CN113167584A - 用于提供变换参量的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法，方法用于提供针对车辆(10)的位置在第一坐标系(20)与第二坐标系(40)之间变换的变换参量。在一个步骤中，车辆(10)行经轨迹(11)。在另一个步骤中，在行经轨迹(11)期间借助第一位置检测系统(13)检测车辆(10)在第一坐标系(20)中的位置(12)并且借助第二位置检测系统(15)检测车辆在第二坐标系(40)中的位置。在另一个步骤中，基于车辆(10)的在坐标系(20，40)中所检测到的位置(12)并且基于轨迹(11)的至少一个几何参量推导出坐标系(20，40)之间的变换参量。

Description

用于提供变换参量的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于提供针对车辆位置在坐标系之间的变换的变换参量的一种方法和一种系统。本发明还涉及一种用于执行这种方法的控制装置。此外，本发明还涉及一种具有这种控制装置或这种系统的车辆。
背景技术
从DE 10 2016 108 446 A1中已知的是，借助安置在该运输车辆上的天线和固定地布置在行车道中的应答器来确定运输车辆的停留地点。借助布置在行车道路面中的应答器网络可以在应答器网络的空间范围内确定车辆的停留地点。
发明内容
本发明涉及一种方法，所述方法用于提供针对车辆在第一坐标系与第二坐标系之间的位置变换的变换参量。车辆在第一坐标系与第二坐标系之间的位置变换可以在获取变换参量的情况下包括将车辆的位置从第一坐标系变换到第二坐标系或反之亦然。除了第二坐标系之外，还可以考虑至少一个另外的坐标系，其中于是根据该方法可以为如此存在的至少三个坐标系中的两个坐标系成对地提供变换参量。
车辆的位置可以给出车辆在坐标系中的位置或地点。车辆的要变换的位置原则上可以是任何在车辆坐标系统中经限定的点，该点可以在车辆内部、在车辆上或者在车辆的周围环境中确定。车辆坐标系统可以是连接至车辆本身的坐标系或随车辆行驶的坐标系。此外，车辆的要变换的位置可以涉及确定的车辆参考点、例如车辆轴线的中心点。因此，车辆的要变换的位置可以涉及车辆当前的停留地点或沿已行经的或要行经的车辆轨迹的当前车辆位置。
该变换可以是具有四个变换参量的二维相似性变换。这四个变换参量可以包括旋转角度、平移矢量和比例因子，该平移矢量可以具有两个平移参量。比例因子可以预先给定，即例如大体上等于一。该变换也可以是具有至少五个变换参量的二维仿射变换。这些变换参量除了二维相似性变换的四个变换参量之外例如可以包括坐标系的坐标系轴之间的至少一个剪切角(Scherwinkel)作为另一个变换参量。
第一坐标系可以是本地坐标系(例如应答器坐标系或应答器网栅)，并且第二坐标系可以是全局坐标系(例如卫星导航坐标系)，反之亦然。全局坐标系还可以被称为上级坐标系。术语“本地”、“全局”或“上级”在此可以被理解为在其空间范围的意义上分层级地用于车辆的对应的位置确定。因此，本地坐标系中的位置确定可能是限于本地的，而全局坐标系中的位置确定可以基本上在空间上不受限制。术语“本地”、“全局”或“上级”也可以在功能上进行理解，其中本地坐标系能够覆盖全局坐标系在位置确定中的空缺。因此，例如作为本地位置检测系统的应答器系统可以在建筑物中补偿作为全球位置检测系统的卫星定位系统的不可用性。因此，坐标系中的一个坐标系还可以是室内坐标系，而坐标系中的另一个坐标系可以是室外坐标系。
车辆原则上可以是任何车辆，其中该车辆可以是能够被设计成用来运输集装箱、物料或货物的有轨车辆或无轨车辆。因此，车辆可以是运输车辆。替代性地或附加地，车辆可以是作业车辆，例如该车辆可以是建筑机器。车辆例如可以在集装箱港口、火车站、工厂地区、工厂车间和/或施工场地行驶，其中车辆还可以从这些地点中的一个地点驶向这些地点中的另一个地点。
作为一个步骤，方法包括车辆行经轨迹。在此，车辆可以在街道、可驶过的地面或其他任何固定的表面上行驶。轨迹的行经可以自动化或以远程控制的方式或手动地由驾驶员来执行。轨迹可以在其几何形状方面被预先给定。替代于此，轨迹可以具有大体上任意可行经的几何形状。因此，行经该轨迹可以包括车辆驶过该轨迹或车辆在轨迹上行驶。换言之，轨迹可以包括车辆的预先确定的或实际所行驶的行驶路径。在行经该轨迹时可以忽略坡度以及因此车辆的高度信息。
在方法中可以提供关于轨迹的几何信息。几何信息原则上可以涉及轨迹的任意的几何形状。几何信息可以包括轨迹的至少一个几何参量或几何元素。提供关于轨迹的几何信息或几何参量可以作为另外的步骤在车辆行经该轨迹的步骤之前、期间和/或之后来执行。换言之，可以在该方法中提供关于仍要行经的轨迹或关于已经行经的轨迹的几何信息。因此，提供几何信息可以包括预先给定几何信息并且/或者获取几何信息。推导变换参量可以以提供几何信息为基础。
作为另一个步骤，方法包括在行经轨迹期间借助第一位置检测系统检测车辆的在第一坐标系中位置。第一位置检测系统例如可以是用于检测车辆在应答器坐标系中的位置的应答器系统。该应答器系统为了检测车辆位置而可以具有布置在车辆上的天线和布置在行车道路面上的应答器网络、尤其RFID网络。
作为另一个步骤，方法包括在行经轨迹期间借助第二位置检测系统检测车辆在第二坐标系中的位置。第二位置检测系统例如可以是用于检测车辆在卫星导航坐标系中的位置的卫星导航系统。卫星导航系统可以是基于GNSS信息的系统。卫星导航系统可以具有布置在车辆上的用于卫星信号的接收器(例如GNSS天线)。
这些位置检测系统中的至少一个位置检测系统还可以检测车辆沿已行经的轨迹在坐标系中的方向或取向。方向或取向还可以从至少两个所检测到的位置推导出或者直接关于位置进行检测。为此例如可以在车辆上布置有偏转传感器。因此，位置检测系统可以是给出位置和方向的系统。
作为另一个步骤，方法包括基于车辆的在坐标系中所检测到的位置并且基于轨迹的至少一个几何参量推导出坐标系之间的变换参量。坐标系之间的变换参量由此可以基于所检测到的位置和/或几何参量来计算。所检测到的位置为此可以作为控制点(Passpunkte)或相对应的点来用以计算变换参量。替代性地或附加地，几何参量可以作为相对应的几何对象来用以计算变换参量。
推导出变换参量还可以包括针对可以基于车辆的所检测的位置而推导出的变换参量的校正或改进。针对这种校正或改进可以考虑轨迹的至少一个几何参量。因此，该至少一个几何参量也可以用作用于推导出变换参量的附加信息。除此之外还可以考虑车辆的在两个坐标系中检测到的方向或取向，用以推导出变换参量。
在本发明的范围内，可以基于离散的位置信息和/或可行经的轨迹的几何特性来计算出有关两个坐标系之间的车辆位置变换的变换参量。通过使用几何参量、例如轨迹的几何曲线参量，除了坐标系之间的平移和旋转之外还可以推导出坐标系之间的失真(Verzerrungen)和比例缩放。因此可以本地校正基于所检测到的位置推导出的变换参量。换言之，通过考虑几何轨迹参量才可以确定和校正坐标系之间的张成(Spannungen)，这种张成不能仅基于检测到的位置来揭示。因此可以改善坐标系的叠加。因此，在本发明的范围内可以通过如下方式改进可推导的变换参量的质量，即，可以将另外的呈轨迹的几何参量形式的变换元素添加至变换参量的基于位置的推导。
因此，有利的方面可以被看作是：在位置检测系统之间进行变换时或者在交替考虑不同的或不同数量的位置检测系统时在对车辆进行导航的情况下(为此目的可以使用变换参量)，可以大体上无跳跃或平稳地在行驶期间实现不同坐标系之间的转换。在不可用或系统变换的情况下，因此在避免纵向和横向跳跃或对行驶方向进行校正的情况下可以基于各种系统来实施在行驶期间进行的导航。因此可以在进行这种变换或转换的情况下避免不期望的车辆反应(即车辆在不同系统之间进行转换时的假定的位置变化和方向变化)。
例如当车辆从空旷路段向建筑物屋顶下方行驶时，才需要系统转换，在此虽然可以以应答器系统实现导航，但是却由于卫星信号被该建筑物屋顶遮挡而无法以卫星导航系统实现导航。于是可能需要基于推导出的这些系统之间的变换参量而在卫星导航系统与应答器系统之间进行转换。
在方法的一个实施方式中，所述推导出变换参量的步骤包括基于所述车辆的、在所述坐标系中在行经所述轨迹期间所检测到的位置来确定或检测至少一个几何参量。在这个实施方式的范围内，所述推导出变换参量的步骤还包括将所述至少一个确定的或检测到的几何参量与所述轨迹的至少一个几何参量进行比较。因此，轨迹的预先给定的或获取的几何参量可以与所检测到的几何参量进行比较，该所检测到的几何参量能够从可以沿着该轨迹检测到的位置推导出。在这两个坐标系中所检测到的几何参量例如可以是所检测到的几何曲线，这些几何曲线以所检测的车辆位置的内插为基础。可以在行驶期间或者“在线”或者在行经轨迹之后或者以后处理执行该比较。
轨迹几何形状或几何参量可以在这两个坐标系中借助相应的位置检测系统来检测并且与该轨迹的至少一个已知的几何参量进行比较。于是借助相应的位置检测系统进行的位置检测是可以基于这种比较而可校正或可校准的。通过比较借助两个位置检测系统所检测到的轨迹几何形状，可以确定并且校正两个位置检测系统之间的相对偏差或间隙(Klaffungen)。通过对借助位置检测系统之一所检测到的轨迹几何形状与预先给定的轨迹几何形状进行比较，可以确定并且校正绝对偏差或系统位置误差。
作为另一个步骤，方法的另一个实施方式包括预先给定车辆要行经的轨迹。预先给定的轨迹原则上可以具有任意的几何形状。因此，可以在行经轨迹之前预先给定该轨迹的几何曲线。沿着轨迹还可以预先给定可行经的路径点，这些路径点的位置可以是在这些坐标系中的至少一个坐标系中确定的。沿着预先给定的几何曲线并且/或者在这种路径点处，可以借助位置检测系统来检测车辆在坐标系中的位置。可以在行驶过程中或者在行驶中断时检测位置。因此，行经预先给定的轨迹可以包括车辆被迫沿着该轨迹行驶。
根据这个实施方式，可以基于所述轨迹的至少一个预先给定的几何参量来执行所述推导出变换参量的步骤。因此，可以将借助位置检测系统所检测到的轨迹几何形状与预先给定的轨迹几何形状进行比较。预先给定的轨迹几何形状因此也可以具有参考几何形状或理论几何形状，并且所检测到的轨迹几何形状可以具有实际几何形状。
在方法的另一个实施方式中，基于交通线路预先给定要行经的轨迹。交通线路可以具有车辆可以沿其行驶的、带有预先给定的几何形状的交通线路。替代性地或附加地，能够沿着交通线路确定车辆可以在其间运动的路径点。在这些路径点处，例如可以在行车道表面存在针对车辆车轮的凹陷，以便借助这些凹陷在预先给定的位置可重复地定位车辆。整个交通线路的几何形状和/或各个路径点的方位可以被限定为几何参量并且用作推导出变换参量的基础。
根据这个实施方式，行经该轨迹的步骤可以通过驶过交通线路来执行。车辆可以沿着交通线路以有轨或无轨的方式运动。车辆可以自己沿着交通线路移动或者被使得沿着这个交通线路移动。因此，行经该轨迹可以包括校准行驶以确定在位置检测系统进行位置检测时它们之间的偏差。
根据这个实施方式，可以基于所述轨迹的通过所述交通线路预先给定的至少一个几何参量来执行所述推导出变换参量的步骤。交通线路的基于所检测到的位置而经确定的几何形状可以与预先给定的几何形状进行比较。根据所确定的几何形状与预先给定的几何形状的适配可以推导出校正参量或变换参量。
在方法的另一个实施方式中，基于车辆控制参量预先给定要行经的轨迹。车辆控制参量可以是通过用该参量控制车辆而产生确定的轨迹几何形状的任何参量。在控制参量与所产生的轨迹几何形状之间可以存在明确的功能关系。
车辆控制参量可以是用于控制车辆的转向系统的控制参量。这种控制参量例如可以是转向角度，该转向角度可以引起具有确定的曲率或确定的转弯半径的转弯行驶。因此，转向角度可以间接地预先给定该曲率来作为几何参量。转向角度例如可以是最大转向角度，该最大转向角度可以以自动化或手动的方式实现。在沿着轨迹行驶期间可以使不改变的转向角度保持恒定。因此，车辆可以行经具有经限定的直径的经限定的圆弧。在行驶速度较低时，可以以较高的重复精度来行经该圆弧。
根据这个实施方式，可以基于所述轨迹的由所述车辆控制参量预先给定的至少一个几何参量来执行所述推导出变换参量的步骤。
作为另一个步骤，方法的实施方式包括获取车辆已行经的轨迹。因此，可以在行经轨迹期间或之后获取该轨迹的几何曲线。还可以获取沿轨迹已行经的路径点，这些路径点的位置可以是在这些坐标系中的至少一个坐标系中确定的。沿着所获取的几何曲线并且/或者在这种路径点处，可以借助位置检测系统来检测车辆在这些坐标系中的位置。因此，行经预先给定的轨迹原则上可以包括车辆沿所获取的实际轨迹几何形状任意地行驶。
根据这个实施方式，可以基于所述轨迹的至少一个所获取的几何参量来执行所述推导出变换参量的步骤。在此，借助位置检测系统所检测到的轨迹几何形状可以与所获取的轨迹几何形状进行比较。所获取的轨迹几何形状在此可以并非借助位置检测系统之一来获取，而是可以借助另一个检测系统来获取。该另一个检测系统可以是与这两个位置检测系统无关的位置检测系统。因此，借助该检测系统所获取的、已行经的轨迹几何形状可以具有理论几何形状并且借助位置检测系统所检测到的轨迹几何形状可以具有实际几何形状。
作为另外的步骤，方法的另一个实施方式包括使已行经的轨迹可视化，其中从所述可视化的轨迹推导出所述已行经的轨迹的至少一个几何参量。轨迹可以被可视化在行车道表面上。为此，可以将轨迹以可见的方式传递到行车道表面上。这种传递例如可以用着色物质实现在车轮或行车道表面上。作为轨迹的可视化，例如可能由于在其上滚动的车轮而导致行车道表面发生颜色变化或塑性变形。轨迹到行车道上的传递还可以借助为此在车辆上设置的可视化装置来执行，该可视化装置可以改变行车道上的可视化物质或者可以将可视化物质施加到行车道上。在最简单的实施方式中，为此可以设置刷子，该刷子可以将颜料施加到行车道上。替代性地或附加地，可以基于发光的部件(例如车灯)来执行可视化。在此，可以跟踪发光部件所经过的路径。例如相机系统可以跟踪发光部件的运动。于是可以测量可视化的轨迹的几何形状并且由此可以推导出几何参量。可视化的轨迹的测量可以在行车道上或者借助基于相机图像的评估单元来进行。
方法的另一个实施方式包括在测量技术意义上检测已行经的轨迹，其中从所述在测量技术意义上检测到的轨迹推导出所述已行经的轨迹的至少一个几何参量。车辆在行经该轨迹期间的运动可以借助测量系统来检测。例如可以借助跟踪系统来跟踪车辆，其中例如视距仪可以跟踪布置在车辆上的棱镜。还可以借助另一种测量系统(例如相机系统或基于激光扫描的测量系统)来跟踪车辆，以便由此确定车辆所经过的轨迹的几何形状。因此，除了车辆所驶过的轨迹的几何形状之外，还可以沿所驶过的轨迹在测量技术意义上检测各个车辆位置和车辆取向。
在方法的另一个实施方式中，在车辆行经轨迹的步骤中检测在行经轨迹时以其控制该车辆的车辆控制参量。于是可以从所述检测到的车辆控制参量推导出所述已行经的轨迹的至少一个几何参量。可以不是预先给定所描述的预先给定的车辆控制参量，而是可以获取该车辆控制参量并且由此推导出轨迹几何形状。因此，例如可以根据所记录的转向角度曲线将轨迹的曲率曲线并且进而由此将该轨迹的局部曲线确定为几何参量。除了转向角度曲线之外，还可以检测车辆速度曲线。于是可以从转向角度曲线或这两个曲线推导出所行驶的轨迹。替代性地或附加地，所行驶的轨迹可以基于存在于车辆上的加速度传感器或里程传感器来检测。
作为另一个步骤，方法的实施方式包括借助测量系统来测量要行经的或已行经的轨迹的几何形状。可以基于所述测量到的几何形状来推导出所述已行经的轨迹的至少一个几何参量。因此可以测量出限定几何参量的几何形状。由此就可以测量预先给定的或获取的轨迹几何形状。替代性地或附加地，还可以测量轨迹几何形状的不在其上的几何参考点。如果轨迹具有圆弧或圆，则例如可以测量关于轨迹的圆心点和/或切点，以便间接确定轨迹几何形状。几何参量的测量还可以包括将轨迹几何形状整合或附加到上级坐标系上。针对该测量可以使用视距仪或经纬仪。上级坐标系可以是上级精度系统。上级系统例如可以是例如官方坐标系、工厂坐标系、港口坐标系或施工场地坐标系。因此可以通过将轨迹嵌入到这种系统中来建立与上级系统的联系。
在方法的另一个实施方式中，所述轨迹具有至少一个弯曲的区段。几何参量可以包括轨迹的弯曲区段的至少一个几何曲线参量。几何曲线参量可以是轨迹的曲率或曲率半径倒数。因此，能够将可以根据借助位置检测系统相应所检测到的在相应的坐标系中的位置而推导出的曲率与作为参考变量的几何曲线参量进行比较。因此，借助位置检测系统进行位置检测之间的失真可以获得补偿或者与几何曲线参量相匹配。
在方法的另一个实施方式中，所述轨迹具有圆锥截面曲线的至少一个区段。轨迹可以是直线、圆弧、圆、椭圆并且/或者可以是卵形的。此外，轨迹还可以具有抛物线和/或双曲线。除了这种圆锥截面曲线之外，轨迹例如还可以具有回旋曲线或正弦曲线作为轨迹元素。
在方法的另一个实施方式中，可行经的轨迹具有带有圆弧的区段。圆弧形的轨迹段或具有恒定曲率的转弯行驶可以以恒定地预先给定的或受控的转向角度实现。在相应的坐标系中能够从可以借助位置检测系统检测的至少三个位置推导出相应的圆弧并且将该相应的圆弧与圆弧形的轨迹段进行比较。替代性地或附加地，还可以推导出在相应的坐标系中的相应的圆心点和相应的圆半径并且将该圆心点和圆半径与圆弧形的轨迹段进行比较。因此，可以使用圆弧的圆度作为用于校正借助位置检测系统之一进行的位置检测的校正量度。
在方法的另一个实施方式中，可行经的轨迹具有带有直线区段的区段。可以以预先给定的或经控制的且直地定向的转向角实现直的轨迹段或无弯的直线行驶。在相应的坐标系中能够从可以借助位置检测系统确定的至少两个位置推导出相应的直线区段并且将该直线区段与轨迹的直线区段进行比较。这两个位置可以限定轨迹的起始点和终点。因此，直线区段的线性可以用作校正量度。
本发明还涉及一种控制装置，该控制装置被配置成用于执行所述方法的根据其实施方式之一的步骤。
此外，本发明还涉及一种变换系统，该变换系统用于提供针对车辆在第一坐标系与第二坐标系之间的位置变换的变换参量。变换系统可以布置在车辆上。变换系统也可以与车辆进行通信并且并非布置在车辆上。
变换系统具有用于提供关于车辆所可以行驶的轨迹的几何参量的提供器。提供器可以具有用于预先给定关于要行驶的轨迹的几何参量的参量预定单元。替代性地或附加地，提供器可以具有用于获取已行经的轨迹的几何信息的参量获取单元。提供器可以被配置成用于预先给定并且/或者获取该至少一个所描述的几何参量。
变换系统还具有用于检测车辆沿可行经的轨迹在第一坐标系中的位置的第一位置检测系统。变换系统还具有用于检测车辆沿可行经的轨迹在第二坐标系中的位置的第二位置检测系统。第一位置检测系统和/或第二位置检测系统可以部分地或者大体上完全布置在车辆上。替代性或附加地，第一位置检测系统和/或第二位置检测系统还可以布置在车辆外部并且检测车辆的相应位置。
变换系统还具有计算单元，所述计算单元用于基于所述车辆的、在所述第一坐标系和所述第二坐标系中可检测的位置并且基于在所述轨迹方面可提供的几何参量来推导出所述第一坐标系与所述第二坐标系之间的变换参量。
在变换系统的一个实施方式中，提供器是车辆为了行经该轨迹而可以驶过的路段。路段例如可以是在港口地区或施工场地铺设的行车道，车辆可以以预先给定的轨迹几何形状在该行车道上行驶。该至少一个几何参量是可以如所描述地预先给定的。在变换系统的一个实施方式中，提供器是由车辆行经的轨迹的可视化器。可视化器可以固定地布置在车辆上或者可以暂时布置在车辆上，以使可行驶的轨迹几何形状可视化。该至少一个几何参量是可以如所描述地获取的。
本发明还涉及一种车辆，该车辆具有控制装置或变换系统。车辆可以被设计为可自主操作的车辆。
附图说明
图1以俯视图示意性地示出车辆和轨迹以阐述用于提供变换参量的方法和变换系统。
图2以俯视图示意性地示出车辆和另一个轨迹以用进一步阐述用于提供变换参量的方法和变换系统。
图3以俯视图示意性地示出车辆和另一个轨迹以用进一步阐述用于提供变换参量的方法和变换系统。
图4以俯视图示意性地示出车辆和另一个轨迹以用进一步阐述用于提供变换参量的方法和变换系统。
图5以俯视图示意性地示出车辆和另一个轨迹以用进一步阐述用于提供变换参量的方法和变换系统。
图6以一个实施方式示出图1至图5的车辆。
图7以一个实施方式示出用于执行方法的方法步骤的流程图。
图8以另一个实施方式中示出用于执行方法的方法步骤的流程图。
具体实施方式
在图1中示出了车辆10，该车辆行经弯曲的轨迹11。车辆10在此在第一坐标系20和第二坐标系40中运动。轨迹11的弯曲的曲线是区段式的并且交替地向左和向右弯曲。
在行经轨迹11时，布置在车辆10上的第一位置检测系统(未示出)检测第一坐标系20中的、示例性示出的车辆位置12。布置在车辆10上的第二位置检测系统(未示出)检测第二坐标系40中的车辆位置12。为此在车辆坐标系统中已知位置检测系统之间的偏置，以便检测相对应的位置12。示例性示出的车辆位置12涉及沿着轨迹11的曲率最大值，即涉及在相应的向左弯曲或向右弯曲的轨迹段中具有最大曲率的轨迹点。
从相应的在两个坐标系20、40中所检测到的车辆位置12推导出轨迹11的借助位置检测系统检测到的几何曲线并且将该几何曲线与车辆10已行经的轨迹11进行比较。几何曲线是相应地通过基于所检测到的车辆位置12进行内插来推导出的。实际轨迹11是预先给定的或获取该实际轨迹。实际轨迹11为此例如是从车辆10的所检测到的转向角度曲线推导出的。
轨迹11的几何参量是其曲率曲线。第一坐标系20与第二坐标系40之间的变换参量于是是从在两个坐标系20、40中检测到的车辆位置12或者轨迹11的由此在坐标系20、40中推导出的几何曲率曲线与轨迹11的实际曲率曲线的重叠推导出的。
在图2中示出行经圆弧32的车辆10。车辆10在此在第一坐标系20和第二坐标系40中运动。在行经轨迹11时在两个坐标系20、40中由两个位置检测系统所检测到的车辆位置12涉及沿着轨迹11的圆形的点，即涉及关于所行经的圆弧32的圆心点33具有相同半径的轨迹点。
轨迹11的几何参量是圆弧曲线。将根据相应的在两个坐标系20、40中所检测到的车辆位置12的、轨迹11的借助位置检测系统所检测到的圆弧形曲线与实际上车辆10已行经的圆弧形轨迹11进行比较。实际轨迹11是预先给定的或获取该实际轨迹。实际轨迹11为此例如从车辆10的所检测到的转向角度曲线推导出，该转向角度曲线根据最大转向角度获得。
在图3中示出了行经椭圆区段36的车辆10。车辆10在此在第一坐标系20和第二坐标系40中运动。在行经轨迹11时在两个坐标系20、40中由两个位置检测系统所检测到的车辆位置12涉及沿着轨迹11的椭圆的点，即涉及关于椭圆中心点38并且关于椭圆区段36的椭圆焦点37所限定的轨迹点。所示出的车辆位置12涉及沿着轨迹11的曲率最大值和曲率最小值，即涉及具有最大曲率和最小曲率的轨迹点。
轨迹11的几何参量是椭圆形的曲率曲线。将根据相应的在两个坐标系20、40中所检测到的车辆位置12的、轨迹11的借助位置检测系统所检测到的椭圆形曲线与实际上车辆10已行经的椭圆形的轨迹11进行比较。实际轨迹11是预先给定的或获取该实际轨迹。实际轨迹11为此例如从已知的路段曲线(未示出)推导出，该路段曲线预先给定了椭圆形的轨迹曲线。
在图4中示出了行经直线区段52的车辆10。车辆10在此在第一坐标系20和第二坐标系40中运动。在行经轨迹11时在两个坐标系20、40中由两个位置检测系统所检测到的车辆位置12涉及直线区段52的起始点和终点。
轨迹11的几何参量是直线型曲线。将根据相应的在两个坐标系20、40中所检测到的车辆位置12的、轨迹11的借助位置检测系统所检测到的直的几何曲线与实际上车辆10已行经的直线的轨迹11进行比较。实际轨迹11是预先给定的或获取该实际轨迹。实际轨迹11为此例如从已知的路段曲线(未示出)推导出，该路段曲线预先给定了直线的轨迹曲线。
在图5中示出了行经轨迹11的车辆10，该轨迹具有由圆弧32和直线区段52形成的区段。车辆10在此在第一坐标系20和第二坐标系40中运动。在行经轨迹11时在两个坐标系20、40中由两个位置检测系统所检测到的车辆位置12涉及圆弧32与直线区段52之间的转换点并且涉及圆弧32的相应的点。
轨迹11的几何参量是各个轨迹区段的相应直线型曲线和圆弧形曲线。将根据相应的在两个坐标系20、40中所检测到的车辆位置12的、轨迹11的借助位置检测系统所检测到的几何曲线与实际上车辆10已行经的轨迹11进行比较。实际轨迹11是预先给定的或获取该实际轨迹。实际轨迹11为此例如从已知的路段曲线(未示出)推导出，该路段曲线预先给定了直线的轨迹曲线。
在图6中示意性地示出车辆10。车辆10具有变换系统100。变换系统100具有提供器80，该提供器在此在一个实施方式中是车辆10的转向系统82。转向系统82对车辆10的车轮84进行定向并且在此提供车辆10的当前转向角度。由于车轮84的这种定向和转向，车辆10可以沿着所示出的轨迹11行驶。从当前转向角度可以推导出实际上所行驶的轨迹11的曲率并且因此推导出这个轨迹本身。
变换系统100还具有第一位置检测系统13和第二位置检测系统15，这两个位置检测系统在相应的坐标系20、40中检测车辆位置12和轨迹11的曲线。位置检测系统13、15被定位在车辆10上的车辆坐标系统60中。车辆位置12和轨迹11涉及车辆坐标系统60的原点。计算单元92与两个位置检测系统13、15并且与转向系统82或提供器80相连接，以便如所描述地推导出变换参量。
控制装置90包括计算单元92，以便执行用于推导出变换参量的方法步骤。为此，控制装置90还与两个位置检测系统13、15并且与转向系统82以及提供器80相连接。
在图7中以时间顺序示出了实施方式的方法步骤S1、S2、S3、S5，该实施方式用于执行提供针对车辆位置12在坐标系的20、40之间的变换的变换参量的方法。
在第一步骤S1中，预先设定在图1至图5中描述的轨迹11中的一个轨迹。在图1至图5中描述的轨迹11也可以部分地、重复地或以组合的方式来预先给定。在第二步骤S2中，行经在步骤S1中预先给定的轨迹11。在第二步骤S3中，在行经轨迹11时检测示例性地在图1至图5中示出的车辆位置12并且因此检测轨迹11的几何曲线。在第一子步骤S3a中，借助第一位置检测系统13在第一坐标系20中以第一位置检测来检测车辆位置12和轨迹11的几何曲线。在第二子步骤S3b中，借助第二位置检测系统15在第二坐标系40中以第二位置检测来检测车辆位置12和轨迹11的几何曲线。在第四步骤S5中，由此如所描述地推导出变换参量。
在图8中以时间顺序示出了另一个实施方式的方法步骤S2、S3、S4、S5，该另一个实施方式用于执行提供针对车辆位置12在坐标系的20、40之间的变换的变换参量的方法。
在第一步骤S2中，行经在图1至图5中描述的轨迹11中的一个轨迹。在第二步骤S3中，根据子步骤S3a、S3b在行经轨迹11时检测示例性地在图1至图5中示出的车辆位置12并且因此检测轨迹11的几何曲线。在第三步骤S4中，如所描述地获取在步骤S2中已行经的实际轨迹11。在第四步骤S5中，由此如所描述地推导出变换参量。
附图标记清单
10 车辆
11 轨迹
12 车辆位置
13 第一位置检测系统
15 第二位置检测系统
20 第一坐标系
32 圆弧
33 圆中心点
36 椭圆区段
37 椭圆焦点
38 椭圆中心点
40 第二坐标系
52 直线区段
80 提供器
82 转向系统
90 控制装置
92 计算单元
100 变换系统
S1 预先设定轨迹
S2 行经
S3 位置检测
S3a 第一位置检测
S3b 第二位置检测
S4 获取轨迹
S5 推导出变换参量

Claims (15)

1.一种方法，所述方法用于提供针对车辆(10)的位置在第一坐标系(20)与第二坐标系(40)之间的变换的变换参量，所述方法具有以下步骤：
所述车辆(10)行经(S2)轨迹(11)；
在行经所述轨迹(11)期间借助第一位置检测系统(13)检测(S3a)所述车辆(10)在所述第一坐标系(20)中的位置(12)；
在行经所述轨迹(11)期间借助第二位置检测系统(15)检测(S3b)所述车辆(10)在所述第二坐标系(40)中的位置(12)；以及
基于所述车辆(10)的在所述坐标系(20，40)中所检测到的位置(12)并且基于所述轨迹(11)的至少一个几何参量来推导出(S5)所述坐标系(20，40)之间的变换参量。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中所述推导出(S5)变换参量的步骤包括：
基于所述车辆(10)的、在行经所述轨迹(11)期间在所述坐标系(20，40)中所检测到的位置(12)来确定至少一个几何参量；以及
将所确定的至少一个几何参量与所述轨迹(11)的至少一个几何参量进行比较。
3.根据权利要求1或2所述的方法，具有以下步骤：
预先给定(S1)所述车辆(10)要行经的轨迹(11)，
其中基于所述轨迹(11)的至少一个预先给定的几何参量来执行所述推导出(S5)变换参量的步骤。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中
基于交通线路预先给定要行经的轨迹(11)，
所述行经(S2)所述轨迹(11)的步骤包括驶过所述交通线路，并且
基于所述轨迹(11)的通过所述交通线路预先给定的至少一个几何参量来执行所述推导出(S5)变换参量的步骤。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中
基于车辆控制参量预先给定要行经的轨迹(11)，
在所述行经(S2)所述轨迹(11)的步骤中在考虑所述车辆控制参量的情况下控制所述车辆(10)，并且
基于所述轨迹(11)的通过所述车辆控制参量预先给定的至少一个几何参量来执行所述推导出(S5)变换参量的步骤。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，具有以下步骤：
获取(S4)由所述车辆(10)行经的轨迹(11)，
其中基于所述轨迹(11)的至少一个所获取的几何参量来执行所述推导出(S5)变换参量的步骤。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，具有以下步骤：
使已行经的轨迹(11)可视化，
其中从所述可视化的轨迹(11)推导出所述已行经的轨迹(11)的至少一个几何参量。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，具有以下步骤：
在测量技术意义上检测已行经的轨迹(11)，
其中从所述在测量技术意义上检测到的轨迹(11)推导出所述已行经的轨迹(11)的至少一个几何参量。
9.根据前述权利要求之一所述的方法，其中
在所述车辆(10)行经(S2)轨迹(11)的步骤中检测在行经所述轨迹(11)期间以其控制所述车辆(10)的车辆控制参量，并且
其中从所述检测到的车辆控制参量推导出所述已行经的轨迹(11)的至少一个几何参量。
10.根据前述权利要求之一所述的方法，具有以下步骤：
借助测量系统来测量要行经的或已行经的轨迹(11)的几何形状，其中
基于所述测量到的几何形状来推导出所述已行经的轨迹(11)的至少一个几何参量。
11.根据前述权利要求之一所述的方法，其中
所述轨迹(11)具有至少一个弯曲的区段。
12.根据前述权利要求之一所述的方法，其中
所述轨迹(11)具有圆锥截面曲线的至少一个区段。
13.一种控制装置(90)，所述控制装置被配置成用于执行根据前述权利要求之一所述的方法步骤。
14.一种变换系统(100)，所述变换系统用于提供针对车辆(10)的位置在第一坐标系(20)与第二坐标系(40)之间的变换的变换参量，所述变换系统具有：
提供器(80)，所述提供器用于提供关于可由所述车辆(10)行驶的轨迹(11)的几何参量；
第一位置检测系统(13)，所述第一位置检测系统用于检测所述车辆(10)沿所述可行驶的轨迹(11)在所述第一坐标系(20)中的位置(12)；
第二位置检测系统(15)，所述第二位置检测系统用于检测所述车辆(10)沿所述可行驶的轨迹(11)在所述第二坐标系(40)中的位置(12)；以及
计算单元(92)，所述计算单元用于基于所述车辆(10)的、在所述第一坐标系(20)和所述第二坐标系(40)中可检测的位置(12)并且基于在所述轨迹(11)方面可提供的几何参量来推导出所述第一坐标系(20)与所述第二坐标系(40)之间的变换参量。
15.一种车辆(10)，
所述车辆具有根据权利要求13所述的控制装置(90)或根据权利要求14所述的变换系统(100)。
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