能夠改進(jìn)車輛定位的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及能夠改進(jìn)車輛定位的系統(tǒng)和其內(nèi)完成的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，自主車輛的改進(jìn)已經(jīng)越來越快速地發(fā)展。自主駕駛的概念指的是車輛至少在某種程度上不與人交互地被駕駛。也就是說，車輛可能具有例如0% <自動(dòng)化水平(100%的自動(dòng)化水平，其中0%可表示車輛僅由駕駛員駕駛，并且100%表示車輛完全自主駕駛。當(dāng)自動(dòng)化水平處于0%與100%之間的任何水平時(shí)，車輛可能自主地完成某些動(dòng)作，例如保持與前車的適宜距離而駕駛員可完成其它動(dòng)作，例如適宜時(shí)超過其它車輛。越接近100 %，車輛就能夠自主完成更多動(dòng)作。
[0003]自主車輛通常也被稱為自主駕駛車輛、無人駕駛車輛、自我駕駛車輛或機(jī)器人車輛，已知它們利用例如雷達(dá)、激光雷達(dá)、GPS和/或計(jì)算機(jī)視覺等技術(shù)感應(yīng)它們的周圍環(huán)境。高級(jí)控制系統(tǒng)可解讀感知信息以識(shí)別適宜的路徑和障礙物。例如，自主車輛可能基于感知輸入更新其映射(map)，使得即使條件變化或當(dāng)車輛進(jìn)入未知環(huán)境時(shí)車輛也能夠掌握其位置。
[0004]自然，精確定位對(duì)于自主車輛應(yīng)用來說是很重要的。需要車輛的橫向位置(即當(dāng)前車道和/或與車道標(biāo)記的橫向距離)以及車輛的縱向位置。然而，例如通過經(jīng)濟(jì)合算的GNSS傳感器如GPS提供的車輛定位通常不提供令人滿意的精確或可靠的車輛定位。為了達(dá)到車輛定位精度的滿意水平，來自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)可能需要組合。例如，可能通過利用視覺傳感器估算車輛至車道標(biāo)記的橫向距離。然而，估算車輛定位在哪個(gè)車道和/或車輛的縱向位置可能是非常困難的，尤其是當(dāng)局限于利用經(jīng)濟(jì)合算的傳感器時(shí)。
[0005]WO 2013/149149例如涉及識(shí)別地圖上的駕駛車道并且改進(jìn)車輛位置估算。建議使用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)估算車輛位置并且確定最接近的映射道路從而估算車輛位置。此外，建議激光雷達(dá)(Iidar)和攝像機(jī)系統(tǒng)用于檢測(cè)或涉及周圍環(huán)境中用于車輛定位的明顯特征，傳感器可用于檢測(cè)車輛附近的路牌、建筑物或車道標(biāo)記。
[0006]然而，雖然WO 2013/149149公開了能夠改進(jìn)車輛估算位置的方案，但仍然存在以高精度估算車輛位置的挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此此處實(shí)施例的一個(gè)目的是提供支持改進(jìn)的車輛定位的方法。
[0008]根據(jù)此處實(shí)施例的第一方面，通過由目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)完成的能夠改進(jìn)車輛定位的方法實(shí)現(xiàn)該目的。目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)包括適于配置在基準(zhǔn)車輛上的至少第一基準(zhǔn)攝像機(jī)。目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)確定基準(zhǔn)車輛的當(dāng)前基準(zhǔn)位置。此外，目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)通過所述至少第一基準(zhǔn)攝像機(jī)在所述基準(zhǔn)車輛的當(dāng)前基準(zhǔn)位置處捕獲位于所述基準(zhǔn)車輛周圍環(huán)境中的靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)的當(dāng)前基準(zhǔn)圖像。目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)隨后確定所述靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)至少一部分在所述當(dāng)前基準(zhǔn)圖像中的當(dāng)前基準(zhǔn)尺寸值。此外，目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)將所述當(dāng)前基準(zhǔn)尺寸值存儲(chǔ)為與基準(zhǔn)車輛的當(dāng)前基準(zhǔn)位置相關(guān)以及與對(duì)應(yīng)于靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)的映射數(shù)字基準(zhǔn)目標(biāo)相關(guān)。
[0009]藉此，介紹了一種方法，據(jù)此可改進(jìn)車輛的隨后縱向和/或車道車輛定位，其中通過例如繪制車輛上基準(zhǔn)攝像機(jī)捕獲的圖像中的靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)的基準(zhǔn)尺寸被存儲(chǔ)為與當(dāng)圖像被捕獲時(shí)繪制車輛所定位的基準(zhǔn)位置相關(guān)，并且進(jìn)一步與對(duì)應(yīng)于物理基準(zhǔn)目標(biāo)的映射數(shù)字基準(zhǔn)目標(biāo)相關(guān)。因此，特定的映射數(shù)字基準(zhǔn)目標(biāo)可與特定車輛位置以及涉及該特定位置的基準(zhǔn)尺寸值相關(guān)。為此，提供了一種支持改進(jìn)車輛定位的方法。上述方法的技術(shù)特征和相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)將在下文中進(jìn)一步詳述。
[0010]通過介紹通過能夠改進(jìn)例如基準(zhǔn)數(shù)字地圖上車輛定位的目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)完成的方法，提供了能夠以更大精度估算車輛位置的方法。單詞“車輛”可涉及任何任意車輛例如自主車輛，并且此外可涉及發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛例如小汽車、卡車、運(yùn)貨汽車、運(yùn)貨車、公共汽車、摩托車、小型摩托車、拖拉機(jī)、高爾夫球車、軍用車輛、航行器(vessel)、小船等等、軌道車輛例如火車或有軌電車、或自行車。車輛可能進(jìn)一步包括或具有常見已知的定位系統(tǒng)例如全球定位系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等等。此外，術(shù)語(yǔ)“數(shù)字地圖”可涉及包括現(xiàn)有技術(shù)常見已知的數(shù)字地圖數(shù)據(jù)的數(shù)字地圖并且車輛的位置可被映射到數(shù)字地圖上。
[0011]目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)例如可至少部分包括在基準(zhǔn)車輛中，該基準(zhǔn)車輛可被構(gòu)造為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的技術(shù)支持獲得詳細(xì)地圖數(shù)據(jù)。單詞“基準(zhǔn)車輛”可涉及任何任意車輛例如已知常見的繪制車輛，并且此外可能例如涉及發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛例如小汽車、卡車、運(yùn)貨汽車、運(yùn)貨車、公共汽車、摩托車、小型摩托車、拖拉機(jī)、高爾夫球車、軍用車輛、航行器、小船等等、軌道車輛例如火車或有軌電車、或自行車。
[0012]額外地或可替換地，目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)可被如此分配以使至少一部分目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)例如其一個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)器被配置為遠(yuǎn)離基準(zhǔn)車輛，例如配置在一個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)例如地圖數(shù)據(jù)庫(kù)和/或服務(wù)器中。為了能從目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)的可選遠(yuǎn)程配置部分存取，基準(zhǔn)車輛可適于具有聯(lián)機(jī)能力，例如通過支持WiFi功能，或者通過適于例如經(jīng)由基準(zhǔn)車輛的信息娛樂系統(tǒng)和/或經(jīng)由與基準(zhǔn)車輛通信的基準(zhǔn)車輛上的手機(jī)使用者裝置與無線通信網(wǎng)絡(luò)例如蜂窩式通信網(wǎng)絡(luò)如LTE、EDGE、CDMA、4G、3G或GSM無線通信。
[0013]由于目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)包括適于配置在基準(zhǔn)車輛上的至少第一基準(zhǔn)攝像機(jī)，一個(gè)或更多個(gè)攝像機(jī)被構(gòu)造為例如包括在基準(zhǔn)車輛內(nèi)或安裝在基準(zhǔn)車輛上?；鶞?zhǔn)攝像機(jī)可在基準(zhǔn)車輛的各位置上任意配置，例如配置在支持基本上清晰視野的受保護(hù)位置，因此可提供基準(zhǔn)車輛周圍環(huán)境的清晰視野。例如，基準(zhǔn)攝像機(jī)可配置在后視鏡附近或嵌有后視鏡的風(fēng)擋玻璃后面。此外，涉及一個(gè)或更多個(gè)單攝像機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)基準(zhǔn)攝像機(jī)可適于支持視覺感應(yīng)。術(shù)語(yǔ)“基準(zhǔn)”攝像機(jī)涉及包括在目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)內(nèi)的攝像機(jī)。
[0014]由于目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)確定基準(zhǔn)車輛例如在基準(zhǔn)數(shù)字地圖上的當(dāng)前基準(zhǔn)位置，因此建立了基準(zhǔn)車輛的主導(dǎo)(prevailing)基準(zhǔn)位置。基準(zhǔn)車輛例如基于整體坐標(biāo)、基于例如沿道路的縱向定位和/或基于相對(duì)位置的基準(zhǔn)位置可例如當(dāng)基準(zhǔn)車輛沿任意和/或選定的道路行進(jìn)時(shí)被重復(fù)地、連續(xù)地、周期性地或按要求確定。基準(zhǔn)位置可例如通過由適于提供高分辨率定位的一個(gè)或更多個(gè)裝置確定所述位置的目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)以任何任意方式確定。適于提供高分辨率定位的可包括在基準(zhǔn)車輛內(nèi)和/或上且常見已知的一個(gè)或更多個(gè)裝置可涉及用于三維數(shù)據(jù)采集的激光掃描系統(tǒng)和/或全球定位系統(tǒng)等等。此外，可進(jìn)一步基于來自至少第一基準(zhǔn)攝像機(jī)的額外輸入確定基準(zhǔn)位置。此外，“確定”例如可涉及建立、恢復(fù)、取出、導(dǎo)出、接收、讀取、要求和/或?qū)W習(xí)。術(shù)語(yǔ)“當(dāng)前基準(zhǔn)位置”例如可涉及“主導(dǎo)基準(zhǔn)位置”、“當(dāng)前或主導(dǎo)時(shí)刻的基準(zhǔn)位置”和/或“基本上當(dāng)前或基本上主導(dǎo)時(shí)刻的基準(zhǔn)位置”。此夕卜“當(dāng)前基準(zhǔn)位置”可同樣地包括“基本上當(dāng)前基準(zhǔn)位置”。術(shù)語(yǔ)“基準(zhǔn)”位置可涉及基準(zhǔn)車輛的位置，而術(shù)語(yǔ)“基準(zhǔn)”數(shù)字地圖涉及通過與目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)有關(guān)和/或包括在其內(nèi)的數(shù)字地圖。
[0015]由于目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)通過所述至少第一基準(zhǔn)攝像機(jī)在所述基準(zhǔn)車輛的當(dāng)前基準(zhǔn)位置處捕獲位于所述基準(zhǔn)車輛周圍環(huán)境中的靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)的當(dāng)前基準(zhǔn)圖像，在基準(zhǔn)車輛定位在或基本上定位在確定的當(dāng)前基準(zhǔn)位置處時(shí)檢測(cè)到由一個(gè)或更多個(gè)基準(zhǔn)攝像機(jī)看到的靜止目標(biāo)的圖像。至少第一基準(zhǔn)攝像機(jī)可以任何任意已知的方式捕獲、例如檢測(cè)靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)的基準(zhǔn)圖像?；鶞?zhǔn)圖像例如可為二維的，并且進(jìn)一步被認(rèn)為是靜止或靜態(tài)的圖像，或基本上靜止或靜態(tài)的圖像?！办o止物理基準(zhǔn)目標(biāo)”可涉及任意形狀和/或尺寸的任何任意靜止物理目標(biāo)，例如交通標(biāo)志、建筑物、界標(biāo)等等的至少一部分。此外，靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)“位于基準(zhǔn)車輛的周圍環(huán)境中”這個(gè)術(shù)語(yǔ)可能指的是“可由至少第一基準(zhǔn)攝像機(jī)檢測(cè)到的”、“至少第一基準(zhǔn)攝像機(jī)看到的”和/或“在基準(zhǔn)車輛附近”的靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)。術(shù)語(yǔ)“當(dāng)前”基準(zhǔn)圖像指的是當(dāng)確定基準(zhǔn)車輛定位在或基本上定位在當(dāng)前基準(zhǔn)位置處時(shí)的基準(zhǔn)圖像。此外，術(shù)語(yǔ)“基準(zhǔn)”圖像指的是通過一個(gè)或更多個(gè)基準(zhǔn)攝像機(jī)捕獲的圖像，而術(shù)語(yǔ)靜止物理“基準(zhǔn)”目標(biāo)指的是被一個(gè)或更多個(gè)基準(zhǔn)攝像機(jī)捕獲的圖像中的靜止物理目標(biāo)。
[0016]由于目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)隨后確定所述靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)至少一部分在所述當(dāng)前基準(zhǔn)圖像中的當(dāng)前基準(zhǔn)尺寸值，因此當(dāng)基準(zhǔn)車輛位于或基本上位于確定的當(dāng)前基準(zhǔn)位置處時(shí)建立捕獲的基準(zhǔn)圖像中物理基準(zhǔn)目標(biāo)的尺寸?；鶞?zhǔn)車輛(并且因此至少第一基準(zhǔn)攝像機(jī))相對(duì)物理基準(zhǔn)目標(biāo)定位地越近，基準(zhǔn)圖像中物理基準(zhǔn)目標(biāo)的尺寸值越大。因此，基準(zhǔn)尺寸值涉及基準(zhǔn)車輛的位置，即尺寸值取決于基準(zhǔn)位置與物理基準(zhǔn)目標(biāo)之間的相對(duì)距離。例如可用像素表示的基準(zhǔn)尺寸值可能指的是捕獲的基準(zhǔn)圖像中物理基準(zhǔn)目標(biāo)的至少第一維度的測(cè)量值。至少第一維度例如涉及二維方向，藉此可能確定基準(zhǔn)圖像中例如至少一部分物理基準(zhǔn)目標(biāo)的高度或?qū)挾鹊臏y(cè)量值。“靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)至少一部分在靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)的至少第一維度上的當(dāng)前基準(zhǔn)尺寸值”指的是“靜止基準(zhǔn)目標(biāo)至少一部分在靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)的至少第一二維方向(a first 2-dimens1nal direct1n)上的當(dāng)前基準(zhǔn)尺寸值”，和/或“靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)至少一部分的當(dāng)前基準(zhǔn)高度或當(dāng)前基準(zhǔn)寬度”。如果物理基準(zhǔn)目標(biāo)由交通標(biāo)志表示，則靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)“至少一部分”例如可能指的是物理基準(zhǔn)目標(biāo)除了桿之外的標(biāo)記部分。術(shù)語(yǔ)“當(dāng)前”基準(zhǔn)尺寸值例如可能指的是來自于當(dāng)前基準(zhǔn)圖像的基準(zhǔn)尺寸值，該當(dāng)前基準(zhǔn)圖像被捕獲時(shí)基準(zhǔn)車輛定位在或基本上定位在當(dāng)前基準(zhǔn)位置處。此外，術(shù)語(yǔ)“基準(zhǔn)”尺寸值指的是基準(zhǔn)圖像中物理基準(zhǔn)目標(biāo)的尺寸值?！按_定”可能在這里同樣指的是“測(cè)量”、“計(jì)算”和/或“建立”。
[0017]由于目標(biāo)尺寸映射系統(tǒng)例如與基準(zhǔn)數(shù)字地圖相關(guān)地存儲(chǔ)與基準(zhǔn)車輛的當(dāng)前基準(zhǔn)位置相關(guān)以及與對(duì)應(yīng)于靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)的映射數(shù)字基準(zhǔn)目標(biāo)相關(guān)的當(dāng)前基準(zhǔn)尺寸值，因此當(dāng)前基準(zhǔn)尺寸值可與當(dāng)捕獲基準(zhǔn)圖像時(shí)確定車輛定位或基本上定位的確定的基準(zhǔn)位置相關(guān)聯(lián)，此外還與對(duì)應(yīng)于物理基準(zhǔn)目標(biāo)的映射數(shù)字目標(biāo)相關(guān)聯(lián)。藉此，涉及當(dāng)前基準(zhǔn)位置和涉及物理基準(zhǔn)目標(biāo)的特定基準(zhǔn)尺寸值，例如涉及當(dāng)前基準(zhǔn)位置與物理基準(zhǔn)目標(biāo)之間相對(duì)距離的特定基準(zhǔn)尺寸值可與所述當(dāng)前基準(zhǔn)位置相關(guān)以及與對(duì)應(yīng)于靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)的映射數(shù)字基準(zhǔn)目標(biāo)相關(guān)地存儲(chǔ)。因此，特定的映射數(shù)字基準(zhǔn)目標(biāo)可與特定車輛位置以及涉及該特定位置的基準(zhǔn)尺寸值相關(guān)。隨后，如果當(dāng)基準(zhǔn)車輛例如沿任意或選定的道路行進(jìn)時(shí)上述動(dòng)作連續(xù)地或周期性地重復(fù)，也就是說如果確定基準(zhǔn)車輛的多個(gè)基準(zhǔn)位置、捕獲靜止物理基準(zhǔn)目標(biāo)的多個(gè)基準(zhǔn)圖像且確定多個(gè)