[發明專利]用于確定車輛相對于馬路的車道的橫向位置的方法、設備和具有指令的計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201780032756.6
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN109154505B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: M.沙克;M.克佩爾
• 申請（專利權）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: G01C21/30
• 分類號: G01C21/30;G01C21/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 胡莉莉;劉春元

一種用于確定車輛相對于馬路的車道的橫向位置的方法、設備（20、30）和具有指令的計算機可讀存儲介質。圖像處理單元（22）確定（10）車道標線的幾何信息和特性信息。定位單元（23）確定（11）車輛的大致位置。通過將所述車道標線的所確定的幾何信息和特性信息與來自車道幾何地圖的在針對所述車輛所確定的大致位置處的車道標線幾何進行比較，分析單元（24）確定（12）所述車輛的橫向位置。為了該目的，該車道幾何地圖包含相互間精度高的車道中心幾何和車道邊緣幾何。

技術領域

本發明涉及一種用于確定車輛相對于馬路的車道的橫向位置、而且尤其是用于分車道精確地確定相對的橫向位置的方法、設備和具有指令的計算機可讀存儲介質。本發明還涉及一種具有這種設備的車輛和一種用于與這種方法或這種設備一起使用的具有車道中心幾何和車道邊緣幾何的車道幾何地圖。

背景技術

現代車輛變得越來越自動，也就是說車輛將越來越多的功能和系統提供給駕駛員，這些功能和系統在控制車輛時通過提示來對該駕駛員進行輔助或者承擔車輛控制的部分。對于這種功能和系統來說，需要大量關于車輛及其周圍環境的信息。

對于功能“車道精確導航”來說，例如需要知道所要導航的車輛、即“本車”所處的車道。該車道也被稱為“本車車道”。此外，對于自動駕駛和基于車到車的應用來說，除了知道本車車道之外，也需要關于本車相對于本車車道的橫向偏差方面更精確的信息。必須在任何時候都分車道精確地知道本車相對馬路在橫向上處在哪里。

出版文獻US?2014/0358321?A1公開了一種用于識別和跟蹤車道的邊界的方法。該方法使用具有關于道路幾何的信息的地圖、GPS數據、走向數據和其它車輛的位置來確定當前的位置。

出版文獻EP?2?899?669?A1描述了一種用于確定車輛相對于道路的車道的橫向位置的方法。借助于攝像機來確定車道的幾何方面、例如車道標線。所確定的方面被分類并且用于定位。分類需要對分類單元進行訓練。

出版文獻DE?10?2012?104?786?A1描述了一種用于精確地估計車輛在其上行駛的車道。用于確定車道的系統提供了所估計的車道，這些車道以不同的方式來確定。示例是由攝像機檢測到的車道標線、引導車輛或者GPS/地圖，這些示例除了車道級別之外都是精確的。所估計的車道配備有置信信息。所估計的車道和相對應的置信信息相聯合，以便得到所確定的車道。

概括來說，目前基本上追求三種用于確定車輛相對于馬路的橫向位置的解決方案。

第一種方案在于結合高度精確的雙頻GPS系統使用高度精確地測量的數字車道幾何地圖，該數字車道幾何地圖具有在厘米范圍內的絕對精度。在這種情況下，在沒有其它成像傳感裝置的情況下借助于GPS傳感器來確定在地圖中的位置。不過，由于關于絕對位置方面的GPS和地圖不精確，常常不可能將本車分配到正確的車道。此外，利用高度精確的地圖和高度精確的GPS的解決方案是成本非常高的。

另一種方案在于使用成像傳感器、例如攝像機系統。經此，關于由傳感裝置確定的車道能夠實現將本車分配到車道。不過，在不同時使用數字地圖的情況下使用成像傳感器導致：通過傳感裝置常常只識別出一個或兩個車道。

那么，只能相對于所識別出的車道來對本車進行定位，但是不能相對于所有車道來對本車進行定位。

第三種方案將成像傳感裝置與關于車道的數目和標線類型方面的地圖信息相結合。通過使用成像傳感器和來自數字地圖的信息、如存在多少個車道以及這些車道以怎樣的邊緣標線存在（虛線、實線......），可以將本車分配到所有車道。然而，由于通過傳感器所檢測到的車道標線相對于本車的距離誤差，關于相對應的車道的橫向偏差的精度對于上面提到的應用來說不足。

發明內容

本發明的任務是提供一種用于確定車輛相對于馬路的車道的橫向位置的方法和設備，所述方法和設備能夠分車道精確地確定相對的橫向位置。