用于定位车辆的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于定位车辆的方法和设备，其能够根据由车辆的传感器（301）生成的并且应用于第一粒子过滤器的数据来估计（302）车辆的第一位置，以针对多个时间[t

【技术实现步骤摘要】
用于定位车辆的方法和设备
本专利技术属于车辆定位领域，并且特别涉及一种用于使用异步校正数据来校正车辆当前位置估计的方法。现有技术基于（例如借助于相机、雷达或激光雷达）对车辆相对于其环境的移动的研究的技术是已知的。例如，其是被称为SLAM（同步定位和绘图）的技术问题。这些技术允许以特别精确的方式确定车辆在其环境中的位置。然而，这样的系统具有累积小误差的趋势，这导致定位系统的漂移，使得定位信息在长距离之上不可靠。为了限制这样的系统的漂移，已知使用来自GNSS（全球导航卫星系统）卫星的定位信息。GNSS能够在绝对参考系中，例如在大地坐标系（诸如WGS84）中，以大约10至15米的精度传递定位信息。将注意的是，通过使用诸如D-GPS（差分全球定位系统）或采用固定站的RTK之类的昂贵系统，可以获得改进的精度。因此，基于车辆的本体感受传感器来校正定位系统的漂移是可能的。然而，定位精度仍然受到GNSS定位信息缺乏精度的限制。特别地，当考虑诸如驾驶自主车辆之类的应用时，该精度是不足的。因此，需要针对允许以低成本和在任何给定时间获得移动车辆的精确位置的解决方案。
技术实现思路
为此，提供了一种用于定位车辆的方法，包括以下步骤：-对于多个连续时间[t0-tn]的每个时间ti：o从至少一个传感器获取车辆的定位数据和动态特性，o通过将第一粒子过滤器FP1应用于在时间ti获取的数据和与时间ti-1相关联的车辆动态特性来估计在时间ti的车辆位置，o将所获取数据的子集与所述数据的捕获时间ti相关联地在历史中存储在存储器中，所述数据的子集包括对其权重高于阈值的粒子有贡献的数据，-在时间tn：o获得对应于时间T0的经校正定位数据，o通过将第二粒子过滤器FP2应用于在时间t0存储在存储器中的数据的子集和所获得的经校正定位数据，来估计在时间t0的经校正车辆位置，-对于在间隔[t1-tn]中存储在存储器中的每个历史数据：o通过将第二粒子过滤器FP2应用于在时间ti存储在存储器中的数据的子集和与时间ti-1相关联的车辆动态特性，来估计在时间ti的经校正车辆位置。因此，提议根据从ADAS（高级驾驶员辅助系统）的传感器和从GNSS接收器获得的定位数据以及根据车辆的动态参数来估计车辆位置。这样的传感器在车辆中广泛可用。凭借第一粒子过滤器，初始对车辆的多个连续位置实行位置估计。这里将回忆的是，粒子过滤器允许根据当前时间的观察结果（例如由ADAS和GNSS传感器生成的观察结果）和根据先前时间已知的状态（车辆的动态参数，例如VDY参数，VDY代表“车辆动力学”）来估计车辆的当前位置Pc。粒子过滤器被配置为计算表示关于车辆定位的假设的多个粒子，并且鉴于车辆在先前时间的状态来选择最可能的假设。所述方法值得注意的是，用于生成最可能的假设的数据与它们相关的获取时间相关联地在历史中存储在存储器中。当在当前时间Tc，车辆接收到与先前时间Tp的车辆位置相关的经校正GNSS定位信息时，使用该历史。该经校正GNSS位置比获得的GNSS位置更精确，并用于估计在先前时间Tp的车辆位置：在时间Tp的车辆的GNSS位置在历史中被修改，并且车辆在时间Tp和当前时间Tc之间的连续位置借助于与第一粒子过滤器分离的第二粒子过滤器被重新估计。以此方式，在时间Tp的经校正车辆位置被传播到在当前时间Tc的车辆位置。假定仅相关数据被在历史中存储在存储器中，由第二过滤器计算的假设立即更相关。另外，由于新的估计是基于更精确的初始GNSS位置，因此对当前位置的估计也更精确。然后，该新的经校正当前位置可以用于预测车辆的下一个位置，同时等待新的经校正GNSS位置变得可获得。以此方式，车辆的导航系统持续地具有对其可用的精确位置。根据一个特定实施例，获得对应于时间T0的经校正定位数据的步骤包括以下步骤：●从卫星定位接收器获得对应于时间t0的车辆位置的原始定位数据，●向处理服务器传输在时间t0捕获的定位数据，服务器能够校正GNSS数据，●从服务器接收与时间t0相关联的经校正定位数据。因此，车辆将“原始”GNSS数据传输到处理服务器，并且作为回报获得经校正GNSS位置。传送原始数据所花费的时间、处理所花费的时间和传送经校正位置所花费的时间不允许实时使用数据，因为在接收经校正数据时，它不再对应于车辆的当前位置。然而，通过使用该经校正过去位置，所述方法能够重新估计车辆直到当前时间的连续位置，并因此获得改进的当前位置。使用处理服务器来校正GNSS位置允许利用比位于车载车辆的计算能力更高的计算能力。根据一个特定实施例，第二粒子过滤器包括低于第一过滤器的粒子数量。由于仅相关数据（即允许生成有效假设的数据）在历史中存储在存储器中，因此由第二过滤器处理的数据量较小。因此，可能的是，减少由第二过滤器计算的粒子数量，以便减少计算的复杂性、所需的存储器量和功耗，而不影响估计的质量。根据一个特定实施例，在时间ti存储在存储器中的应用于第二粒子过滤器的数据的子集包括与由第一粒子过滤器针对时间ti+1确定的粒子相关联的数据，所述粒子的重要性权重高于阈值。重要性权重是与粒子相关联的后验概率。因此，仅对应于已经被分配了高权重的粒子的（相机、雷达、GNSS等）信号被存储在历史中。这样的措施允许输入到第二粒子过滤器中的数据量减少，并且因此允许对于第二过滤器产生正确估计所需的粒子数量减少。在一个特定实施例中，第二过滤器FP2包括由第一过滤器FP1针对时间ti计算的至少一个粒子，所述粒子使得其由过滤器FP1计算的权重高于阈值。以此方式，第二粒子过滤器不需要重新计算所有粒子：由第一过滤器计算和验证的粒子，即例如针对给定时间计算的其权重高于阈值的粒子在针对相同给定时间的粒子计算期间被“导入”到第二过滤器中。另外，第二过滤器FP2需要更少的粒子运行更长的时间（从接收到的经校正数据所对应于的时间到当前时间），因为异常粒子被第一过滤器FP1过滤。这样的措施允许通过在第二过滤器的估计中重新使用第一过滤器的最佳估计作为假设来进一步减少处理操作的复杂性。根据一个特定实施例，所述方法另外包括向服务器传输校正数据的步骤，所述校正数据代表在时间t1由传感器估计的车辆定位与针对时间t1由第二过滤器FP2估计的位置之间的差异。因此，例如，车辆可以将由GNSS接收器（或ADAS相机、雷达等）传递的位置与由第二粒子过滤器估计的当前位置之间观察到的差异传输到服务器。因此，服务器可以建立校正地图，并将该地图传输到在相邻时空中驾驶的其它车辆。因此，车辆可以从服务器获得允许其校正例如由其GNSS接收器传递的位置的数据。根据另一方面，本专利技术涉及一种用于定位车辆的设备，包括多个传感器、存储器和处理器，所述处理器由存储在存储器中的指令配置，以实现以下步骤：-对于多个连续时间[t0-tn]的每个时间ti：o从至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于定位车辆的方法，包括以下步骤：/n-对于多个连续时间[t

【技术特征摘要】
20200127 FR 20007511.一种用于定位车辆的方法，包括以下步骤：
-对于多个连续时间[t0-tn]的每个时间ti：
o从至少一个传感器获取（301）车辆的定位数据和动态特性，
o通过将第一粒子过滤器FP1应用于在时间ti获取的数据和与时间ti-1相关联的车辆动态特性来估计（302）在时间ti的车辆位置，
o将所获取数据的子集与所述数据的捕获时间ti相关联地在历史中存储（303）在存储器中，所述数据的子集由对其权重高于阈值的粒子有贡献的数据填充，
-在时间tn：
o获得（304）对应于在时间t0的车辆位置的经校正定位数据，所述经校正定位数据比在时间t0从车辆的传感器获取的定位数据更精确，
o通过将第二粒子过滤器FP2应用于与时间t0相关联地存储在存储器中的数据的子集和所获得的经校正定位数据，来估计（305）在时间t0的经校正车辆位置，
-对于在间隔[t1-tn]中存储在存储器中的每个历史数据：
o通过将第二粒子过滤器FP2应用于与时间ti相关联地存储在存储器中的数据的子集和与时间ti-1相关联的车辆动态特性，来估计（305）时间ti的经校正车辆位置。


2.如权利要求1所述的方法，其中获得对应于时间t0的经校正定位数据的步骤包括以下步骤：
-从卫星定位接收器获得对应于时间t0的车辆位置的原始定位数据，
-向处理服务器传输在时间t0捕获的定位数据，服务器能够校正GNSS数据，
-从服务器接收与时间t0相关联的经校正定位数据。


3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二粒子过滤器FP2包括低于第一过滤器FP1的粒子数量。


4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中被应用于第二粒子过滤器FP2的在时间ti存储在存储器中的数据的子集包括与由第一粒子过滤器FP2针对时间ti确定的粒子相...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·罗莱特，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE