用于汽车的智能视频导航的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及用于向汽车提供路径引导的导航装置。
【背景技术】
[0002]许多汽车具有用于辅助其驾驶员到达他们目的地的导航系统。每个导航系统具有含有陀螺仪并且含有加速度计的全球定位系统(GPS)接收器。GPS接收器从一些GPS卫星中接收信号以提供汽车的位置信息。陀螺仪检测汽车的转弯动作，而加速度计检测并且提供汽车的加速力。
【发明内容】
[0003]本申请的目的在于提供改进的车辆导航装置。
[0004]本申请提出向车辆提供导航引导的方法。车辆用于运输人或货物。导航引导通常使用音频和视频部件向驾驶员提供方向，用于辅助驾驶员到达他所期望的目的地。
[0005]方法包括用于收集车辆数据的第一步骤，用于确定车辆的第一位置的第二步骤，以及用于确定车辆的第二位置的第三步骤。
[0006]用于收集车辆数据的第一步骤包括从至少三个对应的定位卫星接收至少三个卫星定位数据的行为。第一步骤同样包括从车辆的驾驶员辅助装置接收道路标记数据。驾驶员辅助装置也称为高级驾驶员辅助系统(ADAS) ο驾驶员辅助装置具有可包括视觉摄像机传感器和雷达传感器的图像传感器。道路标记数据可指道路车道箭头标记数据、道路车道标记数据、道路边界标记数据或道路方向转弯数据。
[0007]在第一步骤之后，执行用于确定车辆的第一位置的第二步骤。第二步骤包括根据所接收的卫星定位数据和所接收的道路标记数据来计算车辆的第一位置。出于大多数目的，来自三个卫星的数据用于确定车辆的第一位置，而来自第四卫星的数据可用于验证由三个卫星确定的位置，并且修正所确定的位置中的任何误差。
[0008]然后在第二步骤之后执行用于确定车辆的第二位置的第三步骤。这个该第三步骤包括根据道路标记数据来确定车辆的转弯动作。换句话说，这个该第三步骤确定车辆是向左转弯还是向右转弯。
[0009]确定转弯动作的该步骤旨在改进定位精度，同时节省或避免可用于确定转弯动作的陀螺仪的成本。通过避免使用陀螺仪，该确定的步骤节省了实施陀螺仪的成本。
[0010]该第三步骤同样包括根据道路标记数据来确定车辆的加速力。车辆加速力的大小可用于确定车辆的速度，而车辆加速力的方向可用于确定车辆的倾斜度。
[0011]车辆的速度和倾斜度然后可用于区分堆叠的平行道路。该步骤不像使用加速度计来确定加速力的大多数其它方式，而是通过从道路标记数据确定加速力。换句话说，该确定的步骤避免了加速度计的使用，并且因此节省了加速度计的成本。
[0012]然后根据第一位置、转弯动作和加速力来计算车辆的第二位置。
[0013]简而言之，因为驾驶员辅助装置在某些车辆中是容易得到的，所以该方法通常可能不需要额外的硬件。方法提供了在车辆不能接收卫星信号的被覆盖的设施中的车辆导航引导。该方法同样能够在两个堆叠的平行道路之间进行区分或区别。仅使用卫星信号的大多数其它导航方法不能区分堆叠的平行道路。该方法同样避免了陀螺仪的使用，并且同样避免了加速度计的使用，其中陀螺仪通常用于检测车辆的转弯动作，而加速度计通常用于检测并且提供车辆的加速力。这些装置的使用将增加导航引导装置的成本。
[0014]该方法通常包括根据道路标记数据来确定或检测车辆的道路车道变化的步骤。道路标记数据用于确定车辆的道路车道的变化。大多数仅使用来自卫星定位数据的数据的导航装置不能确定车辆的道路车道的变化，因为卫星定位数据通常不能足够准确地确定车辆所位于其上的道路车道。
[0015]该方法可包括生成地图数据库的步骤。该步骤包括从驾驶员辅助装置接收图像数据。在这之后，在图像数据中检测到车辆周围的一个或多个对象数据。稍后向所检测的对象数据分配对应于所检测的对象的位置数据。之后在存储器装置中存储具有对应位置数据的对象数据。具有相应位置数据的对象数据的采集稍后形成地图数据库。
[0016]对象数据的检测可包括检测公交站或检测诸如加油站的关注建筑物的步骤，甚至还可检测到诸如道路标记和道路标志的其它对象类型。
[0017]方法可包括路径视频会议的步骤。车辆可在车辆的导航装置不具有地图数据的位置处。该步骤然后允许车辆的驾驶员接收来自远程路径引导提供者的路径引导。该步骤包括向路径引导服务位置发送车辆周围的图像数据。图像数据可包括照片或视频信息。稍后由路径引导服务位置接收图像数据。然后将根据所接收的图像数据的路径引导从路径引导服务位置发送回车辆。
[0018]本申请提出用于提供路径引导的车辆导航装置。
[0019]车辆导航装置包括卫星定位数据接收器，用于连接到车辆驾驶员辅助装置的图像数据接收端口，导航显示器端口以及导航音频端口。驾驶员辅助装置也称为高级驾驶员辅助系统。车辆导航装置同样包括处理器，该处理器通信地连接到卫星定位数据接收器，驾驶员辅助装置图像数据接收器端口，显示器端口以及音频端口。
[0020]车辆导航装置提供了数据收集模式、第一位置确定模式和第二位置确定模式。
[0021]在数据收集模式中，卫星定位数据接收器从至少三个对应的卫星接收至少三个卫星定位数据，而图像数据接收端口从驾驶员辅助装置获得道路标记数据。
[0022]在第一位置确定模式中，处理器根据所接收的卫星定位数据和所接收的道路标记数据来计算车辆的第一位置。
[0023]在第二位置确定模式中，处理器根据道路标记数据确定车辆的至少一个转弯动作，并且处理器根据道路标记数据确定车辆的至少一个加速力。处理器然后根据计算的第一位置、确定的转弯动作以及确定的加速力来计算车辆的第二位置。
[0024]第二位置确定模式通常包括处理器根据加速力的方向来确定车辆的倾角的步骤。
[0025]车辆导航装置可提供地图生成模式。在地图生成模式中，处理器从驾驶员辅助装置图像数据接收端口接收图像数据。处理器然后检测图像数据中对象的至少一个数据，其中对象位于车辆的周围。在这之后，处理器向相应的所检测的对象数据分配位置数据。处理器稍后存储具有位置数据的对象数据。
[0026]本申请同样提供车辆。车辆包括驾驶员辅助装置和上述连接到驾驶员辅助装置的导航装置。驾驶员辅助装置包括至少两个用于提供图像数据的视觉图像传感器。
[0027]视觉图像传感器的不同实施是可能的。在一种实施中，视觉图像传感器包括红外传感器。在另一种实施中，视觉图像传感器包括摄像机传感器。
[0028]驾驶员辅助装置通常包括至少两个用于提供图像数据的雷达图像传感器。一个雷达图像传感器可装备在车辆的左侧，而另一个雷达图像传感器可装备在车辆的右侧。
[0029]图像数据可包括诸如道路车道箭头标记数据、道路车道标记数据、道路边界标记数据或道路方向转弯数据的道路标记数据。
[0030]图像数据通常包括车辆周围的对象数据。
[0031]总之，本申请提供了用于汽车或车辆的导航装置。导航装置包括全球定位系统(GPS)接收器、视觉传感器和雷达传感器，以及存储器装置。视觉传感器和雷达传感器可以是被称为高级驾驶员辅助系统(ADAS)的汽车组件的一部分。存储器装置具有地图数据以及其它信息。
[0032]在使用中，将导航装置安装在汽车中。汽车在道路上行驶以运输货物和人。
[0033]导航装置使用来自ADAS的信息和来自GPS接收器的信息以辅助汽车的导航。
[0034]ADAS提供车辆周围的数字图像。数字图像包括数字视觉图像和数字无线电波图像。视觉传感器提供关于放置在视觉传感器前方的对象的数字视觉图像。类似地，雷达传感器提供关于放置在雷达传感器前方的对象的数字无线电波图像。
[0035]GPS接收器从一些GPS卫星中接收信号以便提供汽车的位置信息。
[0036]在本申请的一方面，GPS接收器位置数据和ADAS图像数据两者用于确定汽车的位置。GPS接收器位置数据用于确定汽车所放置的区域。ADAS图像数据用于确定车辆定位于区域的哪个部分。这采用该解决方案提供位置数据，而不像大多数其它导航单元。
[0037]在一个示例中，GPS接收器位置数据用于确定汽车被放置于道路的哪个部分。ADAS图像数据用于确定车辆被定位于该道路的哪条车道上。ADAS图像数据可用于检测道路车道的变化。
[0038]导航装置同样提供个性化地图数据(PMD)以补充地图数据。随着车辆行驶，视觉传感器和雷达传感器生成周围的图像数据。然后将图像数据放置在存储器装置的图像数据库中。稍后将其从所记录的图像数据中提取以生成PMD。
[0039]作为示例，从所记录的图像数据中提取的周围的特征包括限速标志数据、交通灯位置数据、速度摄像机位置数据以及其它道路标志数据。
[0040]当地图供应者提供新的地图数据时，PMD同样可用于补充新的地图数据。
[0041]在本申请的另一方面，导航装置用于区分两个堆叠的