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用于确定用于车辆的自定位的地标图案的使用方式的方法,以及用于车辆的电子自定位系统

文献发布时间:2023-06-19 18:32:25


用于确定用于车辆的自定位的地标图案的使用方式的方法,以及用于车辆的电子自定位系统

技术领域

本发明的一个方面涉及一种用于确定用于车辆的自定位的地标图案的使用方式的方法。本发明的另一个方面涉及一种用于车辆的电子自定位系统。

背景技术

高度自动化和自主的车辆需要准确了解其自己的位置用于导航和轨迹规划。已知有各种构思用于车辆的自定位。例如,全球导航卫星系统GNSS的使用在这里是已知的。在其它构思中附加地使用车辆传感器和来自数字地图的信息。在这样的数字地图中,相关结构和图案的高度精确位置,其也被称为地标或地标图案,被储存在道路交通中。基于这些信息,试图用车辆传感器再识别这些结构和图案,且从而获得关于精确的车辆位置的结论。这种方式被称为基于地标的车辆自定位。一般的自定位方法例如从DE 10 2019 001 450 A1和DE 10 20 824 A1中是已知的。

如果在驶经的区域中来自周围的结构以重复图案出现,则基于地标的定位方式可能是不精确的或仅能受限地使用。这种地标图案也会导致位置确定的多义性。因此在这种情况下可能是如下情况:仅根据观察不能单义地确定车辆位置。因此就此而言,基于当前的观察和数字地图,多个车辆位置是可能的,而且可能性相同。这也适用于考虑到过去的车辆位置的定位方式,且因此可以在相对较短的时间段内部分补偿不精确性。然而即使在这些方式的情况下,在长远上通过测量噪音也可出现几种可能的车辆位置。在这种情况下,在传统已知的自定位系统中有如下缺点,即检测到的地标那么不再能用于自定位。因此,在传统的系统中有如下情况,即在其中地标要么可被完全使用,要么基本上不能使用。

发明内容

本发明的目的是能够以改进的方式评估地标的重复的图案,且从而评估车辆周围中的地标图案,且从而提高针对自定位的可用性。目的同样是,为车辆创建电子自定位系统。

本发明的一方面涉及一种用于确定用于车辆的自定位的地标图案的使用方式的方法。地标图案布置在所述车辆的周围区域。地标图案具有用于形成地标图案的多个相同的地标部分。在方法中执行以下步骤:

-提供具有地标图案的周围区域的数字全局(或全球,即globalen)地图;

-用车辆的至少一个探测单元探测周围区域;

-按照如下方式分析探测到的信息,是否探测到地标图案的至少一个地标部分;

-如果探测到地标部分,则试图将所述地标部分关联于数字地图中的相应地标部分;

-如果成功地将探测到的地标部分单义地关联于数字地图中的相应地标部分,则根据第一使用方式,使用地标图案用于车辆的自定位,或

-如果没有成功地将探测到的地标部分单义地关联于数字地图中的相应地标部分,则根据不同于第一使用方式的第二使用方式,使用地标图案用于车辆的自定位。

通过这样的操作方式现在不仅可以使用或不使用地标图案,而且可以以至少两种不同的方式使用或利用它。由此显著改善了基于地标的定位,且从而显著改善了车辆在这方面的自定位。因此,地标图案可以以至少两种不同的方式利用,以便能够进行车辆的自定位。由此使得自定位程序更灵活且更可变,且从而提高了可以基于地标进行车辆的位置确定的概率。

因此,也可由此根据情况地且由此对地标图案的各自的瞬间探测情况更独特地反应,并取决于此,为车辆的自定位提供符合需求的地标图案使用。

在这种情况下该方法即通过以下方式来详细说明,更精确地分析各个地标部分,且然后根据数字地图中与地标部分的关联程度来确定使用方式。因此,在该方法中如下被视作基本标准:所探测的地标图案的设计,尤其是该地标图案的地标部分,是否与数字地图中的相应的对应物相对应。根据该关联程度的单义性,确定该探测到的地标部分的使用方式。尤其是设置成,可以进行的关联程度越高,且从而将探测到的地标部分越单义地关联给数字地图中的相应地标部分,则使用方式也越高。这意味着,与此相关,关联程度越高,对自定位而言使用方式就越广泛和越多样。

尤其是就此而言,可以设置至少两种离散的(或称为不连续的,即diskrete)、不同的使用方式。也可以设置多于两个离散的、不同的使用方式。使用方式的数量和/或使用方式的设计可以为特定的地标图案预设。然而,也可以设置成,使用方式的数量和/或使用方式的设计根据探测情况,尤其是关于车辆周围的探测情况和/或关于探测到的地标图案的探测情况单独生成的。尤其是,使用方式可能在可用于自定位的至少一个地标部分的独特的标志的数量和/或类型上有所不同。独特的标志可以是地标部分的几何信息和/或轮廓信息。

由此也实现了,所探测的地标图案,尤其是其中的至少一个地标部分,如果不能单义地关联给数字地图中的相应物,不必在自定位方面完全放弃。相反,通过这种新的方法,然后进行一定的使用分级,以便这种地标图案,尤其是地标部分,如果不能单义地关联给数字地图中的对应物,那么也用于自定位。

在实施例中,这至少两种使用方式在自定位的精确程度上有所不同。尤其是,第一使用方式比第二使用方式给定以更高的精确程度。这意味着,自定位利用第一使用程度比利用第二使用方式能够更精确。因此,根据不同使用方式,在地标图案的使用的情况下也与自定位的不同精确性相结合。因此,利用提出的构思也可以基于自定位的分级精度原则。这基于基本的新方式允许了,地标图案可以用不同的方式使用。在这些情况下就此而言非常有帮助且更重要的是,能够至少以如下方式利用地标图案,即车辆的自定位即使其如有可能伴随有与相比于其它使用方式更低的精确性在原则上也可行。这与基本上未设置且不可使用地标图案相比,是明显的改进。因为在这种至少伴随有降低精度的可行性的基础上,能够利用地标图案用于自定位,这对车辆的进一步前进也可具有优势。尤其是还鉴于在车辆进一步前进中那么再次如有可能改进地确定自定位。如有可能就此而言那么也可以参考如下方面,这些方面在如下阶段中可用或产生,在这些阶段中只能实现具有较低精确程度的自定位。

在有利的实施例中,第一使用方式中的自定位在相对于地标图案的两个方向上进行。这意味着车辆的位置,尤其是相对于这个地标图案,尤其是至少相对于这个探测到的地标图案的地标部分,在这样的多个方向上实现。尤其是,这两个方向是相互垂直的方向。它们可以在一个水平面上定向。由此允许了,在该第一使用方式中,尤其是关于车辆位置的至少二维信息内容可以被确定,且这与该地标部分有关。

尤其是设置成,在该地标图案的第二使用方式中的自定位仅仅在两个方向中的一个方向上相对于地标图案进行。因此,在这个有利的实施例中使用方式通过以下方式区分,即在多少个空间方向上,尤其是在一个坐标系中,可以确定车辆相对于这个地标部分的位置。

优选地,在用于车辆的自定位的第一使用方式中,在车辆的行驶方向上看,确定了车辆相对于地标部分,尤其是相对于地标图案的横向位置,以及车辆相对于地标部分,尤其是相对于地标图案的纵向位置。因此,在这个设计方案中,尤其是车辆在车辆的纵轴的方向上相对于地标部分的位置和在车辆的横轴的方向上相对于地标部分的位置被确定。由此,可以以一种特别有利的方式进行车辆相对于地标部分的二维位置确定。

在用于车辆自定位的第二使用方式中,在车辆的行驶方向上观察,仅仅确定车辆相对于地标部分,尤其是地标图案的横向位置。就此而言由此,只确定一维坐标信息,即在相对于这个地标部分的车辆的横轴方向上。尤其是由此就此而言设置成,只确定车辆相对该地标部分的侧向偏移。

在另一实施例中设置成,在用于车辆自定位的第一使用方式中,地标部分的可用信息量,尤其是几何和/或位置信息的量,比在第二使用方式中大。这意味着,在第一使用方式中,地标部分的几何信息比在第二使用方式中更广泛和/或更精确。这可以是地标部分的宽度信息和/或长度信息和/或高度信息。就此而言,地标部分的位置信息可以是地标部分的结束和/或地标部分的起始的位置信息,尤其是在纵向方向上且因此在车辆的行驶方向上。然而例如同样地,地标部分关于其位置的侧向边界也可以知道。在一个有利的实施例中,在第一使用方式中,地标图案的各个、探测到的地标部分分别用于自定位。在第二使用方式中,地标图案仅仅象征性地和几何上与实际几何相比类似地用于自定位。为此,尤其是地标部分作为组合的整体而被用作基础。符号化因此导致,各个分离的地标部分不再被看作是分离的,而是被看作联合的、不间断的整体。

不仅在这一点上,分离道路的两边行驶车道的道路中心线也可被视为针对地标图案的例子。这样的中心线可以是一个由多个地标部分组成的地标图案。这些地标部分形成为这条虚线中心线的部分线条(或分度线,即Teilstriche)。它们可以在第一使用方式中分别单独地就其本身而言使用。如果就此而言可以将这种线条相应地关联给数字地图中的相应地标部分,那么这个单独的地标部分就可以关联给地图中的相应地标部分。基于这种可能性,然后根据该方法达成了,实现该单个的地标部分的第一使用方式。因为就此而言那么例如,地标部分的几何和/或位置可以被精确地知道和关联,这个地标部分,就其本身而言,可以用于车辆相对于这个地标部分的纵向和横向位置确定。就此而言,以有利的方式在纵向方向上已知该地标部分的起始和结束。对于地标图案的一个或多个另外的此类地标部分,也可以是这种情况。

另一方面,如果不可能将地标部分这样单义地关联给地图中的相应地标部分,则可以根据第二使用方式将地标图案符号化为实线,并相应地作为基础。那么,不再给出由各个地标部分组成的设计。尤其是,这种符号化是由电子自定位系统本身进行。因此,这种图案匹配或图案符号化是由自定位系统独立和自动地根据关联过程进行。因此,尽管在现实中存在着代表整个地标图案的地标部分的各个部分段或部分线的虚线中心线,但在这第二使用方式中,这些单独部分分别就自身且单独地而言不再能够用于自定位本身,并在这方面通过符号化过程来如此定义,使得根据第二使用方式的使用可以进行。然而,这种符号化并不是完全的改变,而是对地标图案或至少一个地标部分的实际形状和/或几何的轻微改变过程。尤其是就此而言,如果这样的地标图案是上面提到的本身实际为虚线的例子,那么地标部分也可以理解为实线。

根据另一个例子,相应的可以通过护栏(或称为导向栏,即Leitplanke)的元件来执行,以该护栏在边缘侧划定了车道。护栏通常有分离的支撑柱,所述支撑柱以一定的间隔并在地面上相互分开地布置且向上伸出。然后水平定向地将栏布置在所述支撑柱处。这样的支撑柱也形成了地标图案。这些支撑柱中的每一个都代表地标部分。相应地,在上述其它例子中,在此重复的且相同的地标部分也是以特定的布置相互定位。尤其是,它们在这方面是间隔的,优选彼此之间以相同的距离定位。它们具有相同的形状和几何。就此而言,它们形成了一排,所述地标部分沿其布置。

同样,在另一个例子中,几个相同的地标部分的布置可以作为地标图案。就此而言,栅栏的其它围栏柱或类似物也可以被称为这种地标图案。同样可行的是,地标图案不仅布置成相关于地面,而且也以其它方式定位。例如,这些可能是在壁处或顶(或表层、路面等,即Decke)处的相应地标部分。那么例如,这可以是光源,其是地标部分,且在其分离的数量的总和和相互之间的间隔布置上产生了地标图案。例如,这样的多个光源的布置可以在隧道的侧隧道壁上或在隧道的顶壁处设置作为地标部分。

在这些实施方案中,然后可以在第二使用方式中设置成,例如,支撑柱或固定支柱或光源被符号化为联合的光源线和/或支撑柱线和/或支柱线。

优选地,地标图案具有至少两个相同的、独立的地标部分,尤其是至少五个,尤其是至少十个地标部分。

在一个有利的实施例中设置成,至少在目前只能按照第二使用方式使用时,那么才在车辆的进一步前进中检查第一使用方式是否再次可行。尤其是,这被持续检查,尤其是通过自定位系统。如果进入这种状态,即在其中如有可能仅能够以降低的精度借助于地标部分进行车辆的自定位,则检查是否如有可能允许再次改进的自定位,以及这是否可以借助于地标部分的第一使用方式进行。这是另一非常有利的实施方案,因为可以尽可能快且自动地通过系统首先本身识别出,针对自定位的第一使用方式的可行性何时存在,且这然后如有可能也会无延迟地被执行。

优选地在检查中取决于如下可能性:在周围区域中是否可以探测到不属于地标图案和/或不属于另一个地标图案的其它地标。如果是这种情况,就指向这个探测到的地标与数字地图中的相应地标的关联。然后,如果在这方面关联是成功的,则根据该关联,允许将探测到的地标图案的地标部分单义地关联给数字地图中的相应地标部分。这种单义的关联被执行。在这个有利的实施例中因此被额外地检查,周围区域中是否存在另外的地标并可以被探测。基于这些然后如有可能被探测到的且与地标图案不同和/或属于另一地标图案的地标或地标部分,然后可以改进地决定,即是否仍然允许间接地将最初无法关联的地标部分关联给地图中对应的地标部分。因此如有可能可以根据其它可以更精确地检测并在这方面更单义地关联给数字地图中相应地标的地标,来估计和/或推断:要评估的地标图案的地标部分是否仍然不能关联给数字地图中的相应地标部分。尤其以如下方式,即利用这种较高概率的间接关联,使该关联成为可能,且从而使这个地标部分可以根据第一使用方式再次用于自定位。

通过自定位系统还提供了另外的智能操作方式,它按照如下方式实现地标部分的可能关联,即可以第一使用方式为基础,且这个过程基本上不是在该地标部分本身的信息上进行,而是基于其它地标的信息进行的。

在一个有利的实施例中,所提出的方法在包围的车行道区段区域中执行。例如,这可以在驶入隧道和/或在隧道内行驶和/或在驶出隧道时执行。还有其它行驶在包围的区域中进行,例如这在长桥下或者如有可能在多层次的车行道中,例如这在城市中是这种情况。例如,从高度方向看,多个交通路线可以相叠布置,因此在这方面至少朝向上部针对一车行道形成行驶包围部。此外,这样的也可以例如在停车楼中使用和执行。在这种包围的车行道区域中可出现,存在用于探测各种各样的不同地标的减少的数量和/或减少的可能性。由于这种情况,如有可能在此仅仅也还只有地标图案的地标部分可用。如果是这种情况,那么上述方法在这里也是特别有利的。尤其是,如果在这个车行道区段中、尤其是在包围的车行道区段中不存在另外的位置确定可能性,也是这种情况。例如,如果在包围的区域中通过车辆也不能接收到GNSS信号,则这可能是这种情况。正是在这样的区域中,即其中这样的位置确定被非常减少且尤其仅仅可基于地标进行,所提出的方法是特别有利。尤其如下便是这种情况:除了地标图案的地标部分外,没有或只有还少数其它的地标被提供使用,其可以被探测并可以尤其附加地用于车辆的自定位。

因此,该方法在刚才解释的这些状况中特别有利。

如果在过去的某个时间点上知道地标部分的精确位置,那么借助于周围中的测距和结构此外可以正确确定当前的位置。在包围的车行道区段中,上述的地标图案在这种情况下可以特别有利地使用。

然而,由于其它部件的错误可对自定位系统产生不利影响,因此在这种状况中可出现错误的位置估计。这导致随后的时间步骤中的后续位置确定也受到了负面影响。通过上面提出的方法或有利的实施例,这种情况至少明显减少,尤其是至少部分被完全消除。

即使在部分未包围的车行道区段、例如在高速公路上也是这样,即相应的情况也可能发生。由于高速公路的环境和周围同样相对较少的可以是合适的地标的结构和图案,因此所提出的方法在此也有利。在此例如由于不精确的GNSS位置可能出现,与重复出现的结构或地标图案有关的多义性可能无法单义解决。错误的关联在此也将导致车辆沿行驶方向的位置偏差,尤其是部分地偏差直达数米。这些对应于例如虚线或其它虚线车行道标记的部分线的长度。这一点通过所提出的方法也得到了显著改善。当中断的地标图案的精确起始位置和结束位置与地图不一致时,则也存在另一种问题情况。这一点也可以通过所提出的方法至少显著地通过以下方式改善,即就此而言那么可以生成地标图案的地标部分的不同使用可能性,用于车辆的自定位。

尤其是因此用该方法也可行的是,根据情况匹配用于自定位的重复图案的使用方式或应用方式。尤其是,就此而言可以在其中可以解决这种地标图案的多义性的情况和其中这不可行的情况之间区分。这意味着,情况可以按照以下方式区分,即是否能够将地标部分单义地关联给数字地图中的相应地标部分,或者这单义上不可行。可能可行的是,这些关于多义性的信息作为状态值储存在自定位系统的存储器中。如果这种多义性随后能以足够的可靠性得到解决,那么由此可以将地标部分单义地关联给数字地图中相应的地标部分,并且可以将第一状态关联给这种情况。这可以被相应地储存起来。例如,这种解决也可以有利地通过可用的其它信息来完成。尤其是,这可以根据其它探测到的地标的位置来实现,如其在上面已经解释过的那样。在这方面,可以间接地将要评估的地标部分关联给地图中相应的地标部分。在这种代表第一种使用方式的第一种状态下,关于在车辆行驶方向上看地标部分的起始点和/或结束点的位置的信息也可以特别用于位置确定。

另一方面,如果就此而言不可能实现在地标部分和数字地图中的相应对应物之间的单义的关联,并且由此不能解决多义性,则设置至少第二使用方式。然后由自定位系统设置地标图案的匹配,尤其是在这方面,地标图案的符号设计被作为基础。然后,这可以根据第二种状态来表征。这也可以相应地进行存储。在这第二使用方式中,这个地标部分的现有信息部分然后会被希望地且由此有意地保留不用于自定位。例如就此而言,地标部分的起始点和/或结束点不能用于自定位。尤其是,因为在该第二使用方式中,这个地标部分被认为是连续的(或实线的,即durchgezogenes)元件,且因此在一定程度上没有起始点和结束点。

因此,在这个实施方案中,尤其是只使用车辆与地标图案的地标部分的侧向距离。尤其是由此也实现了,在这种情况下没有错误的关联损害定位精确性。

尤其是,还可以设置成,系统的当前状态被确定。这意味着相应确定,存在至少一个地标部分的何种使用方式。例如,就此而言,精确的位置可以通过车辆周围中非常有特征性的元件以足够的可靠性识别。如果这是这种情况,系统可以自动从用于自定位的地标部分的第二使用方式自动再次变换到用于自定位的地标部分的第一使用方式上。借助于车辆测距和还有环境传感器此外可确定沿地标图案的精确位置。由于不确定性随着时间和/或车辆走完的路段增加,优选重复验证。这可以在离散的时间间隔内完成。就此而言也可以设置成,如果该验证失败和/或不再能够在一定时间段内执行,则从地标部分的第一使用方式变换为地标部分的第二使用方式。如果这些地标部分的探测单元的测量与来自数字地图的信息不一致,就可以设置这种变换的另外的可能性。

在一个有利的实施例中,探测车辆在交通路线上前进于其上的路段区段或前进区段的走向。识别出该前进区段的特征性的走向区段。在数字地图中,在该前进区段的特征性的走向区段和地标部分之间的地图关联被已知为地图信息。根据该地图信息,探测到的地标部分被单义地关联给探测到的特征性走向区段,从而根据该关联实现地标部分的第一使用方式。因此在这个实施例中实现,额外于或替代在车辆的周围中探测到的其它地标获得如下信息,所述信息仍然能将待评估的地标部分关联到数字地图中的相应地标部分。因此,这样的特征性走向区段并不代表其它地标和/或不代表地标部分,其是地标图案或另一个地标图案的组成部分,而是再次给出前进区段的几何信息,其是单义的且也可以在地图中相应被关联。因为由于这种单义的关联可能性又已知的是,该特征性走向区段与地标部分在现实中和/或在地图上尤其位置关联是如何的,那么便继而也可行的是,在探测的特征性走向区段和探测的地标部分的关联基础上,间接执行探测的地标部分与地图上的地标部分的关联。那么由此也间接可行的是,地标部分关于地图中对应物的实际上不能直接关联的设计仍然以这种间接的方式可以如此关联,使得这种地标部分的第一使用方式成为可能。这样的特征性走向区段可以是,例如,前进区段的特定曲率。例如,这可能是包围部(例如隧道)中的特征性拐点。由于这个特征性的尤其是非直线的走向区段作为特征性走向区段在位置上也是非常精确地已知的,这个有利的实施例对关联地标部分也是非常有利的。

优选在过去中探测的地标部分和它们对特征性走向区段的关联的基础上创建地图关联。这意味着存在特征性走向区段和地标部分之间就此而言单义的关联。然后,这些信息目前可以用来执行地标部分与地图中的相应对应物的这样的间接关联。

优选地,根据周围区域中探测到的地标和与数字地图中地标的关联可能性范围在两种使用方式之间的变换自动执行。尤其是,这通过电子自定位系统完成。

尤其是当目前只有小于预定阈值的数量的地标可以被车辆的探测单元探测到时,所提出的方法才被执行。在这种情况下,尤其是如其在上文所解释的那样通常地,尤其是例如在包围的前进区段和/或在高速公路上,这是尤其可能的。

因此在一个实施例中限定地预设这样的阈值评估,其也被执行。就此而言,可以根据情况单独预设阈值,和/或如有可能,也可以通过电子自定位系统自动匹配。

在一个实施例中设置成,预设地标图案,尤其是地标图案的至少一个地标部分的不同使用方式的数量。在一个实施例中,使用方式的数量可以取决于地标图案的类型和/或取决于地标部分的类型。这意味着使用方式的数量也固定地预设,但根据哪个地标图案被探测到,然后存在相关的数量。为此,例如,可以考虑到几何和/或其中出现地标图案的周围和/或探测到的地标图案的地标部分的数量。例如,这可以存储在自定位系统的表中。例如,参考地标图案也可以为此而存储。

在一个实施例中可以设置成,大于或等于使用方式的数量通过自定位系统根据探测到的关于地标图案的信息单独确定。尤其是,为此可以考虑探测单元的运行状态和/或车辆的当前运行状态和/或车辆的过去运行状态和/或车辆的待预期运行状态和/或地标图案的类型(尤其探测和/或估计的地标部分的数量、几何等)和/或尤其是至少一个地标部分的地标图案直接在车行道上和/或在车行道外的位置,和/或地标图案相对车辆的位置。因此,使用方式的数量可以被动态地确定并改变。

本发明的另一个方面涉及一种用于车辆的电子自定位系统。自定位系统具有用于探测车辆的周围区域或周围的至少一个探测单元。自定位系统具有用于评估所探测的信息的至少一个评估单元。自定位系统构造成用于执行根据上面提及的方面的方法或其有利的设计方案。尤其,用于执行用于确定地标图案的使用方式的方法的自定位系统构造成用于车辆的自定位。地标图案布置在车辆的周围区域中,其中多个相同的地标部分设置用于形成地标图案。在由电子自定位系统执行的方法中执行以下步骤:

-提供具有地标图案的周围区域的数字全局地图;

-用车辆的至少一个探测单元探测周围区域;

-按照如下方式分析探测到的信息,是否探测到地标图案的至少一个地标部分;

-如果探测到地标部分,则试图将所述地标部分关联于数字地图中的相应地标部分;

-如果成功地将探测到的地标部分单义地关联于数字地图中的相应地标部分,则根据第一使用方式,使用地标图案用于车辆的自定位,或

-如果没有成功地将探测到的地标部分单义地关联于数字地图中的相应地标部分,则根据不同于第一使用方式的第二使用方式,使用地标图案用于车辆的自定位。

附图说明

本发明还包括所述实施形式的特征组合。

下文描述了本发明的实施例。在此:

图1示出对根据本发明的实施例的电子自定位系统和交通状况的示意性俯视图。

图2示出根据本发明的实施例的电子自定位系统和另外的交通状况的示意性俯视图;以及

图3示出根据本发明的方法的实施例的部分方面的符号示图,用于确定用于车辆自定位的地标图案的使用方式。

具体实施方式

下面解释的实施例是本发明的优选实施形式。在实施例中,所描述的部件各自代表本发明的各个应彼此独立对待的特征,所述特征相应地也彼此独立地改进本发明,且因此也应单独或以与所示的组合不同的组合被视为本发明的组成部分。此外,所述的实施例还可以通过本发明的另外的已描述的特征来补充。

在图中,功能相同的元件分别设有相同的参考符号。

图1中显示了交通状况1的示意性俯视图。交通状况1显示了交通路线2,其按照规定设置用于以车辆行驶。交通路线2可以是单车道或多车道的道路。在所示的实施例中,交通路线2具有第一行驶车道3。此外,还设置了第二行驶车道4。在实施例中,两个行驶车道3和4设置用于在相反的方向上行驶。然而,交通路线2也可以有至少两条行驶车道,所述车道设置用于在相同的方向上行驶。例如,这可能是快速道或高速公路。在实施例中示出车辆5,其在此沿着行驶车道3上行驶。车辆5沿着箭头P的方向移动。

在实施例中,交通路线2在侧向上由车行道边界6和7划定。例如,这些可以是地面标记。相应地,这些可以是实线。然而同样也可行的是,这些车行道边界6和7的部分区域不是地面标记,而是例如护栏。这些可以设有例如固定在地面上的支撑柱。

此外,可以看到,行驶车道3和4通过中心线8彼此分开。这条中心线8在这里是虚线。这条虚线由子元件9形成。这些子元件9是地面标记。它们在车道上相互间隔开地布置,且是相同或基本相同的子元件。在所示的实施例中,中心线8代表针对地标图案10的例子。该地标图案具有子元件9。这些子元件9在实施例中代表地标部分11。因此,地标图案10是这些地标部分11的重复相邻排列。地标部分11是矩形条,并以限定的方式相互间隔开。

此外,图1中显示了电子自定位系统12。这个电子自定位系统12可以部分或完全是车辆5的组成部分。车辆5可以例如是乘用车或载重车。

利用电子自定位系统12实现车辆5的自定位,且从而实现该车辆5的自身位置确定。该电子自定位系统12具有至少一个探测单元13。探测单元13是车辆5的组成部分。探测单元13可以是,例如,光学探测单元。尤其是,它可以是,例如,摄像头或激光雷达传感器。

附加地,车辆5也还可以具有其它不同类型的探测单元。这些也可以是自定位系统12的组成部分。电子自定位系统12此外尤其具有评估单元14。

如果执行基于地标的自定位,特别重要的是,在车辆(在此车辆5)的周围中探测到的地标,一方面可以非常精确地探测到,另一方面可以尽可能单义地关联给存在的和提供的周围的数字全局地图中的相应元件。就此而言,地标图案10且尤其是地标部分11也可以用探测单元13探测。由于地标部分11是相同的,在这些实施方案中,特别重要的是还能将各个地标部分单义地关联给数字地图中的相应的对应物。如果这是不可行的,就不能进行精确的位置确定,或者原则上不能进行位置确定。由此由于这种缺失的关联或错误的关联,导致在自定位中大大降低的精确性以及明显增加的不可靠性。示例性地就此而言在图1中显示了代表这种多义性的情况。就此而言,车辆5被布置成在相对于地标部分11a的特定位置。如果不可能将这个地标部分11a单义地关联给数字地图中的相应地标部分,那么车辆5的精确自定位就不能进行。因为车辆5就可以,如其在图1中通过车辆5'的虚线图示表示,也在相对于其它另外的地标部分11b、11c、11d或11e的位置处。由于这些地标部分11a至11e具有相同的形状,且尤其是彼此之间也具有相同的距离,因此不能进行至数字地图中地标部分的相应的关联。

通过电子自定位系统12以及下面解释的方法至少可以明显减少基于地标的自定位中的这些缺点。

在该方法中,针对基于地标的车辆5的自定位,执行对地标图案10的使用方式的确定。在此在第一步中,提供车辆1的周围区域15的数字地图。周围区域15利用至少车辆5的其中一个探测单元13探测。对探测的信息按照以下方式分析,以确定是否探测了地标图案10的至少一个地标部分11a至11e。如果探测到至少一个这样的地标部分11a至11e,就尝试将这个探测到的地标部分11a至11e关联给数字地图中的相应地标部分。如果就此而言探测到的地标部分11a至11e与数字地图中相应的地标部分的单义关联是成功的或可行的,则通过电子自定位系统12根据第一使用方式使用地标图案10,尤其是至少一个探测到的地标部分11a至11e,以用于车辆5的自定位。如果探测到的地标部分11a至11e到数字地图中的相应地标部分的这种单义的关联不可行或不成功,则通过电子自定位系统12根据不同于第一使用方式的第二使用方式,使用地标图案,尤其是至少一个地标部分11a至11e,以用于车辆5的自定位。

至少两种不同的使用方式,尤其是在可以利用其进行车辆5的自定位的精确度上彼此不同。尤其是,第一使用方式具有比第二使用方式更高的精确度。尤其是,在第一使用方式中,车辆5的自定位是在相对于地标图案10的两个方向上进行。

这意味着,在所示的实施例中在图1中,如果,例如,将探测到的地标部分11a单义地关联给数字地图中的相应地标部分是成功的,则进行用于车辆5的自定位的第一使用方式。在这第一使用方式中,地标部分11a的第一端16a和/或该地标部分11a的相对的第二端16b有利地被用作车辆5的自定位的信息。就此而言该沿着该地标部分11a的纵轴且尤其是由此在车辆5在行驶车道3中沿着其移动的箭头P的方向上该地标部分11a的前端和后端是已知的。由此实现,在第一方向上,即在纵向方向上关于其位置评估车辆5。因此,在地标图案10的这种第一使用方式中,可以在这个纵向方向上在其位置方面确定车辆5。此外,在至少一个地标部分11a的这种第一使用方式中,可以确定第二方向上的位置。这尤其是垂直于第一方向。尤其是,就此而言还可以确定车辆5相对于该地标部分11a的横向位置。因此,该横向位置横向于行驶路线2且因此在车辆5的横轴方向上确定尺寸。

尤其是,纵向位置理解为在车辆5的纵轴方向上。因此,在这种场景下可行的是,如上文所解释的那样,位置解读中的多义性能够以足够的可靠性解决,所以电子自定位系统12处于第一状态I中,如其在图3中的示例性草图中也显示的那样。在这种第一状态下,至少一个地标部分11a,尤其是整个地标图案10,因此可以按照这种第一使用方式使用。所示的线段,其在所解释的实施例中是地标部分11a至11e,可以用所有可用的信息用于自定位。所述可用信息至少可以是关于端部16a和16b的信息和/或关于面向车辆5的侧边界16c和/或背离车辆5的侧边界16d的位置。

附加或替代于此,如有可能也可以使用地标部分11a的几何和/或垂直于图平面被确定尺寸的高度。

尤其是,如果周围区域15中不属于地标图案10的另外的地标已经通过探测单元13探测到,那么根据第一使用方式的这种使用可能性也是可能的。例如,这样的其它地标17和18,如它们在位置、数量和设计上应该仅仅被象征性地理解,可以是树木、建筑物、交通标志等。这方面的列举应被理解为仅仅是示范性的,且绝不是穷举的。相反,就此而言,周围区域15中的物体的任何设计都可以理解为这样的地标,其尤其是不属于地标图案。这种单义的地标17、18,其然后也可以单义地关联给数字地图中的相应地标,在实施例中实现将地标部分11a至11e间接关联给数字地图中的相应地标部分。

如果在另一种情况下,不可能将已探测的地标部分11a至11e单义地关联给数字地图中的相应地标部分,则如其在上面已经解释的那样,地标部分11a至11e的第二使用方式被自动作为基础。这意味着,在这种情况下,解决多义性是可能的,而验证是失败的。就此而言,电子自定位系统12在执行自定位方面过渡到状态II中,如其在图3中的符号图像中所示那样。在这种状态下,车辆5的自定位在鉴于所使用的地标图案而言降低的精确度的情况下是可能的。尤其是在这第二使用方式中设置成,自定位只在相对于地标图案10的方向上执行,尤其是只在朝向探测到的地标部分11a至11e的方向上执行。由于在这第二使用方式中,将地标部分11a至11e单义关联到数字地图中的相应地标部分是不可能的,且尤其不是直接可能的,地标图案由电子自定位系统12符号化,且几何上与地标图案10尤其是地标部分11a至11d的实际几何相比,类似地使用。在所示的实施例中就此而言设置成,至少一个探测到的地标部分11a,尤其多个探测到的地标部分11a至11e,不再作为单独的部分段使用,而是象征性地作为没有中断的连续线使用。因此,在实施例中,没有端部16a且没有端部16b是已知的。因此,在这第二使用方式中,这种信息不能用于自定位。那么在这第二使用方式中设置成,尤其是只确定车辆5相对于该便是象征性的以实线的形式的地标图案的横向位置确定。然后地标部分11a至11e作为组合整体用作基础用于自定位。

然后在此在该例子中,只有车辆5相对于这个地标图案10的横向位置可以确定。

这也意味着,在用于车辆5的自定位的第一使用方式中,地标图案10的相应至少一个地标部分11a至11e的可用信息量,尤其是几何和/或位置信息量,比第二使用方式中的更大。

此外,在一个有利的实施例中设置成,电子自定位系统12检查,尤其是连续检查,是否从状态II到状态I的状态变换是可行的。如果这以足够的可靠性实现,则进行与此相关的到状态I中的自动变换。这意味着,那么探测到的地标图案10的地标部分可以根据第一使用方式用于车辆5的自定位。

图3中通过箭头W1和W2显示了自动变换或过渡。

在一个有利的实施例中,当其它地标17、18的数量小于可预定的阈值时,那么这种用于确定地标图案10的使用方式的方法被执行。如果其它地标17、18的该数量非常少,或者没有这样的其它地标17、18存在并能被探测到,则这尤其是这种情况。因为就只有借助于地标图案10才设置自定位。替代于就此而言自定位基本上完全不可执行,用所提出的方法以一种非常有利的方式可行的是,也可以进行在这方面减少的自定位,这发生在地标图案的第二使用方式基础上。

也可行的是,如果已检测的地标部分11a至11e到数字地图的相应地标部分的单义关联不可行,那么可以使用这种额外的地标17、18,如果它们存在或已被检测的话。这是为了能够在这些那么单义关联至数字地图中的相应地标的地标17、18的基础上也推断出地标图案10的地标部分11a至11e那时单义的位置,或者这些地标可以被估计并可以关联给数字地图中的相应地标部分。因此,可以在一定程度上实现将这些地标部分11a至11e间接单义地关联给数字地图中的相应地标部分。

这种额外的地标17、18也可以是,例如,停车位或紧急车位,如其在图2中示例性所示。这样的地标不属于任何地标图案,并且就此而言位置是单义地已知的,且至数字地图中相应的地标17、18的相应的单义的关联是可行的。在此也继而可以经由这样的地标17、18至地标部分11a至11e的位置关联,以及地标部分11a至11e至数字地图中的相应地标部分的由此单义关联实现。

当车辆5位于交通路线2的地标少的前进区段中时,那么所提出的方法尤其有利。如果附加于此或替代于此GNSS信号没有或没有足够供使用,那么也尤其如此。例如,如果前进区段是包围的,这就可能是这种情况。例如,这个前进区段可以在隧道中。刚好在这种前进区段的情况下,如其在这方面所规定的,通常大多数时候存在很少量的不属于地标图案的地标17、18。由于如有可能也没有GNSS信号可供使用,而且如有可能只存在由重复的相同地标部分11a至11e组成的地标图案10,则所提出的方法就此而言特别有利。

因此,在此特别有利的是,即例如在车辆5的前进行驶期间例如也存在另外的地标17、18,并且可被探测到,且车辆5的自定位至少借助于这些地标17、18是可能的。那么也还额外于此地标图案10在多大程度上用于自定位,是开放的。其可以进行,但在这些情况下不一定进行。然而那么,如果在另外的前进行驶期间存在其中地标17、18不再存在或只还以明显减少的量存在的情况,那么至少优选进行上述建议的场景。例如就此而言在驶入隧道中时可能存在这样的情况:通过已经行驶经过的地标17、18允许了充分的自定位。如果车辆5继续更深入地驶入隧道中,并且,那么例如,GNSS信号不再存在和/或地标17、18不再存在和能探测到和/或交通路线2的部分段不具有其它地标,则根据上述方法的自定位只能尤其还基于与其相关的地标图案10进行。尤其是如有可能车辆测距那么也是错误的,且也不能以足够的精确度有助于车辆5的自定位。如果在车辆5的另外前进行驶中那么再次实现离开该前进区段,例如从隧道的驶出,那么地标17、18的探测此外可以再次实现,且这些那么也可以再次为基于地标的自定位的基础。

图1中显示如下情况,其中交通路线2构造成直线的或基本直线的。因此,交通路线2的该走向没有特征性的走向区段。

图2中示例性地显示了对交通状况1的相应俯视图。然而,在其中,交通路线2构造有特征性的走向区段19。例如,这个特征性的走向区段19可以是车行道走向上的相对强烈的(或急的,即starke)曲线或拐点。由于这在位置上非常精确地已知而且是单义的,所以在探测到这个特征性的走向区段19时可以再次实现到数字地图中相应的对应的走向区段19的单义关联。因为就此而言,尤其是在特征性的走向区段19和地标图案10的至少一个探测到的地标部分11a至11e之间的位置关联那么也是可能的,所以在此就也可以再次基于这些信息间接地进行探测到的地标部分11a至11e到数字地图中的相应地标部分的单义关联。因此,也通过并不代表地标17、18本身的这种特征性走向区段19来实现,将地标部分11a至11e间接关联给数字地图中的相应地标部分。因此,即使在这样的情况下,其中探测的地标部分11a至11e不能单义地关联给数字地图的相应地标部分且因此实际上必须根据第二使用方式来使用,但还是可以进行间接的单义关联,并且然后可以有利地进行该地标部分11a至11e的第一使用方式。

就此而言也有可行的是,在存在这样的特征性的走向区段19的情况下,考虑到过去如何看到各个地标部分11a至11e的历史。在这方面,然后建立本地地图,并形成车行道走向的图案。

然而,在上述例子中,其中不可能将地标部分11a至11e单义地关联至数字地图中的相应地标部分,此外也可能会出现这种不成功的关联。例如,如果地标部分被改变,这就可能是这种情况。例如,如果进行了新的颜色施加,则这可在地面标记中,如子元件9中是这种情况。在这种情况下,可能出现,旧的染色没有完全从车行道清除,且新施加的颜色局部上与此略有偏移。由此如有可能产生子元件9,其相对于旧的子元件9被延长或在位置上被偏移。由于多义性也可能由此产生,因此在这种情况下,上面解释的方法也是非常有利的。因为即使在这种情况下不能解决多义性的问题,那么在至少第二使用方式的基础上也允许使用这个地标部分,尤其是整个地标图案10。

附图标记列表

1 交通情况

2 交通路线

3 行驶车道

4 行驶车道

5, 5' 车辆

6 车行道边界

7 车行道边界

8 中间线

9 子元件

10 地标图案

11 地标部分

11a 地标部分

11b 地标部分

11c 地标部分

11d 地标部分

11e 地标部分

12 自定位系统

13 探测单元

14 评估单元

15 周围区域

16a 第一端

16b 第二端

16c 侧边界

16d 侧边界

17 地标

18 地标

19 走向区段

P 箭头

W1 箭头

W2 箭头

I 状态

II 状态。

技术分类

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