(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１００）の第１の高精度位置（２１０）を決定する方法（３００）であって、
車両（１００）の少なくとも１つのレーダセンサ（１０１）によって、車両（１００）の周辺（２００）を表す周辺データ値を検出するステップ（３１０）、
検出した周辺データ値に応じて、車両（１００）の位置を含む領域（２２０）を決定するステップ（３２０）、
車両（１００）の位置を含む決定した領域（２２０）に応じて、少なくとも１つの周辺特徴（２０１）および少なくとも１つの周辺特徴（２０１）の第２の高精度位置（２３０）を表す周辺特徴データ値を決定するステップ（３３０）、および
少なくとも１つの周辺特徴（２０１）のうち前記車両（１００）との距離が最小である１つの周辺特徴の前記第２の高精度位置（２３０）を使用して、車両（１００）の第１の高精度位置（２１０）を決定するステップ（３４０）であって、所定の位置特定基準にしたがった車両（１００）の第１の高精度位置（２１０）が車両（１００）の位置を含む領域（２２０）よりも正確であるステップ（３４０）、
を含む方法（３００）。
【請求項２】
請求項１に記載の方法（３００）であって、
所定の第１の比較基準にしたがって周辺データ値を第１のレーダシグネチャと少なくとも部分的に比較することによって、前記車両（１００）の位置を含む前記領域（２２０）の決定（３２０）を行う方法（３００）。
【請求項３】
請求項１に記載の方法（３００）であって、
所定の第２の比較基準にしたがって周辺データ値を第２のレーダシグネチャと少なくとも部分的に比較することによって、前記車両（１００）の前記第１の高精度位置（２１０）の決定（３４０）を行う方法（３００）。
【請求項４】
請求項２に記載の方法（３００）であって、
前記車両（１００）に含まれるレーダマップ（１０５）の形式で前記第１のレーダシグネチャを設ける方法（３００）。
【請求項５】
請求項３に記載の方法（３００）であって、
前記車両（１００）に含まれるレーダマップ（１０５）の形式で前記第２のレーダシグネチャを設ける方法（３００）。
【請求項６】
請求項１に記載の方法（３００）であって、
所定の評価基準にしたがって前記周辺特徴（２０１）と前記車両（１００）との間の距離（２０２）が最小である周辺特徴に基づいて周辺特徴データ値の決定（３３０）を行う方法（３００）。
【請求項７】
請求項１に記載の方法（３００）であって、
前記第１の高精度位置（２１０）が、前記領域（２２０）を決定するだけでは不可能な前記車両（１００）の操作を可能にするように、前記車両（１００）の前記第１の高精度位置（２１０）の決定（３４０）を行う方法（３００）。
【請求項８】
請求項１に記載の方法（３００）であって、
前記車両（１００）の位置を含む前記領域（２２０）の決定（３２０）および／または車両（１００）の前記第１の高精度位置（２１０）の決定（３４０）を、前記領域（２２０）および／または第１の高精度位置（２１０）が、所定の座標系の位置を含むように行う方法（３００）。
【請求項９】
車両（１００）の第１の高精度位置（２１０）を決定するための装置（１１０）であって、
車両（１００）の少なくとも１つのレーダセンサ（１０１）によって、車両（１００）の周辺（２００）を表す周辺データ値を検出する（３１０）ための第１の手段（１１１）と、
検出した周辺データ値に応じて車両（１００）の位置を含む領域（２２０）を決定する（３２０）ための第２の手段（１１２）と、
車両（１００）の位置を含む決定した領域（２２０）に応じて、少なくとも１つの周辺特徴（２０１）および少なくとも１つの周辺特徴（２０１）の第２の高精度位置（２３０）を表す周辺特徴データ値を決定する第３の手段（１１３）と、
少なくとも１つの周辺特徴（２０１）のうち前記車両（１００）との距離が最小である１つの周辺特徴の前記第２の高精度位置（２３０）に応じて、車両（１００）の第１の高精度位置（２１０）を決定する（３４０）ための第４の手段（１１４）であって、所定の位置特定基準にしたがった車両（１００）の第１の高精度位置（２１０）が車両（１００）の位置を含む領域（２２０）よりも正確である第４の手段（１１４）と、
を含む装置（１１０）。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置（１１０）であって、
前記第１の手段（１１１）、前記第２の手段（１１２）、前記第３の手段（１１３）、および前記第４の手段（１１４）が、請求項２から８までの少なくともいずれか１項に記載の方法（３００）を実施するように構成された装置（１１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の第１の高精度位置を決定するための方法および装置に関し、この方法は、周辺データ値を検出するステップと、粗い位置を決定するステップと、周辺特徴データ値を決定するステップと、第１の高精度位置を決定するステップとを含む。
【背景技術】
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０１５００２１５５号明細書は、自動車の走行方向に利用可能な走行ルートに関して自動車の位置および／または向きを含む位置情報を決定するための方法を開示している。この場合、自動車の周辺を記述するレーダデータが少なくとも１つのレーダセンサによって記録され、レーダデータ内の走行ルートの境界を記述する少なくとも１つの不動の特徴が識別され、位置特定される。さらに、車両座標系に走行ルートを記述する走行ルート情報が決定のために評価され、走行ルート情報から位置情報が導かれる。
【発明の概要】
【０００３】
車両の第１の高精度位置を決定するための本発明による方法は、車両の少なくとも１つのレーダセンサによって、車両の周辺を表す周辺データ値を検出するステップと、検出した周辺データ値に応じて、車両の粗い位置を決定するステップと、車両の決定した粗い位置に応じて、少なくとも１つの周辺特徴および少なくとも１つの周辺特徴の第２の高精度位置を表す周辺特徴データ値を決定するステップと、少なくとも１つの周辺特徴に応じて、車両の第１の高精度位置を決定するステップとを含み、所定の位置特定基準にしたがった車両の第１の高精度位置は、車両の粗い位置よりも正確である。
【０００４】
この場合、車両の粗い位置とは所定の座標系内の車両の位置であって、ある程度の不正確さを伴う位置である。この場合、例えば円の形状で位置が指定されていてもよく、この位置には中心および半径を割り当てる。円を（２次元）マップに移し、円の内部に位置するものとして車両を位置特定することによって、車両の粗い位置を得るが、車両が円の内部のどこに正確に位置するかは、粗い位置を指定するためには重要ではない。不正確さ、したがって円の半径は、例えば約５メートルの範囲である。一般に、円の面積は、車両の（上方から見た場合の）基部よりも大きい。
【０００５】
この場合、第１および／または第２の高精度位置とは、同様に位置がある程度の不正確さを伴う、所定の座標系内の位置である。しかしながら、第１および／または第２の高精度位置は、所定の位置特定基準にしたがって不正確さがより正確であることが粗い位置とは異なっている。位置特定基準は、例えば、第１および／または第２の高精度位置の不正確さが、粗い位置の不正確さよりも所定の係数だけ小さいことである。例えば、第１および／または第２の高精度位置の不正確さは、約２０〜３０センチメートル以下の範囲である。この場合、車両の第１の高精度位置は、例えば、車両の特定の点に割り当てる。
【０００６】
ここでは、車両とは、有人車両および無人車両の両方であると理解することができる。さらに、車両は、手動で運転される車両であってもよいし、部分自動運転、高度自動運転、または完全自動運転車両であってもよい。
【０００７】
一方では、本発明による方法は、車両の第１の高精度位置の決定を、少なくとも１つの周辺特徴に応じて行い、したがって、例えばＧＰＳによる位置決定の場合のように、利用可能な無線接続とは無関係に行えるという利点を有する。これにより、例えば高い家屋や山などの所与の環境の影響によりＧＰＳ信号を受信できない場合であっても、車両の第１の高精度位置を決定することが可能である。他方では、位置の決定を２つのステップで行うという利点が得られる。第１のステップでは粗い位置を決定され、第２のステップでようやく、しかしながら既知の粗い位置に依存して、高精度位置の決定を行う。したがって、高精度位置の決定は、全体的に、著しく少ない計算コストにより極めて速く行い、これにより、例えば、車両の運転者支援機能の効率および車両の安全性を改善する。
【０００８】
好ましくは、車両の粗い位置の決定は、所定の第１の比較基準にしたがって、周辺データ値を第１のレーダシグネチャと少なくとも部分的に比較することによって行う。
【０００９】
好ましくは、車両の第１の高精度位置の決定は、所定の第２の比較基準にしたがって、周辺データ値を第２のレーダシグネチャと少なくとも部分的に比較することによって行う。
【００１０】
好ましくは、第１のレーダシグネチャおよび／または第２のレーダシグネチャは、車両に含まれるレーダマップの形式で設ける。
【００１１】
全体としてレーダに基づいた方法は、例えば、ビデオに基づいた方法と比較して、方法が、例えば、日中および夜間であることに基づいた、または、太陽光線または車両の周辺の他の光源に起因するグレアに基づいた照明条件とは無関係に行えるという利点を有する。さらに、車両内の既存のレーダセンサにアクセスすることができ、したがって、さらにセンサを設置する必要がない。
【００１２】
第１および／または第２のレーダシグネチャとは、例えば、レーダセンサによってあらかじめ検出し、位置の割当てによってレーダマップの形式で記憶媒体に格納したデータ値と理解される。
【００１３】
この場合、それぞれの周辺部は典型的なレーダシグネチャを有し、したがって、第１および／または第２の比較基準によって、粗い位置および／または第１の高精度位置に割り当てることができる。
【００１４】
この場合、例えば、第１および／または第２の比較基準にしたがって、車両の少なくとも１つのレーダセンサによって検出した周辺データ値と、第１および／または第２のレーダシグネチャとの比較を行い、検出した周辺データ値は、所定の範囲で第１および／または第２のレーダシグネチャと一致している必要がある特定の信号パターンを有する。例えば、それぞれのデータの少なくとも９０％の一致が存在する場合には、第１および／または第２のレーダシグネチャと検出した周辺データ値との間に一致が存在し得る。
【００１５】
好ましくは、周辺特徴データ値の決定は、周辺特徴データ値がちょうど１つの周辺特徴を表し、所定の評価基準にしたがって周辺特徴と車両との間の距離が最小になるように行う。
【００１６】
所定の評価基準にしたがって周辺特徴と車両との間の距離が最小であるということは、所定の評価基準にしたがって周辺特徴と車両との間の距離が、少なくとも１つの別の周辺特徴と車両との間の少なくとも１つの別の距離と比較して最小であることを意味する。
【００１７】
所定の評価基準にしたがって周辺特徴と車両との間の距離が最小であることは特に有利である。なぜならば、車両とのより小さい距離を有する周辺特徴をより良好に、より正確に検出でき、これにより、本方法が全体としてより迅速に、より効果的に実施できるからである。
【００１８】
特に好ましい実施形態では、車両の第１の高精度位置の決定は、第１の高精度位置が、粗い位置を決定するだけでは不可能な車両の操作を可能にする。
【００１９】
このことは、より正確な位置決定、ひいては改善した車両の位置情報に基づいて車両の安全性が増大し、したがって、例えば、障害物までの距離をより正確に決定することができ、障害物との衝突を防止することができるので、特に有利である。
【００２０】
好ましくは、車両の粗い位置の決定および／または車両の第１の高精度位置の決定は、粗い位置および／または第１の高精度位置が、所定の座標系、特にＧＰＳ座標系の位置を含むように行う。
【００２１】
特に好ましい実施形態では、車両の第１の高精度位置の決定は、少なくとも１つの周辺特徴の第２の高精度位置に基づいて行う。
【００２２】
このことは、例えば、ＧＰＳ座標系内の所定の位置に基づいた単純なベクトル加算によって、例えば、少なくとも１つの周辺特徴に対する車両の相対距離および相対速度を決定することによって、第２の高精度位置に基づいた第１の高精度位置を迅速かつ正確に決定することができるので、特に有利である。
【００２３】
車両の第１の高精度位置を決定するための本発明の装置は、車両の少なくとも１つのレーダセンサによって、車両の周辺を表す周辺データ値を検出するための第１の手段と、検出された周辺データ値に応じて車両の粗い位置を決定するための第２の手段とを含む。さらに装置は、車両の決定した粗い位置に応じて、少なくとも１つの周辺特徴および少なくとも１つの周辺特徴の第２の高精度位置を表す周辺特徴データ値を決定する第３の手段と、少なくとも１つの周辺特徴に応じて、車両の第１の高精度位置を決定するための第４の手段であって、所定の位置特定基準にしたがった車両の第１の高精度位置が車両の粗い位置よりも正確である第４の手段と、を含む。
【００２４】
好ましくは、第１の手段および／または第２の手段および／または第３の手段および／または第４の手段は、方法請求項の少なくともいずれか１つに記載の方法を実施するように構成される。
【００２５】
本発明の有利な構成は従属請求項に示しており、以下の説明に記述している。
【００２６】
本発明の実施形態を図面に示し、以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による方法を実施するための本発明による装置を含む車両を一例としてのみ示す図である。
【図２】実施形態を一例としてのみ示す図である。
【図３】実施形態を一例としてのみ示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、方法の請求項の少なくとも１つによる方法３００を実施するための装置１１０を含む車両１００を示す。
【００２９】
装置１１０は、車両１０１に含まれる少なくとも１つのレーダセンサ１０１によって周辺データ値を検出するための第１の手段１１１を備える。この場合、第１の手段１１１は、車両１００のレーダセンサ１０１によって検出されたデータを、接続部、例えばケーブルによって受信することができるように構成されている。さらに、第１の手段１１１は、検出された周辺データ値を評価し、例えば、検出された周辺データ値に基づいて車両１００の周辺２００のレーダ画像を作成するように構成されている。このために、第１の手段１１１は、例えば、このような評価を実施するために、プロセッサ、メインメモリ、記憶媒体、および対応するソフトウェアを含む第１の計算ユニットを備える。
【００３０】
さらに、装置１１０は、車両１００の粗い位置２２０を決定するための第２の手段１１２を含む。このために、第２の手段１１２は、例えば、プロセッサ、メインメモリ、記憶媒体、およびこのような決定を実行するための対応するソフトウェアを含む第２の計算ユニットを備える。さらなる実施形態では、第１の手段１１１の第１および第２の計算ユニットは、同一であってもよい。粗い位置２２０の決定は、例えば、第１の手段１１１によって検出し、評価した周辺データ値を第１のレーダシグネチャと比較することによって行うことができる。第１のレーダシグネチャは、例えば、位置に関連したレーダシグネチャを含むレーダマップ１０５の形式で設けてもよい。この場合、レーダマップ１０５は第２の手段１１２に含めてもよいし、車両１００内の装置１１０とは無関係に、例えばナビゲーションシステム内に設けてもよい。したがって、周辺データ値を第１のレーダシグネチャと比較することによって、車両１００に粗い位置２２０を割り当てる。さらに、第２の手段１１２は第１の手段１１１に接続されている。
【００３１】
さらに、装置１１０は、車両１００の決定された粗い位置２２０に応じて、周辺特徴データ値を決定するための第３の手段１１３を含み、周辺特徴データ値は、少なくとも１つの周辺特徴２０１と、少なくとも１つの周辺特徴２０１の第２の高精度位置２３０とを表す。このために、第３の手段１１３は、例えば、プロセッサと、メインメモリと、例えば、対応するソフトウェアと共に記憶媒体上にデータベースとを含む第３の計算ユニットを含み、データベースは、粗い位置２２０に応じて、周辺特徴データ値の形式の周辺特徴２０１を含み、周辺特徴データ値は、周辺特徴２０１のそれぞれの第２の高精度位置２３０に関連している。この場合、例えば、粗い位置２２０を第２の手段１１２が読み込み、データベースにおいて、所定の距離範囲内の全ての周辺特徴２０１を選択し、その後に、車両との最小距離２０２を有する周辺特徴２０１を選択し、この周辺特徴２０１に関する全てのデータを第４の手段１１４に伝送する。さらなる実施形態では、第３の計算ユニットは、第１および／または第２の計算ユニットと同一としてもよい。
【００３２】
さらに、装置１１０は、少なくとも１つの周辺特徴２０１に応じて、車両１００の第１の高精度位置２１０を決定する（３４０）ための第４の手段１１４を含む。このために、第４の手段１１４は、例えば、プロセッサ、メインメモリ、記憶媒体、およびこのような決定を実行するための対応するソフトウェアを含む第４の計算ユニットを含む。さらなる実施形態では、第１および／または第２および／または第３および／または第４の計算ユニットは、同一としてもよい。車両１００の第１の高精度位置２１０の決定は、例えば、所定の第２の比較基準にしたがって、周辺データ値を第２のレーダシグネチャと少なくとも部分的に比較することによって行う。第２のレーダシグネチャは、第１のレーダシグネチャと同様にレーダマップ１０５の形式で設けてもよい。第２のレーダシグネチャと比較することによって、周辺特徴に対する車両１００の位置および／または移動方向を高精度で決定することができる。周辺特徴２０１の既知の第２の高精度位置２３０に基づいて、第４の計算ユニットは、例えばベクトル加算により、周辺特徴２０１の第２の高精度位置に対し車両１００の相対位置を加算することによって、車両１００の第１の高精度位置２１０を決定することができる。
【００３３】
図２は、車両１００および車両１００の周辺２００を示す。さらに、周辺２００にはいくつかの周辺特徴２０１がある。車両１００の装置１１０および少なくとも１つのレーダセンサ１０１によって、周辺データ値を検出する。検出した周辺データ値に基づいて、車両の粗い位置２２０を決定する。粗い位置２２０は、ここでは、車両が位置する楕円形の領域として例示している。粗い位置２２０に基づいて周辺特徴２０１を決定し、好ましくは、車両１００との距離２０２が最小となるちょうど１つの周辺特徴２０１を決定する。さらに、周辺特徴２０１の第２の高精度位置２３０は既知である。この第２の高精度位置２３０に基づいて、例えば、周辺特徴２０１に対する車両１００の距離２０２および／または移動方向を使用して、車両の第１の高精度位置２１０を決定する。例えば、同様に、第１および／または第２のレーダシグネチャとの比較により車両１００の方位を決定することによって、検出した周辺データ値から移動方向を決定することができる。さらに、移動方向は、車両１００に含まれる他のセンサによって決定することもできる。
【００３４】
図３は、一実施形態のフローチャートを示す。
【００３５】
ステップ３０１において方法３００を開始する。これは、例えば、車両１００を作動するための制御器に実装された運転機能が、車両１００の第１の高精度位置２１０を必要とし、この第１の高精度位置２１０を、対応する信号によって装置１１０に要求することによって行う。
【００３６】
ステップ３１０では、車両１００の少なくとも１つのレーダセンサ１０１によって周辺データ値を検出し、周辺データ値は車両１００の周辺２００を表す。
【００３７】
ステップ３２０では、検出した周辺データ値に応じて、車両１００の粗い位置２２０を決定する。
【００３８】
ステップ３３０では、車両１００の決定された粗い位置２２０に応じて周辺特徴データ値を決定し、周辺特徴データ値は、少なくとも１つの周辺特徴２０１と、少なくとも１つの周辺特徴２０１の第２の高精度位置２３０とを表す。
【００３９】
ステップ３４０では、少なくとも１つの周辺特徴２０１に応じて車両１００の第１の高精度位置２１０を決定し、所定の位置特定基準にしたがった車両１００の第１の高精度位置２１０は、車両１００の粗い位置２２０よりも正確である。
【００４０】
ステップ３５０において、例えば、装置１１０が、車両１００を操作するために車両１００の第１の高精度位置２１０を必要とする制御器に、車両１００の第１の高精度位置２１０を伝送することによって方法３００は終了する。
【図１】
0006893984.tif 000002
【図２】
0006893984.tif 000003
【図３】
0006893984.tif 000004