用于沿着虚拟的轨道系统自动地引导车辆的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于沿虚拟的轨道系统自动地引导车辆的方法，其中，检测基底的特征，车辆在和/或将在所述基底上运动，并且将所述特征转换成至少一个工作签名（A

A Method for Automatically Guiding Vehicles along Virtual Track Systems

The present invention relates to a method for automatically guiding a vehicle along a virtual track system, in which a feature of the base is detected, the vehicle moves on and/or will move on the base, and the feature is converted into at least one working signature (A).

【技术实现步骤摘要】
用于沿着虚拟的轨道系统自动地引导车辆的方法
本专利技术涉及一种用于沿着虚拟的轨道系统自动地引导车辆的方法。此外，本专利技术涉及一种计算机程序，当所述计算机程序在计算设备上运行时，该计算机程序实施所述方法的每个步骤，以及涉及一种储存所述计算机程序的能机器读取的存储介质和一种电子的控制器，该电子的控制器被设置用于实施根据本专利技术的方法。最后，本专利技术涉及一种车辆，该车辆被设置用于沿着虚拟的轨道系统被自动地引导。
技术介绍
现如今在多种情况中使用依赖于自行定位的自动行驶的车辆或机器人。在具有图像检测装置、诸如照相机的车辆中，典型地探测图像中的特征、将描述符分配给所述特征并且然后将图像中的当前的特征与数据库的特征作对比并且分配位置。在分配特征和位置时经常还考虑到了间距量度（Distanzmetrik）。在这种相互关系下使用的方法是“即时定位与地图构建、SimultaneousLocalizationandMapping”（SLAM）。在这种方法中规定，车辆能够在每个位置上建立地图，在这个地图内自行定位并且准确地跟踪其位置。通常使用结构（Struktur）的突出的特征（salientfeatures）用于定位，这些特征在其它观察角度下并且在其它距离下能被再发现（wiederauffindbar），并且为所述特征分配描述符。作为示例的有柱、树或它们的一些部分（Teile）、建筑物部分、墙、角落等。这些结构大多位于车辆的远处范围中。这些结构经常不是长期有效的或在特定的光线条件下无法察觉到。于是所述特征就不能被再发现。也可能出现不能通过车辆检测到任何能再发现的突出的特征的情况，因为在周围环境中不存在合适的结构，例如因为周围环境中结构很少，并且例如由于低的照相机高度而很难看清远处范围。自动行驶的车辆应当经常在能预先给定的路径上运动。自动行驶的机动车例如应当在道路上（以及向停车场）运动，自动行驶的运输车辆例如在工业厂房中应当在装货站和卸货站之间的计划的路径上运动。
技术实现思路
提出了一种用于沿着虚拟的轨道系统自动地引导车辆的方法。概念“车辆（Fahrzeug）”在此除了机动车外也包括商用车辆、运输设备、自行行驶的移动式机器人、地面输送工具，直至靠近地面运动的飞机、诸如无人机或农用飞机。检测车辆在其上运动和/或在将在其上运动的基底（Untergrund）的特征。所述特征由传感器信号获取，其中，传感器信号例如是车辆的图像检测单元、例如照相机的二维的灰度信号或二维的彩色图像信号。当车辆朝着第二方向运动时，传感器信号也由一维的图像检测单元的信号形成。所述特征是一种从信号提取的中间级，利用该中间级能表征所述基底上的位置。为此，观察信号的配属于位置的局部的截取部分（Ausschnitt）。例如可以利用一个或多个小波对该截取部分进行卷积（Faltung）或滤波，由此得出针对所述特征的N维的向量。优选地，在每个位置上以相同的方式形成所述特征。基底可以是任意类型的人造或天然基底，其具有可分辨的特征，所述特征在一定时段内至少部分保持不变。所述方法尤其用于具有随机的图案的地面上。典型的随机的图案在它们的表面结构、亮度或色彩上提供了足够的变化，以便能在不同的位置上检测可分辨的特征。适用于此还有下列地面类型：-沥青；-天然或人造石地面或具有随机的表面的瓷砖；-混凝土地面或无缝地面；-用颜料涂漆的硬地面，其中，具有其它颜色的所谓的漆片（Farbchip）被撒入到仍然湿润的颜料中；-毛毡地面；-软木地面；-地毯；-油毡地面；-具有随机的表面的工业化制造的塑料地面；-田地或耕地；或-草坪或绿地。基底的特征被转换成至少一个工作签名（Arbeitssignatur）。签名是特征的或与之相关的传感器信号的编码，其表征在基底上的位置。签名可以被电子地储存并且进一步处理。在将特征转换成信号时，典型地由于编码而出现了信息丢失。在此首先摒弃的是信息的对表征所述位置而言非必需的那一部分。签名例如可以形成为经二进制编码的数字的级联（Konkatenation），所述级联是呈量化形式的用于特征的向量。特征到签名的转换优选可以被加权，其中，可以由用户或例如由神经网络在训练（Training）的意义上进行加权。替代性地，可以由一个特征形成多个工作签名或由多个特征形成一个签名或者由多个特征形成多个签名。虚拟的轨道系统是在至少一个开始点和至少一个结束点之间的区域，车辆在该区域内在预先给定的路径（虚拟的轨道）上运动。车辆在此可以朝两个方向在预先给定的虚拟的轨道上运动。虚拟的轨道系统作为基底的位置的数据组进行储存，车辆应当在所述基底上运动。将参考签名（Referenzsignatur）分配给虚拟的轨道系统上的位置。所述参考签名因此形成虚拟的轨道系统的地图。在此，可以为一个参考签名分配刚好一个在虚拟的轨道系统上的位置，该位置可以明确地由所述一个参考签名获取。同样可以为一个参考签名分配多个虚拟的轨道系统上的位置。所述位置然后无法从仅一个参考签名获取，而是需要多个分配给相同的位置或相邻的位置的参考签名。参考签名和位置的分配关系（Zuordnung）优选被储存在设计为查找表的对应表（Korrespondenztabelle）中。将在对应表内的地址分派给轨道系统上的位置。签名被视作是这样的数字，该数字表明对应表的地址，并且因此用于确认（Feststellung）对应表中的地址。因此可以省去储存签名本身。当接下来结合对应表谈到储存或删除参考签名时，则可以这样来理解这种简化的表达（Formulierung）：即，储存或删除配属于签名的参考位置。签名不必是明确的，因而在虚拟的轨道系统上的多个位置可以具有同一个签名并且因此可以参考在对应表中的同一个地址。因此有利地规定，可以在对应表中为每个参考签名储存多个位置。在此要注意的是，被虚拟的轨道系统遮盖的面，因此虚拟的轨道系统的长度和宽度，都会影响签名在对应表中的这种重复出现的概率。对应表如上面说明的那样被有利地这样编制（anlegen），使得每个单元格可以储存多个位置。在此，可以为每个单元格固定分配存储容量或者可以例如借助于动态表单将总共可用的存储器灵活地在单元格之间进行分配。结果，更多的位置可以储存在较小的对应表中，即具有地址或签名的较小的值范围的对应表中。每个单元格可以储存的位置的最大的数量或平均数量取决于特征的转换和虚拟的轨道系统的长度，因此也取决于规定的车辆的应用领域。虚拟的轨道系统可以优选被分成多个区段。于是优选可以为虚拟的轨道系统的每个区段分配对应表的一部分。这也可以理解为，可以为虚拟的轨道系统的每个区段都分配一张各自的对应表，其中，不同的对应表于是有利地以如下方式彼此兼容：方法是它们具有相同的地址范围并且以相同类型的签名形成为前提。车辆的电子的控制器可以有利地访问分配给虚拟的轨道系统（车辆位于该虚拟的轨道系统上或在该虚拟的轨道系统上运动）的当前的区段的对应表的一个部分并且访问对应表的分配给虚拟的轨道系统的相邻的区段的若干部分。对应表的不需要的部分然后可以被转移（auslagern）并且例如储存在闪存存储器中或“数据云”中。结果，电子的控制器利用较小的工作存储器就够用了，该较小的工作存储器仅需预留（vorhalten）对应表的刚刚提到的那些部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于沿虚拟的轨道系统（3）自动地引导车辆（1）的方法，其中，检测基底（2）的特征，所述车辆（1）在和/或将在所述基底上运动，并且将所述特征转换成至少一个工作签名（A

【技术特征摘要】
2017.11.14 DE 102017220291.21.用于沿虚拟的轨道系统（3）自动地引导车辆（1）的方法，其中，检测基底（2）的特征，所述车辆（1）在和/或将在所述基底上运动，并且将所述特征转换成至少一个工作签名（A*-O*）,其中，检查所述至少一个工作签名（A*-O*）是否与所述虚拟的轨道系统（3）的至少一个参考签名（A-O、S）相一致，其中，为所述至少一个参考签名（A-O、S）分配有所述虚拟的轨道系统（3）上的位置，并且当所述至少一个工作签名（A*-O*）和所述至少一个参考签名（A-O、S）相一致时，推断出所述车辆（1）在所述虚拟的轨道系统（3）上的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检查多个工作签名（A*-O*）与多个参考签名（A-O、S）的一致性并且推断出所述车辆（1）在所述虚拟的轨道系统（3）上的位置，所述位置的所述工作签名（A*-O*）和所述参考签名（A-O、S）之间的一致性的数量是最大的。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，由所述一致性的至少一个直方图获取所述工作签名（A*-O*）和所述参考签名（A-O、S）之间的一致性的最大数量。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述参考签名（A-O、S）到所述虚拟的轨道系统（3）上的位置的分配储存在对应表中。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过至少一个发射器的传输获得所述对应表。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当获取了所述车辆（1）在所述虚拟的轨道系统（3）上的位置时，在位置跟踪时用于比较的所述参考签名（A-O...

【专利技术属性】
技术研发人员：S西蒙，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE