DE102020105639A1

DE102020105639A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem

Info

Publication number: DE102020105639A1
Application number: DE102020105639.7A
Authority: DE
Inventors: Dong Wook Kim
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2019-03-19
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2020-09-24
Also published as: CN111721285B; KR20220033477A; CN111721285A; US11440537B2; US20220388500A1; US20200298836A1; KR20200119920A

Abstract

Eine Vorrichtung zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem weist auf: einen Frontkameraprozessor, der zum Verarbeiten eines Frontbildes eines Fahrzeugs ausgebildet ist; einen Rundumsichtmonitor-Prozessor (SVM-Prozessor), der dazu ausgebildet ist, eine Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und eine Haltelinie durch Verarbeiten eines Rundumsichtbildes des Fahrzeugs zu erkennen; eine Kartendateneinheit, die dazu ausgebildet ist, eine hochauflösende Karte zu speichern; und eine Steuerung, die dazu ausgebildet ist, eine Karte, die einen als Parkzone ausgewiesenen Bereich aufweist, von der Kartendateneinheit herunterzuladen, wenn das Einfahren des Fahrzeugs in einen Parkplatz erkannt wird, und einen Positionsmesswert des Fahrzeugs zu korrigieren, indem ein Kartenabgleich auf der Basis der Erkennungs- und Verarbeitungsergebnisse des Frontkameraprozessors und des SVM-Prozessors und der Parkplatzkarte der Kartendateneinheit durchgeführt wird, wenn eine Startposition eines automatisierten Parkdienstes (AVP) basierend auf der Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und der Haltelinie, welche von dem SVM-Prozessor erkannt wurden, erkannt wird.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Koreanischen Anmeldung Nr. 10-2019-0031092 , eingereicht am 19. März 2019, welche durch Bezugnahme in vollem Umfang Teil der vorliegenden Anmeldung ist.
Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem, und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem, welche eine Ausgangsposition in einem automatisierten Parkdienstsystem (Automated Valet Parking System - AVP) unter Verwendung eines Rundumsichtmonitors (Surround View Monitor - SVM) schätzen können.
Stand der Technik
Im Allgemeinen bezeichnet ein autonomes Fahrzeug ein Fahrzeug, das autonom einen Fahrweg bestimmt, indem es unter Verwendung einer Funktion zum Detektieren und Verarbeiten von externen Informationen beim Fahren eine Umgebung erkennt und unter Verwendung seiner eigenen Energie unabhängig fährt.
Bei autonomen Fahrzeugen verwendete Positionsbestimmungsverfahren weisen ein Satelliten-Positionsbestimmungsverfahren auf der Basis eines globalen Navigationssatellitensystems (Global Navigation Positioning System - GNSS), wie ein globales Positionsbestimmungssystem (Global Positioning System - GPS), ein differentielles GPS (DGPS) oder Netzwerk-Echtzeit-Kinematik (Network-Real Time Kinematic - RTK), auf dem Fahrzeugverhalten basierende Koppelnavigation zur Korrektur der Satelliten-Positionsbestimmung unter Verwendung von Fahrzeugsensoren und einer Trägheitsmessvorrichtung (IMU) (beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Lenkwinkel und ein Radkilometerzähler/Gierrate/Beschleunigung), und ein Kartenabgleichverfahren auf, bei welchem eine relative Schätzung der Position eines Fahrzeugs erfolgt, indem eine präzise Karte für das autonome Fahren mit Daten von verschiedenen Sensoren (beispielsweise einer Kamera, einer Stereokamera, einer SVM-Kamera und einem Radar) verglichen wird.
In jüngerer Zeit wurde der automatisierte Parkdienst (AVP) für ein bequemeres Parken entwickelt. Ein autonomes Fahrzeug, in welchem ein AVP-System eingebaut ist, kann ohne einen Fahrer autonom fahren, einen Stellplatz suchen und einen Parkvorgang durchführen oder einen Parkplatz verlassen. Ferner wurde sogar eine Funktion für das Durchführen eines Parkvorgangs durch Erweitern eines Zielstellplatzes auf einen in der Umgebung befindlichen Parkplatz in einem Verkehrsstaubereich entwickelt.
Daher wird ein Positionsbestimmungsverfahren zum Schätzen einer Position wichtig. Ein herkömmliches Satelliten-Positionsbestimmungssystem hat jedoch dahingehend Probleme, dass das Verfahren sehr kostspielig ist, da es ein hochauflösendes GPS, ein hochauflösendes Radar und eine hochauflösende Kamera erfordert, dass das Verfahren eine geringe Verarbeitungsgeschwindigkeit und Genauigkeit aufweist, da es mit einem komplizierten Algorithmus konfiguriert ist, und dass das Verfahren seine Leistung nicht konstant aufrechterhalten kann, da es durch die Charakteristika einer Straße und die Charakteristika umgebender geographischer Merkmale beeinflusst wird.
Der Stand der Technik zu dieser Offenbarung ist in der veröffentlichten US-Patentanmeldung Nr. 2018-0023961 (25. Januar 2018) mit dem Titel „SYSTEMS AND METHODS FOR ALIGNING CROWDSOURCED SPARSE MAP DATA“ offenbart.
Überblick über die Erfindung
Verschiedene Ausführungsbeispiele betreffen das Vorsehen einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem, welche ohne kostspielige Ausrüstung eine Ausgangsposition in einem automatisierten Parkdienstsystem (AVP) unter Verwendung eines Rundumsichtmonitors (SVM) schätzen können.
Nach einem Ausführungsbeispiel weist eine Vorrichtung zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem auf: einen Frontkameraprozessor, der zum Verarbeiten eines Frontbildes eines Fahrzeugs ausgebildet ist, einen Rundumsichtmonitor-Prozessor (SVM-Prozessor), der dazu ausgebildet ist, eine Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und eine Haltelinie durch Verarbeiten eines Rundumsichtbildes des Fahrzeugs zu erkennen, eine Kartendateneinheit, die dazu ausgebildet ist, eine hochauflösende Karte zu speichern, und eine Steuerung, die dazu ausgebildet ist, eine Karte, die einen als Parkzone ausgewiesenen Bereich aufweist, von der Kartendateneinheit herunterzuladen, wenn das Einfahren des Fahrzeugs in einen Parkplatz erkannt wird, und einen Positionsmesswert des Fahrzeugs zu korrigieren, indem ein Kartenabgleich auf der Basis der Erkennungs- und Verarbeitungsergebnisse des Frontkameraprozessors und des SVM-Prozessors und der Parkplatzkarte der Kartendateneinheit durchgeführt wird, wenn eine Startposition eines automatisierten Parkdienstes (AVP) basierend auf der Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und der Haltelinie, welche von dem SVM-Prozessor erkannt wurden, erkannt wird.
Nach einem Ausführungsbeispiel ist die Steuerung dazu ausgebildet, ein Verhalten des Fahrzeugs durch Koppelnavigation vorherzusagen, wenn die AVP-Startposition erkannt wird, und eine AVP-Ausgangsposition des Fahrzeugs zu schätzen, indem sie den durch den Kartenabgleich korrigierten Positionsmesswert des Fahrzeugs und das vorhergesagte Verhalten des Fahrzeugs fusioniert.
Nach einem Ausführungsbeispiel weist die Steuerung eine Fahrzeugverhalten-Vorhersageeinheit auf, um ein Verhalten des Fahrzeugs durch Koppelnavigation basierend auf vonseiten eines GPS-Empfängers empfangenen GPS-Informationen und einem Fahrzeuglenkradwinkel, der Gierrate und der Raddrehzahl, welche vonseiten einer Fahrzeugsensoreinheit empfangen werden, vorherzusagen.
Nach einem Ausführungsbeispiel weist die Steuerung eine Kartenabgleicheinheit auf, die dazu ausgebildet ist, den Kartenabgleich basierend auf Fahrspurfusionsdaten, bei welchen eine von dem Frontkameraprozessor erkannte Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und die Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung sowie die Haltelinie, welche von dem SVM-Prozessor erkannt wurden, fusioniert sind, und/oder Parkplatzkartendaten von der Kartendateneinheit und/oder durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugverhaltensdaten für jeden Zeitpunkt durchzuführen.
Nach einem Ausführungsbeispiel ist die Kartenabgleicheinheit dazu ausgebildet, einen Positions- und Rotationskorrekturbetrag zu berechnen, bei welchem ein Distanzfehler zwischen Sensordaten und Kartendaten durch Verwenden von Iterative-Closest-Point-Logik (ICP) minimiert ist.
Nach einem Ausführungsbeispiel weist die Steuerung eine Positionsfusionierungseinheit auf, die dazu ausgebildet ist, eine als Ergebnisse des Kartenabgleichs ausgegebene Fahrzeugpositionierung und die GPS-Informationen einer durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugposition zu fusionieren.
Nach einem Ausführungsbeispiel weist die Steuerung eine Fail-Safe-Diagnoseeinheit auf, die dazu ausgebildet ist, die Fahrzeugposition und von der Positionsfusionierungseinheit ausgegebene Flaggen zu empfangen und eine Fail-Safe-Diagnose durchzuführen. Die Fail-Safe-Diagnoseeinheit ist dazu ausgebildet, die Fail-Safe-Diagnose unter Verwendung eines Verteilungsdiagramms durchzuführen, welches mit geschätzten Positionsbestimmungsergebnissen konfiguriert ist, bei welchen vergangene Positionsbestimmungsergebnisse auf den gegenwärtigen Zeitpunkt und zum gegenwärtigen Zeitpunkt eingegebene Positionierungsergebnisse projiziert wurden.
Nach einem Ausführungsbeispiel weist die Fahrzeugpositionierung den Längengrad und/oder den Breitengrad und/oder den Kurs und/oder die Kovarianz und/oder eine Warnung/Fail/Safe und/oder Flaggen und/oder einen Fahrspurversatz auf.
Nach einem Ausführungsbeispiel weist ein Verfahren zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem auf: das durch eine Steuerung erfolgende Herunterladen einer Karte, die einen als Parkzone ausgewiesenen Bereich aufweist, von einer Kartendateneinheit, um eine hochauflösende Karte zu speichern, wenn das Einfahren eines Fahrzeugs in einen Parkplatz erkannt wird, das durch die Steuerung erfolgende Erkennen einer Startposition eines automatisierten Parkdienstes (AVP) basierend auf einer Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und einer Haltelinie, welche von einem Rundumsichtmonitorprozessor (SVM) erkannt wurden, und das durch die Steuerung erfolgende Korrigieren eines Positionsmesswerts des Fahrzeugs durch das Durchführen eines Kartenabgleichs basierend auf den Erkennungs- und Verarbeitungsergebnissen eines Frontkameraprozessors und des SVM-Prozessors und der Parkplatz karte der Kartendateneinheit.
Nach einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren das durch die Steuerung erfolgende Vorhersagen eines Verhaltens des Fahrzeugs durch Koppelnavigation, wenn die AVP-Startposition erkannt wird, und das durch die Steuerung erfolgende Schätzen einer AVP-Ausgangsposition des Fahrzeugs durch Fusionieren des durch den Kartenabgleich korrigierten Positionsmesswerts des Fahrzeugs und des vorhergesagten Verhaltens des Fahrzeugs auf.
Nach einem Ausführungsbeispiel sagt die Steuerung beim Vorhersagen des Verhaltens des Fahrzeugs das Verhalten des Fahrzeugs durch Koppelnavigation basierend auf vonseiten eines GPS-Empfängers empfangenen GPS-Informationen und einem Fahrzeuglenkradwinkel, der Gierrate und der Raddrehzahl, welche vonseiten einer Fahrzeugsensoreinheit empfangen werden, vorher.
Nach einem Ausführungsbeispiel führt die Steuerung bei der Korrektur des Positionsmesswerts den Kartenabgleich basierend auf Fahrspurfusionsdaten, bei welchen eine von dem Frontkameraprozessor erkannte Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und die Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung sowie die Haltelinie, welche von dem SVM-Prozessor erkannt wurden, fusioniert sind, und/oder Parkplatzkartendaten von der Kartendateneinheit und/oder durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugverhaltensdaten für jeden Zeitpunkt durch.
Nach einem Ausführungsbeispiel berechnet die Steuerung bei der Korrektur des Positionsmesswerts einen Positions- und Rotationskorrekturbetrag, bei welchem ein Distanzfehler zwischen Sensordaten und Kartendaten durch Verwenden von Iterative-Closest-Point-Logik (ICP) minimiert ist.
Nach einem Ausführungsbeispiel fusioniert die Steuerung beim Schätzen der AVP-Ausgangsposition eine als Ergebnisse des Kartenabgleichs ausgegebene Fahrzeugpositionierung und GPS-Informationen einer durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugposition.
Nach einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner das durch die Steuerung erfolgende Empfangen der Fahrzeugposition und Flaggen, die als Ergebnis der Positionsfusion ausgegeben wurden, und Durchführen einer Fail-Safe-Diagnose auf. Bei der Durchführung der Fail-Safe-Diagnose führt die Steuerung die Fail-Safe-Diagnose unter Verwendung eines Verteilungsdiagramms durch, welches mit geschätzten Positionsbestimmungsergebnissen konfiguriert ist, bei welchen vergangene Positionsbestimmungsergebnisse auf den gegenwärtigen Zeitpunkt und zum gegenwärtigen Zeitpunkt eingegebene Positionierungsergebnisse projiziert wurden.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Vorrichtung zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
2 ist ein Diagramm, das die Vorrichtung zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung genauer beschreibt.
3 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
4 ist ein beispielhaftes Diagramm einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
5 ist ein Diagramm zur Beschreibung des Kartenabgleichs für die Vorrichtung und das Verfahren zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.

Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind die Dicke von Linien, die Grö-ßen von Bauteilen und dergleichen aus Gründen der einfacheren Beschreibung und der Klarheit übertrieben dargestellt.
Ferner sind die nachfolgend zu beschreibenden Begriffe im Hinblick auf Funktionen in der vorliegenden Offenbarung definiert und können je nach den Praktiken oder den Zwecken von Benutzern oder Bedienern verschieden sein. Die Begriffe sollten daher jeweils entsprechend dem Inhalt der gesamten Beschreibung definiert werden.
Ferner kann eine in dieser Beschreibung beschriebene Implementierung beispielsweise als ein Verfahren oder Prozess, eine Vorrichtung, ein Softwareprogramm, ein Datenstrom oder Signal realisiert sein. Obwohl die Offenbarung nur im Zusammenhang einer einzelnen Form einer Implementierung erörtert wurde (beispielsweise nur als ein Verfahren erörtert wurde), kann eine Implementierung, die ein erörtertes Merkmal aufweist, auch in anderer Form realisiert werden (beispielsweise als Vorrichtung oder Programm). Die Vorrichtung kann als geeignete Hardware, Software oder Firmware implementiert sein. Das Verfahren kann in einer Vorrichtung implementiert sein, wie einem allgemein als Prozessorvorrichtung bezeichneten Prozessor, einschließlich beispielsweise eines Computers, eines Mikroprozessors, einer integrierten Schaltung oder einer programmierbaren Logikvorrichtung. Der Prozessor weist eine Kommunikationsvorrichtung wie beispielsweise einen Computer, ein Handy, ein Mobiltelefon/Personal Digital Assistant („PDA“) und eine andere Vorrichtung auf, welche den Austausch von Informationen zwischen Endbenutzern vereinfacht.
1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Vorrichtung zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. 2 ist ein Diagramm, das die Vorrichtung zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung genauer beschreibt. 5 ist ein Diagramm zur Beschreibung des Kartenabgleichs für die Vorrichtung und das Verfahren zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Vorrichtung zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1, 2 und 5 beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, weist die Vorrichtung zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung einen Frontkameraprozessor 10, einen Rundumsichtmonitorprozessor (SVM-Prozessor) 20, eine Kartendateneinheit (30), einen GPS-Empfänger 40, eine Fahrzeugsensoreinheit 50, eine Steuerung 60 und eine Ausgabeeinheit 70 auf.
Wie auf diesem Gebiet allgemein bekannt, können einige exemplarische Ausführungsbeispiele in den zugehörigen Zeichnungen als Funktionsblöcke, -einheiten. -abschnitte und/oder -module dargestellt sein. Dem Fachmann ist verständlich, dass diese Blöcke, Einheiten und/oder Module physisch durch elektronische (oder optische) Schaltungen wie Logikschaltungen, diskrete Komponenten, Prozessoren, drahtgebundene Schaltungen, Speichervorrichtungen und Drahtverbindungen implementiert sind. Wenn die Blöcke, Einheiten und/oder Module durch Prozessoren oder andere, ähnliche Hardware implementiert sind, können sie mittels Software (z.B. Codes) programmiert und gesteuert sein, um verschiedene in dieser Beschreibung erörterte Funktionen auszuführen. Ferner kann jeder Block, jede Einheit und/oder jedes Modul durch dedizierte Hardware oder als eine Kombination aus dedizierter Hardware für die Durchführung einiger Funktionen und einem Prozessor (z.B. ein oder mehrere programmierte Prozessoren und zugehörige Schaltungen) zur Durchführung anderer Funktionen implementiert sein. Jeder Block, jede Einheit und/oder jedes Modul einiger exemplarischer Ausführungsbeispiele kann physisch in zwei oder mehr interagierende diskrete Blöcke, Einheiten und/oder Module getrennt sein, ohne den Rahmen des Erfindungsgedankens zu verlassen. Ferner können Blöcke, Einheiten und/oder Module einiger exemplarischer Ausführungsbeispiele physisch zu komplexeren Blöcken, Einheiten und/oder Modulen kombiniert werden, ohne den Rahmen des Erfindungsgedankens zu verlassen.
Zuerst dient das vorliegende Ausführungsbeispiel dem Schätzen einer Ausgangsposition in einem automatisierten Parkdienstsystem (AVP) unter Verwendung eines SVM, welches das Parken vereinfacht, indem es ermöglicht, das Fahrzeug umgebende Räume in dem Fahrzeug über Kameras zu sehen, die an der Front, dem Heck und den Seiten des Fahrzeugs angebracht sind. Das heißt, dass das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Fahrzeugpositionsbestimmungsvorrichtung betrifft und die Position eines Fahrzeugs unter Verwendung von mittels Kameras ohne teure Ausrüstung aufgenommenen Bildern, einer Haltelinie etc. messen und die Genauigkeit des Kartenabgleichs verbessern kann.
Der Frontkameraprozessor 10 kann ein Frontbild eines Fahrzeugs von einer Frontkamera des Fahrzeugs empfangen und kann eine Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und ein Verkehrszeichen durch Verarbeiten des Frontbilds des Fahrzeugs erkennen.
Ferner kann der Frontkameraprozessor 10 Innenfahrspurerkennungseinrichtungen zum Erkennen einer Innenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung in dem Frontbild, Fahrspurverfolgungseinrichtungen zum Verfolgen einer Fahrspur bzw. - fahrspurbegrenzung, welche dieselbe Charakteristik wie die erkannte Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung aufweist, und Zuverlässigkeitsberechnungseinrichtungen auf aufweisen.
Die Innenfahrspurerkennungseinrichtungen können eine Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung in Form einer durchgezogenen Linie oder einer gestrichelten Linie mit einer bestimmten Farbe (beispielsweise weiß oder gelb) in einem Frontbild erkennen.
Die Fahrspurverfolgungseinrichtungen können eine Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung, welche dieselben Charakteristika innerhalb einer vorbestimmten Marge aufweist, durch Berücksichtigung des Verlaufs (oder der Richtung) der erkannten Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung verfolgen, obwohl Komponenten (beispielsweise Farbe, Dicke und Form) der erkannten Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung teilweise nicht dieselben Charakteristika beibehalten (beispielsweise dieselbe Linienfarbe, dieselbe Liniendicke und denselben Linienintervall).
Ferner können die Zuverlässigkeitsberechnungseinrichtungen das Verhältnis (d.h. das Fahrspurkomponentenübereinstimmungsverhältnis) berechnen, in welchem die Komponenten (beispielsweise Farbe, Dicke und Form) der verfolgten Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung mit vorbestimmten Referenzwerten für jede Komponente übereinstimmen. Wenn das Fahrspurkomponentenübereinstimmungsverhältnis nahe bei 100% liegt, bedeutet dies eine hohe Zuverlässigkeit. Wenn im Gegensatz dazu das Fahrspurkomponentenübereinstimmungsverhältnis näher bei 0% liegt, bedeutet dies eine geringe Zuverlässigkeit. Ferner können die Zuverlässigkeitsberechnungseinrichtungen eine gegenwärtige Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung (d.h. eine vorhergesagte Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung) unter Verwendung der Erkennung einer vorherigen Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung und Bewegungsinformationen eines Fahrzeugs vorhersagen, und können die Zuverlässigkeit derart berechnen, dass sie die vorhergesagte Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung mit einer in dem Frontbild erkannten gegenwärtigen Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung vergleichen und einen Zuverlässigkeitszählwert (oder Zuverlässigkeitsscore) erhöhen, wenn eine Differenz zwischen der vorhergesagten Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung und der gegenwärtigen Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung gleich oder geringer als ein voreingestellter Schwellenwert ist. Wenn der Zuverlässigkeitszählwert größer als der voreingestellte Schwellenwert ist, können die Zuverlässigkeitsberechnungseinrichtungen feststellen, dass die entsprechende Fahrspurerkennung gültig ist (d.h. die entsprechende Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung eine gültige Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung ist).
Der SVM-Prozessor 20 kann eine Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und eine Haltelinie durch Verarbeiten eines Rundumsichtbildes eines Fahrzeugs erkennen.
Ferner dient der SVM-Prozessor 20 dazu, eine Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung in einem Rundumsichtbild (oder einem zusammengesetzten Rundumsichtbild) zu erkennen. Das Rundumsichtbild bezeichnet ein Bild, das erhalten wird, indem Umgebungsbilder (beispielsweise Front-, Seiten - und Rückseitenbilder) eines Fahrzeugs, die von einer oder mehreren Kameras aufgenommen werden, in Draufsicht- oder Rundumsichtform zusammengesetzt werden. Dementsprechend kann der SVM-Prozessor 20 eine Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung (d.h. eine Kurzstreckenfahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung) in einem Bereich nahe einem Fahrzeug erkennen.
In diesem Fall sind die Kameras an der vorderen, der hinteren, der linken und der rechten Seite des Fahrzeugs angeordnet. Um den Grad der Vervollständigung des Draufsicht- oder Rundumsichtbildes zu erhöhen und das Auftreten eines photographischen toten Winkels zu verhindern, können zusätzliche Kameras auch an den Oberseiten am Front oder Heck des Fahrzeugs, d.h. an relativ höheren Positionen als den Positionen der vorn, hinten, links und rechts angeordneten Kameras, angeordnet sein.
Ferner kann der SVM-Prozessor 20, wie der Frontkameraprozessor 10, Innenfahrspurerkennungseinrichtungen, Fahrspurverfolgungseinrichtungen und Zuverlässigkeitsberechnungseinrichtungen aufweisen.
Das heißt, dass die Innenfahrspurerkennungseinrichtungen eine Innenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung in einem Rundumsichtbild erkennen können und eine Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung in Form einer durchgezogenen Linie oder einer gestrichelten Linie mit einer bestimmten Farbe (beispielsweise weiß oder gelb) in dem Rundumsichtbild erkennen können. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die Innenfahrspurerkennungseinrichtungen insbesondere eine Haltelinie erkennen.
Die Fahrspurverfolgungseinrichtungen können eine Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung, welche dieselben Charakteristika innerhalb einer vorbestimmten Marge aufweist, durch Berücksichtigung des Verlaufs (oder der Richtung) der erkannten Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung verfolgen, obwohl Komponenten (beispielsweise Farbe, Dicke und Form) der erkannten Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung teilweise nicht dieselben Charakteristika beibehalten (beispielsweise dieselbe Linienfarbe, dieselbe Liniendicke und denselben Linienintervall).
Ferner können die die Zuverlässigkeitsberechnungseinrichtungen das Verhältnis (d.h. das Fahrspurkomponentenübereinstimmungsverhältnis) berechnen, in welchem die Komponenten (beispielsweise Farbe, Dicke und Form) der verfolgten Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung mit vorbestimmten Referenzwerten für jede Komponente übereinstimmen. Wenn das Fahrspurkomponentenübereinstimmungsverhältnis nahe bei 100% liegt, bedeutet dies eine hohe Zuverlässigkeit. Wenn im Gegensatz dazu das Fahrspurkomponentenübereinstimmungsverhältnis näher bei 0% liegt, bedeutet dies eine geringe Zuverlässigkeit. Ferner können die Zuverlässigkeitsberechnungseinrichtungen eine gegenwärtige Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung (d.h. eine vorhergesagte Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung) unter Verwendung der Erkennung einer vorherigen Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung und Bewegungsinformationen eines Fahrzeugs vorhersagen, und können die Zuverlässigkeit derart berechnen, dass sie die vorhergesagte Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung mit einer in dem Frontbild erkannten gegenwärtigen Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung vergleichen und einen Zuverlässigkeitszählwert (oder Zuverlässigkeitsscore) erhöhen, wenn eine Differenz zwischen der vorhergesagten Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung und der gegenwärtigen Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung gleich oder geringer als ein voreingestellter Schwellenwert ist. Wenn der Zuverlässigkeitszählwert größer als der voreingestellte Schwellenwert ist, können die Zuverlässigkeitsberechnungseinrichtungen feststellen, dass die entsprechende Fahrspurerkennung gültig ist (d.h. die entsprechende Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung eine gültige Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung ist).
Die Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung kann eine Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung in einem Bereich bezeichnen, der in einem Rundumsichtbild erkennbar ist. Die Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung kann eine Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung bezeichnen, die in einem Frontbild erkennbar ist.
Die Kartendateneinheit 30 speichert eine hochauflösende Karte, in welcher Informationen über Straßen und umgebendes Terrain mit hoher Genauigkeit dargestellt werden, und liefert die hochauflösende Karte in Reaktion auf eine Anfrage vonseiten der Steuerung 60. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Kartendateneinheit 30 insbesondere eine hochauflösende (HD) Karte für einen Parkplatz (d.h. einen als eine Parkzone vorgegebenen Bereich) speichern.
Der GPS-Receiver 40 empfängt GPS-Signale von Satelliten und liefert die GPS-Signale an die Steuerung, so dass die Position eines Fahrzeugs basierend auf der aktuellen Position eingestellt werden kann.
Die Fahrzeugsensoreinheit 50 bezeichnet verschiedene Sensoren innerhalb eines Fahrzeugs. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Fahrzeugsensoreinheit 50 insbesondere einen Lenkradwinkelsensor, einen Gierratensensor und einen Raddrehzahlsensor für die Fahrzeugverhaltensvorhersage aufweisen.
Die Steuerung 60 erkennt, dass ein Fahrzeug in einen Bereich einfährt, der als ein Parkplatz oder eine Parkzone ausgewiesen ist, und lädt eine Karte für den entsprechenden Bereich herunter. Das heißt, wenn das Einfahren eines Fahrzeugs in einen Parkplatz erkannt wird, kann die Steuerung 60 aus der Kartendateneinheit 30 eine Karte herunterladen, welche einen Bereich umfasst, der als die Parkzone ausgewiesen ist.
Ferner kann die Steuerung 60 eine AVP-Startposition basierend auf einer Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und einer Haltelinie erkennen, welche von dem SVM-Prozessor 20 erkannt werden.
Zu diesem Zeitpunkt kann die Steuerung 60 eine einzelne fusionierte Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung (d.h. eine einzelne Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung, die nicht in eine Kurstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und eine Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung unterteilt ist) erzeugen, indem sie eine von dem SVM-Prozessor 20 erkannte Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung und eine von dem Frontkameraprozessor 10 erkannte Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung fusioniert.
Das heißt, dass die Steuerung 60 Fahrspuren bzw. Fahrspurbegrenzungen durch einen Fahrspurfehlervergleich fusionieren kann, eine gültige Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung bestimmen kann, und eine fusionierte Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung erzeugen kann.
Die Steuerung 60 berechnet (oder bestimmt) einen Positionsfehler (beispielsweise einen Intervall zwischen den Enden von Fahrspuren bzw. Fahrspurbegrenzungen in einem Fahrzeugreferenzkoordinatensystem und einem Winkel jeder Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung) durch den Vergleich der von dem SVM-Prozessor 20 erkannten Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung (d.h. der Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung) und der von dem Frontkameraprozessor 10 erkannten Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung (d.h. der Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung). In diesem Fall bezeichnet das Fahrzeugreferenzkoordinatensystem ein Koordinatensystem, das Querachsenkoordinaten X, Längsachsenkoordinaten Y und die Fahrzeugbewegungsrichtung θ entsprechend einer zurückgelegten Strecke und der Richtung eines Fahrzeugs in Bezug auf den Mittelpunkt des Fahrzeugs angibt.
Wenn als Ergebnis des Vergleichs zwischen den beiden Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzungen (d.h. der Langstrecken- und der Kurzstreckenfahrspur bzw. - fahrspurbegrenzung) dieser Positionsfehler innerhalb eines vorgegebenen Zulässigkeitsbereichs liegt, erzeugt die Steuerung 60 eine einzelne fusionierte Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung (d.h. eine einzelne Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung, die nicht in die Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und die Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung unterteilt ist) durch Fusionieren der beiden Fahrspuren bzw. Fahrspurbegrenzungen (d.h. der Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und der Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung). Wenn ferner als Ergebnis des Vergleichs zwischen den beiden Fahrspuren bzw. Fahrspurbegrenzungen (d.h. der Langstrecken- und der Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung) der Positionsfehler außerhalb eines vorgegebenen Zulässigkeitsbereichs liegt, fusioniert die Steuerung 60 die beiden Fahrspuren bzw. Fahrspurbegrenzungen (d.h. die Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und die Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung) nicht und bestimmt eine Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung, die eine relativ hohe Zuverlässigkeit aufweist, als eine gültige Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung.
Daher kann die Steuerung 60 feststellen, dass die beiden Fahrspuren bzw. Fahrspurbegrenzungen (d.h. die Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und die Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung) keine gültigen Fahrspuren bzw. Fahrspurbegrenzungen sind, wenn Zuverlässigkeit jeder Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung geringer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Die Steuerung 60 kann eine einzelne fusionierte Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung (d.h. eine einzelne Fahrspur bzw. Fahrspurbegrenzung, die nicht in die Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und die Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung unterteilt ist) durch Fusionieren der beiden Fahrspuren bzw. Fahrspurbegrenzungen erzeugen, wenn die Zuverlässigkeit jeder der beiden Fahrspuren gleich dem vorgegebenen Schwellenwert oder höher ist und der Positionsfehler zwischen den beiden Fahrspuren innerhalb des vorgegebenen Zulässigkeitsbereichs liegt. Die Steuerung 60 kann unter den beiden Fahrspuren eine Fahrspur, die eine relativ hohe Zuverlässigkeit aufweist, als eine gültige Fahrspur bestimmen, wenn der Positionsfehler zwischen den beiden Fahrspuren außerhalb des vorgegebenen Zulässigkeitsbereichs liegt.
Ferner weist die Steuerung 60 eine Fahrzeugverhaltensvorhersageeinheit 62, eine Kartenabgleicheinheit 64, eine Positionsfusionierungseinheit 66 und eine Fail-safe-Diagnoseeinheit 68 auf. Die Steuerung 60 kann ein Verhalten eines Fahrzeugs durch Koppelnavigation vorhersagen, einen Positionsmesswert des Fahrzeugs durch Kartenabgleich basierend auf den Ergebnissen der Erkennung und der Verarbeitung durch den Frontkameraprozessor 10 und den SVM-Prozessor 20 und den Parkplatzkartendaten der Kartendateneinheit 30 korrigieren, und kann schließlich eine AVP-Ausgangsposition des Fahrzeugs durch Fusionieren des vorhergesagten Verhaltens des Fahrzeugs und des korrigierten Positionsmesswertes des Fahrzeugs schätzen.
Die Fahrzeugverhaltensvorhersageeinheit 62 kann ein Verhalten eines Fahrzeugs durch Koppelnavigation basierend auf vonseiten des GPS-Empfängers 40 empfangenen GPS-Informationen und einem Fahrzeuglenkradwinkel, der Gierrate und der Raddrehzahl, welche vonseiten einer Fahrzeugsensoreinheit 50 empfangen werden, vorhersagen.
Ferner kann die Kartenabgleicheinheit 64 einen Kartenabgleich basierend auf Fahrspurfusionsdaten, bei welchen eine von dem Frontkameraprozessor 10 erkannte Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und die Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung sowie die Haltelinie, welche von dem SVM-Prozessor 20 erkannt wurden, fusioniert sind, und/oder Parkplatzkartendaten von der Kartendateneinheit 30 und/oder durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugverhaltensdaten für jeden Zeitpunkt durch.
Zu diesem Zeitpunkt kann die Kartenabgleicheinheit 64 einen Positions- und Rotationskorrekturbetrag berechnen, bei welchem ein Distanzfehler zwischen Sensordaten und Kartendaten durch Verwenden von Iterative-Closest-Point-Logik (ICP) minimiert ist. Die ICP-Logik ist ein Verfahren zum Registrieren von aktuellen Daten mit dem bestehenden Datensatz und ist ein Verfahren zum Finden einer Zuordnung basierend auf den nächsten Datenpunkten, des Bewegens und Drehens aktueller Daten basierend auf der Zuordnung, und des Hinzufügens der aktuellen Daten zu dem bestehenden Datensatz.
Ein Betrag zur Korrektur einer Position T und einer Rotation (R) kann beispielsweise unter Bezugnahme auf die nachfolgende Gleichung und 5 berechnet werden.
$m i n m i z e E = {\sum_{i = 1}^{N} e_{i} = \sum_{i = 1}^{N} w_{i} ((R \cdot I_{i} + T - m_{p a i r, i}) \cdot η_{p a i r, i})}^{2}$
Ferner kann die Positionsfusionierungseinheit 66 eine als Ergebnisse des Kartenabgleichs ausgegebene Fahrzeugpositionierung und die GPS-Informationen der durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugposition fusionieren.
In diesem Fall kann die Positionsfusionierungseinheit 66 wie das Verfahren zum Fusionieren von Fahrspuren bzw. Fahrspurbegrenzungen, welche von dem SVM-Prozessor 20 und dem Frontkameraprozessor 10 erkannt werden, implementiert sein, kann jedoch Positionsmesswerte unter Verwendung eines anderen Verfahrens fusionieren.
Die Steuerung 60 weist die Fail-Safe-Diagnoseeinheit 68 zum Empfangen einer Fahrzeugposition und von Flaggen, welche von der Positionsfusionierungseinheit 66 ausgegeben werden, und zum Durchführen einer Fail-Safe-Diagnose auf. Die Fail-Safe-Diagnoseeinheit 68 kann eine Fail-Safe-Diagnose unter Verwendung eines Verteilungsdiagramms durchführen, welches mit geschätzten Positionsbestimmungsergebnissen konfiguriert ist, bei welchen vergangene Positionsbestimmungsergebnisse auf den gegenwärtigen Zeitpunkt und zum gegenwärtigen Zeitpunkt eingegebene Positionierungsergebnisse projiziert wurden.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Fahrzeugpositionierung den Längengrad und/oder den Breitengrad und/oder den Kurs und/oder die Kovarianz und/oder eine Warnung/Fail/Safe und/oder Flaggen und/oder einen Fahrspurversatz aufweisen.
Das heißt, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ausgabeeinheit 70 die Ergebnisse der Diagnose der Fail-Safe-Diagnoseeinheit 69 ausgeben kann. In diesem Fall kann die Ausgabeeinheit 70 die Ergebnisse der Fail-Safe-Diagnose der Fahrzeugpositionsinformationen ausgeben.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ein autonomes Fahrsystem eine Sensorfusions-Positionsbestimmung basierend auf einem Kartenabgleich durchführen, und kann eine Fail-Safe-Diagnose zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Systems und zum Ermöglichen der Berechnung (oder der Kalkulation oder des Schätzens) von robusten und stabilen Positionsbestimmungsinformationen in einem Prozess der Durchführung einer Sensorfusions-Positionsbestimmung durchführen. Ferner erfordert die Fail-Safe-Diagnose bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel keine zusätzliche Hardware, da es sich um eine analytische redundanz-basierte Fehlerdiagnose handelt, jedoch ist die Offenbarung nicht hierauf beschränkt.
Bezugnehmend auf 2 kann das vorliegende Ausführungsbeispiel grundsätzlich einen Performance-Core zum Durchführen eines Prozesses des Fusionierens eines durch Kartenabgleich korrigierten Positionsmesswerts und den vorhergesagten Ergebnissen eines Fahrzeugverhaltens sowie einen Sicherheits-Core zur Durchführung einer Fail-Safe-Diagnose einer in dem Performance-Core fusionierten Fahrzeugposition aufweisen.
In dem Performance-Core können der Frontkameraprozessor 10 und der SVM-Prozessor 20 eine Sensorwertverarbeitung durchführen, und die Kartendateneinheit 30 kann eine Karte herunterladen und verwalten. Ferner kann der GPS-Empfänger 40 im Sicherheits-Core eine GPS-Signalverarbeitung durchführen.
Ferner können in der Steuerung 60 die Kartenabgleicheinheit 64 und die Positionsfusionierungseinheit 66 in dem Performance-Core enthalten sein, und die Fahrzeugverhaltensvorhersageeinheit 62 und die Fail-Safe-Diagnoseeinheit 68 können in dem Sicherheits-Core enthalten sein, jedoch ist die Offenbarung nicht hierauf beschränkt.
Anders ausgedrückt empfängt der Performance-Core Fahrspuren bzw. Fahrspurbegrenzungen und eine Haltelinie von einem SVM und empfängt Fahrspuren bzw. Fahrspurbegrenzungen und ein Verkehrszeichen von einer Frontkamera. Ferner kann der Performance-Core Erkennungsdaten, das heißt von dem SVM und der Frontkamera empfangene Sensorwerte, verarbeiten. Anders ausgedrückt kann die Steuerung 60 Erkennungsdaten von dem SVM und der Frontkamera fusionieren, die HD-Karte einer Parkzone herunterladen und einen Kartenabgleich durchführen. In diesem Fall kann die Steuerung 60 einen Kartenabgleich unter Verwendung von GPS-Signalen, durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugfahrweginformationen und GPS-Informationen durchführen. Ferner kann die Steuerung eine durch den Kartenabgleich korrigierte Fahrzeugpositionierung (oder Position) und einen auf den GPS-Informationen basierenden Positionswert fusionieren, und kann schließlich eine Ausgangsposition in dem automatisierten Parkdienstsystem schätzen, indem sie eine Fail-Safe-Diagnose der fusionierten Ergebnisse durchführt.
3 ist ein Flussdiagramm zur Beschreibung eines Verfahrens zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. 4 ist ein beispielhaftes Diagramm einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben.
Wie in 3 dargestellt, erkennt bei dem Verfahren zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung als Erstes die Steuerung 60, dass ein Fahrzeug in einen Parkplatz einfährt (S10).
In diesem Fall kann die Steuerung 60 erkennen, dass das Fahrzeug in einen Parkplatz einfährt, indem sie eine Fahrzeugposition von dem GPS-Empfänger 40 empfängt, jedoch ist die Offenbarung nicht auf ein derartiges Verfahren beschränkt.
Ferner lädt die Steuerung 60, wenn das Einfahren des Fahrzeugs in einen Parkplatz erkannt wurde, aus der Kartendateneinheit 30, in welcher eine hochauflösende (HD) Karte gespeichert ist, eine Karte herunter, die einen als die Parkzone ausgewiesenen Bereich aufweist (S20).
Wenn erkannt wurde, dass das Fahrzeug an einer AVP-Startposition geparkt wurde (S30), stellt die Steuerung 60 ferner fest, ob ein AVP-Startbereich durch den SVM-Prozessor 20 erkannt wurde (S40).
Das heißt, dass die Steuerung 60, wenn das Fahrzeug an der AVP-Startposition parkt, wie in 4(a) dargestellt, die AVP-Parkposition basierend auf einer Kurstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und einer Haltelinie erkennen kann, welche von dem SVM-Prozessor 20 erkannt wurden, wie in 4(b) dargestellt.
Wenn durch den SVM-Prozessor 20 kein AVP-Startbereich erkannt wird, kann die Steuerung 60 zum Schritt S30 zurückkehren und ein AVP-Startpositionsparken durchführen. Das AVP-Startpositionsparken kann durch einen Benutzer durchgeführt werden. Die Steuerung 60 kann erkennen, dass das Fahrzeug an der AVP-Startposition geparkt hat, indem sie von der auf dem Parkplatz installierten Infrastruktur GPS-Informationen oder ein Signal empfängt, welche angeben, dass das Fahrzeug geparkt hat.
Ferner stellt die Steuerung 60 eine Position als einen Ausgangswert der AVP-Startposition ein (S50).
Das heißt, dass, wie in 4(c) dargestellt, die Steuerung 60 die Position basierend auf dem durch den SVM-Prozessor 20 erkannten AVP-Startbereich als den Ausgangswert der AVP-Startposition einstellen kann.
Ferner korrigiert die Steuerung 60 die AVP-Startposition, wie in 4(d) dargestellt (S60).
Zu diesem Zeitpunkt kann die Steuerung 60 ein Verhalten des Fahrzeugs durch Koppelnavigation vorhersagen, und kann einen Positionsmesswert des Fahrzeugs durch einen Kartenabgleich basierend auf den Ergebnissen der Erkennung und der Verarbeitung durch den Frontkameraprozessor 10 und den SVM-Prozessor 20 zur Erkennung einer Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und eines Verkehrszeichens und auf der Parkplatz karte der Kartendateneinheit 30 korrigieren.
Ferner kann die Steuerung 60 schließlich eine AVP-Ausgangsposition des Fahrzeugs schätzen, indem sie den korrigierten Positionsmesswert des Fahrzeugs und das vorhergesagte Verhalten des Fahrzeugs fusioniert.
In diesem Fall kann die Steuerung 60 das Verhalten des Fahrzeugs durch Koppelnavigation basierend auf den vonseiten des GPS-Empfängers 40 empfangenen GPS-Informationen und einem Lenkradwinkel, der Gierrate und der Raddrehzahl des Fahrzeugs, welche vonseiten der Fahrzeugsensoreinheit 50 empfangen werden, vorhersagen. Ferner kann die Steuerung 60 einen Kartenabgleich basierend auf Fahrspurfusionsdaten, bei welchen eine von dem Frontkameraprozessor 10 erkannte Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und die Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung sowie die Haltelinie, welche von dem SVM-Prozessor 20 erkannt wurden, fusioniert sind, und/oder Parkplatzkartendaten von der Kartendateneinheit 30 und/oder durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugverhaltensdaten für jeden Zeitpunkt durchführen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Steuerung 60 einen Positions- und Rotationskorrekturbetrag berechnen, bei welchem ein Distanzfehler zwischen Sensordaten und Kartendaten durch Verwenden von Iterative-Closest-Point-Logik (ICP) minimiert ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Steuerung 60 eine als Ergebnisse des Kartenabgleichs ausgegebene Fahrzeugposition und die GPS-Informationen einer durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugposition zu fusionieren.
Schließlich kann die Steuerung 60 eine Fahrzeugposition und Flaggen, die als Ergebnisse der Positionsfusionierung ausgegeben wurden, empfangen und eine Fail-Safe-Diagnose durchführen (S70).
In diesem Fall kann die Steuerung 60 die Fail-Safe-Diagnose unter Verwendung eines Verteilungsdiagramms durchführen, welches mit geschätzten Positionsbestimmungsergebnissen konfiguriert ist, bei welchen vergangene Positionsbestimmungsergebnisse auf den gegenwärtigen Zeitpunkt und zum gegenwärtigen Zeitpunkt eingegebene Positionierungsergebnisse projiziert wurden. In diesem Fall kann die Fahrzeugposition den Längengrad und/oder den Breitengrad und/oder den Kurs und/oder die Kovarianz und/oder eine Warnung/Fail/Safe und/oder Flaggen und/oder einen Fahrspurversatz aufweisen
Wie zuvor beschrieben können die Vorrichtung und das Verfahren zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung einen Kartenabgleich ohne kostspielige Ausrüstung durchführen und eine Ausgangsposition ungeachtet des Inneren und des Äußeren schätzen, indem die Ausgangsposition in einem automatisierten Parkdienstsystem (AVP) unter Verwendung eines Rundumsichtmonitors (SVM) geschätzt wird, und die Kartenabgleichgenauigkeit durch eine erhöhte Erfassungsdistanzgenauigkeit (d.h. Korrekturgenauigkeit) verbessern, indem Messungen in der Nähe geographischer Merkmale durchgeführt werden.
Zwar wurden zu Darstellungszwecken bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung offenbart, jedoch ist für den Fachmann ersichtlich, dass zahlreiche verschiedene Modifizierungen, Zusätze und Ersetzungen möglich sind, ohne den in den zugehörigen Ansprüchen definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Der eigentliche technische Rahmen der Offenbarung ist daher durch die nachfolgenden Ansprüche definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020190031092 [0001]
US 20180023961 [0007]

Claims

Vorrichtung zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem, welche aufweist: einen Frontkameraprozessor, der zum Verarbeiten eines Frontbildes eines Fahrzeugs ausgebildet ist; einen Rundumsichtmonitor-Prozessor (SVM-Prozessor), der dazu ausgebildet ist, eine Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und eine Haltelinie durch Verarbeiten eines Rundumsichtbildes des Fahrzeugs zu erkennen; eine Kartendateneinheit, die dazu ausgebildet ist, eine hochauflösende Karte zu speichern; und eine Steuerung, die dazu ausgebildet ist, eine Karte, die einen als Parkzone ausgewiesenen Bereich aufweist, von der Kartendateneinheit herunterzuladen, wenn das Einfahren des Fahrzeugs in einen Parkplatz erkannt wird, und einen Positionsmesswert des Fahrzeugs zu korrigieren, indem ein Kartenabgleich auf der Basis der Erkennungs- und Verarbeitungsergebnisse des Frontkameraprozessors und des SVM-Prozessors und der Parkplatz karte der Kartendateneinheit durchgeführt wird, wenn eine Startposition eines automatisierten Parkdienstes (AVP) basierend auf der Kurzstreckenfahrspur bzw. - fahrspurbegrenzung und der Haltelinie, welche von dem SVM-Prozessor erkannt wurden, erkannt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Steuerung ausgebildet ist, um: ein Verhalten des Fahrzeugs durch Koppelnavigation vorherzusagen, wenn die AVP-Startposition erkannt wird, und eine AVP-Ausgangsposition des Fahrzeugs zu schätzen, indem sie den durch den Kartenabgleich korrigierten Positionsmesswert des Fahrzeugs und das vorhergesagte Verhalten des Fahrzeugs fusioniert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Steuerung eine Fahrzeugverhalten-Vorhersageeinheit aufweist, um ein Verhalten des Fahrzeugs durch Koppelnavigation basierend auf vonseiten eines GPS-Empfängers empfangenen GPS-Informationen und einem Fahrzeuglenkradwinkel, der Gierrate und der Raddrehzahl, welche vonseiten einer Fahrzeugsensoreinheit empfangen werden, vorherzusagen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Steuerung eine Kartenabgleicheinheit aufweist, die dazu ausgebildet ist, den Kartenabgleich basierend auf Fahrspurfusionsdaten, bei welchen eine von dem Frontkameraprozessor erkannte Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und die Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung sowie die Haltelinie, welche von dem SVM-Prozessor erkannt wurden, fusioniert sind, und/oder Parkplatzkartendaten von der Kartendateneinheit und/oder durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugverhaltensdaten für jeden Zeitpunkt durchzuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Kartenabgleicheinheit dazu ausgebildet ist, einen Positions- und Rotationskorrekturbetrag zu berechnen, bei welchem ein Distanzfehler zwischen Sensordaten und Kartendaten durch Verwenden von Iterative-Closest-Point-Logik (ICP) minimiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Steuerung eine Positionsfusionierungseinheit aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine als Ergebnisse des Kartenabgleichs ausgegebene Fahrzeugpositionierung und die GPS-Informationen einer durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugposition zu fusionieren.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher: die Steuerung eine Fail-Safe-Diagnoseeinheit aufweist, die dazu ausgebildet ist, die Fahrzeugposition und von der Positionsfusionierungseinheit ausgegebene Flaggen zu empfangen und eine Fail-Safe-Diagnose durchzuführen, und die Fail-Safe-Diagnoseeinheit dazu ausgebildet ist, die Fail-Safe-Diagnose unter Verwendung eines Verteilungsdiagramms durchzuführen, welches mit geschätzten Positionsbestimmungsergebnissen konfiguriert ist, bei welchen vergangene Positionsbestimmungsergebnisse auf den gegenwärtigen Zeitpunkt und zum gegenwärtigen Zeitpunkt eingegebene Positionierungsergebnisse projiziert wurden.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die Fahrzeugposition den Längengrad und/oder den Breitengrad und/oder den Kurs und/oder die Kovarianz und/oder eine Warnung/Fail/Safe und/oder Flaggen und/oder einen Fahrspurversatz aufweist.
Verfahren zum Schätzen einer Position in einem automatisierten Parkdienstsystem, wobei das Verfahren aufweist: das durch eine Steuerung erfolgende Herunterladen einer Karte, die einen als Parkzone ausgewiesenen Bereich aufweist, von einer Kartendateneinheit, um eine hochauflösende Karte zu speichern, wenn das Einfahren eines Fahrzeugs in einen Parkplatz erkannt wird; das durch die Steuerung erfolgende Erkennen einer Startposition eines automatisierten Parkdienstes (AVP) basierend auf einer Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und einer Haltelinie, welche von einem Rundumsichtmonitorprozessor (SVM) erkannt wurden; und das durch die Steuerung erfolgende Korrigieren eines Positionsmesswerts des Fahrzeugs durch das Durchführen eines Kartenabgleichs basierend auf den Erkennungs- und Verarbeitungsergebnissen eines Frontkameraprozessors und des SVM-Prozessors und der Parkplatzkarte der Kartendateneinheit.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner mit: dem durch die Steuerung erfolgenden Vorhersagen eines Verhaltens des Fahrzeugs durch Koppelnavigation, wenn die AVP-Startposition erkannt wird, und dem durch die Steuerung erfolgenden Schätzen einer AVP-Ausgangsposition des Fahrzeugs durch Fusionieren des durch den Kartenabgleich korrigierten Positionsmesswerts des Fahrzeugs und des vorhergesagten Verhaltens des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem die Steuerung beim Vorhersagen des Verhaltens des Fahrzeugs das Verhalten des Fahrzeugs durch Koppelnavigation basierend auf vonseiten eines GPS-Empfängers empfangenen GPS-Informationen und einem Fahrzeuglenkradwinkel, der Gierrate und der Raddrehzahl, welche vonseiten einer Fahrzeugsensoreinheit empfangen werden, vorhersagt.
Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem die Steuerung bei der Korrektur des Positionsmesswerts den Kartenabgleich basierend auf Fahrspurfusionsdaten, bei welchen eine von dem Frontkameraprozessor erkannte Langstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung und die Kurzstreckenfahrspur bzw. -fahrspurbegrenzung sowie die Haltelinie, welche von dem SVM-Prozessor erkannt wurden, fusioniert sind, und/oder Parkplatzkartendaten von der Kartendateneinheit und/oder durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugverhaltensdaten für jeden Zeitpunkt durchführt.
Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem die Steuerung bei der Korrektur des Positionsmesswerts einen Positions- und Rotationskorrekturbetrag berechnet, bei welchem ein Distanzfehler zwischen Sensordaten und Kartendaten durch Verwenden von Iterative-Closest-Point-Logik (ICP) minimiert ist.
Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem die Steuerung beim Schätzen der AVP-Ausgangsposition eine als Ergebnisse des Kartenabgleichs ausgegebene Fahrzeugpositionierung und GPS-Informationen einer durch Koppelnavigation vorhergesagten Fahrzeugposition fusioniert.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner mit dem durch die Steuerung erfolgenden Empfangen der Fahrzeugposition und Flaggen, die als Ergebnis der Positionsfusion ausgegeben wurden, und dem Durchführen einer Fail-Safe-Diagnose, wobei die Steuerung bei der Durchführung der Fail-Safe-Diagnose die Fail-Safe-Diagnose unter Verwendung eines Verteilungsdiagramms durchführt, welches mit geschätzten Positionsbestimmungsergebnissen konfiguriert ist, bei welchen vergangene Positionsbestimmungsergebnisse auf den gegenwärtigen Zeitpunkt und zum gegenwärtigen Zeitpunkt eingegebene Positionierungsergebnisse projiziert wurden.