用于无人驾驶车辆的定位系统技术方案

一种用于无人驾驶车辆(1)的定位系统，车辆以无人驾驶的方式从出发点(S)向目的点(Z)行驶，定位系统具有用于在内部区域(Indoor)中定位车辆的传感器组并且还具有用于在外部区域(Outdoor)中定位车辆的至少一个检测装置。定位系统在外部区域(Outdoor)与内部区域(Indoor)之间或相反情况的过渡区域(20)处提供至少一个定向点(12，13)，其中，当至少一个定向点被传感器组和/或检测装置检测到时，将用于在内部区域(Indoor)中定位车辆的定位方法切换成用于在外部区域(Outdoor)中定位车辆的定位方法，或者反之亦然。或者反之亦然。或者反之亦然。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无人驾驶车辆的定位系统
[0001]本专利技术涉及一种用于无人驾驶车辆的定位系统和一种用于定位无人驾驶车辆的方法。
[0002]无人驾驶车辆需要尽可能静态的环境，以便能够可靠地进行自行定位并且随后进行对应的导航。在内部区域中，定位是在环境传感器的帮助下进行的；而在外部区域中，定位是在GNSS的帮助下进行的。
[0003]尤其在内部区域(例如大厅)中，基于基础设施的取向来进行定位，例如借助于传感器和SLAM方法来创建环境的本地地图。在外部区域中，定位是通过GNSS进行的，即是基于卫星的，因为通常不存在或者不存在足够的可供车辆自行定向的静态基础设施。问题在于外部区域与内部区域之间或者内部区域与外部区域之间的过渡，即两种定位方法之间的可靠切换。
[0004]因此，本专利技术的目的是提供一种用于无人驾驶车辆的定位系统，该定位系统能够在外部区域中的定位方法与内部区域中的定位方法之间(或相反情况)执行可靠的切换。即，目的是在内部区域与外部区域之间(或相反情况)的过渡区域中实现无人驾驶车辆的可靠定位。
[0005]对于在内部区域(Indoor)中应用的情况，在无人驾驶(即，从自动化的直至自主的)车辆中例如使用激光扫描仪来进行车辆的定位和导航并进行环境检测。由此，确定从出发点到目的点的、可以进行无碰撞行驶的适合的行驶路线。针对内部区域使用的传感器组由于其对脏污和天气影响的敏感性通常只可用于在室内(Indoor，即，例如在大厅里)使用。
[0006]对于在外部区域(Outdoor)中应用的情况，在无人驾驶(即，从自动化的直至自主的)车辆中有利地使用基于卫星的系统GNSS来进行定位。但是，这不能在内部区域中使用，因为信号接收通常太弱或不可靠。
[0007]在内部区域中使用的系统和在外部区域中使用的系统相互独立地工作，以便可以很好地在相应区域中定位车辆。问题在于：可靠地识别这些区域之间(即，内部区域与外部区域之间或相反情况)的过渡，并对应地快速切换定位方法。这个问题通过下面描述的系统来解决。
[0008]提出一种用于无人驾驶车辆的定位系统，所述车辆以无人驾驶的方式从出发点向目的点行驶，其中，所述定位系统具有用于在内部区域中定位所述车辆的传感器组并且还具有用于在外部区域中定位所述车辆的至少一个检测装置。此外，定位系统在外部区域与内部区域之间(或相反情况)的过渡区域处提供至少一个定向点，其中，当所述至少一个定向点被传感器组和/或检测装置检测到时，将用于在内部区域中定位车辆的定位方法切换成用于在外部区域中定位车辆的定位方法，或者反之亦然。
[0009]无人驾驶车辆是从自动化驾驶直至自主驾驶(对应于SAE J3016自主分级中的级别2及更高级别)。可以由一个或多个控制器来实现控制，这些控制器对用于提供对应的无碰撞轨迹所需的数据进行处理，并向车辆的执行器输出对应的控制信号以执行驾驶任务。所需的数据由安装在车辆上的传感器组和/或检测装置来确定，它们接收有关车辆环境的信息，例如关于车辆所在地的信息。根据车辆的位置或所在地，通过对应的定位方法对该车
辆进行定位。基于此信息，然后可以进行从出发点到目的点的导航。
[0010]如果无人驾驶车辆从内部区域移动到外部区域或相反情况，则可能的是：针对相应区域使用的定位装置(即，传感器组或检测装置)不再提供可靠的定位，因为这些定位装置例如不再接收稳定的信号或者不存在用于定向的基础设施。因此需要改变定位方法。必须可靠地进行对这些区域之间的过渡(也被称为过渡区域)的识别，以便可以实现在这些区域之间的无缝驾驶。然而，无论是用于在内部区域中进行定位的传感器组、还是用于在外部区域中进行定位的检测装置都不能令人满意地执行该任务。为此在过渡区域处提供至少一个定向点(也被称为界标)，该定向点将对应区域标记为过渡区域。
[0011]定位的目的是：确定车辆的确切位置，并使其随时可供使用。车辆位置在此始终包括车辆在坐标系X、Y、Z(全球的或本地的)中的位置以及作为方位角或欧拉角(滚动、俯仰、偏航)的车辆的取向。为了精确定向和定位，可以使用预先保存的地图、或者例如借助于SLAM实时确定的地图。
[0012]通过提供至少一个定向点，可以进行从借助于GNSS进行车辆定位到通过传感器组进行定位的切换，并且/或者反之亦然。在外部区域中仅存在非常有限的定向点，因此通常基于卫星进行导航。可以通过该或这些定向点在全球地图和本地地图中记录车辆的位置，以便将过渡标记在两个地图中，并且在控制无人驾驶车辆时可以动用此信息。因此，当检测到接近或(即将)进入过渡区域时，可以准备进行切换，并且然后在通过过渡区域时执行切换。
[0013]在一个实施方式中，所述至少一个定向点是来自QR码、基础设施的经限定的结构中的一者、一个或多个固定安装的物体、一个或多个车道或它们的组合。
[0014]QR码可以贴在过渡区域处，并由布置在车辆上的传感器组来检测。该检测有利地作为光学检测来进行，即，例如借助于摄像头来进行。可以使用传感器组中的不同传感装置来进行对经限定的基础设施的检测。下述各项可以用作表征基础设施的定向点：大厅的屋顶或其存在与否、用作过渡区域的门或入口门/出口门、通往内部区域或外部区域的开口的边框、房屋边缘、或者还有独特的建筑物群。固定安装的物体同样可以被用作定位点。这种固定安装的物体例如是一个或多个柱子、屏障、固定在建筑物或过渡区域处的牌子、或其他固定安装的物体。固定安装的物体处的车道也可以用作定位点。这些固定安装的物体的存在与否可以指示内部区域与外部区域之间的过渡。然而，线路类型或颜色的变化也可以指示这种过渡。也可以通过线路布局的变化(例如通过横向线)来指明过渡区域。
[0015]在一个实施方式中，通过光学检测或者通过3D检测来进行对所述定向点的检测。可以根据定向点的类型来选择检测类型并相应地选择传感器组的类型。对于边框或门的检测而言可能很有意义的是，将例如借助于3D雷达或3D激光雷达进行的3D检测与SLAM结合。当进行以下检测时，借助于摄像头进行光学检测可以是很有意义的：检测是存在大厅屋顶，即车辆在内部区域中；还是只位于天空下，即车辆在外部区域中。
[0016]在一个实施方式中，借助于通过GNSS(即，基于卫星)的检测装置来在外部区域中进行定位。此外，定位也可以借助于惯性传感装置(即所谓的IMU)来进行。该惯性传感装置是多个惯性传感器在空间上的组合，这些惯性传感器尤其具有加速传感器和转速传感器并且检测物体的固有运动。通过使用IMU可以支持通过GNSS进行的定位。
[0017]在一个实施方式中，用于在内部区域中进行定位的所述传感器组包括激光雷达、
雷达、摄像头、超声波、WLAN、UWB(超宽带)、无线电、摄像头中的至少一者或它们的组合。可以借助于SLAM进行定位，因为在这种情况下始终提供当前环境地图。借助于刚刚提到的系统进行的这种定位当然也可以被用于外部区域中。
[0018]术语“SLAM”，其来源于英文“Simultaneous Localization and Mapping”并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于无人驾驶车辆(1)的定位系统，所述无人驾驶车辆以无人驾驶的方式从出发点(S)向目的点(Z)行驶，其中，所述定位系统具有用于在内部区域(Indoor)中定位所述车辆(1)的传感器组并且还具有用于在外部区域(Outdoor)中定位所述车辆(1)的至少一个检测装置，并且其中，所述定位系统在外部区域(Outdoor)与内部区域(Indoor)之间或相反情况的过渡区域(20)处提供至少一个定向点(12，13)，其中，当所述至少一个定向点(12，13)被所述传感器组和/或所述检测装置检测到时，将用于在内部区域(Indoor)中定位所述车辆的定位方法切换成用于在外部区域(Outdoor)中定位所述车辆的定位方法，或者反之亦然。2.根据权利要求1所述的定位系统，其中，所述至少一个定向点(12，13)是来自QR码、基础设施的经限定的结构中的一者、一个或多个固定安装的物体、一个或多个车道或它们的组合。3.根据前述权利要求中任一项所述的定位系统，其中，通过光学检测或者通过3D检测来进行对所述定向点(12，13)的检测。4.根据前述权利要求中任一项所述的定位系统，其中，通过借助于GNSS和/或惯性传感装置的检测装置来在外部区域(Outdoor)中进行定位。5.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：采埃孚股份公司，
类型：发明
国别省市：