[發明專利]使用視覺增強引導車輛的方法和系統

有效

• 申請號: 200580045966.6
• 申請日: 2005-12-15
• 公開（公告）號: CN101099163A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: S·韓;J·F·賴德;T·D·皮克特
• 申請（專利權）人: 迪爾公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;H04N7/18;G05D1/00;G01C22/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張雪梅;魏軍

技術領域

本發明涉及用于引導車輛的視覺輔助系統和方法。

背景技術

全球定位系統(GPS)接收器已經用于為車輛引導應用提供位置(position)數據。然而，盡管具有差分校正(differentialcorrection)的特定GPS接收器在其大部分工作時間內具有約為10厘米(4英寸)的一般定位誤差，大于50厘米(20英寸)的絕對定位誤差在其5％的工作時間內是典型的。此外，GPS信號會被建筑物、樹或其他障礙物阻擋，這使得僅GPS的導航系統在特定地點(location)或環境中變得不可靠。因此需要使用一個或多個附加傳感器補充或增強基于GPS的導航系統，從而提高精確度和魯棒性。

發明內容

一種用于引導車輛的方法和系統包括用于為車輛收集地點數據的地點模塊(例如，地點確定接收器)。被建立校正車輛位置的最大可允許的校正持續時間和最大可允許的視覺導出位移。視覺模塊收集用于車輛的視覺數據。地點質量估計器(estimator)在評價時間窗口(evaluation?time?window)期間估計相應的所收集的地點數據的地點質量數據。視覺模塊在評價時間窗口期間估計相應的所收集的視覺數據的視覺質量數據?；谠撡|量數據，以及對于該評價時間窗口或尾隨(trailing)該評價時間窗口的應用間隔而言的最大可允許的校正持續時間和最大可允許的視覺導出位移中至少一個，選擇器選擇地點位置或視覺位置的應用。

附圖說明

圖1為依據本發明基于地點數據和視覺數據用于引導車輛的系統的方框圖。

圖2為依據本發明基于地點數據和視覺數據用于引導車輛的方法的流程圖。

圖3為依據本發明基于地點數據和視覺數據用于引導車輛的另一種方法的流程圖。

圖4的流程圖示出了包括視覺模塊和地點確定模塊的引導系統的引導模式的選擇。

具體實施方式

圖1為用于引導車輛的引導系統11的方框圖。引導系統11可以安裝在車輛或移動機器人上或者與后者并置。引導系統11包括視覺模塊22以及與選擇器210通信的地點模塊26。

視覺模塊22可以與視覺質量估計器20相關聯。地點模塊26可以與地點質量估計器24相關聯。選擇器210可以與數據存儲裝置16、車輛控制器25或二者通信。接著，車輛控制器25耦合到轉向系統(steering?system)27。

地點模塊26包括地點確定接收器28和曲率計算器30。地點確定接收器28可以包括具有差分校正的全球定位系統(GPS)接收器。地點確定接收器提供車輛的地點數據(例如，坐標)。曲率計算器30估計曲線形車輛路徑或計劃車輛路徑的曲率或“銳度”。該曲率為沿車輛路徑的任意兩個參考點(例如，相鄰點)之間的車輛路徑的正切角的變化率。地點模塊26可以向至少選擇器210或地點質量估計器24(例如，通過狀態信號)指示一個或多個下述條件或狀態：(1)地點模塊26被禁用，(2)在一個或多個相應評價間隔，地點數據不可用或毀壞，以及(3)在一個或多個評價間隔，地點數據的估計精確度或可靠性低于最小閾值。該地點模塊26或地點確定接收器28為車輛提供非常適用于全球導航或全球路徑計劃的地點數據。

在一個說明性實施例中，地點模塊26輸出下述格式的地點數據：

ygps=Eoff_gpsEhead_gps,]]>其中地點數據包括為與地點模塊26相關聯的地點誤差信號的y_gps，其中E_{off_gps}為由地點模塊26(例如，地點確定接收器28)估計的偏離軌道誤差(off-track?error)，E_{head_gps}為由地點模塊26估計的航向(heading)誤差。

在備選的說明性實施例中，地點模塊26輸出下述格式的地點數據：