用于确定第一地标的全局位置的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于确定第一地标(21c)的全局位置的方法，其中，采集至少一个第一和第二测量数据组。在此，将第一测量数据组与第一参考点和第一采集空间(20a)相关联，并且将第二测量数据组与第二参考点和第二采集空间(20b)相关联。此外，在第一(20a)和第二采集空间(20b)中检测第一地标(21c)，并且在第一采集空间(20a)中检测第二地标(21a、21b)。借助第一测量数据组确定第一(21c)和第二地标(21a、21b)相对于第一采集空间(20a)的参考点的第一相对位置(22a、22b、22c)，并且借助第二测量数据组确定第一地标(21c)相对于第二采集空间(20b)的参考点的第二相对位置(23c)。随后，借助第一测量数据组确定第一(21c)和第二地标(21a、21b)相对于彼此的空间相关性。最后，借助所确定的第一地标(21c)的第一(22c)和第二相对位置(23c)、借助所确定的第二地标(21a、21b)的第一相对位置(22a、22b)并且借助所确定的空间相关性，确定第一地标(21c)关于全局参考点的全局位置。本发明专利技术还涉及一种用于确定第一地标的全局位置的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定第一地标的全局位置的方法和系统
本专利技术涉及一种用于确定第一地标的全局位置的方法和系统。
技术介绍
自动引导车辆的前提条件是，在每种情况下准确地知道车辆的位置，其中，特别是需要分米或厘米范围内的精度。一般来说，通过连续使用卫星支持的位置确定方法(例如GPS)不能实现这种精度，并且借助这种方法的位置确定经常导致系统的跳跃式行为。因此，为了定位车辆，可以使用地图支持的方法，其中，将车辆的当前的传感器数据与已知的地图数据进行比较。因为地图数据例如包括地标的准确位置，所以车辆可以在其周围环境中采集地标，并且可以通过将传感器数据与地图数据进行比较，非常准确地确定车辆的当前的位置。在利用地标、例如借助参考车辆采集地图数据时，可以借助参考车辆的传感器识别地标，并且以特定精度定位地标。通过多次观察和补偿测量误差，确定其在地图的坐标系中的位置。当在这种映射(Kartierung)之后车辆经过存在具有地标的地图的位置时，则可以相对于地标确定车辆的位置。地标地图的精度因此对于车辆的以此为基础的定位的精度来说是非常重要的。在映射地标时，当其中设置了足够准确的参考定位系统，通过该参考定位系统例如借助对卫星系统的数据的后处理，可以在映射过程的特定时间点以足够的精度确定参考车辆的实际位置时，尤其是可以假定参考车辆的位置是已知的(“mappingwithknownposes(利用已知姿势进行映射)”)。现在，将采集的地标的每个位置与先前确定的位置相关联。为了补偿确定地标的位置时的不确定性，使用借助最小二乘法的补偿计算。以这种方式，确定地标在地图的坐标系内的位置。在DE102004003850A1中提出的用于识别车道上的标记的方法中，通过激光扫描仪按照时间顺序在采集空间内采集多个距离图像，其中，采集空间与车道表面相交。对于识别出的标记，估计方位和形状。尤其是识别车道标记。DE102007020791A1描述了一种用于车道标记的识别设备，其中，借助LiDAR设备采集数据。基于中心线位置、中心线形状和车道宽度，周期性地提取关于行驶轨迹的数据。此外，描述了通过曲线走向跟踪识别出的行驶轨迹。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，提供一种使得能够提高地标地图的精度的方法和系统，其中，地标地图尤其是借助参考车辆的数据产生。根据本专利技术，上述技术问题通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求13的特征的系统来解决。有利的设计方案和扩展方案由从属权利要求得到。在根据本专利技术的用于确定第一地标的全局位置的方法中，采集至少一个第一和第二测量数据组。在此，将第一测量数据组与第一参考点和第一采集空间相关联，并且将第二测量数据组与第二参考点和第二采集空间相关联。在第一和第二采集空间中检测第一地标。此外，在第一采集空间中检测第二地标。借助第一测量数据组确定第一和第二地标相对于第一采集空间的参考点的第一相对位置，并且借助第二测量数据组确定第一地标相对于第二采集空间的参考点的第二相对位置。随后，借助第一测量数据组确定第一和第二地标相对于彼此的空间相关性。借助所确定的第一地标的第一和第二相对位置，借助所确定的第二地标的第一相对位置，并且借助所确定的空间相关性，来确定第一地标关于全局参考点的全局位置。由此可以有利地以特别高的精度确定第一地标的全局位置，并且可以修正测量误差。本专利技术以如下为基础：不仅多次确定特定地标的位置，以便然后例如借助平均值或根据最小二乘法以减小的测量误差确定该地标的优化的位置。此外替代地，在进行优化时作为边界条件(“限制”)考虑多个地标相对于彼此的相对位置。由于这些边界条件，尤其需要多个地标相对于彼此的相对位置和结构在产生的地标地图中保持不变。在已知的系统中，通常多次采集和定位地标，并且使用这些单个地标的多个测量来与其它地标无关地确定准确的位置。例如采集多个图像并且借助图像相应地确定特定地标的相对位置，即相对于针对相应的图像以特定的不确定性确定的参考点的位置。随后，借助多个相对位置确定地标在地标地图中的全局位置。根据本专利技术的方法通过考虑一个地标相对于同样检测到的其它地标的相对位置，来改善这种过程。也就是说，虽然地标在地图的坐标系中的全局位置通常可以以更大的不准确性采集，但是检测到的地标相对于彼此的相对位置可以以更好的准确性确定。通过组合这些数据，总体上得到更大数量的用于确定全局位置的条件，因此精度明显提高。根据本专利技术，将使得能够采集并且定位对象、尤其是地标的全部数据称为“测量数据组”。术语“第一测量数据组”和“第二测量数据组”涉及至少两个不同的测量数据组。其可以、但是不需要按照时间顺序或特定空间关系采集。尤其是第一测量数据组可以在第二测量数据组之前采集，或者第二测量数据组可以在第一测量数据组之前采集。仅假设采集测量数据组的采集空间重叠。此外，在重叠区域中采集第一地标，从而对于该地标存在冗余的数据。尤其是可以采集比所提到的两个地标更多的地标，并且可以在重叠区域中多次采集多个地标。尤其是如下对象被称为本专利技术的意义上的“地标”，其在一定的地理位置处长期存在并且具有确定的固定的特性。地标尤其是可以用作定向点。在根据本专利技术的方法的一个设计方案中，地标包括车道标记、柱子和/或边缘。由此，有利地考虑在通常驶过的行驶路径、例如街道和道路中存在的车道的相关的持续的特征。例如可以在行驶路径的周围环境中的建筑物中检测到边缘。在相对于地面竖直的方向上具有伸长的延伸的对象理解为在最广泛的意义上的柱子。例如可以将沿着街道、街灯的导向柱(Leitpfosten)、桥柱、信号灯柱或交通指示牌的柱子识别为柱子。例如当柱子由于更大的高度而超过障碍物时，当其可以从远处看到时，或者当其由于清楚地定义的轮廓可轻松识别出并且可以准确地定位时，柱子通常具有作为定向点的有利的特性。车道标记的优点在于，当其恰好没有被物体、例如雪或污物层覆盖时，其在车道上、至少在车辆周围的区域中可以以惯常的方式轻松识别出。所提到的示例也具有对于地标来说有利的特性，即其以特定尺度标准化，并且识别因此变得容易。例如在大多数国家中存在关于车道标记、柱子和行驶路径的区域中的其它对象的形状和布置的交通法规。车道上的条纹例如作为行驶轨迹的限制由于其形状通常具有例如在车道的纵向延伸方向上伸长的明显的朝向。根据本专利技术，借助与确定空间相关性相同的测量数据组确定参考位置。也就是说，不需要单独的步骤来采集地标相对于彼此的空间相关性。这是本专利技术相对于已知的方法的重要的优点。在一个构造方案中，将每个测量数据组分别与一个时间点相关联。由此，有利地确保测量数据组的数据基本上同时采集或者可以视为同时采集。由此尤其是同时采集用于空间相关性和用于确定参考位置的数据。尤其是当借助测量数据组确定地标的空间相关性时，这是有利的。例如可以借助照相机图像确定多个地标相对彼此如何布置。当数据与特定时间点相关联时，可以假设空间相关性与现实是一致的，而例如由于进行采集的照相机移动而产生的所采集的数据的坐标系的改变不会使空间相关性歪曲。必要时可以对采集的测量数据组进行预处理，以便在传感器的同时移动时避免例如对采集的人为影响(Artefakte)。在另一个构造方案中，按照时间顺序采集多个测量数据组，其中，与测量数据组相关联的采集空间沿着轨迹相对于彼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定第一地标(21c)的全局位置的方法，其中，采集至少一个第一和第二测量数据组，其中，将第一测量数据组与第一参考点和第一采集空间(20a)相关联，并且将第二测量数据组与第二参考点和第二采集空间(20b)相关联，在第一(20a)和第二采集空间(20b)中检测第一地标(21c)，并且在第一采集空间(20a)中检测第二地标(21a、21b)，借助第一测量数据组确定第一(21c)和第二地标(21a、21b)相对于第一采集空间(20a)的参考点的第一相对位置(22a、22b、22c)，以及借助第二测量数据组确定第一地标(21c)相对于第二采集空间(20b)的参考点的第二相对位置(23c)，借助第一测量数据组确定第一(21c)和第二地标(21a、21b)相对于彼此的空间相关性，以及借助所确定的第一地标(21c)的第一(22c)和第二相对位置(23c)、借助所确定的第二地标(21a、21b)的第一相对位置(22a、22b)并且借助所确定的空间相关性，确定第一地标(21c)关于全局参考点的全局位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.11 DE 102016205964.51.一种用于确定第一地标(21c)的全局位置的方法，其中，采集至少一个第一和第二测量数据组，其中，将第一测量数据组与第一参考点和第一采集空间(20a)相关联，并且将第二测量数据组与第二参考点和第二采集空间(20b)相关联，在第一(20a)和第二采集空间(20b)中检测第一地标(21c)，并且在第一采集空间(20a)中检测第二地标(21a、21b)，借助第一测量数据组确定第一(21c)和第二地标(21a、21b)相对于第一采集空间(20a)的参考点的第一相对位置(22a、22b、22c)，以及借助第二测量数据组确定第一地标(21c)相对于第二采集空间(20b)的参考点的第二相对位置(23c)，借助第一测量数据组确定第一(21c)和第二地标(21a、21b)相对于彼此的空间相关性，以及借助所确定的第一地标(21c)的第一(22c)和第二相对位置(23c)、借助所确定的第二地标(21a、21b)的第一相对位置(22a、22b)并且借助所确定的空间相关性，确定第一地标(21c)关于全局参考点的全局位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，地标(21a、21b、21c、21d、21e、21f)包括车道标记(7)、柱子(8)和/或边缘。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将每个测量数据组分别与一个时间点相关联。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，按照时间顺序采集多个测量数据组，其中，与测量数据组相关联的采集空间(20a、20b、20c)沿着轨迹相对于彼此移动。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，测量数据组包括距离信息和/或图像数据。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助卫星支持的位置确定方法采集测量数据组的参考点。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，全局参考点是地面的一个地点的位置。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助所确定的全局位置产生或更新地图数据。9.根据前...

【专利技术属性】
技术研发人员：C默费尔斯，U凯凯克，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE