DE102017116088A1

DE102017116088A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Abschätzen einer Position eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102017116088A1
Application number: DE102017116088.4A
Authority: DE
Inventors: Min Wook SEO; Dae Hie HONG; Yun Sik Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp; Korea University Research and Business Foundation
Current assignee: Hyundai Motor Co; Korea University Research and Business Foundation; Kia Corp
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2018-06-14
Anticipated expiration: 2037-07-19
Also published as: KR20180068711A; US10276047B2; KR102529903B1; DE102017116088B4; US20180165960A1; CN108225339A

Abstract

Eine Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung (100) kann aufweisen: eine Positionsabschätzeinrichtung, welche eingerichtet ist, um Objekte, welche durch einen Sensor eines Fahrzeugs erkannt werden und sich in der Umgebung des Fahrzeugs befinden, in einer Parkplatzkarte zu kartographieren und um eine Position des Fahrzeugs basierend auf das Fahrzeug betreffende Bewegungsinformationen abzuschätzen, eine Gewichtungsfestlegeeinrichtung, welche eingerichtet ist, um eine Kartographierungsgenauigkeit der Objekte unter Verwendung der Erfassungsergebnisse einer Landmarke vorherzusagen, welche durch den Sensor in der Parkplatzkarte kartographiert wird, und um einem jeden erfassten Punkt, welcher zu einem Punkt von Interesse eines jeden Objekts korrespondiert, basierend auf der vorhergesagten Kartographierungsgenauigkeit der Objekte eine Gewichtung zuzuordnen, und eine Positionskorrektureinrichtung, welche eingerichtet ist, um die abgeschätzte Position des Fahrzeugs unter Verwendung jedes gewichteten erfassten Punkts zu korrigieren.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2016-0170668 , eingereicht am 14. Dezember 2016, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abschätzen (z.B. Veranschlagen) einer Position eines Fahrzeugs (z.B. Kraftfahrzeugs).
Beschreibung der bezogenen Technik
Ein Parksteuerungssystem eines Fahrzeugs ermittelt eine Position des Fahrzeugs unter Verwendung einer Karte eines korrespondierenden Parkplatzes und speichert einen Parkbereich, um das Fahrzeug zu parken, wenn auf den Parkplatz eingefahren wird.
Als ein Beispiel stimmt das Parksteuerungssystem eine Struktur des Parkplatzes, bspw. eine Säule oder einen Stellplatz, mit der Karte des Parkplatzes ab, um eine gegenwärtige Position des Fahrzeugs zu ermitteln.
Jedoch kann es in einem Fall, in welchem ein anderes Fahrzeug auf dem Stellplatz die Linien des Stellplatzes verdeckt oder die Säule des Parkplatzes durch ein anderes auf dem Parkplatz geparktes Fahrzeug verdeckt ist, für das Parksteuerungssystem schwierig sein, den Stellplatz oder die Säule zu erkennen, und deshalb ist es beim Parken nicht einfach, die Karteninformationen zu verwenden, welche den Parkplatz betreffen.
In eine Fall, in welchem das Parksteuerungssystem versagt, den Stellplatz oder die Säule zu erkennen, da diese verdeckt sind, extrahiert das Parksteuerungssystem einen Mittelpunkt eines anderen Fahrzeugs, welches auf dem Stellplatz geparkt ist, um das extrahierte Ergebnis mit Informationen abzustimmen, welche den Stellplatz betreffen. Jedoch parken in vielen Fällen andere Fahrzeug nicht genau auf dem Stellplatz, weshalb beim Abschätzen der gegenwärtigen Position auf der Karte des Parkplatzes unter Verwendung des Mittelpunkts eines anderen Fahrzeugs im Parksteuerungssystem ein Fehler auftritt.
Die in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollen nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann schon bekannt ist.
Erläuterung der Erfindung
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abschätzen (z.B. Veranschlagen) einer Position eines Fahrzeuges (z.B. eines Kraftfahrzeugs) bereitzustellen, welche eingerichtet sind zum Erfassen einer genauen Position des Fahrzeugs auf einem Parkplatz durch Abschätzen der Position des Fahrzeugs basierend auf einer Fahrstrecke auf dem Parkplatz und einem Lenkwinkel des Fahrzeugs, Erfassen einer Säule, eines Stellplatzes und eines geparkten Fahrzeuges, usw. unter Verwendung eines Sensors, um das erfasste Objekt auf einer Parkplatzkarte zu kartographieren, Zuordnen einer Gewichtung zum kartographierten Objekt basierend auf einer Kartographiergenauigkeit des kartographierten Objekts und Abschätzen der Position des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der zugeordneten Gewichtung.
Die technischen Probleme, die vom vorliegenden erfinderischen Konzept gelöst werden, sind nicht auf die zuvor genannten Probleme beschränkt, und irgendwelche anderen technischen Probleme, welche hier nicht genannt sind, werden durch den Fachmann, welchen die Erfindung betrifft, von der folgenden Beschreibung klar verstanden werden.
Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann eine Fahrzeugposition-Abschätz- bzw. Veranschlagungsvorrichtung (im Weiteren kurz: Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung) z.B. aufweisen: eine Positionsabschätzeinrichtung, welche Objekte, die durch einen Sensor eines Fahrzeugs erfasst werden und die sich in der Umgebung des Fahrzeugs (z.B. um das Fahrzeug herum) befinden, in einer (z.B. elektronischen) Parkplatzkarte kartographiert und eine Position des Fahrzeugs basierend auf Bewegungsinformationen abschätzt (z.B. veranschlagt), welche das Fahrzeug betreffen, eine Gewichtungsfestlegeeinrichtung, welche eine Kartographiergenauigkeit der Objekte unter Verwendung eines Erfassungsergebnisses einer Landmarke (z.B. eines Orientierungspunkts, bspw. eines gut bekannten und stationären Objekts, bspw. einer Säule, einer Ecke einer Wand, etc.) vorhersagt, die in der Parkplatzkarte durch den Sensor kartographiert wird/ist, und welche einem jeden erfassten Punkt bzw. einem jeden Partikel (z.B. einer erfassten Punktewolke des erfassten Objekts, z.B. einen Positionspunkt, einen Datenpunkt, etc.; im Weiteren kurz: erfasster Punkt), der zu einem Punkt von Interesse eines jeden Objekts korrespondiert (z.B. engl.: „Point of Interest (POI)“; z.B. ist der Punkt von Interesse ein Ort von Interesse, bspw. der Ort, an welchem sich das erfasste Objekt befindet), basierend auf der vorhergesagten Kartographiergenauigkeit der Objekte eine Gewichtung zugordnet, und eine Positionskorrektureinrichtung, welche die abgeschätzte Position des Fahrzeugs unter Verwendung jedes gewichteten erfassten Punkts korrigiert.
Die Positionsabschätzeinrichtung kann beispielsweise einen Wahrscheinlichkeitswert jedes erfassten Punkts, welcher zu einer Charakteristik (z.B. der Art) des Objekts korrespondiert, unter Verwendung eines Erfasster-Punkt-Filters abschätzen und die Position des Fahrzeugs basierend auf dem abgeschätzten Wahrscheinlichkeitswert jedes erfassten Punkts abschätzen.
Die Gewichtungsfestlegeeinrichtung kann z.B. eine Kovarianz von erfassten Punkten ermitteln (z.B. wird eine Kovarianz von zwei korrespondierenden Punkten ermittelt), welche zu dem Punkt von Interesse des Objekts korrespondieren, und kann einem jeden der erfassten Punkte basierend auf der ermittelten Kovarianz die Gewichtung zuordnen.
Die Gewichtungsfestlegeeinrichtung kann beispielsweise den erfassten Punkten eine relativ hohe Gewichtung zuordnen, welche zu dem Punkt von Interesse des Objekts korrespondieren, bei welchem (z.B. Objekt) die Kovarianz relativ gering ist, wobei die Kovarianz geringer wird, wenn die Kartographiergenauigkeit des Objekts größer wird.
Das Objekt kann beispielsweise zumindest eines von einer Säule oder einem Stellplatz (z.B. für ein Fahrzeug) sein, welche sich auf einem Parkplatz befinden, und die Gewichtung, welche den erfassten Punkten zugeordnet wird, die zu einem Punkt von Interesse der Säule korrespondieren, kann größer sein als die Gewichtung, welche den erfassten Punkten des Stellplatzes zugeordnet wird.
Die Gewichtungsfestlegeeinrichtung kann beispielsweise eine Distanz zwischen der Position des Fahrzeugs und der Landmarke mit einem Wert vergleichen, welcher durch inverses Ermitteln einer Distanz zwischen einer Position der Landmarke, welche in der Parkplatzkarte kartographiert ist, und einem jeden der erfassten Punkte erhalten wird (bspw. wird die Distanz zwischen der Landmarke und jeweils einem der erfassten Punkte, der zu einem Punkt von Interesse des Objekts korrespondiert, durch inverses Ermitteln erhalten), und kann eine relativ hohe Gewichtung dem erfassten Punkt zuordnen, bei welchem ein Positionsfehler relativ gering ist.
Die Positionskorrektureinrichtung kann z.B. einen jeden der gewichteten erfassten Punkte wieder- bzw. wiederholt bzw. erneut verarbeiten (z.B. erneut Gewichten; im Weiteren kurz: wiederverarbeiten) und kann einen erfassten Punkt entfernen, welcher geringer gewichtet ist als ein Referenzwert.
Die Positionskorrektureinrichtung kann z.B. die abgeschätzte Position des Fahrzeugs basierend auf der Gewichtung korrigieren, welche dem wiederverarbeiteten erfassten Punkt zugeordnet ist.
Die Positionsabschätzeinrichtung kann beispielsweise die Position des Fahrzeugs unter Verwendung des wiederverarbeiteten erfassten Punkts wieder abschätzen (z.B. erneut abschätzen, bspw. hierdurch korrigieren).
Die Positionsabschätzeinrichtung kann zum Beispiel einen Wahrscheinlichkeitswert des wiederverarbeiteten erfassten Punkts unter Verwendung eines Erfasster-Punkt-Filters abschätzen und kann die Position des Fahrzeugs durch Reflektieren (z.B. Anwenden) der Gewichtung, welche einem jeden erfassten Punkt zugeordnet wird, auf den Wahrscheinlichkeitswert wiederabschätzen (z.B. korrigieren).
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Fahrzeugposition-Abschätzverfahren z.B. aufweisen: Kartographieren von Objekten, welche durch einen Sensor eines Fahrzeugs erfasst werden und welche sich in der Umgebung des Fahrzeugs befinden, in einer Parkplatzkarte, um eine Position des Fahrzeugs basierend auf Bewegungsinformationen abzuschätzen, welche das Fahrzeug betreffen, Vorhersagen einer Kartographiergenauigkeit der Objekte unter Verwendung eines Erfassungsergebnisses einer Landmarke, welche in der Parkplatzkarte durch den Sensor kartographiert ist, um einem jeden erfassten Punkt, der zu einem Punkt von Interesse eines jeden der Objekte korrespondiert, basierend auf der vorhergesagten Kartographiergenauigkeit der Objekte eine Gewichtung zuzuordnen, und Korrigieren der abgeschätzten Position des Fahrzeugs unter Verwendung jedes der erfassten Punkte.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, welche ein Fahrzeug darstellt, bei dem eine Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
3, 4A, 4B, 5, 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, 8B, 9A und 9B sind Ansichten, welche einen Betrieb einer Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
10 ist ein Flussdiagramm, welches ein Fahrzeugposition-Abschätzverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
11 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration eines Berechnungssystems, bei welchem ein Fahrzeugposition-Abschätzverfahren verwendet wird, gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Merkmalen darstellen, welche die Grundprinzipien der Erfindung aufzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
Durchgehend in den zahlreichen Figuren der Zeichnung bezeichnen Bezugszeichen in den Figuren die gleichen oder wesensgleichen Teile der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
Beim Beschreiben von Elementen der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Begriffe wie 1., 2., erste/erster/erstes, zweite/zweiter/zweites, A, B, (a), (b) und dergleichen verwendet werden. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element vom anderen zu unterscheiden, jedoch beschränken sie die korrespondierenden Elemente unabhängig von der Reihenfolge oder der Wichtigkeit der korrespondierenden Elemente nicht. Außer es ist das Gegenteil definiert, haben alle hier benutzten Begriffe, inklusive technische oder wissenschaftliche Begriffe, die gleichen Bedeutungen wie die, die der Fachmann, den die vorliegende Erfindung betrifft, gewöhnlicher Weise darunter versteht. Solche Begriffe, wie sie in einem gewöhnlich verwendeten Wörterbuch definiert sind, sind so zu interpretieren, dass sie Bedeutungen haben, welche gleich sind zu den Bedeutungen des Kontexts im relevanten technischen Gebiet, und sind nicht so zu interpretieren, dass sie ideale oder exzessiv formale Bedeutungen haben, außer in der vorliegenden Anmeldung ist es klar so definieren.
Die 1 ist eine Ansicht, welche ein Fahrzeug darstellt, bei welchem eine Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Wie es in der 1 gezeigt ist, wenn das Fahrzeug 10 auf einen Parkplatz fährt (z.B. einfährt), kann die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung 100 eine genaue Position des Fahrzeugs 10 abschätzen durch Erfassen von umgebenden Objekten, beispielsweise einer Säule 20, eines Stellplatzes 30, 40, usw., auf dem Parkplatz unter Verwendung von Sensoren, durch Kartographieren der erfassten Objekte auf einer Parkplatzkarte, um die Position des Fahrzeugs 10 abzuschätzen, und durch Korrigieren der abgeschätzten Position des Fahrzeugs 10 basierend auf einer Position eines festen (z.B. unbeweglichen) Objekts, welches z.B. die Säule 20 aufweist.
Hier kann die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung 100 im Fahrzeug 10 umgesetzt sein. Im vorliegenden Fall kann die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung 100 integral mit internen Steuerungsvorrichtungen des Fahrzeugs 10 umgesetzt sein oder kann als eine separate Vorrichtung umgesetzt sein und mit den Steuerungsvorrichtungen des Fahrzeugs 10 mittels einer Verbindungsvorrichtung verbunden sein.
Die Konfiguration der Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung ist im Detail mit Bezug auf die 2 beschrieben.
Die 2 ist ein Blockdiagramm, welches die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bezugnehmend auf die 2 kann die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung 100 aufweisen: eine Steuerungsvorrichtung 110, eine Schnittstelleneinrichtung 120, einen Sensor (beispielsweise eine Sensoreinrichtung) 130, eine Kommunikationseinrichtung 140, eine Speichereinrichtung 150, eine Positionsabschätzeinrichtung 160, eine Gewichtungsfestlegeeinrichtung 170 und eine Positionskorrektureinrichtung 180. Die Steuerungsvorrichtung 110 kann Signale verarbeiten, welche zwischen Elementen der Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung 100 übertragen werden.
Die Schnittstelleneinrichtung 120 kann eine Eingabeeinrichtung, um Steuerungsinstruktionen von einem Nutzer zum empfangen, und eine Ausgabeeinrichtung aufweisen, um einen Betriebszustand der Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung 100 und Ermittlungsergebnisse auszugeben.
Hier kann die Eingabeeinrichtung einen Druckknopf, eine Maus, einen Joystick, eine Dreh-Drück-Eingabeeinrichtung (z.B. einen „Jog-Shuttle“), einen Eingabestift und dergleichen aufweisen. Darüber hinaus kann die Eingabeeinrichtung eine Funktionstaste (z.B. in der Art eines „soft key“) aufweisen, welche auf einem Bildschirm umgesetzt ist.
Die Ausgabeeinrichtung kann den Bildschirm und eine Sprachausgabeeinrichtung aufweisen, welche einen Lautsprecher aufweist. In dem Fall, das ein Berührungssensor, beispielsweise ein berührungssensitiver Film, eine berührungssensitive Fläche (z.B. „touch pad“), usw. im Bildschirm enthalten ist, wird der Bildschirm als ein berührungssensitiver Bildschirm betrieben, und die Eingabeeinrichtung und die Ausgabeeinrichtung können hier integral umgesetzt sein.
Im vorliegenden Fall kann der Bildschirm zumindest eines von den folgenden aufweisen: einen Flüssigkristall-Bildschirm (LCD), einen Dünnfilmtransistor-Flüssigkristall-Bildschirm (TFT-LCD), eine organische lichtemittierende Diode (OLED), einen flexiblen Bildschirm, einen Feldemissionsbildschirm (FED) oder einen dreidimensionalen Bildschirm (3D-Bildschirm).
Der Sensor 130 kann einen oder mehr Sensoren aufweisen, um Objekte in der Nähe des Fahrzeugs zu erfassen und um eine Distanz zwischen dem Fahrzeug und den Objekten zu messen. Die Sensoren können Objekte in der Nähe des Fahrzeugs auf dem Parkplatz erfassen, beispielsweise eine Säule, einen Stellplatz, andere Fahrzeuge, welche in der Umgebung des Fahrzeugs geparkt sind, usw., und können Positionsinformationen erhalten (z.B. messen), welche die erfassten Objekte betreffen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann der Sensor 130 z.B. ein Radar, ein Lidar, einen Ultraschallwellensensor oder einen Laserscanner aufweisen und kann weiter eine Kamera aufweisen, welche eine Aufnahme von der Umgebung des Fahrzeugs aufnimmt. Die Sensoren sind hierauf nicht beschränkt, wenn die Sensoren die Objekte erfassen und die Distanz messen können.
Die Kommunikationseinrichtung 140 kann ein Kommunikationsmodul aufweisen, welches eine Kommunikationsschnittstelle mit elektrischer Ausrüstung und/oder Steuerungseinrichtungen unterstützt, welche im Fahrzeug enthalten sind. Hier kann das Kommunikationsmodul ein Modul aufweisen, welches eine Fahrzeugnetzwerkkommunikation unterstützt, die eine CAN-Bus-Kommunikation, eine LIN-Bus-Kommunikation, eine Flex-Ray-Bus-Kommunikation, usw. unterstützt.
Darüber hinaus kann das Kommunikationsmodul ein Modul für einen drahtlosen Internetzugang oder ein Modul für Kommunikation kurzer Reichweite aufweisen. Im vorliegenden Fall kann das Kommunikationsmodul Karteninformationen, welche den Parkplatz betreffen, von einem Server des Parkplatzes empfangen.
Als eine drahtlose Internettechnik können drahtloses LAN (WLAN), drahtloses Breitband (Wibro), Wi-Fi, Wimax und dergleichen verwendet werden, und als Kommunikationstechnik für kurze Reichweite können Bluetooth, ZigBee, Ultrabreitband (UWB), RFID, IrDA und dergleichen verwendet werden.
Die Speichereinrichtung 150 kann Daten und/oder Algorithmen speichern, welche erforderlich sind, um die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung 100 zu betreiben.
Die Speichereinrichtung 150 kann charakteristische Informationen und Positionsinformationen speichern, welche die Objekte betreffen, die von den Sensoren des Sensors (beispielsweise der Sensoreinrichtung) 130 erfasst werden. Darüber hinaus kann die Speichereinrichtung 150 eine Karte DB 155 aufweisen, in welcher Parkplatzkarteninformationen gespeichert sind. Die Parkplatzkarteninformationen können z.B. vorweg durch die Kommunikationseinrichtung 140 empfangen werden.
Darüber hinaus kann die Speichereinrichtung 150 Instruktionen und/oder Algorithmen speichern, um die Position des Fahrzeugs abzuschätzen, den erfassten Punkten, welche von den Objekten in der Nähe des Fahrzeugs extrahiert werden (z.B. Daten- bzw. Positionspunkte, welche zu den Objekten korrespondieren und erfasst werden), eine Gewichtung zuzuordnen und einen Wiederverarbeitungsvorgang (z.B. der Gewichtung der erfassten Punkte) auszuführen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Speichereinrichtung 150 aufweisen: ein Speichermedium, welches einen Direktzugriffspeicher (RAM) einen statischen Direktzugriffspeicher (SRAM), einen Nur-Lesen-Speicher (ROM), einen programmierbaren Nur-Lesen-Speicher (PROM), einen elektrisch-löschbaren und programmierbaren Nur-Lesen-Speicher (EEPROM), usw.
Die Positionsabschätzeinrichtung 160 kann eine Ausgangsposition des Fahrzeugs abschätzen, wenn das Fahrzeug auf den Parkplatz fährt (z.B. einfährt).
Die Positionsabschätzeinrichtung 160 kann ein Erfasster-Punkt-Filter (z.B. ein elektronisch oder als Software umgesetztes Filter) aufweisen. Beispielsweise kann die Positionsabschätzeinrichtung 160 einen Bewegungszustand eines spezifischen Objekts ermitteln unter Verwendung des Erfasster-Punkt-Filters, welcher N unabhängige, zufällige Variablen als erfasste Punkte aufweist (z.B. entspricht jeder erfasster Punkt einem Referenz- bzw. Datenpunkt, z.B. eines anderen Fahrzeugs oder einer Säule, welcher z.B. durch den Sensor erfasst wird; bspw. erzeugt der Erfasste-Punkt-Filter aus Sensordaten eine Punktewolke der erfassten Objekte). Ein jeder erfasster Punkt kann einen Wert haben, welcher gleich oder größer als null (0) und gleich oder kleiner als eins (1) ist, und der Wert eines jeden erfassten Punkts kann ein Wahrscheinlichkeitswert sein.
Dementsprechend kann die Positionsabschätzeinrichtung 160 die Anzahl der erfassten Punkte ermitteln, um das Erfasster-Punkt-Filter zu initialisieren.
Wenn die Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs, d.h., die Säule, der Stellplatz und/oder andere Fahrzeuge (nachfolgend als ein „geparktes Fahrzeug“ bezeichnet), welche in der Umgebung des Fahrzeugs geparkt sind, durch die Sensoren des Sensors 130 erfasst werden, kann die Positionsabschätzeinrichtung 160 korrespondierende Objekte in der Parkplatzkarte kartographiert. In dem vorliegenden Fall kann die Positionsabschätzeinrichtung 160 die Position des Fahrzeugs basierend auf Bewegungsdaten des Fahrzeugs abschätzen (z.B. veranschlagen), beispielsweise einer Fahrstrecke (z.B. einer zurückgelegten Distanz, bspw. seit der Einfahrt auf den Parkplatz), einem Lenkwinkel, etc.
Darüber hinaus kann der Sensor 130 unter Verwendung eines Laserscanners eine Landmarke (z.B. einen Orientierungspunkt, z.B. eine Säule des Parkplatzes) erfassen, welche in der Parkplatzkarte kartographiert ist.
Die Gewichtungsfestlegeeinrichtung 170 kann eine Kartographiergenauigkeit zwischen den (z.B. erfassten und kartographierten) Objekten und der Parkplatzkarte basierend auf dem Erfassungsergebnis der Landmarke vorhersagen, welche durch die Sensoren des Sensors 130 in der Parkplatzkarte kartographiert ist, und kann einem erfassten Punkt, welcher zu einem Punkt von Interesse (z.B. einem Mittelpunkt, einem Punkt eines Rands) des korrespondierenden Objekts korrespondiert (bspw. wird das korrespondierende Objekt vom Sensor als eine Punktewolke erfasster Punkte erfasst), basierend auf der Kartographiergenauigkeit eine Gewichtung zuordnen.
Beispielsweise ist unter den Objekten, welche auf dem Parkplatz erfasst werden, eine Position der Säule fest (z.B. unbeweglich), und deshalb kann eine Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Fehlers geringer sein als die des geparkten Fahrzeugs. Dementsprechend kann die Gewichtungsfestlegeeinrichtung 170 den erfassten Punkten um die Säule herum (z.B. der Säule) die Gewichtung zuordnen, welche größer ist als die Gewichtung, welche den erfassten Punkten um das geparkte Fahrzeug herum (z.B. des Fahrzeugs) zugeordnet ist.
Im vorliegenden Fall kann die Gewichtungsfestlegeeinrichtung 170 eine Kovarianz der erfassten Punkte des Punkts von Interesse des Objekts ermitteln und kann den erfassten Punkten, welche eine relativ hohe Kartographiergenauigkeit haben, unter Verwendung der ermittelten Kovarianz eine relativ hohe Gewichtung zuordnen.
Die Gewichtungsfestlegeeinrichtung 170 kann die Gewichtung basierend auf der Kovarianz der erfassten Punkte des Punkts von Interesse des Objekts unter Verwendung der folgenden Gleichung 1 ermitteln.
$ω^{[k]} ≃ {| 2 π Q |}^{- \frac{1}{2}} e x p {- \frac{1}{2} {(z_{t} - {\hat{z}}^{[k]})}^{T} Q^{- 1} (z_{t} - {\hat{z}}^{[k]})}$
In der Gleichung 1 bezeichnen: ω^[k] eine Gewichtung des k-ten erfassten Punkts, Q die Kovarianz, z_t einen Beobachtungswert (z.B. einen Wert eines erfassten Punkts), ẑ^[k] einen Vorhersagewert des k-ten erfassten Punkts und z_t - ẑ^[k] einen Positionsfehler des k-ten erfassten Punkts.
Ausführungsformen, welche den erfassten Punkten die Gewichtung zuordnen, sind im Detail mit Bezug auf die 3, 4A und 4B beschrieben.
Die 3 zeigt einen Betrieb der Sensoren des Sensors 130, welcher die Objekte auf dem Parkplatz erfasst, d.h., die Säule, den Stellplatz und/oder das geparkte Fahrzeug. Die Sensoren können einen Mittelpunkt der Säule, des Stellplatzes und/oder des geparkten Fahrzeugs extrahieren (z.B. ermitteln).
Die 4A und 4B zeigen eine beispielhafte Ausführungsform, welche abhängig vom erfassten Objekt verschiedene Gewichtungen zuordnet. Im Detail zeigen die 4A und 4B eine beispielhafte Ausführungsform, in welcher einem jeden von der Säule und dem Stellplatz eine Gewichtung zugeordnet wird.
Bezugnehmend auf die 4A und 4B ist die Genauigkeit der Position der Säule höher als die des Stellplatzes oder des geparkten Fahrzeugs. Dementsprechend wird der Säule, welche die hohe Positionsgenauigkeit hat, eine relativ geringe Kovarianz zugeordnet und wird dem Stellplatz eine relativ große Kovarianz zugeordnet.
Im vorliegenden Fall kann die Gewichtungsfestlegeeinrichtung 170 die relativ hohe Gewichtung gemäß Gleichung 1 den erfassten Punkten zuordnen, welche von der (z.B. für die) Säule erfasst werden, die die relativ geringe Kovarianz hat(haben).
In der 4A ist ein Fall gezeigt, in welchem die Sensoren des Fahrzeug eine Säule nicht erfassen und nur den Stellplatz erfassen, auf welchem ein geparktes Fahrzeug 415 geparkt ist. Das heißt, die 4A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform, in welcher den erfassten Punkten des Stellplatzes unter Verwendung von nur einer Kovarianz 425 des Stellplatzes, auf welchem das geparkte Fahrzeug 415 geparkt ist, unter Ausschluss einer Kovarianz 421 der Säule eine Gewichtung (hier z.B. 0,3) zugeordnet wird.
Wie es oben beschrieben ist, in dem Fall, dass nur der Stellplatz durch die Sensoren erfasst wird, kann die Gewichtungsfestlegeeinrichtung 170 die Gewichtung von in etwa 0,3 den erfassten Punkten des Stellplatzes unter Verwendung der Kovarianz 425 zuordnen, welche den erfassten Punkten des Stellplatzes zugeordnet ist.
Die 4B zeigt einen Fall, in welchem die Sensoren des Fahrzeugs eine Säule 451 und den Stellplatz erfassen, auf welchem ein geparktes Fahrzeug 455 geparkt ist, wobei eine Kovarianz 461 der Säule 451 geringer ist als eine Kovarianz 465 des Stellplatzes (z.B. des darauf geparkten und erfassten Fahrzeugs).
Dementsprechend, in dem Fall, dass sowohl die Säule 451 als auch der Stellplatz durch die Sensoren erfasst werden, kann die Gewichtungsfestlegeeinrichtung 170 die Gewichtung von etwa 0,7 den erfassten Punkten der Säule 451 unter Verwendung der Kovarianz 461 zuordnen, welche den erfassten Punkten der Säule 451 zugeordnet ist, und kann die Gewichtung von in etwa 0,3 den erfassten Punkten des Stellplatzes unter Verwendung der Kovarianz 465 zuordnen, welche den erfassten Punkten des Stellplatzes zugeordnet ist.
Die 5 zeigen an einer gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 10 einen Wert z_t , welcher durch das Beobachten (z.B. Erfassen) von Landmarken 511 und 515 (z.B. Säulen) erhalten wird, und einen Vorhersagewert ẑ für einen jeden erfassten Punkt. Wie es in der 5 gezeigt ist, kann ein Positionsfehler zwischen dem Wert z_t, welcher durch das Beobachten der Landmarken 511 und 515 an der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 10 erhalten wird, und dem Vorhersagewert ẑ für einen jeden Punkt vorliegen, und der Positionsfehler kann abhängig von den erfassten Punkten variieren. Dementsprechend kann einem jeden erfassten Punkt basierend auf dem Positionsfehler, welcher durch das Erfassen der Landmarken 511 und 515 erhalten wird, die Gewichtung zugeordnet werden.
Nachfolgend ist eine Variation der Gewichtung mit Bezug auf die 6A und 6B beschrieben, welche einem jeden erfassten Punkt durch das Erfassen der Landmarken zugeordnet wird.
Bezugnehmend auf die 6A ist eine Gewichtung gezeigt, welche einem ersten erfassten Punkt P1 zugeordnet wird, und ist eine Gewichtung gezeigt, welche einem zweiten erfassten Punkt P2 zugeordnet wird, bevor eine Landmarke 611 erfasst wird.
In der 6A sind Positionsinformationen, welche den ersten erfassten Punkt P1 betreffen, in etwa 2,5 m und in etwa 1 m, das heißt (2,5 m, 1 m), und die Gewichtung ω des ersten erfassten Punkts P1 wird erhalten durch Teilen von 1 durch die Anzahl von erfassten Punkten, d.h., 1/ Punkteanzahl. Darüber hinaus sind Positionsinformationen, welche den zweiten erfassten Punkt P2 betreffen, in etwa 2,5 m und in etwa 1,2 m, d.h., (2,5 m, 1,2 m), und die Gewichtung ω des zweiten erfassten Punkts P2 wird erhalten durch Teilen von 1 durch die Anzahl von erfassten Punkten, d.h., 1/Punkteanzahl (bspw. sind die Positionsinformationen auf das in den 6A und 6B gezeigte Achsensystem bezogen, wobei sich das Fahrzeug mit der Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung im Achsenschnittpunkt befindet; z.B. bezeichnet µ in den 6A und 6B die Position der Säule, d.h., Positionsinformationen der Säule sind z.B. (6 m, 4 m)).
Die 6B zeigt die Variation der Gewichtungen, welchem dem ersten erfassten Punkt P1 und dem zweiten erfassten Punkt P2 nach dem Erfassen der Landmarke 611 zugeordnet werden.
Wie es in der 6B gezeigt ist, wird dem ersten erfassten Punkt P1 die Gewichtung von in etwa 0,1 zugeordnet und wird die Gewichtung von in etwa 0,4 dem zweiten erfassten Punkt P2 zugeordnet.
Wie es oben beschrieben ist, kann die Gewichtungsfestlegeeinrichtung 170 eine Distanz- und Winkelinformation zwischen der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs und der Landmarke 611 mit einem Wert vergleichen, welcher erhalten wird durch inverses Ermitteln einer Distanz zwischen einer Position der Landmarke 611 in der Parkplatzkarte, in welcher die erfassten Punkte kartographiert sind, und einem jeden erfassten Punkt, und kann basierend auf dem Unterschied zwischen den Vergleichsergebnissen den erfassten Punkten die Gewichtung zuordnen (bspw. werden die Punkte der Säule, welche in der Parkplatzkarte gespeichert ist, mit den erfassten Punkten verglichen).
Dementsprechend kann die Gewichtung, welche dem zweiten erfassten Punkt P2 zugeordnet wird, relativ betrachtet größer sein als die Gewichtung, welche dem ersten erfassten Punkt P1 zugeordnet wird, da ein Unterschied zwischen der Distanz der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs zur Landmarke 611 und dem Wert, welcher durch inverses Ermitteln der Distanz der Landmarke 611 zum zweiten erfassten Punkt P2 erhalten wird, geringer ist als ein Unterschied zwischen der Distanz der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs zu der Landmarke 611 und dem Wert, welcher durch inverses Ermitteln der Distanz der ersten Landmarke 611 zum ersten erfassten Punkt P1 erhalten wird (bspw. ist die Gewichtung eines erfassten Punktes umso höher, je näher sich dieser an einem gut bekannten (und erfassten) Objekt befindet, bspw. einer Säule).
Die Positionskorrektureinrichtung 180 kann den Positionsfehler des Fahrzeugs unter Verwendung der Gewichtungen korrigieren, welche den erfassten Punkten durch die Gewichtungsfestlegeeinrichtung 170 jeweilig zugeordnet werden.
Die 7A zeigt eine Verteilung der erfassten Punkte bezüglich der Gewichtung, und die 7B zeigt einen Vorgang des Wiederverarbeitens einer jeden Punkteprobe (z.B. einer erfassten Punktewolke).
Wie es in den 7A und 7B gezeigt ist, kann die Positionskorrektureinrichtung 180 den Wiederverarbeitungsvorgang unter Verwendung der Gewichtungen ausführen, welche den erfassten Punkten jeweilig zugeordnet werden, und kann erfasste Punkte entfernen, welche eine Gewichtung haben, die geringer ist als ein vorbestimmter Referenzwert, und deshalb kann der Positionsfehler minimiert werden.
Dementsprechend kann die Positionsabschätzeinrichtung 160 die Position des Fahrzeugs unter Verwendung der erfassten Punkte erneut abschätzen, welche durch die Positionskorrektureinrichtung 180 wieder (z.B. wiederholt) verarbeitet werden. Im vorliegenden Fall kann die Positionsabschätzeinrichtung 160 einen Wahrscheinlichkeitswert der wiederverarbeiteten erfassten Punkte unter Verwendung eines Erfasster-Punkt-Filters abschätzen und die Gewichtungen, welche den erfassten Punkten jeweilig zugeordnet werden, auf den Wahrscheinlichkeitswert widerspiegeln (z.B. anwenden), um die Position des Fahrzeugs erneut abzuschätzen (z.B. zu veranlagen).
Der Vorgang des Abschätzens der Position des Fahrzeugs unter Verwendung der wiederverarbeiteten erfassten Punkte ist mit Bezug auf die 8A und 8B beschrieben.
Die 8A zeigt ein abgeschätztes (z.B. veranschlagtes) Ergebnis der Ausgangsposition des Fahrzeugs, und eine probabilistische Position des Fahrzeugs wird unter Verwendung des Erfasster-Punkt-Filters durch die Positionsabschätzeinrichtung 160 abgeschätzt.
In einem Fall, in welchem sich das Fahrzeug 10 bewegt, kann die Positionsabschätzeinrichtung 160 die Position des Fahrzeugs unter Verwendung eines Odometriesystems abschätzen. Im vorliegenden Fall, da ein Odometrierauschen um das sich bewegende Fahrzeug auftritt, wie es in 9A und 9B gezeigt ist, kann die Positionsabschätzeinrichtung 160 eine genaue Position des Fahrzeugs aufgrund des Odometrierauschens nicht durchführen, welches um das Fahrzeug herum auftritt. Dementsprechend, wie es in der 8A gezeigt ist, wird die Position des Fahrzeugs mit einem Maß vorhergesagt, mit welchem das Fahrzeug innerhalb einer Ellipse mit einer Wahrscheinlichkeit von 99 %positioniert ist, welche durch das Bezugszeichen 811 bezeichnet ist (bspw. wird aufgrund des Odometrierauschens eine Ellipse ermittelt, innerhalb welcher sich das Fahrzeug mit einer Wahrscheinlichkeit von 99% nach einer vorbestimmten Zeit bei einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit befindet).
Die 8B zeigt ein Ergebnis des Abschätzens der Position des Fahrzeugs unter Verwendung der wiederverarbeiteten erfassten Punkte.
Die wiederverarbeiteten erfassten Punkte weisen eine Gewichtungsinformation auf. Dementsprechend kann die Positionsabschätzeinrichtung 160 die Gewichtung eines jeden erfassten Punkts (z.B. eines erfassten Objekts) in der probabilistischen Ellipse verifizieren, welche durch das Bezugszeichen 831 bezeichnet ist, und kann die Position des Fahrzeugs bezüglich einer Position der relativ hoch gewichteten erfassten Punkte abschätzen.
Im vorliegenden Fall kann die Position des Fahrzeugs genauer abgeschätzt werden als in dem Fall der 8A.
Wie es oben beschrieben ist, ordnet die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dem erfassten Punkt des Objekts eine relativ hohe Gewichtung zu, welches die hohe Positionsgenauigkeit hat, beispielsweise die Säule, und schätzte Position des Fahrzeugs basierend auf der zugeordneten Gewichtung ab, und deshalb kann die Position des Fahrzeugs genau abgeschätzt (z.B. veranschlagt) werden.
Nachfolgend ist der Betrieb der Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
Die 10 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren des Abschätzens einer Position eines Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Wie es in der 10 gezeigt ist, entscheidet die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung die Anzahl der erfassten Punkte, um das Erfasster-Punkt-Filter zu initialisieren, bevor die Position des Fahrzeugs abgeschätzt wird (S110).
Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung schätzt die Ausgangsposition des Fahrzeugs ab (S120). Im vorliegenden Fall kann die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung die Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs unter Verwendung der Sensoren erfassen, d.h., die Säule, den Parkplatz und/oder das geparkte Fahrzeug, kann die erfassten Objekte in der Parkplatzkarte kartographieren und kann die Position des Fahrzeugs basierend auf den Bewegungsdaten des Fahrzeugs, beispielsweise der Fahrstrecke (z.B. auf dem Parkplatz zurückgelegten Strecke), dem Lenkwinkel, etc., abschätzen.
Als solche erfasst die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung die Landmarke, welche in der Parkplatzkarte kartographiert ist (S130). Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung kann die Gewichtung dem erfassten Punkt zuordnen, welcher zu dem Punkt von Interesse des korrespondierenden Objekts korrespondiert, basierend auf der Kartographiergenauigkeit zwischen dem Objekt und der Parkplatzkarte (z.B. des Objekts in der Parkplatzkarte) (S140).
Bei Vorgang S140 kann die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung die Kovarianz der erfassten Punkte des Punkts von Interesse des Objekts abschätzen (z.B. die Kovarianz der erfassten Punkte der Punktewolke, welche das erfasste Objekt repräsentiert) und kann die relativ hohe Gewichtung dem erfassten Punkt unter Verwendung der ermittelten Kovarianz zuordnen, welcher die hohe Kartographiergenauigkeit hat. Beispielsweise kann die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung die relativ hohe Gewichtung den erfassten Punkten des Punkts von Interesse des Objekts zuordnen, welches eine niedrige Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Fehlers hat, inklusive der Säule.
Wenn die Gewichtung einem jedem erfassten Punkt zugeordnet wird, kann die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung einen jeden erfassten Punkt unter Verwendung der Gewichtung wiederverarbeiten, welche einem jeden erfassten Punkt zugeordnet wird (S150). Im Vorgang S150 kann die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung die erfassten Punkte entfernen, welche eine Gewichtung haben, die geringer ist als ein vorbestimmter Referenzwert.
Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung kann die Position des Fahrzeugs unter Verwendung der in Vorgang S150 wiederverarbeiteten erfassten Punkte korrigieren (S160). Dementsprechend kann die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung die Position des Fahrzeugs unter Verwendung des erfassten Punkts korrigieren, welchem die relativ hohe Gewichtung zugeordnet wird, und deshalb kann die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung die genaue Position abschätzen.
Die Vorgänge S120 bis S160 können wiederholt ausgeführt werden, bis das Fahrzeug den Parkplatz verlässt oder eine separate Anforderung empfangen wird.
Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung wird wie oben beschrieben betrieben und kann als unabhängige Hardware oder als zumindest ein Prozessor umgesetzt sein, welcher in der unabhängigen Hardware arbeitet, inklusive eines Mikroprozessors, eines allgemeinen Computersystems, etc.
Die 11 ist ein Blockdiagramm, welches eine Konfiguration eines Computersystems 1000 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, bei welchem die Technik zum Abschätzen der Position des Fahrzeugs angewendet wird.
Bezugnehmend auf die 11 kann das Computersystem 1000 aufweisen: zumindest einen Prozessor 1100, einen Speicher 1300, eine Nutzerschnittstelle-Eingabeeinrichtung 1400, eine Nutzerschnittstelle-Ausgabe Einrichtung 1500, ein Speichermittel 1600 und eine Netzwerkschnittstelle 1700, welche miteinander mittels eines Busses 1200 verbunden sind.
Der Prozessor 1100 kann eine zentrale Prozessoreinheit (CDU) oder eine Halbleitervorrichtung zum Verarbeiten von Instruktionen sein, welche im Speicher 1300 und/oder im Speichermittel 1600 gespeichert sind. Jedes vom Speicher 1300 und vom Speichermittel 1600 kann zahlreiche Arten von flüchtigen oder nicht-flüchtigen Speichermedien aufweisen. Beispielsweise kann der Speicher 1300 einen Nur-Lesen-Speicher (ROM) und einem Direktzugriffspeicher (RAM) aufweisen.
Deshalb können die Vorgänge der Verfahren oder Algorithmen, welche mit Bezug auf die in der Beschreibung enthaltenen Ausführungsformen beschrieben sind, direkt in einem Hardwaremodul, einem Softwaremodul oder Kombinationen daraus durch den Prozessor 1100 ausgeführt umgesetzt sein. Das Softwaremodul kann auf einem Speichermedium hinterlegt sein (das heißt, dem Speicher 1300 und/oder dem Speichermittel 1600), welches aufweist: einen RAM, einen Flash-Speicher, einen ROM, einen EPROM, einen EEPROM, ein Register, ein (z.B. Festplatten-)Laufwerk, eine entfernbare Diskette oder eine CD-ROM. Das Speichermedium kann mit dem Prozessor 1100 gekuppelt sein. Der Prozessor 1100 kann Informationen vom Speichermedium auslesen und Informationen auf das Speichermedium schreiben. Alternativ kann das Speichermedium im Prozessor 1100 integriert sein. Der integrierte Prozessor und das Speichermedium können in einem anwendungsspezifisch integrierten Schaltkreis (ASIC) enthalten sein. Der ASIC kann sich in einem Nutzerterminal (z.B. einer Nutzer-Eingabevorrichtung) befinden. Alternativ können der integrierte Prozessor und das Speichermedium in einer separaten Komponente des Nutzerterminals enthalten sein.
Gemäß der obigen Beschreibung wird die Position des Fahrzeugs auf dem Parkplatz akkurat erfasst durch Abschätzen der Position des Fahrzeugs basierend auf der Fahrstrecke auf dem Parkplatz und dem Lenkwinkel des Fahrzeugs, durch Erfassen der Säule, des Stellplatzes und des geparkten Fahrzeugs, um die erfassten Objekte in der Parkplatzkarte zu kartographieren, durch Zuordnen der Gewichtung zu dem kartographierten Objekt basierend auf der Kartographiergenauigkeit des kartographierten Objektes und durch Abschätzen der Position des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der zugeordneten Gewichtungen.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es dem Fachmann klar, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen (im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche) durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Zur Erleichterung der Erklärung und zur genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „ober... “, „unter...“, „inner...“, „äußer...“, „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter...“, „vorne“, „hinten“, „innen“, „außen“, „innerhalb“, „außerhalb“, „einwärts / nach innen“, „auswärts / nach außen“, „vorwärts / nach vorne“ und „rückwärts / nach hinten“ verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf Positionen dieser Merkmale, welche in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020160170668 [0001]

Claims

Eine Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung (100), aufweisend: eine Positionsabschätzeinrichtung (160), welche eingerichtet ist, um Objekte, welche durch einen Sensor (130) eines Fahrzeugs (10) erkannt werden und sich in der Umgebung des Fahrzeugs (10) befinden, in einer Parkplatzkarte zu kartographieren und um eine Position des Fahrzeugs (10) basierend auf das Fahrzeug (10) betreffende Bewegungsinformationen abzuschätzen, eine Gewichtungsfestlegeeinrichtung (170), welche eingerichtet ist, um eine Kartographierungsgenauigkeit der Objekte unter Verwendung der Erfassungsergebnisse einer Landmarke vorherzusagen, welche durch den Sensor (130) in der Parkplatzkarte kartographiert wird, und um einem jeden erfassten Punkt, welcher zu einem Punkt von Interesse eines jeden Objekts korrespondiert, basierend auf der vorhergesagten Kartographierungsgenauigkeit der Objekte eine Gewichtung zuzuordnen, und eine Positionskorrektureinrichtung (180), welche eingerichtet ist, um die abgeschätzte Position des Fahrzeugs (10) unter Verwendung jedes gewichteten erfassten Punkts zu korrigieren.
Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Positionsabschätzeinrichtung (160) eingerichtet ist, um unter Verwendung eines Erfasster-Punkt-Filters einen Wahrscheinlichkeitswert jedes erfassten Punkts abzuschätzen, welcher zu einer Charakteristik des Objekts korrespondiert, und um die Position des Fahrzeugs (10) basierend auf dem abgeschätzten Wahrscheinlichkeitswert jedes erfassten Punkts abzuschätzen.
Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Gewichtungsfestlegeeinrichtung (170) eingerichtet ist, um eine Kovarianz der erfassten Punkte zu ermitteln, welche zu dem Punkt von Interesse des Objekts korrespondieren, und um einem jeden erfassten Punkt basierend auf der ermittelten Kovarianz eine Gewichtung zuzuordnen.
Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 3, wobei die Gewichtungsfestlegeeinrichtung (170) eingerichtet ist, um den erfassten Punkten eine relativ hohe Gewichtung zuzuordnen, welche zu dem Punkt von Interesse des Objekts korrespondieren, bei welchen die Kovarianz relativ gering ist, und wobei die Kovarianz geringer wird, wenn die Kartographiergenauigkeit der Objekte größer wird.
Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung (100) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Objekt zumindest eines von einer Säule(20; 451) oder einem Stellplatz (30, 40) ist, welche sich auf dem Parkplatz befinden, und wobei die Gewichtung, welche den erfassten Punkten zugeordnet wird, die zu einem Punkt von Interesse der Säule (20; 451) korrespondieren, größer ist als die Gewichtung, welche den erfassten Punkten des Stellplatzes (30, 40) zugeordnet wird.
Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung (100) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gewichtungsfestlegeeinrichtung (170) eingerichtet ist, um eine Distanz zwischen der Position des Fahrzeugs (10) und der Landmarke mit einem Wert zu vergleichen, welcher durch ein inverses Ermitteln einer Distanz zwischen einer Position der Landmarke, welche in der Parkplatzkarte kartographiert ist, und einem jeden erfassten Punkt erhalten wird, und um dem erfassten Punkt eine relativ hohe Gewichtung zuzuordnen, bei welchem ein Positionsfehler relativ gering ist.
Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung (100) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positionskorrektureinrichtung (180) eingerichtet ist, um jeden gewichteten erfassten Punkt wieder zu verarbeiten und um einen erfassten Punkt zu entfernen, welcher geringer als ein Referenzwert gewichtet ist.
Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 7, wobei die Positionskorrektureinrichtung (180) eingerichtet ist, um die abgeschätzte Position des Fahrzeugs (10) basierend auf der Gewichtung zu korrigieren, welche dem wiederverarbeiteten erfassten Punkt zugeordnet wird.
Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Positionsabschätzeinrichtung (160) eingerichtet ist, um die Position des Fahrzeugs (10) unter Verwendung des wiederverarbeiteten erfassten Punkts wieder abzuschätzen.
Die Fahrzeugposition-Abschätzvorrichtung (100) gemäß Anspruch 9, wobei die Positionsabschätzeinrichtung (160) eingerichtet ist, um einen Wahrscheinlichkeitswert des wiederverarbeiteten erfassten Punkts unter Verwendung eines Erfasster-Punkt-Filters abzuschätzen und um die Position des Fahrzeugs (10) wieder abzuschätzen durch Reflektieren der Gewichtung, welche einem jedem erfassten Punkt zugeordnet wird, auf den Wahrscheinlichkeitswert.
Ein Fahrzeugposition-Abschätzverfahren, aufweisend: Kartographieren von Objekten, welche durch einen Sensor (130) eines Fahrzeugs (10) erkannt werden und sich in der Umgebung des Fahrzeugs (10) befinden, in einer Parkplatzkarte, um eine Position des Fahrzeugs (10) basierend auf das Fahrzeug (10) betreffende Bewegungsinformationen abzuschätzen, Vorhersagen (S140) einer Kartographiergenauigkeit der Objekte unter Verwendung eines Erfassungsergebnisses einer Landmarke, welche in der Parkplatzkarte durch den Sensor (130) kartographiert ist, um einem jeden erfassten Punkt, welcher zu einem Punkt von Interesse eines jeden Objekts korrespondiert, basierend auf der vorhergesagten Kartographiergenauigkeit der Objekte zuzuordnen, und Korrigieren (S160) der abgeschätzten Position des Fahrzeugs (10) unter Verwendung eines jeden der gewichteten erfassten Punkte.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Abschätzen der Position des Fahrzeugs (10) aufweist: Abschätzen eines Wahrscheinlichkeitswerts eines jeden der erfassten Punkte, welcher zu dem Punkt von Interesse des Objekts korrespondiert, unter Verwendung eines Erfasster-Punkt-Filters, und Abschätzen der Position des Fahrzeugs (10) basierend auf dem abgeschätzten Wahrscheinlichkeitswert eines jeden der erfassten Punkte.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei das Zuordnen der Gewichtung zu einem jeden der erfassten Punkte aufweist: Ermitteln einer Kovarianz von erfassten Punkten, welche zu dem Punkt von Interesse des Objekts korrespondieren, und Zuordnen der Gewichtung zu jedem erfassten Punkt basierend auf der ermittelten Kovarianz.
Das Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Zuordnen der Gewichtung zu jedem erfassten Punkt aufweist: Zuordnen einer relativ hohen Gewichtung zu den erfassten Punkten, welche zu dem Punkt von Interesse des Objekts korrespondieren, bei welchem die Kovarianz relativ gering ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das Objekt zumindest eines von einer Säule(20; 451) oder einem Stellplatz (30, 40) ist, welche sich auf dem Parkplatz befinden, und wobei das Zuordnen der Gewichtung zu jedem erfassten Punkt aufweist: Zuordnen einer höheren Gewichtung zu den erfassten Punkten, welche zu dem Punkt von Interesse der Säule (20; 451) korrespondieren, als die Gewichtung, welche den erfassten Punkten des Stellplatzes (30, 40) zugeordnet wird.
Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 15, wobei das Zuordnen der Gewichtung zu jedem erfassten Punkt aufweist: Vergleichen einer Distanz zwischen der Position des Fahrzeugs (10) und der Landmarke mit einem Wert, welcher durch ein inverses Ermitteln einer Distanz zwischen einer Position der Landmarke, die in der Parkplatzkarte kartographiert ist, und jedem erfassten Punkt erhalten wird, und Zuordnen einer relativ hohen Gewichtung zu dem erfassten Punkt, bei welchem ein Positionsfehler relativ gering ist.
Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 16, wobei das Korrigieren (S160) der abgeschätzten Position des Fahrzeugs (10) aufweist: Wiederverarbeiten eines jeden der gewichteten erfassten Punkte, um einen erfassten Punkt zu entfernen, der geringer als ein Referenzwert gewichtet ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei das Korrigieren der abgeschätzten Position des Fahrzeugs (10) aufweist: Korrigieren der abgeschätzten Position des Fahrzeugs (10) basierend auf der Gewichtung, die dem wiederverarbeiteten erfassten Punkt zugeordnet ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, weiter aufweisend: Wiederabschätzen der Position des Fahrzeugs unter Verwendung des wiederverarbeiteten erfassten Punkts.
Das Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei das Wiederabschätzen der Position des Fahrzeugs (10) aufweist: Abschätzen eines Wahrscheinlichkeitswerts des wiederverarbeiteten erfassten Punkts unter Verwendung eines Erfasster-Punkt-Filters, und Wiederabschätzen der Position des Fahrzeugs durch Reflektieren der Gewichtung, welche jedem erfassten Punkt zugeordnet wird, auf den Wahrscheinlichkeitswert.