确定车辆位置的导航系统和方法_3

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第二图案可分别包括光源的预期位置。光源的预期位置是针对其可预期较亮图像区域的位置。为了说明,第一图案可对应于图7中的图像区71展示的光源位置的图案。第二图案可对应于图8中的图像区72展示的光源位置的图案。
[0078]第一图案和第二图案可分别与图像数据50比较以确定针对哪一假定位置产生较高程度上与图像数据50中的检测到的光匹配的所计算光图案。可借此以较大准确度确定车辆位置。为了说明,可确定车辆9位于多个不同车道75、76的特定车道75上。
[0079]可使用不同技术来确定多个所计算光图案中的哪一者产生与图像数据的最佳匹配。
[0080]在一些实现方式中,图像数据50的部分61可经受利用滤波掩码的滤波,所述滤波取决于预期光源位置。滤波掩码可对更强地预期光源的图像位置加权。为了说明,图像区71中的亮度值可求和或积分以确定用于区71的预期光图案与一个假定车辆位置的所检测光图案之间的匹配的量化因数。图像区72中的亮度值可求和或积分以确定用于区72的预期光图案与另一假定车辆位置的所检测光图案之间的匹配的量化因数。
[0081]在其它实现方式中,可使用其它技术来确定所检测图像数据50与针对各个不同车辆位置预期的光图案之间的匹配程度。为了说明,可使用互熵量度。可采用其它类似性量度。
[0082]当改进车辆位置的位置估计值时可考虑存储在街道照明数据中的额外信息。为了说明,街道照明数据可包括指示相应街灯发光的方向的类型数据。当计算预期光图案时可考虑街道照明数据(当可用时)指示的发射方向。另外或作为替代,街道照明数据可包括指示相应街灯发光的发射颜色的颜色数据。当计算预期光图案时可考虑街道照明数据(当可用时)指示的发射颜色。
[0083]可以各种方式考虑存储在街道照明数据中的额外信息。为了说明,可使用指示发射方向或颜色数据的类型识别符来增强在图像数据50中检测光源的速度。
[0084]可使用不同技术将图像数据与街道照明数据组合以改进位置估计值,例如通过检测车辆所处的车道。
[0085]在根据一实施方案的导航系统或方法中,可识别位于水平线上方的图像数据的一部分。可通过使用街道照明数据仅分析水平线上方的图像数据的部分来改进位置估计值。
[0086]在根据一实施方案的导航系统或方法中,处理装置可被配置来基于街道照明数据计算水平线上方的光图案,且将所计算的光图案与位于水平线上方的图像数据的部分比较。
[0087]在根据一实施方案的导航系统或方法中,处理装置可被配置来依据视点计算光图案且改变所述视点以改进位置估计值。视点可对应于车辆位置,或可依据车辆位置确定。
[0088]在根据一实施方案的导航系统或方法中,处理装置可被配置来改变视点以增加所计算光图案与位于水平线上方的图像数据的部分的图像类似性量度。
[0089]在根据一实施方案的导航系统或方法中,处理装置可被配置来将对象辨识程序限于位于水平线上方的图像数据的部分以改进位置估计值。
[0090]图10是根据一实施方案的方法80的流程图。方法80可由导航系统I执行。各个处理步骤可由导航系统I的处理装置2执行。
[0091]在81处,确定位置估计值。可从位置传感器7接收所述位置估计值。可基于例如GPS信号和/或基于确定车辆定向和/或车辆行进的距离的车辆传感器确定位置估计值。
[0092]在82处,确定是否将基于街道照明数据改进位置估计值。82处的确定可包括确定环境光条件是否使得街灯可预期为开启的。82处的确定可包括确定日时以确定是否在夜间。82处的确定可包括指示街灯是否开启的处理信息。此信息可经由例如无线接口接收。
[0093]在83处,如果将不实行基于街道照明数据对位置估计值的改进,那么可调用另一程序以更准确地确定车辆位置。为了说明,在白天,可使用对象辨识与地图数据组合来执行位置估计值的改进。可识别图像数据中的建筑物和/或车道标记。可执行依据车辆位置从地图数据预期的对象的位置与图像数据中的检测到的对象位置之间的匹配。
[0094]如果在82处确定将使用街道照明数据确定更准确位置估计值,那么方法进行到84。
[0095]在84处,确定哪些街灯位于图像传感器的视场中。所述确定可基于街道照明数据中的位置数据执行。所述确定可使用位置传感器提供的位置估计值执行。
[0096]在85处,将基于街道照明数据针对车辆位置以计算方法预测的光图案与图像数据比较。所述比较可限于位于水平线上方的图像数据的一部分。所述比较可针对若干假定车辆位置执行。所述比较可针对对应于定位在道路的不同车道上的车辆的至少两个车辆位置执行。可分别确定以计算方法预测的光图案与图像数据中所示的光图案之间的类似性量度。可执行迭代程序,其中逐渐更改假定车辆位置以识别以计算方法预测的光图案与图像数据中所示的光图案之间的类似性量度达到最大值所针对的位置。
[0097]在86处,可确定经改进的位置估计值。经改进的位置估计值可基于85处执行的比较来确定。经改进的位置估计值可经确定使得以计算方法预测的光图案与图像数据中所示的光图案之间的比较满足预定义准则。所述预定义准则可包括:类似性量度至少等于或大于给定阈值。
[0098]在86处确定经改进的位置估计值可包括使用街道照明数据确定车辆定位在若干道路车道的哪一者上。
[0099]在87处,可执行驾驶者辅助功能。
[0100]驾驶者辅助功能可包括当车辆不定位在道路的正确车道上时输出警报信号。
[0101]驾驶者辅助功能可包括当待执行车道改变时输出信息信号。
[0102]驾驶者辅助功能可包括夜视程序,其中关于道路的信息(例如,车道标记上的信息)在光学显示器中突出显示或通过将信息投影到驾驶者的视场上而突出显示驾驶者辅助功能可包括使用经改进的位置估计值识别图像传感器6的FOV中的车道标记。
[0103]驾驶者辅助功能可包括路线指导操作。
[0104]根据实施方案的导航系统和方法可使用可存储在街道照明数据中的额外信息,如将参看图11至图21更详细阐释。
[0105]在根据实施方案的导航系统或方法中,街道照明数据可包括针对至少一些街灯的指示街灯发射的光图案形状的类型数据。
[0106]在根据实施方案的导航系统或方法中,可分别从指示符的有限集合选择类型数据。
[0107]在根据实施方案的导航系统或方法中,类型数据可指示街灯发射的光椎的形状。
[0108]在根据实施方案的导航系统或方法中,类型数据可包括指示符,所述指示符选自包括以下各项的群组:针对球形发光图案的指示符、针对向下导向发光图案的指示符、针对向上导向发光图案的指示符,以及针对横向导向发光图案的指示符。
[0109]在根据实施方案的导航系统或方法中,街道照明数据可包括指示光源与街灯的底座之间的偏移的偏移数据。
[0110]在根据实施方案的导航系统或方法中,街道照明数据可包括指示街灯发光的颜色的颜色数据。颜色数据可指示例如RGB颜色值。
[0111]图11、图13、图15和图17示出不同类型的街灯。所述不同类型由其发光图案,且特定来说由发光的方向区分。图12、图14、图16和图18展示存储在街道照明数据中的街灯的相关联数据的示例性实现方式。街道照明数据分别包括位置数据12、13和高度数据14。街道照明数据包括指示相应街灯的类型的类型数据15。额外参数可存储在针对至少一些类型的街灯的街道照明数据中。
[0112]图11说明街灯91。街灯91可以球形发光图案发光。图12展示针对街灯91的相关联街道照明数据101。街道照明数据101包括指示例如街灯101具有第一类型的类型数据15。第一类型可对应于球形发射图案。
[0113]图13示出街灯92。街灯92可在向上发射方向上发光。街灯92可以向上光椎发光。图14展示针对街灯92的相关联街道照明数据102。街道照明数据102包括指示例如街灯102具有第二类型的类型数据15。第二类型可对应于向上导向的射束椎。
[0114]图15示出街灯93。街灯93可在向下发射方向上发光。街灯93可以向下光椎发光。图16展示针对街灯93的相关联街道照明数据103。街道照明数据103包括指示例如街灯103具有第三类型的类型数据15。第二类型可对应于向下导向的射束椎。街道照明数据103可包括额外参数。为了说明,以向下射束椎发光的街灯经常安装在具有横向延伸臂的柱子上,如图5中示出。存储在参数数据16中的参数可指定臂的长度和/或方向。
[0115]图17示出街灯94。街灯94可在横向导向的发射方向上发光。街灯94可以横向导向的光椎发光。图18展示针对街灯94的相关联街道照明数据104。街道照明数据104包括指示例如街灯104具有第四类型的类型数据15。
[0116]虽然图11至图18中示出四种不同类型的街灯和相关联街道照明数据,但可使用其它数目的类型和/或其它类型。为了说明,使用街道照明数据改进位置估计值的程序可仅考虑特定类型的街灯,例如仅以向下射束椎发光的街灯和/或仅以球形发射图案发射的街灯。所考虑的街灯的类型可依据导航系统使用的国家和/或依据在特定地理区域主要使用的街灯的类型而变化。
[0117]导航系统I的处理装置2可在将以计算方法预测的光图案与所检测图像数据匹配时考虑类型数据15。为了说明,图像数据中的光源的位置由计算光图案所针对的假定车辆位置确定。发光的方向取决于存储在类型数据15中的类型识别符。当考虑街灯的发光方向时,位置确定程序的准确度可进一步增加。
[0118]图19是在向下方向上发光的街灯的平面图。参数数据16可包括指示位置数据36所指示的位置31与光源(的中心)之间的偏移36的信息。另外或作为替代,参数数
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