DE102020201501A1 - Method for determining the position of a vehicle when creating a map of the surroundings - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs (100) beim Erstellen einer Umgebungskarte (110). Das Verfahren umfasst einen Schritt des Einlesens. Zudem umfasst das Verfahren einen Schritt des Eintragens und zusätzlich oder alternativ zum Schritt des Eintragens einen Schritt des Bestimmens. Im Schritt des Einlesens wird ein Untergrundsignal (130) eingelesen. Das Untergrundsignal (130) repräsentiert zumindest ein ortsfestes Merkmal (135) eines Untergrunds des Fahrzeugs (100). Im Schritt des Eintragens wird das zumindest eine ortsfeste Merkmal (135) des Untergrunds des Fahrzeugs (100) unter Verwendung des Untergrundsignals (130) und eines Positionssignals (140) in die Umgebungskarte (110) eingetragen, um die Umgebungskarte (110) zu erweitern. Das Positionssignal (140) repräsentiert eine erfasste Position des Fahrzeugs (100). Im Schritt des Bestimmens wird unter Verwendung des Untergrundsignals (130) und der Umgebungskarte (110) eine kartenbasierte Position des Fahrzeugs (100) bestimmt.The invention relates to a method for determining the position of a vehicle (100) when creating an environment map (110). The method comprises a step of reading in. In addition, the method comprises a step of entering and, in addition or as an alternative to the step of entering, a step of determining. In the reading-in step, a background signal (130) is read in. The background signal (130) represents at least one stationary feature (135) of a background of the vehicle (100). In the step of entering, the at least one stationary feature (135) of the ground of the vehicle (100) is entered in the environment map (110) using the background signal (130) and a position signal (140) in order to expand the environment map (110). The position signal (140) represents a detected position of the vehicle (100). In the determination step, a map-based position of the vehicle (100) is determined using the background signal (130) and the environment map (110).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs beim Erstellen einer Umgebungskarte.The present invention relates to a method for determining the position of a vehicle when creating a map of the surroundings.

Zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs beim Erstellen einer Umgebungskarte ist es möglich, einen Algorithmus zur simultanen Positionsbestimmung und Kartenerstellung, einen sogenannten „SLAM- Algorithmus“ zu verwenden, beispielsweise basierend auf LiDAR-Sensorik oder Odometrie. Die Positionsgenauigkeit kann dabei abhängig sein von Umgebungsfaktoren wie Wetterumstände sowie von einer Genauigkeit verwendeter Sensordaten.To determine the position of a vehicle when creating a map of the surroundings, it is possible to use an algorithm for simultaneous position determination and map creation, a so-called “SLAM algorithm”, for example based on LiDAR sensors or odometry. The position accuracy can be dependent on environmental factors such as weather conditions and on the accuracy of the sensor data used.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs beim Erstellen einer Umgebungskarte und eine verbesserte Vorrichtung zur Positionsbestimmung beim Erstellen einer Umgebungskarte für ein Fahrzeug gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention creates an improved method for determining the position of a vehicle when creating a map of the surroundings and an improved device for determining position when creating a map of the surroundings for a vehicle according to the main claims. Advantageous refinements result from the subclaims and the following description.

Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass zur Verbesserung einer Genauigkeit der Lokalisation des Fahrzeugs ein charakteristisches ortsfestes Merkmal eines Untergrunds des Fahrzeugs, beispielsweise einen bestimmten Fahrbahnverlauf oder eine Fahrbahnbeschaffenheit, mit einer erfassten Position des Fahrzeugs verknüpft werden kann, und zum Erweitern einer Umgebungskarte verwendet werden kann. Zusätzlich oder alternativ dazu kann unter Verwendung eines solchen Merkmals und der Umgebungskarte durch ein Abgleichen des Merkmals mit bereits eingetragenen Merkmalen eine aktuelle Position des Fahrzeugs bestimmt werden. Vorteilhafterweise ist es dadurch möglich, einen aktuellen Untergrund des Fahrzeugs im Abgleich mit der Umgebungskarte wiederzuerkennen, was die Positionsgenauigkeit bei der Lokalisation des Fahrzeugs erhöht. Vorteilhafterweise ist dies unter Verwendung von vorhandener Sensorik des Fahrzeugs möglich, was kostensparend ist. Zudem ist der hier vorgestellte Ansatz durch die Verwendung des Merkmals bezüglich des Untergrunds des Fahrzeugs vorteilhafterweise auch bei für eine Umgebungssensorik des Fahrzeugs widrigen Wetterverhältnissen wie Nebel oder Niederschlägen ausführbar.The approach presented here is based on the knowledge that in order to improve the accuracy of the localization of the vehicle, a characteristic, stationary feature of a surface of the vehicle, for example a certain course of the road or a road surface, can be linked to a recorded position of the vehicle, and to expand a map of the surroundings can be used. Additionally or alternatively, a current position of the vehicle can be determined using such a feature and the environment map by comparing the feature with features that have already been entered. This advantageously makes it possible to recognize a current background of the vehicle in comparison with the map of the surroundings, which increases the positional accuracy when localizing the vehicle. This is advantageously possible using existing sensors in the vehicle, which saves costs. In addition, the approach presented here can advantageously also be carried out in adverse weather conditions such as fog or precipitation for an environmental sensor system of the vehicle by using the feature relating to the ground of the vehicle.

Ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs beim Erstellen einer Umgebungskarte umfasst zumindest einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Eintragens. Zusätzlich oder alternativ dazu umfasst das Verfahren den Schritt des Einlesens und einen Schritt des Bestimmens. Im Schritt des Einlesens wird ein Untergrundsignal eingelesen. Das Untergrundsignal repräsentiert zumindest ein ortsfestes Merkmal eines Untergrunds des Fahrzeugs. Im Schritt des Eintragens wird unter Verwendung des Untergrundsignals und eines Positionssignals, das eine erfasste Position des Fahrzeugs repräsentiert, das zumindest eine ortsfeste Merkmal des Untergrunds des Fahrzeugs in die Umgebungskarte eingetragen, um die Umgebungskarte zu erweitern. Im Schritt des Bestimmens wird unter Verwendung des Untergrundsignals und der Umgebungskarte eine kartenbasierte Position des Fahrzeugs bestimmt.A method for determining the position of a vehicle when creating an environment map comprises at least one step of reading in and one step of entering. Additionally or alternatively, the method includes the step of reading in and a step of determining. In the reading-in step, a background signal is read in. The background signal represents at least one stationary feature of a background of the vehicle. In the step of entering, using the background signal and a position signal that represents a detected position of the vehicle, the at least one fixed feature of the background of the vehicle is entered in the map of the surroundings in order to expand the map of the surroundings. In the determination step, a map-based position of the vehicle is determined using the background signal and the environment map.

Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug sein, das einen teilautomatisierten oder vollautomatisierten Fahrbetrieb ermöglicht, beispielsweise ein Auto, ein Bus, ein Lastkraftwagen oder ein Flurförderzeug. Bei dem Untergrund des Fahrzeugs kann es sich beispielsweise um einen Abschnitt einer Fahrbahn des Fahrzeugs handeln, oder um einen Bereich eines Bodens eines stehenden, beispielsweise geparkten Fahrzeugs. Das ortsfeste Merkmal kann beispielsweise eine Bodenschwelle sein, ein Fahrbahnbelag wie Kopfsteinpflaster, eine zwischen Betonplatten oder ein Kurvenverlauf. Beispielsweise kann das ortsfeste Merkmal durch eine Niveauänderung des Untergrunds gekennzeichnet sein. Das Untergrundsignal kann auch eine Mehrzahl ortsfester Merkmale umfassen. Zum Eintragen des ortsfesten Merkmals in die Umgebungskarte kann das Merkmal mit der erfassten Position verknüpft werden. Die Umgebungskarte kann beispielsweise bereits bekannte ortsfeste Merkmale umfassen, um die kartenbasierte Position des Fahrzeugs durch ein Wiedererkennen des ortsfesten Merkmals und zusätzlich oder alternativ einer Abfolge und zusätzlich oder alternativ einer Kombination von ortsfesten Merkmalen zu bestimmen.The vehicle can be a motor vehicle that enables partially automated or fully automated driving, for example a car, a bus, a truck or an industrial truck. The ground of the vehicle can be, for example, a section of a roadway of the vehicle, or an area of the floor of a stationary, for example parked, vehicle. The stationary feature can be, for example, a threshold, a road surface such as cobblestones, one between concrete slabs or a curve. For example, the fixed feature can be characterized by a change in the level of the subsurface. The background signal can also include a plurality of stationary features. To enter the stationary feature in the map of the surroundings, the feature can be linked to the recorded position. The environment map can for example include already known stationary features in order to determine the map-based position of the vehicle by recognizing the stationary feature and additionally or alternatively a sequence and additionally or alternatively a combination of stationary features.

Gemäß einer Ausführungsform kann als die Umgebungskarte eine unter Verwendung eines Algorithmus zur simultanen Positionsbestimmung und Kartenerstellung bestimmte Karte verwendet werden. Bei dem Algorithmus kann es sich um einen sogenannten SLAM-Algorithmus („Simultaneous Localization and Mapping“-Algorithmus) handeln. Dabei kann es sich um ein aus der Robotik bekanntes Problem handeln, bei dem ein mobiler Roboter zugleich eine Karte seiner Umgebung erstellen und seine Pose oder Position innerhalb der Karte ermittelt. Die Umgebungskarte kann zudem beispielsweise kontinuierlich oder in einem bestimmten Zeitabstand durch das Eintragen neuer ortsfester Merkmale verknüpft mit Positionsdaten aktualisiert werden. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, die Umgebungskarte zu verbessern und die Positionierungsgenauigkeit zu erhöhen.According to one embodiment, a map determined using an algorithm for simultaneous position determination and map creation can be used as the environment map. The algorithm can be a so-called SLAM algorithm (“Simultaneous Localization and Mapping” algorithm). This can be a problem known from robotics, in which a mobile robot simultaneously creates a map of its surroundings and determines its pose or position within the map. The environment map can also be updated continuously or at a specific time interval by entering new stationary features linked to position data. It is thus advantageously possible to improve the map of the surroundings and to increase the positioning accuracy.

Das Verfahren kann gemäß einer Ausführungsform auch einen Schritt des Ermittelns des Untergrundsignals unter Verwendung eines Sensorsignals umfassen, um das zumindest eine ortsfeste Merkmal zu ermitteln. Das Sensorsignal kann sensorisch erfasste Daten eines Sensors des Fahrzeugs repräsentieren. Das Sensorsignal kann beispielsweise einen sensorisch erfassten Zustand des Untergrunds des Fahrzeugs repräsentieren, beispielsweise einen Straßenzustand, oder eine sensorisch erfasste Beschaffenheit des Untergrunds des Fahrzeugs. Zum Ermitteln des Merkmals kann abhängig von verwendeten Sensoren beispielsweise eine Bilderkennung verwendet werden, beispielsweise um den Fahrbahnzustand zu erkennen, oder um das Merkmal zu klassifizieren. beispielsweise als Lücke zwischen Betonplatten oder Kopfsteinpflastern. Vorteilhafterweise kann das ortsfeste Merkmal so schnell und aktuell ermittelt werden.According to one embodiment, the method can also include a step of determining the background signal using a sensor signal in order to detect the at least one stationary To determine the characteristic. The sensor signal can represent sensor-recorded data of a sensor of the vehicle. The sensor signal can represent, for example, a sensor-detected state of the ground of the vehicle, for example a road condition, or a sensor-detected condition of the ground of the vehicle. To determine the feature, depending on the sensors used, for example, image recognition can be used, for example to recognize the state of the roadway or to classify the feature. for example as a gap between concrete slabs or cobblestones. In this way, the stationary feature can advantageously be determined quickly and up-to-date.

Wenn das Untergrundsignal unter Verwendung des Sensorsignals ermittelt wird, kann das Verfahren gemäß einer Ausführungsform zudem einen Schritt des Erfassens des Sensorsignals aufweisen. Das Sensorsignal kann unter Verwendung eines Beschleunigungssensors und zusätzlich oder alternativ unter Verwendung eines Höhenstandsensors und zusätzlich oder alternativ unter Verwendung eines Umfelderfassungssensors und zusätzlich oder alternativ unter Verwendung eines an einem Fahrwerk des Fahrzeugs sensierenden Fahrwerksensors erfasst werden. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, bereits in dem Fahrzeug vorhandene Sensoren zu verwenden, was kostensparend ist. Zudem ist es möglich, durch die Verwendung verschiedener Sensoren oder einer Kombination von Sensoren den Untergrund des Fahrzeugs genau zu erfassen.If the background signal is determined using the sensor signal, the method according to one embodiment can also have a step of acquiring the sensor signal. The sensor signal can be detected using an acceleration sensor and additionally or alternatively using a ride height sensor and additionally or alternatively using a surroundings detection sensor and additionally or alternatively using a chassis sensor that senses on a chassis of the vehicle. It is thus advantageously possible to use sensors that are already present in the vehicle, which is cost-saving. It is also possible to use different sensors or a combination of sensors to precisely record the ground of the vehicle.

Das im Schritt des Einlesens eingelesene Untergrundsignal kann gemäß einer Ausführungsform einen Verlauf eines Untergrunds des Fahrzeugs als das zumindest eine ortsfeste Merkmal repräsentieren. Das ortsfeste Merkmal kann dann beispielsweise ein Kurvenverlauf eines Fahrbahnabschnitts repräsentieren. Zusätzlich oder alternativ dazu kann als das zumindest eine ortsfeste Merkmal eine Untergrundbeschaffenheit eingelesen werden. Das zumindest eine ortsfeste Merkmal repräsentiert dann beispielsweise eine Bodenschwelle oder eine Fahrbahncharakteristik wie Lücken zwischen Betonplatten auf manchen Autobahnen. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, verschiedene oder mehrere Charakteristika des Untergrunds als ortsfestes Merkmal einzulesen, um je nach örtlichen Gegebenheiten die Umgebungskarte zu erweitern und die Lokalisierung des Fahrzeugs zu verbessern.The background signal read in in the step of reading in can, according to one embodiment, represent a course of a background of the vehicle as the at least one stationary feature. The stationary feature can then represent, for example, a curve profile of a section of the roadway. In addition or as an alternative to this, a subsurface quality can be read in as the at least one stationary feature. The at least one stationary feature then represents, for example, a threshold or a roadway characteristic such as gaps between concrete slabs on some motorways. It is thus advantageously possible to read in different or more characteristics of the subsurface as a fixed feature in order to expand the map of the surroundings and to improve the localization of the vehicle depending on the local conditions.

Zudem kann das Verfahren gemäß einer Ausführungsform einen Schritt des Ansteuerns einer Fahrwerkkomponente umfassen. Der Schritt des Ansteuerns kann unter Verwendung des Untergrundsignals erfolgen, um eine Einstellung der Fahrwerkkomponente in Abhängigkeit des zumindest einen ortsfesten Merkmals zu verändern. Die Fahrwerkkomponente kann beispielsweise ein Dämpfer, oder eine Federung sein, oder ein Fahrassistenzsystem, beispielsweise um eine Beschleunigung, ein Lenkverhalten oder ein Bremsverhalten des Fahrzeugs einzustellen. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, eine Fahrwerkkomponente anzusteuern, beispielsweise um ein aktives Fahrwerksystem entsprechend des eingelesenen ortsfesten Merkmals einzustellen, oder eine Fahrwerkkomponente abhängig von dem eingelesenen ortsfesten Merkmal zu aktivieren oder zu deaktivieren.In addition, according to one embodiment, the method can include a step of controlling a chassis component. The actuation step can take place using the background signal in order to change a setting of the chassis component as a function of the at least one stationary feature. The chassis component can be, for example, a damper, or a suspension, or a driver assistance system, for example in order to set acceleration, steering behavior or braking behavior of the vehicle. It is thus advantageously possible to control a chassis component, for example to set an active chassis system according to the read-in stationary feature, or to activate or deactivate a chassis component as a function of the read-in stationary feature.

Ferner kann das Verfahren gemäß einer Ausführungsform einen Schritt des Erfassens der Position des Fahrzeugs umfassen. Die erfasste Position kann dann als das Positionssignal bereitgestellt werden. Die Position kann unter Verwendung einer Sensorik des Fahrzeugs erfasst werden, beispielsweise unter Verwendung von LiDAR, GPS, Odometrie oder Gyroskopie. Vorteilhafterweise ist es somit möglich, die kartenbasierte Position des Fahrzeugs zusätzlich unter Verwendung der erfassten Position zu bestimmen.Furthermore, according to one embodiment, the method can comprise a step of detecting the position of the vehicle. The detected position can then be provided as the position signal. The position can be recorded using a sensor system of the vehicle, for example using LiDAR, GPS, odometry or gyroscopy. It is thus advantageously possible to additionally determine the map-based position of the vehicle using the detected position.

Im Schritt des Eintragens kann das zumindest ortsfeste Merkmal gemäß einer Ausführungsform an der erfassten Position in die Umgebungskarte eingetragen werden. Dies ermöglicht vorteilhafterweise ein einfaches und exaktes Erweitern der Umgebungskarte.In the step of entering, the at least stationary feature can be entered in the map of the surroundings at the recorded position according to one embodiment. This advantageously enables the map of the surroundings to be expanded easily and precisely.

Zudem kann im Schritt des Bestimmens der kartenbasierten Position des Fahrzeugs das zumindest eine ortsfeste Merkmal gemäß einer Ausführungsform mit einem in die Umgebungskarte eingetragenem ortsfesten Merkmal verglichen werden, um die kartenbasierten Position des Fahrzeugs als eine dem eingetragenem ortsfesten Merkmal zugeordnete Position zu bestimmen. Das Vergleichen kann beispielsweise mittels eines Kategorisieren oder Klassifizieren des eingelesenen ortsfesten Merkmals und einem Vergleich unter Verwendung einer Vergleichstabelle oder unter Verwendung einer Bilderkennung erfolgen. Vorteilhafterweise ist es somit einfach möglich, die kartenbasierten Position des Fahrzeugs zu bestimmen.In addition, in the step of determining the map-based position of the vehicle, the at least one stationary feature according to one embodiment can be compared with a stationary feature entered in the map of the surroundings in order to determine the map-based position of the vehicle as a position assigned to the entered stationary feature. The comparison can take place, for example, by means of categorizing or classifying the read-in stationary feature and a comparison using a comparison table or using image recognition. It is thus advantageously possible in a simple manner to determine the map-based position of the vehicle.

Das im Schritt des Einlesens eingelesene Untergrundsignal kann gemäß einer Ausführungsform zudem ein Untergrundprofil repräsentieren. Das Untergrundprofil kann das zumindest eine ortsfeste Merkmal des Untergrunds des Fahrzeugs und zumindest ein weiteres ortsfestes Merkmal des Untergrunds des Fahrzeugs umfassen. Im Schritt des Eintragens kann dann unter Verwendung des Untergrundsignals und des Positionssignals das Untergrundprofils des Untergrunds des Fahrzeugs in die Umgebungskarte eingetragen werden, um die Umgebungskarte zu erweitern. Zusätzlich oder alternativ dazu kann im Schritt des Bestimmens die kartenbasierte Position des Fahrzeugs unter Verwendung des Untergrundprofils des Untergrunds des Fahrzeugs und der Umgebungskarte bestimmt werden. Das Untergrundprofil kann auch verwendet werden, um im Schritt des Ansteuerns die zumindest eine Fahrzeugkomponente anzusteuern. Das Untergrundprofil kann eine Mehrzahl ortsfester Merkmale umfassen, beispielsweise auch eine Kombination oder eine Abfolge von ortsfesten Merkmalen. Auch das Untergrundprofil kann verknüpft mit der Position in die Umgebungskarte eingetragen werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Untergrundprofil auch mit einem bereits in die Umgebungskarte eingetragenen Untergrundprofil verglichen werden, um die kartenbasierten Position des Fahrzeugs als eine dem Untergrundprofil zugeordnete Position zu bestimmen. Das Untergrundprofil auch als Straßenprofil bezeichnet werden. Vorteilhafterweise ist ein Wiedererkennen einer bereits in der Umgebungskarte anhand von ortsfesten Merkmalen erkennbaren Position einfacher und schneller möglich.According to one embodiment, the background signal read in in the reading-in step can also represent a background profile. The subsurface profile can include the at least one stationary feature of the subsurface of the vehicle and at least one further stationary feature of the subsurface of the vehicle. In the step of entering, using the background signal and the position signal, the subsurface profile of the subsurface of the vehicle can then be entered in the environment map in order to expand the environment map. Additionally or alternatively, in the step of determining the map-based position of the vehicle can be determined using the underground profile of the underground of the vehicle and the environment map. The underground profile can also be used to control the at least one vehicle component in the control step. The subsurface profile can comprise a plurality of stationary features, for example also a combination or a sequence of stationary features. The subsurface profile can also be linked to the position and entered in the map of the area. In addition or as an alternative to this, the underground profile can also be compared with an underground profile already entered in the map of the surroundings in order to determine the map-based position of the vehicle as a position assigned to the underground profile. The underground profile can also be referred to as a road profile. Recognition of a position that is already recognizable in the map of the surroundings on the basis of fixed features is advantageously possible more simply and more quickly.

Es wird zudem eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung beim Erstellen einer Umgebungskarte für ein Fahrzeug vorgestellt. Das genannte Verfahren kann unter Verwendung der Vorrichtung ausgeführt werden. Die Vorrichtung weist eine Eintragungseinrichtung auf. Die Eintragungseinrichtung ist ausgebildet, um unter Verwendung eines Untergrundsignals, das zumindest ein ortsfestes Merkmal eines Untergrunds des Fahrzeugs repräsentiert und eines Positionssignals, das eine erfasste Position des Fahrzeugs repräsentiert, das zumindest eine ortsfeste Merkmal in eine Umgebungskarte einzutragen, um die Umgebungskarte zu erweitern. Zusätzlich oder alternativ dazu weist die Vorrichtung eine Bestimmungseinrichtung auf. Die Bestimmungseinrichtung ist ausgebildet, um unter Verwendung des zumindest einen ortsfesten Merkmals des Untergrunds des Fahrzeugs und der Umgebungskarte eine kartenbasierte Position des Fahrzeugs zu bestimmen.A device for determining position when creating a map of the surroundings for a vehicle is also presented. Said method can be carried out using the device. The device has an entry device. The entry device is designed to use a background signal that represents at least one stationary feature of a subsurface of the vehicle and a position signal that represents a detected position of the vehicle to enter the at least one stationary feature in an environment map in order to expand the environment map. Additionally or alternatively, the device has a determination device. The determination device is designed to determine a map-based position of the vehicle using the at least one stationary feature of the ground of the vehicle and the environment map.

Eine Vorrichtung kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Vorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.A device can be an electrical device that processes electrical signals, for example sensor signals, and outputs control signals as a function thereof. The device can have one or more suitable interfaces, which can be designed in terms of hardware and / or software. In the case of a hardware design, the interfaces can, for example, be part of an integrated circuit in which functions of the device are implemented. The interfaces can also be separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In the case of a software-based design, the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.A computer program product with program code, which can be stored on a machine-readable carrier such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above, when the program is on a computer or a device, is also advantageous is performed.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

• 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Positionsbestimmung beim Erstellen einer Umgebungskarte für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
• 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs beim Erstellen einer Umgebungskarte.

The invention is explained in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

• 1 a schematic representation of a vehicle with a device for determining position when creating an environment map for a vehicle according to an embodiment; and
• 2 a flowchart of a method for determining the position of a vehicle when creating an environment map.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 105 zur Positionsbestimmung beim Erstellen einer Umgebungskarte 110 für ein Fahrzeug 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier gezeigte Fahrzeug 100 ist beispielhaft als Kraftfahrzeug ausgeführt, möglich ist beispielsweise auch eine Ausführung als Lastkraftwagen, Bus, Nutzfahrzeug oder Flurförderzeug. 1 shows a schematic representation of a vehicle 100 with a device 105 for determining your position when creating a map of the area 110 for a vehicle 100 according to an embodiment. The vehicle shown here 100 is designed as a motor vehicle, for example, a design as a truck, bus, utility vehicle or industrial truck is also possible.

Die Vorrichtung 105 umfasst eine Einleseschnittstelle 115, eine Eintragungseinrichtung 120 und eine Bestimmungseinrichtung 125. Hier umfasst die Vorrichtung 100 beispielhaft die Eintragungseinrichtung 120 und zusätzlich die Bestimmungseinrichtung 125. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die Vorrichtung nur die Eintragungseinrichtung 120 oder nur die Bestimmungseinrichtung 125 umfasst.The device 105 includes a read-in interface 115 , a registration facility 120 and a determining means 125 . Here the device includes 100 for example the entry device 120 and additionally the determination device 125 . As an alternative to this, it is also possible that the device only has the entry device 120 or just the destination device 125 includes.

Die Einleseschnittstelle 115 ist ausgebildet, ein Untergrundsignal 130 einzulesen. Das Untergrundsignal 130 repräsentiert zumindest ein ortsfestes Merkmal 135 eines Untergrunds des Fahrzeugs 100. Bei dem ortfesten Merkmal 135 handelt es sich um ein charakteristisches Merkmal des Untergrunds des Fahrzeugs 100, beispielsweise um einen charakteristischen Kurvenverlauf, eine Fahrbahnbesonderheit oder einen Fahrbahnbelag. Als ortsfestes Merkmal 135 ist hier beispielhaft eine Bodenschwelle gezeigt, über die das Fahrzeug 100 fährt.The read-in interface 115 is designed to be an underground signal 130 read in. The underground signal 130 represents at least one fixed feature 135 an underground of the vehicle 100 . With the stationary feature 135 it is a characteristic feature of the vehicle's ground 100 , for example, a characteristic curve, a road peculiarity or a road surface. As a fixed feature 135 a threshold is shown here as an example, over which the vehicle 100 moves.

Die Eintragungseinrichtung 120 ist dazu ausgebildet, unter Verwendung des Untergrundsignals 130 und eines Positionssignals 140 das zumindest eine ortsfeste Merkmal 135 in die Umgebungskarte 110 einzutragen, um die Umgebungskarte 110 zu erweitern. Das Positionssignal 140 repräsentiert eine erfasste Position des Fahrzeugs 100 und wird hier beispielhaft von einer Positionseinrichtung 145 des Fahrzeugs bereitgestellt, beispielsweise einem GPS-System oder einer LiDAR-Sensoreinrichtung. Die Positionseinrichtung 145 kann auch Teil der Vorrichtung 105 sein. Auch kann die erfasste Position kartenbasiert bestimmt worden sein.The registration facility 120 is designed to use the background signal 130 and a position signal 140 the at least one fixed feature 135 in the map of the area 110 to enter the area map 110 to expand. The position signal 140 represents a detected position of the vehicle 100 and is exemplified here by a position device 145 of Vehicle provided, for example a GPS system or a LiDAR sensor device. The position device 145 can also be part of the device 105 being. The recorded position can also have been determined on the basis of a map.

Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Eintragungseinrichtung 120 dazu ausgebildet, das zumindest eine ortsfeste Merkmal 135 an der erfassten Position in die Umgebungskarte 110 einzutragen, um die Umgebungskarte 110 zu erweitern. Dazu ist die Eintragungseinrichtung 120 hier beispielhaft dazu ausgebildet, unter Verwendung des Untergrundsignals 130 und des Positionssignals 140 ein Erweiterungssignal 150 bereitzustellen. Das Erweiterungssignal 150 repräsentiert das zumindest eine ortsfeste Merkmal 135 an der erfassten Position. Somit kann das Erweiterungssignal 150 Daten umfassen, die das ortsfeste Merkmal 135 charakterisieren und die erfasste Position definieren.According to the embodiment shown here, the entry device 120 designed to have the at least one stationary feature 135 at the recorded position in the map of the area 110 to enter the area map 110 to expand. This is the registration facility 120 designed here by way of example using the background signal 130 and the position signal 140 an extension signal 150 provide. The expansion signal 150 represents the at least one fixed feature 135 at the recorded position. Thus, the extension signal 150 Data that includes the fixed feature 135 characterize and define the recorded position.

Die Bestimmungseinrichtung 125 ist dazu ausgebildet, unter Verwendung des Untergrundsignals 130 und damit unter Verwendung des zumindest einen ortsfesten Merkmals 135 des Untergrunds des Fahrzeugs 100, und der Umgebungskarte 110 eine kartenbasierte Position des Fahrzeugs 100 zu bestimmen.The determining device 125 is designed to use the background signal 130 and thus using the at least one stationary feature 135 the ground of the vehicle 100 , and the map of the area 110 a map-based location of the vehicle 100 to determine.

Zum Bestimmen der kartenbasierten Position des Fahrzeugs 100 wird gemäß einem Ausführungsbeispiel das zumindest eine ortsfeste Merkmal 135 des Untergrundsignals 130 mit einem in die Umgebungskarte 110 eingetragenen ortsfesten Merkmal verglichen, um die kartenbasierten Position des Fahrzeugs 100 als eine dem eingetragenen ortsfesten Merkmal zugeordnete Position zu bestimmen. Dazu wird das zumindest eine ortsfeste Merkmal 135 beispielsweise klassifiziert, klassiert oder kategorisiert und mittels einer vorbestimmten Verarbeitungsvorschrift, beispielsweise einer Vergleichstabelle, mit dem in der Umgebungskarte 110 eingetragenen ortsfesten Merkmal verglichen.To determine the map-based position of the vehicle 100 becomes, according to an embodiment, the at least one stationary feature 135 of the background signal 130 with one in the area map 110 registered stationary feature compared to the map-based position of the vehicle 100 to be determined as a position assigned to the registered stationary feature. For this purpose, there is at least one fixed feature 135 for example classified, classified or categorized and by means of a predetermined processing rule, for example a comparison table, with the one in the environment map 110 registered stationary feature compared.

Das mittels der Einleseschnittstelle 115 eingelesene Untergrundsignal 130 repräsentiert gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Untergrundprofil. Das Untergrundprofil umfasst das zumindest eine ortsfeste Merkmal 135 des Untergrunds des Fahrzeugs 100 und zumindest ein weiteres ortsfestes Merkmal 155 des Untergrunds des Fahrzeugs. Das zumindest eine weitere ortsfeste Merkmal 155 ist hier beispielhaft als Kopfsteinpflaster ausgeführt. Das Untergrundprofil umfasst beispielsweise eine Mehrzahl an ortsfesten Merkmalen 135, 155, oder auch eine Kombination oder Abfolge des zumindest einen ortsfesten Merkmals 135 und des zumindest einen weiteren ortsfesten Merkmals 155. Zudem wird das Untergrundprofil im Folgenden auch als Straßenprofil bezeichnet. Indem das Untergrundprofil eine Mehrzahl ortsfester Merkmale 135, 155 umfasst, wird dessen Wiedererkennungswert erhöht.That by means of the read-in interface 115 read in underground signal 130 represents, according to an exemplary embodiment, a subsurface profile. The subsurface profile includes the at least one stationary feature 135 the ground of the vehicle 100 and at least one other fixed feature 155 the ground of the vehicle. That at least one other fixed feature 155 is executed here as an example of cobblestones. The subsurface profile includes, for example, a plurality of stationary features 135 , 155 , or also a combination or sequence of the at least one stationary feature 135 and the at least one further stationary feature 155 . In addition, the subsurface profile is also referred to below as the road profile. In that the subsurface profile has a plurality of stationary features 135 , 155 includes, its recognition value is increased.

Wenn das Untergrundsignal 130 das Untergrundprofil umfasst, ist die Eintragungseinrichtung 120 dazu ausgebildet, unter Verwendung des Untergrundsignals 130 und des Positionssignals 140 das Untergrundprofil in die Umgebungskarte 110 einzutragen, um die Umgebungskarte 110 zu erweitern. Dazu wird das Untergrundprofil beispielsweise an der erfassten Position in die Umgebungskarte 110 eingetragen, oder das Untergrundprofil wird einem erfassten Bereich zugeordnet in die Umgebungskarte 110 eingetragen.When the underground signal 130 comprises the subsurface profile, is the registration device 120 designed to use the background signal 130 and the position signal 140 the underground profile in the map of the area 110 to enter the area map 110 to expand. For this purpose, the subsurface profile is shown in the map of the surroundings, for example at the recorded position 110 entered, or the subsurface profile is assigned to a recorded area in the map of the surroundings 110 registered.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel repräsentiert das mittels der Einleseschnittstelle 115 eingelesene Untergrundsignal 130 als das zumindest eine ortsfestes Merkmal 135 einen Verlauf eines Untergrunds des Fahrzeugs 100 und zusätzlich oder alternativ eine Untergrundbeschaffenheit. Das ortsfeste Merkmal 135 ist beispielsweise ein charakteristischer Fahrbahnverlauf, Kurvenverlauf oder Straßenverlauf oder eine Bodenschwelle, eine Lücke zwischen Betonplatten beispielsweise auf manchen Autobahnen, oder ein Kopfsteinpflaster. Auch das zumindest eine weitere ortsfeste Merkmal 155 kann eine der genannten Charakteristika des Untergrunds repräsentieren.According to one exemplary embodiment, this is represented by means of the read-in interface 115 read in underground signal 130 as the at least one fixed feature 135 a course of a subsurface of the vehicle 100 and additionally or alternatively a subsurface quality. The fixed feature 135 is, for example, a characteristic lane course, curve course or street course or a threshold, a gap between concrete slabs, for example on some highways, or a cobblestone pavement. Also at least one other fixed feature 155 can represent one of the mentioned characteristics of the subsurface.

Zusätzlich oder alternativ dazu ist die Bestimmungseinrichtung 125 dazu ausgebildet, die kartenbasierte Position des Fahrzeugs 100 unter Verwendung des mittels des Untergrundsignals 130 bereitgestellten Untergrundprofils und der Umgebungskarte 110 zu bestimmen.In addition or as an alternative to this, there is the determination device 125 designed to track the map-based position of the vehicle 100 using the means of the underground signal 130 provided underground profile and the environment map 110 to determine.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird als Umgebungskarte 110 eine unter Verwendung eines Algorithmus zur simultanen Positionsbestimmung und Kartenerstellung bestimmte Karte verwendet. Sogenannte SLAM-Algorithmen („simultaneous localization and mapping“- Algorithmen) werden zum Generieren von hochauflösenden Karten der Umgebung eingesetzt. Dazu werden verschiedene Sensoren wie bspw. LiDAR, GPS, Odometrie, Gyroskope verwendet. Bei SLAM-Algorithmen ist es jedoch möglich, dass durch Umwelteinflüsse die ermittelte Positionsgenauigkeit abnimmt, beispielsweise bei Nebel, Regen, Schnee, schlechtem GPS-Empfang oder Radschlupf.According to one embodiment, the environment map 110 uses a map determined using an algorithm for simultaneous positioning and mapping. So-called SLAM algorithms (“simultaneous localization and mapping” - algorithms) are used to generate high-resolution maps of the environment. Various sensors such as LiDAR, GPS, odometry and gyroscopes are used for this purpose. With SLAM algorithms, however, it is possible that the determined position accuracy decreases due to environmental influences, for example in fog, rain, snow, poor GPS reception or wheel slip.

Zur Verbesserung der Genauigkeit der Positionsbestimmung mittels einer auf den SLAM-Algorithmus basierenden Karte wie der Umgebungskarte 110 wird im hier vorgestellten Ansatz zusätzlich der Untergrund des Fahrzeugs 100 und damit das Straßenprofil ausgewertet, um die Lokalisierung des Fahrzeugs 100 zu verbessern. Das Straßenprofil weist dabei wie beschrieben charakteristische, ortsfeste Merkmale 135, 155 auf, beispielsweise Bodenschwellen, Lücken zwischen Betonplatten auf manchen Autobahnen, Kopfsteinpflaster oder einen charakteristischen Straßenverlauf. Dazu wird das Straßenprofil mittels der Eintragungseinrichtung 120 in einer hochauflösenden Karte, der Umgebungskarte 110, gespeichert. Zusätzlich oder alternativ dazu ist durch einen Vergleich des zumindest einen aktuell eingelesenen ortsfesten Merkmals 135, 155 mit der Umgebungskarte 110 mittels der Bestimmungseinrichtung 125 eine Positionsverbesserung bei Wiedererkennung des Straßenprofils möglich. Entsprechend umfasst der hier vorgestellte Ansatz auch eine Auswertung der Stra-ßenbeschaffenheit beziehungsweise des Straßenprofils zur Verbesserung der Positioniergenauigkeit des Fahrzeugs 100.To improve the accuracy of the position determination by means of a map based on the SLAM algorithm, such as the environment map 110 In the approach presented here, the underground of the vehicle is also used 100 and thus the road profile is evaluated in order to locate the vehicle 100 to improve. As described, the road profile has characteristic, fixed features 135 , 155 on, for example Bumps, gaps between concrete slabs on some highways, cobblestones or a characteristic street course. For this purpose, the road profile is entered using the registration device 120 in a high-resolution map, the area map 110 , saved. In addition or as an alternative to this, a comparison of the at least one currently read in stationary feature is possible 135 , 155 with the map of the area 110 by means of the determining device 125 a position improvement possible when recognizing the road profile. Accordingly, the approach presented here also includes an evaluation of the road condition or the road profile to improve the positioning accuracy of the vehicle 100 .

Die Vorrichtung 100 umfasst gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zudem eine Ermittlungseinrichtung 160. Die Ermittlungseinrichtung 160 ist dazu ausgebildet, unter Verwendung eines Sensorsignals 165 das Untergrundsignal 130 zu ermitteln, um das zumindest eine ortsfeste Merkmal 135 zu ermitteln. Das Sensorsignal 160 repräsentiert dabei sensorisch erfasste Daten einer Sensoreinrichtung 170 des Fahrzeugs 100. Zudem ist die Ermittlungseinrichtung 160 hier dazu ausgebildet, das Untergrundsignal 130 bereitzustellen. Die Sensoreinrichtung 170 ist hier beispielhaft als Teil der Vorrichtung 100 ausgeführt. Auf diese Weise kann das ortsfeste Merkmal 135 direkt beim Überfahren unter Verwendung der Sensoreinrichtung 170 sensiert werden. Von der Sensoreinrichtung 170 bezüglich des ortsfesten Merkmals 135 bereitgestellte Daten können auf geeignete Weise ausgewertet, beispielsweise gefiltert und klassifiziert werden, um das Untergrundsignal 130 zu ermitteln, das das ortsfeste Merkmal 135 repräsentiert. Beispielsweise ist die Sensoreinrichtung 170 ausgebildet, um eine Belastung relevanter Bauteile, beispielsweise des Fahrwerks, während der Fahrt zu sensieren und in Form einer Kennlinie oder einer Kennlinieschar abzubilden. Durch eine geeigneten Signalauswertung kann das ortsfeste Merkmal 135 basierend darauf erkannt werden.The device 100 According to the exemplary embodiment shown here, it also includes a determination device 160 . The investigative facility 160 is designed to use a sensor signal 165 the underground signal 130 to determine the at least one fixed feature 135 to determine. The sensor signal 160 represents sensor-recorded data of a sensor device 170 of the vehicle 100 . In addition, is the investigative facility 160 designed here to use the underground signal 130 provide. The sensor device 170 is here by way of example as part of the device 100 executed. In this way, the fixed feature 135 directly when driving over using the sensor device 170 be sensed. From the sensor device 170 regarding the stationary feature 135 The data provided can be evaluated in a suitable manner, for example filtered and classified, in order to determine the background signal 130 to determine which is the fixed feature 135 represents. For example, the sensor device 170 designed to sense a load on relevant components, for example the chassis, while driving and to map it in the form of a characteristic curve or a characteristic curve character. The stationary feature 135 can be recognized based on this.

Die Sensoreinrichtung 170 ist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, das Sensorsignal 165 zu erfassen. Dazu umfasst die Sensoreinrichtung 170 hier beispielhaft einen Beschleunigungssensor 172, einen Höhenstandsensor 174 und einen an einem Fahrwerk des Fahrzeugs 100 sensierenden Fahrwerksensor 176. Alternativ dazu kann die Vorrichtung 100 auch nur einen oder zwei der genannten Sensoren 172, 174, 176 umfassen, oder die Sensoren 172, 174, 176 können als Fahrzeugteile ausgeführt sein, in diesem Fall ist die Vorrichtung 100 beispielsweise dazu ausgebildet, das Sensorsignal 165 einzulesen. Mittels des Beschleunigungssensors 172 und zusätzlich oder alternativ des Höhenstandsensors 174 und zusätzlich oder alternativ des Fahrwerksensors 176 ist es möglich, das zumindest eine ortsfeste Merkmal 135 zu erfassen. Zusätzlich dazu kann die Sensoreinrichtung 170 auch eine Umfelderfassungseinrichtung umfassen.The sensor device 170 is designed according to the embodiment shown here, the sensor signal 165 capture. To this end, the sensor device comprises 170 here an example of an acceleration sensor 172 , a ride height sensor 174 and one on a chassis of the vehicle 100 sensing chassis sensor 176 . Alternatively, the device 100 even just one or two of the sensors mentioned 172 , 174 , 176 include, or the sensors 172 , 174 , 176 can be designed as vehicle parts, in this case the device is 100 designed for example, the sensor signal 165 read in. Using the accelerometer 172 and additionally or alternatively the level sensor 174 and additionally or alternatively the chassis sensor 176 it is possible to have the at least one fixed feature 135 capture. In addition to this, the sensor device 170 also comprise a surroundings detection device.

Ferner umfasst die Vorrichtung 100 gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein Steuergerät 180. Das Steuergerät 180 ist dazu ausgebildet, unter Verwendung des Untergrundsignals 130 eine Fahrwerkkomponente 185 des Fahrzeugs 100 anzusteuern, um eine Einstellung der Fahrwerkkomponente 185 in Abhängigkeit des zumindest einen ortsfesten Merkmals 135 zu verändern. Entsprechend ist das Steuergerät 180 dazu ausgebildet, ein Steuersignal 185 an die Fahrwerkkomponente 185 auszugeben, um die Einstellung der Fahrwerkkomponente 185 zu verändern. Dazu ist hier die Bestimmungseinrichtung 125 dazu ausgebildet, ein Einstellsignal 190 bereitzustellen. Das Einstellsignal 190 repräsentiert das zumindest eine ortsfeste Merkmals 135 des Untergrundsignals 130 und die bestimmte kartenbasierte Position des Fahrzeugs 100. Das Steuergerät 180 ist dann ausgebildet, unter Verwendung des Einstellsignals 190 ein Steuersignal 195 an die Fahrwerkkomponente 185 auszugeben, um die Fahrwerkkomponente 185 einzustellen, beispielsweise um ein aktives Fahrwerksystem entsprechend des eingelesenen ortsfesten Merkmals an der entsprechenden Position einzustellen, beispielsweise eine Dämpfung oder eine Federfrequenz zu erhöhen.The device further comprises 100 according to the embodiment shown here, a control device 180 . The control unit 180 is designed to use the background signal 130 a chassis component 185 of the vehicle 100 to be controlled in order to adjust the chassis component 185 depending on the at least one stationary feature 135 to change. The control unit is accordingly 180 designed to provide a control signal 185 to the chassis component 185 to output the setting of the chassis components 185 to change. For this purpose, the determining device is here 125 designed to provide a setting signal 190 provide. The setting signal 190 represents at least one fixed feature 135 of the background signal 130 and the determined map-based position of the vehicle 100 . The control unit 180 is then formed using the adjustment signal 190 a control signal 195 to the chassis component 185 output to the chassis component 185 set, for example to set an active chassis system in accordance with the read-in stationary feature at the corresponding position, for example to increase damping or a spring frequency.

Zusätzlich zu der kartenbasierten Positionierung des Fahrzeugs ist die Vorrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, die Position des Fahrzeugs zu erfassen, und die erfasste Position als das Positionssignal 140 bereitzustellen, beispielsweise um das ortsfeste Merkmal 135 verknüpft mit der erfassten Position des Fahrzeugs 100 in die Umgebungskarte 110 einzutragen. In diesem Fall ist die Positionseinrichtung 145 beispielsweise als Teil der Vorrichtung 100 ausführbar.In addition to the map-based positioning of the vehicle, the device is 105 according to an exemplary embodiment designed to detect the position of the vehicle, and the detected position as the position signal 140 provide, for example, the fixed feature 135 linked to the recorded position of the vehicle 100 in the map of the area 110 to be entered. In this case the position device is 145 for example as part of the device 100 executable.

Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Idee, für eine verbesserte Positionsbestimmung des Fahrzeugs 100 gemäß einem SLAM-Algorithmus zusätzlich den Untergrund des Fahrzeugs 100 zu erfassen, um ein Straßenprofil zu ermitteln und auszuwerten. Gegenüber einer ausschließlichen Verwendung von bekannten SLAM-Algorithmen basierend auf LiDAR, GPS, Odometrie, Gyroskopie bietet dies den Vorteil, einer verbesserten Positionsgenauigkeit auch wenn Sensoren durch Nebel, Regen, Schnee, schlechter GPS-Empfang oder Radschlupf beeinträchtigt werden.The approach presented here is based on the idea of improving the position of the vehicle 100 according to a SLAM algorithm additionally the ground of the vehicle 100 to record in order to determine and evaluate a road profile. Compared to the exclusive use of known SLAM algorithms based on LiDAR, GPS, odometry, gyroscopy, this offers the advantage of improved position accuracy even if sensors are impaired by fog, rain, snow, poor GPS reception or wheel slip.

Das Straßenprofil weist charakteristische Merkmale 135, 155 auf wie Bodenschwellen, Lücken zwischen Betonplatten, Kopfsteinpflaster oder einen charakteristischen Kurvenverlauf auf, was jeweils über eine Sensoreinrichtung 170, beispielsweise mittels Fahrwerkssensoren 176 erfassbar ist. Unter Verwendung der Vorrichtung 105 ist sind die erfassten ortsfesten Merkmale 135, 155 oder der Straßenprofil somit einerseits in der Umgebungskarte 110 speicherbar, und andererseits auch nutzbar für eine Wiedererkennung, ein Lernen. Vorteilhafterweise ist dabei eine Nutzung ohnehin üblicherweise in Fahrzeugen 100 vorhandener Sensorik (Beschleunigungssensor, Höhenstandsensor) möglich. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise die Verwendung von Sensoren zum Erfassen von Radbewegung, Radgeschwindigkeiten, Radbeschleunigungen, Radlasten und Straßenneigung vorteilhaft.The road profile has characteristic features 135 , 155 on such as speed bumps, gaps between concrete slabs, cobblestones or a characteristic curve, which is each via a sensor device 170 , for example by means of chassis sensors 176 is detectable. Using the device 105 is are the recorded stationary features 135 , 155 or the road profile on the one hand in the map of the area 110 storable, and on the other hand also usable for recognition, learning. Advantageously, use is usually in vehicles anyway 100 existing sensors (acceleration sensor, ride height sensor) possible. In this context, for example, the use of sensors for detecting wheel movement, wheel speeds, wheel accelerations, wheel loads and road inclination is advantageous.

Mittels der hier gezeigten Vorrichtung 105 ist somit eine Auswertung der Straßenbeschaffenheit beziehungsweise des Straßenprofils zur Verbesserung der Positioniergenauigkeit in SLAM-Algorithmen möglich. Zudem ist ein Benutzen von Straßenprofilen zur Lokalisierung des Fahrzeugs 100 möglich. Die ortsfesten Merkmale 135, 155 und damit das Straßenprofil sind dabei beispielsweise unter Verwendung eines Höhenstandsensors, einer Betriebskraftmessung und zusätzlich oder alternativ mittels LiDAR ermittelbar. Das Fahrzeug 100 lokalisiert sich beispielsweise mittels der durch den LiDAR erfassten Umgebung, und mittels anderer Sensoren, und zusätzlich oder alternativ mittels der Steuerungsbefehle durch den Fahrer oder ein Fahrassistenzsystem (ADAS). Durch einen Abgleich mit bereits in der Umgebungskarte 110 eingetragene ortsfeste Merkmale 135, 155 oder Straßenprofile ist es dabei möglich, die Positioniergenauigkeit zu verbessern. Die Straßenprofile können zudem genutzt werden, um aktive Fahrwerkssysteme über den Straßenzustand zu informieren und entsprechende Anpassung vorzunehmen.Using the device shown here 105 It is thus possible to evaluate the road condition or the road profile to improve the positioning accuracy in SLAM algorithms. In addition, road profiles can be used to localize the vehicle 100 possible. The fixed features 135 , 155 and thus the road profile can be determined, for example, using a level sensor, an operating force measurement and additionally or alternatively by means of LiDAR. The vehicle 100 locates itself, for example, by means of the environment detected by the LiDAR, and by means of other sensors, and additionally or alternatively by means of the control commands from the driver or a driver assistance system (ADAS). By comparing it with the map already in the area 110 registered fixed features 135 , 155 or road profiles, it is possible to improve the positioning accuracy. The road profiles can also be used to inform active chassis systems about the state of the road and to make appropriate adjustments.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs beim Erstellen einer Umgebungskarte. Das Verfahren 200 ist beispielsweise unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels der vorhergehend beschriebenen Vorrichtung ausführbar. Das Verfahren 200 umfasst einen Schritt des Einlesens 205. Zudem umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 210 des Eintragens. Zusätzlich oder alternativ zu dem Schritt 210 des Eintragens umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 215 des Bestimmens. Im Schritt 205 des Einlesens wird ein Untergrundsignal eingelesen. Das Untergrundsignal repräsentiert zumindest ein ortsfestes Merkmal eines Untergrunds des Fahrzeugs. Im Schritt 210 des Eintragens wird unter Verwendung des Untergrundsignals und eines Positionssignals das zumindest eine ortsfeste Merkmals des Untergrunds des Fahrzeugs in die Umgebungskarte eingetragen, um die Umgebungskarte zu erweitern. Im Schritt des Bestimmens wird unter Verwendung des Untergrundsignals und der Umgebungskarte eine kartenbasierte Position des Fahrzeugs bestimmt. 2 shows a flow chart of a method 200 for determining the position of a vehicle when creating a map of the area. The procedure 200 can be executed, for example, using an exemplary embodiment of the device described above. The procedure 200 comprises a step of reading in 205 . The procedure also includes 200 one step 210 of registration. Additionally or alternatively to the step 210 of registration includes the procedure 200 one step 215 of determining. In step 205 a background signal is read in during reading. The background signal represents at least one stationary feature of a background of the vehicle. In step 210 After the entry, the at least one stationary feature of the vehicle's subsurface is entered into the environment map using the background signal and a position signal in order to expand the environment map. In the determination step, a map-based position of the vehicle is determined using the background signal and the environment map.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren 200 zudem einen Schritt 220 des Ermittelns des Untergrundsignals unter Verwendung eines Sensorsignals, um das zumindest eine ortsfeste Merkmal zu ermitteln. Das Sensorsignal repräsentiert sensorisch erfasste Daten einer Sensoreinrichtung des Fahrzeugs. Der Schritt 220 des Ermittelns ist optional vor dem Schritt 205 des Einlesens ausführbar.According to one embodiment, the method includes 200 also a step 220 determining the background signal using a sensor signal in order to determine the at least one stationary feature. The sensor signal represents sensor-recorded data of a sensor device of the vehicle. The step 220 of determining is optional before the step 205 of reading in executable.

Wenn das Verfahren 200 den Schritt 220 des Ermittelns umfasst, umfasst das Verfahren 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel zudem optional einen Schritt 225 des Erfassens des Sensorsignals. Das Sensorsignal wird unter Verwendung eines Beschleunigungssensors erfasst. Zusätzlich oder alternativ dazu wird das Sensorsignal unter Verwendung eines Höhenstandsensors erfasst. Zusätzlich oder alternativ dazu wird das Sensorsignal unter Verwendung eines an einem Fahrwerk des Fahrzeugs sensierenden Fahrwerksensors erfasst. Der Schritt 225 des Erfassens des Sensorsignals wird optional vor dem Schritt 220 des Ermittelns durchgeführt.When the procedure 200 the step 220 of determining comprises the method 200 according to an exemplary embodiment also optionally a step 225 the acquisition of the sensor signal. The sensor signal is detected using an acceleration sensor. Additionally or alternatively, the sensor signal is detected using a ride height sensor. In addition or as an alternative to this, the sensor signal is detected using a chassis sensor that senses on a chassis of the vehicle. The step 225 the acquisition of the sensor signal is optional before the step 220 of the determination carried out.

Das Verfahren 200 umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel auch einen optionalen Schritt 230 des Ansteuerns. Im Schritt 230 wird unter Verwendung des Untergrundsignals eine Fahrwerkkomponente des Fahrzeugs angesteuert, um eine Einstellung der Fahrwerkkomponente in Abhängigkeit des zumindest einen ortsfesten Merkmals zu verändern. Der Schritt 230 des Ansteuerns ist beispielsweise nach dem Schritt 205 des Einlesens oder nach dem Schritt 215 des Bestimmens ausführbar.The procedure 200 According to one embodiment, it also includes an optional step 230 of driving. In step 230 a chassis component of the vehicle is controlled using the background signal in order to change a setting of the chassis component as a function of the at least one stationary feature. The step 230 the control is, for example, after the step 205 of reading in or after the step 215 of determining executable.

Zudem umfasst das Verfahren 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Schritt 235 des Erfassens der Position des Fahrzeugs. Die erfasste Position wird dabei als das Positionssignal bereitgestellt. Der Schritt 235 des Erfassens der Position ist optional vor dem Schritt 205 des Einlesens ausführbar.The procedure also includes 200 according to one embodiment, one step 235 of detecting the position of the vehicle. The detected position is provided as the position signal. The step 235 of capturing the position is optional before the step 205 of reading in executable.

Das Verfahren 200 ist kontinuierlich durchführbar. Auf diese Weise kann beispielsweise in einem Durchlauf ein neues ortsfestes Merkmal bei dessen Überfahren durch das Fahrzeug an der aktuellen Position des Fahrzeugs in die Umgebungskarte eingetragen werden. In einem nachfolgenden Durchlauf, bei dem das Fahrzeug beispielsweise erneut auf das ortsfeste Merkmal trifft, kann das zuvor eingetragene ortsfeste Merkmal dann verwendet werden, um die Position des Fahrzeugs zu bestimmen oder zu überprüfen.The procedure 200 is continuously feasible. In this way, for example, a new stationary feature can be entered in the map of the surroundings at the current position of the vehicle when it is driven over by the vehicle. In a subsequent run in which the vehicle encounters the stationary feature again, for example, the previously entered stationary feature can then be used to determine or check the position of the vehicle.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100

Fahrzeugvehicle

105105

Vorrichtungcontraption

110110

UmgebungskarteEnvironment map

115115

EinleseschnittstelleRead-in interface

120120

EintragungseinrichtungRegistration facility

125125

BestimmungseinrichtungDestination device

130130

UntergrundsignalUnderground signal

135135

ortsfestes Merkmalfixed feature

140140

PositionssignalPosition signal

145145

PositionseinrichtungPosition device

150150

ErweiterungssignalExtension signal

155155

weiteres ortsfestes Merkmalanother fixed feature

160160

ErmittlungseinrichtungInvestigative facility

165165

SensorsignalSensor signal

170170

SensoreinrichtungSensor device

172172

BeschleunigungssensorAccelerometer

174174

HöhenstandsensorLevel sensor

176176

FahrwerksensorLanding gear sensor

180180

SteuergerätControl unit

185185

FahrwerkkomponenteChassis component

190190

EinstellsignalSetting signal

195195

Steuersignal Control signal

200200

Verfahrenprocieedings

205205

Schritt des EinlesensReading step

210210

Schritt des EintragensStep of registration

215215

Schritt des BestimmensStep of determining

220220

Schritt des ErmittelnsStep of determining

225225

Schritt des Erfassens des SensorsignalsStep of acquiring the sensor signal

230230

Schritt des AnsteuernsStep of driving

235235

Schritt des Erfassens der PositionStep of capturing the position

Claims (12)

Verfahren (200) zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs (100) beim Erstellen einer Umgebungskarte (110), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (200) folgende Schritte umfasst: Einlesen (205) eines Untergrundsignals (130), das zumindest ein ortsfestes Merkmal (135) eines Untergrunds des Fahrzeugs (100) repräsentiert; Eintragen (210) des zumindest einen ortsfesten Merkmals (135) des Untergrunds des Fahrzeugs (100) in die Umgebungskarte (110) unter Verwendung des Untergrundsignals (130) und eines Positionssignals (140), das eine erfasste Position des Fahrzeugs (100) repräsentiert, um die Umgebungskarte (110) zu erweitern; und/oder Bestimmen (215) einer kartenbasierten Position des Fahrzeugs (100) unter Verwendung des Untergrundsignals (130) und der Umgebungskarte (110).Method (200) for determining the position of a vehicle (100) when creating a map of the surroundings (110), characterized in that the method (200) comprises the following steps: reading (205) of a background signal (130) which contains at least one stationary feature (135) represents a subsurface of the vehicle (100); Entering (210) the at least one stationary feature (135) of the underground of the vehicle (100) in the environment map (110) using the underground signal (130) and a position signal (140) which represents a detected position of the vehicle (100), to expand the environment map (110); and / or determining (215) a map-based position of the vehicle (100) using the background signal (130) and the environment map (110). Verfahren (200) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als die Umgebungskarte (110) eine unter Verwendung eines Algorithmus zur simultanen Positionsbestimmung und Kartenerstellung bestimmte Karte verwendet wird.Method (200) according to Claim 1 , characterized in that a map determined using an algorithm for simultaneous position determination and map creation is used as the environment map (110). Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (200) einen Schritt (220) des Ermittelns des Untergrundsignals (130) unter Verwendung eines Sensorsignals (165) umfasst, um das zumindest eine ortsfeste Merkmal (135) zu ermitteln, wobei das Sensorsignal (165) sensorisch erfasste Daten einer Sensoreinrichtung (170) des Fahrzeugs (100) repräsentiert.The method (200) according to any one of the preceding claims, characterized in that the method (200) comprises a step (220) of determining the background signal (130) using a sensor signal (165) in order to assign the at least one stationary feature (135) determine, wherein the sensor signal (165) represents sensor-recorded data of a sensor device (170) of the vehicle (100). Verfahren (200) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (200) einen Schritt (225) des Erfassens des Sensorsignals (165) umfasst, wobei das Sensorsignal (165) unter Verwendung eines Beschleunigungssensors (172) und/oder eines Höhenstandsensors (174) und/oder eines an einem Fahrwerk des Fahrzeugs (100) sensierenden Fahrwerksensor (176) erfasst wird.Method (200) according to Claim 3 , characterized in that the method (200) comprises a step (225) of detecting the sensor signal (165), the sensor signal (165) using an acceleration sensor (172) and / or a height sensor (174) and / or an a chassis sensor (176) that senses the chassis of the vehicle (100). Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das das im Schritt (205) des Einlesens eingelesene Untergrundsignal (130) als das zumindest eine ortsfestes Merkmal (135) einen Verlauf eines Untergrunds des Fahrzeugs (100) und/oder eine Untergrundbeschaffenheit repräsentiert.The method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that the background signal (130) read in in the step (205) of reading in as the at least one stationary feature (135) is a course of a background of the vehicle (100) and / or a Subsurface quality represents. Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (200) einen Schritt (230) des Ansteuerns einer Fahrwerkkomponente (185) des Fahrzeugs (100) unter Verwendung des Untergrundsignals (130) umfasst, um eine Einstellung der Fahrwerkkomponente (185) in Abhängigkeit des zumindest einen ortsfesten Merkmals (135) zu verändern.The method (200) according to any one of the preceding claims, characterized in that the method (200) comprises a step (230) of controlling a chassis component (185) of the vehicle (100) using the background signal (130) in order to adjust the chassis component (185) to change depending on the at least one stationary feature (135). Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (200) einen Schritt (235) des Erfassens der Position des Fahrzeugs (100) umfasst, wobei die erfasste Position als das Positionssignal (140) bereitgestellt wird.The method (200) according to any one of the preceding claims, characterized in that the method (200) comprises a step (235) of detecting the position of the vehicle (100), the detected position being provided as the position signal (140). Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (210) des Eintragens das zumindest eine ortsfeste Merkmal (135) an der erfassten Position in die Umgebungskarte (110) eingetragen wird.The method (200) according to any one of the preceding claims, characterized in that in the step (210) of entering the at least one fixed feature (135) is entered at the detected position in the environment map (110). Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (215) des Bestimmens der kartenbasierten Position des Fahrzeugs (100) das zumindest eine ortsfeste Merkmal (135) mit einem in die Umgebungskarte (110) eingetragenem ortsfesten Merkmal verglichen wird, um die kartenbasierten Position des Fahrzeugs (100) als eine dem eingetragenen ortsfesten Merkmal zugeordnete Position zu bestimmen.Method (200) according to one of the preceding claims, characterized in that in the step (215) of determining the map-based position of the vehicle (100) the at least one fixed feature (135) is compared with a fixed feature entered in the map (110) of the surroundings in order to determine the map-based position of the vehicle (100) as a position assigned to the registered fixed feature. Verfahren (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (205) des Einlesens das Untergrundsignal (130) ein Untergrundprofil repräsentiert, wobei das Untergrundprofil das zumindest eine ortsfeste Merkmal (135) des Untergrunds des Fahrzeugs (100) und zumindest ein weiteres ortsfestes Merkmal (155) des Untergrunds des Fahrzeugs (100) umfasst, wobei im Schritt (210) des Eintragens das Untergrundprofils des Untergrunds des Fahrzeugs (100) unter Verwendung des Untergrundsignals (130) und des Positionssignals (140) in die Umgebungskarte (110) eingetragen wird, um die Umgebungskarte (110) zu erweitern; und/oder wobei im Schritt (215) des Bestimmens die kartenbasierte Position des Fahrzeugs (100) unter Verwendung des Untergrundprofils des Untergrunds des Fahrzeugs (100) und der Umgebungskarte (110) bestimmt wird.The method (200) according to any one of the preceding claims, characterized in that in the step (205) of reading in the background signal (130) represents a background profile, the background profile the at least one fixed feature (135) of the background of the vehicle (100) and at least comprises a further stationary feature (155) of the underground of the vehicle (100), wherein in the step (210) of entering the underground profile of the underground of the vehicle (100) using the underground signal (130) and the position signal (140) in the environment map ( 110) is entered in order to expand the area map (110); and / or wherein in the step (215) of determining the map-based position of the vehicle (100) is determined using the underground profile of the underground of the vehicle (100) and the environment map (110). Vorrichtung (105) zur Positionsbestimmung beim Erstellen einer Umgebungskarte (110) für ein Fahrzeug (100), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (105) eine Eintragungseinrichtung (120) aufweist, die ausgebildet ist, um unter Verwendung eines Untergrundsignals (130), das zumindest ein ortsfestes Merkmal (135) eines Untergrunds des Fahrzeugs (100) repräsentiert und eines Positionssignals (140), das eine erfasste Position des Fahrzeugs (100) repräsentiert, das zumindest eine ortsfeste Merkmal (135) in eine Umgebungskarte (110) einzutragen, um die Umgebungskarte (110) zu erweitern und/oder die Vorrichtung (105) eine Bestimmungseinrichtung (125) aufweist, die ausgebildet ist, um unter Verwendung des zumindest einen ortsfesten Merkmals (135) des Untergrunds des Fahrzeugs (100) und der Umgebungskarte (110) eine kartenbasierte Position des Fahrzeugs (100) zu bestimmen.Device (105) for determining position when creating a map (110) of the surroundings for a vehicle (100), characterized in that the device (105) has an entry device (120) which is designed to use a background signal (130) that at least one stationary feature (135) of a ground of the vehicle (100) represents and a position signal (140) representing a detected position of the vehicle (100) to enter the at least one stationary feature (135) in an environment map (110) in order to to expand the environment map (110) and / or the device (105) has a determination device (125) which is designed to use the at least one fixed feature (135) of the underground of the vehicle (100) and the environment map (110) determine a map-based position of the vehicle (100). Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung (105) ausgeführt wird.Computer program product with program code for carrying out the method (200) according to one of the Claims 1 until 10 when the program product is executed on a device (105).

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