[發明專利]通過事件相機利用地表的車輛定位

在審

• 申請號: 201780056365.8
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN109716060A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 安東尼·艾希布魯克
• 申請（專利權）人: 視覺機械有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25;G01C21/00;G01S19/48
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 胡春光;姚開麗

本發明提供一種用于估計車輛諸如汽車或列車的位置的方法，該方法包括：從事件相機對相對于車輛移動的地表的觀察獲得更改事件，更改事件由相對于車輛移動的地表產生(402)；從獲得的更改事件確定地表的標記(403)；以及使用該標記估計位置(406?412)。可處理更改事件以生成地表片區的第1不變量表示以用作標記(403)。替代性地，表示片區的范圍測量值可用作標記。構建包括地表片區的表示的地圖，包括片區的位置(404)。隨后測量相同的地表片區(406)，由此獲得更改事件的序列，更改事件經過處理以生成第2表示(407)。第2表示與第1不變量表示的地圖匹配(410)。基于匹配確定地表上車輛的位置(412)。

技術領域

本發明涉及用于估計車輛位置的方法和系統。

背景技術

高度自主車輛需要確定其相對于道路的位置。全球導航衛星系統(諸如GPS(全球定位系統)和GLONASS(全球導航衛星系統))具有米數量級的分辨率，不夠準確。存在各種增強方案，諸如RTK(實時動態)和差分GPS，但這些方案需要基于地表的另外基礎設施。

有時也需要非自主車輛的準確位置。例如在鐵路行業，使用測量列車檢查軌道的幾何形狀并檢測故障，以確保安全可靠的運營。這些列車需要以高準確度報告這些問題的位置。

即使全球導航衛星系統改善自主和非自主車輛，也可能經常遇到衛星技術不工作的情況(例如在隧道中)。

通過向車輛提供其位置的更準確信息，可更精確地確定車輛在道路或軌道表面上的情況。如SAE(汽車工程師學會)標準J3016所定義，車輛定位對于自主駕駛至關重要，因為它自然地告知涉及導航和當前車輛位置的任何決策，最終實現更好的決策和改善的安全性。

然而，問題在于該位置的準確度(尤其是在高速情況下以及可變環境光照/條件下)。對于某些自動化任務或在需要報告位置的精度時，在數厘米或數毫米內知道車輛的位置將是有用的。這無法通過標準GPS實現，并且在上方沒有清晰衛星視線的城市環境中通常根本不能實現。

因此，問題的現有解決方法促進了GPS、里程計和構建鄰近路旁環境的完整3D(3維)模型的其他傳感器的融合。

當今技術水平的自主車輛以及其他非自主車輛系統通過將由車載傳感器捕獲的大型3D結構與由調查車輛提前捕獲的大型3D結構(“之前地圖”)加以比較來確定車輛位置。在一些情況下，每輛車也用作調查車輛并且“之前地圖”被持續的更新。大型結構通常為建筑物和可使用移動車輛上的車載傳感器感測的其他大型固定物體。用于定位的車載傳感器可包括LiDAR(光探測及測距)(諸如就谷歌無人駕駛汽車而言)、單目相機系統或3D相機(諸如就Oxford Robotcar而言)。

這些車載傳感器，諸如LiDAR和立體測量儀，本身昂貴、笨重、復雜，耗電，并且復雜而難以解釋。具體地講，LiDAR容易遭受入侵(已經有在人用激光棒照射在傳感器上時，LiDAR不正確地看見物體的報告)或者可能受外部因素的影響(已經存在靠近車輛上的LiDAR裝置彼此干擾的一些擔憂)。

EP 2887009 A1( Zürich,ETH Zürich)披露了一種使用空間結構化光和動態視覺傳感器重構表面(3D掃描)的方法。此3D掃描儀設置用在移動機器人上，通過允許機器人檢測和避免障礙物來導航。

EP 2887009 A1涉及測量地形表面。這本身不足以確定位置。

EP 2887009 A1使用脈沖激光平面和事件相機來測量地形。它通過引入具有隨時間變化強度的光源利用事件相機對變化做出響應的屬性。系統經過