利用行驶动态传感器确定多余的绝对位置的制作方法

文档序号:11160296阅读:398来源:国知局
利用行驶动态传感器确定多余的绝对位置的制造方法与工艺

本发明涉及一种用于确定参考位置作为用于对车辆的GNSS位置进行校正的基础的方法,该车辆的GNSS位置借助于被称为GNSS的全球卫星导航系统来定位;一种用于根据所确定的参考位置来记录地图的方法;一种用于执行所述方法的控制装置以及一种具有所述控制装置的车辆。



背景技术:

从WO 2011 / 098 333 A1中公开了:在车辆中使用不同的传感器参数,以便改进已经存在的传感器参数或者产生新的传感器参数并且由此提高可检测到的信息。



技术实现要素:

任务是改进用于信息增加的多个传感器参数的利用情况。

该任务通过独立权利要求所述的特征得到解决。优选的改进方案是从属权利要求的主题,通过引用使得从属权利要求明确地成为说明书的主题。

按照本发明的一个方面,用于确定参考位置作为用于对车辆的GNSS位置—该车辆的GNSS位置借助于被称为GNSS的全球卫星导航系统来定位—进行校正的基础的方法包括下述步骤:

-当来自车辆的运动记录传感器的输出信号具有一特征性变化(Verlauf)时,借助于GNSS来检测车辆的绝对位置;

-根据所检测的绝对位置来确定所述参考位置;并且

-将所述参考位置配属于所述输出信号的特征性变化。

所给定的方法基于以下考虑:例如在松耦合或者紧耦合的范围内GNSS(GNSS = globales Navigationssatellitensystem全球卫星导航系统)通过将由GNSS获取的绝对位置与行驶动态数据相融合能够改善对车辆的定位。为此,简单来说用行驶动态数据来更新参考位置。由此,除了借助于GNSS获取的绝对位置之外,还有根据行驶动态数据来更新的参考位置可供使用,然后可以相互通过传感器融合来对所述参考位置进行校正。

然而能够借助行驶动态数据来更新的参考位置最终仅仅基于通过GNSS获取的绝对位置,因为在车辆内不存在替代的传感器系统,除了GNSS之外所述传感器系统能够以替代的方式提供车辆的绝对状态。由此,出现了传感器融合的基本思想:为了准确说明车辆的绝对位置应当结合不同的信息源。这对融合的传感器数据的质量具有显著的影响。

在此,所给定的方法规定:在其范围内利用行驶动态传感器借助于其输出信号的特征性变化来识别行驶动态传感器之一的特征性激励(Anregung)。输出信号的从属于所识别出的特征性激励的特征性变化随后可以与当前获取的绝对位置一起被保存为参考位置。如果车辆再一次经过了所述绝对位置,在该绝对位置处所述行驶动态传感器的输出信号具有所述特征性变化,则与借助于GNSS获取的绝对位置无关的信息可以作为用于借助行驶动态数据来更新的参考位置而供使用,所述信息符合传感器融合的基本思想。

然而特征性变化的检测不限于纯行驶动态传感器,而是可以利用车辆内的每个任意的运动记录传感器来实现,从其输出信号中能够读出关于车辆的绝对位置的函数关系。为此应当以特别有利的方式如此设置所选择的运动记录传感器,使得其输出信号以一定的方式依赖行车道的本地相关的特性,其中车辆在该行车道上行驶。这例如可以是其表面结构或其变化。行车道的这些本地相关的特性而后可以利用运动记录传感器来检测作为特征点,并且作为参考位置来被使用,随后可以在运动记录传感器的输出信号中随时根据特征模型重新识别所述参考位置。这类特征点例如可以是在行车道上的取决于施工的不平度。这样的取决于施工的不平度出现在从庭院、车库等驶出的地方,在窨井盖处、在具有混凝土路面的道路上的横向接缝处、在道路表面的材料变化处,如圆石块路面上的沥青或者在与行车道交叉的轨道处。

在某些情况下,在来自运动记录传感器的输出信号中识别特征点时可以一起结合其他传感器,以便例如在不同的轴线上测量运动记录传感器的特征性激励,运动记录传感器的输出信号中的特征性变化基于该特征性激励。于是例如可以考虑:这类特征性激励是否是横向于车辆的行驶方向延伸的激励、如其例如在上面所提到的轨道中的情况那样。

作为运动记录传感器原则上可以考虑车辆内的每个任意的传感器,该传感器测量车辆的至少一个部件的或者也可以是整个车辆的位置和/或速度和/或加速度。在此,所述位置、速度或加速度不必一定是线性的,而是例如也可以以有角度形状的方式来检测。特别优选地,作为运动记录传感器可以考虑使用在行驶动态调节机构领域内的传感器,即车轮转速传感器、转向角传感器、加速度传感器和/或转动速率传感器。同样可以使用轮胎压力传感器,所述轮胎压力传感器能够识别轮胎空气压力的快速变化,并且由此间接地例如横向于轮胎的滚动方向接通到轨道上。

在所给定的方法的一种特别的改进方案中,前面所提到的参考位置除了存储之外还可以被学习。“学习”下面应当理解为知识通过经验来计算机生成,所述知识在所给定的方法的范围内是参考位置,而经验是不同的绝对位置,所述绝对位置可以被配属于来自运动记录传感器的输出信号的特征性变化。在此,学习通常包括滤波过程。所述滤波过程可以如此设计,使得在借助GNSS来重新检测绝对位置时根据重新检测到的绝对位置对已经保存的参考位置进行校正。也就是说,在学习的范围内迭代式地对参考位置进行校正。已经越频繁地识别了来自运动记录传感器的输出信号的特征性变化,并且由此所述参考位置的学习过程或者迭代的数目越高,则所述校正越有效并且尤其越可靠,因为在借助GNSS检测绝对位置时的统计效果与学习过程的频率进行了比较,这降低了参考位置的不准确度。

在所给定的方法的一种附加的改进方案中,随后可以向参考位置分配一计数值,该计数值表明:在来自运动记录传感器的输出信号中识别特征性变化的频率。可能地也可以向关于该计数值的的参考位置分配其他信息,所述信息表明:可以多可靠地获取当前的绝对位置。随后例如可以将在检测各个绝对位置时的环境条件一起引入到所述信息内,所述参考位置以绝对位置为基础。当在来自运动传感器的输出信号中检测到了特征性变化时,这类环境条件例如是GNSS信号的质量、所述绝对位置的分散性、GNSS信号的基本可用性,等等。

在技术上针对所述学习可以采用不同的计划。因此,例如尤其可以是神经网络、支持向量机或神经模糊方法。

在另一改进方案中,所给定的方法包括下述步骤:当来自车辆的运动记录传感器的输出信号具有与所述特征性变化不同的另一特征性变化时,检测车辆的另一绝对位置。作为另一特征性变化与前面所提到的特征性变化之间的区别可以寻找运动记录传感器的输出信号中的任意特征。例如可以在其形状方面对输出信号进行检查并且进行FFT(schnelle Fourier Transformation,快速傅里叶变换)。当这两个特征性变化具有相同的形状时,也可以通过其彼此间的时间间隔来区分这两个特征性变化。

为了将两个不同时间间隔的特征性变化与基于一个唯一的特征性激励的一个唯一的特征性变化区别开来,其中车辆在一定的间隔内经过所述一个唯一的特征性激励两次,在根据输出信号中的特征性变化检测特征性激励时考虑了与其相关的、通过GNSS来检测的绝对位置。一旦其等于一定的公差,则所检测的特征性变化属于一个唯一的特征性激励。为了考虑所述公差,可以使得所述特征性变化和另一特征性变化之间的间隔满足一预先确定的条件,根据该预先确定的条件在两个特征性激励之间的间隔有利地足够大,从而能够无问题地区分两个激励。在此,尤其可以考虑所使用的GNSS、GNSS接收器的质量、接收卫星的数量和所使用频率的数量,以便定义预先确定的条件,并且尤其定义所述间隔。

在另一改进方案中,所给定的方法包括根据另一预先确定的条件来消除(Löschen)参考位置的步骤。该预先确定的条件可以被定义为遗忘因子,借助该遗忘因子可以使旧的参考位置随着时间再次从作为记忆起作用的存储器中去除。替代地,也可以借助遗忘因子对旧的参考位置进行加权,并且因此随着时间失去意义。于是例如当由于道路走向的变化车辆不再能够驶向一定的参考位置时,也可以考虑其他情况。

另一可能性是在行车道的表面特性方面的变化,由此不再能够在参考位置处检测一定的特征性激励。如果在没有识别到特征性激励的情况下重新在这类参考位置上行驶,其中在该参考位置处实际上由于历史原因而预期会有特征性激励,那么在此可以对参考位置和输出信号的特征性变化之间的配属关系的整体性度量(Integritätsmaß)降级。如果相应参考位置的所述整体性度量低于一阈值,则可以将所述参考位置和所有分配给它的数据从所述存储器内完全消除。于是可行的是:关于前面所提到的激励的参考位置—该激励通过在行车道上的施工措施或者其他效果来消除—也可以从所述系统中去除,而不必将在该参考位置处存在特征性激励的信息从该系统中手动消除。

按照本发明的另一方面,用于记录地图的方法包括下述步骤:利用前面所提到的方法之一来确定参考位置,并且将所确定的参考位置作为地图位置录入到地图中。

在该方法的范围内不需要将具有参考位置和特征性激励的数字地图作为基础、即先验存在的数据维持在车辆内。在使用所给定的方法时制定能保存在数字地图中的信息并且由此个性化地用于每个单个的车辆,在所述车辆中使用所给定的方法。

按照本发明的另一方面,一种控制装置被设计用于实施所给定的方法之一。

在所给定的控制装置的一种改进方案中,所给定的装置具有存储器和处理器。在此,所给定的方法之一以计算机程序的形式被保存在所述存储器中并且所述处理器被设置用于在将所述计算机程序从所述存储器装载到所述处理器中时执行所述方法。

按照本发明的另一方面,计算机程序包括程序代码段,以便当该计算机程序在计算机或者所给定的装置之一上被执行时实施所给定的方法之一的所有步骤。

按照本发明的另一方面,计算机程序产品包括程序代码,所述程序代码被保存在计算机可读的数据载体上并且所述程序代码在其在数据处理装置上被执行时实施所给定的方法之一。

按照本发明的另一方面,车辆包括所给定的控制装置。

按照本发明的第三方面,所述任务此外通过用于记录地图的方法来解决,所述方法包括下述步骤:

-通过由全球卫星导航系统(简称:GNSS)获取的GNSS位置来检测车辆的绝对位置,其中当来自车辆的运动记录传感器、即加速度传感器、速度传感器、车轮转速传感器和/或具有加速度传感器的移动终端设备的输出信号具有特征性变化时,检测所述绝对位置;

-根据所检测的绝对位置来确定所述参考位置;并且

-将所述输出信号的特征性变化配属于所述参考位置或者绝对位置。

本发明利用下述知识:加速度数据与绝对位置的结合是特别有利的,并且为应用用于提高驾驶安全性和驾驶舒适性提供重要的数据,如在下文还要进一步描述的那样。一方面,可以借助所述加速度来获取行车道的状况。此外,关于加速度的数据、特别是加速度数据的变化也提供了关于驾驶员行为的启示。当两个使用场景被大量定期地收集并且关于参考位置而被参照时,可以以最佳的方式来使用这两个使用场景。以这种方式可以获取关于行车道状况、驾驶员类型、危险点或其他信息的特别可靠且准确的平均值,其中可以与位置有关地来使用所述信息。在此特别有利的是:能够在没有驾驶员附加消耗的情况下获取所述数据,并且该驾驶员并未显著偏离其车辆驾驶的主要活动。借助按照所述解决方案的第一方面的方法来辅助改善了的位置检测,在此尽可能精确地向所述位置分配加速度变化。因为对于第一方法来说总归存在运动传感器的数据,所以也不必明显改变最先被提到的方法。

有利地,使用一个或多个安装在车辆内的加速度传感器的数据。作为其替代和附加,可以使用移动的终端设备、例如在汽车内被固定在保持机构内的智能手机来记录所述数据。

如果使用终端设备作为替代方案,即使用仅仅一个移动终端设备来检测数据,则可以将所述数据与在中央管理的地图或者后端服务器中的绝对位置结合起来。加速度数据与绝对位置的结合在此可以通过与由终端设备检测的位置的平衡或者通过时间戳来实现。将数据反馈到车辆中可以通过其他车辆接头、如车辆对X系统或者导航系统来进行。

如果在车辆内除了加速度传感器外还使用了终端设备,则在存储并且在外部传输已经在车辆内的数据之前,可以通过车辆和终端设备之间的直接连接平衡、融合和/或核查这些数据。

根据本发明的方法以有利的方式通过下述方式来改进:结合参考位置来记录加速度传感器的加速度的变化。在一定的时期范围内记录加速度的变化并且将其关于参考位置来保存。例如可以在缓冲带之前或者之后检测、保存所述变化并且关于缓冲带的位置来参考所述变化。由于加速度的变化通过这种方式甚至可以获取关于在缓冲带处发生的行驶过程的不同信息。此外,在存在足够数量的数据时从中可以获取驾驶建议。

根据本发明的方法有利地通过下述方式来改进:记录纵向加速度传感器的关于参考位置的变化,例如在相应的参考位置之前和之后的预先定义的路段或者持续时间。纵向加速度传感器记录制动过程和开动过程的数据,所述消息不仅给出关于驾驶行为的消息,但也给出关于道路特性的消息,例如凹坑、缓冲带或类似物。除此之外,还可以相应地在参考位置处或者沿着路段记录车辆的速度。

根据本发明的方法以有利的方式通过下述步骤来改进:

-对加速度变化进行分析;并且

-借助于加速度峰值来识别行车道不平度。

根据本发明的方法以有利的方式通过下述步骤来改进:

-借助通过摄像头拍摄的道路图像来识别行车道不平度。

除了加速度传感器的数据之外还可以使用摄像头图像,以便多余地识别和/或核查参考点。替代地,也可以使用摄像头来前瞻性地识别参考点或者道路上的显著的点,以便据此而开始介入到行驶动态中或者也进行加速度数据的保存。相反地,可以借助加速度数据来核查摄像头图像和数据。

根据本发明的方法以有利的方式通过下述步骤来改进:

-制定关于行车道不平度的地方和/或中央管理的地图。

一方面可以规定:在车辆中仅仅检测数据并且通过外部的系统或者后端服务器来分析所述数据。通过这种方式可以将车辆内的计算量保持得较小。在最简单的版本中,地图包括加速度数据,所述加速度数据与相应的参考位置相结合。所述地图可以通过速度曲线(Geschwindigkeitsprofil)加以补充。替代地,也可以在车辆中已经对所检测的数据进行了分析,并且将这些数据保存在当地,以便能够尽可能自主地操纵所述车辆。自身的数据必要时也可以通过外部的数据来补充。该变型方案也可以与下述情况相结合:所检测的和分析的数据通过外部系统或后端服务器组成一个较为完整的地图。

根据本发明的方法有利地通过下述方式来改进:根据加速度峰值来对行车道不平度进行分类。加速度峰值的大小可以尤其被用于识别突出的制动情况并且因此识别危险情况。

根据本发明的方法有利地通过下述方式来改进:将加速度变化与其他驾驶情况参数、驾驶员类型参数和/或车辆参数结合起来。通过这种方式可以较为可靠地分析并且推导出驾驶建议。总体而言,利用本实施方式应当实现:在环境关系和驾驶员类型的上下文中考虑各个行驶机动性。

根据本发明的方法有利地通过下述方式来改进:通过加速度变化和相应的参数形成加速度变化组(Beschleunigungsverlaufscluster)或速度曲线组。

根据本发明的方法有利地通过下述方式来改进:由加速度变化和/或由行车道不平度来推断额定速度或危险点。能够以最为不同的方式来使用这些信息。能够以简单的方式将该方法用于警告驾驶员危险情况。此外,还可以将该方法用于介入车辆的驾驶动态中。

根据一种特别有利的实施方式规定:使用额定速度来确定车辆的速度,其速度通过巡航控制系统或者自主地来操纵。因为额定速度是一种来自经验的额定速度,所以在此驾驶员接受的速度可能高于纯粹根据物理和法律的可能性获取的速度。特别谨慎的驾驶员会将来自经验的额定速度感知为较为愉快的。

所述额定速度也可以被使用,以便在行车道特性不利的情况下调整较为舒适的驾驶方式。

总体而言,以经验为依据检测到的加速度数据形成十分好的数据基础,以推导出多个行驶参数,这些行驶参数能用于对不同的驾驶辅助系统、警报系统或者辅助系统进行调整。

附图说明

本发明的上面所描述的特性、特征和优点以及如何实现所述特性、特征和优点的方式和方法结合以下对实施例所作的描述而变得更加清楚易懂,结合附图对所述实施例进行详细解释,其中:

图1示出了在道路上的车辆的原理图;

图2在替代的视图中示出了图1的车辆的原理图;

图3示出了在图1的车辆内的融合传感器(Fusionssensor)的原理图;并且

图4示出了在道路上的来自图1的车辆的原理图;并且

图5在替代的视图中示出了在道路上的来自图1的车辆的原理图。

在附图中,相同的技术元件设有相同的附图标记并且仅仅被描述一次。

具体实施方式

参照图1,图1示出了具有机架4的车辆2的原理图,该机架能沿着在图4中示出的行驶方向5行驶地支承在车轮6上。在车辆2内布置有融合传感器8。

融合传感器8在当前的实施方式中通过本身已知的GNSS接收器10接收车辆2的状态数据12,这些状态数据尤其描述了在行车道13上的车辆2的在图3中示出的绝对位置76。除了所述绝对位置76之外,来自GNSS接收器10的状态数据12附加地也可以描述车辆2的速度。来自GNSS接收器10的状态数据12在当前的设计方案中以对于本领域技术人员已知的方式从在GNSS接收器10中的、由在图4中示出的GNSS卫星15发射的GNSS信号14中推导出,所述GNSS信号通过GNSS天线16来接收并且因此下面将其称为GNSS状态数据12。对于关于此的细节请参考相关的专业文献。

融合传感器8以还要介绍的方式被构造用于增大从GNSS信号14推导出的GNSS状态数据12的信息量。这一方面是必要的,因为GNSS信号14具有较低的信噪比并且因此会十分不准确。另一方面,不能持久地使用所述GNSS信号14。

在当前的设计方案中,车辆2为此具有形式为惯性传感器18的运动记录传感器,该运动记录传感器检测车辆2的行驶动态数据20。车辆2的纵向加速度、横向加速度以及垂直加速度和侧倾率、俯仰率以及横摆率以已知的方式落入到所述行驶动态数据内。在当前的设计方案中使用所述行驶动态数据20来增大GNSS状态数据12的信息量并且例如准确地说明车辆2在行车道13上的位置和速度。准确说明的状态数据12甚至在GNSS信号14例如在隧道下根本不可用时也可以由导航设备24来使用。

为了进一步增大GNSS状态数据12的信息量,在当前的设计方案中可选地还可以使用形式为车轮转速传感器26的其他运动记录传感器,所述运动记录传感器检测车辆2的各个车轮6的车轮转速28。

将在后面在图3中更详细地讨论准确说明的状态数据22的产生。

参考图2,图2示出了具有安装在车辆内的行驶动态调节机构的车辆2的原理图。行驶动态调节机构的细节例如可以参引DE 10 2011 080 789 A1。

车辆2的每个车轮6都可以通过位置固定地固定在机架4上的制动器30相对于机架4减速,以使得在未详细示出的道路上的车辆2的运动减速。

在此可以以对于本领域技术人员已知的方式发生:车辆2的车轮6失去其相对于行车道13的路面附着,并且车辆2由于转向不足或者转向过度甚至远离例如通过未详细示出的转向轮预先给定的轨迹。该轨迹例如可以由通过另一形式为转向角传感器32的运动记录传感器检测的转向角34来预先给定。这通过本身已知的调节回路、如ABS(防抱死系统)和ESP(电子稳定程序)来避免。在这类调节回路中通过传感器来检测测量数据。随后调节器将所述测量数据与额定数据进行比较并且借助调整器件使得所述测量数据接近所述额定数据。

在当前的设计方案中,车辆2在车轮6处具有转速传感器26作为传感器,所述转速传感器分别检测车轮6的转速28作为测量数据。此外,车辆2具有惯性传感器18作为传感器,所述惯性传感器检测车辆2的行驶动态数据20作为测量数据。

在所检测的转速12和行驶动态数据20的基础上,调节器36能够以对本领域技术人员已知的方式确定:车辆2是在行车道13上打滑还是甚至偏离上面所提到的预先给定的轨迹并且与本身已知的调节器输出信号38相对应地对之做出反应。调节器输出信号38随后可以被调整装置40所使用,以便借助于调整信号42来操控调整器件、如制动器30,所述调整器件以本身已知的方式对打滑和偏离预先给定的轨迹做出反应。

调节器36例如能够被集成到车辆2的本身已知的马达控制机构中。也可以将所述调节器36和调整装置40构造为同一调节装置。

参考图3,图3示出了来自图1的融合传感器8的原理图。

将在图1中已经提到的测量数据引入到所述融合传感器8中。融合传感器8应当输出准确说明的状态数据22。关于此的基本思想是:在滤波器44中比较来自GNSS状态数据12的信息与来自惯性传感器18的行驶动态数据20,并且因此在GNSS接收器10的GNSS状态数据12或者来自惯性传感器20的行驶动态数据18中提高了信噪比。为此,虽然滤波器可以以任意形式来构造,但是卡尔曼滤波器以相对低的计算资源要求最有效地解决了所述任务。因此,所述滤波器44下面应当优选卡尔曼滤波器44。

通过还要介绍的校正器件46将车辆2的准确说明的状态数据22和车辆2的比较状态数据48引入到卡尔曼滤波器44中。准确说明的状态数据22在当前的设计方案中以例如从DE 10 2006 029 148 A1中已知的捷联算法50由行驶动态数据20来产生。所述准确说明的状态数据包括关于车辆2的准确说明的位置信息,但是也包括关于车辆2的其他状态数据、如其速度、其加速度以及其行驶方向。与之对应地,比较状态数据48从车辆2的模型52中获得,首先一次性地从GNSS接收器10向所述模型供给GNSS状态数据12。然后在所述模型52中由这些GNSS状态数据12来确定比较状态数据48,所述比较状态数据包括与所述准确说明的状态数据22相同的信息。所述准确说明的状态数据22和比较状态数据48仅仅在其数值方面不同。

卡尔曼滤波器30根据所述准确说明的状态数据22和所述比较状态数据48来计算用于所述准确说明的状态数据22的误差预算54和用于所述比较状态数据48的误差预算56。“误差预算”在下面应当理解为信号中的总误差,所述总误差由在检测和传输信号时的不同的各个误差组成。在GNSS信号14中进而在GNSS状态数据12中,相应的误差预算可能由卫星轨道、卫星时钟、其余的反射效应的误差并且由GNSS接收器10中的误差组成。

所述准确说明的状态数据22的误差预算54和所述比较状态数据48的误差预算56随后被相应地输送给捷联算法50和模型52用于对所述准确说明的状态数据22或所述比较状态数据48进行校正。也就是说,所述准确说明的状态数据22和所述比较状态数据48迭代式地以其误差为幅度被消除。

融合滤波器4能够以上面所介绍的方式根据GNSS状态数据12和车轮转速28很好地校正车辆2的行驶动态数据20,所述行驶动态数据通过惯性传感器18来检测。

然而,这与车辆2的绝对位置情况不同,对于所述车辆的绝对位置来说实际上仅仅GNSS接收器10可用,所述GNSS接收器将车辆2的绝对位置76输出到GNSS状态数据12中。因为在车辆2中对于车辆2的绝对位置76来说没有比较值可用,所以不能校正在检测所述绝对位置76时的误差、例如大气干扰,并且因此降低了对所述准确说明的状态数据22的整体性度量。

为了提高对所述准确说明的状态数据22的整体性度量,当前的设计方案建议:以实验的方式提供参考位置61作为用于车辆2的绝对位置76的比较值。为此在当前的设计方案中设置位置确定装置58,该位置确定装置建立在来自上面所提到的运动记录传感器18、26、32的输出信号20、28、34的特征性变化之上。

当行车道13上的车辆2经过在图4中示出的特征性激励时,所述输出信号20、28、34具有前面所提到的特征性变化。在此具体涉及:一种表面过渡部62,其中行车道13的路面由圆石块路面64转换为混凝土路面66;混凝土路面66中的横向接缝68;窨井盖70以及与行车道13横向交叉的轨道72。作为特征性激励62、68、70、72在行车道13上考虑所有的特性变化,所述特性变化以能再现的方式在足够短的时间间隔内激励上面所提到的运动记录传感器18、26、32,并且允许明确地分配车辆2的绝对位置76。圆石块路面64本身因此相当不合适,因为圆石块路面在过长的时间间隔内激励运动记录传感器18、26、32,从而使得不能为所述激励分配明确的绝对位置。

“足够短”应当以有利的方式与速度有关地来定义。“以能再现的方式”应当以下述方式来理解:当车辆2再一次经过特征性激励时,上面所提到的运动记录传感器18、26、32输出具有相同特征性变化60的输出信号20、28、34。

会将运动记录传感器18、26、32的输出信号20、28、34引导给特征性变化60的特征性激励62、68、70、72可以被预先给定给选择滤波器74,该选择滤波器随后从所述输出信号20、28、34中过滤出特征性变化60并且将其输出给位置确定装置58。

与特征性变化60一起,所述位置确定装置58接收具有绝对位置76的状态数据12,车辆在所述时刻位于所述绝对位置处,在所述绝对位置处出现了所述特征性变化60。所述位置确定装置58根据所述特征性变化60和绝对位置76询问存储器78,是否在围绕所述绝对位置76的区域内已经保存了参考位置61,在所述区域内检测了所述特征性变化60,在所述参考位置处已经检测了所述特征性变化60。围绕所述绝对位置76的区域—参考位置61可位于该区域内—在此一方面局部不应选择得过窄,以便总的来说能够对所述绝对位置76进行校正。但是另一方面围绕所述绝对位置76的区域—参考位置61可位于该区域内—也不应选择得过宽,以便不错误地将两个不同的特征性激励62、68、70、72配属于一个唯一的参考位置61。

如果存储器78以在围绕所述绝对位置76的区域内已经保存的参考位置61来答复,则位置确定装置58根据新检测的绝对位置76来校正所保存的参考位置61。这例如可以通过平均值构造、通过加权的平均值构造、通过安装与滤波器44相类似的滤波器或者其他任意的滤波器来进行,利用所述滤波器能够将在特征性激励62、68、70、72的区域内所检测到的绝对位置76在一时间内校正为尽可能准确的参考位置61。被校正的参考位置61随后可选地与相关的特征性激励60一起被再次保存在存储器78内。同时将被校正的参考位置61输出给校正器件46,从而接下来可以与滤波器44相类似地根据所述被校正的参考位置61来准确说明被准确说明的状态数据22。

如果关于特征性激励60还没有保存参考位置61,则位置确定装置58可以将当前的绝对位置7作为被校正的参考位置61与特征性激励60一起保存在存储器78内。尽管在此在准确说明的状态数据22中可能不存在精度收益,但是位置确定装置58也可以将这类确定的被校正的参考位置61输出给校正器件46,因为被校正的参考位置61等于当前包含在状态数据12中的绝对位置76。

替代地,当参考位置61仍被列为太不精确时,也可以禁止根据被校正的参考位置61对准确说明的状态数据22进行校正。为此,例如可以与参考位置61一起将计数值80保存在存储器78内,所述计数值表明已经根据所述绝对位置76对参考位置61进行了的校正的频率。如果该计数值过小,则可以禁止根据被校正的参考位置61来对准确说明的状态数据22进行校正。

最后也应当考虑下述情况:随着时间、例如通过施工措施或者类似措施不再会存在确定的特征性激励62、68、70、72。如果在行车道13上例如对表面进行修整并且用沥青路面来替代圆石块路面64以及混凝土路面66,则可以消除形式为表面过渡部62的特征性激励。为此可以在存储器78内附加地保存整体性度量82。所述整体性度量82表明:存储器78内的参考位置61有多可靠。每次当位置确定装置58读出参考位置61—关于该参考位置保存了特征性变化60—但是关于该参考位置61却没有检测到特征性变化60时,位置确定装置58就可以降低属于该参考位置61整体性度量82。如果所述整体性度量82下降到一定阈值以下,则位置确定装置58能够以一消除误差84来消除相应的具有来自存储器78的所有相关数据的参考位置61。

参考图5,图5示出了地图86的原理图,该地图可以利用各个参考位置61来制定。

车辆2应当每天在车辆2的驾驶员的家88与其工作地点90之间的道路13上通勤。

在图5中的道路13上再次示出了在参考位置61处的各个特征性激励62、68、70、72。通过记录各个参考位置61—在所述参考位置处检测并学习了各个特征性激励62、68、70、72—可以制定地图86,该地图与导航系统24中的地图无关。地图86可以如已经介绍的那样一方面被用于对绝对位置进行校正。同时所述地图86也可以被用于尤其保存行驶线型、速度线型、危险线型、驾驶员类型线型以及额定速度线型或者如此得到补充。仅须进行如下调整:记录车辆加速度、尤其是纵向加速度、如有必要还有横向加速度的特征性变化并且将其配属于参考位置。

在图5中示范性地借助于参考位置示出了图表。图表186示出了车辆2在参考位置70的范围内的纵向和横向加速度a1、a2。驾驶员在行车道不平度—驾驶员定期地驶过该位置—之前不远的位置进行制动并且绕过该行车道不平度位置,从而在纵向加速度a1中记录了制动过程并且在横向加速度a2中记录了绕道过程。加速度的变化针对参考点来被保存并且可以被分析和使用用于例如获取这些参考位置用的额定速度。替代地,可以在行驶的整个路段上获取加速度和速度的变化,以制定速度曲线。这能够实现如下面还要介绍的那样的其他的使用方案。

下面介绍另一实例。由纵向加速度传感器的数据结合速度变化可以推断出道路不平度,例如推断出用于在速度为30的区域的开始端降低速度的减速带。

速度通常从初始速度或多或少恒定地减小直至相对较低的可能为5-10km/h的速度,在这不久之后又增大到更高的例如为30km/h的速度。在速度谷中可读取纵向加速度的信号中的一系列的特性顶点或者说峰值。第一峰值在此结合车辆位置和几何形状很好地反映行车道不平度的开始,最后的峰值反映不平度的宽度。可以结合速度使用峰值的高度,以便对不平度的高度分类。

如果也可以在横向加速度的信号中看到峰值,这表明不平度没有横穿整个行车道宽度。

这种分析要么可能已经在车辆内进行并且资源友好地作为信息“行车道不平度/参考位置”被发送给后端,要么后端收集原始数据并且自己进行计算。在相应装备的车辆中,摄像头也可以附加地提供相应的信息。在每种情况下,后端都可以以统计学的方式分析关于行车道不平度的数据,将其录入到地图中并且分配给车辆。

在此有利的是:运动数据或者加速度数据通过其他关于行驶状态和/或驾驶员类型的数据或者参数来补充,例如

— 道路状态(冰、干燥、潮湿、雪…);

— 天气情况;

— 光照条件;

— 车型。

附加地,下述情况是特别有利的:仅仅那些自由行驶的车辆、即在其前面没有其他交通参与者的那些车辆流入到所介绍的统计中。

通过这种方式可以根据对于建立警报系统、辅助系统和自动化系统来说重要的参数来形成组。在大雨的情况下例如比在干燥天气的情况下行驶得慢。

从中尤其开启了制定个性化的速度曲线的可能性。建议结合行驶位置来检测驾驶员的速度并且优选在考虑到前面所提到的参数的情况下将所述速度与其他速度曲线相比较。有利地,也可以通过移动的终端设备、例如智能手机来进行数据的检测。驾驶员曲线通过在整个路段上检测加速度变化和/或速度变化并且接下来将其与其他变化相比较来制定。替代地,也可以仅仅在特征位置、即窄的弯道、减速带处检测相应的变化并且关于其他驾驶员的变化来被提供。

在较长的时间间隔内分析这些数据能够实现将驾驶员归入到驾驶行为的确定的等级内。这些等级由以统计的方式分析的速度曲线推导出。评级例如按照下述分类来进行:

— 经济型的驾驶行为(比平均值慢);

— 平均型的驾驶行为;

— 运动型的驾驶行为(比平均值块)。

这种评级下面可以针对个性化的路径规划或者辅助系统的调整而被考虑。

通过这种方式可以十分有效地解决下面的问题。所产生的额定速度不总是对应于在手动驾驶的情况下所选择的速度。作为实例在此尤其要提到驶过较窄的弯道,其变化很难能被驾驶员认出并且根据驾驶员类型而被不同地驶过。在此,经济或者谨慎驾驶的驾驶员通常选择低于额定速度的速度,该速度根据上面所提到的参数来计算。这会导致:驾驶员在辅助系统或者自动化系统激活时感觉不舒服或受到惊吓,因为所述系统对于他来说过快地驶过弯道。通过以经验的方式获取的额定速度可以接近生活地调整用于驾驶员辅助或者用于自主驾驶的系统。

替代地,也可以考虑将典型的速度用作用于计算额定速度的输入参数。替代地,可以考虑根据之前介绍的参数进行额定速度计算,以便在典型的速度(取样点)之间进行插值,从而使得额定速度的无突变的变化达到典型的速度的水平。

这种加速度地图或速度地图的另一使用领域是识别危险点。根据前面所提到的地图因此也可以制定危险地图。

高的数据采集的好处尤其是:速度曲线的一大部分由熟悉当地情况的驾驶员来传输。他们通过其日常行驶的路段知道当地通常的危险点,如学校、人行横道或者障碍物,并且将其谨慎的驾驶方式输送到统计中。由此可以警告危险点并且将所建议的速度传输给对当地情况不熟悉的驾驶员。附加地,当驾驶员明显超过所建议的速度时,可以通过HMI发出警告。

例如可以将危险的入口视为危险点,所述危险的入口由于建筑物或类似物而看见性较差。在这些区域内建议一种速度,该速度小于行车道变化能够实现的速度。除了所述位置之外,检测的时刻也发挥作用。尤其是在公共交通车站附近在通勤交通的主要时段预期会出现行人增多。在这种情况下,行人往往倾向于选择可能与人行横道不同的较短的路线。在此,在相应的时间同样建议放慢速度。

除了通常出现的危险点,也可以检测那些由于暂时出现的危险而引起的危险点,例如弄错方向的驾驶员。

因此,具体地提出了一种方法,该方法包括下述步骤:

-尤其当来自车辆2的运动记录传感器18、26、32的输出信号20、28、34具有一特征性变化60时,关于车辆的绝对位置检测车辆2的速度,借助GNSS 15来获取所述绝对位置;

-将所述速度和绝对位置传输给外部服务器;

-比较多个车辆在绝对位置处、尤其是在考虑到时间、天气情况、季节、道路条件等的情况下的速度;并且

-识别显著的速度变化。

所述方法能够以下述方式进行改进:考虑固定安装的道路设施的数据或者关于它们的数据,例如用于车辆对X通信的路边单元、斑马线、公共交通车站等。

车辆能够以不同的方式和方法来使用所述数据:

-在视觉上或触觉上通过力反馈踏板警告驾驶员行车道不平度;

-在巡航控制系统中自动调整额定速度;

-在具有主动的行驶机构的车辆中可以相应地调节所述行驶机构;

-通过精确的车辆位置的巧妙组合并且减小制动压力可以舒服地减少在车辆行驶到减速带上时的第一次冲击;

-核查关于路面不平度的、可能的摄像头提供的数据。

另一有利的实施例—该实施例可以独立地或者结合前面的实施例来执行—涉及一种用于通过通讯工具制定地图的方法,该方法包括下述步骤:

-当来自车辆的通讯模块、例如移动无线电单元或者GNSS单元2的输出信号具有一特征性变化60时,尤其是所具有的信号强度减小时,借助于GNSS 15来检测车辆(2)的绝对位置76;

-根据所检测的绝对位置来确定所述参考位置;并且

-将所述输出信号的特征性变化优选连同信号强度一起配属于所述参考位置。

所述方法可以通过下述方式有利地得到补充:将该方法与根据第一实施例的、用于确定参考位置的方法相结合,以便提高所述位置的准确度。此外有利的是:将所述数据保存在后端服务器内并且对其进行分析。

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