用于定位在基础设施内运动的车辆的方法和设备技术

一种用于定位在基础设施(50)内运动的、尤其至少部分自动化引导的车辆(1)定位的方法，在该基础设施中布置有至少一个基础设施传感器(12a，12b，12c)。该方法具有以下步骤：确定和持久存储每个基础设施传感器的绝对空间位置和定向；通过所述基础设施传感器中的至少一个检测车辆相对属性(15)和周围环境的可探测的其他特征(17)；根据所检测到的车辆相对属性和/或所检测到的其他周围环境特征和所述一个或多个参与基础设施传感器的绝对位置来确定车辆绝对位置；将包括车辆绝对位置的和/或基础设施传感器的绝对位置的信息连同所检测到的相对属性和尤其周围环境的所检测到的其他特征传输给车辆和/或其他交通参与者。特征传输给车辆和/或其他交通参与者。特征传输给车辆和/或其他交通参与者。

【技术实现步骤摘要】
用于定位在基础设施内运动的车辆的方法和设备


[0001]本专利技术涉及一种用于定位在基础设施内运动的车辆、尤其被至少部分自动化地引导的车辆的方法。本专利技术还涉及一种用于定位在基础设施内运动的车辆的设备。

技术介绍

[0002]如今，不同的系统或技术被用于车辆的绝对定位。例如已知用于位置确定的全球导航卫星系统，如用于位置确定的GPS(Global Positioning System，全球定位系统)。
[0003]此外已知所谓的SLAM方法，在该方法中，自主运动单元同时创建其周围环境的地图并在该地图之内估计其位姿。
[0004]此外已知所谓的VMPS(“Vehicle Motion and Position Sensor”，卫星定位智能传感器)和道路特征(Road Signature)方法。所述传感器和方法基于：被至少部分自动化地引导的车辆、尤其高度自动化的车辆或无驾驶员的自主车辆必须始终了解其准确位置。为此可以优点互补地使用两个用于绝对位置确定的独立技术的结合：基于传感器的和基于卫星的解决方案基于来自摄像机和雷达的众包数据与“道路特征”数据协作。因此能够准确至分米范围内地定位车辆。
[0005]尽管如此仍存在以下区域：在所述区域内基于卫星的或基于传感器的定位方法失败，或者不能够提供对于高度自动化的或自主的行驶所需的定位精度。
[0006]公开文献DE 10 2018 107 738 A1示出一种用于确定车辆的位置的系统和方法。在一个示例中，车辆包含安装在车辆中的接收器。该接收器配置用于从车辆附近的基础设施元件接收地点信息。安装在车辆中的处理器配置用于通过来自基础设施元件的地点信息来求取车辆的位置。
[0007]公开文献DE 10 2017 125 965 A1示出一种用于基于WLAN节点进行车辆定位的方法和设备。示例性地所公开的车辆具有无线网络控制器和定位装置。作为对GPS信号接收的丢失的响应，定位装置通过无线网络控制器搜索无线网络节点，并当无线网络节点的第二位置被存储在存储器时，基于粒子滤波技术和从无线网络节点所接收到的信号强度的测量结果来确定车辆的当前位置。

技术实现思路

[0008]本专利技术的任务因此可以视为，为在基础设施内运动的车辆、尤其被至少部分自动化地引导的车辆给出可靠且准确的定位。
[0009]根据本专利技术的第一方面，提出一种用于定位在基础设施内运动的车辆、尤其被至少部分自动化地引导的车辆的方法，其中，在该基础设施内布置有至少一个基础设施传感器，该方法具有以下步骤：
[0010]‑
确定和持久存储每个基础设施传感器的绝对空间位置和定向；
[0011]‑
通过所述基础设施传感器中的至少一个基础设施传感器检测车辆的相对属性和尤其周围环境的可探测的其他特征；
[0012]‑
根据车辆的所检测到的相对属性和/或周围环境的其他特征和所述至少一个基础设施传感器的绝对位置或多个参与基础设施传感器的绝对位置来确定车辆的绝对位置；
[0013]‑
将包括车辆的绝对位置的信息和/或将基础设施传感器的绝对位置的信息连同所检测到的相对属性和尤其(必要时)周围环境的其他特征传输给车辆和/或其他交通参与者。
[0014]基础设施可以是车辆在其内部运动的基础设施，例如一个或多个以下基础设施：停车楼、停车场、道路节点，尤其交叉路口、环形交通和/或合流点、高速公路入口、高速公路出口、通常的入口、通常的出口、高速公路、公路、建筑工地、收费站和隧道。
[0015]所述一个或多个基础设施传感器例如是如摄像机、雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器那样的环境传感器，其构造为用于基于技术相关的识别可能性(例如通过摄像机对道路标记的识别等)，在特定的检测区域之内对对象以及周围环境的其他特征进行探测、分类，并确定所检测到的对象的特性(属性)或周围环境的所探测到的其他特征。
[0016]每个基础设施传感器的绝对空间位置和定向的确定和持久存储优选在相应基础设施传感器的安装时进行。在此，基础设施传感器的空间位置能够准确地被测量，并例如以地理坐标和高度数据的形式被存储。在基础设施传感器安装时另外还能够以非常高的精度(<2cm)准确地确定并存储该基础设施传感器的定向、即例如该基础设施传感器的接收区域相对于待监测的行驶道路的位置和空间延伸。对每个基础设施传感器的绝对空间位置和定向的确定和持久存储可以例如在安装基础设施传感器期间一次地进行，而以特定时间间隔进行重复或检查，以便例如对基础设施传感器的绝对空间位置和定向的天气影响或老化过程进行考虑。
[0017]如此则能够确保始终以足够的精度(例如若干厘米)已知基础设施传感器的绝对空间位置和定向。
[0018]对基础设施传感器的定向的确定尤其包括确定行驶道路尺寸和/或车道信息，使得基础设施传感器能够将所检测到的对象配属给车道。
[0019]基础设施传感器的绝对空间位置和定向的持久存储例如可以在基础设施传感器的存储单元上进行。替代或附加地，基础设施传感器能够在数据技术上经由通信网络或经由直接的数据连接与外部装置、例如后端装置连接，如此使得基础设施传感器的绝对空间位置和定向能够保存在外部装置的存储单元上并从那里检索。
[0020]此外可以实现，在相应的路侧单元(Road Side Unit，RSU)上进行对车辆的绝对位置的计算和/或对基础设施传感器的绝对空间位置和定向的存储。不必须强制进行向后端的传输。每个基础设施传感器例如可以配属有一个单独的RSU。替代地可以设置唯一的RSU，在该RSU上进行对车辆的绝对位置的计算和/或对基础设施传感器的绝对空间位置和定向的存储。
[0021]现在，能够根据本专利技术地利用参与基础设施的传感器的如此可供使用的、尽可能准确的空间位置和定向，以便以高精度确定在基础设施内运动的车辆的绝对位置。
[0022]车辆的通过一个或多个基础设施传感器所检测到的相对属性例如包括：车辆至基础设施传感器的距离、车辆相对于基础设施传感器的横向和/或纵向位置、车辆的速度或速度分量，和/或车辆的运动方向。周围环境的可探测的其他特征例如包括：行驶道路表面的标记或特性(表面、潮湿、冰...)。
[0023]现在，根据本专利技术，根据所检测到的车辆相对属性、(必要时)周围环境的其他特征和一个或多个基础设施传感器的绝对位置来确定车辆的绝对位置。
[0024]将包括车辆的如此所求取到的绝对位置的信息传输给车辆或其他交通参与者。所传输的信息另外还可以包括时间戳，该时间戳使得车辆能够考虑所求取到的绝对位置是在哪个时间点所获取的。如此则能够有利地补偿在对绝对位置的检测与传输或者说接收之间的时间延迟。
[0025]在一个优选实施例中，通过如下方式确定关于车辆的绝对位置的信息：将所检测到的相对属性传输给进行检测的基础设施传感器的内部计算单元，其中，该内部计算单元借助所检测到的相对属性和基础设施传感器的绝对空间位置和定向来计算车辆的绝对位置。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于定位在基础设施内运动的车辆(1)、尤其被至少部分自动化地引导的车辆的方法，其中，在所述基础设施内布置有至少一个基础设施传感器(12a，12b，12c)，所述方法具有以下步骤：
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确定和持久存储每个基础设施传感器(12a，12b，12c)的绝对空间位置和定向；
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通过所述基础设施传感器(12a，12b，12c)中的至少一个基础设施传感器检测所述车辆(1)的相对属性(15)和尤其周围环境的可探测的其他特征(17)；
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根据所述车辆的所检测到的相对属性(15)和/或所述周围环境的所检测到的其他特征(17)和所述基础设施传感器(12a，12b，12c)的绝对位置来确定所述车辆(1)的绝对位置；
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将包括所述车辆(1)的绝对位置的信息和/或将所述基础设施传感器(12a，12b，12c)的绝对位置的信息连同所检测到的相对属性(15)和尤其所述周围环境的所检测到的其他特征(17)传输给所述车辆(1)和/或其他交通参与者。2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过如下方式确定关于所述车辆(1)的绝对位置的信息：将所检测到的相对属性(15)传输给进行检测的基础设施传感器(12a，12b，12c)的内部计算单元，其中，所述内部计算单元借助所检测到的相对属性(15)和所述基础设施传感器(12a，12b，12c)的绝对空间位置和定向来计算所述车辆(1)的绝对位置。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过基础设施传感器(12a，12b，12c)的通信单元(28a，28b，28c)将所述包括所述车辆(1)的绝对位置的信息传输给所述车辆(1)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，通过如下方式确定关于所述车辆(1)的绝对位置的信息：将所检测到的相对属性(15)和所述基础设施传感器的绝对空间位置和定向传输给外部装置(30，27)、尤其后端装置(30)或RSU(27)，其中，所述外部装置(30，27)借助外部计算单元(34，44)借助所检测到的相对属性(15)和所述基础设施传感器(12a，12b，12c)的绝对空间位置和尤其所述周围环境的所检测到的其他特征(17)来计算所述车辆(1)的绝对位置。5.根据权利要求4所述的方法，其中，尤其经由V2N连接，通过所述外部装置(30)的通信单元(38，48)将所述包括所述车辆的绝对位置的信息传输给所述车辆(1)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述相对属性(15)包括：所述车辆(1)至所述基础设施传感器(12a，12b，12c)的距离，和/或所述车辆(1)相对于所述基础设施传感器(12a，12b，12c)的横向和/或纵向位置，和/或所述车辆(1)的速度和/或速度分量，和/或所述车辆(1)的运动方向。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述周围环境的可探测的其他特征包括：行驶道路标记(55)和/或道路边界和/或行驶道路(51)的表面特性。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，基础设施传感器(12a，12b，12c)的所述绝对空间位置和所述定向包括所述基础设施传感器(12a，12b，12c)相对于所述行驶道路(51)的绝对地理坐标和/或定向。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，将多个基础设施传感器(12a，12b，12c)如此布...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：