate positions for which the respective cluster center candidate position was determined; selecting a cluster center candidate position as an estimate for the position of the vehicle, taking into account the ratings of the determined cluster center candidate positions. The set of candidate positions is typically obtained by applying a particle filter, where the candidate positions represent particles.

Das Fahrzeug umfasst ferner Mittel zur Bestimmung der absoluten geographischen Position des Fahrzeugs, insbesondere ein satellitengestütztes Positionierungssystem (beispielsweise basierend auf GPS und/oder Galileo und/oder GLONASS), wobei die jeder Kandidatenposition zugewiesene Bewertung ferner eine jeweilige Absolutdistanz berücksichtigt, die im Wesentlichen der Distanz zwischen der jeweiligen Kandidatenposition und der bestimmten absoluten geographischen Position des Fahrzeugs, insbesondere in einem Koordinatensystem, entspricht. Hier wird für die Bewertung der Kandidatenpositionen also die Distanz berücksichtigt, wie sie sich zwischen zwei Koordinaten in einem geographischen Koordinatensystem ergeben würde, mithin also nicht die Fahrbahn-Distanz. Es werden physikalische Messwerte bei der Bewertung der Kandidatenpositionen berücksichtigt, die sich auch auf die Bewertungen der Clusterzentrum-Kandidatenpositionen auswirken und damit auf die geschätzte Fahrzeugposition.The vehicle further comprises means for determining the absolute geographical position of the vehicle, in particular a satellite-based positioning system (for example based on GPS and/or Galileo and/or GLONASS), wherein the evaluation assigned to each candidate position also takes into account a respective absolute distance, which essentially corresponds to the distance between the respective candidate position and the determined absolute geographical position of the vehicle, in particular in a coordinate system. Here, the distance that would result between two coordinates in a geographical coordinate system is taken into account for the evaluation of the candidate positions, and therefore not the roadway distance. Physical measured values are taken into account when evaluating the candidate positions, which also affect the evaluations of the cluster center candidate positions and thus the estimated vehicle position.

Auf diese Weise werden die Vorteile der aus anderen Bereichen der Technik bekannten Median-Verschiebung für die Fahrzeugpositionierung nutzbar gemacht. Das Verfahren schlägt die Anwendung der Median-Verschiebung für die Gruppe von Kandidatenpositionen (also möglichen Fahrzeugpositionen) vor. Dabei wird die aus der Literatur bekannte Median-Verschiebung für Vorgaben bei der Fahrzeugpositionierung angepasst. Mithilfe einer Median-Verschiebung werden zunächst Cluster gebildet (die jeweils durch die bestimmte Clusterzentrum-Kandidatenposition und alle Kandidatenpositionen, für die die jeweilige Clusterzentrum-Kandidatenposition bestimmt wurde, repräsentiert sind). Aus den Clusterzentrum-Kandidatenpositionen wird dann eine als Schätzung der Position ausgewählt. Als wesentlicher Unterschied zur in der Literatur vorgestellten Median-Verschiebung werden bei der Clusterung (umfassend die Bestimmung der Clusterzentrum-Kandidatenpositionen) die Fahrbahn-Distanzen berücksichtigt. Weiterhin unterscheidet sich das hier vorgestellte Verfahren auch bei der Auswahl der Clusterzentrum-Kandidatenposition zur Schätzung der Position des Fahrzeugs von dem in der Literatur vorgestellten Verfahren. Gemäß dem hier offenbarten Verfahren werden nämlich Bewertungen der Kandidatenpositionen selbst für die Auswahl der Schätzung verwendet. Diese Bewertungen werden insbesondere basierend auf Positionsmessungen mithilfe von Satellitennavigationsempfängern oder der Messung der Ausrichtung des Fahrzeugs bestimmt und weisen damit einen Bezug zur physikalischen Messergebnissen auf.In this way, the advantages of the median shift known from other areas of technology are utilized for vehicle positioning. The method proposes the application of the median shift for the group of candidate positions (i.e. possible vehicle positions). The median shift known from the literature is adapted for vehicle positioning specifications. Using a median shift, clusters are first formed (each of which is represented by the specific cluster center candidate position and all candidate positions for which the respective cluster center candidate position was determined). One of the cluster center candidate positions is then selected as an estimate of the position. As a key difference to the median shift presented in the literature, the lane distances are taken into account during clustering (comprising the determination of the cluster center candidate positions). Furthermore, the method presented here also differs from the method presented in the literature in the selection of the cluster center candidate position for estimating the position of the vehicle. According to the method disclosed here, evaluations of the candidate positions themselves are used for the selection of the estimate. These evaluations are determined in particular based on position measurements using satellite navigation receivers or the measurement of the orientation of the vehicle and thus have a reference to the physical measurement results.

Die Fahrbahn-Distanz kann bei der für digitale Landkarten üblichen Aufteilung von Straßen in Abschnitte leicht über die Angabe der Entfernung der Position des Fahrzeugs vom Beginn des Abschnitts bestimmt werden. Für die korrekte Bestimmung der Fahrbahn-Distanz an Verzweigungen setzt dies in vielen Fällen allerdings voraus, dass Verzweigungen stets neue Abschnitte beginnen lassen, was bei typischen Formaten von digitalen Landkarten (beispielsweise dem GDF-Format) der Fall ist.The road distance can easily be determined by specifying the distance of the vehicle's position from the start of the section when roads are divided into sections, as is common in digital maps. However, in order to correctly determine the road distance at junctions, this often requires that junctions always start new sections, which is the case with typical digital map formats (e.g. the GDF format).

In einer Weiterbildung umfasst das Bestimmen der Clusterzentrum-Kandidatenposition für die jeweilige Kandidatenposition ein iteratives Verfahren, in dem nacheinander Kandidatenpositionen gewählt werden, die ein Optimierungskriterium, insbesondere ein Minimierungskriterium, basierend auf der Fahrbahn-Distanz zu anderen Kandidatenpositionen erfüllen, wobei das iterative Verfahren abbricht und die Clusterzentrum-Kandidatenposition gefunden ist, wenn dieselbe Kandidatenposition direkt nacheinander gewählt wird, wobei diese Kandidatenposition als Cluster-zentrum-Kandidatenposition bestimmt wird.In a further development, determining the cluster center candidate position for the respective candidate position comprises an iterative procedure in which candidate positions are selected one after the other that satisfy an optimization criterion, in particular a minimization criterion, based on the lane distance to other candidate positions, whereby the iterative procedure terminates and the cluster center candidate position is found when the same candidate position is chosen directly one after the other, whereby this candidate position is determined as the cluster center candidate position.

Es wird also anhand der Fahrbahn-Distanzen zwischen einer Kandidatenposition und anderen Kandidatenpositionen und anhand eines darauf basierenden Optimierungs-kriteriums bestimmt, welche Kandidatenposition eine Clusterzentrum-Kandidatenposition ist. Das Optimierungskriterium besteht typischerweise darin, eine Maßzahl zu minimieren, wobei sich die Maßzahl anhand der Fahrbahn-Distanzen bestimmt. Auf diese Weise wird die aus der Literatur bekannte Median-Verschiebung weiter an die Spezifika der Fahrzeugpositionierung angepasst und eigene, geeignete Kriterien für die Auswahl der Mediane und der Clusterung angewandt.The candidate position is therefore determined based on the lane distances between a candidate position and other candidate positions and an optimization criterion based on this. The optimization criterion typically consists of minimizing a measure, whereby the measure is determined based on the lane distances. In this way, the median shift known from the literature is further adapted to the specifics of the vehicle positioning and individual, suitable criteria are applied for the selection of the medians and clustering.

In einer ersten Alternative ist das Verfahren so ausgestaltet, dass das Bestimmen der Clusterzentrum-KandidatenpositionClusterzentrum-Kandidatenposition für die jeweilige Kandidatenposition ein iteratives Verfahren umfasst, bei dem die jeweilige Kandidatenposition die erste Start-Kandidatenposition ist, wobei das iterative Verfahren umfasst: Bestimmen der Umfeld-Kandidatenpositionen, nämlich derjenigen Kandidatenpositionen, die sich innerhalb einer vorbestimmten Fahrbahn-Distanz von der Start-Kandidatenposition befinden, wobei die Start-Kandidatenposition ebenfalls eine Umfeld-Kandidatenposition ist; Bestimmen der Minimum-Kandidatenposition, nämlich derjenigen Umfeld-Kandidatenposition, die ein Optimierungskriterium erfüllt, ins-besondere die Summe der Fahrbahn-Distanzen zu den anderen Umfeld-Kandidatenpositionen oder die Summe von auf den Fahrbahn-Distanzen basieren-den Maßen, insbesondere den mit den jeweiligen Bewertungen der anderen Umfeld-Kandidatenpositionen gewichteten Fahrbahn-Distanzen, minimiert; Wiederholen der beiden vorgehenden Schritte, wobei die Minimum-Kandidatenposition die Start-Kandidatenposition ist; Abbrechen der Wiederholung, wenn die Start-Kandidatenposition und die dafür bestimmte Minimum-Kandidatenposition identisch sind, wobei die Start-Kandidatenposition dann die Clusterzentrum-KandidatenpositionClusterzentrum-Kandidatenposition ist.In a first alternative, the method is designed such that determining the cluster center candidate position for the respective candidate position comprises an iterative method in which the respective candidate position is the first starting candidate position, the iterative method comprising: determining the surrounding candidate positions, namely those candidate positions that are located within a predetermined roadway distance from the starting candidate position, the starting candidate position also being an surrounding candidate position; determining the minimum candidate position, namely that surrounding candidate position that satisfies an optimization criterion, in particular minimizing the sum of the roadway distances to the other surrounding candidate positions or the sum of measures based on the roadway distances, in particular the roadway distances weighted with the respective evaluations of the other surrounding candidate positions; repeating the two preceding steps, the minimum candidate position being the starting candidate position; Abort the repetition if the starting candidate position and the designated minimum candidate position are identical, where the starting candidate position is then the cluster center candidate position.

In einer zweiten Alternative, die vom Rechenaufwand her günstiger ist, wird zunächst für alle Kandidatenpositionen die Minimum-Kandidatenposition bestimmt und gespeichert. Anschließend wird die entstehende Liste verwendet, um die Clusterzentrum-Kandidatenposition zu finden: Das Verfahren umfasst ferner: Für jede Kandidatenposition: Bestimmen der Umfeld-Kandidatenpositionen, nämlich derjenigen Kandidatenpositionen, die sich innerhalb einer vorbestimmten Fahrbahn-Distanz von der jeweiligen Kandidatenposition befinden, wobei die jeweilige Kandidatenposition eben-falls eine Umfeld-Kandidatenposition ist; Bestimmen der Minimum-Kandidatenposition, nämlich derjenigen Umfeld-Kandidatenposition, die ein Optimierungskriterium erfüllt, insbesondere die Summe der Fahrbahn-Distanzen zu den an-deren Umfeld-Kandidatenpositionen oder die Summe von auf den Fahrbahn-Distanzen basierenden Maßen, insbesondere den mit den jeweiligen Bewertungen der anderen Umfeld-Kandidatenpositionen gewichteten Fahrbahn-Distanzen, minimiert; Zuordnen der Minimum-Kandidatenposition zu der jeweiligen Kandidatenposition; Bestimmen der Clusterzentrum-Kandidatenposition für jede Kandidatenposition anhand der Zuordnung, wobei dieser Schritt insbesondere ein iteratives Verfahren umfasst, bei dem die jeweils zugeordnete bestimmte Minimum-Kandidatenposition die erste Start-Kandidatenposition ist, und das iterative Verfahren umfasst: a) Be-stimmen der der Start-Kandidatenposition zugeordneten Minimum-Kandidatenposition; b) Wiederholen des vorigen Schrittes, wobei die bestimmte Minimum-Kandidatenposition die Start-Kandidatenposition wird, bis die Start-Kandidatenposition der zugeordneten Minimum-Kandidatenposition entspricht, wobei diese Start-Kandidatenposition dann die Clusterzentrum-Kandidatenposition für die jeweilige Kandidatenposition ist. In a second alternative, which is more economical in terms of computational effort, the minimum candidate position is first determined and saved for all candidate positions. The resulting list is then used to find the cluster center candidate position: The method further comprises: For each candidate position: Determining the surrounding candidate positions, namely those candidate positions that are within a predetermined roadway distance from the respective candidate position, wherein the respective candidate position is also an surrounding candidate position; Determining the minimum candidate position, namely that surrounding candidate position that satisfies an optimization criterion, in particular the sum of the roadway distances to the other surrounding candidate positions or the sum of measures based on the roadway distances, in particular the roadway distances weighted with the respective evaluations of the other surrounding candidate positions, is minimized; Assigning the minimum candidate position to the respective candidate position; Determining the cluster center candidate position for each candidate position based on the assignment, wherein this step in particular comprises an iterative process in which the respectively assigned determined minimum candidate position is the first starting candidate position, and the iterative process comprises: a) determining the minimum candidate position assigned to the starting candidate position; b) repeating the previous step, wherein the determined minimum candidate position becomes the starting candidate position, until the starting candidate position corresponds to the assigned minimum candidate position, wherein this starting candidate position is then the cluster center candidate position for the respective candidate position.

In einer anderen Weiterbildung umfasst das Fahrzeug ferner: Mittel zur Bestimmung der Ausrichtung des Fahrzeugs, insbesondere in Bezug zu Himmelsrichtungen; wobei die jeder Kandidatenposition zugewiesene Bewertung auf dem Unterschied der Kandidatenausrichtung zu der bestimmten Ausrichtung des Fahrzeugs basiert, wobei die Kandidatenausrichtung die Ausrichtung der Fahrbahn oder eines Abschnitts der Fahrbahn in der Landkarte ist, auf der bzw. dem sich die jeweilige Kandidatenposition befindet. Die Ausrichtung des Fahrzeugs ist insbesondere die Fahrtrichtung, die manchmal auch heading genannt wird. Es wird somit ein weiteres Kriterium in die Bewertung der Kandidatenpositionen eingeführt, nämlich die Ausrichtung des Fahr-zeugs und der Kandidatenposition. Die Ausrichtung der Kandidatenposition wird an-hand der digitalen Landkarte bestimmt. Auch hier werden somit physikalische Messwerte bei der Bewertung der Kandidatenpositionen berücksichtigt, die sich auch auf die Bewertungen der Clusterzentrum-Kandidatenpositionen auswirken und damit auf die geschätzte Fahrzeugposition.In another development, the vehicle further comprises: means for determining the orientation of the vehicle, in particular in relation to cardinal directions; the rating assigned to each candidate position is based on the difference between the candidate orientation and the determined orientation of the vehicle, the candidate orientation being the orientation of the roadway or a section of the roadway in the map on which the respective candidate position is located. The orientation of the vehicle is in particular the direction of travel, which is sometimes also called heading. A further criterion is thus introduced into the evaluation of the candidate positions, namely the orientation of the vehicle and the candidate position. The orientation of the candidate position is determined using the digital map. Here, too, physical measurements are taken into account when evaluating the candidate positions, which also affect the evaluations of the cluster center candidate positions and thus the estimated vehicle position.

Diejenigen Kandidatenpositionen, für die dieselbe Clusterzentrum-Kandidatenposition bestimmt wurde, können als Cluster oder Clustergruppe bezeichnet werden.Those candidate positions for which the same cluster center candidate position has been determined can be referred to as a cluster or cluster group.

In einer Weiterbildung sind den Kandidatenpositionen auch Fahrspuren zugewiesen; wobei sich die Fahrbahn-Distanz insbesondere unabhängig von den Fahrspuren bestimmt; wobei die Fahrbahnen in Abschnitte unterteilt sind; wobei das Verfahren ferner umfasst: Für jede Fahrspur des Abschnitts, auf dem sich die ausgewählte Clusterzentrum-Kandidatenposition befindet; Summieren oder Bilden eines Mittelwertes der Bewertungen der Kandidatenpositionen, die sich auf dem Abschnitt in der jeweiligen Fahrspur befinden; Bestimmen der Fahrspur für die Schätzung der Fahrzeugposition anhand der Summe oder des Mittelwertes für die jeweilige Fahrspur, insbesondere der höchsten Summe oder des höchsten Mittelwertes. Durch die Auswahl der Clusterzentrum-Kandidatenposition wird also die laterale Position der Schätzung festgelegt, also die Position in Längsrichtung bzw. die Längsposition bezogen auf die Fahrtrichtung. Dies kann insbesondere durch Angabe einer Entfernung von einem Referenzpunkt, beispielsweise dem Start eines Fahrbahnabschnitts oder eines Straßenabschnitts geschehen. Die Fahrspur wird dann anhand der Verteilung der anderen Kandidatenpositionen auf die Fahrspuren innerhalb des Abschnitts, auf dem sich die ausgewählte Clusterzentrum-Kandidatenposition befindet, bestimmt.In a further development, lanes are also assigned to the candidate positions; the lane distance is determined in particular independently of the lanes; the lanes are divided into sections; the method further comprising: for each lane of the section on which the selected cluster center candidate position is located; summing or forming an average of the evaluations of the candidate positions that are located on the section in the respective lane; determining the lane for the estimation of the vehicle position based on the sum or the average for the respective lane, in particular the highest sum or the highest average. By selecting the cluster center candidate position, the lateral position of the estimate is determined, i.e. the position in the longitudinal direction or the longitudinal position in relation to the direction of travel. This can be done in particular by specifying a distance from a reference point, for example the start of a lane section or a road section. The lane is then determined based on the distribution of the other candidate positions across the lanes within the section on which the selected cluster center candidate position is located.

Ein anderer Aspekt betrifft ein Computerprogramm, das einen Computer bei der Ausführung des Computerprogramms zur Ausführung eines der vorstehenden Verfahren veranlasst. Der Computer kann ein Mikrocontroller, ein Universalcomputer sein oder dedizierte Schaltkreise umfassen, sofern diese programmtechnisch einrichtbar sind. Das Computerprogramm kann von einem Computerprogrammprodukt umfasst sein.Another aspect relates to a computer program which causes a computer to carry out one of the above methods when the computer program is executed. The computer can be a microcontroller, a general-purpose computer or can comprise dedicated circuits, provided that these can be set up by programming. The computer program can be comprised of a computer program product.

In einem weiteren Aspekt umfasst ein Fahrzeug: Elektronische Rechenmittel, die zur Ausführung eines der vorstehenden Verfahren eingerichtet sind, wobei das Fahrzeug die in dem jeweiligen Verfahren definierten Mittel umfasst. Die elektronischen Rechenmittel können ein Computer sein.In a further aspect, a vehicle comprises: electronic computing means configured to carry out one of the above methods, wherein the vehicle comprises the means defined in the respective method. The electronic computing means may be a computer.

Das Verfahren kann auch in Kombination mit folgenden Zusatzverfahren ausgeführt werden, von dem unten stehenden Computerprogramm zusätzlich ausgeführt werden oder in dem untenstehenden Fahrzeug wie dort beschrieben zusätzlich implementiert sein, wobei die erste Gruppe von Kandidatenpositionen und deren Bewertungen gemäß den Zusatzverfahren die Gruppe von Kandidatenpositionen und deren Bewertungen sind, für die das bisher vorgestellte Verfahren ausgeführt wird. Zusätzliche Merkmale in den Zusatzverfahren ergänzen die Merkmale der oben dargestellten Verfahren.

  1. 1. Zusatzverfahren zum Schätzen der Position eines Fahrzeugs in einer digitalen Landkarte, wobei die Landkarte Fahrbahnen und Fahrspuren definiert, wobei die Position die Entfernung des Fahrzeugs von einem Referenzpunkt entlang der Fahrbahn und die Fahrspur angibt, wobei das Fahrzeug umfasst:
    • Mittel zur Schätzung der Fahrtdistanz, nämlich der Distanz entlang der Fahrbahn, die das Fahrzeug von einem ersten zu einem zweiten Zeitpunkt zurückgelegt hat;
    • eine Kamera, die auf einen Teil der das Fahrzeug umgebenden Fahrbahn, insbesondere die dem Fahrzeug vorausliegende Fahrbahn, gerichtet ist; und
    • Rechenmittel zur Bildverarbeitung, wobei die Rechenmittel dazu eingerichtet sind, in den Aufnahmen der Kamera eine Fahrspurmarkierung zu erkennen;
    • Wobei eine Fahrspurmarkierung eine Markierung auf der Fahrbahn umfasst, die insbesondere die Grenze einer Fahrspur anzeigt;
    wobei eine Kandidatenposition die Entfernung des Fahrzeugs von einem jeweiligen (nicht notwendigerweise verschiedenen) Referenzpunkt entlang der Fahrbahn und die Fahrspur angibt;
The method can also be carried out in combination with the following additional methods, additionally carried out by the computer program below or additionally implemented in the vehicle below as described therein, wherein the first group of candidate positions and their evaluations according to the additional methods are the group of candidate positions and their evaluations for which the method presented so far is carried out. Additional features in the additional methods supplement the features of the methods presented above.
  1. 1. An additional method for estimating the position of a vehicle in a digital map, the map defining roadways and lanes, the position indicating the distance of the vehicle from a reference point along the roadway and the lane, the vehicle comprising:
    • Means for estimating the travel distance, namely the distance along the roadway travelled by the vehicle from a first to a second point in time;
    • a camera directed at a part of the road surrounding the vehicle, in particular the road ahead of the vehicle; and
    • Computing means for image processing, wherein the computing means are configured to recognize a lane marking in the camera images;
    • Wherein a lane marking comprises a marking on the roadway which in particular indicates the boundary of a lane;
    where a candidate position indicates the distance of the vehicle from a respective (not necessarily different) reference point along the roadway and the lane;

Wobei das Verfahren die wiederholte Ausführung der folgenden Schritte umfasst, wobei dabei die zweite Gruppe von Kandidatenpositionen bei einer Wiederholung der Schritte als erste Gruppe von Kandidatenpositionen verwendet wird:

  • Bereitstellen einer ersten Gruppe von Kandidatenpositionen für den ersten Zeitpunkt;
  • Bestimmen einer Bewertung für jede Kandidatenposition der ersten Gruppe von Kandidatenpositionen unter Berücksichtigung der erkannten Fahrspurmarkierung;
  • Bestimmen einer zweiten Gruppe von Kandidatenpositionen für den zweiten Zeitpunkt basierend auf Kandidatenpositionen der ersten Gruppe; wobei die von einer Kandidatenposition der zweiten Gruppe angegebene Entfernung basierend auf der von einer Kandidatenposition der ersten Gruppe angegebenen Entfernung und der Fahrtdistanz bestimmt wird;
  • Bestimmen einer Kandidatenposition aus der ersten Gruppe von Kandidatenpositionen als Schätzung für die Position des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Bewertungen der jeweiligen Kandidatenpositionen der ersten Gruppe.
The method comprises repeatedly performing the following steps, using the second group of candidate positions as the first group of candidate positions when repeating the steps:
  • Providing an initial group of candidate positions for the first time point;
  • Determining a score for each candidate position of the first group of candidate positions taking into account the detected lane marking;
  • Determining a second group of candidate positions for the second time based on candidate positions of the first group; wherein the distance indicated from a candidate position of the second group is determined based on the distance indicated from a candidate position of the first group and the travel distance;
  • Determining a candidate position from the first group of candidate positions as an estimate for the position of the vehicle, taking into account the evaluations of the respective candidate positions of the first group.

Bei der typischen Anwendung bei der Ausführung eines Partikelfilters, werden also bei der Bewertung der Partikel, also der Kandidatenpositionen, erkannte Fahrspurmarkierungen berücksichtigt. Auf diese Weise wird der bei Partikelfiltern sonst üblicherweise verwendete Bewertungsmaßstab erweitert, eben um Auswertungen der Fahrspurmarkierungen. Aufgrund der zusätzlichen Informationsquelle der Fahrspurmarkierungen wird eine robustere spurgenaue Positionierung möglich.In the typical application when implementing a particle filter, detected lane markings are taken into account when evaluating the particles, i.e. the candidate positions. In this way, the evaluation criteria usually used for particle filters are expanded to include evaluations of the lane markings. Due to the additional source of information from the lane markings, more robust, lane-accurate positioning is possible.

Die Mittel zur Schätzung der Fahrtdistanz können in einem Navigationssystem umfasst sein, oder nur einen Satellitennavigationsempfänger und entsprechende Signalverarbeitung umfassen, sowie auch über Bewegungs- und/oder Radsensoren des Fahrzeugs realisiert sein. Darüber hinaus ist eine (lose) Kopplung der verschiedenen Sensorsysteme beispielsweise in einem Kalman Filter denkbar.The means for estimating the travel distance can be included in a navigation system, or only comprise a satellite navigation receiver and corresponding signal processing, or can be implemented via motion and/or wheel sensors of the vehicle. In addition, a (loose) coupling of the various sensor systems, for example in a Kalman filter, is conceivable.

Eine Fahrspurmarkierung kann eine Fahrspur begrenzen oder Hinweise bezüglich der Verkehrsleitung geben. Die Begrenzung kann derart sein, dass sie gemäß den Straßenverkehrsregeln von dem Fahrzeug überquert werden darf (gestrichelte Linie bzw. Markierung) oder nicht überquert werden darf (durchgezogene Linie bzw. Markierung). Darüber hinaus sind weitere Klassifizierungen bzw. Typisierungen von Begrenzungen möglich. Eine Markierung zur Verkehrsleitung kann beispielsweise ein Richtungspfeil sein, der angibt, ob die Fahrspur eine Abbiegespur ist. Eine Fahrbahn kann mehrere Fahrspuren umfassen.

  1. 2. Zusatzverfahren nach Zusatzverfahren 1, wobei die Rechenmittel ferner dazu eingerichtet sind, zusätzlich den Typ der erkannten Fahrspurmarkierung zu erkennen, insbesondere, ob es sich um eine durchgezogene Markierung oder gestrichelte Markierung handelt oder in welche Richtung ein erkannter Richtungspfeil zeigt; wobei bei dem Bestimmen der Bewertung für jede Kandidatenposition der ersten Gruppe zusätzlich der Typ der Fahrspurmarkierung berücksichtigt wird.
  2. 3. Zusatzverfahren nach Zusatzverfahren 2, wobei die Rechenmittel ferner dazu eingerichtet sind, zu erfassen, ob sich die Fahrspurmarkierung rechts oder links des Fahrzeugs befindet;
    • wobei bei dem Bestimmen einer Bewertung für jede Kandidatenposition berücksichtigt wird, ob sich die erkannte Fahrspurmarkierung links oder rechts des Fahrzeugs befindet.
  3. 4. Zusatzverfahren nach einem der Zusatzverfahren 2 oder 3, wobei das Bestimmen der Bewertung für jede Kandidatenposition umfasst:
    • Bestimmen einer Einflussgröße für die Bewertung der jeweiligen Kandidatenposition anhand einer vorgespeicherten Zuordnung, insbesondere einer Tabelle, wobei die Zuordnung einem erkannten Typ der Fahrspurmarkierung und einer von einer Kandidatenposition angegebenen Fahrspur eine Einflussgröße zuordnet.
  4. 5. Zusatzverfahren nach einem der vorhergehenden Zusatzverfahren 1 bis 4:
    • wobei die Rechenmittel ferner dazu eingerichtet sind, in den Aufnahmen der Kamera eine weitere Fahrspurmarkierung zu erkennen; und
      • insbesondere dazu eingerichtet sind, den Typ der erkannten Fahrspurmarkierung zu erkennen;
      • und weiter insbesondere dazu eingerichtet sind, zu erkennen, ob sich die weitere Fahrspurmarkierung links oder rechts des Fahrzeugs befindet;
A lane marking can delimit a lane or provide information about traffic management. The delimitation can be such that it can be crossed by the vehicle according to the road traffic regulations (dashed line or marking) or not crossed (solid line or marking). In addition, further classifications or typifications of delimitations are possible. A marking for traffic management can, for example, be a directional arrow that indicates whether the lane is a turning lane. A road can comprise several lanes.
  1. 2. Additional method according to additional method 1, wherein the computing means are further configured to additionally recognize the type of lane marking recognized, in particular whether it is a solid marking or a dashed marking or in which direction a recognized directional arrow points; wherein the type of lane marking is additionally taken into account when determining the evaluation for each candidate position of the first group.
  2. 3. Additional method according to additional method 2, wherein the computing means are further configured to detect whether the lane marking is located to the right or left of the vehicle;
    • wherein when determining a score for each candidate position, it is taken into account whether the detected lane marking is located to the left or right of the vehicle.
  3. 4. Additional procedure according to one of the additional procedures 2 or 3, wherein determining the rating for each candidate position comprises:
    • Determining an influencing factor for the evaluation of the respective candidate position based on a pre-stored assignment, in particular a table, wherein the assignment assigns an influencing factor to a recognized type of lane marking and a lane specified by a candidate position.
  4. 5. Additional procedure according to one of the preceding additional procedures 1 to 4:
    • wherein the computing means are further configured to detect a further lane marking in the camera recordings; and
      • in particular, they are designed to recognise the type of lane marking detected;
      • and are further designed in particular to detect whether the further lane marking is to the left or right of the vehicle;

Wobei das Bestimmen einer Bewertung für jede Kandidatenposition der ersten Gruppe von Kandidatenpositionen ebenfalls die weitere Fahrspurmarkierung berücksichtigt; und

  • insbesondere den Typ der erkannten weiteren Fahrspurmarkierung berücksichtigt, und weiter insbesondere für jede erkannte Fahrspurmarkierung und deren Typ berücksichtigt, ob sich die Fahrspurmarkierung links oder rechts des Fahrzeugs befindet.
Wherein determining a score for each candidate position of the first group of candidate positions also takes into account the further lane marking; and
  • in particular, the type of additional lane marking detected is taken into account, and further, for each detected lane marking and its type, in particular, whether the lane marking is to the left or right of the vehicle.

Durch die Berücksichtigung der weiteren Fahrspurmarkierung, deren Typs und insbesondere, ob sich diese links oder rechts des Fahrzeugs befindet, wird eine genauere Zuordnung des Fahrzeugs zu einer relativen Fahrspurlage möglich. So kann durch die Berücksichtigung einer Fahrspurmarkierung auf einer weiteren Seite des Fahrzeugs auch erkannt werden, ob sich das Fahrzeug in der Fahrspur ganz links oder ganz rechts einer mehrspurigen Fahrbahn befindet. Bei einer Erkennung nur einer Fahrspur kann unter Umständen nur eine Aussage hinsichtlich nur einer Randposition (also Fahrspur ganz links oder andere Fahrspur bzw. Fahrspur ganz rechts bzw. andere Fahrspur) getroffen werden. Mithilfe der beidseitigen Bestimmung kann eine verbesserte Bewertung der Kandidatenpositionen vorgenommen werden.By taking into account the other lane markings, their type and in particular whether they are on the left or right of the vehicle, a more precise assignment of the vehicle to a relative lane position is possible. By taking into account a lane marking on another side of the vehicle, it is also possible to detect whether the vehicle is in the lane on the far left or the far right of a multi-lane road. If only one lane is detected, it may only be possible to make a statement about one edge position (i.e. lane on the far left or another lane or lane). lane on the far right or other lane). By determining both sides, an improved evaluation of the candidate positions can be made.

6. Zusatzverfahren nach Zusatzverfahren 5 im Rückbezug auf Zusatzverfahren 4, wobei die Tabelle einem erkannten Typ der ersten und einem erkannten Typ der zweiten Fahrspurmarkierung und einer von einer Kandidatenposition angegebenen Fahrspur eine Einflussgröße zuordnet und dabei insbesondere berücksichtigt, ob die jeweilige Fahrspurmarkierung und deren Typ links oder rechts des Fahrzeugs erkannt wird.6. Additional method according to additional method 5 with reference to additional method 4, wherein the table assigns an influencing variable to a recognized type of the first and a recognized type of the second lane marking and to a lane indicated by a candidate position, taking into account in particular whether the respective lane marking and its type is recognized to the left or right of the vehicle.

7. Zusatzverfahren nach einem der vorhergehenden Zusatzverfahren 1 bis 6,

  • wobei die Mittel zur Schätzung der Fahrtdistanz umfassen: Mittel zur Bestimmung der absoluten geographischen Position des Fahrzeugs;
7. Additional procedure according to one of the preceding additional procedures 1 to 6,
  • wherein the means for estimating the travel distance comprise: means for determining the absolute geographical position of the vehicle;

Wobei das Verfahren umfasst:

  • Schätzen der absoluten geographischen Position des Fahrzeugs zu dem zweiten Zeitpunkt;
  • Für jede Kandidatenposition der ersten Gruppe: Bestimmen der Absolutdistanz, nämlich der Distanz zwischen der jeweiligen Kandidatenposition und der absoluten geographischen Position des Fahrzeugs;
  • Wobei das Bestimmen einer Bewertung für jede Kandidatenposition ferner die jeweilige bestimmte Absolutdistanz berücksichtigt.
The procedure includes:
  • estimating the absolute geographical position of the vehicle at the second time;
  • For each candidate position of the first group: determining the absolute distance, namely the distance between the respective candidate position and the absolute geographical position of the vehicle;
  • Whereby determining a rating for each candidate position also takes into account the respective determined absolute distance.

8. Zusatzverfahren nach einem der vorhergehenden Zusatzverfahren 1 bis 7,

  • wobei das Fahrzeug umfasst: Mittel zur Bestimmung der Ausrichtung des Fahrzeugs, wobei diese Mittel zur Bestimmung der Ausrichtung insbesondere von dem Mittel zur Bestimmung der Fahrtdistanz umfasst sind;
  • wobei das Verfahren umfasst:
    • Bestimmen der Ausrichtung des Fahrzeugs zum zweiten Zeitpunkt;
8. Additional procedure according to one of the preceding additional procedures 1 to 7,
  • the vehicle comprising: means for determining the orientation of the vehicle, wherein said means for determining the orientation are in particular comprised by the means for determining the travel distance;
  • the method comprising:
    • Determining the orientation of the vehicle at the second time;

Für jede Kandidatenposition der ersten Gruppe: Bestimmen der Kandidatenausrichtung, nämlich der Ausrichtung der Fahrbahn oder eines Abschnitts der Fahrbahn in der Landkarte, auf der bzw. dem sich die jeweilige Kandidatenposition befindet;For each candidate position of the first group: determining the candidate orientation, namely the orientation of the roadway or a section of the roadway in the map on which the respective candidate position is located;

Wobei das Bestimmen einer Bewertung für jede Kandidatenposition ferner den Unterschied der Ausrichtung des Fahrzeugs und der jeweiligen Kandidatenausrichtung berücksichtigt.Wherein determining a score for each candidate position further takes into account the difference between the orientation of the vehicle and the respective candidate orientation.

9. Zusatzverfahren nach einem der vorhergehenden Zusatzverfahren 1 bis 8,
wobei die erste Gruppe eine erste Anzahl an Kandidatenpositionen aufweist;
wobei die zweite Gruppe die erste Anzahl an Kandidatenpositionen aufweist;
wobei das Bestimmen der zweiten Gruppe umfasst:

  • Bestimmen einer Untergruppe der ersten Gruppe von Kandidatenpositionen unter Berücksichtigung der Bewertung der jeweiligen Kandidatenposition, insbesondere unter Beachtung eines Schwellwertes; wobei die Untergruppe eine zweite Anzahl von Kandidatenpositionen umfasst, die kleiner ist als die erste Anzahl;
  • Bestimmen einer Zwischengruppe von Kandidatenpositionen, wobei die Zwischengruppe die Untergruppe umfasst; wobei die Zwischengruppe die erste Anzahl an Kandidatenpositionen aufweist;
  • Bestimmen der zweiten Gruppe von Kandidatenpositionen basierend auf der Zwischengruppe;
  • wobei die von jeder Kandidatenposition der zweiten Gruppe angegebene Entfernung jeweils basierend auf der von einer Kandidatenposition der Zwischengruppe angegebenen Entfernung zuzüglich der Fahrtdistanz bestimmt wird, so dass die von einer Kandidatenposition der zweiten Gruppe angegebene Entfernung basierend auf der von einer Kandidatenposition der ersten Gruppe angegebenen Entfernung und der Fahrtdistanz bestimmt wird.
9. Additional procedure according to one of the preceding additional procedures 1 to 8,
wherein the first group has a first number of candidate positions;
wherein the second group has the first number of candidate positions;
wherein determining the second group comprises:
  • Determining a subgroup of the first group of candidate positions taking into account the evaluation of the respective candidate position, in particular taking into account a threshold value; wherein the subgroup comprises a second number of candidate positions which is smaller than the first number;
  • Determining an intermediate group of candidate positions, the intermediate group comprising the subgroup; the intermediate group having the first number of candidate positions;
  • Determining the second group of candidate positions based on the intermediate group;
  • wherein the distance indicated from each candidate position of the second group is determined based on the distance indicated from a candidate position of the intermediate group plus the travel distance, such that the distance indicated from a candidate position of the second group is determined based on the distance indicated from a candidate position of the first group and the travel distance.

Dieses Zusatzverfahren ermöglicht also ein sogenanntes Sampling und Resampling. Aus den Kandidatenpositionen der ersten Gruppe werden diejenigen ausgewählt, die am erfolgversprechenden für eine gute Schätzung der Position des Fahrzeugs erscheinen (Untergruppe). Diese werden wieder zur ersten Anzahl vervielfältigt (Zwischengruppe) und entsprechend der Fahrtdistanz verschoben, um zur zweiten Gruppe zu gelangen.This additional procedure enables so-called sampling and resampling. From the candidate positions in the first group, those are selected that appear to be the most promising for a good estimate of the vehicle's position (subgroup). These are then added to the first Number multiplied (intermediate group) and shifted according to the travel distance to reach the second group.

10. Zusatzverfahren nach Zusatzverfahren 9,
wobei das Bestimmen der Zwischengruppe umfasst:

  • Vervielfältigen von Kandidatenpositionen der Untergruppe, so dass die Zwischengruppe mit der ersten Anzahl an Kandidatenpositionen entsteht;
  • wobei sich die von jeder Kandidatenposition der zweiten Gruppe angegebene Entfernung jeweils basierend auf der von einer Kandidatenposition der Zwischengruppe angegebenen Entfernung berechnet, zuzüglich der Fahrtdistanz und zuzüglich eines für die jeweilige Kandidatenposition der zweiten Gruppe bestimmten Betrages, der zufällig bestimmt wird, insbesondere gemäß einer Normalverteilung oder der Summe von Normalverteilungen.
10. Additional procedure according to additional procedure 9,
wherein determining the intermediate group comprises:
  • Duplicating candidate positions of the subgroup so that the intermediate group with the first number of candidate positions is created;
  • wherein the distance indicated by each candidate position of the second group is calculated based on the distance indicated by a candidate position of the intermediate group, plus the travel distance and plus an amount determined for the respective candidate position of the second group, which is randomly determined, in particular according to a normal distribution or the sum of normal distributions.

Die Entfernungen der Kandidatenpositionen werden somit noch „verrauscht“. Dazu kann ein jeweils unterschiedliches Rauschen zu jeder von einer Kandidatenposition der Zwischengruppe angegebene Entfernung gegeben werden. Dies verhindert, dass die vervielfältigten Kandidatenpositionen der Zwischengruppe nach der Verschiebung um die Fahrtdistanz alle dieselbe Position angeben und verbessert die Schätzung darüber hinaus insgesamt.The distances of the candidate positions are thus "noisy". For this purpose, a different noise can be added to each distance indicated by a candidate position in the intermediate group. This prevents the duplicated candidate positions in the intermediate group from all indicating the same position after the shift by the travel distance and also improves the estimate overall.

11. Zusatzverfahren nach einem der vorhergehenden Zusatzverfahren 1 bis 10, wobei die digitale Landkarte zumindest für einige der Abschnitte für jede Fahrspur auch die der jeweiligen Fahrspur in Fahrtrichtung nachfolgende Fahrspur oder nachfolgenden Fahrspuren spezifiziert;11. Additional method according to one of the preceding additional methods 1 to 10, wherein the digital map also specifies, for at least some of the sections for each lane, the lane or lanes following the respective lane in the direction of travel;

Wobei das Bestimmen einer Kandidatenposition der zweiten Gruppe berücksichtigt, welche Fahrspur oder welche Fahrspuren der Fahrspur nachfolgt beziehungsweise nachfolgen, die von der Kandidatenposition der ersten Gruppe angegeben wird, auf der die Kandidatenposition der zweiten Gruppe basiert;
wobei die nachfolgende Fahrspur insbesondere dann berücksichtigt wird, wenn eine Kandidatenposition der zweiten Gruppe auf einem anderen Abschnitt liegt, als der Abschnitt, auf dem die Kandidatenposition der ersten Gruppe liegt, basierend auf dem die Kandidatenposition der zweiten Gruppe bestimmt wurde.
Wherein determining a candidate position of the second group takes into account which lane or lanes follow the lane indicated by the candidate position of the first group on which the candidate position of the second group is based;
wherein the subsequent lane is taken into account in particular when a candidate position of the second group is located on a different section than the section on which the candidate position of the first group is located, based on which the candidate position of the second group was determined.

Bei der Fortschreibung der Kandidatenpositionen (Bestimmung der Kandidatenpositionen der zweiten Gruppe basierend auf Kandidatenpositionen der ersten Gruppe) wird also berücksichtigt auf welcher Fahrspur sich die ursprüngliche Kandidatenposition befindet und welches die nachfolgenden Fahrspuren für die Fahrspur der ursprünglichen Kandidatenposition sind. Auf diese Weise wird eine sinnvolle Verschiebung der Kandidatenpositionen im Laufe der Ausführung des Verfahrens (ggf. eines Partikelfilters) möglich. Die Verschiebung entspricht dem Fahrspurverhalten, das ein Fahrzeug ausführen könnte. Auf diese Weise werden Kandidatenpositionen auf intelligentere und verbesserte Weise erzeugt. Folglich ist auch die Schätzung der Position des Fahrzeugs, die auf den Kandidatenpositionen basiert, verbessert.When updating the candidate positions (determining the candidate positions of the second group based on candidate positions of the first group), the lane in which the original candidate position is located and the subsequent lanes for the lane of the original candidate position are taken into account. This makes it possible to shift the candidate positions in a meaningful way during the execution of the procedure (or a particle filter if necessary). The shift corresponds to the lane behavior that a vehicle could perform. In this way, candidate positions are generated in a more intelligent and improved way. Consequently, the estimate of the vehicle's position based on the candidate positions is also improved.

12. Zusatzverfahren nach einem der vorhergehenden Zusatzverfahren 1 bis 11, wobei die Rechenmittel ferner dazu eingerichtet sind, in den Aufnahmen der Kamera die Überquerung einer Fahrspurmarkierung zu erkennen, und weiter insbesondere dazu eingerichtet sind, einen Fahrspurwechsel des Fahrzeugs zu erkennen,
wobei das Bestimmen der Fahrspuren der Kandidatenpositionen der zweiten Gruppe den erkannten Fahrspurwechsel berücksichtigt.
12. Additional method according to one of the preceding additional methods 1 to 11, wherein the computing means are further configured to detect the crossing of a lane marking in the camera images and are further configured in particular to detect a lane change of the vehicle,
wherein the determination of the lanes of the candidate positions of the second group takes into account the detected lane change.

Es wird somit eine weitere Informationsquelle, nämlich die Kamera und ein Fahrspurwechsel, verwendet um die Kandidatenpositionen entsprechend dem beobachteten Verhalten des Fahrzeugs fortzuschreiben. Dies ermöglicht die Bestimmung von Kandidatenpositionen, deren Positionsangaben besser der tatsächlichen Position des Fahrzeugs entsprechen und damit eine verbesserte Schätzung ermöglichen.Thus, another source of information, namely the camera and a lane change, is used to update the candidate positions according to the observed behavior of the vehicle. This enables the determination of candidate positions whose position information corresponds better to the actual position of the vehicle and thus enables an improved estimation.

13. Zusatzverfahren nach Zusatzverfahren 12,
wobei die Fahrspuren, die von der Kandidatenpositionen der zweiten Gruppe angegeben werden, basierend auf den Fahrspuren, die von den Kandidatenpositionen
der ersten Gruppe angegeben werden, und dem erkannten Fahrspurwechsel bestimmt werden.
13. Additional procedure according to additional procedure 12,
wherein the lanes indicated by the candidate positions of the second group are based on the lanes indicated by the candidate positions
the first group and the detected lane change.

Computerprogramm, das einen Computer bei der Ausführung des Computerprogramms zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Zusatzverfahren 1 bis 13 veranlasst.Computer program which, when executing the computer program, causes a computer to carry out a method according to one of the preceding additional methods 1 to 13.

Fahrzeug, umfassend:

  • Mittel zur Schätzung der Fahrtdistanz, nämlich der Distanz die das Fahrzeug von einem ersten zu einem zweiten Zeitpunkt zurückgelegt hat;
  • eine Kamera, die auf einen Teil der das Fahrzeug umgebenden Fahrbahn, insbesondere die dem Fahrzeug vorausliegende Fahrbahn, gerichtet ist; und
  • Elektronische Rechenmittel zur Bildverarbeitung, wobei die Rechenmittel dazu eingerichtet sind, in den Aufnahmen der Kamera eine Fahrspurmarkierung zu erkennen;
  • Elektronische Rechenmittel, die programmtechnisch einrichtbar sind;
  • Wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Zusatzverfahren 1 bis 13 auszuführen und die in dem jeweiligen Zusatzverfahren definierten Mittel umfasst.
Vehicle, comprising:
  • Means for estimating the travel distance, namely the distance travelled by the vehicle from a first to a second point in time;
  • a camera directed at a part of the road surrounding the vehicle, in particular the road ahead of the vehicle; and
  • Electronic computing means for image processing, wherein the computing means are configured to recognise a lane marking in the camera images;
  • Electronic computing devices that can be set up by programming;
  • The vehicle is designed to carry out a method according to one of the additional methods 1 to 13 and comprises the means defined in the respective additional method.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

  • 1 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines ersten, optionalen Teils des Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. 1 shows schematically a flow chart of a first, optional part of the method according to an embodiment.
  • 2 zeigt eine zweite Gruppe an Kandidatenpositionen und einen Abschnitt einer Fahrbahn gemäß dem ersten Teil des Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. 2 shows a second group of candidate positions and a section of a roadway according to the first part of the method according to an embodiment.
  • 3 zeigt schematisch ein Flussdiagramm des zweiten Teils des Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. 3 shows schematically a flow chart of the second part of the method according to an embodiment.
  • 4 zeigt schematisch die Clusterung von Kandidatenpositionen gemäß einem Ausführungsbeispiel. 4 shows schematically the clustering of candidate positions according to an embodiment.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

1 stellt Schritte eines ersten Teils des Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel dar. Diese Schritte sind im erfindungsgemäßen Verfahren optional. In dem ersten optionalen Teil des Verfahrens gemäß 1 umfassen die Straßen der digitalen Landkarte jeweils mindestens eine Fahrbahn, die in einzelne Abschnitte I, manchmal auch links genannt, unterteilt sind. Des Weiteren gibt die digitale Landkarte für jeden Abschnitt auch die Maximalanzahl an befahrbaren Fahrspuren in eine Fahrtrichtung an. Darüber hinaus spezifiziert die digitale Landkarte, welcher Abschnitt auf einen gegebenen Abschnitt in Fahrtrichtung folgt und spezifiziert auch, welche Fahrspur eines Abschnitts mit welcher Fahrspur des folgenden Abschnitts verbunden ist. In digitalen Landkarten enden Abschnitte insbesondere an Verzweigungen von Straßen oder Fahrbahnen. Deshalb können für einen Abschnitt bzw. eine Fahrspur auch mehrere Folgeabschnitte und Folgefahrspuren spezifiziert werden. Generell kann die Erfindung auch mit einer digitalen Landkarte ausgeführt werden, die keine Spezifizierung der jeweils folgenden Abschnitte und Fahrspuren bereitstellt. 1 represents steps of a first part of the method according to an embodiment. These steps are optional in the method according to the invention. In the first optional part of the method according to 1 the roads of the digital map each comprise at least one lane, which is divided into individual sections I, sometimes also called links. Furthermore, the digital map also indicates the maximum number of lanes that can be used in one direction of travel for each section. In addition, the digital map specifies which section follows a given section in the direction of travel and also specifies which lane of a section is connected to which lane of the following section. In digital maps, sections end in particular at junctions of streets or lanes. Therefore, several subsequent sections and subsequent lanes can also be specified for a section or lane. In general, the invention can also be carried out with a digital map that does not provide any specification of the respective subsequent sections and lanes.

Die geschätzte Position x oder die Kandidatenposition c eines Fahrzeugs in einer digitalen Landkarte wird in der digitalen Landkarte durch drei Angaben spezifiziert: Die Identifikation I des Abschnitts der Straße, die hierin eine natürliche Zahl ist; die Identifikation der Fahrspur, die hierin ebenfalls eine natürliche Zahl ist; und die Entfernung s von dem Beginn des Abschnitts (der als Referenzpunkt dient) entlang der Fahrbahn, die eine reelle Zahl größer 0 ist. Somit lässt sich die geschätzte Position x zum Zeitpunkt t*T (wobei t eine natürliche Zahl ist und T eine Zeitdauer angibt, beispielsweise 0,1s; 0,5s; 1s; 5s) darstellen als: xt = (lt, kt, st) und die Kandidatenposition c zum Zeitpunkt t lässt sich darstellen als: ct = (lt, kt, st).The estimated position x or candidate position c of a vehicle in a digital map is specified in the digital map by three pieces of information: the identification I of the section of the road, which is a natural number herein; the identification of the lane, which is also a natural number herein; and the distance s from the beginning of the section (which serves as a reference point) along the roadway, which is a real number greater than 0. Thus, the estimated position x at time t*T (where t is a natural number and T indicates a time period, for example 0.1s; 0.5s; 1s; 5s) can be represented as: x t = (l t , k t , s t ) and the candidate position c at time t can be represented as: c t = (l t , k t , s t ).

Das Verfahren zur Schätzung der Position des Fahrzeugs in der digitalen Landkarte wird von einem Fahrzeug ausgeführt, das Mittel zur Schätzung der Fahrtdistanz des Fahrzeugs von einem ersten Zeitpunkt zu einem zweiten Zeitpunkt umfasst. Diese Mittel umfassen einen Satellitennavigationsempfänger, einen Geschwindigkeitsmesser an zumindest einem Rad des Fahrzeugs und eine Giergeschwindigkeitsbestimmung mittels des Lenkwinkels. Die Ausgaben dieser Sensoren werden in einem aus dem Stand der Technik bekannten Extended Kalman Filter miteinander verknüpft um, die Fahrtdistanz dt zu schätzen, die das Fahrzeug von einem ersten Zeitpunkt (t-1)*T zu einem zweiten Zeitpunkt t*T zurückgelegt hat. Ferner umfasst das Fahrzeug eine Kamera, die auf die dem Fahrzeug vorausliegende Fahrbahn gerichtet ist. Die Kamera kann Aufnahmen im sichtbaren Bereich des Lichts machen und einen CMOS Sensor verwenden. Weitere Beispiele von verwendbaren Kameras sind im Stand der Technik bekannt. Das Fahrzeug umfasst ferner Elektronische Rechenmittel zur Bildverarbeitung, wobei die Rechenmittel dazu eingerichtet sind, in den Aufnahmen der Kamera die dort vorhandenen Fahrspurmarkierungen und deren Typ zu erkennen. Verfahren hierzu sind im Stand der Technik bekannt. Es werden die dem Fahrzeug nächsten Fahrspurmarkierungen identifiziert und jeweils als linke oder rechte Fahrspurmarkierung (von der Fahrtrichtung aus gesehen) klassifiziert. Das Fahrzeug umfasst ferner Mittel zur Bestimmung der Ausrichtung h des Fahrzeugs, die in den Mitteln zur Bestimmung der Fahrtdistanz umfasst sind. Die Ausrichtung h wird basierend auf der Giergeschwindigkeitsbestimmung und/oder einem elektronischen Kompass ermittelt, wobei die Ausrichtung ht des Fahrzeugs in Bezug auf ein unveränderliches Referenzsystem, beispielsweise die Himmelsrichtung, zum Zeitpunkt t*T beschrieben wird.The method for estimating the position of the vehicle in the digital map is carried out by a vehicle that includes means for estimating the travel distance of the vehicle from a first point in time to a second point in time. These means include a satellite navigation receiver, a speedometer on at least one wheel of the vehicle and a yaw rate determination using the steering angle. The outputs of these sensors are linked together in an extended Kalman filter known from the prior art in order to estimate the travel distance d t that the vehicle has covered from a first point in time (t-1)*T to a second point in time t*T. The vehicle also includes a camera that is aimed at the road ahead of the vehicle. The camera can take pictures in the visible range of light and use a CMOS sensor. Other examples of usable cameras are known in the prior art. The vehicle also includes electronic computing means for image processing, wherein the computing means are set up to recognize the lane markings present there and their type in the camera images. Methods for this are known in the prior art. The lane markings closest to the vehicle are identified and classified as left or right lane markings (seen from the direction of travel). The vehicle further comprises means for determining the orientation h of the vehicle, which are included in the means for determining the travel distance. The orientation h is determined based on the yaw rate determination and/or an electronic compass, wherein the orientation ht of the vehicle is described with respect to a fixed reference system, for example the cardinal direction, at time t*T.

Zur Initiierung des Verfahrens gemäß dem Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 1 wird die absolute Position des Fahrzeugs mittels der Positionsbestimmungsmittel ermittelt, S1. Es wird dann die dieser Position am nächsten kommende Position xini in der digitalen Landkarte bestimmt. Diese Position in der digitalen Landkarte wird vervielfältigt, so dass eine erste Anzahl an Kandidatenpositionen (auch Partikel genannt), erreicht wird. Die erste Anzahl kann beispielsweise 10, 20, 30, 50 oder mehr sein. Diese Kandidatenpositionen werden anschließend „verrauscht“ also jeweils mit einer anderen Abweichung von der Position xini versehen, wobei die Abweichungen entsprechend einer Normalverteilung gewählt werden. Die Abweichung wird zweidimensional vorgenommen, so dass sich sowohl die Entfernung st und der Abschnitt lt als auch die Fahrspur kt einer Kandidatenposition ct durch die Verrauschung ändern kann. Bei dem Versatz einer Kandidatenposition quer zur Fahrtrichtung, also auf eine andere Fahrspur, wird die typische Breite einer Fahrspur berücksichtigt, sofern nicht durch die digitale Landkarte spezifiziert. Des Weiteren werden die Angaben zur Verbindung von Abschnitten und zur Verbindung von Fahrspuren über die Abschnitte hinweg bei der Verrauschung berücksichtigt, so dass die absolute Position einer Kandidatenposition durch die Kandidatenposition in der digitalen Landkarte wiedergegeben wird. Die (verrauschten) Kandidatenpositionen stellen die erste Gruppe an Kandidatenpositionen dar, S2.To initiate the method according to the embodiment with reference to 1 the absolute position of the vehicle is determined using the position determination means, S1. The position x ini in the digital map that is closest to this position is then determined. This position in the digital map is duplicated so that a first number of candidate positions (also called particles) is reached. The first number can be, for example, 10, 20, 30, 50 or more. These candidate positions are then "noisy", i.e. each given a different deviation from the position x ini , with the deviations being chosen according to a normal distribution. The deviation is made two-dimensionally so that both the distance s t and the section l t as well as the lane k t of a candidate position c t can change due to the noise. When offsetting a candidate position transversely to the direction of travel, i.e. to another lane, the typical width of a lane is taken into account, unless specified by the digital map. Furthermore, the information on the connection between sections and the connection of lanes across the sections is taken into account in the noise generation, so that the absolute position of a candidate position is represented by the candidate position in the digital map. The (noisy) candidate positions represent the first group of candidate positions, S2.

Für jede Kandidatenposition c der ersten Gruppe wird eine Bewertung wc, t für den Zeitpunkt t*T erstellt, S3. Die Bewertung besteht aus drei Komponenten: a) eine Bewertungskomponente wc, t, dist aufgrund der Absolutdistanz; b) einer Bewertungskomponente wc, t, heading aufgrund der Ausrichtung der Kandidatenposition; und c) einer Bewertungskomponente wc, t, lane aufgrund der erkannten Fahrspurmarkierungen. Die Bewertung wc, t errechnet sich dann aus einer Multiplikation der einzelnen Komponenten: w c , t = w c , t , dist * w c , t , heading * w c , t , lane

Figure DE102013217061B4_0001
For each candidate position c of the first group, a rating w c, t is created for the time t*T, S3. The rating consists of three components: a) a rating component w c, t, dist based on the absolute distance; b) a rating component w c, t, heading based on the orientation of the candidate position; and c) a rating component w c, t, lane based on the detected lane markings. The rating w c, t is then calculated by multiplying the individual components: w c , t = w c , t , dist * w c , t , heading * w c , t , lane
Figure DE102013217061B4_0001

Die Bewertungskomponente aufgrund der Absolutdistanz wc, t, dist bezieht sich auf die Distanz dabs zwischen einer mit den Mitteln zur Positionsbestimmung festgestellten absoluten geographischen Position des Fahrzeugs zu einer absoluten Position des Fahrzeugs, die für die jeweilige Kandidatenposition in der Landkarte bestimmt wird. Es wird also von der Kandidatenposition in der Landkarte auf eine absolute Position zurückgeschlossen. Die Bewertungskomponente wc, t, dist berechnet sich beispielsweise wie folgt: w c , t , dist = exp  ( 0,08 *d abs ) .

Figure DE102013217061B4_0002
The evaluation component based on the absolute distance w c, t, dist refers to the distance d abs between an absolute geographical position of the vehicle determined using the means of determining the position and an absolute position of the vehicle determined for the respective candidate position in the map. An absolute position is therefore inferred from the candidate position in the map. The evaluation component w c, t, dist is calculated, for example, as follows: w c , t , dist = exp ( 0.08 *d abs ) .
Figure DE102013217061B4_0002

Die Bewertungskomponente wc, t, heading aufgrund der Ausrichtung der Kandidatenposition bezieht sich auf die absolute Ausrichtung des Fahrzeugs und die absolute Ausrichtung der Kandidatenposition in der Landkarte. Die Ausrichtung des Fahrzeugs wird mit den Mittel zur Bestimmung der Ausrichtung bestimmt. Die absolute Ausrichtung der Kandidatenposition wird aufgrund der absoluten Ausrichtung des Abschnitts der Straße oder der Fahrbahn in der digitalen Landkarte bestimmt. Es kann vorgesehen sein, die Ausrichtung nur eines Teils des Abschnitts zu verwenden, wenn dieser seine Ausrichtung stark ändert. Ebenso ist eine Bestimmung der Ausrichtung aufgrund der Fahrspur bzw. Straße möglich, auf der sich das Fahrzeug befindet, sofern die Ausrichtungen der einzelnen Fahrspuren voneinander abweichen und bekannt sind (beispielsweise als Zusatzinformation in der digitalen Landkarte). Es wird der Winkelunterschied dheading (in Bogenmaß) zwischen den beiden Ausrichtungen bestimmt. Die Bewertungskomponente wc, t, heading bestimmt sich beispielsweise wie folgt: w c , t , heading = ( 1 + exp  ( 10 *d heading 7,5 ) ) 1

Figure DE102013217061B4_0003
The evaluation component w c, t, heading based on the orientation of the candidate position refers to the absolute orientation of the vehicle and the absolute orientation of the candidate position in the map. The orientation of the vehicle is determined using the means for determining the orientation. The absolute orientation of the candidate position is determined based on the absolute orientation of the section of the road or carriageway in the digital map. It may be intended to use the orientation of only part of the section if it changes its orientation significantly. It is also possible to determine the orientation based on the lane or road on which the vehicle is located, provided that the orientations of the individual lanes differ from one another and are known (for example as additional information in the digital map). The angular difference d heading (in radians) between the two orientations is determined. The evaluation component w c, t, heading is determined, for example, as follows: w c , t , heading = ( 1 + exp ( 10 *d heading 7.5 ) ) 1
Figure DE102013217061B4_0003

Der Vorteil dieser Berechnung der Bewertungskomponente aufgrund der Ausrichtung liegt darin, dass kleine Abweichungen der Ausrichtung des Abschnitts in der Landkarte nicht zu sehr ins Gewicht fallen. Dies ist insbesondere an Verzweigungen oder Abzweigungen der Straßen nützlich, welche gerade bei digitalen und möglicherweise abstrahierten Landkarten die tatsächlichen Ausrichtungen nur ungenau wiedergeben. Andererseits ändert sich die Bewertungskomponente hinreichend, wenn der Winkelunterschied steigt.The advantage of this calculation of the evaluation component based on the orientation is that small deviations in the orientation of the section in the map do not have too much of an impact. This is particularly useful at junctions or branches of the roads, which only inaccurately reflect the actual orientations, especially in digital and possibly abstracted maps. On the other hand, the evaluation component changes sufficiently when the angle difference increases.

Die Bewertungskomponente wc, t, lane bezieht sich auf die erkannten Fahrspurmarkierungen. Die Kamera des Fahrzeugs und die elektronischen Rechenmittel erkennen die dem Fahrzeug links und rechts nächsten Fahrspurmarkierungen und deren Typ. Als Typen werden „durchgezogen“ und „gestrichelt“ unterschieden sowie „unbekannt“, falls die Markierung nicht als „durchgezogen“ oder „gestrichelt“ bestimmt werden kann. Im Fahrzeug, insbesondere in den elektronischen Rechenmitteln, ist ferner eine Zuordnung in der Form einer Tabelle gespeichert, mit deren Hilfe die Bewertungskomponente wc, t, lane ermittelt wird. Über die Tabelle wird Ausgangsgrößen ein Wert für die Bewertungskomponente wc, t, lane zugeordnet. Die Ausgangsgrößen sind der Typ der erkannten linken Fahrspurmarkierung, der Typ der erkannten rechten Fahrspurmarkierung, die Anzahl der Fahrspuren in einer Fahrtrichtung auf dem Abschnitt in dem sich die jeweilige Kandidatenposition befindet und die Fahrspur, die die Kandidatenposition angibt. Es ist möglich, auch nur mit einer erkannten Fahrspur und deren Typ die Bewertungskomponente wc, t, lane zu bestimmen. In diesem Fall kann die Bewertungskomponente unter Umständen jedoch seltener eine Änderung der Bewertung der Kandidatenposition bewirken.The evaluation component w c, t, lane refers to the detected lane markings. The vehicle's camera and the electronic computing devices detect the lane markings closest to the left and right of the vehicle and their type. Types are differentiated between "solid" and "dashed" as well as "unknown" if the marking cannot be determined as "solid" or "dashed". In the vehicle, in particular in the electronic computing devices, an assignment in the form of a table is also stored, with the help of which the evaluation component w c, t, lane is determined. A value for the evaluation component w c, t, lane is assigned to output variables via the table. The output variables are the type of the detected left lane marking, the type of the detected right lane marking, the number of lanes in one direction of travel on the section in which the respective candidate position is located and the lane that indicates the candidate position. It is also possible to determine the evaluation component w c, t, lane using only one detected lane and its type. In this case, however, the evaluation component may less frequently result in a change in the evaluation of the candidate position.

Die in der Tabelle gegebenen Bewertungskomponenten wc, t, lane zeigen inwieweit die Fahrspurmarkierungen, die für eine Kandidatenposition erwartet würden mit den in der Kamera erkannten Fahrspurmarkierungen übereinstimmen. Auf die erwartete Fahrspurmarkierung kann anhand der Anzahl der Fahrspurmarkierungen in einer Fahrtrichtung und der Fahrspur der Kandidatenposition geschlossen werden, indem die relative Lage der Fahrspur bezogen auf alle Fahrspuren bestimmt wird. Beispielsweise kann darauf geschlossen werden, dass sich die Kandidatenposition in der Fahrspur ganz links befindet, wenn die Kandidatenposition angibt, in der dritten Fahrspur von rechts zu sein (beispielsweise kt=3) und der Abschnitt drei Fahrspuren insgesamt in eine Fahrtrichtung aufweist. In diesem Fall würde erwartet, dass die linke Fahrspurmarkierung eine durchgezogene Linie ist und die rechte Fahrspurmarkierung eine gestrichelte Linie ist. Wenn die erwarteten Markierungen mit den erkannten Markierungen übereinstimmen, wird die Bewertung der Kandidatenposition verbessert. Dies geschieht über eine entsprechende Wahl des Wertes für wc, t, lane in der Tabelle bzw. Zuordnung. So kann im vorliegenden Fall beispielsweise wc, t, lane = 1 sein. Wenn hingegen die erwarteten Markierungen nicht mit den erkannten Markierungen übereinstimmen, kann die Bewertung der Kandidatenposition verringert werden. Dies geschieht über eine entsprechende Wahl des Wertes für wc, t, lane in der Tabelle bzw. Zuordnung. So kann im vorliegenden Fall beispielsweise wc, t, lane = 0,5 sein. Dabei ist zu beachten, dass die Erkennung der Fahrspuren und der Typen der Fahrspuren mithilfe von Aufnahmen der Kamera fehlerbehaftet ist. Aus diesem Grund sollten Kandidatenpositionen, deren erwartete Fahrspurmarkierung nicht mit der erkannten Fahrspurmarkierung übereinstimmt, nicht aufgrund dieses Unterschiedes vollständig abgewertet werden. Generell ist die vollständige Abwertung natürlich trotzdem möglich, insbesondere bei einer besonders zuverlässigen Erkennung der Fahrspurmarkierungen.The evaluation components w c, t, lane given in the table show the extent to which the lane markings that would be expected for a candidate position match the lane markings detected in the camera. The expected lane marking can be inferred from the number of lane markings in a direction of travel and the lane of the candidate position by determining the relative position of the lane in relation to all lanes. For example, it can be concluded that the candidate position is in the leftmost lane if the candidate position indicates that it is in the third lane from the right (for example kt=3) and the section has a total of three lanes in a direction of travel. In this case, the left lane marking would be expected to be a solid line and the right lane marking a dashed line. If the expected markings match the detected markings, the evaluation of the candidate position is improved. This is done by choosing the value for w c, t, lane in the table or assignment accordingly. For example, in this case, w c, t, lane = 1. If, on the other hand, the expected markings do not match the detected markings, the rating of the candidate position can be reduced. This is done by selecting the appropriate value for w c, t, lane in the table or assignment. For example, in this case, w c, t, lane = 0.5. It should be noted that the detection of lanes and lane types using camera recordings is subject to errors. For this reason, candidate positions whose expected lane markings do not match the detected lane markings should not be completely downgraded due to this difference. In general, complete downgrading is of course still possible, especially if the lane markings are detected particularly reliably.

In einem anderen Beispiel kann darauf geschlossen werden, dass sich die Kandidatenposition in einer mittleren Fahrspur links befindet, wenn die Kandidatenposition angibt, in der zweiten Fahrspur von rechts zu sein (beispielsweise kt=2) und der Abschnitt drei Fahrspuren insgesamt in eine Fahrtrichtung aufweist. In diesem Fall würde erwartet, dass die linke Fahrspurmarkierung eine gestrichelte Linie ist und die rechte Fahrspurmarkierung eine gestrichelte Linie ist. Wenn die erwarteten Markierungen mit den erkannten Markierungen übereinstimmen, wird die Bewertung der Kandidatenposition verbessert. Dies geschieht über eine entsprechende Wahl des Wertes für wc, t, lane in der Tabelle bzw. Zuordnung. So kann im vorliegenden Fall beispielsweise wc, t, lane = 1 sein. Wenn hingegen die erwarteten Markierungen nicht mit den erkannten Markierungen übereinstimmen, kann die Bewertung der Kandidatenposition verringert werden. Dies geschieht über eine entsprechende Wahl des Wertes für wc, t, lane in der Tabelle bzw. Zuordnung. So kann im vorliegenden Fall beispielsweise wc, t, lane = 0,5 sein.In another example, it can be concluded that the candidate position is in a middle lane on the left if the candidate position indicates that it is in the second lane from the right (for example kt=2) and the section has three lanes in total in one direction of travel. In this case, the left lane marking would be expected to be a dashed line and the right lane marking would be expected to be a dashed line. If the expected markings match the detected markings, the evaluation of the candidate position is improved. This is done by choosing the value for w c, t, lane in the table or mapping accordingly. For example, in the present case, w c, t, lane = 1. If, on the other hand, the expected markings do not match the detected markings, the evaluation of the candidate position can be reduced. This is done by choosing the value for w c, t, lane in the table or mapping accordingly. For example, in the present case, w c, t, lane = 0.5.

In dem Fall der Erkennung nur der rechten Fahrspurmarkierung, kann z.B. nur differenziert werden, ob sich das Fahrzeug auf der ganz rechten Fahrspur befindet oder auf einer anderen Fahrspur. Bei einer dreispurigen Fahrbahn lässt sich so für die von einer Kandidatenposition angegebene Fahrspur ganz links keine gesonderte Aussage treffen. Die Einflussnahme auf die Bewertung der Kandidatenpositionen ist damit gegenüber der Erkennung von Fahrspurmarkierungen auf zwei Seiten des Fahrzeugs eingeschränkt.If only the right lane marking is detected, it is only possible to differentiate, for example, whether the vehicle is in the rightmost lane or in another lane. In the case of a three-lane road, no separate statement can be made for the leftmost lane indicated by a candidate position. The influence on the evaluation of the candidate positions is therefore limited compared to the detection of lane markings on two sides of the vehicle.

Es sind Zwischenwerte für wc, t, lane möglich, beispielsweise wc, t, lane = 0,8, wenn der Typ einer Fahrspurmarkierungen unbekannt ist. Generell können Werte von 0,8 und 1 für wc, t, lane eine verbesserte Bewertung bewirken, während beispielsweise 0,5 eine verringerte Bewertung bewirkt.Intermediate values for w c, t, lane are possible, for example w c, t, lane = 0.8 if the type of lane markings is unknown. In general, values of 0.8 and 1 for w c, t, lane can result in an improved rating, while 0.5, for example, results in a reduced rating.

Tabelle 1 gibt ein Beispiel für mögliche Werte für wc, t, lane an, für den Fall, dass der Straßenabschnitt zwei oder mehr Fahrspuren aufweist. Die Rubriken der Zeilen und Spalten geben die erkennten Typen der Fahrspurmarkierungen für links bzw. rechts an. In den Ergebniszellen werden die Werte für wc, t, lane angegeben. Wobei der anzuwendende Wert sich nach der relativen Lage der Fahrspur bestimmt, die aufgrund der Fahrspur der Kandidatenposition und der Maximalanzahl der Fahrspuren ermittelt wird. Befindet sich die Fahrspur ganz links, so ist der erste Wert für wc, t, lane zu verwenden. Befindet sich die Fahrspur ganz rechts, so ist der letzte Wert zu verwenden. Wenn mehr als drei Fahrspuren auf dem Abschnitt vorhanden sind und die Fahrspur keine Fahrspur am Rand ist, so ist der mittlere Wert zu verwenden. Tabelle 1 Typ Rechts Durchgezogene Gestrichelte Linie Unbekannt Typ Links Linie Durchgezogene Linie 0,5 | 0,5 | 0,5 1 | 0,5 | 0,5 0,8 | 0,5 | 0,5 Gestrichelte Linie 0,5 | 0,5 | 1 0,5 | 1 | 0,5 0,5 | 0,5 | 0,8 Unbekannt 0,5 | 0,5 | 0,8 0,8 | 0,8 | 0,5 0,5 | 0,5 | 0,5 Table 1 gives an example of possible values for w c, t, lane in case the road section has two or more lanes. The headings of the rows and columns indicate the recognized types of lane markings for left and right, respectively. The values for w c, t, lane are given in the result cells. ben. The value to be used is determined by the relative position of the lane, which is determined based on the lane of the candidate position and the maximum number of lanes. If the lane is on the far left, the first value for w c, t, lane should be used. If the lane is on the far right, the last value should be used. If there are more than three lanes on the section and the lane is not an edge lane, the middle value should be used. Table 1 Type Right solid dashed line Unknown Type Links line Solid line 0.5 | 0.5 | 0.5 1 | 0.5 | 0.5 0.8 | 0.5 | 0.5 dashed line 0.5 | 0.5 | 1 0.5 | 1 | 0.5 0.5 | 0.5 | 0.8 Unknown 0.5 | 0.5 | 0.8 0.8 | 0.8 | 0.5 0.5 | 0.5 | 0.5

In dem Fall, dass ein Abschnitt nur zwei Fahrspuren aufweist ist für den Unterfall, dass rechts und links jeweils gestrichelte Linien erkannt werden, statt der in Tabelle 1 gezeigten Aufteilung, der Wert 1 sowohl für die Angabe einer rechten als auch linken Fahrspur von der Kandidatenposition zu verwenden.In the case that a section has only two lanes, for the subcase that dashed lines are detected on the right and left, instead of the division shown in Table 1, the value 1 is to be used for both the right and left lane indication of the candidate position.

Die Ermittlung des Wertes für die Bewertungskomponente wc, t, lane kann noch weitere Kriterien mit einbeziehen. So kann die Bewertung die Übereinstimmung zwischen den erkannten Fahrspurmarkierungen und der Spezifikation der digitalen Landkarte bezüglich der Verbindung einer Fahrspur mit Fahrspuren nachfolgender Abschnitte berücksichtigen. Wenn beispielsweise die Fahrspur, die von einer Kandidatenposition angegeben wird, nur mit einer einzigen Fahrspur des nachfolgenden Abschnitts verbunden ist, gleichzeitig aber rechts und links gestrichelte Fahrspurmarkierungen erkannt werden, kann dies zur Verringerung der Bewertung der Kandidatenposition verwendet werden.The determination of the value for the evaluation component w c, t, lane can also include other criteria. For example, the evaluation can take into account the correspondence between the detected lane markings and the specification of the digital map regarding the connection of a lane with lanes of subsequent sections. For example, if the lane indicated by a candidate position is only connected to a single lane of the subsequent section, but at the same time dashed lane markings are detected on the right and left, this can be used to reduce the evaluation of the candidate position.

Im nächsten Schritt dieses beispielhaften Verfahrens wird aus der ersten Gruppe der Kandidatenpositionen, die eine erste Anzahl an Kandidaten aufweist, eine Untergruppe gewählt, die eine zweite Anzahl an Kandidatenpositionen aufweist, S4. Diese Auswahl kann anhand eines Schwellwertes für wc, t geschehen oder anhand der ersten Anzahl, die vorgegeben werden kann. So kann zum Beispiel festgelegt werden, dass die Untergruppe diejenigen Kandidatenpositionen der ersten Gruppe umfasst, die die höchsten Bewertungen aufweisen, wobei die zweite Anzahl die Hälfte der ersten Anzahl ist (oder beispielsweise 30% oder 70% der ersten Anzahl).In the next step of this exemplary method, a subgroup having a second number of candidate positions, S4, is selected from the first group of candidate positions, which has a first number of candidates. This selection can be made based on a threshold value for w c, t or based on the first number, which can be specified. For example, it can be specified that the subgroup includes those candidate positions of the first group that have the highest ratings, where the second number is half of the first number (or, for example, 30% or 70% of the first number).

Basierend auf der Untergruppe wird im Folgenden eine Zwischengruppe an Kandidatenpositionen zt-1 bestimmt, S5. Die Zwischengruppe an Kandidatenpositionen umfasst wieder die erste Anzahl an Kandidatenpositionen. Um dies zu erreichen werden Kandidatenpositionen der Untergruppe vervielfältigt. Die Kandidatenpositionen der Untergruppe, die vervielfältigt werden, können anhand der Bewertung der Kandidatenposition der Untergruppe ausgewählt werden. Ebenso kann sich die Anzahl der Vervielfältigungen einer Kandidatenposition nach der Bewertung richten.Based on the subgroup, an intermediate group of candidate positions z t-1 is then determined, S5. The intermediate group of candidate positions again includes the first number of candidate positions. To achieve this, candidate positions of the subgroup are duplicated. The candidate positions of the subgroup that are duplicated can be selected based on the evaluation of the candidate position of the subgroup. Likewise, the number of duplications of a candidate position can be based on the evaluation.

Basierend auf den Kandidatenpositionen zt-1 der Zwischengruppe werden neue Kandidatenpositionen ct bestimmt, die die zweite Gruppe bilden, S6. Die Kandidatenpositionen der zweiten Gruppe sind die Fortschreibung der Kandidatenpositionen der Zwischengruppe gemäß der vom Fahrzeug zurückgelegten Fahrtdistanz dt zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt. In der Fortschreibung wird die Angabe der Entfernung sz, t-1 der jeweiligen Kandidatenposition der Untergruppe gemäß der ermittelten Fahrtdistanz angepasst, was manchmal auch spreading genannt wird: s c , t = s z , t 1 + d t α c + β c

Figure DE102013217061B4_0004
Based on the candidate positions z t-1 of the intermediate group, new candidate positions c t are determined, which form the second group, S6. The candidate positions of the second group are the continuation of the candidate positions of the intermediate group according to the travel distance dt covered by the vehicle between the first time and the second time. In the continuation, the distance s z, t-1 of the respective candidate position of the subgroup is adjusted according to the determined travel distance, which is sometimes also called spreading: s c , t = s z , t 1 + d t α c + β c
Figure DE102013217061B4_0004

Die Entfernung sc, t einer Kandidatenposition der zweiten Gruppe errechnet sich somit als Entfernung der Kandidatenposition der Zwischengruppe (wobei die Untergruppe eben Kandidatenpositionen für den Zeitpunkt (t-1)*T bereitstellt) zuzüglich der Fahrtdistanz dt, die verrauscht wird mit dem Rauschfaktor αc und dem Rauschparameter βc. Der Rauschfaktor αc ist normalverteilt mit einem Mittelwert von 1 und einer Standardabweichung von beispielsweise 0,5, die Ungenauigkeiten in der Bestimmung der Fahrtdistanz repräsentiert. Zu diesem addiert sich ein normalverteilter und mittelwertfreier Rauschparameter βc, der vor allem Fehler in der digitalen Landkarte bezüglich der Positionierung von Straßen, Fahrbahnen und Fahrspuren berücksichtigen soll. Die Standardabweichung für βc ist beispielsweise 20m.The distance s c, t of a candidate position in the second group is thus calculated as the distance of the candidate position in the intermediate group (where the subgroup provides candidate positions for the time (t-1)*T) plus the travel distance dt, which is distorted by the noise factor α c and the noise parameter β c . The noise factor α c is normally distributed with a mean of 1 and a standard deviation of, for example, 0.5, which represents inaccuracies in the determination of the travel distance. To this is added a normally distributed and mean-free noise parameter β c , which is primarily intended to take into account errors in the digital map with regard to the positioning of streets, carriageways and lanes. The standard deviation for β c is, for example, 20 m.

Wenn für eine Kandidatenposition ct der zweiten Gruppe eine Entfernung sc, t bestimmt wird, die das Ende des aktuellen Abschnitts der digitalen Landkarte übersteigt, wird für diese Kandidatenposition c t der dem Abschnitt It-1 nachfolgende Abschnitt It bestimmt. Die Entfernung sc, t der Kandidatenposition der zweiten Gruppe wird entsprechend an die neue Referenzposition (den Start des neuen Abschnitts) angepasst. Trotzdem entspricht die Distanz zwischen der Kandidatenposition der Zwischengruppe und der Kandidatenposition der zweiten Gruppe der durch die Berechnung vorgegebenen Distanz, die nun einfach nur auf mehrere Abschnitte verteilt ist.If a distance s c, t is determined for a candidate position c t of the second group that exceeds the end of the current section of the digital map, the section I t following section I t-1 is determined for this candidate position c t . The distance s c, t of the candidate position of the second group is adjusted accordingly to the new reference position (the start of the new section). Nevertheless, the distance between the candidate position of the intermediate group and the candidate position of the second group corresponds to the distance specified by the calculation, which is now simply distributed over several sections.

Wenn es für einen Abschnitt mehr als einen nachfolgenden Abschnitt gibt, wird der nachfolgende Abschnitt entsprechend der Angabe der digitalen Karte, auf welchem Abschnitt die Fahrspur liegt, die auf die Fahrspur It-1 der Kandidatenposition der Zwischengruppe folgt, mit einer Wahrscheinlichkeit von 90% gewählt. In diesem Fall wird auch die Fahrspur für die Kandidatenposition der Zwischengruppe entsprechend der Nachfolge-Spezifikation der digitalen Landkarte gewählt. In den restlichen 10% der Fälle wird der nachfolgende Abschnitt und die Fahrspur für die Kandidatenposition der zweiten Gruppe zufällig gewählt (insbesondere gleichverteilt) unter den möglichen Abschnitten und deren jeweiligen Fahrspuren.If there is more than one subsequent section for a section, the subsequent section is chosen with a probability of 90% according to the digital map specification of the section on which the lane is located that follows lane I t-1 of the candidate position of the intermediate group. In this case, the lane for the candidate position of the intermediate group is also chosen according to the digital map's successor specification. In the remaining 10% of cases, the subsequent section and the lane for the candidate position of the second group are chosen randomly (in particular, uniformly distributed) among the possible sections and their respective lanes.

Gibt es nur einen nachfolgenden Abschnitt, so wird mit einer Wahrscheinlichkeit von 90% die Nachfolge-Spezifikation für die Fahrspur der jeweiligen Kandidatenposition der Zwischengruppe beachtet. In den übrigen Fällen wird die Fahrspur für die Kandidatenposition der zweiten Gruppe zufällig (insbesondere gleichverteilt) gewählt. Diese Strategie ermöglicht die Berücksichtigung von Fehlern in der digitalen Landkarte, insbesondere Fehler bezüglich der Nachfolgespezifikation, und von ungewöhnlichen Fahrmanövern.If there is only one subsequent section, the successor specification for the lane of the respective candidate position of the intermediate group is taken into account with a probability of 90%. In the other cases, the lane for the candidate position of the second group is chosen randomly (in particular, uniformly distributed). This strategy makes it possible to take into account errors in the digital map, in particular errors regarding the successor specification, and unusual driving maneuvers.

Wenn die digitale Landkarte keine nachfolgenden Abschnitte oder Fahrspuren spezifiziert, werden die nachfolgenden Abschnitte und Fahrspuren zufällig und insbesondere gleichverteilt gewählt.If the digital map does not specify subsequent sections or lanes, the subsequent sections and lanes are chosen randomly and, in particular, evenly distributed.

Optional können die für die Kandidatenpositionen der zweiten Gruppe bestimmten Fahrspuren unter Berücksichtigung eines weiteren Kriteriums bestimmt werden und zwar entsprechend einem mithilfe der Kamera erkannten Spurwechsel. Wurde beispielsweise ein Spurwechsel nach links erkannt, so wird zusätzlich zur oben dargelegten Fahrspurbestimmung für jede Kandidatenposition der zweiten Gruppe die Fahrspur neu bestimmt, sofern möglich. Dies geschieht in dem Beispiel des Fahrspurwechsels nach links durch das Zuweisen einer Fahrspur eins weiter links als bisher berechnet. Ein Spurwechsel wird über die Beobachtung der Abstände der linken und rechten Fahrspurmarkierungen zum Fahrzeug erkannt. Da die Spurwechselerkennung fehlerbehaftet sein kann, wird für einen kleinen Teil der Kandidatenposition der zweiten Gruppe, beispielsweise 10%, 20%, oder 30% ein zufälliger (und gleichverteilter) Spurwechsel nach links oder rechts angenommen und entsprechend in der Bestimmung der Fahrspur für die entsprechende Kandidatenposition nachvollzogen. Für den zufälligen Spurwechsel kann angenommen werden, dass das Fahrzeug mit einer Wahrscheinlichkeit von 20% einen Fahrspurwechsel ausführt. Für diesen Teil der Kandidatenpositionen spielt der erkannte Fahrspurwechsel keine Rolle.Optionally, the lanes determined for the candidate positions of the second group can be determined taking into account a further criterion, namely according to a lane change detected using the camera. If, for example, a lane change to the left was detected, in addition to the lane determination described above, the lane is re-determined for each candidate position in the second group, if possible. In the example of the lane change to the left, this is done by assigning a lane one further to the left than previously calculated. A lane change is detected by observing the distances of the left and right lane markings to the vehicle. Since lane change detection can be error-prone, a random (and evenly distributed) lane change to the left or right is assumed for a small part of the candidate positions in the second group, for example 10%, 20%, or 30%, and is reproduced accordingly in the determination of the lane for the corresponding candidate position. For the random lane change, it can be assumed that the vehicle changes lane with a probability of 20%. For this part of the candidate positions, the detected lane change plays no role.

Diese zweite Gruppe an Kandidatenpositionen dient bei einer erneuten Ausführung der Schritte des Verfahrens wieder als erste Gruppe und die Schritte des Verfahrens werden ausgehend von dieser Gruppe ausgeführt.This second group of candidate positions serves as the first group when the steps of the procedure are executed again and the steps of the procedure are executed starting from this group.

Schließlich wird die Position des Fahrzeugs geschätzt, S7, wofür das in Bezug auf 3 beschriebene Verfahren verwendet wird.Finally, the position of the vehicle is estimated, S7, using the 3 described method is used.

2 zeigt ein Beispiel für die zweite Gruppe an Kandidatenpositionen. 2 zeigt schematisch die Repräsentation von Abschnitten von Fahrbahnen in einer digitalen Landkarte. Die absolute Position 1 des Fahrzeugs ist mit einem Pfeil gekennzeichnet. Die Kandidatenpositionen sind mit Punkten 2 gekennzeichnet. In diesem Beispiel sind die Kandidatenpositionen auf die Mitte der Fahrspuren zentriert. Von der vierspurigen Fahrbahn zweigt eine Fahrspur ab. Auf dieser befindet sich das Fahrzeug 1, dessen Kamera folglich als rechte Fahrspurmarkierung eine durchgezogene Linie erkennt und als linke Fahrspurmarkierung eine gestrichelte Linie. Mithilfe dieses Wissens werden die Kandidatenpositionen der ersten Gruppe (nicht gezeigt) bewertet. Gemäß dem oben aufgezeigten Verfahren werden diejenigen Kandidatenpositionen, die auf der abzweigenden Spur liegen besser bewertet als die anderen Kandidatenpositionen. Dementsprechend häufig vertreten sind in der zweiten Gruppe Kandidatenpositionen auf der abzweigenden Fahrspur. 2 shows an example of the second group of candidate positions. 2 shows a schematic representation of sections of roadways in a digital map. The absolute position 1 of the vehicle is marked with an arrow. The candidate positions are marked with points 2. In this example, the candidate positions are centered on the middle of the lanes. A lane branches off from the four-lane roadway. Vehicle 1 is on this lane, and its camera consequently recognizes a solid line as the right lane marking and a dashed line as the left lane marking. Using this knowledge, the candidate positions of the first group (not shown) are evaluated. According to the method outlined above, those candidate positions that are on the branching lane are rated better than the other candidate positions. Accordingly, candidate positions on the branching lane are frequently represented in the second group.

3 zeigt schematisch ein Flussdiagramm für den zweiten Teil des Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel. In diesem zweiten Teil wird die Position des Fahrzeugs geschätzt. 3 shows a schematic flow chart for the second part of the method according to an embodiment. In this second part, the position of the vehicle is estimated.

Im ersten Schritt S8 wird die erste Gruppe an Kandidatenpositionen zusammen mit ihrer jeweiligen Bewertung bereitgestellt. Diese Gruppe an Kandidatenpositionen und ihre Bewertungen können mithilfe des mit Bezug auf 1 und 2 dargestellten Verfahrens bestimmt werden. Denkbar ist auch eine andere Herkunft für die Gruppe an Kandidatenpositionen und ihrer jeweiligen Bewertung.In the first step S8, the first set of candidate positions is provided together with their respective scores. This set of candidate positions and their scores can be determined using the 1 and 2 The procedure described can be determined using a different origin for the group of candidate positions and their respective evaluation.

Im nächsten Schritt S9 werden für jede Kandidatenposition Umfeld-Kandidatenpositionen bestimmt, dies sind all jene Kandidatenpositionen, deren Fahrbahn-Distanz zu der betrachteten Kandidatenposition kleiner als ein vorgegebener Schwellwert ist, beispielsweise 10m. Die betrachtete Kandidatenposition selbst ist ebenfalls Teil der Umfeld-Kandidatenpositionen.In the next step S9, environment candidate positions are determined for each candidate position. These are all those candidate positions whose roadway distance to the candidate position under consideration is less than a predetermined threshold value, for example 10 m. The candidate position under consideration itself is also part of the environment candidate positions.

Im anschließenden Schritt S10 wird für jede Kandidatenposition die Minimum-Kandidatenposition bestimmt, manchmal auch Median-Kandidatenposition genannt. Zur Bestimmung der Minimum-Kandidatenposition für die betrachtete Kandidatenposition wird für jede Umfeld-Kandidatenposition, die für die betrachtete Kandidatenposition bestimmt wurde, der Wert eines Optimierungskriteriums errechnet. Das Optimierungskriterium ist die Summe der gewichteten Fahrbahn-Distanzen von der jeweiligen gerade betrachteten Umfeld-Kandidatenposition zu den anderen Umfeld-Kandidatenpositionen. Dabei bedeutet die Gewichtung, dass die Fahrbahn-Distanz von der jeweiligen Umfeld-Kandidatenposition zu der jeweiligen anderen Umfeld-Kandidatenposition mit der Bewertung der jeweiligen anderen Umfeld-Kandidatenposition multipliziert wird. Diejenige Umfeld-Kandidatenposition, die den niedrigsten Wert des Optimierungskriteriums aufweist, ist die Minimum-Kandidatenposition für die betrachtete Kandidatenposition. Es wird also für eine betrachtete Kandidatenposition eine Umfeld-Gruppe an Kandidatenpositionen bestimmt (alle Umfeld-Kandidatenpositionen für die betrachtete Kandidatenposition, inklusive der betrachteten Kandidatenposition) und für diese Umfeld-Gruppe wird die Minimum-Kandidatenposition bestimmt. Diese Minimum-Kandidatenposition wird dann der betrachteten Kandidatenposition zugeordnet.In the subsequent step S10, the minimum candidate position is determined for each candidate position, sometimes also called the median candidate position. To determine the minimum candidate position for the candidate position under consideration, the value of an optimization criterion is calculated for each environment candidate position that was determined for the candidate position under consideration. The optimization criterion is the sum of the weighted roadway distances from the respective environment candidate position currently under consideration to the other environment candidate positions. The weighting means that the roadway distance from the respective environment candidate position to the respective other environment candidate position is multiplied by the evaluation of the respective other environment candidate position. The environment candidate position that has the lowest value of the optimization criterion is the minimum candidate position for the candidate position under consideration. So, for a candidate position under consideration, an environment group of candidate positions is determined (all environment candidate positions for the candidate position under consideration, including the candidate position under consideration) and the minimum candidate position is determined for this environment group. This minimum candidate position is then assigned to the candidate position under consideration.

Im Schritt S11 wird die entstandene Zuordnung zwischen jeder Kandidatenposition der ersten Gruppe und der für diese jeweils bestimmten Minimum-Kandidatenposition gespeichert.In step S11, the resulting assignment between each candidate position of the first group and the minimum candidate position determined for it is stored.

Im anschließenden Schritt S12 wird für jede Kandidatenposition die Clusterzentrum-Kandidatenposition bestimmt. Dies geschieht dadurch, dass zu einer betrachteten Kandidatenposition (bzw. deren zuvor bestimmten Minimum-Kandidatenposition) die zugehörige Minimum-Kandidatenposition anhand der Zuordnung gesucht wird (Nachschlagen in der Zuordnung). Für die gefundene Minimum-Kandidatenposition wird dann ebenfalls anhand der Zuordnung die nächste Minimum-Kandidatenposition gesucht. Die gefundene Minimum-Kandidatenposition ist somit die Start-Kandidatenposition für das nächste Nachschlagen in der Zuordnung. Dieses iterative Nachschlagen in der Zuordnung endet, wenn die gefundene Minimum-Kandidatenposition der Kandidatenposition entspricht, für die die Minimum-Kandidatenposition gesucht wurde. Mit anderen Worten: Wenn die Eingabe in die Zuordnung der Ausgabe entspricht. Die letzte Start-Kandidatenposition ist dann die Clusterzentrum-Kandidatenposition für die betrachtete Kandidatenposition.In the subsequent step S12, the cluster center candidate position is determined for each candidate position. This is done by searching for the associated minimum candidate position for a candidate position under consideration (or its previously determined minimum candidate position) using the assignment (lookup in the assignment). For the minimum candidate position found, the next minimum candidate position is then also searched for using the assignment. The minimum candidate position found is thus the starting candidate position for the next lookup in the assignment. This iterative lookup in the assignment ends when the minimum candidate position found corresponds to the candidate position for which the minimum candidate position was sought. In other words: when the input to the assignment corresponds to the output. The last starting candidate position is then the cluster center candidate position for the candidate position under consideration.

Daraufhin wird im Schritt S13 für jede Clusterzentrum-Kandidatenposition eine Bewertung bestimmt. Die Bewertung einer Clusterzentrum-Kandidatenposition ergibt sich aus der Summe der Bewertungen derjenigen Kandidatenpositionen der ersten Gruppe, für die diese Clusterzentrum-Kandidatenposition bestimmt wurde. Mithin also aus den Bewertungen der Kandidatenpositionen eines Clusters. Die Bewertung der Kandidatenpositionen kann dabei wc,t sein oder auch nur w, t, dist * wc, t, heading.Then, in step S13, a rating is determined for each cluster center candidate position. The rating of a cluster center candidate position results from the sum of the ratings of those candidate positions in the first group for which this cluster center candidate position was determined. In other words, from the ratings of the candidate positions of a cluster. The rating of the candidate positions can be w c,t or just w , t, dist * w c, t, heading .

Im Schritt S14 wird diejenige Clusterzentrum-Kandidatenposition als Schätzung für die Position des Fahrzeugs ausgewählt, deren Bewertung am höchsten ist.In step S14, the cluster center candidate position having the highest score is selected as the estimate for the position of the vehicle.

Im letzten optionalen Schritt S15 kann im Verfahren vorgesehen sein, auch eine Fahrspur für das Fahrzeug zu schätzen. Dazu werden zunächst diejenigen Kandidatenpositionen der ersten Gruppe ausgesondert, die auf demselben Abschnitt der Straße bzw. Fahrbahn liegen, in der auch die geschätzte Fahrzeugposition liegt. Dann wird jede Fahrspur bewertet, indem für jede Fahrspur die Bewertungen derjenigen Kandidatenpositionen betrachtet werden (beispielsweise summiert und gemittelt), die in der jeweiligen Fahrspur liegen. Die Fahrspur mit der höchsten Bewertung wird als Schätzung für die Fahrspur des Fahrzeugs herangezogen.In the last optional step S15, the method can also estimate a lane for the vehicle. To do this, first those candidate positions from the first group that are on the same section of the road or lane as the estimated vehicle position are eliminated. Then each lane is evaluated by considering the ratings of the candidate positions that are in the respective lane for each lane (for example summed and averaged). The lane with the highest rating is used as an estimate for the vehicle's lane.

4 zeigt schematisch die Clusterung von Kandidatenpositionen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Darstellung zeigt die Verzweigung gemäß 2. Die beiden an der Verzweigung abgehenden Fahrbahnen sind mit 3 und 4 bezeichnet. Die Kandidatenpositionen der ersten Gruppe sind durch die einzelnen Striche dargestellt, wobei die Information der Fahrspur nicht dargestellt wird, sondern nur die „Längsposition“ auf den Fahrbahnen (die aus der Entfernungsangabe der Position der Kandidatenpositionen gewonnen werden kann). Die Länge der Striche symbolisiert die Bewertung der jeweiligen Kandidatenposition. 4 zeigt außerdem, für welche Kandidatenpositionen dieselbe Medien-Kandidatenposition bestimmt wurde. Diese Kandidatenpositionen bilden ein Cluster. Die Zugehörigkeit zu einem Cluster wird durch ein gleichartiges Symbol am Ende des jeweiligen Strichs gezeigt. Weiterhin zeigt 4 die Clusterzentrum-Kandidatenpositionen 5 bis 8 für das jeweilige Cluster. Die Clusterzentrum-Kandidatenpositionen 5 bis 8 sind durch fette Symbolwiederholungen auf der Höhe der schematisch dargestellten Fahrbahnen gekennzeichnet. In dem Fall der 4 hat die Clusterzentrum-Kandidatenposition 8 die höchste Bewertung und würde als Schätzung für die Kandidatenposition verwendet werden. 4 shows schematically the clustering of candidate positions according to an embodiment. The illustration shows the branching according to 2 . The two lanes branching off at the junction are labelled 3 and 4. The candidate positions of the first group are shown by the individual lines, whereby the information of the lane is not shown, but only the “longitudinal position tion" on the lanes (which can be obtained from the distance information of the position of the candidate positions). The length of the lines symbolizes the evaluation of the respective candidate position. 4 also shows for which candidate positions the same media candidate position was determined. These candidate positions form a cluster. Membership in a cluster is shown by a similar symbol at the end of the respective line. Furthermore, 4 the cluster center candidate positions 5 to 8 for the respective cluster. The cluster center candidate positions 5 to 8 are marked by bold symbol repetitions at the level of the schematically shown lanes. In the case of 4 the cluster center candidate position 8 has the highest rating and would be used as an estimate for the candidate position.

Claims (9)

Verfahren zum Schätzen der Position eines Fahrzeugs in einer digitalen Landkarte, wobei das Fahrzeug ferner Mittel zur Bestimmung der absoluten geographischen Position des Fahrzeugs, insbesondere ein satellitengestütztes Positionierungssystem, umfasst, wobei die Landkarte Fahrbahnen definiert, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer Gruppe von Kandidatenpositionen, wobei jeder Kandidatenposition eine Bewertung zugewiesen ist; wobei die jeder Kandidatenposition zugewiesene Bewertung ferner eine jeweilige Absolutdistanz berücksichtigt, die im Wesentlichen der Distanz zwischen der jeweiligen Kandidatenposition und der bestimmten absoluten geographischen Position des Fahrzeugs, insbesondere in einem Koordinatensystem, entspricht; Für jede Kandidatenposition: Bestimmen einer Clusterzentrum-Kandidatenposition, wobei die Clusterzentrum-Kandidatenposition eine der Kandidatenpositionen ist, wobei bei dem Bestimmen die Fahrbahn-Distanzen zwischen Kandidatenpositionen berücksichtigt werden; Wobei eine Fahrbahn-Distanz die Distanz von einer Kandidatenposition zu einer anderen Kandidatenposition entlang der Fahrbahn oder, insbesondere an Verzweigungen, entlang der Fahrbahnen ist; Bestimmen jeweils einer Bewertung für die bestimmten Clusterzentrum-Kandidatenpositionen, wobei die Bewertung für die jeweilige Clusterzentrum-Kandidatenposition basierend auf den Bewertungen der Kandidatenpositionen bestimmt wird, für die die jeweilige Clusterzentrum-Kandidatenposition bestimmt wurde; Auswählen einer Clusterzentrum-Kandidatenposition als Schätzung für die Position des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Bewertungen der bestimmten Clusterzentrum-Kandidatenpositionen.Method for estimating the position of a vehicle in a digital map, wherein the vehicle further comprises means for determining the absolute geographical position of the vehicle, in particular a satellite-based positioning system, wherein the map defines lanes, the method comprising: providing a group of candidate positions, wherein each candidate position is assigned a rating; wherein the rating assigned to each candidate position further takes into account a respective absolute distance which essentially corresponds to the distance between the respective candidate position and the determined absolute geographical position of the vehicle, in particular in a coordinate system; for each candidate position: determining a cluster center candidate position, wherein the cluster center candidate position is one of the candidate positions, wherein the lane distances between candidate positions are taken into account in the determination; wherein a lane distance is the distance from one candidate position to another candidate position along the lane or, in particular at junctions, along the lanes; Determining a score for each of the determined cluster center candidate positions, wherein the score for each cluster center candidate position is determined based on the scores of the candidate positions for which the respective cluster center candidate position was determined; Selecting a cluster center candidate position as an estimate for the position of the vehicle, taking into account the scores of the determined cluster center candidate positions. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der Clusterzentrum-Kandidatenposition für die jeweilige Kandidatenposition ein iteratives Verfahren umfasst, in dem nacheinander Kandidatenpositionen gewählt werden, die ein Optimierungskriterium, insbesondere ein Minimierungskriterium, basierend auf der Fahrbahn-Distanz zu anderen Kandidatenpositionen erfüllen, wobei das iterative Verfahren abbricht und die Clusterzentrum-Kandidatenposition gefunden ist, wenn dieselbe Kandidatenposition direkt nacheinander gewählt wird, wobei diese Kandidatenposition als Clusterzentrum-Kandidatenposition bestimmt wird.procedure according to claim 1 , wherein determining the cluster center candidate position for the respective candidate position comprises an iterative method in which candidate positions are selected one after the other that satisfy an optimization criterion, in particular a minimization criterion, based on the lane distance to other candidate positions, wherein the iterative method terminates and the cluster center candidate position is found when the same candidate position is selected directly one after the other, wherein this candidate position is determined as the cluster center candidate position. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen der Clusterzentrum-Kandidatenposition für die jeweilige Kandidatenposition ein iteratives Verfahren umfasst, bei dem die jeweilige Kandidatenposition die erste Start-Kandidatenposition ist, und das iterative Verfahren umfasst: Bestimmen der Umfeld-Kandidatenpositionen, nämlich derjenigen Kandidatenpositionen, die sich innerhalb einer vorbestimmten Fahrbahn-Distanz von der Start-Kandidatenposition befinden, wobei die Start-Kandidatenposition ebenfalls eine Umfeld-Kandidatenposition ist; Bestimmen einer Minimum-Kandidatenposition, nämlich derjenigen Umfeld-Kandidatenposition, die ein Optimierungskriterium erfüllt, insbesondere die Summe der Fahrbahn-Distanzen zu den anderen Umfeld-Kandidatenpositionen oder die Summe von auf den Fahrbahn-Distanzen basierenden Maßen, insbesondere den mit den jeweiligen Bewertungen der anderen Umfeld-Kandidatenpositionen gewichteten Fahrbahn-Distanzen, minimiert; Wiederholen der beiden vorgehenden Schritte, wobei die Minimum-Kandidatenposition die Start-Kandidatenposition ist; Abbrechen der Wiederholung, wenn die Start-Kandidatenposition und die dafür bestimmte Minimum-Kandidatenposition identisch sind, wobei die Start-Kandidatenposition dann die Clusterzentrum-Kandidatenposition ist.Method according to one of the preceding claims, wherein determining the cluster center candidate position for the respective candidate position comprises an iterative method in which the respective candidate position is the first starting candidate position, and the iterative method comprises: Determining the environment candidate positions, namely those candidate positions that are within a predetermined roadway distance from the starting candidate position, wherein the starting candidate position is also an environment candidate position; Determining a minimum candidate position, namely that environment candidate position that satisfies an optimization criterion, in particular the sum of the roadway distances to the other environment candidate positions or the sum of measures based on the roadway distances, in particular the roadway distances weighted with the respective evaluations of the other environment candidate positions, minimized; Repeating the two preceding steps, wherein the minimum candidate position is the starting candidate position; Stop the iteration if the starting candidate position and the designated minimum candidate position are identical, where the starting candidate position is then the cluster center candidate position. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, ferner umfassend: Für jede Kandidatenposition: Bestimmen der Umfeld-Kandidatenpositionen, nämlich derjenigen Kandidatenpositionen, die sich innerhalb einer vorbestimmten Fahrbahn-Distanz von der jeweiligen Kandidatenposition befinden, wobei die jeweilige Kandidatenposition ebenfalls eine Umfeld-Kandidatenposition ist; Bestimmen der Minimum-Kandidatenposition, nämlich derjenigen Umfeld-Kandidatenposition, die ein Optimierungskriterium erfüllt, insbesondere die Summe der Fahrbahn-Distanzen zu den anderen Umfeld-Kandidatenpositionen oder die Summe von auf den Fahrbahn-Distanzen basierenden Maßen, insbesondere den mit den jeweiligen Bewertungen der anderen Umfeld-Kandidatenpositionen gewichteten Fahrbahn-Distanzen, minimiert; Zuordnen, und insbesondere Speichern der Zuordnung, der Minimum-Kandidatenposition zu der jeweiligen Kandidatenposition; Bestimmen der Clusterzentrum-Kandidatenposition für jede Kandidatenposition anhand der Zuordnung, wobei dieser Schritt insbesondere ein iteratives Verfahren umfasst, bei dem die jeweilige Kandidatenposition oder die dafür zuvor bestimmte Minimum-Kandidatenposition die Start-Kandidatenposition ist, und das iterative Verfahren umfasst: a) Bestimmen der der Start-Kandidatenposition zugeordneten Minimum-Kandidatenposition; b) Wiederholen des vorigen Schrittes, wobei die bestimmte Minimum-Kandidatenposition die Start-Kandidatenposition wird, bis die Start-Kandidatenposition der zugeordneten Minimum-Kandidatenposition entspricht, wobei diese Start-Kandidatenposition dann die Clusterzentrum-Kandidatenposition für die jeweilige Kandidatenposition ist.Method according to one of the Claims 1 or 2 , further comprising: For each candidate position: determining the surrounding candidate positions, namely those candidate positions that are within a predetermined roadway distance from the respective candidate position, wherein the respective Candidate position is also an environment candidate position; determining the minimum candidate position, namely that environment candidate position which satisfies an optimization criterion, in particular minimizes the sum of the roadway distances to the other environment candidate positions or the sum of measures based on the roadway distances, in particular the roadway distances weighted with the respective evaluations of the other environment candidate positions; assigning, and in particular storing the assignment, the minimum candidate position to the respective candidate position; determining the cluster center candidate position for each candidate position based on the assignment, this step comprising in particular an iterative method in which the respective candidate position or the minimum candidate position previously determined for it is the start candidate position, and the iterative method comprises: a) determining the minimum candidate position assigned to the start candidate position; b) repeating the previous step, whereby the determined minimum candidate position becomes the starting candidate position, until the starting candidate position corresponds to the associated minimum candidate position, whereby this starting candidate position is then the cluster center candidate position for the respective candidate position. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug umfasst: Mittel zur Bestimmung der Ausrichtung des Fahrzeugs, insbesondere in Bezug zu Himmelsrichtungen; wobei die jeder Kandidatenposition zugewiesene Bewertung auf dem Unterschied der Kandidatenausrichtung zu der bestimmten Ausrichtung des Fahrzeugs basiert, wobei die Kandidatenausrichtung die Ausrichtung der Fahrbahn oder eines Abschnitts der Fahrbahn in der Landkarte ist, auf der bzw. dem sich die jeweilige Kandidatenposition befindet.Method according to one of the preceding claims, wherein the vehicle comprises: means for determining the orientation of the vehicle, in particular in relation to cardinal directions; wherein the rating assigned to each candidate position is based on the difference of the candidate orientation from the determined orientation of the vehicle, wherein the candidate orientation is the orientation of the roadway or a section of the roadway in the map on which the respective candidate position is located. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei diejenigen Kandidatenpositionen, für die dieselbe Clusterzentrum-Kandidatenposition bestimmt wurde, eine Clustergruppe bilden.Method according to one of the preceding claims, wherein those candidate positions for which the same cluster center candidate position was determined form a cluster group. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei den Kandidatenpositionen auch Fahrspuren zugewiesen sind; wobei sich die Fahrbahn-Distanz insbesondere unabhängig von den Fahrspuren bestimmt; wobei die Fahrbahnen in Abschnitte unterteilt sind; wobei das Verfahren ferner umfasst: Für jede Fahrspur des Abschnitts, auf dem sich die ausgewählte Clusterzentrum-Kandidatenposition befindet; Summieren oder Bilden eines Mittelwertes der Bewertungen der Kandidatenpositionen, die sich auf dem Abschnitt in der jeweiligen Fahrspur befinden; Bestimmen der Fahrspur für die Schätzung der Fahrzeugposition anhand der Summe oder des Mittelwertes für die jeweilige Fahrspur, insbesondere der höchsten Summe oder des höchsten Mittelwertes.Method according to one of the preceding claims, wherein the candidate positions are also assigned lanes; wherein the lane distance is determined in particular independently of the lanes; wherein the lanes are divided into sections; wherein the method further comprises: For each lane of the section on which the selected cluster center candidate position is located; summing or forming an average of the evaluations of the candidate positions that are located on the section in the respective lane; Determining the lane for estimating the vehicle position based on the sum or the average for the respective lane, in particular the highest sum or the highest average. Computerprogramm, das einen Computer bei der Ausführung des Computerprogramms zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche veranlasst.Computer program which causes a computer to carry out a method according to one of the preceding claims when executing the computer program. Fahrzeug, umfassend: Elektronische Rechenmittel, die zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 eingerichtet sind, wobei das Fahrzeug die in dem jeweiligen Anspruch definierten Mittel umfasst.Vehicle comprising: Electronic computing means for carrying out a method according to one of the Claims 1 until 7 are arranged, the vehicle comprising the means defined in the respective claim.
DE102013217061.0A 2013-08-27 2013-08-27 Accurate positioning of a vehicle Active DE102013217061B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013217061.0A DE102013217061B4 (en) 2013-08-27 2013-08-27 Accurate positioning of a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013217061.0A DE102013217061B4 (en) 2013-08-27 2013-08-27 Accurate positioning of a vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013217061A1 DE102013217061A1 (en) 2015-03-05
DE102013217061B4 true DE102013217061B4 (en) 2024-10-17

Family

ID=52470277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013217061.0A Active DE102013217061B4 (en) 2013-08-27 2013-08-27 Accurate positioning of a vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013217061B4 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111595353B (en) * 2020-04-26 2022-02-11 北京大学 Real-time map matching method based on GPU and Spark mixed parallel computing architecture
CN116153057A (en) * 2022-09-12 2023-05-23 东北林业大学 Method for estimating lane width based on laser radar point cloud

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1537541B1 (en) 2002-09-12 2007-01-03 Siemens AG Österreich Method for identifying a toll-required section of road
DE102010042314A1 (en) 2010-10-12 2012-04-12 Robert Bosch Gmbh Method for localization with a navigation system and navigation system thereto
EP1332336B1 (en) 2000-11-08 2012-10-17 Nira Dynamics AB Map-aided positioning
US20130116819A1 (en) 2011-11-09 2013-05-09 Fujitsu Limited Estimating apparatus, estimating method, and computer product

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1332336B1 (en) 2000-11-08 2012-10-17 Nira Dynamics AB Map-aided positioning
EP1537541B1 (en) 2002-09-12 2007-01-03 Siemens AG Österreich Method for identifying a toll-required section of road
DE102010042314A1 (en) 2010-10-12 2012-04-12 Robert Bosch Gmbh Method for localization with a navigation system and navigation system thereto
US20130116819A1 (en) 2011-11-09 2013-05-09 Fujitsu Limited Estimating apparatus, estimating method, and computer product

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. Selloum, D. Betaille, E. Le Carpentier und F. Peyret, „Lane level positioning using particle filtering", Proc. 12th IEEE International Conference on intelligent Transportation Systems 200, Seiten 1 bis 6
A.R.A. Bacha, D. Gruyer, S. Mammar: "A new robust cooperative-reactive Filter for vehicle localization: The Extended Kalman Particle Swarm ‘EKPS’," Intelligent Vehicles Symposium (IV), 2013 IEEE , vol., no., pp. 195-200, 23-26 June 2013
L. Shapira, S. Avidan und A. Shamir, „Mode-detection via median-shift", in Proc. IEEE International Conference an Computer Vision, 2009, Seiten 1909 bis 1916
L. Shapira, S. Avidan, A. Shamir: "Mode-detection via median-shift," Computer Vision, 2009 IEEE 12th International Conference on, vol., no., pp. 1909-1916, Sept. 29 2009-Oct. 2 2009
M.M. Atia et al.: "Real-time implementation of mixture particle filter for 3D RISS/GPS integrated navigation solution," Electronics Letters 46, pp. 1083-1084 (2010)

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013217061A1 (en) 2015-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015111535B4 (en) Algorithm for precise curvature estimation for the path planning of autonomous vehicles
DE112014002019B4 (en) Waveform modeling device, vehicle information processing system, waveform modeling method and waveform modeling program
DE102013105046B4 (en) Target track selection method by means of navigation input in road change scenarios
DE69728501T2 (en) Car navigation system
DE60200382T2 (en) Presentation of the curvature of geographical features by means of bending coefficients
EP3584663A1 (en) Method for automatic transverse guidance of a follow vehicle in a vehicle platoon
DE102016203723A1 (en) Method and system for determining the pose of a vehicle
DE102016213817B4 (en) A method, apparatus and computer readable storage medium having instructions for determining the lateral position of a vehicle relative to the lanes of a lane
EP3385673A1 (en) Method and device for the reduction of intermediate points in a polygon
DE112019000873T5 (en) System and method for generating a destination path for a vehicle
EP3161808B1 (en) Method for processing measurement data of a vehicle in order to determine the start of a search for a parking space and computer program product
EP3491339A1 (en) Method, device and computer-readable storage medium with instructions for determining the lateral position of a vehicle relative to the lanes of a road
DE102013217060B4 (en) Accurate positioning of a vehicle
EP3465088A1 (en) Method, device and computer readable storage medium with instructions for determining the lateral position of a vehicle relative to the lanes of a carriageway
DE102014212866A1 (en) Method for determining a parking space from a number of measuring points
DE102019130947A1 (en) Method for assigning a traffic light to a corresponding lane
DE102018211368A1 (en) A method of describing an environment of a vehicle through the topology of the busy road
EP2964503B1 (en) Estimation of the future speed and/or distance of a vehicle from a reference point and estimation of the future acceleration
DE102016213783A1 (en) A method, apparatus and computer readable storage medium having instructions for determining the lateral position of a vehicle relative to the lanes of a lane
DE102013217061B4 (en) Accurate positioning of a vehicle
DE102013200724A1 (en) Predicting a driving maneuver of a vehicle
DE112018002372T5 (en) INFORMATION MANAGEMENT DEVICE
DE102020119498A1 (en) Method for estimating a vehicle's own motion based on measurements from a lidar sensor and computing device
EP2172826B1 (en) Device and method of determining the course of a lane
DE102019119002A1 (en) Determining a lane boundary

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division