[發明專利]用于確定作為慣性導航系統的起始位置的基準位置的方法

在審

• 申請號: 201380065841.4
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN104919276A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: U·施特林;K·林克;M·門策爾;M·扎勒維斯基
• 申請（專利權）人: 大陸-特韋斯貿易合伙股份公司及兩合公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明涉及一種用于為慣性導航系統確定作為起始位置的基準位置的方法、一種用于基于所確定的基準位置運行慣性導航系統的方法、一種用于基于所確定的基準位置繪制導航系統地圖的方法、一種用于執行所述方法的控制設備以及一種具有所述控制設備的車輛。

背景技術

由WO?2011/098?333?A1已知了，在車輛中考慮不同的傳感器參量，以便改進已經存在的傳感器參量或者產生新的傳感器參量并進而擴大可檢測的信息。

發明內容

本發明的目的在于，使用多個傳感器參量以改善信息擴大。

該目的通過獨立權利要求所述的特征實現。從屬權利要求的主題是優選的改進方案。

本發明一方面涉及一種用于確定作為慣性導航系統的起始位置的基礎的基準位置的方法，所述慣性導航系統用于，從車輛的起始位置和相對位置變化出發對車輛進行定位，所述方法包括以下步驟：

-檢測車輛周圍的環境條件，

-確定在檢測到的環境條件的地點處的車輛的位置，以及

-把所確定的位置作為基準位置分配給檢測到的環境條件。

所述方法基于這樣的考慮：慣性導航系統是一種用于確定在一空間內運動的物體例如車輛的位置變化的傳感器系統。因此，為了確定物體的絕對位置，需要物體的起始位置作為基準位置，從該基準位置出發觀察物體的位置變化，以便確定物體的絕對位置。

為了確定該起始位置，在所述方法的框架內建議，使用在以已知的絕對位置處的基準位置，其能由車輛根據在該已知的絕對位置處的已知的環境狀態求出。在此，對執行所述方法來說，哪些絕對位置作為基準位置、在所述絕對位置處的哪些環境條件被分配給基準位置，都是無區別的。重要的僅在于，對車輛來說環境條件是可檢測的且為該環境條件分配了明確的基準位置，慣性導航系統可以使用所述基準位置作為參照位置用于進一步定位所述車輛。如此求出的基準位置例如可以直接用作起始位置。然而備選地，當例如應該基于基準位置修正已經已知的起始位置時，基準位置也可以用于計算起始位置。

車輛通過這種方式將不依賴于絕對定位的導航系統、例如衛星導航系統，且例如可以在衛星由于運行故障而失靈的情況下或者在隧道中衛星信號故障的情況下繼續工作。

起始位置可以特別有利地通過基于車輛的利用衛星導航系統確定的位置直接或間接地修正基準位置來確定。在此直接修正應該意味著，基準位置直接地在沒有其他中間步驟的情況下利用來自衛星導航系統的位置計算出。在此間接修正應該意味著，基準位置之前例如利用另一個位置計算出，其中所述結果則是利用衛星導航系統的位置計算出的。

這種定位系統或追蹤系統(其中為了車輛定位把衛星導航系統和慣性導航系統聯系起來)已知為松耦合GNSS系統、緊耦合GNSS系統或者深耦合GNSS系統。然而它們都具有下述問題，即：在慣性導航的框架內借助于行駛動力學傳感器僅能改進相對的定位。然而，為了修正錯誤的起始位置，需要額外的更好的且因此更昂貴的衛星導航接收器。因此，衛星導航接收器在之前所述的定位系統中決定性地確定了絕對精度。

然而如果出現不能被常見的衛星導航接收器補償的干擾、例如大氣干擾，則所以慣性導航系統在定位車輛時從相應錯誤的起始位置出發。

在此，所述方法的基本構思是，在道路上根據環境條件找到基準位置，該基準位置在空間中的絕對位置是已知的，且因此可以用作冗余信息用以在之前所述的定位系統中修正衛星導航系統的可能錯誤的起始位置。

在所述方法的特別的改進方案中，基于車輛經過基準位置的可能性把所確定的位置作為基準位置分配給檢測到的環境條件。

該改進方案所基于的考慮是，車輛自身能通過如下方式創建基準位置，即：車輛在其總是重復經過的地點處存儲該地點周圍的環境條件，定位即確定該處的位置，并把所定位的、即所確定的位置作為基準位置分配給所存儲的環境條件。車輛通過這種方式可以在返回該地點時通過與所存儲的環境條件比較來檢測該地點并接著把分配給所存儲的環境條件的基準位置用于定位系統的進一步工作。

在此，所述可能性取決于下述這樣的環境條件被檢測到的頻率，即：給該環境條件分配有所確定的位置作為基準位置。這是因為應該確保，車輛較頻繁地返回該地點。為了避免用于車輛不再次返回的地點的不必要地大的存儲空間需求，所述頻率應該設計為如此之高，使得在所述方法的框架中在確定基準位置時僅考慮經常駛過的路段，像工作地點和住處之間的往返路段。