用于自监测地定位的控制设备、方法和传感器装置制造方法及图纸

公开一种用于车辆的控制设备，所述控制设备用于对定位系统进行分析，其中，所述控制设备能够与能够彼此独立运行的至少两个定位系统以数据传导的方式连接，所述至少两个定位系统用于求取系统特定位置，其中，所述控制设备设置用于以可信度检验方式分析处理由所述定位系统求取的位置信息。此外，公开一种方法以及一种传感器装置。

Control equipment, method and sensor device for self-monitoring ground positioning

【技术实现步骤摘要】
用于自监测地定位的控制设备、方法和传感器装置
本专利技术涉及一种用于车辆的控制设备、一种用于定位传感器装置的方法以及一种传感器装置。
技术介绍
随着在汽车领域中需求增加并且自动化程度提高，使用越来越多的传感器。尤其对自动化的驾驶功能——例如高度自动化的驾驶或无人驾驶——提出这些要求。因为不可能完全排除传感机构的以及后续处理系统的失效或功能性错误，所以尤其在无人驾驶的受控的车辆的情况下需要进行持续的或频繁的自监测。驾驶员辅助系统以及可自动化的驾驶功能依赖于传感器，传感器从出厂起已经校准或初始设置。由于传感器的数目增加，在校准传感器的工厂过程中可能产生错误。此外，在运行期间或在传感器系统或车辆交付后，传感器可能与原始的工厂规格有偏差。这种偏差可能由外部影响或由磨损现象而产生。在此，尤其成问题的是在运行期间不能自主地补偿或探测到的传感器错误或传感器失调，因为由此未察觉地使用有错误的传感器数据用于安全相关功能。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务可以看作，提出能够实现多个定位系统的可靠运行的一种控制设备以及一种方法。所述任务借助根据本专利技术的方法的相应的主题来解决。本专利技术的有利的构型是各个实施方式的主题。根据本专利技术的一方面，提出一种用于车辆的控制设备，所述控制设备用于对定位系统进行分析，其中，所述控制设备可以与可彼此独立运行的至少两个定位系统以数据传导的方式连接，所述至少两个定位系统用于求取系统特定位置。控制设备设置用于以可信度检验方式分析处理由定位系统求取的位置信息。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于通过控制设备来定位传感器装置、尤其车辆的传感器装置的方法。在一个步骤中，通过使用至少两个定位系统的传感器来分别确定系统特定位置。将不同定位系统的系统特定位置彼此进行比较。在系统特定位置的预给定的一致性缺乏的情况下产生信号。根据一种有利的构型，在产生信号后可以通过控制设备执行错误分析。根据本专利技术的另一方面，提供一种传感器装置、尤其一种用于车辆的传感器装置。传感器装置具有能够彼此独立运行的至少两个定位系统，所述至少两个定位系统用于求取传感器装置的系统特定位置。每个定位系统访问至少一个传感器和相应的传感器数据，其中，传感器装置具有与定位系统以数据传导的方式耦合的控制设备。控制设备设置用于以可信度检验方式分析处理由定位系统求取的位置信息。通过控制设备、传感器装置和/或所述方法可以确保对现有定位系统的自监测，所述自监测可以揭示传感器的有错误的校准或在数字地图的使用中的错误。虽然传感器可以从出厂起或已经在线进行校准，但是所述过程不能持久地保证传感器的成功的校准和功能能力。后来的周围环境影响尤其可以改变传感器彼此的位置，即所谓的外部校准。此外，所使用的传感器可能后来改变其固有特性。这样的变化可能例如通过对传感器的力作用引起。除了GPS传感器外，激光雷达传感器、雷达传感器、摄像机传感器、超声波传感器等可以用作传感器。在传感器装置的周围环境中的通过传感器识别出的特征可以与数字地图进行比较和辨识。根据这种比较可以求取传感器装置在地图内的位置。所使用的不同定位系统可以例如访问一种类型的传感器并且优选彼此独立地运行。因此，定位系统可以基于摄像机传感器的传感器数据来提取周围环境的特征。另一定位系统可以根据雷达传感器的传感器数据来求取周围环境特征。这样的定位系统可以使用相同的或不同的传感器的传感器数据来计算对于相应的定位系统特定的位置。定位系统可以以定位算法的形式在控制设备上或在特殊的控制设备上实施并且与传感器直接地或通过驱动器以数据传导的方式连接。此外，定位系统可以具有一个或多个机器可读取的存储器，所述定位系统存储在所述存储器上并且可以在所述存储器上实施。所述存储器也可以作为用于传感器数据的暂时的或持久的存储器来使用。定位系统可以由一个或多个定位滤波器(例如卡尔曼滤波器或颗粒滤波器)、一个或多个定位优化器(例如图形优化器)或其任意组合构成。定位系统尤其可以基于周围环境中的特征以高确定性确定位置和因此位置确定为收敛的。如果传感器具有低的噪声，所使用的地图是精确的并且仍是最新的，已经正确地执行周围环境特征和地图特征的关联并且如果特征彼此的优化或特征对于装置相对于特征的位置的优化是成功的，则可以以高确定性通过定位系统来求取位置。如果不正确地或者以不足够的精度来实施所列举的点中的一个，则以低确定性来确定位置并且位置因此是不收敛的。控制设备可以接收由定位系统求取的位置数据并且以可信度检验方式分析处理所述位置数据。在通过控制设备以可信度检验方式分析处理的情况下，可以评估相应的位置数据和/或将相应的位置数据彼此进行比较。因此，仅仅将已由定位系统求取的位置数据用于进一步的应用，所述位置数据已通过定位系统合乎逻辑地和/或正确地求取。因此，可以对不同的不相关的位置数据彼此最佳地进行关联或处理。通过控制设备可以将不合乎逻辑的位置数据排除在应用之外。例如可以通过控制设备来计算最佳地说明位置数据的定位的解。这样的解可以例如具有已经通过最小二乘法由已知的位置数据确定的区域。处在所述区域以外的所有位置数据都可以忽略。尤其可以通过以可信度检验方式的分析处理来辨识异常值(Ausreiβer)并且在通过控制设备进行进一步分析处理的情况下忽略异常值。根据一种实施方式，控制设备设置用于分析处理定位系统的收敛特性，以便求取相应的系统特定位置，其中，相应的定位系统的收敛特性中的差异可以通过控制设备来求取。尤其可以通过分析处理定位系统的收敛特性来以可信度检验方式分析处理由定位系统求取的位置信息。通过定位系统求取的特定位置可以通过空间叠加来形成相交或交集，该相交或交集看作相应的定位系统的收敛。因此，将已由多个定位系统求取的收敛位置优选地用作装置的绝对位置。在多个收敛位置的情况下，可以进一步使用已基于大多数的定位系统求取的位置。在确定位置时的这种不确定性通过例如由于干扰影响和天气影响引起的传感器错误和传感器噪声而产生。此外，有错误的单个关联以及具有缺乏的周围环境特征的过时地图可能导致不确定的定位。通过控制设备对定位系统的收敛特性的分析，可以检查和识别在定位时的这种不确定性。因此，同样可以确定在制图过程中的错误，例如彼此不正确地对准的特征或所谓的“调准”错误。所述方法尤其可以用于可自动化地运行并且具有相应的自动化驾驶员辅助系统的车辆。借助所述方法可以执行自监测的定位、地图验证以及传感器检查和重新校准。在此，使定位系统、例如高度自动化的车辆的定位系统彼此独立地运行，以便在收敛特性中出现可能的差异的情况下推断出定位的收敛缺乏的原因。由此，可以使用多个定位系统的彼此独立的运行来实现定位的冗余。此外，可以将通过不同定位系统求取的多个系统特定位置彼此进行比较，以便确定有错误的定位系统。如果每个定位系统例如通过所使用的特征和/或传感器及其相应的组合而独立于其他定位系统，则可以由收敛特性中的差异来确定缺乏收敛的原因。这可以例如在多个定位系统的情况下根据大多数定位的偏差被探测到。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的控制设备(16)，所述控制设备用于对定位系统(4，8，12)进行分析，其中，所述控制设备(16)能够与能够彼此独立运行的至少两个定位系统(4，8，12)以数据传导的方式连接，所述至少两个定位系统用于求取系统特定位置(P1，P2，P3)，其特征在于，所述控制设备(16)设置用于以可信度检验方式分析处理由所述定位系统(4，8，12)求取的位置信息。/n

【技术特征摘要】
20181029 DE 102018218492.51.一种用于车辆的控制设备(16)，所述控制设备用于对定位系统(4，8，12)进行分析，其中，所述控制设备(16)能够与能够彼此独立运行的至少两个定位系统(4，8，12)以数据传导的方式连接，所述至少两个定位系统用于求取系统特定位置(P1，P2，P3)，其特征在于，所述控制设备(16)设置用于以可信度检验方式分析处理由所述定位系统(4，8，12)求取的位置信息。


2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述控制设备(16)设置用于分析处理所述定位系统(4，8，12)的收敛特性，以便求取相应的系统特定位置(P1，P2，P3)，其中，所述相应的定位系统(4，8，12)的收敛特性中的差异能够通过所述控制设备(16)来求取。


3.根据权利要求1或2所述的控制设备，其中，所述至少一个定位系统(4，8，12)的系统特定位置(P1，P2，P3)能够基于至少一个传感器(6，10，14)的传感器数据通过与存储在所述控制设备(16)中的地图的特征或从所述控制设备(16)中提取的地图的特征的比较来求取。


4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的控制设备，其中，所述控制设备(16)能够基于所述定位系统(4，8，12)的收敛特性中的所求取的差异来确定传感器错误或错误校准。


5.根据权利要求2或3所述的控制设备，其中，所述控制设备(16)能够基于所述定位系统(4，8，12)的收敛特性中的所求取的差异来确定所述地图的错误。


6.一种通过根据以上权利要求中任一项所述的控制设备(16)来定位传感器装置(1)、尤其车辆(2)的传感器装置(1)的方法，其中，
通过分析处理至少两个定位系统(4，8，12)的传感器(6，10，14)的测量数据来分别确定系统特定位置(P1，P2，P3)；
将所述定位系统(4，8，12)的系统特定位置(P1，P2，P3)彼此进行比较；
在所述系统特定位置(P1，P2，P3)的预给定的一致...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH·保尔斯，T·施特劳斯，C·哈斯贝格，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE