本发明涉及用于确定车辆的至少一个最可能路径的方法和装置。
背景技术：
用于确定道路车辆从车辆的当前停留地点起的最可能路径(简称mpp)的装置和方法是已知的。mpp包含数字道路地图的至少一个(通常多个)位于车辆的当前位置前方的连续路段(也被称为链路)。mpp的用途是多方面的，并且通常旨在预期的驾驶操控中辅助车辆驾驶员。从属于此的例如是前方的弯道、坡度或交通状况，对这些的了解还可以用于减少燃料消耗或增加安全性或驾驶舒适性。在完全自动和/或部分自动的驾驶中也预期使用mpp。
技术实现要素：
在这个背景下，在此提出一种用于确定车辆的至少一个最可能路径的方法，另外提出一种使用这种方法的装置以及最后提出一种相应的计算机程序。
利用所提出的方案能够实现的优点在于，车道当前的车道参数被用于计算最可能路径。这为计算最可能路径提供一种符合情况的、非常现实的和快速的可行方案。另外，通过这里所提出的方法计算出的最可能路径可以被快速更新，以至于在离开车道之前已经可以提供该最可能路径。
提出了一种用于确定车辆的至少一个最可能路径的方法。所述方法包括至少一个读取步骤和计算步骤。在读取步骤中，读取至少一个车道信号，车道信号包括车辆所位于的道路的至少一个车道的至少一个车道参数，以便实现车辆的车道准确的自我定位。在计算步骤中，使用车道信号计算至少一个最可能路径。
这里所提出的方法有利地实现使用当前读取的车道参数来计算最可能路径。该车道参数实现车道精确的自我定位，自我定位又例如取决于在道路上的车辆布置在哪个车道上，能够推断出可能即将到来的转弯过程。
该方法能够附加地具有接收目标轨迹信号的接收步骤，该目标轨迹信号包括已经被预先计算和提供的其他最可能路径的例如由数字地图导出的目标轨迹。在这里所提出的方法中，其他最可能路径可以是：在使用在车道信号之前读取的另外车道信号的情况下，在该最可能路径之前被计算和提供的。然而，其他最可能路径也可以通过另一种已知的方法来确定和提供。在计算步骤中，然后可以使用车道信号来改变或匹配其他最可能路径的目标轨迹，以计算至少一个最可能路径。从而能够继续使用用于确定最可能路径的不同已知方法，其中当例如在读取步骤中读取车道的一个或多个特定的车道参数时，这里所提出的方法能够用于修正所确定的其他最可能路径。
当所述方法根据一个有利的实施方式还具有提供路径信号的提供步骤，路径信号被设置成提供车辆的至少一个所计算的最可能路径的至少一个路段时，该路径信号能够用于控制器的进一步处理和/或车辆的数字地图的进一步处理。
在读取步骤中可以读取车道信号，其中至少一个车道的至少一个车道参数已经通过车辆的车辆摄像头和/或激光雷达扫描仪和/或雷达检测器和/或超声波传感器被检测到。通过这里所描述的通常已经存在于车辆中的传感器，能够识别尤其可光学感知的车道参数。
在读取步骤中能够读取车道信号，其中至少一个车道的至少一个车道参数例如就车辆而言表示限定车道的至少一条车道线的至少一个类型和/或几何形状和/或位置。基于这样的车道参数，可以例如在非纵横交错车道线上识别到转弯可行方案。车道线相对于车辆的位置可以提供关于可以在哪个方向上转弯的情况，和/或车道线相对于车辆的角度例如可以提供关于车辆是否已经实施转弯过程的情况。
当在读取步骤中读取车道信号时，其中至少一个车道的至少一个车道参数表示布置在车道上的至少一个车道标记，特别是方向箭头时，那么当车辆位于具有转弯箭头的相应车道上时，就可以快速且容易地识别车辆的即将到来的转弯。
附加地或备选地，在读取步骤中，读取车道信号，其中至少一个车道的至少一个车道参数表示在该车道或相邻车道上所识别到的至少一个其他车辆。因此，通过车辆相对于该车辆周围的其他车辆的位置实现车辆在道路上的自我定位。如果例如在车辆的左侧和右侧识别到其他车辆，则该车辆很可能布置在中部车道上，由此该车辆暂且预计不会从该道路转弯到例如交叉道路上。
附加地或备选地，在读取步骤中能够读取车道信号，该车道信号包含至少一个车道的至少一个车道参数，从数字地图获得该至少一个车道。然后也可以在读取车道信号的步骤中进行与来自数字地图中的车道信息的比较。
根据这里提出的方案的一个尤其有利的实施方式，可以在读取步骤中提供车道信号以用于在数字地图中进一步处理，特别是，其中在处理步骤中，使用车道信号如此程度地处理数字地图，即在数字地图中补充不存在的车道信号和/或修正不恰当的车道信息。
能够例如在软件中或硬件中或在软件和硬件的混合形式中例如在控制器中实施这种方法。
这里所提出的方案还建立了一种装置，该装置被构造成在相应的设备中执行、操控或者说实施这里所提出的方法的变体方案的步骤。通过本方案的以装置为形式的这些实施变体方案也能够快速地并且有效地解决本方案所基于的任务。
对此，该装置能够具有用于处理信号或数据的至少一个计算单元、用于存储信号或数据的至少一个存储单元、至少一个接口(其通往传感器或执行器，以便从所述传感器读进传感器信号或者用于输出数据信号或控制信号至执行器)和/或至少一个用于读取或输出数据的被嵌入到通信协议中的通信接口。计算单元能够例如是信号处理器、微控制器等，其中存储单元能够是闪存、eprom或磁存储单元。通信接口能够构造成将数据无线和/或有线地读取或输出，其中，能够读取或输出有线数据的通信接口将这些数据例如电气或光学地从相应的数据传输线路中读取或输出到相应的数据传输线路中。
在本文中将装置理解为电仪器，该电仪器处理传感器信号且依据传感器信号发出控制信号和/或数据信号。该装置能够具有接口，能够硬件式和/或软件式地构造该接口。在硬件式的构造方案中，该接口例如能够是所谓的系统asic的一部分，该系统asic含有该装置的不同的功能。然而该接口是自身的集成电路或者至少部分地由分立的结构元件组成也是可能的。在软件式的构造方案中，接口能够是软件模块，例如在微控制器上除了其他的软件模块之外还存在该软件模块。
在一个有利的构造方案中，通过所述装置实现控制路径信号。对此，装置能够例如访问传感器信号，例如车道信号和目标轨迹信号。该操控通过执行器进行，执行器例如是读取设备、计算设备和提供设备。
也有利的是一种计算机程序产品或有程序代码的计算机程序，程序代码能够被储存在能够机读的载体或存储介质、如半导体存储器、硬盘存储器或光学的存储器上并且被用来执行、实施和/或操控根据前述实施方式中任一项所述的方法的步骤，尤其是当该程序产品或程序在计算机上或在装置上运行时。
附图说明
在附图中展示了并且在后面的说明中更加详细地阐释这里所介绍的方案的实施例。其中：
图1示出了根据一个实施例的具有用于确定至少一个最可能路径的装置的车辆；
图2示出了根据一个实施例的用于确定车辆的至少一个最可能路径的装置；
图3示出了根据一个实施例的用于确定车辆的至少一个最可能路径的方法的过程图；并且
图4示出了根据一个实施例的用于确定车辆的至少一个最可能路径的装置的框图。
具体实施方式
在当前方案的适当的实施例的接下来的说明中，对于在不同附图中示出的且相似地起作用的元件使用相同的或相似的附图标记，其中省去对这些元件的重复说明。
图1示出了根据一个实施例的具有用于确定至少一个最可能路径110的装置105的车辆100。
装置105被构造成读取车道信号，车道信号包括车辆100所位于的道路125的至少一个车道120的至少一个车道参数，以便实现车辆100的车道准确的自我定位。装置105还被构造成：使用车道信号来计算至少一个最可能路径110。
根据该实施例，首先车辆100被示出为位于道路125的车道120上的第一车辆位置130中，并且在时间上随后布置在第二车辆位置135中。
在第一车辆位置130中，车辆100平行于限定车道120的第一车道线140和限定车道120的第二车道线145而位于车道120中部。按照该实施例，通过车辆100的控制器借助于已知方法计算的其他最可能路径150直行地继续沿着车道120。根据一个备选的实施例，其他最可能路径150已经事先通过装置105自身计算。
在这里所示的紧接其后的第二车辆位置135中，车辆100位于朝第二车道线145方向转动的位置中。根据这个实施例，这里所介绍的装置105计算最可能路径110，这是因为该装置105在车辆100的该第二车辆位置135中已经读取车道信号，其中车道120的车道参数表示第二车道线145相对于车辆100的位置，该位置根据这个实施例表示车辆100部分超过第二车道线145。
根据这个实施例，在最终离开车道120之前，为车辆100的控制器提供使用该车道信号计算的最可能路径110。
在下文中，再一次更加准确地详述装置105的细节：
与用于确定最可能路径(英语：最可能路径，简称mpp)的已知装置不同(已知装置基于gps定位使用车辆自身的地理位置并且确定车辆定向)，这里所介绍的装置105实现了说明并且评价在当前车道上的自身位置，并且这无关于所基于的数字地图的地理不准确性和gps定位的不准确性。与用于确定最可能路径的其他已知装置不同，其中该其他已知装置对具有由导航系统激活的目的地引导的所计算路线进行查询，或者该其他已知装置对从当前位置开始通常要走过的已知路线进行查询，或者该其他已知装置对行驶方向指示器、速度、加速度、转向角和/或另外的传感器信息在交叉路口和支路之前进行查询，或者该其他已知装置对规则系统即启发进行查询，在交叉路口或支路之前该规则系统以不同概率设置了直行和/或右转和左转的可能性；其中，考虑道路、主要/次要道路的等级、转向角度和其他道路属性，这里所介绍的装置105计算恰当的最可能路径110，这是因为这里所介绍的装置读取并且考虑交通状况的当前车道参数，装置105不同于已知装置在此实现了利用车道准确的自我定位的视频信息来产生最可能路径110。
可能不恰当的先前所计算的其他最可能路径150通过根据这个实施例的装置105被提早修正，并且还提供车道准确的分辨率。因此有利地，被更新的最可能路径110与已知装置不同地还在离开车道120之前就被确定。此外，得到了最可能路径相对于下一个接近的交叉路口或支路的更高的命中率。
根据这个实施例，装置105把来自车辆100的摄像机的车道识别(包括用于获得关于当前所使用的车道120或关于在道路125的车道120内的自身位置的当前信息图像评估在内)在交叉路口/支路前和交叉路口/支路中，与从数字地图导出的以先前所计算的其他最可能路径150为形式的车道准确的目标轨迹进行关联。在此根据该实施例，使用车道信号，将之前计算的其他最可能路径150改变为最可能路径110。
此外，该装置105被构造成考虑使用从图像评估中获得的关于可靠转弯操纵，例如方向箭头、车道改变(实线)和车道性质如特殊车道(加速车道，高速公路出口车道)的信息，以便计算最可能路径110。这些信息通过车辆摄像头的车道信号读取，并且必要时与存在于数字地图中的车道信息进行比较。
总之，在此介绍的方案的优点在于，提前识别与先前所计算的其他最可能路径150的偏差。该偏差可能通过不被车辆100的系统预期的车道改变和/或转弯操纵引起，或者例如也通过预期的但是没有实现的车道改变引起。在这里，已经在离开例如特殊车道、支路或交叉路口之前，实现与当前的其他最可能路径150进行比较并且在必要时识别与其的偏差。更新并且必要时修正其他最可能路径150在尽可能早的时刻进行，并且具体而言无关于是否基于具有激活的目的地引导的所计算的路线，或者基于启发而计算了原本的其他最可能路径150。甚至在支路之前的必要时未经允许的车道改变中，至少在排除另外未经允许的车道改变的情况下也可以立即修正其他最可能路径150。
以下是对在此介绍的方案的更详细的描述：根据这个实施例，车辆的导航系统通过已知方法从车辆100的当前车辆位置130、135连续计算最可能路径150。为此，将通常由gps确定的地理位置与数字地图进行比较，该过程也称为地图匹配。车辆100通常沿着最可能路径150移动。然而，这不必一定如此。例如可能会由于意外的操纵而导致偏差。
不同地，通过这里所介绍的装置105所确定的经修正的最可能路径110通过车道参数而得以表现，车道参数也能够被称为车道信息。除了位于当前位置之前的路段(也称为链路)之外，最可能路径110对于每个链路也包含待用于最可能路径110的车道。在此，考虑从属于每个车道120的转弯可行方案，即连通性。
在第一表现形式中，当前链路的所有车道的车道参数都包含在数字地图中，并且从该数字地图中取用。车辆配备有至少一个传感器和用于车道识别的计算单元。根据这个实施例，传感器是摄像头，或者根据一个备选的实施例是另一类型的扫描仪，该扫描仪通过计算单元中的图像评估来识别和评估车道标记。在此，该评估可以提供关于车道线类型的信息，例如线宽、线颜色和/或线类型，例如实线、虚线和/或锯齿状的车道线。评估还可以提供关于几何形状的信息，即直线或弯曲的车道线，以及位置，诸如与车辆100的距离和/或角度。此外，评估还可以提供附加信息，如转弯箭头等。这些信息以车道参数的形式由车道信号215为装置105提供并且由装置105读取。借助于这些信息，车辆100位于当前链路上的特定车道内。在此通常使用视频传感器，但是激光雷达扫描仪也可用于检测车道标记。此外，雷达探测器或超声波传感器的使用也实现检测相邻车道上的可能运动的其他车辆，从而可以得出关于现有车道和自身车道的数量的结论。
如果车辆100与其他最可能路径150偏离，则这由装置105直接借助于在所存储的额定车道和所识别的实际车道之间的比较来检测，并且触发最可能路径的重新计算。在这里所示的第一车辆位置130中，其他最可能路径150的计算得到的是，可能会沿着道路直行。能够基于通过导航系统的目的地引导或学习到的路线的查询或在交叉路口和支路之前的行驶方向指示器、速度、加速度、转向角度和/或其他传感器的信息的查询或启发(该启发在交叉路口或支路之前该规则系统以不同概率设置了直行和/或右转和左转的可能性)，确定最可能路径150。借助于车辆100的车辆传感装置识别以第二车辆位置135中的第二车道线145为形式的转弯道的交叉，以便及时计算经修正的最可能路径110。
在当前车道允许多个转弯可行方案的情况下，计算符合当前所使用的车道的多个备选的最可能路径。如果通过车道识别确定到，例如由于驾驶员已经驶错道路并且车道改变在当前时刻不再可能，因此具有通过导航系统被激活的目的地引导的先前所计算的路线不再能够被行驶，那么这是特别有利的。在这种情况下，触发导航系统的路线重新计算，路线重新计算基于当前所使用的车道考虑所允许的转弯可行方案。在这里，每个备选的转弯可行方案导致具有原本目标点的自身的新路线。然后，车辆的导航系统根据转弯可行方案供不同的路线，并且相应的最可能路径再次可供使用。根据预定义的路线标准(例如环保路线、最快路线、最短路线)对最可能路径进行排序也是可能的。在这里的一个优点是，不是在离开原本所计算的路线(但是例如不再完全能够行驶的路线)之后，而是在此之前，能够计算新的路线备选方案。这增加了确定驾驶员关于当前情况和预定路线标准的最佳路线的概率。
这里所介绍的装置105此外根据这个实施例被构造成：从中央服务器读取以120的车道参数为形式的另外的当前车道信息，必要时具有附加细节。
根据一个备选的实施例，从摄像头或传感器信息中导出包括从属的转弯可行方案在内的车道参数。在这个变体方案中，数字地图不必包含关于车道数量和连通性的完整信息。为此，例如也可以借助于传感器数据检测前方形式的其他车辆的轨迹，以便预测所估计的车道的连通性。
根据另外的备选实施例，多个车辆的摄像头(传感器)信息或车道性质在它们通过装置105读取之前被发送到中央服务器并且在那里积储。这中的一个优点是，单个行程和单个车辆的可能不完整读取的车道参数能够被补充到整个图像并且然后被使用。
图2示出了根据一个实施例的用于确定车辆的至少一个最可能路径110的装置105。在此，可以是借助图1描述的装置105。
根据这个实施例，装置105具有读取设备200、计算设备205和可选的提供设备210。
读取设备200被构造成读取车道信号215。计算设备205还被构造成使用车道信号215来计算最可能路径110。根据该实施例，读取设备200可选地被构造成接收包括先前所计算的其他最可能路径150的目标轨迹的目标轨迹信号220，其中计算设备205被构造成使用车道信号215改变目标轨迹，以便计算最可能路径110。提供设备210被构造成提供路径信号225，该路径信号包括车辆的所计算的最可能路径110的至少一个路段。
图3示出了根据一个实施例的用于确定车辆的至少一个最可能路径的方法300的过程图。在此可以是由借助于前面的附图所描述的装置中的一个装置可实施的方法300。
方法300包括至少一个读取步骤305和计算步骤310。在读取步骤305中，读取至少一个车道信号，车道信号包括车辆所位于的道路的至少一个车道的至少一个车道参数，以便实现车辆的车道准确的自我定位。在计算步骤310中，使用车道信号计算至少一个最可能路径。可选地，根据该实施例示例的方法300还包括接收步骤315和提供步骤320。
在接收步骤315中接收包括目标轨迹的目标轨迹信号，其中在计算步骤310中，使用车道信号改变目标轨迹，以计算所述至少一个最可能路径。
在提供步骤320中提供路径信号，该路径信号被构造成：提供车辆的所述至少一个所计算出的最可能路径的至少一个路段。
根据这个实施例，在读取步骤305中读取车道信号，其中已经通过车辆的车辆摄像头和/或激光雷达扫描仪和/或雷达检测器和/或超声波传感器检测到至少一个车道的至少一个车道参数。此外，在读取步骤305中读取车道信号，其中至少一个车道的至少一个车道参数表示限定车道的车道至少一条车道线的至少一个类型和/或几何形状和/或位置。
根据一个备选的实施例，附加地或备选地，在读取步骤305中读取车道信号，其中至少一个车道的至少一个车道参数表示布置在车道上的至少一个车道标记，特别是方向箭头。根据一个备选的实施例，附加地或备选地，在读取步骤305中读取车道信号，其中至少一个车道的至少一个车道参数表示在该车道或相邻车道上所识别到的至少一个其他车辆。
此外，可以重复地以及在一种不同于所说明顺序的顺序中实施在
图4示出了根据一个实施例的具有车辆导航的所参与设备的用于确定车辆的至少一个最可能路径的装置的框图。在此，可以利用附加步骤来应用在图3中所描述的方法300。
在传感器设备400中，传感器信号通过车辆的车辆传感器产生。根据这个实施例，传感器信号是被形成为车辆的车辆摄像头的传感器的摄像头信号，摄像头信号表示车辆摄像头的至少一个摄像头图像。在车道识别设备405中，使用传感器信号检测至少一个车道。从数字地图410中读取地图信号，地图信号包括具有至少一个车道信息的数字地图的相关部分。发生在组合设备420中进行选择相关地图部分(地图匹配)。组合设备420评估位置传感器设备415的信号，例如gps和/或诸如里程计、陀螺仪、转向角度传感器等的一个或多个其他传感器的信号并由此确定临时位置。该临时位置在组合设备420中与地图匹配方法中的地图信号组合，并且确定数字地图上的当前位置。组合设备420把该当前位置(包括在数字地图上所存储的车道信息在内)不仅发送到用于确定至少一个最可能路径的装置105而且发送到路线计算单元425。如果在路线计算单元425中存在关于当前行驶目标的信息，则可以计算从当前位置到行驶目标的路线。如果路线计算单元425已经计算了路线，则该路线可以被传送至装置105以确定至少一个最可能路径。
除了传感器设备400和415之外，框图4框图的所有设备不一定必须在车辆本身中实施，而是也可以例如在一个或多个位置固定的高性能计算机上实施。
如果一个实施例在第一特征和第二特征之间包括“和/或”连接，那么应当理解为该实施例根据一个实施方式既具有第一特征也具有第二特征，并且依据另一个实施方式要么仅仅具有第一特征要么仅仅具有第二特征。