(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車（１）の周囲エリア（７）の周囲マップ（１４）を生成するための方法であって、前記周囲エリア（７）内の対象物が、前記自動車（１）のセンサ装置（９）によって検出され、前記対象物の位置を示す位置値（Ｐ）が、前記自動車（１）の制御装置（３）によって前記センサ装置（９）のセンサデータに基づいて決定され、前記決定された位置値（Ｐ）が前記周囲マップ（１４）へ転送される、方法において、
前記対象物と、車両座標系（１２）の原点（０’）を形成する前記自動車（１）の予め決定された基準点（１１）との間のベクトル（ｖ’）が決定され、
前記決定されたベクトル（ｖ’）が、前記車両座標系（１２）から前記周囲マップ（１４）のグローバル座標系（１３）へ変換され、前記周囲マップ（１４）内の前記位置値（Ｐ）が、前記変換されたベクトル（ｖ）に基づいて決定され、
前記基準点は、前記自動車の後方車軸の中央であることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記位置値（Ｐ）が、前記グローバル座標系（１３）の予め決定された原点（０）にさらに基づいて決定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記車両座標系（１２）の前記原点（０’）が前記グローバル座標系（１３）へ変換され、前記車両座標系（１２）の前記変換された原点（０”）が前記周囲マップ（１４）内に示されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記自動車（１）自体の動きが連続的に決定され、前記周囲マップ（１４）内の前記車両座標系（１２）の前記原点（０’）の前記位置が、前記自動車（１）自体の前記決定された動きに基づいて変更されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記車両座標系（１２）の前記変換された原点（０”）に基づいて、前記グローバル座標系（１３）内の前記位置値（Ｐ）を示すためのエリア（１５）が予め決定されることを特徴とする、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
前記対象物の前記位置値（Ｐ）が前記予め決定されたエリア（１５）外である場合、前記位置値（Ｐ）が前記周囲マップ（１４）から消されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記グローバル座標系（１３）がトーラスとしてモデル化されることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記位置値（Ｐ）に加えて、前記対象物の少なくとも１つの特徴が前記周囲マップ（１４）内に格納されることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記決定されたベクトル（ｖ’）および／または前記対象物の前記位置が決定された時間および／または前記対象物の識別情報が、前記少なくとも１つの特徴として前記周囲マップ（１４）内に格納されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記周囲マップ（１４）内の前記位置値（Ｐ）を示すための表示要素（２１）の大きさが、前記対象物の前記位置の前記検出の精度を示す共分散値に応じて適合されることを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記対象物の前記位置が、前記センサ装置の少なくとも２つの距離センサによって決定され、前記表示要素（２１）の前記大きさが、前記少なくとも２つの距離センサによって決定される前記位置に応じて適合されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の方法を実行する制御装置（３）を有する自動車（１）のための運転支援システム（２）。
【請求項１３】
前記制御装置（３）が、前記周囲マップ（１４）に基づいて前記自動車（１）を少なくとも半自律的に操作することを特徴とする、請求項１２に記載の運転支援システム（２）。
【請求項１４】
請求項１２および１３のいずれかに記載の運転支援システム（２）を有する自動車（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の周囲エリアの周囲マップを生成するための方法であって、周囲エリア内の対象物が自動車のセンサ装置によって検出され、対象物の位置を示す位置値が自動車の制御装置によってセンサ装置のセンサデータに基づいて決定され、決定された位置値が周囲マップへ転送される、方法に関する。本発明はまた、運転支援システムおよび自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここでは、運転手が自動車を操作するのを支援するか、または自動車をナビゲートするために完全自動で使用される運転支援システムに特に関心が向けられている。そのような運転支援システムは、例えば自動車を駐車するときおよび／もしくは駐車場を出るときに運転者を支援することができるか、または駐車場を完全に自動検索し、かつ運転者が望む場合には、駐車場内に車両を駐車することができる。本運転支援システムはまた、自動車と対象物との衝突を防ぐのに役立ち得る。そのような運転支援システムは、車両の周囲の特徴に関する情報を使用する。この情報は、例えば、自動車の周囲エリアまたは車両の周囲付近を示すデジタル周囲マップ内に格納され得る。
【０００３】
この点において、ＥＰ０６５０８６６Ｂ１は、車両を操作して駐車場から出すための方法を示し、ここでは走行方向にある障害物からの距離が、車両に取り付けられたセンサによって測定される。また、測定された値を用いて、車両のエリア内の局所的な周囲マップを形成する制御機器も提供され、そこに空間データおよび障害物のデータが入力される。加えて、制御機器は、周囲マップを用いて周囲モデルを決定し、それにより車両を操作して駐車場から出すための戦略が確立される。
【０００４】
既知の周囲マップの多くは、いわゆるグリッドベースのマップである。つまり、周囲マップはグリッドに分割される。個々のグリッドは、セルとも呼ばれ得る。検出された対象物は、占有と記されている車両からの関連距離と対応して関連付けられたグリッドにより、周囲マップ内に格納される。ＥＰ１７３１９２２Ｂ１では、自動車の周囲付近の空いているエリアを決定するための方法が説明される。これは、自動車の周囲付近にある対象物を測定するために信号遷移時間測定を使用することを伴う。信号遷移時間測定の結果に基づいて、対象物確率分布が決定され、障害物確率分布と統合される。この場合、障害物確率分布は、自動車のセルラー方式の周囲マップを用いて表される。セルは、元々、予め決定された占有率値を有するが、統合中、セルの占有率値は減少および／または増加される。
【０００５】
さらに、ＤＥ１０２０１２２１４３０７Ａ１は、対象物、具体的には車両の周囲エリアをモデル化するための方法を示す。これは、固有の識別情報を有する少なくとも１つのセルを提供することを伴う。加えて、セルについて個別の占有率値または占有確率が特定される。障害物が検出されると、その位置が決定され、障害物の位置に対応する個別の障害物位置が提供されたセルのうちの１つにおいて決定される。また、少なくとも１つの個別の障害物位置の占有率値または占有確率は、障害物の存在が示されるような方法で修正される。
【０００６】
グリッドベースの周囲マップ内に対象物を格納できるように、障害物は通常、標準化される必要がある。これを行う非常に簡単な１つの可能な方法は、対象物がどれくらいの頻度でそれぞれのグリッド内で検出されたかを示すカウンタをグリッドが含むことである。この場合、ＢａｙｅｓまたはＤｅｍｐｓｔｅｒ  Ｓｈａｆｅｒなど、様々な確率論が考慮され得る。
【０００７】
加えて、別の運転支援システムは、別のセンサを使用する場合があり得る。運転支援機能が自動車の周囲の描写を独立してかつ独自に生成する場合、センサデータ統合が結果としてより困難になる場合があり得る。この点において、ＤＥ１０２０１００１８９９４Ａ１は、車両の運転支援システムを動作するための方法を説明し、ここでは車両の周囲付近に関する情報が運転支援システムの少なくとも１つのセンサによって提供され、この情報はセンサデータを提供するために使用される。また、デジタル周囲マップがセンサデータから計算され、機能性が、周囲マップに基づいて車両内の運転支援システムによって提供される。周囲マップは、運転支援システムの少なくとも２つの別の機能性について共通のフォーマットで計算され、少なくとも２つの機能性は、共通の周囲マップに基づいて運転支援システムによって提供される。
【０００８】
さらに、異なる運転支援システムのデータを標準化するとき、情報が非常に素早く過度に抽象的になる場合があり得る。そのような情報は、例えば、どの空間分解能で運転支援システムのセンサが対象物を検出することができるかを示す、空間的ボケまたは共分散であり得る。この情報は、追加属性として格納されなければならず、この方法では、対象物を統合するのに追加労力が費やされる必要がある。空間的不確実性は、通常使用される基本方法であり、それにより後のデータ統合または意思決定基準が引き起こされ得る。例えば、どの空間的確率で対象物が自動車の推定走行経路内にあるか、またはないかが、例えば決定され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、自動車の周囲エリアの周囲マップを使用する運転支援システムがより確実に動作され得る方法を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本目的は、それぞれの独立特許請求項に係る特徴を有する方法、運転支援システム、および自動車によって、本発明に従って達成される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項、説明、および図面の対象である。
【００１１】
本発明に係る方法は、自動車の周囲エリアの周囲マップを生成するのに役立つ。この場合、周囲エリア内の対象物は、自動車のセンサ装置によって検出される。対象物の位置を示す位置値は、自動車の制御装置によってセンサ装置のセンサデータに基づいて決定され、決定された位置値が周囲マップへ転送される。さらに、対象物と、車両座標系の原点を形成する自動車の予め決定された基準点との間のベクトルが決定され、決定されたベクトルは、車両座標系から周囲マップのグローバル座標系へ変換され、グローバル座標系内の位置値は、変換されたベクトルに基づいて決定される。
【００１２】
この場合、自動車の周囲エリア内または車両の周囲付近にある少なくとも１つの対象物が、センサ装置によって検出される。センサ装置は、対応する距離センサを含んでいてもよく、それを用いて自動車から対象物までの距離が決定され得る。これにより、自動車の制御装置が、センサデータに基づいて対象物の位置、または対象物に関連した自動車の相対位置を決定することが可能になる。自動車において、基準点が予め決定される。この基準点は、例えば、自動車の後方車軸の中央であり得る。この基準点を基底として、ベクトルが対象物に関連して決定される。このベクトルは、対象物に関連して基準点の位置を示す、方向情報のアイテムおよび距離情報のアイテムを含む。車両座標系を基底として、その原点が自動車の基準点に置かれ、決定されたベクトルは、周囲マップのグローバル座標系またはワールド座標系へ変換される。グローバル座標系内の変換されたベクトルに基づいて、周囲マップ内の対象物の位置が決定され、周囲マップ内に位置値として示される。
【００１３】
本発明によれば、したがって、自動車の周囲エリアのベクトル周囲マップが提供される。この場合、自動車の周囲エリア内の対象物の決定された位置は、周囲マップのグローバル座標系内のベクトルに基づいて表される。その結果、周囲マップ内に表される対象物の位置は、自動車の動きから独立している。対象物の位置を示す位置値がベクトルとして周囲マップ内またはグローバル座標系内に格納されるということは、周囲マップが既知のグリッドベースの周囲マップと比較してより容易にスケーリングされ得ることを意味する。具体的には、スケーリング中にデータ損失が発生することを防ぐことが可能である。また、位置値はベクトル周囲マップ内に効率的に格納され得る。
【００１４】
位置値は、好ましくは、グローバル座標系の予め決定された原点にさらに基づいて決定される。周囲マップは、自動車の周囲エリア内の予め決定されたエリアを示す。この場合、グローバル座標系の原点は、周囲エリア内で規定される。これは、例えば、運転支援システムまたは自動車の始動時に発生する。それは、グローバル座標系の原点が決定または確立される、運転支援システムの対応する初期化を実行することを伴い得る。グローバル座標系のこの確立された原点を基底として、周囲マップ内の対象物の位置が変換されたベクトルに基づいて決定される。対象物の位置またはグローバル座標系内の位置値は、結果として、それが静止した対象物である場合、時間と共に、または特に自動車の動きの最中に、もはや変化することはない。
【００１５】
別の実施形態において、車両座標系の原点はグローバル座標系へ変換され、車両座標系の変換された原点が周囲マップ内に示される。周囲マップ内に車両座標系の原点を示すことはまた、自動車の位置または自動車の基準点の位置が、グローバル座標系内で、および結果的には周囲マップ内で決定されることを可能にする。結果として、対象物に対する自動車の相対位置が周囲マップ内に格納される。この情報は、自動車の運転支援システムによって使用され得る。
【００１６】
自動車自体の動きが連続して決定され、かつ周囲マップ内の車両座標系の原点の位置が自動車自体の決定された動きに基づいて変更される場合も有利である。自動車自体の動きは、例えば、人工衛星を利用した位置決定システムを用いて決定され得る。代替的に、または加えて、自動車自体の動きは走行距離計測法によって決定され得る。この目的のために、自動車の少なくとも１つの車輪の回転数が決定される。さらに、自動車の操舵角が連続的に決定され得る。自動車自体の動きに関する情報は、周囲マップ内の自動車の位置、即ち、グローバル座標系内の車両座標系の原点の位置を連続して更新するために使用され得る。このような方法で、対象物と関連した自動車の相対位置に関する情報が、車両支援システムに提供され得る。自動車自体の動きまたは軌跡を周囲マップ内に格納する利点は、例えば、駐車操作を中断するとき、自動車が開始点に戻るようにナビゲートされ得ることである。さらに、その結果、検出された対象物が周囲マップに入力されている視野角も再構成され得る。
【００１７】
さらなる改良において、車両座標系の変換された原点に基づいて、グローバル座標系内に位置値を示すためのエリアが予め決定される。したがって、グローバル座標系へ変換される車両座標系の原点を囲むグローバル座標系内のエリアが予め決定され得る。このエリアは、長方形または正方形として選択され得る。このエリアはまた、車両座標系の原点も実質的にこの予め決定されたエリア内にあるように選択され得る。この場合、対象物は、それらがこのエリア内にある場合にのみ周囲マップ内に示される。結果として、それは、例えば、自動車の動作に関連のある対象物のみが示されることを可能にし得る。自動車から遠く離れた対象物は、ここでは示されない。
【００１８】
ここでは、具体的には、位置値が予め決定されたエリア外である場合、位置値は周囲マップから消されるものとする。グローバル座標系の空間方向に対して予め決定されたエリアの大きさは、具体的には、グローバル座標系によって表されるエリアの少なくとも半分であり得る。結果として、例えば、自動車の運転支援システムの動作に関連のある対象物のみが周囲マップ内に示され得る。予め決定されたエリア外に配置される対象物が消されるということは、周囲マップを提供することに伴う格納の労力がほとんどないことを意味する。
【００１９】
さらなる実施形態において、グローバル座標系はトーラス（ｔｏｒｕｓ）としてモデル化される。この場合、具体的には、グローバル座標系は２次元トーラスとしてモデル化されるものとする。例えば、周囲マップの動きがあるとき、対象物は最初に片側の周囲マップの表示エリアから去り、反対側の表示エリア内に再び現れる場合があり得る。対応する予め決定されたエリアが周囲マップ内に提供される場合、このエリアから去った対象物がその後誤って幾何学的に描写されることを防ぐことが可能である。グローバル座標系がトーラスとしてモデル化される場合、周囲マップは格納の労力をほとんど伴わない方法で提供され得る。
【００２０】
位置値に加えて、対象物の少なくとも１つの特徴が周囲マップ内に格納される場合も有利である。対象物の特徴は、対象物自体を特徴付け得る。また、本特徴は、対象物の大きさを特徴付けるものとし得る。結果として、対象物の位置とは別に、対象物の特徴も周囲マップ内に格納され得る。また、この場合、周囲マップ内に位置値に加えて格納される少なくとも１つの特徴は、任意の時点で修正され得るものとし得る。これは、少なくとも１つの特徴が変更または消され得ることを意味する。ある特徴が任意の時点で位置値に追加されることも考えられる。これらの特徴は、例えば、自動車の運転支援システムを制御するために使用され得るか、さもなければデータ統合のために使用され得る。
【００２１】
決定されたベクトルおよび／または対象物の位置が決定された時間および／または対象物の識別情報は、好ましくは、少なくとも１つの特徴として周囲マップ内に格納される。決定されたベクトルに基づいて、対象物の位置、または自動車に関連した対象物の相対位置が、車両座標系内で決定され得る。この情報も周囲マップ内に格納され得る。加えて、対象物が検出された時間および／または対象物の位置が決定された時間が、周囲マップ内に格納され得る。これは、例えば、データの発生が非同期であり、検出された対象物に関する情報の大半が過去のものであることから必要であり得る。特に、自動車がさらに動かされている場合、測定時間に関する情報が有用であり得る。例えば、対象物に関連した自動車の相対位置は、例えば時間に応じて決定され得る。対象物が静止しているかどうかも調査され得る。これの代替として、例えば、対象物が自動車の周囲付近にもはや存在しないかどうかが決定され得る。また、対象物の識別情報またはＩＤは、周囲マップ内に格納されるものとし得る。これは、例えば、いくつかの対象物が自動車の周囲付近で検出され、周囲マップ内に入力される場合に有利であり得る。
【００２２】
周囲マップ内に位置値を示すための表示要素の大きさが、対象物の位置の検出の精度を示す共分散値に応じて適合される場合も有利である。最も簡単な場合には、対象物は周囲マップ内に点として表され得る。対象物が検出されるセンサ装置のセンサは通常、空間的不確実性または空間的不正確性を有する。この空間的不確実性は、共分散値で表現され得る。共分散値に基づいて、周囲マップ内に対象物を示すための表示要素の大きさが適合され得る。例えば、対象物が不正確にのみ検出され得る場合、表示要素は、周囲マップ内により大きく表され得る。対象物または対象物の位置が正確に決定され得る場合、表示要素はより小さく表され得る。
【００２３】
一実施形態において、対象物の位置は、センサ装置の少なくとも２つの距離センサによって決定され、表示要素の大きさは、少なくとも２つの距離センサによって決定された位置に応じて適合される。センサ装置は、例えば、少なくとも１つの超音波センサ、少なくとも１つのレーザースキャナー、少なくとも１つのライダーセンサ、少なくとも１つのレーダーセンサ、および／または少なくとも１つのカメラを含む。この場合、自動車の周囲エリア内の対象物は、少なくとも２つの距離センサによって検出され得る。これらの距離センサは通常、異なる空間的不確実性を有する。この場合、少なくとも２つの距離センサのセンサデータは統合され得る。これにより、対象物の検出における精度を増大させることが可能になる。対象物の検出における精度の増大は、例えば、表示要素が周囲マップ内により小さく表されることにつながり得る。
【００２４】
本発明に係る運転支援システムは、本発明に係る方法を実行する制御装置を含む。本運転支援システムは、例えば、駐車場の測定に役立ち得る。さらに、本運転支援システムは、駐車するときおよび／または駐車場から出るときに運転手を支援し得る。本運転支援システムはまた、自動車が対象物と衝突するのを防ぐのに役立ち得る。さらに、本運転支援システムはまた、自動車を完全に自動でナビゲートするために使用され得る。
【００２５】
運転支援システムの制御装置は、好ましくは、自動車を周囲マップに基づいて少なくとも半自律的に操作する。本制御装置は、例えば、走行軌跡を決定し、対象物との衝突を防ぐためにそれに沿って自動車が操作されるように意図される。この場合、運転支援システムまたは制御装置が、自動車の運転を担い得る。この場合、運転者は、アクセルペダルおよびブレーキの作動を担う。また、これの代替として、運転支援システムまたは制御装置は、自動車の運転装置および制動装置に介入し、自動車を自立的に操作するものとし得る。
【００２６】
本発明に係る自動車は、本発明に係る自動車を含む。自動車は、特に、乗用車として形成される。
【００２７】
周囲マップはまた、自動車から、別の車両、別の道路使用者、および／またはインフラストラクチャへと転送される。この目的のため、周囲マップは、例えば、それが通信プロトコルに準拠するような方法で形成され得る。周囲マップは、例えば、プロトコルＡＤＡＳＩＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｒｉｖｅｒ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ、先進運転支援システムインターフェース仕様）に基づいて形成され得る。
【００２８】
本発明に係る方法に関して提示される実施形態およびそれらの利点は、本発明に係る運転支援システムおよび本発明に係る自動車を準用する。
【００２９】
本発明のさらなる機能は、特許請求項の範囲、図面、および図面の説明によって提供される。説明において上に記される機能のすべておよび機能の組み合わせ、ならびに図面の説明において下に記される、および／または図面のみに示される機能および機能の組み合わせもまた、それぞれ指定される組み合わせにおいてだけでなく、他の組み合わせ、さもなければそれらのみでも使用され得る。
【００３０】
本発明はこれより、好ましい実施形態に基づいて、および添付の図面に関連して、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動車を概略図で示す。
【図２】周囲マップのグローバル座標系、および車両座標系を示す。
【図３】他の実施形態におけるグローバル座標系および車両座標系を示す。
【図４】予め決定されたエリアが提供されるグローバル座標系を示す。
【図５】周囲マップ内に表される様々な距離センサの測定点を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態に係る自動車１を示す。自動車１は運転支援システム２を含む。運転支援システム２は、さらに制御装置３を含み、それは、例えば、自動車１の制御ユニット（電子制御ユニット、ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）によって形成してもよい。さらに、運転支援システム２はセンサ装置９を含む。
【００３３】
本実施形態において、センサ装置９は、８つの超音波センサ４を含む。この場合、４つの超音波センサが自動車１の前方領域５に配置され、４つの超音波センサが自動車１の後方領域６に配置される。超音波センサ４を用いて、自動車１の周囲エリア７内の少なくとも１つの対象物が検出され得る。また、自動車１または超音波センサ４のうちの１つと対象物との間の距離が決定され得る。この目的のため、超音波センサ４は、超音波信号を発する。この超音波信号は、対象物によって反射され、超音波センサ４によって再度受信される。超音波信号の遷移時間に基づいて、自動車１または超音波センサ４と対象物との間の距離が決定され得る。制御装置３は、データ伝送のために超音波センサ４に接続される。対応するデータ回線は、全体の明確性のためにここでは表されない。
【００３４】
さらに、センサ装置９はレーダーセンサ８を含む。レーダーセンサ８も、自動車１の周囲エリア７内の対象物を検出し、対象物からの距離を決定するのに役立つ。この目的のため、レーダーセンサ８はレーダー信号または電磁波を発する。対象物によって反射された電磁波は、レーダーセンサ８によって再度受信され得る。ここでも、自動車１またはレーダーセンサ８と対象物との間の距離が、電磁波の遷移時間に基づいて決定され得る。レーダーセンサ８は、データ通信のために制御装置３に接続される。
【００３５】
運転支援システム２は、自動車１の現在位置を決定するために設計されてもよい。この目的のため、人工衛星を利用した位置決定システムの信号が考慮され得る。また、自動車１の現在位置は、走行距離計測法（ｏｄｏｍｅｔｒｙ）によって決定されるものとし得る。この目的のため、例えば、自動車１の少なくとも１つの車輪の回転数および／または自動車１の操舵角が検出され得る。このような方法で、自動車１自体の動きも決定され得る。
【００３６】
制御装置３はまた、自動車１が衝突することなく対象物を通過する動きを示す、自動車１の走行軌跡を計算するために形成され得る。この目的のため、例えば制御装置３の記憶装置内に格納される、自動車１の外大きさも考慮され得る。運転支援システム２によって、このとき、自動車１は、走行軌跡に沿って半自律的に動かされ得る。これは、例えば、運転支援システム２によって担われる運転を伴う。運転者は、引き続きアクセルペダルおよびブレーキを作動させる。これの代替として、自動車１はまた、走行軌跡に沿って自律的に動かされ得る。これは、運転支援システム２が自動車１の運転およびブレーキも制御することを伴う。
【００３７】
自動車１の周囲エリア７内の対象物が、センサ装置９または超音波センサ４および／またはレーダーセンサ８によって検出される場合、これは周囲マップ１４内に入力されることを意図している。周囲マップ１４は、自動車１の周囲エリア７の少なくとも１つのエリアを示す。この目的のため、最初に自動車１の基準点１１が予め決定される。ここでは、基準点１１は、自動車１の後ろ車軸１０の中央に位置する。自動車１内のそれぞれの超音波センサ４の位置は、制御装置３内に格納される。さらに、自動車１内のレーダーセンサ８の位置が制御装置３内に格納される。自動車の周囲エリア７内の対象物が、１つの超音波センサ４もしくはいくつかの超音波センサ４によって、および／またはレーダーセンサ８によって検出される場合、各場合において、それぞれのセンサ４、８と対象物との間の相対位置が決定される。自動車１内のセンサ４、８の配置に基づいて、制御装置３は、基準点１１に関連した対象物の相対位置を計算し得る。
【００３８】
図２は、車両座標系１２、および周囲マップ１４のグローバル座標系１３を示す。車両座標系１２は、基準点１１、即ち、自動車１の後ろ車軸１０の中央に配置される原点０’を有する。車両座標系１２は、２つの軸ｘ’およびｙ’を有する。この場合、軸ｘ’は車両の縦軸に沿って延在し、軸ｙ’は車両の横軸に沿って延在する。ここでは、対象物の位置Ｐ’が車両座標系１２に入力される。ここでは、対象物は自動車１の後方左領域に位置する。さらに、車両座標系１２の原点０’と車両座標系１２内の対象物の位置Ｐ’との間のベクトルｖ’が決定される。
【００３９】
決定されたベクトルｖ’は、車両座標系１２から周囲マップ１４のグローバル座標系１３へ変換されるように意図されている。周囲マップ１４は、自動車１の周囲エリア７の少なくとも１つのエリアを示す。この場合、グローバル座標系１３またはワールド座標系が周囲マップ１４内の周囲エリア７を示すために使用される。このグローバル座標系１３は、例えば、トーラスとして、具体的には２次元トーラスとしてモデル化され得る。トーラスは、同様のメモリのみが利用可能であることから使用され得る。グローバル座標系１３は、第１の軸ｘおよび第２の軸ｙを有する。加えて、グローバル座標系１３は、例えば運転支援システムが始動されるときに確立される原点０を有する。車両座標系１２内のベクトルｖ’は、グローバル座標系１３へ変換される。これは、予め決定された座標変換に従って実施され得る。これにより、変換されたベクトルｖがグローバル座標系１３内に表されることが可能になる。変換されたベクトルｖに基づいて、対象物の位置を示す位置値Ｐが決定され、グローバル座標系１３内に示され得る。
【００４０】
ここでは、車両座標系１２の変換された原点０”、さらにグローバル座標系１３へ変換された車両座標系１２の２つの軸ｘ”およびｙ”が、グローバル座標系１３内に示される。これにより、対象物に関連した自動車１の相対位置または自動車１の基準点１１が周囲マップ１４に基づいて決定されることが可能になる。
【００４１】
図３は、図２に係る車両座標系１２およびグローバル座標系１３のその後を示す。ここでは、自動車１が車両座標系１２の軸ｘ’に沿ってさらに動かされている。この場合、車両座標系１２内の原点０’に対する対象物の位置Ｐ’は変化する。グローバル座標系１３では、対象物の元々決定された位置Ｐは固定されるか、または自動車１の動きから独立している。グローバル座標系では、グローバル座標系１３へ変換された車両座標系１２の原点０”が更新される。これにより、対象物に関連した自動車１の相対位置に関する現在の情報が周囲マップ１４から決定されることが可能になる。
【００４２】
図４は、別の実施形態における周囲マップ１４を示す。ここでは、予め決定されたエリア１５が、周囲マップ１４内またはグローバル座標系１３内に提供される。この場合、この予め決定されたエリア１５内に配置される対象物のみが周囲マップ１４内に示される。この予め決定されたエリア外に配置される対象物または点は、周囲マップ１４内で消される。この場合、どのようにして予め決定されたエリア１５が、自動車１の動きの結果として、位置Ｉから位置ＩＩへ動くかが示される。予め決定されたエリアが位置ＩＩにある場合、位置値Ｐはもはや予め決定されたエリア１５内には配置されず、消される。これは、特にグローバル座標系１３がトーラスとしてモデル化されることから有利である。結果として、それらが予め決定されたエリア１５から出ると、対象物または点が、その後、誤って幾何学的に描写されないことを防ぎ得る。
【００４３】
図５は、さらに別の実施形態における周囲マップ１４およびグローバル座標系１３を示す。この場合、第１の測定点１６は、例えば超音波センサ４のうちの１つによって決定されている、周囲エリア７内の対象物の位置を示す。エリア１７は、測定点１６を測定するときに存在する共分散または空間的不確実性を示す。グローバル座標系内にさらに示されるのは測定点１８であり、そのエリアは空間的不確実性１９を同様に表す。測定点１８は、例えば、レーダーセンサ８によって記録されている。２つの測定点１６および１８がデータ統合によって互いに統合されると、例えば、点２０が形成され得る。これは、位置値Ｐを示すのに役立つ表示要素２１を割り当てられ得る。表示要素２１の大きさは、共分散または空間的不確実性１７および１８に基づいて決定される。
【００４４】
この場合、したがって、センサデータの統合は、検出された対象物の空間的不確実性を介して実施される。その結果に関しては、新しい幾何学的位置が決定され得る。これが非常に容易に実施され得るのは、位置情報がベクトルに基づくためである。これが非常に容易に実施され得るのは、周囲マップ１４がベクトルに基づくためである。しかしながら、より簡便またはより複雑なモデルを、具体的には本方法が置き換えられるか、または補完されるような方法で実装することも同様に可能である。この方法では、ベクトル周囲マップ１４は、対象物の検出の精度に影響を及ぼさない。周囲マップ１４は、センサ４、８自体、および統合のための選択されたセンサモデルにのみ依存する。
【００４５】
ここで示される周囲マップ１４は、データが過度に抽象的にされることなく、あるいはデータが失われることなく周囲マップ１４が動的にスケーリングされ得るという、グリッドベースの周囲マップに対して優れた利点を有する。これは、データが非常に効率的に格納され得ることを意味する。例えば、近いエリアおよび遠いエリア用に異なる周囲マップ１４が提供され得る。近いエリアでは、周囲マップ１４は数センチメートルの分解能を有し得る。遠いエリアでは、周囲マップ１４は、例えば、数キロメートルの分解能を有し得る。対象物は周囲マップ１４内にベクトルで格納されるため、それらは様々なマップまたは表示エリアへ非常に容易に転送され得る。周囲マップ１４のさらなる利点は、異なるスケーリングを有する異なるセンサが使用される場合に、標準化されたスケーリングを使用する必要がないことである。
【００４６】
さらに、周囲マップ１４またはベクトルマップは、予め規定されたグリッドサイズから独立している。例えば、２つの別のセンサの２つの対象物が、１つのグリッド内または１つのエリア内に入る場合、それらは通常、同じ対象物と関連付けられると想定される。結果として、選択されたグリッドは、統合結果および対象物の精度に大きな影響力を有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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