DE102016207181A1 - Method and system for determining a position of a vehicle on a roadway - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Position eines Fahrzeugs (1) auf einer Fahrbahn (4). Dabei wird ein Referenzfahrzeug (2) auf der Fahrbahn (4) geführt, wobei durch Referenzfahrzeug-Sensoren (21) eine Referenz-Position (x1, x2, x3, x4) und ein Referenz-Höhenprofil (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) einer lokalen Umgebung des Referenzfahrzeugs (2) erfasst werden, wobei das Referenz-Höhenprofil (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) eine lokale Unebenheit der lokalen Umgebung des Referenzfahrzeugs (2) umfasst. Anhand der Referenz-Position (x1, x2, x3, x4) und des Referenz-Höhenprofils (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) werden Referenzkartendaten erzeugt und an das Fahrzeug (1) übertragen. Das Fahrzeug (1) wird auf der Fahrbahn (4) geführt, wobei durch Fahrzeug-Sensoren (11) ein Ist-Höhenprofil (10e) einer lokalen Umgebung des Fahrzeugs (1) erfasst wird. Anschließend wird durch einen Vergleich des Ist-Höhenprofils (10e) mit den Referenzkartendaten eine Ist-Position des Fahrzeugs (1) bestimmt. Die Erfindung betrifft ferner ein System zum Bestimmen einer Position eines Fahrzeugs (1) auf einer Fahrbahn (4).The invention relates to a method for determining a position of a vehicle (1) on a roadway (4). In this case, a reference vehicle (2) is guided on the roadway (4), wherein by reference vehicle sensors (21) a reference position (x1, x2, x3, x4) and a reference height profile (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) of a local environment of the reference vehicle (2), wherein the reference altitude profile (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) comprises a local unevenness of the local environment of the reference vehicle (2). Based on the reference position (x1, x2, x3, x4) and the reference height profile (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) reference card data are generated and transmitted to the vehicle (1). The vehicle (1) is guided on the roadway (4), wherein an actual height profile (10e) of a local environment of the vehicle (1) is detected by vehicle sensors (11). Subsequently, an actual position of the vehicle (1) is determined by comparing the actual height profile (10e) with the reference map data. The invention further relates to a system for determining a position of a vehicle (1) on a roadway (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Bestimmen einer Position eines Fahrzeugs auf einer Fahrbahn.The invention relates to a method and a system for determining a position of a vehicle on a road.

Für die zunehmende Automatisierung von Fahrfunktionen und erweiterte Komfortfunktionen in modernen Fahrzeugen werden genaue Kenntnisse der eigenen Fahrzeugposition in Relation zur Umgebung oder einer hochgenauen Karte benötigt. Beispielsweise können Navigationssysteme wesentlich durch Informationen darüber unterstützt werden, auf welcher Fahrspur einer Fahrbahn sich ein Fahrzeug befindet. Das Fahrzeug soll in Echtzeit über eine spurgenaue Eigenlokalisierung verfügen, die eine möglichst große Genauigkeit aufweisen soll.For the increasing automation of driving functions and advanced comfort functions in modern vehicles, accurate knowledge of one's own vehicle position in relation to the environment or a highly accurate map is required. For example, navigation systems can be significantly assisted by information on which lane of a lane a vehicle is located. The vehicle should have in real time on a track-accurate self-localization, which should have the greatest possible accuracy.

Die bekannten Methoden für diese Lokalisierung sind oft anfällig für Störungen, etwa aufgrund von schlechten Bedingungen für ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem oder Störungen einzelner Sensoren.The known methods for this localization are often susceptible to interference, for example, due to poor conditions for a satellite-based positioning system or interference of individual sensors.

Die DE 10 2010 055 371 A1 schlägt ein Verfahren zur Ermittlung einer Position eines Fahrzeugs vor, bei dem dreidimensionale Informationen aus einer Umgebung des Fahrzeugs erfasst und mit einer dreidimensionalen geographischen Karte verglichen werden. Dabei wird insbesondere der Fahrbahnverlauf erfasst.The DE 10 2010 055 371 A1 proposes a method for determining a position of a vehicle in which three-dimensional information from an environment of the vehicle is detected and compared with a three-dimensional geographic map. In particular, the course of the road is recorded.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zum Bestimmen der Position eines Fahrzeugs auf einer Fahrbahn bereitzustellen, die eine besonders hohe Auflösung erlauben und zudem robust gegen Störungen sind.It is therefore the object of the present invention to provide a method and a system for determining the position of a vehicle on a roadway, which allow a particularly high resolution and are also robust against disturbances.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.According to the invention, this object is achieved by a method having the features of claim 1 and a system having the features of claim 15. Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Referenzfahrzeug auf der Fahrbahn geführt, wobei durch Referenzfahrzeug-Sensoren eine Referenz-Position und ein Referenz-Höhenprofil einer lokalen Umgebung des Referenzfahrzeugs erfasst werden. Dabei umfasst das Referenz-Höhenprofil eine lokale Unebenheit der lokalen Umgebung des Referenzfahrzeugs.In the method according to the invention, a reference vehicle is guided on the roadway, wherein a reference position and a reference altitude profile of a local environment of the reference vehicle are detected by reference vehicle sensors. In this case, the reference altitude profile comprises a local unevenness of the local environment of the reference vehicle.

Anhand der Referenz-Position und des Referenz-Höhenprofils werden Referenzkartendaten erzeugt und an das Fahrzeug übertragen. Das Fahrzeug wird auf der Fahrbahn geführt, wobei durch Fahrzeug-Sensoren ein Ist-Höhenprofil einer lokalen Umgebung des Fahrzeugs erfasst wird. Anschließend wird durch einen Vergleich des Ist-Höhenprofils mit den Referenzkartendaten eine Ist-Position des Fahrzeugs bestimmt.Based on the reference position and the reference altitude profile, reference map data is generated and transmitted to the vehicle. The vehicle is guided on the roadway, wherein an actual height profile of a local environment of the vehicle is detected by vehicle sensors. Subsequently, an actual position of the vehicle is determined by comparing the actual height profile with the reference map data.

Dadurch werden vorteilhafterweise Eigenschaften der lokalen Umgebung des Fahrzeugs anhand eines Höhenprofils erfasst und für die Bestimmung der Position des Fahrzeugs genutzt. Insbesondere können die Welligkeit und vergleichbare Eigenschaften der Fahrbahn genutzt werden. Da typischerweise das Vorhandensein einer nicht perfekten, das heißt nicht vollkommen ebenen, Fahrbahn vorausgesetzt werden kann, erlauben deren Eigenschaften eine Positionierung des Fahrzeugs auch in merkmalsarmen Umgebungen, sodass eine besonders gute Abdeckung für die Positionsbestimmung erreicht werden kann.As a result, properties of the local environment of the vehicle are advantageously detected on the basis of a height profile and used for determining the position of the vehicle. In particular, the waviness and comparable properties of the roadway can be used. Since typically the presence of a non-perfect, that is not completely flat, roadway can be assumed, their properties allow a positioning of the vehicle even in low-characteristic environments, so that a particularly good coverage for the position determination can be achieved.

„Lokale Unebenheiten” der lokalen Umgebung bezeichnen erfindungsgemäß Variationen der Höhe der Fahrbahnoberfläche, die nicht den globalen Verlauf der Fahrbahn relativ zu einem geographischen Raum betreffen, sondern die für das Fahren im Bereich auf der Straße selbst von Bedeutung sind. Dabei entspricht die lokale Umgebung des Referenzfahrzeugs im Wesentlichen der lokalen Umgebung des Fahrzeugs, wenn sich die Ist-Position in geringem Abstand zur Referenz-Position befindet, insbesondere wenn sich das Referenzfahrzeug und das Fahrzeug im Wesentlichen an der gleichen Position entlang der Längsausdehnung der Fahrbahn befinden. Dabei kann die lokale Umgebung durch die Erfassungsbereiche der Sensoren für die Erfassung der Höhenprofile bestimmt sein.According to the invention, "local bumps" of the local environment refer to variations in the height of the road surface which do not relate to the global course of the roadway relative to a geographical area, but are of importance for driving in the area on the road itself. In this case, the local environment of the reference vehicle essentially corresponds to the local environment of the vehicle when the actual position is located a short distance from the reference position, in particular when the reference vehicle and the vehicle are located substantially at the same position along the longitudinal extent of the roadway , In this case, the local environment may be determined by the detection ranges of the sensors for the detection of the height profiles.

Die lokalen Unebenheiten betreffen insbesondere die lokale Umgebung des Fahrzeugs, das heißt ihre Abmessungen bewegen sich in einer Größenordnung der Abmessungen des Fahrzeugs selbst. Im Gegensatz zu einem globalen Höhenverlauf, etwa an einer Bergkuppe, oder einem Kurvenverlauf der Fahrbahn betreffen die lokalen Unebenheiten daher einen im geographischen Maßstab kleinen Raum und sind typischerweise nicht von Kartendaten, etwa für ein Navigationssystem, umfasst.In particular, the local unevenness relates to the local environment of the vehicle, that is to say its dimensions are of an order of magnitude of the dimensions of the vehicle itself. In contrast to a global altitude course, for example at a hilltop, or a curve of the roadway, the local unevennesses therefore affect an im geographic scale small space and are typically not from map data, such as for a navigation system, includes.

Insbesondere werden dabei Abweichungen von einem vollkommen flachen Höhenprofil der lokalen Umgebung des Fahrzeugs betrachtet. Solche Abweichungen können etwa durch Abnutzung entstehen. Beispielsweise können die lokalen Unebenheiten Spurrillen sein, deren Breite und Höhe typischerweise deutlich kleiner als die Breite und Höhe des Fahrzeugs sind. Ferner können Bodenwellen, Teernarben oder Straßenschäden wie Schlaglöcher als lokale Unebenheiten erfasst werden, deren Abmessungen ebenfalls kleiner als die des Fahrzeugs sind oder die eine relativ zu den Abmessungen des Fahrzeugs geringe Auswirkung auf die Höhe der Fahrbahnoberfläche haben.In particular, deviations from a completely flat height profile of the local environment of the vehicle are considered. Such deviations can be caused by wear and tear. For example, the local bumps may be ruts, the width and height of which are typically significantly smaller than the width and height of the vehicle. Furthermore, bumps, tar scars or road damage such as potholes can be detected as local unevenness, whose dimensions are also smaller than that of the vehicle or a relative to the dimensions of the Vehicle have little effect on the height of the road surface.

In analoger Weise können Fahrbahnbegrenzungen, etwa Bordsteine, Lärmschutzwände, Leitpfosten oder Leitplanken sowie deren lokaler Verlauf als lokale Unebenheiten im Sinne der Erfindung erfasst werden. Diese und ähnliche Elemente einer typischen Straßeninfrastruktur können anhand des Höhenprofils detektiert werden, beispielsweise als steile Kanten, Stufen oder seitliche Begrenzungen des Erfassungsbereichs. Auf diese Weise kann ferner die Position der Strukturen innerhalb des Höhenprofils, insbesondere auch relativ zu der Referenz-Position, bestimmt werden. Beispielsweise kann eine Bestimmung der lateralen Position der Struktur relativ zum Fahrzeug bestimmt werden. Auch bei diesen Strukturen können Unebenheiten auftreten und erfasst werden. Beispielsweise verlaufen Leitplanken in einer globalen Betrachtung typischerweise parallel zur Fahrbahn, bei Betrachtung einer lokalen Umgebung können jedoch Variationen des Verlaufs erfasst werden, etwa durch eine nicht vollkommen parallele Anordnung relativ zum Straßenverlauf. Ferner können die Unebenheiten erfasst werden, etwa an der Position einer Verformung nach einem Aufprall eines Fahrzeugs oder durch andere Schäden.In a similar way, road boundaries, such as curbs, noise barriers, guide posts or crash barriers and their local course can be detected as local unevenness in the context of the invention. These and similar elements of a typical road infrastructure can be detected from the height profile, for example as steep edges, steps or lateral boundaries of the detection area. In this way, furthermore, the position of the structures within the height profile, in particular also relative to the reference position, can be determined. For example, a determination of the lateral position of the structure relative to the vehicle can be determined. Even with these structures, bumps can occur and be detected. For example, in a global view, guardrails typically run parallel to the road surface, but when viewing a local environment, variations in the course may be detected, such as by a non-perfectly parallel arrangement relative to the roadway. Further, the bumps may be detected, such as at the position of deformation after a collision of a vehicle or other damage.

Mittels eines Höhenprofils können verschiedene Informationen über lokale Unebenheiten erfasst werden, beispielsweise deren Form, Höhe und Position, insbesondere relativ zueinander oder relativ zu dem Fahrzeug, durch welches das Höhenprofil erfasst wird.By means of a height profile, various information about local irregularities can be detected, for example their shape, height and position, in particular relative to one another or relative to the vehicle, by which the height profile is detected.

Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt diese lokalen Unebenheiten zur Positionsbestimmung, während bei bekannten Verfahren typischerweise das Problem gelöst werden muss, dass die lokalen Unregelmäßigkeiten die Identifikation globaler Eigenschaften der Fahrstrecke und Fahrbahn stören und kompensiert werden müssen. Die Erfindung nutzt dagegen aus, dass viele lokale Unebenheiten der Fahrbahn, wie etwa Bodenwellen, für einen Streckenabschnitt charakteristisch sind und typischerweise über längere Zeiträume unverändert bleiben. Es werden also Abweichungen von einem idealtypischen Verlauf der Oberfläche in der Umgebung des Fahrzeugs genutzt, um eine Positionsbestimmung durchzuführen.The method according to the invention makes use of these local unevennesses for position determination, whereas in known methods the problem typically has to be solved that the local irregularities must disturb the identification of global characteristics of the route and the road and have to be compensated. By contrast, the invention exploits that many local road bumps, such as bumps, are characteristic of a stretch of road and typically remain unchanged for extended periods of time. Deviations from an ideal course of the surface in the surroundings of the vehicle are therefore used to carry out a position determination.

Insbesondere berücksichtigt die Erfindung, dass lokale Unebenheiten in der gesamten lokalen Umgebung des Fahrzeugs, etwa auf der gesamten Oberfläche der Fahrbahn, auftreten können, insbesondere mit einer charakteristischen Verteilung über die Breite der Fahrbahn, und kann dies zur genauen Positionsbestimmung auf der Fahrbahn nutzen.In particular, the invention takes account of the fact that local unevenness can occur in the entire local environment of the vehicle, for instance over the entire surface of the roadway, in particular with a characteristic distribution over the width of the roadway, and can use this for exact position determination on the roadway.

Dagegen beziehen sich globale Eigenschaften der Fahrbahn typischerweise auf deren Verlauf, das heißt lediglich auf ihre Längserstreckung, sodass auf herkömmliche Weise nur eine Position in dieser Richtung bestimmt werden kann.In contrast, global characteristics of the roadway typically refer to their course, that is, only their longitudinal extent, so that in a conventional manner only one position in this direction can be determined.

Das Verfahren nutzt Referenzkartendaten, die anhand von durch ein Referenzfahrzeug erfassten Daten über den Verlauf der Fahrbahn und ihr Höhenprofil erzeugt werden. Diese Referenzkartendaten werden anschließend von weiteren Fahrzeugen genutzt, welche die Fahrbahn befahren und dabei jeweils ihre eigene Position bestimmen können. Die eigene Position kann dabei auf verschiedenen Größenordnungen der Umgebung bestimmt werden, etwa in Längserstreckungsrichtung der Fahrbahn als Ort eines Wegenetzes, zu dem die Fahrbahn gehört, oder als laterale Position auf der Fahrbahn.The method uses reference map data, which is generated from data collected by a reference vehicle on the course of the road and its altitude profile. These reference card data are then used by other vehicles, which drive on the road and thereby each determine their own position. The own position can be determined at different magnitudes of the environment, such as in the longitudinal direction of the road as a location of a road network to which the road belongs, or as a lateral position on the road.

Erfindungsgemäß umfassen die Referenzkartendaten Informationen, die anhand des Referenz-Höhenprofils gewonnen wurden, und ordnen diesen die jeweilige Referenz-Position zu. Dabei kann die Referenz-Position anhand von Daten über ein Wegenetz einer geographischen Position zugeordnet werden, sie kann aber auch relativ zu einem Referenzpunkt bestimmt werden, beispielsweise relativ zu einem bestimmten Autobahnabschnitt.According to the invention, the reference map data comprise information obtained from the reference height profile and assign the respective reference position to it. In this case, the reference position can be assigned to a geographical position on the basis of data via a road network, but it can also be determined relative to a reference point, for example relative to a specific motorway section.

Bei dem Vergleich der Referenzkartendaten mit dem Ist-Höhenprofil wird insbesondere eine Korrelation bestimmt, die einen quantitativen Wert für die Ähnlichkeit der erfassten Werte angibt und eine Beurteilung erlaubt, welche Datensätze einer bestimmten Position auf der Fahrbahn zugeordnet sind. Insbesondere kann dadurch bestimmt werden, welche Referenzkartendaten bei der jeweiligen Position relevant sind.In the comparison of the reference map data with the actual height profile, in particular a correlation is determined which indicates a quantitative value for the similarity of the detected values and allows a judgment as to which data records are assigned to a specific position on the roadway. In particular, this can be used to determine which reference card data are relevant for the respective position.

Bei einer Ausbildung der Erfindung umfasst das Referenz-Höhenprofil und/oder das Ist-Höhenprofil ferner eine Neigung der Fahrbahn. Dadurch können in vorteilhafter Weise relevante Eigenschaften der Fahrbahn erfasst werden.In one embodiment of the invention, the reference height profile and / or the actual height profile further comprises a slope of the roadway. As a result, relevant properties of the roadway can be detected in an advantageous manner.

Die Erfassung des Referenz-Höhenprofils und des Ist-Höhenprofils kann nach an sich bekannter Art erfolgen, beispielsweise mittels eines Laserscanners, insbesondere eines Light-Detection-and-Ranging(LiDAR)-Sensors, eines Radio-Detection-and Ranging(RADAR)-Sensors, eines Ultraschallsensors oder einer Kamera, insbesondere einer Stereo-Kamera. Ferner können mehrere Sensoren, auch unterschiedlicher Art, verwendet werden, etwa zum Erreichen einer höheren Robustheit durch Redundanz. Insbesondere können dabei Sensoren verwendet werden, die bereits für andere Systeme des Fahrzeugs vorgesehen sind, etwa Sensoren einer Abstandsregelung.The detection of the reference height profile and of the actual height profile can be carried out in a manner known per se, for example by means of a laser scanner, in particular a light detection and ranging (LiDAR) sensor, a radio detection and ranging (RADAR) system. Sensors, an ultrasonic sensor or a camera, in particular a stereo camera. Furthermore, a plurality of sensors, even of different types, can be used, for example for achieving greater robustness through redundancy. In particular, sensors can be used that are already provided for other systems of the vehicle, such as sensors of a distance control.

Bei der Erfassung kann der Höhenverlauf in einem Bereich der Fahrbahn vor dem Referenzfahrzeug erfasst werden, insbesondere in Richtung einer Quererstreckung der Fahrbahn. Durch eine Bewegung des Referenzfahrzeugs entlang der Längserstreckung der Fahrbahn können die Daten des Referenz-Höhenprofils über eine bestimmte Strecke erfasst werden. Insbesondere können räumlich dicht aufeinander folgende Höhenprofile zusammengesetzt werden, um ein Höhenprofil der lokalen Umgebung, insbesondere der Fahrbahn, zu bestimmen. Auf diese Weise können beispielsweise auch Variationen des Verlaufs einer Fahrbahnbegrenzung, etwa von Leitplanken, mit hoher Genauigkeit erfasst werden.When recording, the height gradient in an area of the road ahead of Reference vehicle are detected, in particular in the direction of a transverse extent of the road. By moving the reference vehicle along the longitudinal extent of the road, the data of the reference altitude profile can be detected over a certain distance. In particular, spatially close successive height profiles can be assembled to determine a height profile of the local environment, in particular the road. In this way, for example, variations in the course of a road boundary, such as crash barriers, can be detected with high accuracy.

Bei einer weiteren Ausbildung wird die Ist-Position des Fahrzeugs ferner anhand eines Trägheitsnavigationssystems und/oder eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems bestimmt. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Kombination verschiedener Daten über die Position des Fahrzeugs genutzt werden, um auf unterschiedlichen Skalen möglichst präzise Werte zu erhalten.In a further embodiment, the actual position of the vehicle is further determined by means of an inertial navigation system and / or a satellite-supported position determination system. As a result, it is advantageously possible to use a combination of different data about the position of the vehicle in order to obtain values that are as precise as possible on different scales.

Durch eine Fusion von Daten verschiedener Quellen, die insbesondere nach an sich bekannten Verfahren erfasst werden, können Informationen verschiedener Maßstäbe und Genauigkeiten vereinigt werden. Beispielsweise kann eine Position des Fahrzeugs mittels Global Positioning System (GPS) erfasst werden, wobei unter guten Bedingungen eine Genauigkeit von mehreren Metern erreicht werden kann. Diese Position kann anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens anschließend präzisiert werden.Through a fusion of data from different sources, which are detected in particular by methods known per se, information of different scales and accuracies can be combined. For example, a position of the vehicle can be detected by means of the Global Positioning System (GPS), whereby an accuracy of several meters can be achieved under good conditions. This position can then be specified using the method according to the invention.

Bei einer Weiterbildung werden anhand des Referenz-Höhenprofils charakteristische Merkmale bestimmt und die Referenzkartendaten umfassen die bestimmten charakteristischen Merkmale. Dadurch kann vorteilhafterweise ein einfacher Vergleich der Höhenprofile erfolgen.In a further development, characteristic features are determined on the basis of the reference height profile and the reference map data comprise the determined characteristic features. This can advantageously be done a simple comparison of the height profiles.

Ferner können die charakteristischen Merkmale eine seitliche Begrenzung und/oder eine Rille der Fahrbahn umfassen. Dies erlaubt vorteilhafterweise die Detektion besonders relevanter Daten über die Fahrbahn und die Ist-Position des Fahrzeugs.Furthermore, the characteristic features may include a lateral boundary and / or a groove of the roadway. This advantageously allows the detection of particularly relevant data about the road and the actual position of the vehicle.

Beispielsweise können die Parameter und Positionen einzelner Bodenwellen, Spurrillen, Teernarben, Straßenschäden oder Fahrbahnbegrenzungen sowie gegebenenfalls anhand des Höhenprofils detektierbarer Verkehrszeichen auf der Fahrbahn erfasst werden. Ferner können Krümmungen, Faltungen oder Furchungen der Fahrbahn erfasst werden. Die Informationen über charakteristische Merkmale können neben der Bestimmung der Ist-Position auch für weitere Aufgaben genutzt werden, etwa zur Lokalisierung von Fahrspuren, da typischerweise von Spurrillen entlang dieser Bereiche der Fahrbahn auszugehen ist.For example, the parameters and positions of individual bumps, ruts, tar scars, road damage or road boundary and possibly on the basis of the height profile detectable traffic signs can be detected on the road. Furthermore, curvatures, folds or ruts of the roadway can be detected. The information about characteristic features can be used in addition to the determination of the actual position for other tasks, such as the localization of lanes, as is typically assumed by ruts along these areas of the roadway.

Bei der Bestimmung der charakteristischen Merkmale wird insbesondere eine Parametrisierung der Merkmale vorgenommen, um einen Abgleich der Referenzkartendaten mit dem Ist-Höhenprofil zu erleichtern. Insbesondere wird die Position der erkannten charakteristischen Merkmale bestimmt. Beispielsweise kann das erfasste Referenz-Höhenprofil zur Erzeugung der Referenzkartendaten so verarbeitet werden, dass zum Abgleich mit dem Ist-Höhenprofil geringere Datenmengen berücksichtigt werden müssen, etwa indem lediglich das Auftreten und die relativen Positionen der charakteristischen Merkmale zueinander berücksichtigt werden.In the determination of the characteristic features, in particular a parameterization of the features is carried out in order to facilitate a comparison of the reference map data with the actual height profile. In particular, the position of the recognized characteristic features is determined. For example, the detected reference height profile for generating the reference map data can be processed so that smaller amounts of data must be taken into account for comparison with the actual height profile, for example by taking into account only the occurrence and the relative positions of the characteristic features.

Bei einer Ausbildung werden durch die Referenzfahrzeug-Sensoren ferner Referenzfahrzeug-Bilddaten der Fahrbahn erfasst und die Referenzkartendaten werden ferner anhand der Referenzfahrzeug-Bilddaten erzeugt.In an embodiment, reference vehicle image data of the lane are also detected by the reference vehicle sensors, and the reference map data is further generated from the reference vehicle image data.

Dies erlaubt vorteilhafterweise die Kombination von Daten über das Höhenprofil der Fahrbahn mit weiteren Daten, die nicht als Charakteristika des Höhenprofils ausgeprägt sind, etwa Fahrbahnmarkierungen. Ferner können Bilddaten, insbesondere einer Stereo-Kamera, auch zum Erfassen des Höhenprofils verwendet werden oder ergänzend Daten dazu beitragen. Beispielweise können Objekte auf der Fahrbahn erkannt werden, deren Anwesenheit nicht dauerhaft ist, beispielsweise herumliegende Gegenstände, und daher nicht als charakteristische Merkmale des erfassten Referenz-Höhenprofils berücksichtigt werden sollen. Beispielsweise können dauerhaft oder temporär vorhandene Objekte unterschieden werden, beispielsweise Gegenstände auf der Fahrbahn oder witterungsbedingte Einflüsse, etwa Laub, Schnee oder Wasserpfützen. Zudem können Bilddaten eine Erkennung von Merkmalen in der Umgebung der Fahrbahn erlauben und die Bestimmung der Ist-Position kann anhand dieser Merkmale verbessert werden.This advantageously allows the combination of data on the height profile of the roadway with other data that are not pronounced as characteristics of the height profile, such as lane markings. Furthermore, image data, in particular a stereo camera, can also be used to record the height profile, or additional data can contribute to it. For example, it is possible to detect objects on the roadway whose presence is not permanent, for example objects lying around, and therefore should not be taken into account as characteristic features of the recorded reference altitude profile. For example, permanently or temporarily existing objects can be distinguished, for example objects on the road or weather-related influences, such as leaves, snow or puddles of water. In addition, image data may allow recognition of features in the environment of the roadway and the determination of the actual position can be improved on the basis of these features.

Bei einer weiteren Ausbildung werden durch die Fahrzeug-Sensoren ferner Fahrzeug-Bilddaten der Fahrbahn erfasst und anhand der Fahrzeug-Bilddaten werden Objekte auf der Fahrbahn erkannt. Dabei kann vorteilhafterweise die Erfassung des Ist-Höhenprofils verbessert werden.In a further embodiment, vehicle image data of the roadway are also detected by the vehicle sensors, and objects on the roadway are recognized on the basis of the vehicle image data. In this case, advantageously, the detection of the actual height profile can be improved.

Analog zur oben beschriebenen Nutzung von Referenzfahrzeug-Bilddaten zur Verbesserung der Erfassung des Referenz-Höhenprofils können auch die von den Fahrzeug-Sensoren erfassten Daten durch Fahrzeug-Bilddaten ergänzt werden, die etwa eine Bereinigung des Höhenprofils von störenden Objekten und witterungsbedingten Einflüssen auf der Fahrbahn ermöglichen.Analogously to the above-described use of reference vehicle image data for improving the detection of the reference altitude profile, the data captured by the vehicle sensors can also be supplemented by vehicle image data which make it possible, for example, to clean up the altitude profile of interfering objects and weather-related influences on the roadway ,

Bei einer Weiterbildung wird bei dem Vergleich des Ist-Höhenprofils mit den Referenzkartendaten eine Verschiebung des Ist-Höhenprofils gegenüber dem Referenz-Höhenprofil bestimmt. Die Ist-Position kann damit vorteilhafterweise als Abweichung von der Referenz-Position besonders einfach ermittelt werden, insbesondere in Richtung der Quererstreckung der Fahrbahn.In a development is in the comparison of the actual height profile with the Reference map data determined a shift of the actual height profile relative to the reference height profile. The actual position can thus advantageously be determined particularly easily as a deviation from the reference position, in particular in the direction of the transverse extent of the roadway.

Beispielweise kann bestimmt werden, dass ein charakteristisches Merkmal, etwa eine Spurrille, vom Fahrzeug aus in größerem Abstand beobachtet wird als vom Referenzfahrzeug aus. Typischerweise ist in diesem Fall ferner der beobachtete Abstand zu anderen Merkmalen geringer. Durch einen Abgleich der bestimmten Abstände und Merkmale kann eine relative Verschiebung der Positionen der Fahrzeuge zueinander bestimmt werden.For example, it may be determined that a characteristic feature, such as a track groove, is observed from the vehicle at a greater distance than from the reference vehicle. Typically, in this case, the observed distance to other features is also lower. By matching the specific distances and features, a relative displacement of the positions of the vehicles relative to one another can be determined.

Bei einer Ausbildung werden das Referenz-Höhenprofil und das Ist-Höhenprofil entlang einer Quererstreckung der Fahrbahn erfasst und die Ist-Position des Fahrzeugs wird relativ zur Quererstreckung der Fahrbahn bestimmt. Dadurch wird vorteilhafterweise eine laterale Eigenlokalisierung auf der Fahrbahn ermöglicht.In one embodiment, the reference height profile and the actual height profile are detected along a transverse extent of the roadway and the actual position of the vehicle is determined relative to the transverse extent of the roadway. This advantageously allows a lateral self-localization on the roadway.

Beispielsweise kann die Position des Fahrzeugs relativ zur Breite der Fahrbahn bestimmt werden oder es kann eine Position relativ zum Referenzfahrzeug oder zu charakteristischen Merkmalen des Fahrbahn bestimmt werden. Dies ist insbesondere für die Bestimmung der befahrenen Fahrspur von Bedeutung, die zur sicheren Navigation des Fahrzeugs bekannt sein muss.For example, the position of the vehicle relative to the width of the roadway can be determined, or a position relative to the reference vehicle or to characteristic features of the roadway can be determined. This is particularly important for the determination of the traffic lane, which must be known for safe navigation of the vehicle.

Bei einer weiteren Ausbildung umfassen die Referenzkartendaten eine Vielzahl von Referenzpositionen und Referenz-Höhenprofilen entlang einer Längserstreckung der Fahrbahn und die Ist-Position des Fahrzeugs wird relativ zur Längserstreckung der Fahrbahn bestimmt. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine Bestimmung der Ist-Position in Längsrichtung der Fahrbahn.In a further embodiment, the reference map data comprises a plurality of reference positions and reference height profiles along a longitudinal extent of the roadway and the actual position of the vehicle is determined relative to the longitudinal extent of the roadway. This advantageously makes it possible to determine the actual position in the longitudinal direction of the roadway.

Insbesondere kann das Verfahren auf diese Weise zur Verbesserung bekannter Positionsbestimmungssysteme verwendet werden, die eine Position des Fahrzeugs innerhalb eines Wegenetzes bestimmen, ohne dabei notwendigerweise die laterale Position auf der Fahrbahn zu berücksichtigen. Beispielweise kann das Höhenprofil der Fahrbahn als Signatur betrachtet und zur Identifikation eines Streckenabschnitts verwendet werden, da die Unregelmäßigkeiten typischerweise statistisch verteilt auftreten und bei ausreichend hoher Genauigkeit und Datenvolumen eine Position entlang der Längserstreckung der Fahrbahn mit hoher Sicherheit und Genauigkeit bestimmt werden kann.In particular, the method can be used in this way to improve known positioning systems that determine a position of the vehicle within a road network, without necessarily taking into account the lateral position on the road. For example, the height profile of the roadway can be considered as a signature and used to identify a road section, since the irregularities typically occur statistically distributed and with sufficiently high accuracy and data volume, a position along the length of the roadway can be determined with high safety and accuracy.

Insbesondere werden der Referenzkartendaten sowohl zur lateralen Positionsbestimmung als auch zur Bestimmung der Position in Längsrichtung verwendet.In particular, the reference map data are used both for lateral position determination and for determining the position in the longitudinal direction.

Bei einer Weiterbildung des Verfahrens wird das Referenz-Höhenprofil und/oder das Ist-Höhenprofil mit einer Auflösung von unter 20 cm, bevorzugt unter 10 cm, erfasst. Insbesondere wird diese Auflösung in vertikaler Richtung, also senkrecht zu Fahrbahn, und/oder lateral, also in eine seitliche Richtung, erreicht. Dadurch wird vorteilhafterweise eine ausreichend genaue Erfassung der Höhenprofile ermöglicht. Die Auflösung muss insbesondere zur Erfassung relevanter lokaler Unebenheiten ausreichen.In a development of the method, the reference height profile and / or the actual height profile is recorded with a resolution of less than 20 cm, preferably less than 10 cm. In particular, this resolution is achieved in the vertical direction, ie perpendicular to the roadway, and / or laterally, ie in a lateral direction. This advantageously allows a sufficiently accurate detection of the height profiles. The resolution must be sufficient in particular for the detection of relevant local unevenness.

In einer Ausbildung werden das Referenz-Höhenprofil und/oder das Ist-Höhenprofil so erfasst, dass Oberflächeneigenschaften der Fahrbahn erfasst werden, etwa die Rauheit der Oberfläche, die beispielsweise durch das Befahren abgenutzt wird. Dies kann die erfassten Daten weiter vervollständigen.In an embodiment, the reference height profile and / or the actual height profile are detected in such a way that surface properties of the roadway are detected, for example the roughness of the surface, which is worn down, for example, by driving on. This can further complete the collected data.

Bei einer weiteren Ausbildung wird ferner das erfasste Referenz-Höhenprofil und/oder Ist-Höhenprofil gemittelt. Dadurch werden die erfassten Daten vorteilhafterweise geglättet, etwa anhand eines gleitenden Durchschnitts, um die Einflüsse von Rauschen und kleinen Messfehlern zu kompensieren. Beispielsweise kann eine Nickbewegung des Fahrzeugs bei der Fahrt über die Fahrbahn zu Abweichungen der Messungen führen. Das Mitteln kann etwa in Längs- und/oder Querrichtung des Fahrbahn erfolgen, etwa anhand einer Glättung über die Breite des Höhenprofils und/oder über mehrere erfasste Höhenprofile, die während der Fahrt des Fahrzeugs auf der Fahrbahn erfasst wurden.In a further embodiment, the detected reference height profile and / or actual height profile is also averaged. This advantageously smoothes the acquired data, such as a moving average, to compensate for the effects of noise and small measurement errors. For example, a pitching movement of the vehicle when driving on the roadway lead to deviations of the measurements. The averaging can take place approximately in the longitudinal and / or transverse direction of the roadway, for example by means of a smoothing across the width of the height profile and / or via a plurality of detected height profiles which were detected while the vehicle was traveling on the roadway.

Bei einer Weiterbildung werden die Referenzkartendaten an einen externen Server übertragen und durch den externen Server gespeichert. Die Referenzkartendaten können dadurch vorteilhafterweise zentral verwaltet und gespeichert werden, um sie dem Fahrzeug unabhängig von dem Referenzfahrzeug zur Verfügung zu stellen.In a further development, the reference card data is transmitted to an external server and stored by the external server. The reference card data can thereby advantageously be centrally managed and stored in order to make it available to the vehicle independently of the reference vehicle.

Beispielweise können die Referenzkartendaten von Einrichtungen des Referenzfahrzeugs erzeugt und an den externen Server übertragen werden. Ferner können die Referenz-Position und das Referenz-Höhenprofil beziehungsweise diesbezügliche Daten an den externen Server übertragen werden und die Referenzkartendaten können durch diesen erzeugt werden. Insbesondere können bei der Erzeugung der Referenzkartendaten durch den externen Server weitere Daten verwendet werden, etwa von weiteren Fahrzeugen erfasste Daten oder andere Daten, die beispielsweise aus einer Datenbank erfasst werden können.For example, the reference map data may be generated by facilities of the reference vehicle and transmitted to the external server. Furthermore, the reference position and the reference altitude profile or related data can be transmitted to the external server and the reference map data can be generated by this. In particular, in the generation of the reference map data by the external server further data can be used, such as data collected by other vehicles or other data that can be detected, for example, from a database.

Bei einer weiteren Ausgestaltung werden ferner anhand des Ist-Höhenprofils neue Referenzkartendaten erzeugt. Dies erlaubt vorteilhafterweise eine Korrektur und/oder eine Aktualisierung der Referenzkartendaten anhand der durch das Fahrzeug erfassten Daten. In a further refinement, new reference map data are also generated on the basis of the actual height profile. This advantageously allows correction and / or updating of the reference map data based on the data collected by the vehicle.

So können etwa die von dem Fahrzeug erfassten Daten, etwa das Ist-Höhenprofil, an den externen Server überragen werden und die Referenzkartendaten können aktualisiert werden. Die Aktualisierung kann auch durch Einrichtungen des Fahrzeugs selbst erfolgen. Beispielsweise kann so die Abnutzung der Fahrbahn berücksichtigt werden, indem die Referenzkartendaten immer wieder an den tatsächlichen Zustand der Fahrbahn angepasst werden.For example, the data captured by the vehicle, such as the actual altitude profile, may be passed to the external server and the reference map data may be updated. The update can also be done by facilities of the vehicle itself. For example, so the wear of the road can be considered by the reference map data are adapted again and again to the actual state of the road.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Übertragung der Referenzkartendaten zwischen mehreren Fahrzeugen direkt oder über ein Netz von Fahrzeugen erfolgen. Auch hier kann eine Aktualisierung der Referenzkartendaten in ähnlicher Weise wie oben beschrieben erfolgen, wobei inkrementelle Aktualisierungen zwischen den Fahrzeugen übertragen werden können, insbesondere betreffend temporäre Veränderungen des Höhenprofils der Fahrbahn.Alternatively or additionally, the reference card data can be transmitted between several vehicles directly or via a network of vehicles. Again, an update of the reference map data can be made in a similar manner as described above, wherein incremental updates between the vehicles can be transmitted, in particular concerning temporary changes in the height profile of the road.

Ferner kann eine Abweichung zwischen dem Referenz-Höhenprofil und dem Ist-Höhenprofil bestimmt werden. Beispielsweise kann bestimmt werden, dass in einem bestimmten Bereich der Längserstreckung der Fahrbahn eine gute Positionsbestimmung möglich ist, während in einem angrenzenden Bereich deutliche Abweichungen der erfassten Höhenprofile detektiert werden. Beispielsweise kann dies auftreten, wenn seit dem Erfassen des Referenz-Höhenprofils ein Schaden aufgetreten ist oder die Fahrbahn renoviert wurde. In diesem Fall kann das Fahrzeug die Rolle des Referenzfahrzeugs übernehmen. Anhand der durch dieses Fahrzeug erfassten Daten können neue Referenzkartendaten erzeugt werden oder es kann die Information erzeugt werden, dass die bestehenden Referenzkartendaten in diesem Bereich nicht verlässlich sind und neue Referenzkartendaten erzeugt werden sollen beziehungsweise die Information, ob ein neues Referenz-Höhenprofil in diesem Bereich erfasst werden soll.Furthermore, a deviation between the reference height profile and the actual height profile can be determined. For example, it can be determined that a good position determination is possible in a certain region of the longitudinal extent of the roadway, while significant deviations of the detected height profiles are detected in an adjacent area. For example, this can occur if damage has occurred since the reference altitude profile was detected or the road has been renovated. In this case, the vehicle can take over the role of the reference vehicle. On the basis of the data collected by this vehicle, new reference map data can be generated or the information can be generated that the existing reference map data in this area are not reliable and new reference map data are to be generated or the information as to whether a new reference altitude profile is detected in this area shall be.

Insbesondere kann überprüft werden, ob die erfasste Abweichung zu einer Veränderung der Referenzkartendaten verwendet werden soll. Beispielsweise kann dazu bestimmt werden, wie viele Fahrzeuge abweichende Ist-Höhenprofile erfasst haben, etwa um eine besonders kurzfristige Beeinträchtigung eines einzelnen Fahrzeugs auszuschließen. Ferner können temporäre Phänomene berücksichtigt werden, etwa eine Wanderbaustelle, die zu einer Änderung der Fahrbahn gegenüber den Referenzkartendaten führt, aber nicht dauerhaft vorgesehen ist. In einem solchen Fall kann nach Wegfall der temporären Änderung zu den ursprünglichen Referenzkartendaten zurückgekehrt werden.In particular, it can be checked whether the detected deviation is to be used for a change of the reference map data. For example, it can be determined how many vehicles have recorded deviating actual height profiles, for example in order to rule out a particularly short-term impairment of an individual vehicle. Furthermore, temporary phenomena may be taken into account, such as a construction site, which leads to a change of the roadway with respect to the reference map data, but is not permanently provided. In such a case, after eliminating the temporary change, it may be returned to the original reference map data.

Ferner können periodische Änderungen der Eigenschaften der Fahrbahn berücksichtigt werden, etwa bedingt durch den Wechsel von Tag und Nacht, niedrigen und hohen Temperaturen oder den wechselnden Jahreszeiten. Dazu können beispielsweise verschiedene Referenzkartendaten für wechselnde Bedingungen vorgesehen sein, ohne dass jedes Mal eine vollständig neue Erfassung notwendig wäre.Furthermore, periodic changes in the characteristics of the roadway can be taken into account, for example due to the change of day and night, low and high temperatures or the changing seasons. For example, different reference map data may be provided for changing conditions without requiring a completely new acquisition each time.

Das erfindungsgemäße System zum Bestimmen einer Position eines Fahrzeugs auf einer Fahrbahn umfasst ein Referenzfahrzeug, das auf der Fahrbahn führbar ist, wobei durch Referenzfahrzeug-Sensoren eine Referenz-Position und ein Referenz-Höhenprofil einer lokalen Umgebung des Referenzfahrzeugs erfassbar sind, wobei das Referenz-Höhenprofil eine lokale Unebenheit der lokalen Umgebung des Referenzfahrzeugs umfasst. Anhand der Referenz-Position und des Referenz-Höhenprofils sind Referenzkartendaten erzeugbar und an das Fahrzeug übertragbar. Das Fahrzeug ist dabei auf der Fahrbahn führbar, wobei durch Fahrzeug-Sensoren ein Ist-Höhenprofil einer lokalen Umgebung des Fahrzeugs erfassbar ist. Durch einen Vergleich des Ist-Höhenprofils mit den Referenzkartendaten ist eine Ist-Position des Fahrzeugs bestimmbar.The system according to the invention for determining a position of a vehicle on a roadway comprises a reference vehicle that can be guided on the roadway, wherein a reference position and a reference altitude profile of a local environment of the reference vehicle can be detected by reference vehicle sensors, wherein the reference altitude profile includes a local unevenness of the local environment of the reference vehicle. Based on the reference position and the reference height profile, reference map data can be generated and transmitted to the vehicle. The vehicle is feasible on the roadway, with an actual height profile of a local environment of the vehicle can be detected by vehicle sensors. By comparing the actual height profile with the reference map data, an actual position of the vehicle can be determined.

Das erfindungsgemäße System ist insbesondere ausgebildet, das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zu implementieren. Das System weist somit dieselben Vorteile auf wie das erfindungsgemäße Verfahren.The system according to the invention is in particular designed to implement the method according to the invention described above. The system thus has the same advantages as the method according to the invention.

Dabei können die Referenzfahrzeug-Sensoren und/oder die Fahrzeug-Sensoren einen Laserscanner, einen Radarsensor, einen Ultraschallsensor oder eine Kamera umfassen. Dadurch kann das Höhenprofil der Fahrbahn vorteilhafterweise besonders einfach anhand an sich bekannter Verfahren erfasst werden.The reference vehicle sensors and / or the vehicle sensors may include a laser scanner, a radar sensor, an ultrasound sensor or a camera. As a result, the height profile of the road can advantageously be detected particularly easily by methods known per se.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.The invention will now be explained by means of embodiments with reference to the drawings.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems, 1 shows an embodiment of the system according to the invention,

2 und 3 zeigen das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems auf einer Fahrbahn, 2 and 3 show the embodiment of the system according to the invention on a roadway,

4 zeigt Referenz-Höhenprofile, wie sie durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst werden, und 4 shows reference height profiles, as they are detected by an embodiment of the method according to the invention, and

5 zeigt die Bestimmung einer Verschiebung zwischen einem Referenz-Höhenprofil und einem Ist-Höhenprofil. 5 shows the determination of a shift between a reference altitude profile and an actual altitude profile.

Mit Bezug zu 1 wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems erläutert.In reference to 1 an embodiment of the system according to the invention will be explained.

Ein Fahrzeug 1 umfasst Fahrzeug-Sensoren 11 und eine mit den Fahrzeug-Sensoren 11 gekoppelte Fahrzeug-Steuereinheit 12. Durch die Fahrzeug-Sensoren 11 sind in einem Fahrzeug-Erfassungsbereich 10 in Fahrtrichtung R vor dem Fahrzeug 1 Daten eines Fahrzeug-Höhenprofils der vor dem Fahrzeug 1 befindlichen Oberfläche erfassbar.A vehicle 1 includes vehicle sensors 11 and one with the vehicle sensors 11 coupled vehicle control unit 12 , Through the vehicle sensors 11 are in a vehicle detection area 10 in direction of travel R in front of the vehicle 1 Data of a vehicle height profile of the front of the vehicle 1 surface can be detected.

In dem Ausführungsbeispiel umfassen die Fahrzeug-Sensoren 11 einen LiDAR-Sensor, bei dem ein Laserstrahl über den Fahrzeug-Erfassungsbereich 10 geschwenkt wird, wobei Pulse ausgesandt werden, die von der Oberfläche im Fahrzeug-Erfassungsbereich 10 reflektiert werden. Dabei wird die Laufzeit der Pulse von der Aussendung bis zum Empfang gemessen und daraus die Entfernung gemessen. Aus einer Reihe solcher Messwerte ergibt sich ein Ist-Höhenprofil der Oberfläche in dem Fahrzeug-Erfassungsbereich 10. Ferner kann die Charakteristik des reflektierten Laserstrahls weitere Informationen liefern, etwa über Eigenschaften der Oberfläche.In the embodiment, the vehicle sensors include 11 a LiDAR sensor with a laser beam over the vehicle detection area 10 is pivoted, wherein pulses are emitted from the surface in the vehicle detection area 10 be reflected. The duration of the pulses is measured from the transmission to the reception and from this the distance is measured. From a series of such measured values results in an actual height profile of the surface in the vehicle detection area 10 , Furthermore, the characteristic of the reflected laser beam can provide further information, such as surface properties.

In weiteren Ausführungsbeispielen werden alternativ oder zusätzlich dazu andere, an sich bekannte Verfahren und Sensoren zur Erfassung des Höhenprofils verwendet, etwa RADAR- oder Ultraschallsensoren.In further exemplary embodiments, alternatively or additionally, other methods known per se and sensors for detecting the height profile are used, for example RADAR or ultrasound sensors.

Die Fahrzeug-Sensoren 11 umfassen in dem Ausführungsbeispiel ferner eine Kamera, durch die Fahrzeug-Bilddaten in dem in Fahrtrichtung R vor dem Fahrzeug 1 liegenden Bereich erfasst werden, der insbesondere den Fahrzeug-Erfassungsbereich 10 umfasst.The vehicle sensors 11 In the embodiment, the camera further comprises a camera through which vehicle image data in the traveling direction R in front of the vehicle 1 lying area, in particular the vehicle detection area 10 includes.

Ein Referenzfahrzeug 2 umfasst in dem gezeigten Beispiel Referenzfahrzeug-Sensoren 21 von prinzipiell der gleichen Art wie die Fahrzeug-Sensoren 11 sowie eine mit diesen gekoppelte Referenzfahrzeug-Steuereinheit 22. Durch die Referenzfahrzeug-Sensoren 21 wird ein Referenz-Höhenprofil in einem Referenzfahrzeug-Erfassungsbereich 20 in Fahrtrichtung R vor dem Referenzfahrzeug 2 erfasst. Auch das Referenzfahrzeug 2 umfasst in dem Beispiel eine Kamera, die Referenzfahrzeug-Bilddaten erfasst, welche den Referenzfahrzeug-Erfassungsbereich 20 umfassen.A reference vehicle 2 includes reference vehicle sensors in the example shown 21 of basically the same kind as the vehicle sensors 11 and a reference vehicle control unit coupled thereto 22 , Through the reference vehicle sensors 21 becomes a reference altitude profile in a reference vehicle detection area 20 in the direction of travel R in front of the reference vehicle 2 detected. Also the reference vehicle 2 in the example, includes a camera that acquires reference vehicle image data that includes the reference vehicle detection area 20 include.

Das Auflösungsvermögen der Fahrzeug-Sensoren 11 und der Referenzfahrzeug-Sensoren 21 ist insbesondere so gewählt, dass eine ausreichend genaue Erfassung des Ist-Höhenprofils 10e beziehungsweise des Referenz-Höhenprofils möglich ist, wie es später mit Bezug zu 5 erläutert wird. Insbesondere beträgt die Auflösung in Querrichtung der Fahrbahn 4 unter 1 m, bevorzugt unter 50 cm, besonders bevorzugt unter 20 cm. Dies ist also die Auflösung betreffend den Abstand der Messpunkte von den Fahrzeug-Sensoren 11. Die Auflösung in einer Richtung senkrecht zur Fahrbahnoberfläche, das heißt betreffend die Auflösung der Höhe, ist so gewählt, dass typische Werte der Neigung der Fahrbahn 4 sowie Bodenwellen, Fahrrillen und weitere charakteristische Merkmale erkennbar sind. Sie beträgt insbesondere unter 20 cm, bevorzugt unter 10 cm.The resolution of the vehicle sensors 11 and the reference vehicle sensors 21 is particularly chosen so that a sufficiently accurate detection of the actual height profile 10e or the reference height profile is possible, as it later with reference to 5 is explained. In particular, the resolution in the transverse direction of the roadway 4 less than 1 m, preferably less than 50 cm, more preferably less than 20 cm. So this is the resolution concerning the distance of the measuring points from the vehicle sensors 11 , The resolution in a direction perpendicular to the road surface, that is relating to the resolution of the height, is chosen such that typical values of the slope of the road 4 as well as bumps, grooves and other characteristic features are recognizable. It is in particular less than 20 cm, preferably less than 10 cm.

Die Fahrzeug-Steuereinheit 12 und die Referenzfahrzeug-Steuereinheit 22 sind wenigstens zeitweise datentechnisch mit einem externen Server 3 verbunden. Diese datentechnische Verbindung kann auf verschiedene, an sich bekannte Arten hergestellt werden, insbesondere durch eine Verbindung mit dem Internet über ein Mobilfunknetz. Anhand der datentechnischen Verbindung können Daten zwischen dem externen Server 3 und dem Fahrzeug 1 beziehungsweise dem Referenzfahrzeug 2 ausgetauscht werden. Ferner kann durch den externen Server 3 ein Datenaustausch zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Referenzfahrzeug 2 durchgeführt werden. Ferner kann der externe Server 3 Daten speichern und es können dort gespeicherte Daten durch das Fahrzeug 1 und das Referenzfahrzeug 2 abgerufen werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist alternativ oder zusätzlich ein direkter Datenaustausch zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Referenzfahrzeug 2 vorgesehen.The vehicle control unit 12 and the reference vehicle control unit 22 are at least temporarily data technology with an external server 3 connected. This data link can be made in various ways known per se, in particular by connection to the Internet via a mobile radio network. The data connection can be used to transfer data between the external server 3 and the vehicle 1 or the reference vehicle 2 be replaced. Furthermore, through the external server 3 a data exchange between the vehicle 1 and the reference vehicle 2 be performed. Furthermore, the external server 3 Store data and it can store data stored there by the vehicle 1 and the reference vehicle 2 be retrieved. In a further embodiment, alternatively or additionally, a direct data exchange between the vehicle 1 and the reference vehicle 2 intended.

Mit Bezug zu den 2, 3 und 4 wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Dabei wird von dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems ausgegangen.Related to the 2 . 3 and 4 an embodiment of the method according to the invention will be explained. It is assumed that the above-described embodiment of the system according to the invention.

Das Referenzfahrzeug 2 und das Fahrzeug 1 befahren die Fahrbahn 4 in der gleichen Fahrtrichtung R. An aufeinander folgenden Positionen entlang der Fahrbahn 4 sind Referenz-Positionen x1, x2, x3, x4 durch gestrichelte Linien angedeutet, wobei darauf hingewiesen sei, dass die in der beispielhaften Darstellung angedeuteten räumlichen Verhältnisse und Größenverhältnisse rein beispielhaft zu verstehen sind. Im dargestellten Fall befinden sie sich gleichzeitig auf der Fahrbahn 4, sie können diese allerdings auch zu verschiedenen Zeitpunkten befahren. In jedem Fall befährt jedoch das Referenzfahrzeug 2 die Fahrbahn vordem Fahrzeug 1.The reference vehicle 2 and the vehicle 1 drive on the road 4 in the same direction R. At successive positions along the roadway 4 are reference positions x 1 , x 2 , x 3 , x 4 indicated by dashed lines, it being understood that the indicated in the exemplary representation spatial relationships and proportions are to be understood purely by way of example. In the case shown, they are simultaneously on the road 4 but you can also use them at different times. In any case, however, travels the reference vehicle 2 the road ahead of the vehicle 1 ,

Beim den Referenz-Positionen x1, x2, x3, x4 erfasst das Referenzfahrzeug 2 jeweils Referenz-Höhenprofile 20a, 20b, 20c, 20d, 20e im Referenzfahrzeug-Erfassungsbereich 20. Vier solcher Referenz-Höhenprofile 20a, 20b, 20c, 20d sind in 4 dargestellt. Dabei werden in dem Ausführungsbeispiel die Referenz-Positionen x1, x2, x3, x4 nach an sich bekannter Art erfasst, etwa mittels eines GPS-Moduls in Kombination mit einem Trägheitsnavigationssystem. Anhand der Referenz-Positionen x1, x2, x3, x4 und Referenz-Höhenprofile 20a, 20b, 20c, 20d werden Referenzkartendaten erzeugt, die in dem Beispiel die erfassten Daten der Referenz-Höhenprofile 20a, 20b, 20c, 20d, 20e mit den dazugehörigen Referenz-Positionen x1, x2, x3, x4 umfassen.The reference vehicle detects the reference positions x 1 , x 2 , x 3 , x 4 2 each reference height profiles 20a . 20b . 20c . 20d . 20e in the reference vehicle detection area 20 , Four such reference altitude profiles 20a . 20b . 20c . 20d are in 4 shown. In the exemplary embodiment, the reference positions x 1 , x 2 , x 3 , x 4 are detected in a manner known per se, for example by means of a GPS module in combination with an inertial navigation system. Based on the reference positions x 1 , x 2 , x 3 , x 4 and reference height profiles 20a . 20b . 20c . 20d reference map data is generated, which in the example is the acquired data of the reference altitude profiles 20a . 20b . 20c . 20d . 20e with the associated reference positions x 1 , x 2 , x 3 , x 4 include.

In weiteren Ausführungsbeispielen werden die Referenz-Höhenprofile 20a, 20b, 20c, 20d, 20e in diesem Schritt bereits vorverarbeitet, wobei anhand lokaler Unebenheiten der Fahrbahn 4 charakteristische Merkmale erkannt und ihre Positionen relativ zur Quererstreckung y der Fahrbahn 4 bestimmt werden. Dabei werden beispielsweise Leitplanken und Bordsteine, aber auch Spurrillen, Teernarben, Bodenwellen und weitere Unebenheiten sowie globale Eigenschaften der Oberfläche der Fahrbahn 4, etwa eine Neigung der Fahrbahn 4, bestimmt. Die Referenzkartendaten umfassen in diesem Fall die charakteristischen Merkmale und ihre lateralen Positionen alternativ oder zusätzlich zu den vollständigen Referenz-Höhenprofilen 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, anhand derer diese bestimmt wurden.In further embodiments, the reference altitude profiles 20a . 20b . 20c . 20d . 20e pre-processed in this step, based on local unevenness of the road 4 characteristic features detected and their positions relative to the transverse extent y of the roadway 4 be determined. In this case, for example, crash barriers and curbs, but also ruts, tar scars, bumps and other bumps and global characteristics of the surface of the road 4 , about a slope of the road 4 , certainly. The reference map data in this case include the characteristic features and their lateral positions alternatively or in addition to the complete reference height profiles 20a . 20b . 20c . 20d . 20e by which they were determined.

In ähnlicher Weise erfassen die Fahrzeug-Sensoren 11 im Fahrzeug-Erfassungsbereich 10 ein Ist-Höhenprofil 10e. Dabei kann ferner eine Erkennung charakteristischer Merkmale des Ist-Höhenprofils 10e durchgeführt werden, analog zu dem oben für das Referenzfahrzeug 2 beschriebenen Verfahren. In dem Ausführungsbeispiel umfassen die Fahrzeug-Sensoren 11 ferner ein GPS-Moduls zur satellitengestützten Positionsbestimmung. Anhand der Daten des GPS-Moduls wird die Position insbesondere in Richtung der Längserstreckung x der Fahrbahn 4 mit einer Genauigkeit von einigen Metern bestimmt und es werden Referenzkartendaten von dem externen Server 3 abgerufen, die für diesen Bereich relevante Referenz-Höhenprofile 20a, 20b, 20c, 20d, 20e beziehungsweise die Daten über die charakteristischen Merkmale der relevanten Referenz-Höhenprofile 20a, 20b, 20c, 20d, 20e umfassen. Alternativ oder zusätzlich wird ferner ein Trägheitsnavigationssystem genutzt, bei dem die Position des Fahrzeugs 1 anhand seiner Bewegung relativ zu einem Startpunkt bestimmt wird.Similarly, the vehicle sensors detect 11 in the vehicle detection area 10 an actual height profile 10e , In addition, a recognition of characteristic features of the actual height profile 10e be carried out, analogous to the above for the reference vehicle 2 described method. In the embodiment, the vehicle sensors include 11 Furthermore, a GPS module for satellite-based position determination. Based on the data of the GPS module, the position is in particular in the direction of the longitudinal extent x of the road 4 with an accuracy of a few meters and it will be reference card data from the external server 3 retrieved the reference altitude profiles relevant to this area 20a . 20b . 20c . 20d . 20e or the data on the characteristic features of the relevant reference altitude profiles 20a . 20b . 20c . 20d . 20e include. Alternatively or additionally, an inertial navigation system is used in which the position of the vehicle 1 determined by its movement relative to a starting point.

Die erzeugten Referenzkartendaten werden an das Fahrzeug 1 übertragen, wobei die Übertragung über den externen Server 3 erfolgt, wie bereits oben mit Bezug zu 1 beschrieben. Der externe Server 3 speichert die Referenzkartendaten und stellt sie den Fahrzeug 1, insbesondere auf Abruf, zur Verfügung.The generated reference map data is sent to the vehicle 1 Transfer, with the transfer via the external server 3 as already mentioned above with reference to 1 described. The external server 3 stores the reference card data and puts it the vehicle 1 especially on call.

In dem Ausführungsbeispiel ist ferner eine Aktualisierung der auf dem Server 3 gespeicherten Referenzkartendaten anhand der von den Fahrzeug-Sensoren 11 erfassten Daten vorgesehen. Dazu wird bestimmt, ob und in welcher Weise Abweichungen zwischen den Referenzkartendaten und den erfassten Daten vorliegen. Es kann anhand der Abweichungen bestimmt werden, ob eine Aktualisierung der Referenzkartendaten vorgenommen werden soll, etwa um die fortschreitende Abnutzung der Fahrbahn 4 oder nach einer Renovierung eines Abschnitts der Fahrbahn 4 das veränderte Höhenprofil zu berücksichtigen.In the embodiment, an update is also on the server 3 stored reference map data on the basis of the vehicle sensors 11 recorded data. For this purpose, it is determined whether and in what way deviations exist between the reference map data and the acquired data. It can be determined on the basis of the deviations whether an updating of the reference map data is to be carried out, for example the progressive wear of the roadway 4 or after a renovation of a section of the carriageway 4 to consider the changed height profile.

Durch die Fahrzeug-Steuereinheit 12 werden die Referenzkartendaten mit dem erfassten Ist-Höhenprofil 10e verglichen und es wird ein Versatz (offset) Δy bestimmt, der die Differenz zwischen der lateralen Position des Referenzfahrzeugs 2 und des Fahrzeugs 1 angibt. Die Bestimmung des Versatzes Δy ist unten genauer erläutert. Aus dem Versatz Δy ergibt sich somit eine genaue Lokalisierung des Fahrzeugs in lateraler Richtung y der Fahrbahn 4.Through the vehicle control unit 12 become the reference map data with the acquired actual altitude profile 10e and an offset Δy is determined which is the difference between the lateral position of the reference vehicle 2 and the vehicle 1 indicates. The determination of the offset Δy is explained in more detail below. The offset Δy thus results in a precise localization of the vehicle in the lateral direction y of the roadway 4 ,

Wie oben beschrieben, werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auch Bilddaten erfasst. Diese werden mittels an sich bekannter Bildverarbeitungsverfahren ausgewertet und es wird etwa bestimmt, ob das jeweils erfasste Höhenprofil der Fahrbahn 4 durch auf der Fahrbahn 4 liegende Objekte verfälscht wird, insbesondere wenn diese Objekte nur temporär vorhanden sind. Dies kann etwa bei Gegenständen wie Kies, Laub, oder Abfällen der Fall sein. Ferner können auch witterungsbedingte Einflüsse erkannt und berücksichtigt werden, etwa Schnee auf der Fahrbahn oder Wasserpfützen, die zu einer Veränderung des erfassten Höhenprofils der Fahrbahnoberfläche führen können. Falls eine Aktualisierung der Referenzkartendaten vorgesehen ist, kann dies auch in Abhängigkeit von den Bilddaten erfolgen, etwa wenn erkannt wird, ob eine Veränderung des Ist-Höhenprofils 10e gegenüber dem zu einem früheren Zeitpunkt erfassten Referenz-Höhenprofil 20a, 20b, 20c, 20d, 20e dauerhafter oder temporärer Natur sind.As described above, image data is also detected in the illustrated embodiment. These are evaluated by means of image processing methods known per se, and it is determined, for example, whether the respectively detected height profile of the roadway 4 by on the roadway 4 lying objects is falsified, especially if these objects are only temporary. This can be the case with objects such as gravel, leaves or waste. Furthermore, weather-related influences can be detected and taken into account, such as snow on the road or puddles of water, which can lead to a change in the detected height profile of the road surface. If an update of the reference map data is provided, this can also be done in dependence on the image data, for example if it is detected whether a change of the actual height profile 10e compared to the reference altitude profile recorded earlier 20a . 20b . 20c . 20d . 20e permanent or temporary nature.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Position einer Fahrbahnbegrenzung, insbesondere einer Leitplanke, der Fahrbahn 4 erfasst und anhand von nacheinander erfassten Höhenprofilen wird erfasst, wie die Fahrbahnbegrenzung relativ zur Fahrbahn 4 verläuft. Dabei werden insbesondere Variationen des Abstands einer Leitplanke relativ zur Fahrbahn 4 erfasst, wie sie sich typischerweise aus praktischen Gründen des Straßenbaus ergeben. Der Verlauf des Abstands kann dabei anhand mehrerer erfasster Referenz-Höhenprofile 20a, 20b, 20c, 20d, 20e erfasst werden und als charakteristisches Merkmal verwendet werden.In a further embodiment, the position of a roadway boundary, in particular a guard rail, the roadway 4 recorded and on the basis of successively recorded height profiles is detected as the road boundary relative to the road 4 runs. In particular, variations of the distance of a guardrail relative to the roadway 4 captured, as they typically arise for practical reasons of road construction. The course of the distance can be based on several recorded reference height profiles 20a . 20b . 20c . 20d . 20e be detected and used as a characteristic feature.

In weiteren Ausführungsbeispielen erfolgt eine Lokalisierung des Fahrzeugs 1 entlang der Längserstreckung x der Fahrbahn 4. Dazu wird das erfasste Ist-Höhenprofil 10a mit entlang der Längserstreckung x erfassten Referenz-Höhenprofilen 20a, 20b, 20c, 20d, 20e verglichen und ein Referenz-Höhenprofil 20a, 20b, 20c, 20d, 20e wird ermittelt. Die diesem Referenz-Höhenprofil 20a, 20b, 20c, 20d, 20e zugeordnete Referenz-Position x1, x2, x3, x4 wird als aktuelle Ist-Position bestimmt. Dabei wird insbesondere der potentielle Versatz Δy der Höhenprofile zueinander berücksichtigt. In further embodiments, a localization of the vehicle takes place 1 along the longitudinal extent x of the roadway 4 , For this purpose, the detected actual height profile 10a with reference height profiles recorded along the longitudinal extent x 20a . 20b . 20c . 20d . 20e compared and a reference altitude profile 20a . 20b . 20c . 20d . 20e is determined. The this reference altitude profile 20a . 20b . 20c . 20d . 20e assigned reference position x 1 , x 2 , x 3 , x 4 is determined as the current actual position. In particular, the potential offset Δy of the height profiles is taken into account.

In weiteren Ausführungsbeispielen werden zur Bestimmung einer Ist-Position relativ zur Längserstreckung x der Fahrbahn 4 mehrere an verschiedenen, insbesondere aufeinanderfolgenden Ist-Positionen erfasste Ist-Höhenprofile 10e zusammengefasst und mit verschiedenen Referenz-Positionen x1, x2, x3, x4 zugeordneten Referenzkartendaten verglichen. Dies kann etwa eine besonders sichere Bestimmung der Ist-Position erlauben, da hier die Daten mehrerer Höhenprofile berücksichtigt werden.In further exemplary embodiments, the determination of an actual position relative to the longitudinal extent x of the roadway 4 several at different, in particular successive actual positions detected actual height profiles 10e summarized and compared with different reference positions x 1 , x 2 , x 3 , x 4 associated reference card data. This may allow, for example, a particularly reliable determination of the actual position, since here the data of several height profiles are taken into account.

In weiteren Ausführungsbeispielen werden die erfassten Referenz-Höhenprofile 20a, 20b, 20c, 20d, 20e und/oder Ist-Höhenprofile 10e geglättet oder gemittelt, wobei beispielsweise ein gleitender Durchschnitt entlang der Richtung der Breitenerstreckung y und/oder der Längserstreckung x der Fahrbahn 4 gebildet wird. Auf diese Weise kann Rauschen bei der Detektion oder es können kleinere Abweichungen, etwa durch Objekte auf der Straße, unterdrückt werden.In further embodiments, the detected reference altitude profiles 20a . 20b . 20c . 20d . 20e and / or actual height profiles 10e smoothed or averaged, wherein, for example, a moving average along the direction of the width extension y and / or the longitudinal extension x of the roadway 4 is formed. In this way, noise in the detection or it can be minor deviations, such as objects on the road, suppressed.

Mit Bezug zu 5 wird die Bestimmung einer Verschiebung zwischen einem Referenz-Höhenprofil und einem Ist-Höhenprofil erläutert. Dabei wird von dem oben erläuterten erfindungsgemäßen System und Verfahren ausgegangen.In reference to 5 the determination of a shift between a reference altitude profile and an actual altitude profile is explained. It is assumed that the above-described inventive system and method.

Dargestellt sind ein Referenz-Höhenprofil 20e, das von dem Referenzfahrzeug 2 erfasst wurde, und ein Ist-Höhenprofil 10e, das von dem Fahrzeug 1 erfasst wurde. Das Referenzfahrzeug 2 und das Fahrzeug 1 befahren nicht genau die gleiche Trajektorie auf der Fahrbahn 4, sondern insbesondere ihre lateralen Positionen relativ zur Quererstreckungsrichtung y der Fahrbahn 4 unterscheiden sich. Die Höhenprofile, die in Richtung der Quererstreckung y erfasst werden, sind daher aus der Perspektive des Referenzfahrzeugs 2 und des Fahrzeugs 1 relativ zueinander verschoben.Shown are a reference altitude profile 20e that of the reference vehicle 2 was recorded, and an actual altitude profile 10e that of the vehicle 1 was recorded. The reference vehicle 2 and the vehicle 1 do not drive exactly the same trajectory on the road 4 , but in particular their lateral positions relative to the transverse direction of extension y of the roadway 4 differ. The height profiles, which are detected in the direction of the transverse extent y, are therefore from the perspective of the reference vehicle 2 and the vehicle 1 shifted relative to each other.

Der Versatz der Höhenprofile 10e, 20e zueinander ist in 5 als Δy bezeichnet und kann etwa anhand charakteristischer Merkmale 5a, 5b, 5c, die sowohl im Referenz-Höhenprofil 20e als auch im Ist-Höhenprofil 10e detektiert werden, bestimmt werden. Dies ist anhand von Pfeilen 6a, 6b, 6c dargestellt, welche die Verschiebung Δy der charakteristischen Merkmale 5a, 5b, 5c zueinander verdeutlichen. Anhand der Verschiebung Δy kann die laterale Position des Fahrzeugs 1 bestimmt werden, wobei zunächst eine laterale Position relativ zur Position des Referenzfahrzeugs 2 bestimmt wird und anhand dieser relativen Position eine absolute laterale Position des Fahrzeugs 1 bestimmt werden kann, sofern die absolute laterale Position des Referenzfahrzeugs 2 bekannt ist.The offset of the height profiles 10e . 20e each other is in 5 as Δy and can be based on characteristic features 5a . 5b . 5c that are both in the reference altitude profile 20e as well as in the actual height profile 10e be detected. This is by arrows 6a . 6b . 6c representing the displacement Δy of the characteristic features 5a . 5b . 5c clarify each other. Based on the displacement Δy, the lateral position of the vehicle 1 be determined, wherein first a lateral position relative to the position of the reference vehicle 2 is determined and based on this relative position an absolute lateral position of the vehicle 1 can be determined, provided the absolute lateral position of the reference vehicle 2 is known.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrzeugvehicle
22
Referenzfahrzeugreference vehicle
33
Externer ServerExternal server
44
Fahrbahnroadway
5a, 5b, 5c5a, 5b, 5c
Charakteristische MerkmaleCharacteristic features
6a, 6b, 6c6a, 6b, 6c
Pfeilearrows
1010
Fahrzeug-ErfassungsbereichVehicle detection range
10e10e
Ist-HöhenprofilActual height profile
1111
Fahrzeug-SensorenVehicle sensors
1212
Fahrzeug-SteuereinheitVehicle control unit
2020
Referenzfahrzeug-ErfassungsbereichReference vehicle detection range
20a, 20b, 20c, 20d, 20e20a, 20b, 20c, 20d, 20e
Referenz-HöhenprofilReference height profile
2121
Referenzfahrzeug-SensorenReference vehicle sensors
2222
Referenzfahrzeug-SteuereinheitReference vehicle control unit
RR
Fahrtrichtungdirection of travel
xx
Längserstreckunglongitudinal extension
yy
Quererstreckung, laterale RichtungTransverse extension, lateral direction
x1, x2, x3, x4 x 1 , x 2 , x 3 , x 4
Referenz-PositionReference position
ΔyDy
Versatz, OffsetOffset, offset

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010055371 A1 [0004] DE 102010055371 A1 [0004]

Claims (15)

Verfahren zum Bestimmen einer Position eines Fahrzeugs (1) auf einer Fahrbahn (4), wobei ein Referenzfahrzeug (2) auf der Fahrbahn (4) geführt wird, wobei durch Referenzfahrzeug-Sensoren (21) eine Referenz-Position (x1, x2, x3, x4) und ein Referenz-Höhenprofil (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) einer lokalen Umgebung des Referenzfahrzeugs (2) erfasst werden, wobei das Referenz-Höhenprofil (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) eine lokale Unebenheit der lokalen Umgebung des Referenzfahrzeugs (2) umfasst, anhand der Referenz-Position (x1, x2, x3, x4) und des Referenz-Höhenprofils (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) Referenzkartendaten erzeugt und an das Fahrzeug (1) übertragen werden, das Fahrzeug (1) auf der Fahrbahn (4) geführt wird, wobei durch Fahrzeug-Sensoren (11) ein Ist-Höhenprofil (10e) einer lokalen Umgebung des Fahrzeugs (1) erfasst wird, durch einen Vergleich des Ist-Höhenprofils (10e) mit den Referenzkartendaten eine Ist-Position des Fahrzeugs (1) bestimmt wird.Method for determining a position of a vehicle ( 1 ) on a roadway ( 4 ), where a reference vehicle ( 2 ) on the road ( 4 ), whereby by reference vehicle sensors ( 21 ) a reference position (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) and a reference height profile ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) of a local environment of the reference vehicle ( 2 ), the reference altitude profile ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) a local unevenness of the local environment of the reference vehicle ( 2 ), based on the reference position (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) and the reference height profile ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) Reference card data and to the vehicle ( 1 ), the vehicle ( 1 ) on the road ( 4 ), whereby by vehicle sensors ( 11 ) an actual height profile ( 10e ) of a local environment of the vehicle ( 1 ) is detected by comparing the actual height profile ( 10e ) with the reference map data an actual position of the vehicle ( 1 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenz-Höhenprofil (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) und/oder das Ist-Höhenprofil (10e) ferner eine Neigung der Fahrbahn (4) umfasst.Method according to claim 1, characterized in that the reference height profile ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) and / or the actual height profile ( 10e ) further a slope of the roadway ( 4 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Position des Fahrzeugs (1) ferner anhand eines Trägheitsnavigationssystems und/oder eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems bestimmt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the actual position of the vehicle ( 1 ) is further determined by means of an inertial navigation system and / or a satellite-based positioning system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Referenz-Höhenprofils (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) charakteristische Merkmale bestimmt werden und die Referenzkartendaten die bestimmten charakteristischen Merkmale umfassen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that based on the reference height profile ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) characteristic features are determined and the reference map data comprise the determined characteristic features. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristischen Merkmale eine seitliche Begrenzung und/oder eine Rille der Fahrbahn (4) umfassen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the characteristic features a lateral boundary and / or a groove of the roadway ( 4 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Referenzfahrzeug-Sensoren (21) ferner Referenzfahrzeug-Bilddaten der Fahrbahn (4) erfasst werden und die Referenzkartendaten ferner anhand der Referenzfahrzeug-Bilddaten erzeugt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that by the reference vehicle sensors ( 21 ) further reference vehicle image data of the roadway ( 4 ) and the reference map data is further generated from the reference vehicle image data. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Fahrzeug-Sensoren (11) ferner Fahrzeug-Bilddaten der Fahrbahn (4) erfasst werden und anhand der Fahrzeug-Bilddaten Objekte auf der Fahrbahn (4) erkannt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that by the vehicle sensors ( 11 ) further vehicle image data of the roadway ( 4 ) and based on the vehicle image data objects on the roadway ( 4 ) be recognized. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vergleich des Ist-Höhenprofils (10e) mit den Referenzkartendaten eine Verschiebung des Ist-Höhenprofils (10e) gegenüber dem Referenz-Höhenprofil (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when comparing the actual height profile ( 10e ) with the reference map data a shift of the actual height profile ( 10e ) compared to the reference height profile ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenz-Höhenprofil (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) und das Ist-Höhenprofil (10e) entlang einer Quererstreckung (y) der Fahrbahn (4) erfasst werden und die Ist-Position des Fahrzeugs (1) relativ zur Quererstreckung (y) der Fahrbahn (4) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference height profile ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) and the actual height profile ( 10e ) along a transverse extent (y) of the roadway ( 4 ) and the actual position of the vehicle ( 1 ) relative to the transverse extent (y) of the roadway ( 4 ) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzkartendaten eine Vielzahl von Referenzpositionen (x1, x2, x3, x4) und Referenz-Höhenprofilen (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) entlang einer Längserstreckung (x) der Fahrbahn (4) umfassen und die Ist-Position des Fahrzeugs (1) relativ zur Längserstreckung (x) der Fahrbahn (4) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference map data has a multiplicity of reference positions (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) and reference height profiles ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) along a longitudinal extent (x) of the roadway ( 4 ) and the actual position of the vehicle ( 1 ) relative to the longitudinal extent (x) of the roadway ( 4 ) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenz-Höhenprofil (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) und/oder das Ist-Höhenprofil (10e) mit einer Auflösung von unter 20 cm, besonders bevorzugt unter 10 cm, erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference height profile ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) and / or the actual height profile ( 10e ) is detected with a resolution of less than 20 cm, more preferably less than 10 cm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner das erfasste Referenz-Höhenprofil (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) und/oder Ist-Höhenprofil (10e) gemittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that furthermore the detected reference height profile ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) and / or actual height profile ( 10e ) is averaged. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzkartendaten an einen externen Server (3) übertragen und durch den externen Server (3) gespeichert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference card data to an external server ( 3 ) and transmitted by the external server ( 3 ) get saved. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner anhand des Ist-Höhenprofils (10e) neue Referenzkartendaten erzeugt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that further based on the actual height profile ( 10e ) new reference map data are generated. System zum Bestimmen einer Position eines Fahrzeugs (1) auf einer Fahrbahn (4) mit einem Referenzfahrzeug (2), das auf der Fahrbahn (4) führbar ist, wobei durch Referenzfahrzeug-Sensoren (21) eine Referenz-Position (x1, x2, x3, x4) und ein Referenz-Höhenprofil (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) einer lokalen Umgebung des Referenzfahrzeugs (2) erfassbar sind, wobei das Referenz-Höhenprofil (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) eine lokale Unebenheit der lokalen Umgebung des Referenzfahrzeugs (2) umfasst, anhand der Referenz-Position (x1, x2, x3, x4) und des Referenz-Höhenprofils (20a, 20b, 20c, 20d, 20e) Referenzkartendaten erzeugbar und an das Fahrzeug (1) übertragbar sind, das Fahrzeug (1) auf der Fahrbahn (4) führbar ist, wobei durch Fahrzeug-Sensoren (11) ein Ist-Höhenprofil (10e) einer lokalen Umgebung des Fahrzeugs (1) erfassbar ist, durch einen Vergleich des Ist-Höhenprofils (10e) mit den Referenzkartendaten eine Ist-Position des Fahrzeugs (1) bestimmbar ist.System for determining a position of a vehicle ( 1 ) on a roadway ( 4 ) With a reference vehicle ( 2 ), which is on the road ( 4 ) is feasible, whereby by reference vehicle sensors ( 21 ) a reference position (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) and a reference height profile ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) of a local environment of the reference vehicle ( 2 ), the reference altitude profile ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) a local unevenness of the local environment of the reference vehicle ( 2 ), based on the reference position (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) and the reference height profile ( 20a . 20b . 20c . 20d . 20e ) Reference card data can be generated and sent to the vehicle ( 1 ) are transferable, the vehicle ( 1 ) on the road ( 4 ) is feasible, whereby by vehicle sensors ( 11 ) an actual height profile ( 10e ) of a local environment of the vehicle ( 1 ) can be detected by comparing the actual height profile ( 10e ) with the reference map data an actual position of the vehicle ( 1 ) is determinable.
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