Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur

Positionsbestimmung eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erstellen einer digitalen Karte. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogramm.

Stand der Technik

Die Offenlegungsschrift US 2013/0103298 A1 zeigt ein Verfahren zum

Bestimmen einer Position eines Fahrzeugs.

Offenbarung der Erfindung

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann daher darin gesehen werden, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur

Positionsbestimmung eines Fahrzeugs bereitzustellen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann des Weiteren darin gesehen werden, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erstellen einer digitalen Karte bereitzustellen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch darin gesehen werden, ein Computerprogramm für die oben genannten Aufgaben - eine verbesserte Positionsbestimmung und/oder die Erstellung einer digitalen Karte ~

bereitzustellen. Diese Aufgaben werden mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen. Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines

Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

- Bestimmen einer GNS-Fahrzeugposition mittels einer GNS-Einheit,

- Sensorisches Erfassen eines Umfelds der GNS-Fahrzeugposition mittels einer Radarsensorik des Fahrzeugs, um dem erfassten Umfeld

entsprechende Radardaten zu ermitteln,

- Detektieren von sich im Umfeld befindenden Objekten basierend auf den Radardaten,

- Ermitteln eines Richtungsvektors, der von einem detektierten Objekt zur Radarsensorik oder zu einem anderen fahrzeugfesten Bezugspunkt zeigt, - Vergleichen der Radardaten und des ermittelten Richtungsvektors mit einer digitalen Karte, die Objekte und den Objekten zugeordnete

Richtungsvektoren aufweist, wobei die den Objekten zugeordnete

Richtungsvektoren auf eine Position in der digitalen Karte zeigen, von welcher das entsprechende Objekt mittels einer Radarsensorik erfasst wurde,

- Ermitteln einer korrigierten Fahrzeugposition basierend auf der GNS- Fahrzeugposition und dem Vergleich.

Nach einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs bereitgestellt, umfassend:

- eine GNS-Einheit zum Bestimmen einer GNS-Fahrzeugposition,

- eine Radarsensorik zum sensorischen Erfassen eines Umfelds der GNS- Fahrzeugposition, um dem erfassten Umfeld entsprechende Radardaten zu ermitteln,

- einen Prozessor, der ausgebildet ist, sich im Umfeld befindende Objekte basierend auf den Radardaten zu detektieren und

- einen Richtungsvektor zu ermitteln, der von einem detektierten Objekt zur Radarsensorik oder zu einem anderen fahrzeugfesten Bezugspunkt zeigt, wobei - der Prozessor ferner ausgebildet ist, die Radardaten und den ermittelten Richtungsvektor mit einer digitalen Karte zu vergleichen, die Objekte und den Objekten zugeordnete Richtungsvektoren aufweist, wobei die den Objekten zugeordneten Richtungsvektoren auf eine Position in der digitalen Karte zeigen, von welcher das entsprechende Objekt mittels einer

Radarsensorik erfasst wurde, wobei

- der Prozessor ferner ausgebildet ist, eine korrigierte Fahrzeugposition

basierend auf der GNS-Fahrzeugposition und dem Vergleich zu ermitteln. Nach noch einem Aspekt wird ein Verfahren zum Erstellen einer digitalen Karte bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:

- Bestimmen einer GNS-Fahrzeugposition eines Fahrzeugs mittels einer GNS-Einheit,

- Sensorisches Erfassen eines Umfelds der GNS-Fahrzeugposition mittels einer Radarsensorik des Fahrzeugs, um dem erfassten Umfeld

entsprechende Radardaten zu ermitteln,

- Detektieren von sich im Umfeld befindenden Objekten basierend auf den Radardaten,

- Ermitteln eines jeweiligen Richtungsvektors, der von einem detektierten Objekt zu der GNS-Fahrzeugposition zeigt,

- Erstellen der digitalen Karte basierend auf den Radardaten und den

ermittelten Richtungsvektoren, so dass die digitale Karte detektierte Objekte und den Objekten zugeordnete Richtungsvektoren umfasst. Nach noch einem Aspekt wird eine Vorrichtung zum Erstellen einer digitalen

Karte bereitgestellt, umfassend:

- eine GNS-Einheit zum Bestimmen einer GNS-Fahrzeugposition eines

Fahrzeugs,

- eine Radarsensorik zum sensorischen Erfassen eines Umfelds der GNS- Fahrzeugposition, um dem erfassten Umfeld entsprechende Radardaten zu ermitteln, und

- einen Prozessor, der ausgebildet ist, sich im Umfeld befindende Objekte basierend auf den Radardaten zu detektieren und

- einen jeweiligen Richtungsvektor zu ermitteln, der von einem detektierten Objekt zu der GNS-Fahrzeugposition zeigt, wobei - der Prozessor ferner ausgebildet ist, die digitale Karte basierend auf den Radardaten und den ermittelten Richtungsvektoren zu erstellen, so dass die digitale Karte detektierte Objekte und den Objekten zugeordnete

Richtungsvektoren umfasst.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Programmcode zur Durchführung des Verfahrens zur

Positionsbestimmung eines Fahrzeugs und/oder zum Erstellen einer digitalen Karte umfasst, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.

Die Erfindung umfasst also insbesondere den Gedanken, zur

Positionsbestimmung des Fahrzeugs noch einen Richtungsvektor zu verwenden, der von einem detektierten Objekt zur Radarsensorik oder zu einem anderen fahrzeugfesten Bezugspunkt (Die Radarsensorik ist ein fahrzeugfester

Bezugspunkt, allgemein können aber auch andere fahrzeugfeste Bezugspunkte vorgesehen sein.) zeigt, indem dieser Richtungsvektor mit Richtungsvektoren einer digitalen Karte verglichen werden, wobei die Richtungsvektoren der digitalen Karten Objekten der digitalen Karte zugeordnet sind und wobei diese Richtungsvektoren auf eine jeweilige Position in der digitalen Karte zeigen, von welcher das entsprechende Objekt mittels eines Radarsensors im Rahmen einer Kartenerstellung erfasst wurde. Wenn ermittelte Richtungsvektoren mit den Richtungsvektoren der digitalen Karte übereinstimmen, kann in der Regel davon ausgegangen werden, dass es sich bei den zugehörigen mittels der

Radarsensorik detektierten Objekte um die gleichen Objekte in der digitalen Karte handelt. Somit ist also eine genaue Positionsbestimmung des Fahrzeugs innerhalb der digitalen Karte ermöglicht. Dies ist besonders von Vorteil, da eine Positionsbestimmung allein über eine GNS-Einheit durchaus Ungenauigkeiten aufweisen kann. Solche eventuellen Ungenauigkeiten können erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise aufgrund der Richtungsvektoren korrigiert oder

ausgeglichen werden. Die in der Beschreibungseinleitung genannte

Offenlegungsschrift US 2013/0103298 A1 zeigt solche Richtungsvektoren nicht. Die Richtungsvektoren stellen also insbesondere eine Winkelinformation bereit. Eine solche Winkelinformation entspricht beispielsweise einem Winkel zwischen dem Richtungsvektor und einer Fahrzeuglängsachse. Die erfindungsgemäße Idee besteht also insbesondere darin, beim Erstellen der digitalen Karte noch zusätzlich diese Winkelinformation mit in die digitale Karte aufzunehmen. Das heißt also, dass zu den detektierten Objekten noch die Richtung angegeben wird, von welchem Ort oder von welcher Position die detektierten Objekte mittels der Radarsensorik detektiert wurden. Denn die GNS- Fahrzeugposition entspricht dem Ort der Radarmessung mittels der

Radarsensorik, zumindest im Rahmen einer Messgenauigkeit. Bei einer

Positionsbestimmung basierend auf einer solchen digitalen Karte wird dann ebenfalls ein solcher oder mehrere solcher Richtungsvektoren für die detektierten Objekte bestimmt. Je mehr die ermittelten Richtungsvektoren mit den

Richtungsvektoren der digitalen Karte übereinstimmen, desto höher ist auch die

Wahrscheinlichkeit, dass es sich bei den detektierten Objekten im Rahmen der Positionsbestimmung des Fahrzeugs um die Objekte in der digitalen Karte handelt. Ein Abgleich zwischen dem Radarbild, welches auf den Radardaten basiert, welches im Rahmen der Positionsbestimmung des Fahrzeugs ermittelt wurde, und der digitalen Karte, die ja ebenfalls auf Radardaten basiert, ist somit vereinfacht möglich.

Die Abkürzung„GNS" steht für„Global Navigation System" und soll als

Platzhalter für ein globales Positionsbestimmungssystem, beispielsweise basierend auf Laufzeitmessungen mehrerer Satelliten, stehen. Das heißt also, dass als GNS-Einheit beispielsweise eine GPS- Galileo- oder GLONASS-Einheit vorgesehen sein kann. GNS steht also für: Global Navigation System und umfasst auch Funkortung über Bodenstationen und in der Variante des GNSS (Global Navigation Satellite System) sowohl GPS, als auch Galileo, als auch vorzugsweise andere Lösungen.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass basierend auf den Radardaten und/oder weiteren Sensorinformationen ermittelt wird, welche detektierten Objekte stationäre und welche detektierten Objekte mobile Objekte sind, wobei beim Vergleichen die mobilen Objekte ignoriert werden. Dieser Schritt gilt gleichermaßen für das Verfahren zur Positionsbestimmung als auch für das Verfahren zum Erstellen einer digitalen Karte. Die Idee hierbei ist, zwischen stationären und mobilen Objekten zu unterscheiden. Die mobilen Objekte werden ignoriert. Vorzugsweise werden die mobilen Objekte aus den entsprechenden Radardaten und/oder weiteren Sensordaten entfernt. Das heißt also

beispielsweise, dass die digitale Karte nur noch stationäre Objekte umfasst. Das heißt also insbesondere, dass das Radarbild, welches im Rahmen der

Positionsbestimmung des Fahrzeugs ermittelt wurde, nur noch stationäre Objekte umfasst. Denn eine digitale Karte, die auch mobile Objekte umfassen würde, wäre sicherlich nicht mehr genau, insofern die mobilen Objekte aufgrund ihrer Mobilität sich von ihrer ursprünglichen Position entfernen könnten. Ein Abgleich zwischen der digitalen Karte und dem im Rahmen der

Positionsbestimmung des Fahrzeugs ermittelten Radarbild wäre somit unnötig erschwert.

Solche weiteren Sensordaten werden zum Beispiel von einer Umfeldsensorik bereitgestellt, die zum Beispiel eine oder mehrere der folgenden Umfeldsensoren aufweisen kann: Ultraschallsensor, Lidarsensor, Videosensor. Das heißt, dass nach einer Ausführungsform zusätzlich zu den Radardaten noch weitere Sensordaten für die Positionsbestimmung verwendet werden.

Um zu unterscheiden, ob es sich bei den detektierten Objekten um stationäre oder mobile Objekte handelt, ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass den detektierten Objekten mittels einer Radarmessung eine Geschwindigkeit zugeordnet wird. Es wird also vorzugsweise eine jeweilige Geschwindigkeit der detektierten Objekte bestimmt oder gemessen. Somit kann also in vorteilhafter Weise zwischen mobilen und stationären Objekten unterschieden werden. Nach einer Ausführungsform ist ein Geschwindigkeitsschwellwert vorgesehen, oberhalb welchem ein detektiertes Objekt als ein mobiles Objekt klassifiziert wird und unterhalb welchem ein detektiertes Objekt als ein stationäres Objekt klassifiziert wird. Das Vorsehen eines solchen Schwellwerts kann in vorteilhafter Weise eventuelle Messungenauigkeiten bei der Radarmessung kompensieren oder berücksichtigen. ln einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Vergleich ein Fitten der Radardaten an die digitale Karte umfasst. Es wird also in vorteilhafter Weise eine Anpassung oder eine Regression oder eine Ausgleichsrechnung durchgeführt. Das heißt also insbesondere, dass die Radardaten, wie sie im Rahmen der Positionsbestimmung ermittelt wurden, mit den Radardaten der digitalen Karte in Übereinstimmung gebracht werden. Es wird hierbei eine größtmögliche

Übereinstimmung durchgeführt.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fitten mittels eines Iterative Closest Point Algorithmus und/oder mittels eines partikelbasierten Fitalgorithmus durchgeführt wird. Durch das Vorsehen der vorstehend genannten Algorithmen kann in vorteilhafter Weise eine effiziente Ausgleichsrechnung oder ein effizientes Fitten bewirkt werden.

Nach einer Ausführungsform weist die Radarsensorik eine Detektionsreichweite oder Erfassungsreichweite von 100 m bis 250 m und/oder ein Detektionssichtfeld oder ein Erfassungssichtfeld von 30° bis 70° auf.

Funktionalitäten der Verfahren ergeben sich analog aus den Funktionalitäten der entsprechenden Vorrichtungen und umgekehrt. Das heißt, dass sich

Verfahrensmerkmale aus den Vorrichtungsmerkmalen ergeben und umgekehrt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten

Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs,

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erstellen einer digitalen Karte,

Fig. 4 eine Vorrichtung zum Erstellen einer digitalen Karte und Fig. 5-7 jeweils eine Straßenszene, der ein Radarbild überlagert ist.

Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs.

In einem Schritt 101 wird eine GNS-Fahrzeugposition mittels einer GNS-Einheit bestimmt. In einem Schritt 103 wird ein Umfeld der GNS-Fahrzeugposition sensorisch mittels einer Radarsensorik des Fahrzeugs erfasst, um dem erfassten Umfeld entsprechende Radardaten zu ermitteln. Das heißt also insbesondere, dass ein Radarbild des Umfelds der GNS-Fahrzeugposition ermittelt wird. Eine Radarsensorik im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst insbesondere einen oder mehrere Radarsensoren. Eine GNS-Einheit im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst insbesondere einen oder mehrere GNS-Sensoren.

In einem Schritt 105 werden basierend auf den Radardaten Objekte detektiert, die sich im Umfeld der GNS-Fahrzeugposition befinden. Das heißt also insbesondere, dass die Radardaten entsprechend weiterverarbeitet werden, um basierend auf den Radardaten Objekte im Umfeld der GNS-Fahrzeugposition zu detektieren.

In einem Schritt 107 wird ein Richtungsvektor ermittelt, der von einem

detektierten Objekt zur Radarsensorik oder zu einem anderen fahrzeugfesten

Bezugspunkt zeigt. Insbesondere wird bei mehreren detektierten Objekten ein jeweiliger Richtungsvektor ermittelt. Der Richtungsvektor ist insbesondere bei der Positionsbestimmung GNS unabhängig. In einem Schritt 109 werden die Radardaten und der ermittelte Richtungsvektor

(oder die ermittelten Richtungsvektoren) mit einer digitalen Karte verglichen. Die digitale Karte weist Objekte und den Objekten zugeordnete Richtungsvektoren auf, wobei die den Objekten zugeordneten Richtungsvektoren auf eine Position in der digitalen Karte zeigen, von welcher das entsprechende Objekt mittels einer Radarsensorik erfasst wurde. Die Karte wurde beispielsweise mittels des Verfahrens zum Erstellen einer digitalen Karte erstellt.

In einem Schritt 1 1 1 ist dann vorgesehen, dass eine korrigierte Fahrzeugposition basierend auf der GNS-Fahrzeugposition und dem Vergleich ermittelt wird.

Beim Vergleich gemäß dem Schritt 109 ist beispielsweise vorgesehen, die ermittelten Radardaten mit den ermittelten Richtungsvektoren an die digitale Karte anzufitten. Insbesondere ist im Schritt 109 im Rahmen des Vergleichs vorgesehen, dass die ermittelten Richtungsvektoren mit den Richtungsvektoren der digitalen Karte verglichen werden. Insbesondere ist hier vorgesehen, dass ein Maß für eine Übereinstimmung der Richtungsvektoren untereinander ermittelt wird. Ein solches Maß ist eine Wahrscheinlichkeit dafür oder kann beispielsweise als Basis für eine Wahrscheinlichkeitsberechnung verwendet werden, inwieweit es sich bei den detektierten Objekten im Rahmen der Positionsbestimmung des

Fahrzeugs um die Objekte der digitalen Karte handelt.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung 201 zur Positionsbestimmung eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung 201 umfasst:

- eine GNS-Einheit 203 zum Bestimmen einer GNS-Fahrzeugposition,

- eine Radarsensorik 205 zum sensorischen Erfassen eines Umfelds der GNS-Fahrzeugposition, um dem erfassten Umfeld entsprechende

Radardaten zu ermitteln,

- einen Prozessor 207, der ausgebildet ist, sich im Umfeld befindende

Objekte basierend auf den Radardaten zu detektieren und

- einen Richtungsvektor zu ermitteln, der von einem detektierten Objekt zu einem fahrzeugfesten Bezugspunkt zeigt, wobei

- der Prozessor 207 ferner ausgebildet ist, die Radardaten und den

ermittelten Richtungsvektor mit einer digitalen Karte zu vergleichen, die

Objekte und den Objekten zugeordnete Richtungsvektoren aufweist, wobei die den Objekten zugeordnete Richtungsvektoren auf eine Position in der digitalen Karte zeigen, von welcher das entsprechende Objekt mittels einer Radarsensorik 205 erfasst wurde, wobei - der Prozessor 207 ferner ausgebildet ist, eine korrigierte Fahrzeugposition basierend auf der GNS-Fahrzeugposition und dem Vergleich zu ermitteln.

Nach einer Ausführungsform ist die Vorrichtung 201 ausgebildet, das Verfahren der Fig. 1 durchzuführen oder auszuführen.

Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erstellen einer digitalen Karte.

In einem Schritt 301 wird eine GNS-Fahrzeugposition eines Fahrzeugs mittels einer GNS-Einheit bestimmt. In einem Schritt 303 wird ein Umfeld der GNS- Fahrzeugposition mittels einer Radarsensorik des Fahrzeugs sensorisch erfasst, um dem erfassten Umfeld entsprechende Radardaten zu ermitteln. In einem Schritt 305 werden Objekte detektiert, die sich im Umfeld der GNS- Fahrzeugposition befinden. Dies basierend auf den Radardaten. In einem Schritt 307 ist vorgesehen, dass ein jeweiliger Richtungsvektor ermittelt wird, der von einem detektierten Objekt zu der GNS-Fahrzeugposition zeigt. Gemäß einem Schritt 309 ist dann vorgesehen, dass die digitale Karte basierend auf den Radardaten und den ermittelten Richtungsvektoren erstellt wird, so dass die digitale Karte detektierte Objekte und den Objekten zugeordnete

Richtungsvektoren umfasst.

Dadurch wird also in vorteilhafter Weise eine digitale Karte bereitgestellt, die sowohl die Information über die detektierten Objekte umfasst als auch die Information, von welcher Position oder von welchem Ort innerhalb der digitalen Karte das oder die detektierten Objekte mittels der Radarsensorik erfasst wurden. Das heißt also insbesondere, dass ein Richtungsvektor von dem detektierten Objekt zu der zugehörigen Messposition zeigt.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung 401 zum Erstellen einer digitalen Karte.

Die Vorrichtung 401 umfasst: eine GNS-Einheit 403 zum Bestimmen einer GNS-Fahrzeugpositi

Fahrzeugs, - eine Radarsensorik 405 zum sensorischen Erfassen eines Umfelds der GNS-Fahrzeugposition, um dem erfassten Umfeld entsprechende

Radardaten zu ermitteln, und

- einen Prozessor 407, der ausgebildet ist, sich im Umfeld befindende

Objekte basierend auf den Radardaten zu detektieren und

- einen jeweiligen Richtungsvektor zu ermitteln, der von einem detektierten Objekt zu der GNS-Fahrzeugposition zeigt, wobei

- der Prozessor 407 ferner ausgebildet ist, die digitale Karte basierend auf den Radardaten und den ermittelten Richtungsvektoren zu erstellen, so dass die digitale Karte detektierte Objekte und den Objekten zugeordnete Richtungsvektoren umfasst.

Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung 401 ausgebildet ist, das Verfahren zum Erstellen einer digitalen Karte aus- oder durchzuführen.

Fig. 5 bis 7 zeigen jeweils eine Straßenszene, der ein Radarbild, welches mittels einer Radarsensorik eines Fahrzeugs erfasst wurde, überlagert ist.

Das Bezugszeichen 501 zeigt exemplarisch auf eine Straßenszene, der ein Radarbild überlagert wurde, umfassend mehrere Straßen 503, 505 sowie zwei Brücken 507, 509 mit Straßen. Das Bezugszeichen 51 1 zeigt auf Fahrzeuge, die auf den Straßen 503, 505 oder den Brücken 507, 509 fahren. Das Bezugszeichen 513 zeigt auf aufgezeichnete Radarorte, an denen ein

Fahrzeug mittels seiner Radarsensorik ein Objekt detektiert hat. Ein Radarort (auf Englisch: Radar location) bezeichnet also einen Ort, an dem die

Radarsensorik ein Objekt detektiert. Hierbei kann es aufgrund der

Radarmessung sein, dass mehrere Radarorte einem physischen Objekt entsprechen. So weisen zum Beispiel Brücken aufgrund ihrer Länge mehrere solcher Radarorte auf. Diese Objekte 513 können beispielsweise den Brücken 507, 509 entsprechen, also stationären Objekten. Die aufgezeichneten Radarorte 513 können beispielsweise auch den Fahrzeugen 51 1 entsprechen, also mobilen Objekten. Fig. 6 zeigt die Straßenszene 501 mit den aufgezeichneten Radarorten 513 gemäß Fig. 5 sowie Radarorte, die der digitalen Karte entstammen. Letztere Radarorte sind hier mit dem Bezugszeichen 601 versehen. Fig. 7 zeigt zusätzlich zu Fig. 6 noch Pfeile, die mit dem Bezugszeichen 701 versehen sind. Diese Pfeile 701 sind Richtungsvektoren, die von

aufgezeichneten Radarorten zu einem zugehörigen Messpunkt, also dem Ort der Radarmessung, zeigen. Die vorliegende Erfindung stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber der

US 20130103298 A1 dar, indem sie auch Winkelinformationen (die

Richtungsvektoren) in Betracht zieht. Sie verbessert die Genauigkeit und

Zuverlässigkeit der Ansätze unter Beibehaltung der Vorteile, die zum Beispiel sind, dass übliche Serien-Radar-Sensoren und übliche GNS-Sensoren verwendet werden können, was die Kosten reduzieren kann.

Die vorgeschlagene Herangehensweise verbessert in vorteilhafter Weise die Genauigkeit der Lokalisierungsschätzung gegenüber standardmäßigen GNS- basierten Systemen. Die typische Genauigkeit, welche mit der

erfindungsgemäßen Herangehensweise erzielt werden kann, ist eine präzise

Lokalisierung mit einer Genauigkeit von unter einer Fahrspur, also eine

Subfahrspurgenauigkeit. Das bedeutet, dass das System zumindest die aktuelle Spur des Fahrzeugs genau bestimmen kann. Genauigkeit und Verlässlichkeit werden in dichten städtischen Umgebungen nicht durch Mehrfachreflexionen verschlechtert, wie dies bei GNS-basierter Lokalisierung der Fall ist. Auch durch sich verändernde Lichtbedingungen werden Genauigkeit und Zuverlässigkeit aufgrund der erfindungsgemäßen Richtungsvektoren nicht eingeschränkt, wie dies bei sichtbasierten

Lokalisierungssystemen der Fall ist.

Das vorgeschlagene System erfordern nur einen (oder mehrere) Automobil- Radar-Sensoren (zusätzlich zu einem GNS-System), welcher für eine steigende Anzahl von fabrikneuen Fahrzeugen bereits zur Verfügung steht. Der Vorteil der vorgeschlagenen Systeme kann nur durch Software erreicht werden. Das heißt, es ist in vorteilhafter Weise keine zusätzliche Hardware erforderlich und so entstehen auch keine zusätzlichen Hardware-Kosten.

Folgende Merkmale respektive Ausführungsformen können beispielsweise einzeln oder in Kombination vorgesehen sein:

Kartierung (Erstellen der digitalen Karte):

1 . Fahren

Nach einer Ausführungsform wird eine digitale Karte der Umgebung erstellt. Ein mit Automobil-Radar-Sensoren und GNS ausgestattetes Fahrzeug kartiert die Straßen während des Abfahrens.

2. Abtasten von Radar-Zielen (Detektieren von Objekten)

Die Radarsensorik (vorzugsweise umfassend einen oder mehrere

Radarsensoren) zeichnet die Position von Radarechos bezüglich des Sensors und die radiale Momentangeschwindigkeit von Radarmessungen in seinem Sichtfeld auf, siehe Figur 5. Diese Positionen werden zusammen mit der aktuellen GNS-Position des Fahrzeugs aufgezeichnet. Die Radarsensorik stellt also dem Fahrzeugumfeld entsprechende Radardaten, also ein Radarbild, bereit. Die einzelnen Positionen der Radarechos werden vorzugsweise als Radarorte bezeichnet.

3. Unterscheidung zwischen dynamischen und stationären Hindernissen oder Objekten

In diesem Schritt wird beispielsweise zwischen stationären Überflurpositionen und dynamischen Positionen unterschieden. Stationäre Positionen können in Schildern, geparkten Fahrzeugen, Zaunpfählen, Barrieren und anderen nichtbeweglichen metallischen Oberflächen, wie sie entlang von Seitenstraßen üblich sind, bestehen. Dynamische Position können beispielsweise andere in

Bewegung befindliche Fahrzeuge sein. Vorzugsweise wird die Eigenbewegung des Fahrzeugs, die von der Bordodometrie, dem Steuerradwinkel, der

Inertialsensorik usw. erhältlich ist, mit der beobachteten relativen Geschwindigkeit anderer Fahrzeuge kombiniert, so dass in vorteilhafter Weise eine Einschätzung der Bewegung dieser Hindernisse bezüglich des

feststehenden Rahmens der Straßenkarte möglich ist. Positionen mit absoluten Geschwindigkeiten unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts (zum Beispiel 3 Meilen pro Stunde) werden als stationär klassifiziert. Alle anderen Positionen werden als dynamisch klassifiziert.

4. Geparkte Fahrzeuge

Da hauptsächlich die stationäre Infrastruktur in der Regel relevant ist, werden nach einer Ausführungsform Positionen auf Objekten in Autoform oder andere potentiell bewegliche Objekte als solche in den Radardaten oder in dem

Radarbild markiert (potentiell beweglich bzw. sich-bewegend).

5. Kartographierung

Alle stationären Positionen oder Objekte werden in eine geografisch codierte Datenbank eingegeben, die auch als Karte von Radarpositionen bezeichnet werden kann. Insbesondere Positionen der sich nicht bewegenden, stationären Infrastruktur werden in die Karte mit aufgenommen werden. Als dynamisch oder potentiell sich-bewegend klassifizierte Positionen sollen nicht in die Karte mit aufgenommen werden.

Die Neuheit der Erfindung, welcher eine Schlüsselrolle zukommt, ist das Miteinbeziehen der Winkelrichtung aus der die Position auf dem Objekt erfasst wurde in die Karte. Die Richtung wird von dem Winkel abgeleitet, von dem aus das Objekt gemessen wurde; siehe Figur 7.

Lokalisierung oder Positionsbestimmung des Fahrzeugs

1 . GNS-Lokalisierung

Das GNS-System oder die GNS-Einheit bestimmt eine grobe Schätzung eigenen Position über GNS. 2. Abtasten von Radar-Positionen

Die Radarsensorik zeichnet die relative Position und die radiale

Momentangeschwindigkeit der Radarmessungen innerhalb des Sichtfelds während der Fahrt auf. Diese Messung umfasst implizit die Richtung, aus welcher die Position erfasst wird.

3. Verarbeitung zur Online-Lokalisierung

Alle nicht-stationären (sich bewegenden) Positionen werden ignoriert. Dann werden die stationären Radarmessungen an die vorher aufgezeichnete Karte angepasst, wobei ein Anpassungsalgorithmus, z.B. Iterative dosest point Algorithmus oder eine Partikel-basierte Herangehensweise eingesetzt wird.

Die Winkelinformation (Richtungsvektoren), d.h. die Richtung aus welcher die Radarposition in der Messung gesehen wird, wird mit der in der Karte gespeicherten Winkelinformation verglichen. Je näher die Richtung beieinander liegt, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um dasselbe Objekt handelt.

Zusammenfassend wird insbesondere ein Verfahren zur Bestimmung der Position eines Fahrzeugs durch Beschaffung einer ungefähren Position unter Verwendung einer GNS-Einheit, wobei die Position durch Vergleichen von Online-Sensor-Messungen von einem Radarsensor mit vorgespeicherten Sensormessungen aus einer Datenbank oder digitalen Karte präzisiert wird, wobei explizit die Richtung, aus welcher die Messungen vorgenommen werden, für die Positionsbestimmung verwendet werden.