用于求得移动单元的绝对位置的方法和移动单元的制作方法_4

文档序号:9872274阅读:来源:国知局
需要不同图像处理算法或者需要所使用的图像处理算法至少被不同地参数化而相互区别的光学标记,则对标记及其绝对位置的描述在地图数据组3中也配置有类别说明,因为标记可分类到不同的类别中。于是这些信息也形成调整数据的一部分。
[0055]在步骤S2中,使用调整数据来在移动单元的光学的环境传感器的传感器数据上进行预选择。在此选择:要分析处理在标记现场的何环境传感器的传感器数据,但是此外由相应环境传感器摄取的图像的何部分究竟是关系重大的。这意味着,确定图像片段,在所述图像片段中大概可以检测到确定的标记,确切地说对于所有可检测的标记。此外,如果也已知在图像片段中待检测的标记的类别,这尤其在一起使用原来用于其它目的的特征作为标记时是符合目的的,则在步骤S2中还进行图像处理算法的选择和/或参数化,例如也在阈值和/或滤波技术方面。通过这种方式,保证在下面的步骤中可靠地、稳健地且导致很少计算投入地检测和鉴别标记,因为可以强烈限制待分析处理的传感器数据并且使用匹配的或者说匹配地参数化的图像处理算法。
[0056]在此还要注意,地图数据组3符合目的地存储在移动单元本身中,所有执行该方法所需的信息存在于移动单元本身中。存储到移动单元中例如可以与求得初始位置I共同地进行,其方式是地图数据组尤其在到导航环境的入口处光学地读出或者另外传输给移动单元,对此下面还要更详细地探讨。
[0057]此外要指出,在对进行分析处理的传感器数据在步骤SI和S2中进行限制时,也可以考虑描述移动单元的最后确定的位置的可靠性的可靠性数据、尤其是质量和/或误差值,由此视机动车的最后确定的位置的精度而定可以较窄或较宽地作出限制。
[0058]然后,在步骤S3中,通过必要时选择和/或参数化的图像处理算法在传感器数据的受限制的量上进行标记的检测和鉴别。步骤S3的结果因此是移动单元相对于标记的至少一个相对位置,其中,不言而喻,当可以探测多个标记时,也可以确定多个相对位置。
[0059]现在,在步骤S4中,借助于光学标记求得用于求得移动单元绝对位置的位置假设。为此,从标记的由地图数据组3已知的绝对位置出发,借助于标记和移动单元的相对位置求得移动单元的绝对位置假设。当已经检测和鉴别了两个或多个标记时得到特点,因为于是通过三角测量可以更精确地确定位置。如果在三角测量时要出现多个可能的位置,则可通过考察移动单元的位置历史和/或运动(测距数据,加速度传感器)排除抛弃的位置假设。
[0060]在步骤S5中,将在步骤S4中求得的标记位置假设与另外的位置假设5、6以公知的方式和方法融合,以便获得用于移动单元的当前位置4的最可能的值。在本实施例中,所述另外的位置假设5源于移动单元的测距数据或者说描述移动单元运动的加速度传感器数据,而位置假设6借助于不同的WLAN基站的接收强度已经求得。为此在地图数据组中为不同的可能位置配置地存储有接收场强的“指纹”,由此,通过将当前的接收场强与存储的接收场强相比较也可以建立位置假设。不言而喻也可以考虑这样的实施例:在所述实施例中,少量、多个和/或其它位置假设加入到步骤S5中的融合中,例如基于全球导航卫星系统的位置假设等。
[0061]现在,下面要借助于图2至8更详细地解释一些具体的实施例。图2示出在作为导航环境的停车库的入口区域9、在这里为驶入区域中作为移动单元7使用的机动车8。布告牌10显示车库规则并且已经被补充以二维条形码11、在这里为QR标签作为光学信息载体12。在二维条形码11中地图数据组3光学地经过编码,由此,所述地图数据组可通过用机动车8的光学环境传感器13进行的探测和接着的图像处理来求得并且存储在机动车8中。通过这种方式能够简单地将地图数据组3传送给移动单元7,所述传送在没有无线电传输等的情况下也可以。
[0062]在入口区域9中也可以借助于环境传感器13确定初始位置I,因为不仅可以使用作为本来就设置的光学标记的、设置在那里的栏杆14,所述光学标记大多也设计得相当显眼,而且还以专门的布置形式设置有附加的光学标记15、在当前情况下为AR标签,所述附加的光学标记能够实现极其精确的初始位置确定。标记15因此可以理解为入口标记。不言而喻,所述标记也可以在本方法的进一步过程中还作为光学标记来使用。
[0063]图3示出在构造成停车库的导航环境16的一个另外的区域中的机动车8。在各个墙体17上附加地已经安置了构造成AR标签的光学标记18,所述光学标记的绝对位置存储在地图数据组3中,并且,只要存在视线并且所述光学标记位于探测范围中,所述光学标记就可以由机动车8的环境传感器13探测到。
[0064]但是附加地或作为替换方案也可以考虑这样的实施例:在这些实施例中使用导航环境16的原来用于另外(其它)目的的环境特征作为标记,这如通过图4所示的那样。在那里,可看到位于停车位19的区域中的机动车8。停车位19通过路面标线20相互分开并且具有停车位编号21。在这里未详细示出的紧急出口上可识别到紧急出口牌22。路面标线20、停车位编号21和紧急出口牌22可以理解为原来用于其它目的的环境特征,所述环境特征可以附加地作为光学标记来使用。所述环境特征由于其作为标准化设置的指示措施的特性而易于识别,也在图像处理的范围内。这尤其是当在地图数据组3中作为标记的环境特征也配置有类别、因此在传感器数据中可以有目的地例如搜索紧急出口牌22时是合适的。在当前情况下,在机动车8的实线所示位置上,路面标线20和停车位编号21位于侧面的环境传感器13的虚线表示的探测范围中。
[0065]直到下一次可以确定绝对位置为止,机动车8例如可以已经运动到虚线表示的可借助于测距数据粗略估计的位置23,在该位置中,环境传感器13将清楚地在中央的上部图像片段中摄取紧急出口牌22。这借助于调整数据在步骤S1、S2中求得并且用于限制传感器数据以及用于对图像处理算法进行选择和/或参数化。
[0066]不言而喻,也可以考虑原来用于其它目的的其它“自然的”标记,例如灭火器指示牌、鉴别停车甲板的彩色标线、宣传公告牌等。
[0067]图5以粗略的原理草图的形式示出通过三角测量进行位置确定的可能改进。两个构造成AR标签的标记18a、18b清楚地分别由机动车8的环境传感器13探测。由此现在已知机动车8相对于标记18a、18b的两个绝对位置的两个相对位置,由此能够更精确地确定位置。如果要出现机动车8的多个可能的绝对位置可以作为位置假设来求得的情况,显然可以基于考察机动车8的通过先前位置24表示的位置历史和/或测距数据来排除显然无效的可能的位置25。
[0068]最后,图6—般性地示出处于导航环境16中的移动单元7的草图,在所述导航环境中在不同位置上设置有WLAN基站26。如果考察不同基站26的接收场强作为数据组,则得到一种“指纹”,所述“指纹”允许至少粗略地估计在导航环境16中的位置,因为这种“指纹”对于导航环境16中的不同位置可以存储在地图数据组3中。
[0069]符合目的地为了在导航环境16内部的导航目的可以使用所述的位置确定方法,所述位置确定方法作为结果提供移动单元7在导航环境16中的当前绝对位置4,其当然也包括移动单元7的定向。在作为导航环境16的停车库中,这不仅对于作为移动单元7的机动车8是符合目的的,所述机动车可以被指引到空闲停车位/驶出口,而且对于作为移动单元7的移动终端设备也是符合目的的,因为所述移动终端设备也可以将驾驶员再引导到机动车8(或者引导到导航环境16内部的其它目的地)。这通过图7更详细地解释。在那里,机动车8停放在停车位27上。作为移动单元7的机动车8的现在最后求得的当前位置相应于停车位置。所述当前位置在机动车8停放在停车位27上以后按照箭头28传输给作为另一移动单元7的移动终端设备29。在此符合目的的是,也传送地图数据组3。例如构造成智能手机的移动终端设备29适合作为移动单元7,因为通过作为环境传感器13的内置摄像机也可以探测标记18。此外,移动终端设备29具有加速度传感装置30,由所述加速度传感装置可以推断出移动终端设备29的运动,在一些实施例中所述移动终端设备也具有WLAN接收单元31,通过所述WLAN接收单元也可以建立关于WLAN基站26的指纹。
[0070]因此例如可以在在移动终端设备29上实现位置确定系统的情况下将驾驶员导航返回到其停放的机动车8,这如通过箭头32表示的那样。
[0071]最后,图8再一次示出构造成机动车8的移动单元7的原理草图。在当前情况中,机动车8包括在四个相互垂直的方向上取向的摄像机作为环境传感器13,在这些
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