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用于估计在车辆的自定位方面的定位质量的方法、用于执行该方法的方法步骤的设备以及计算机程序

摘要

用于估计定位质量的方法可包括如下步骤:车辆(10)通过以传感器方式的检测来探测在道路上以及在道路附近的动态对象、例如其它车辆,并且估计这些对象的尺寸。估计这些动态对象(12)在不久的将来的移动。将这些对象(12)的包络体录入到周围环境地图(UK)中。从用于探测周围环境特征的传感器(150、186)的角度,将对可见范围的限制以及这些可见范围的被预测的由于车辆(10)的自身移动和动态对象(12)的被预测的移动所引起的随时间的发展录入到周围环境地图(UK)中。确定哪些被录入到周围环境地图(UK)中的周围环境特征可以在不久的将来在最佳情况下可见。估计定位的质量度量的上限。

著录项

说明书

背景技术

在不久的将来,在车辆中使用自主驾驶系统,所述自主驾驶系统能够使驾驶员不再持久承担驾驶任务并且在驾驶系统活跃时可以进行次要活动(阅读、睡觉、书写消息……)。

自主驾驶(有时也称作自动驾驶、自动化驾驶或者无人驾驶)应被理解为车辆、移动机器人和无驾驶员的运输系统的尽可能自主进行的前进。存在术语自主驾驶的不同的分级。在此,在特定的等级,即使还有驾驶员处在车辆中,该驾驶员必要时只还接管对自动驾驶过程的监控,也可以说是自主驾驶。在欧洲,不同的交通部(在德国参与的是联邦公路研究)已经合作并且定义了如下自主性等级。

• 第0级:“Driver only(只有驾驶员)”,驾驶员自己驾驶、转向、加速、刹车等等。

• 第1级:某些辅助系统辅助车辆操作(尤其是距离调节系统——自动巡航控制(Automatic Cruise Control,ACC))。

• 第2级:部分自动化。尤其是自动停车、车道保持功能、一般的纵向引导、加速、刹车等等由辅助系统接管(尤其是堵车辅助)。

• 第3级:高度自动化。驾驶员不必持久地对系统进行监控。车辆自主地执行功能、如触发闪光灯、更换车道和车道保持。驾驶员可以从事其它事情,但是在需要时被要求在系统的预警时间之内接管驾驶。这种形式的自主性在高速公路上在技术上可行。立法者正在努力允许第3级车辆。为此已经提供了法律框架条件。

• 第4级:全自动化。由系统持久地接管对车辆的驾驶。如果系统不再胜任驾驶任务,则可以要求驾驶员接管驾驶。

• 第5级:不需要驾驶员。除了规定目的地和启动系统之外,不需要人类干预。

汽车工业协会(VDA)也发布了自己对自动化程度方面的不同等级的定义。

从第3级开始的自动化驾驶功能使驾驶员减少了控制车辆的责任。对于这种自动化驾驶系统来说,车辆的自定位极为重要。基于已知的GNSS系统、对应于全球导航卫星系统、如GPS(全球定位系统(Global Positioning System))的定位对此是不够的。为了提高定位精度,在自动化驾驶系统中使用高精度的周围环境地图。车辆对周围环境进行“扫描”,为此使用成像传感器,如视频摄像机、红外摄像机、激光雷达传感器(Light Detection andRanging)、雷达传感器(Radio Detection and Ranging)和超声传感器。通过分析由这些传感器所记录的图像,确定距某些在地图中记载的周围环境特征(这些周围环境特征也被称作地标)的距离。接着,据此得出在自定位方面的经改善的精度。借此,接着可以实现新型自主驾驶功能或者新型驾驶员辅助系统,如“施工工地助手”。

对于自动驾驶车辆的自定位来说,已知不同的设计。在某些情况下,在车辆周围环境中的静态结构和图案被车辆传感器识别并且与地图中的相对应的录入项进行比较,该地图在车辆中可支配(例如基于地标的定位、tomtom公司的道路DNA、Conti-Ygomi公司的道路数据库,等等)。这些设计需要具有被录入的周围环境特征的尽可能精确且最新的地图。这些设计还以车辆传感器对它们所使用的周围环境特征的可见性为前提。相对应地,定位质量取决于可探测到的周围环境特征的可用性以及探测的精度和地图录入项的精度。

从DE 10 2015 010 542 A1公知一种用于生成数字周围环境地图的方法。在此,由周围环境传感器来检测对象或障碍物。在此,将车辆实际行驶的路线与周围环境地图中的路线进行比较而且基于此生成被更新的地图信息并且将这些地图信息存储在周围环境地图中。

从WO 2017/028994 A1公知一种用于对自动化机动车进行定位的方法。该方法包含如下步骤:为自动化机动车预先给定所要实现的定位精度;借助于自动化机动车的传感装置来检测自动化机动车的周围环境数据并且将所检测到的周围环境数据与位置信息进行关联;借助于定位参考数据和所检测到的周围环境数据来对自动化机动车进行定位,其中用信号通知所达到的定位精度。对于利用现有的定位参考数据并没有达到定位精度的情况来说,可以将自动化机动车的功能性停用。

从DE 10 2011 119 762 A1公知一种用于对机动车进行定位的方法。通过借助于在数字地图中录入的地标进行的绝对定位的组合来实现在车辆方面的定位,辅助以借助于惯性传感装置IMU的插值耦合测量、必要时辅助以里程表α。

在自动驾驶的背景下,定位质量是不同车辆功能的安全相关的标准。如果例如可预见到车辆不再能足够精确地被定位,则可行的是车辆根据情况来做出反应。例如,驾驶员可及时被要求接管或者车辆可降低其速度或者该车辆可自主执行停车机动。因而需要估计当前和未来的定位质量。

发明内容

本发明的任务在于:找到一种针对估计将来所要预期的定位质量的问题的解决方案。

该任务通过一种按照权利要求1的用于估计在车辆的自定位方面的定位质量的方法、一种按照权利要求12的用于执行该方法的方法步骤的设备、一种按照权利要求13的车辆以及一种按照权利要求14的计算机程序来被解决。

按照对这些措施的随后的描述,从属权利要求包含本发明的有利的扩展方案和改进方案。

本提议涉及估计将来所要预期的定位质量的问题。该定位质量通过周围环境特征的未来可见性来被确定。通常,该定位质量取决于可见的周围环境特征的数目以及也取决于这些周围环境特征在空间中的分布。一般而言可以说:供支配用于与地图进行对照的周围环境特征越多且这些周围环境特征在空间中分布得越好,该定位质量就越好。根据对在行驶期间对于车辆传感器来说也许可见的周围环境特征的了解(数目和在空间中的分布),可以预测前方路段的质量度量。

术语周围环境特征通常涉及对象的周围环境中的表征性特征。在下文,常常同义地使用地标。术语地标常常被理解为明显可见的周围环境特征。地标的示例涉及所设立的沿海标志,如灯塔或者其它明显的、大多从远处就可见的地形对象。与此相对应地,例如教堂、塔、风车、城堡、山或独立的显眼的大树都可以是地标。它们在空间定向和陆地导航方面起着重要作用并且因而必要时通过特殊的地图符号被标记在地图上。但是也可能涉及在车道上明显可见的周围环境特征,如在车道上的车道标记、诸如行车道标线、方向箭头、停车线等等。

在一个设计方案中,本提议涉及一种用于估计在车辆的自定位方面的定位质量的方法,其中使用周围环境地图来进行自定位,该周围环境地图在对车辆进行控制时投入使用,其中车辆在车道上行驶时试图以传感器方式检测在周围环境地图中记载的多个地标,并且根据所述多个地标的方位来确定车辆的自身位置。按照本提议,在该方法中,在车辆中确定地标的未来可见性并且根据地标的未来可见性来估计车辆的未来的自定位的定位质量。定位质量是在评估自动驾驶功能是否能在安全状态下运行时使用的重要信息。如果自动驾驶功能被判断为使得该自动驾驶功能不再满足所需的安全标准,则要么该自动驾驶功能必须被关闭并且要求车辆的驾驶员接管控制功能,要么采取其它措施,如使车辆制动直至停下、控制车辆行驶到路边或停车位或紧急停靠处、向驾驶员和/或其他交通成员报警等等。即本提议涉及关于实现自动驾驶功能的安全相关的方面并且本提议出于该原因就已经具有更重要的意义。

在该方法的一个特殊的设计方案中,用于确定地标的未来可见性的步骤包含探测如下障碍物的步骤,所述障碍物限制地标的可见性。障碍物可能会是不可移动的障碍物,如房屋或其它建筑物,或者也可能会是自然障碍物,如山、树、岩石。此外,也存在可移动的障碍物,如其他交通成员的车辆。

不可移动的障碍物通常被探测为使得这些不可移动的障碍物记载在周围环境地图中并且为了探测而从周围环境地图中提取相对应的说明,而该方法的一个特殊的设计方案针对探测障碍物的步骤涉及以传感器方式对在车道上以及可选地在车道的周围环境中的可移动的障碍物的检测。探测可移动的障碍物是重要的,因为具有自动驾驶功能的车辆使用常常交通繁忙的公共路网,使得地标的可见性被限制的主要原因在于有其他交通成员遮挡。

在该方法的另一设计方案中,用于确定地标的未来可见性的步骤还涉及估计可移动的障碍物的移动轨迹的步骤。为了可以评估地标的未来可见性,这一点是必要的。

借此,接着也可能的是:将可移动的障碍物的预先计算出的位置录入到周围环境地图中。这使得该方法特别高效。对于自定位来说总归使用该周围环境地图。如果接着在该周围环境地图中也像不可移动的障碍物那样来记载可移动的障碍物,则在计算自定位的算法方面不需要进行实质性更改。

为了提高精度,这里有利的是:将可移动的障碍物的预先计算出的位置录入到周围环境地图中的步骤包括录入障碍物的空间尺寸的步骤。

在这方面也有利的是:用于确定地标的未来可见性的步骤还包括估计车辆的传感器的未来的可见范围的步骤。在此,确定要评估未来可见性的时间点。利用本车的已知的移动轨迹来确定未来的传感器位置。接着,针对该位置来确定车辆的传感器的可见范围。

然后,接着可以有利地确定基于所确定的未来的可见范围在未来通过传感器所要观察的地标。

最后,在一个变型方案中,根据未来所要观察的地标的数目来确定在车辆的自定位方面的定位质量。该变型方案能在不造成高计算花费的情况下特别简单地被实现。

在一个更详细的变型方案中,通过对未来所要观察的地标的统计分析,在考虑这些地标彼此间的相对方位的情况下确定定位质量。

这可以有利地通过计算所要观察的地标彼此间的相对方位相对于车辆的位置的协方差来实现。

概括来说,在一个实施方式中,该方法可包括如下步骤:

1.自动车辆通过以传感器方式的检测来探测在道路上以及在道路附近的动态和静态对象、例如其它车辆、障碍物,并且估计这些对象的尺寸。为此,可以定义具有长度、宽度和高度参数的包络式长方体。

2.估计这些包络体在不久的将来的移动。

3.将这些对象的包络体录入到周围环境地图中。

4.从用于探测周围环境特征的传感器的角度,将对可见范围的限制以及这些可见范围的被预测的由于车辆的自身移动和动态对象的被预测的移动所引起的随时间的发展录入到周围环境地图中。

5.确定哪些被录入到周围环境地图中的周围环境特征可以在不久的将来在最佳情况下可见。

6.估计定位的质量度量的上限。在实践中,在地图中录入且没有被上述遮挡预测所涉及到的周围环境特征的一部分仍然未被探测到。原因可能在于:一些周围环境特征仍然被遮挡,由于不利条件(例如不利的天气)而不能被传感器识别出或者不再存在。因此,在实践中,实际定位质量可能低于质量度量的上限。

对于用于执行根据本提议的方法的设备来说,有利的是:该设备配备有至少一个处理器装置,该处理器装置被设立为执行相对应的方法步骤。

本发明的另一实施方式在于一种车辆,该车辆具有相对应的用于执行该方法的设备。

本提议还可以被实现为计算机程序。该计算机程序具有程序代码,该程序代码用于在处理器装置中运行并且在此执行要求保护的方法的方法步骤。

附图说明

本发明的多个实施例在附图中示出而且随后依据附图进一步予以阐述。

其中:

图1示出了具有多个队列车辆的总系统的图示,这些队列车辆经由移动无线电连接到因特网并且与在因特网中可到达的后台服务器进行通信;

图2示出了车辆的典型的驾驶舱;

图3示出了车辆的机动车电子设备的框图;

图4示出了按照第一实施例的用于确定定位质量的方法的流程;

图5示出了车辆的传感器的所确定的未来的可见范围的图解,所述未来的可见范围被使用以便能够估计哪些地标未来可见;

图6示出了可见地标的两个示例的图解,一个示例具有对周围地标的受限视野而另一个示例具有对周围地标的不受限视野;以及

图7示出了按照第二实施例的用于确定定位质量的方法的流程。

具体实施方式

本说明书阐明了按照本发明的公开内容的原理。因此,易于理解的是,本领域技术人员将有能力设计出各种各样的装置,这些装置虽然这里没有明确被描述,但是这些装置表现出按照本发明的公开内容的原理并且应该在该公开内容的范围内同样被保护。

图1示出了车辆10经由移动无线电连接到因特网300上并且特别是连接到在因特网300中可到达的外部中央计算单元320,下文被称作后台服务器。

对于协同驾驶机动或自主驾驶领域来说,需要车辆通信,也需要直接车辆到车辆通信,而且必要时也还需要车辆到基础设施通信。在图1中示出了全部三种不同的通信方式。经由移动无线电通信来连接到因特网300上。在此,建造在车辆10中的通信模块160与移动无线电基站210进行通信,车辆10正处在该移动无线电基站的覆盖范围内。基站210经由移动无线电运营商的EPC网络200(对应于Evolved Packet Core(演进式分组核心网))来与因特网300保持连接。这样,车辆10可以与在因特网300中可到达的后台服务器320进行通信。

这种移动无线电技术被标准化,而且这里参阅移动无线电标准的相对应的规范。参阅3GPP倡议和LTE标准(长期演进(Long Term Evolution)),作为移动无线电标准的新式的示例。所属的ETSI规范中的多个规范目前在版本14下可用。版本13的示例如下:ETSI TS136 213 V13.0.0(2016-05);涉及演进通用陆面无线接入(E-UTRA);物理层(3GPP TS36.213 Version 13.0.0 Release 13)。

LTE代表高传输率和短响应时间。在LTE中通过更好的调制方法、更灵活的频率利用和更大的信道带宽来实现传输率的提高。按照规范,LTE目前在数学上且开销较小地针对每20 MHz频段在下行链路中具有超过300 MBit/s的传输率而在上行链路中具有超过75MBit/s的传输率。

如果车辆可以彼此交换数据,则进行车辆到车辆通信。为此有不同的通信系统供支配。示例是根据IEEE 802.11p标准的基于WLAN的车辆直接通信和在移动无线网范围内的车辆直接通信。在与长期演进(Long Term Evolution)LTE相对应的第四代移动无线电标准中,该变型方案称为LTE-V,在5G倡议的情况下,该变型方案称为D2D,对应于设备到设备通信。此外,还存在所谓的车辆到基础设施通信。在此,车辆与基础设施组件、例如所谓的路边单元(Road-Side Units)RSU 310进行通信。如果这些基础设施组件也与后台服务器320保持连接,则与后台服务器320的通信也可以经由车辆到基础设施通信来实现。

图2示出了车辆10的典型的驾驶舱。示出了载客车Pkw。不过,同样可以考虑任意的其它车辆,作为车辆10。其它车辆的示例是:自行车、摩托车、公共汽车、商用车、尤其是载货车Lkw、农业机械、建筑机械、有轨车辆等等。本发明通常可能会在包括机器人、轨道车辆在内的陆地交通工具、船舶和包括无人驾驶飞机在内的飞行器中应用。

在所考虑的情况下假定:车辆10配备有一个或多个驾驶员辅助系统并且根据VDA的定义满足第3级以上的自动化程度。驾驶舱的重要组件是信息娱乐系统的显示单元20。该显示单元是安装在中控台中的触敏屏幕20。在此,触敏屏幕20尤其用于对车辆10的功能进行操作。例如,对此可以控制车辆10的收音机、导航系统、所存储的音乐作品的播放和/或空调设备、其它电子装置或者其它舒适性功能或应用程序。概括来说,常常称为“信息娱乐系统”。在机动车、特别是载客车(Pkw)中,信息娱乐系统表示车辆收音机、导航系统、免提通话装置、驾驶员辅助系统和其它功能在中央操作单元中的聚集。术语“信息娱乐”是由词语信息和娱乐(Entertainment)组成的混成词。为了对信息娱乐系统进行操作,主要使用触敏屏幕20(“Touchscreen(触摸屏)”),其中该屏幕20尤其可以被车辆10的驾驶员良好地看清和操作,但是也可以被车辆10的副驾驶员良好地看清和操作。在屏幕20下方,在输入单元50中还可以布置机械操作元件,例如按键、调整旋钮或者它们的组合,诸如按压式调整旋钮。通常,对信息娱乐系统的部分的方向盘操作也是可能的。为此,车辆10配备有所谓的多功能方向盘操作。该单元不是单独地呈现,而是被视为输入单元50的部分。在中控台的下方部分的所示出的大的按压式调整旋钮也被视为输入单元的部分。

图3示意性示出了机动车电子设备的框图以及示例性示出了信息娱乐系统的一些子系统或应用程序。信息娱乐系统除了其它组件之外还包括:触敏显示单元20、计算装置40、输入单元50和存储器60。显示单元20不仅包括显示区域,用于显示能改变的图形信息;而且包括布置在该显示区域上方的操作界面(触敏层),用于由用户来输入指令。

显示单元20通过数据线70与计算装置40连接。数据线可以根据LVDS标准来设计,LVDS标准对应于Low Voltage Differential Signalling(低压差分信号)。显示单元20通过数据线70从计算装置40接收用于操控触摸屏20的显示区域的控制数据。通过数据线70,也将所输入的指令的控制数据从触摸屏20传输到计算装置40。用附图标记50来表示输入单元。属于该输入单元的是已经提及的操作元件,如按键、调整旋钮、滑块或者按压式调整旋钮,操作人员可以借助于所述操作元件通过菜单引导来进行输入。输入一般被理解为调出所选择的菜单选项,以及改变参数、打开和关闭功能,等等。

存储装置60通过数据线80与计算装置40连接。在存储器60中寄存有象形符号目录和/或符号目录,所述象形符号目录和/或符号目录具有用于附加信息的可能的淡入的象形符号和/或符号。

信息娱乐系统的其它组件,如摄像机150、收音机140、导航设备130、电话120和组合仪表110都通过数据总线100与用于对信息娱乐系统进行操作的设备连接。可以考虑根据ISO标准11898-2的CAN总线的高速变型方案,作为数据总线100。替选地,例如也会考虑使用基于以太网技术的总线系统,如IEEE 802.03cg。也能使用如下总线系统,在所述总线系统中通过光波导来进行数据传输。提到MOST(Media Oriented System Transport(媒体导向系统传输))总线或者D2B总线(Domestic Digital Bus(家用数字总线))为例。为了向内和向外进行无线通信,车辆10配备有通信模块160。该模块常常也被称作车载单元(On-BoardUnit)或者也被称作车载连接单元(On-Board Connectivity Unit)。该模块可以被设计用于移动无线电通信、例如根据LTE标准(对应于长期演进(Long Term Evolution))的移动无线电通信。同样,该模块可以被设计用于WLAN通信、对应于Wireless LAN,无论对于与车辆中的乘员的设备的通信来说还是对于车辆到车辆通信来说,等等。

信息娱乐系统的通信总线100与网关30连接。机动车电子设备的其它部分也与该网关连接。一方面是动力总成的通信总线104,该通信总线通常以CAN总线的形式被实现。作为示例,提到并示出了动力总成的控制设备:发动机控制设备172、ESP控制设备174和变速箱控制设备176。另一方面是用于驾驶员辅助系统的通信总线102,该通信总线可以以FlexRay总线的形式来被构造。在此,示出了两个驾驶员辅助系统:用于自适应巡航控制ACC(对应于Adaptive Cruise Control)的驾驶员辅助系统182;行驶自主控制设备184,该行驶自主控制设备执行184具有自动转向的自动驾驶功能;和激光雷达传感器186,对应于LightDetection and Ranging。此外,还有通信总线106连接到网关30上。该通信总线将网关30与车载诊断接口190连接。网关30的任务在于:针对不同的通信系统100、102、104、106进行格式转换,使得可以彼此间交换数据。在所示出的实施例中,驾驶员辅助系统184针对驾驶任务使用高精度的周围环境地图。在第一实施方式中,周围环境地图UK可以事先被存储在行驶自主控制设备184的存储器中。为此,该周围环境地图通常经由通信模块160来被加载,由网关30转发并且被写入行驶自主控制设备184的存储器中。在另一变型方案中,周围环境地图UK的仅仅一个部段被加载并被写入驾驶员辅助系统的存储器中。这能够实现:可以在行驶自主控制设备184中设置更小的存储器而且该更小的存储器降低了成本。对于像德国这样的国家来说,高精度的周围环境地图UK可能已经意味着几吉字节(Gigabyte)的数据。

车辆10配备有两个周围环境传感器,即视频摄像机150和激光雷达传感器186。通常甚至在车辆10中建造多个视频摄像机150(车头摄像机、车尾摄像机、左侧摄像机、后侧摄像机)。这样能够通过图像处理来生成车辆10的周向视图。激光雷达传感器186通常被建造在车辆10的车头区域并且沿车辆10的行驶方向检测周围环境。此外,也还可能会使用超声传感器和雷达传感器。

所提到的能够检测车辆的周围环境的周围环境传感器能被用于不同的距离和不同的使用目的。如下作用范围和目的说明大致适用:

• 立体摄像机,作用范围500m,用于检测3D地图,该3D地图用于自动紧急制动辅助、车道变换辅助、交通指示牌识别和自适应巡航控制。

• 摄像机,作用范围100m,用于检测3D地图,该3D地图用于自动紧急制动辅助、车道变换辅助、交通指示牌识别、自适应巡航控制、前方碰撞警告、自动照明控制和停车辅助。

• 超声传感器,作用范围<10m,停车辅助。

• 雷达传感器,作用范围20cm至100m,用于自动紧急制动辅助、自动速度调节、自适应巡航控制、盲点辅助、交叉交通报警装置。

• 激光雷达传感器,作用范围100m,用于检测3D地图,该3D地图用于自动紧急制动辅助。

为了评估定位质量,执行如下方法步骤,这些方法步骤依据图4中示出的流程图来予以阐述。

这些步骤的流程图可以被视为在车辆10的计算单元中运行的计算机程序的流程图。在一个实施方式中,计算单元是驾驶员辅助系统184的部分。在另一变型方案中,该程序由信息娱乐系统的计算单元40来运行。至少经由GNSS系统大致知道车辆10的位置。例如考虑地标作为周围环境特征。这里,地标被理解为明显可见的周围环境特征。该地标可以是自然界中出现的大多从远处就可见的地形对象,如树、岩石、山峰等等。地标的其它示例涉及建筑物,如教堂、塔、风车、城堡。但是,也提及路边设立的地标,如交通信号灯、路牌、交通指示牌、路灯、桥梁、距离标记、房屋边缘,作为示例。该列举并不是封闭式的。

图4示出了在车辆10中被执行以便估计定位质量的各个方法步骤。在步骤U1中,检测其他交通成员。为此,使用嵌入在车辆中的周围环境传感装置。在图3中所示的示例中,使用视频摄像机150和激光雷达传感器186。图像分析也属于该检测。在此,在单独的处理器单元中进行该图像分析。在所考虑的情况下,会在行驶自主控制设备184的处理器单元中进行该图像分析。为此,需要将传感器数据传输到行驶自主控制设备184。为此,使用不同的总线系统以及网关30。行驶自主控制设备184配备有相对应地大的存储器,传感器数据被暂存在该存储器中。

这里,在具有双行车道或更多行车道以及载货车总量高的车道上的行驶应该用作说明性示例。该场景在图5中示出。载货车12通常将使用右侧行车道并且在左侧行车道上被更轻的车辆10超车。自动车辆10的周围环境传感器在超车过程中将识别在右侧行车道上的在前面行驶的载货车12。随时间依次进行多次检测。在一个被扩展的实施方式中,还可能会检测其他交通成员。首先提到的是在车道上沿迎面而来的行驶方向行驶的车辆,地标同样可能被这些车辆遮挡。作为另一示例,提到正处在平行走向的道路上的交通成员。

借此,接着也可以估计在前面行驶的载货车12的移动。这在方法步骤U2中进行。在该方法步骤中,确定所检测到的在前面行驶的载货车12的移动轨迹。假定能用于此的计算算法已知。

接着,在步骤U3中,将所检测到的在前面行驶的车辆的未来的位置录入到周围环境地图UK中,并说明对于该录入项来说有效的时间点。这里,也将在前面行驶的车辆12的尺寸录入到地图中。为此,可以定义具有长度、宽度和高度参数的包络式长方体。目标当然是:自动车辆10应该估计出何时在右侧不再能够探测到地标,参见图5。

为了能够以良好的精度来执行该任务,在步骤U4中还估计未来的传感器可见范围。在此,针对将来的时间点估计传感器的位置。该位置根据车辆10的移动轨迹来得出。车辆通过预先配置来获知车辆10中的实际传感器位置在何处。未来的传感器可见范围在图5中示出并且用附图标记ZSSB来被标记。在那里还能看出:在所示出的时间点,在右侧绘制的地标L3-L9都不在传感器可见范围ZSSB内。传感器可见范围ZSSB朝着相应的方向有一定的延伸。在行驶自主控制设备184中,传感器可见范围ZSSB可以根据角度定量地被说明,其方式是针对不同的圆弧段存储距离说明,该距离说明指定了视野直至距传感器的怎样的距离畅通。

传感器可见范围ZSSB的上方和左侧未完全示出。视野向右被旁边的载货车12'在很大程度上遮挡。附图标记12'表示载货车12的预先计算出的未来的位置。传感器可见范围ZSSB向下没有延伸太远。如果传感器是视频摄像机150,该视频摄像机被安装作为车头摄像机,则该视频摄像机向后通常将完全没有视野。如上文已经提及的那样,对象的检测通常能够达到100m的距离为止。

在确定了传感器可见范围ZSSB之后,在步骤U5中确定未来可观察到的地标。在图5中又示出了:在未来的可见范围ZSSB中只有一个地标L2处在左侧。

最后,在步骤U6中,还估计定位质量。在所示出的实施例中,该估计基于:计算还要观察的地标的位置的协方差,其中假定传感器150的未来的位置作为坐标原点。该协方差属于统计参量并且对该协方差的计算被假定为已知。在图6中示出了可观察到的地标的可能的分布的两个示例。在图6的左侧部分,用附图标记L12-L14来表示未来可见的地标。用附图标记L10、L11来表示不可见的地标。在图6的该部分中能看到这些可见的地标非常集中。对协方差的计算得出了大的值。该值预计会大于1并且借此表明样本彼此靠近。但是,车辆10的位置借此只能相对不精确地被确定。在图6的右侧部分示出了:有更多空间上分开的地标L15-L19、L21处在可见范围内。如果对此计算协方差,则得出小的值,该值预计小于1。借此,车辆10的位置可以非常精确地被确定,而且定位质量高。在该实施例中,直接通过协方差值来表示定位质量。在另一实施例中,从表格中获取定位质量,在该表格中针对协方差值的不同范围记载定位质量。

在图7中还示出了用于估计定位质量的方法的流程的第二实施例。同样出现不同的步骤U1至U6,并且这些步骤因此不需要再次被阐述。

不过,在该实施例中,也将其它周围环境特征用于定位。例如,道路标记也属于这种周围环境特征。在上述方法中考虑对象对这些周围环境特征的遮挡。这里,还出现由于污染、下雪、树叶等等而引起的遮挡的附加问题。为此,在该变型方案中也可以进行预测。该预测基于上下文知识和最近的观察。出发点是具有被录入的道路标记的周围环境地图UK。

该上下文知识能够实现:

• 评估是否会损害全局识别、例如由于下雪而损害全局识别。

• 评估是否会损害本地识别、例如由于在道路上因为施工工地交通而引起的污垢而损害本地识别。

在图7中用附图标记KW来表示将上下文知识包含在内。根据这些信息,不仅所要预期的可见范围ZSSB、未来可观察到的周围环境特征而且因此定位质量都被影响。这在图7中对应于步骤U4'、U5'和U6'。

该方法的流程的两个变型方案的区别在于所使用的周围环境特征的类型。根据该类型,可以考虑附加的先验知识。然而,所要预期的可见范围的原理和由此得到的对定位质量的估计保持不变。优选哪些替选方案,取决于车辆10的供支配的传感装置。

所有本文中提及的示例以及有条件的表述都应被理解为没有对这种特别引用的示例进行限制。这样,例如本领域技术人员认可:这里所示出的框图是示例性的电路装置的概念视图。能以类似的方式识别出:所示出的流程图、状态转移图、伪代码以及诸如此类的是用于对过程的呈现的不同的变型方案,所述过程可以基本上被存储在计算机可读介质中并且因此由计算机或处理器来实施。

应该理解的是,所提出的方法和所属的设备可以以硬件、软件、固件、特殊处理器或者它们的组合的不同的形式来实现。特殊处理器可包括专用集成电路(ASIC)、精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer,RSIC)和/或现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)。优选地,所提出的方法和设备被实现为硬件与软件的组合。优选地,软件作为应用程序被安装在程序存储设备上。通常涉及基于计算机平台的机器,所述计算机平台具有硬件,诸如一个或多个中央单元(CPU)、一个随机存取存储器(RAM)以及一个或多个输入/输出(I/O)接口。此外,通常在计算机平台上安装操作系统。这里已经被描述的不同的进程和功能可以是应用程序的部分或者可以是通过操纵系统来实施的部分。

本公开并不限于这里所描述的实施例。存在针对不同的匹配和修改的空间,本领域技术人员会基于其专业知识以及属于本公开的内容来考虑这些不同的匹配和修改。

附图标记列表

10 车辆

12 载货车(可移动的障碍物)

20 触敏显示单元

30 网关

40 计算单元

50 输入单元

60 存储单元

70 用于显示单元的数据线

80 用于存储单元的数据线

90 用于输入单元的数据线

100 第一数据总线

102 第二数据总线

104 第三数据总线

106 第四数据总线

110 组合仪表

120 电话

130 导航设备

140 收音机

150 摄像机

160 通信模块

172 发动机控制设备

174 ESP控制设备

176 变速箱控制设备

182 距离调节控制设备

184 行驶自主控制设备

186 激光雷达传感器

190 车载诊断插头

200 演进式分组核心网

210 移动无线电基站

300 因特网

310 无线电信标

320 后台中央计算机

U1-U6' 在车辆中执行的不同的步骤

L1-L21 地标

ZSSB 未来的可见范围。

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