用于通过车辆侧控制器定位车辆的方法以及标记和控制器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911240871.X (22)申请日 2019.12.06 (30)优先权数据 102018221142.6 2018.12.06 DE (71)申请人 罗伯特博世有限公司 地址 德国斯图加特 (72)发明人 J罗德R-W亨 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 侯鸣慧 (51)Int.Cl. G01S 13/86(2006.01) G01C 21/28(2006.01) G01S 13/06(2006.01) (54)发明名称 用于通过车辆。

2、侧控制器定位车辆的方法以 及标记和控制器 (57)摘要 本发明公开一种用于通过车辆侧的控制器 执行至少一个车辆的定位的方法， 其中， 从至少 一个传感器接收测量数据， 由所述测量数据求取 至少一个标记， 其中， 为了确定位置， 将所求取的 标记与记录在数字地图中的标记联合。 此外， 本 发明公开一种标记以及一种控制器。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 111289968 A 2020.06.16 CN 111289968 A 1.一种用于通过在车辆侧的控制器(12)执行至少一个车辆(2,4)的定位的方法， 其中， -从至少一个传感器(8,10)接收测量数据， -由所述测量数据求取至。

3、少一个标记(14,16)， -为了确定位置， 将所求取的所述标记(14,16)与记录在数字地图(18)中的标记联合。 2.根据权利要求1所述的方法， 其中， 将所求取的所述标记(14,16)与存储在所述控制 器(12)中或存储在车辆外部的数字地图进行比较。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其中， 在至少一个安全相关的区域(6)中， 通过所述 至少一个传感器(8,10)探测至少四个标记(14,16)。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法， 其中， 所述至少一个标记(14,16)能够安装 在基础设施的一个位置上， 其中， 所述至少一个标记安置在所述基础设施的一个暴露位置 上， 其中， 所。

4、述标记(14,16)由至少两个跨越车辆的传感器(8,10)同时探测。 5.一种标记(14)， 尤其用于由车辆(2,4)执行自定位， 其中， 所述标记(14)能够布置在 基础设施的安全相关的区域(6)中， 其特征在于， 所述标记(14)能够由至少两个不同的传感 器(8,10)同时感测。 6.根据权利要求5所述的标记， 其中， 所述标记(14)具有有源的和/或无源的雷达反射 器(28)。 7.根据权利要求5或6所述的标记， 其中， 所述标记(14)具有至少一个光反射器(24)。 8.根据权利要求5至7中任一项所述的标记， 其中， 所述标记(14)具有至少一个几何形 状(26)和/或覆层。 9.根据。

5、权利要求5至8中任一项所述的标记， 其中， 所述标记(14)具有至少一个子标记 (16)， 其中， 所述子标记(16)能够安装在所述安全相关的区域(6)中的行车道(22)上。 10.一种控制器(12)， 其中， 所述控制器(12)设置为用于执行根据权利要求1至4中任一 项所述的方法。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111289968 A 2 用于通过车辆侧控制器定位车辆的方法以及标记和控制器 技术领域 0001 本发明涉及一种用于通过车辆侧控制器定位至少一个车辆的方法。 此外， 本发明 涉及一种标记和一种控制器。 背景技术 0002 使用传感器的测量数据用于根据数字地图进行定位的系统是已知。

6、的。 例如， GPS传 感器GNSS(全球导航卫星系统)可以从卫星接收信号并且基于所接收的信号在数字地图内 定位GPS传感器。 0003 基于GNSS进行的定位的缺点在于， 在城市地区中的部分受限的可使用性和位置确 定的易受干扰性。 0004 此外， 从摄像机数据提取位置特定的郊区特征或城市特征并将其与地图数据进行 比较以便进行定位的方法是已知的。 然而， 这种方法需要大的计算花费， 因为需要通过复杂 的算法来分析评估这些摄像机数据。 发明内容 0005 本发明所基于的任务可以在于， 提出一种方法和一种标记， 所述方法和所述标记 能够实现高精度和在技术上简单的定位。 0006 该任务借助本发明。

7、的方法、 标记和控制器来解决。 本发明的有利构型由各个优选 实施方式得到。 0007 根据本发明的一个方面， 提供一种用于通过车辆侧控制器来定位至少一个车辆的 方法。 0008 在一个步骤中， 从至少一个传感器接收测量数据。 通过控制器由测量数据确定至 少一个标记。 这例如可以通过对图像进行分析评估或通过从运动图像提取标记来进行。 因 此， 所述测量数据例如能够以图像或运动图像的形式实施。 0009 接下来， 为了确定位置， 将所求取的标记与记录在地图中的标记联合。 记录在数字 地图中的至少一个标记优选塑造为虚拟标记。 0010 在基础设施的安全相关的区域中， GPS传感器可能具有不足够的精度。

8、和功能安全 性。 通过GPS传感器的测量数据虽然可以将位置限定到一圆周范围上， 但不能够被针对自动 化或部分自动化的驾驶任务而言足够精确地确定。 0011 通过联合或识别处于GPS传感器数据的不精确圆周范围内的标记， 可以将所求取 的标记与存储在地图中的标记进行比较。 为此， 可以根据测量数据计算传感器或者控制器 与相应标记之间的间距和方向， 由此能够实现精确定位。 因此， 联合步骤可以被用于将在车 辆周围环境中所求取的至少一个标记与存储在地图中的标记关联或者说将所述标记的测 量数据配属于地图的数据。 尤其， 在求取多个标记的情况下也可以探测标记图样并将其与 地图侧标记图样关联或者联合。 标记。

9、图样可以由至少两个标记及其相对彼此的地理定向来 构造。 说明书 1/5 页 3 CN 111289968 A 3 0012 根据另一方面， 提供一种用于执行定位的布置。 该布置具有至少一个车辆和至少 一个标记， 该车辆具有至少一个传感器， 用于求取用于探测所述标记的测量数据。 所述至少 一个标记布置在基础设施的安全相关或者说安全关键的区域中， 并且能够被车辆的至少一 个传感器求取， 其中， 所述至少一个标记在数字地图中在安全相关区域的一个对应位置处 被标注。 0013 根据本发明的另一方面， 提供一种标记， 尤其用于通过车辆执行自定位。 所述标记 能够布置在基础设施的安全相关的区域中， 其中，。

10、 所述标记能够被车辆的至少两个不同传 感器同时感测到。 0014 根据本发明的另一方面， 提供一种控制器。 所述控制器设置为用于执行所述方法。 0015 尤其， 所述控制器能够与至少一个传感器和至少一个数字地图可传输数据地连 接， 其中， 所述控制器还可以设置为用于由传感器的测量数据辨识标记， 并且将所辨识的标 记配属于数字地图上的一个位置。 0016 通过在道路交通的相关或者说安全相关的区域中使用人造标记， 可以确保位置传 感器和交通参与者在基础设施的限定区域中的精确自定位。 由此， 尤其可以例如以针对GPS 传感器的冗余形式保证在复杂交通状况中的定位。 0017 尤其在安全相关的交通区域中。

11、， 例如多车道的环岛道路(Kreisel)或交叉路口(在 所述环岛道路或交叉路口中， 基于GNSS的位置不能足够精确地被位置传感器确定)， 可以使 用至少一个标记来提高定位精度。 尤其， 所有城市交通区域都可以被考虑为安全相关的。 替 代地或附加地， 郊区交通区域也可以至少区域地被分级为安全相关的。 为此可以包括交叉 路口、 匝道、 分支路口等。 在这种安全相关的交通区域中， 对于安全的自动化操作而言需要 数量级为10cm的定位精度， 该定位精度能够通过使用标记作为对基于GNSS的定位的辅助 来实现。 0018 例如， 车辆可以通过传感器来探测标记并且测量与该标记的距离。 根据所述标记 在相应。

12、区域中的布置， 可以探测一个或多个标记， 并且借助数字地图将所述标记配属于一 个位置。 在此， 也可以使用由多个标记组成的布置或者说图样来确定地图内的位置。 0019 通过测量与不同标记的距离， 例如可以借助三角测量来计算车辆或者传感器与所 述标记的相对位置。 0020 由此可以基于数字地图和特殊标记来实现高精度和稳健的自定位。 优选， 至少一 个标记可以这样布置在基础设施内， 使得该标记可以被所有交通参与者同时探测到。 0021 优选， 所述标记能够与传感器无关和/或与方向无关地被探测到。 因此， 不同的传 感器可以感知或者明确地测量至少一个标记。 因此， 所述至少一个标记可以被用作与传感 。

13、器技术无关的高精度参考点。 0022 通过使用这种标记， 能够实现车辆定位的高度可用性和可靠性。 在此， 所述至少一 个车辆可以是能自动化和/或部分自动化运行的车辆， 该车辆能够尤其根据SAEJ3016标准 来部分自动化、 有条件地自动化、 高度自动化和/或全自动化或者说无驾驶员地运行。 0023 通过标记的构型， 所述标记可以借助多种不同的车辆传感装置例如雷达、 视频和 激光雷达被探测。 这导致， 有利地影响标记的可复用性和由多个车辆系统使用探测算法。 此 外， 对于在复杂交通状况的当地环境中的人造标记而言可以通过与技术无关的可探测性实 现很高的探测速率(Detektionsrate)。 说。

14、明书 2/5 页 4 CN 111289968 A 4 0024 所述标记例如可以具有能够从视频传感器的测量数据被特别简单地提取的结构。 例如， 所述标记可以具有一种形状或显著的形状， 例如具有限定的直径的球。 该直径例如可 以是50cm。 0025 此外， 用于雷达传感器和/或激光雷达传感器的使用的标记可以实施为能特别有 效地反射。 为此， 所述标记可以具有雷达反射镜(Radarspiegel)或者雷达反射器并具有射 束反射器。 0026 根据一个实施方式， 将所求取的标记与存储在控制器中或存储在车辆外部的数字 地图进行比较。 替代地或附加地， 在内部或外部存储的数字地图能够由控制器调用。 。

15、在此， 所述地图也可以存储在外部服务器单元中或者云中。 因此， 所述控制器可以访问至少一个 传感器的测量数据， 并且关于标记来分析评估所述测量数据。 0027 根据另一实施例， 在至少一个安全相关的区域中， 通过至少一个传感器来探测至 少四个标记。 根据构型而定， 一个或两个或三个标记能够足以用于通过控制器基于至少一 个传感器的测量数据进行精确定位。 0028 优选， 能够针对每个安全相关的区域同时或者说同步地求取所述标记。 因此， 可以 基于简单的技术手段提供稳健的三维位置确定。 0029 根据另一实施例， 所述至少一个标记能够这样安装在基础设施的一个位置上， 使 得所述标记同时由至少两个跨。

16、越车辆(fahrzeugbergreifend)的传感器探测。 0030 所述至少一个标记可以特别有利地被安置在基础设施的暴露位置上。 由此可以将 所述标记安装在能够由尽可能所有交通参与者通过传感器优化地扫描到的位置上。 0031 例如可以使用交通信号灯柱、 照明灯柱等用于将标记安装在基础设施内。 优选， 能 够借助可至少部分自动化运行的车辆的常用车载传感器来感测所述标记。 这种标记尤其可 以被不同的传感器同时探测到。 0032 在使用多个标记时， 这些标记优选相对彼此具有限定的间距， 使得对于每个安全 相关的区域能够由标记产生明确的独特图样。 所述标记之间的各个间距例如可以被用于区 分所述区。

17、域。 0033 根据另一实施例， 所述至少一个标记具有有源和/或无源的雷达反射器。 例如， 所 述标记可以具有三重反射镜(Tripelspiegel)， 该三重反射镜具有大的作用横截面和用于 雷达传感器的明确签名。 在此， 三重反射镜可以成型为多面状的(fassettenartig)。 0034 根据另一实施例， 所述标记具有至少一个光反射器。 该光反射器可以构型为猫眼， 并因此具有与方向无关的高反射率。 因此， 可以有效地反射激光雷达传感器的可见或不可 见的射束， 由此可以由激光雷达传感器探测所述标记。 0035 根据另一实施例， 所述标记具有至少一个几何形状和/或覆层。 由于该覆层可以提 。

18、高摄像机传感器的反射率和/或可见性。 尤其， 通过覆层可以产生相对于周围环境的高对比 度。 所述覆层可以以薄膜或漆层的形式实施。 标记的形状也可以有助于提高标记的可识别 性或者说可辨识性。 尤其， 由于标记的形状， 可以导致所述标记的独特的可识别性。 由此能 够在技术上简单地在数字地图中定位所述标记。 通过在数字地图中定位所述至少一个标 记， 可以为传感器或者说车辆分配一个明确的真实位置。 0036 在一个有利的构型中， 所述标记可以具有至少一个球， 所述球相对于周围环境具 有高对比度。 在此， 所述标记可以具有几何形状或者说几何图形， 该几何形状或者说几何图 说明书 3/5 页 5 CN 1。

19、11289968 A 5 形能够由控制器精确且明确地从照片或视频提取。 0037 根据另一实施例， 所述标记具有至少两个子标记， 其中， 至少一个子标记能够安装 在安全相关的区域中的行车道上。 由此可以将所述标记分为至少两个子标记。 因此， 例如可 以将雷达反射器装入到行车道中并且将激光雷达反射器定位在交通信号灯上。 由此， 明确 的辨识可以被简化。 此外， 可以因此通过常用的传感器简化子标记的识别。 0038 因此， 可以这样安装所述标记， 使得其能够借助任意的传感器技术来实现探测的 最低精度。 精度要求可以与预计交通事件有关。 标记优选可以安装在基础设施中， 使得所述 标记对于常用的车辆侧。

20、传感器而言不被遮挡。 在此， 在将标记布置在基础设施中时借助传 感器的相应打开角和作用范围来考虑扫描区域或者说观察区域。 附图说明 0039 下面， 根据强烈简化的示意图更详细地阐述本发明的优选实施例。 在此： 0040 图1示出根据一个实施方式的布置的示意图。 0041 图2示出根据一个实施方式的标记的示意图。 具体实施方式 0042 图1示出根据一个实施方式的布置1。 该布置1具有两个在交叉路口处行驶的车辆 2,4。 在此， 所述交叉路口是安全相关的或者说安全关键的区域6， 在该区域中必须保证车辆 2、 4的精确定位。 该交叉路口仅用作城市交通区域的一个实施例， 该实施例用于阐明所述方 法。

21、。 所述方法可以应用到任意其它城市和/或郊区交通区域上。 0043 根据一个实施例， 可以通过布置1阐明所述方法。 0044 车辆2,4具有传感器8,10。 第一车辆2具有雷达传感器8。 第二车辆4配备有激光雷 达传感器10。 0045 传感器8,10分别与控制器12能传输数据地连接。 因此， 控制器12可以读取并且分 析评估传感器8,10的测量数据。 控制器12可以由所述测量数据求取标记14和/或子标记16。 0046 控制器12具有集成的数字地图18。 该地图18包含所有标记14和子标记16。 因此， 由 传感器8,10的测量数据所求取的标记可以通过控制器12在数字地图18中被辨识和定位。。

22、 因 此， 可以在安全相关的区域6内为车辆2,4配属一个明确的位置。 能够与GPS传感器无关地并 因此稳健地求取该位置。 0047 根据该实施例， 标记14安装在交通信号灯20上。 子标记16布置在行车道22的边缘 上并且具有雷达反射器和光反射器， 这在图2中更详细地被说明。 0048 图2示出根据一个实施例的标记14的示意性俯视图。 0049 标记14具有用于可见光和不可见光的360 反射器24。 反射器24可以实施为猫眼或 逆反射器， 并且可以将激光雷达传感器10的入射射束朝射束源的方向反射回。 0050 此外， 标记14具有球26， 该球相对于安全相关的区域6具有高对比度， 并因此能够 。

23、优化地从未示出的摄像机传感器的测量数据被提取。 在此， 球26是一种具有限定的覆层的 几何形状， 该几何形状能够被摄像机传感器优化地识别出。 0051 为了使标记14能够被雷达传感器8探测到， 标记14具有雷达反射器28。 雷达反射器 28实施为无源雷达反射器28。 该雷达反射器28尤其构型为360 三重反射镜， 并因此可以从 说明书 4/5 页 6 CN 111289968 A 6 不同的方向被雷达传感器8探测到。 0052 根据该实施例， 标记14的各个组成部分24,26,28在竖直方向上布置成一排并且彼 此机械连接。 0053 根据当地情况， 标记14可以被分为至少一个子标记16。 在此， 子标记16可以具有所 述部件24,26,28中的至少一个。 0054 标记14和/或子标记16可以被定位在区域6的不同位置上。 优选， 标记14和/或子标 记16能够不受限制地被尽可能多的车辆探测到。 说明书 5/5 页 7 CN 111289968 A 7 图1 说明书附图 1/2 页 8 CN 111289968 A 8 图2 说明书附图 2/2 页 9 CN 111289968 A 9 。