CN113165661A - 用于确定车辆的修正轨迹的方法和*** - Google Patents

Abstract

在用于确定车辆（1）的轨迹的方法中，提供关于车辆（1）在其上移动的交通路线（22）的地图数据，其中地图数据包括用于在交通路线（22）上行驶的优选线路（24）。检测车辆（1）的轨迹部段。在此，依据所检测到的轨迹部段与优选线路（24）的比较来确定定位偏移（28），并且依据定位偏移（28）和所述所检测到的轨迹部段来确定修正轨迹部段。在此，定位偏移（28）被确定为使得在优选线路（24）与修正轨迹部段之间的偏差被优化。用于确定车辆（1）的轨迹的定位***包括地图数据提供单元（8），用于提供关于车辆（1）在其上移动的交通路线（22）的地图数据，其中地图数据包括用于在交通路线（22）上行驶的优选线路（24）。该***还包括：定位单元（5），用于检测车辆（1）的轨迹部段；和计算单元（6），该计算单元与定位单元（5）和地图数据提供单元（8）耦合。在此，计算单元（6）被设立为：依据所检测到的轨迹部段与优选线路（24）的比较来确定定位偏移（28）；依据定位偏移（28）和所检测到的轨迹部段来确定修正轨迹部段；并且将定位偏移（28）确定为使得在优选线路（24）与修正轨迹部段之间的偏差被优化。

Description

用于确定车辆的修正轨迹的方法和***

技术领域

本发明涉及一种用于确定车辆的轨迹的方法。在此，提供关于车辆在其上移动的交通路线的地图数据，其中地图数据包括用于在该交通路线上行驶的优选线路。检测车辆的轨迹部段。本发明还涉及一种用于确定车辆的轨迹的定位***。该***包括地图数据提供单元，用于提供关于车辆在其上移动的交通路线的地图数据，其中地图数据包括用于在该交通路线上行驶的优选线路。该***还包括：定位单元，用于检测车辆的轨迹部段；和计算单元，该计算单元与该定位单元和该地图数据提供单元耦合。

背景技术

现代车辆常常包括多个驾驶员辅助***，这些驾驶员辅助***辅助对车辆的控制并且在不同的程度上允许驾驶功能的自动化。这可以达到对车辆的完全自主控制。对于很多驾驶员辅助功能来说，需要关于全球车辆位置的高度精确的了解。相对于具有行车道信息的数字地图的相对位置常常也特别令人感兴趣，比如用于确定车辆相对于行车道中心的相对位置。已经表明：所检测到的位置关于高度精确的基于地图的参照系经常发生移位。

其原因取决于所使用的定位***。全球导航卫星***（GNSS）的接收器的估计的位置质量例如会受到多径效应、在电离层或对流层处的卫星信号干扰或者时钟误差的影响。基于地图的定位***比如可能具有由于所使用的传感装置（比如激光雷达、摄像机、雷达）的校准不足或者由于缺乏地图材料而引起的偏移。

因而，定位***的位置估计常常具有偏移，该偏移在一定的时间区间内或多或少恒定。该时间区间取决于具体的定位***及其环境条件。例如，对于全球定位***GPS（global positioning System）来说涉及30至90秒的量级，然而该时间在建筑物密集并且由此信号接收不佳的市区内也可能持续更长时间。其原因例如是：在这种时间段内只能实现特定数目的导航卫星。

为了克服或规避这些困难，可以使用具有在厘米范围内的精度的高度精确的GPS***，比如RTK-GPS***或者具有地面校正数据的***。然而，这样的***可能导致巨大的成本并且与高计算花费相关联。类似的参照系也基于成像传感装置。

在US 2017/0247032 A1中描述了一种方法，其中针对具有拖车的车辆确定修正路径，以便遵循转弯处的走向。

在DE 10 2015 214 338 A1中描述了一种方法，其中确定车辆的布置信息。为此，传感器检测在车辆的周围环境中的行车道布置，并且将该行车道布置与基于地图的行车道进行比较。依据这些数据，确定车辆位于哪条行车道上。

DE 10 2016 213 782 A1和DE 10 2016 213 783 A1提出了用于确定车辆相对于车道的行车道的横向位置的方法。在此，图像检测单元检测车道标记，并且还确定这些数据是否足以确定该横向位置。

在DE 10 2017 006 142 A1中描述了一种用于使车辆在行车道之内定位的方法，其中借助于粒子滤波器和里程计模型来估计最可能的位置。还可以依据带有中心线的地图来产生带有多边形的地图，并且可以将该地图用于确定停留概率。

DE 10 2010 005 293 A1描述了一种用于在使用传感器联合的情况下进行车道路径估计的方法。车辆的多个传感器被监控，并且产生粒子点，这些粒子点是车辆的潜在路径。在迭代过程中，使用这些粒子点用于导航并且在车辆已经经过这些粒子点之后将这些粒子点丢弃。

发明内容

本发明所基于的任务在于：提供开头提到的类型的方法和***，该方法和该***允许利用简单的装置对车辆所行驶的轨迹的特别精确的确定。

按照本发明，该任务通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求14的特征的***来被解决。有利的设计方案和扩展方案从从属权利要求中得到。

开头提到的类型的按照本发明的方法的特点在于：依据所检测到的轨迹部段与优选线路的比较来确定定位偏移。依据定位偏移和所检测到的轨迹部段，确定修正轨迹部段，其中该定位偏移被确定为使得在优选线路与修正轨迹部段之间的偏差被优化。

由此，错误的定位可以有利地特别简单地并且在没有花费高的附加传感器和装置的情况下被修正。在此，该方法基于如下假设：车辆实际上基本上沿着优选线路移动。将轨迹部段视为整体，使得与优选线路的暂时偏差可以通过在较长时间段或较长距离上的求平均来被补偿。

因而，不同于已知方法，车辆所行驶的轨迹的整个部段都被考虑，而不是仅仅针对单个位置来执行在所检测到的位置与实际位置之间的修正。此外，在本发明的情况下，也可以使用轨迹部段的走向，比如在非直线移动的情况下使用轨迹部段的走向，以便特别精确地确定该定位偏移。

在该方法中，以本身公知的方式、例如通过车辆的导航***或存储单元来提供地图数据。这些地图数据还可以由外部单元、比如外部服务器提供，如果车辆正在接近特定地理区域或者在该区域之内移动，或者如果车辆的所计划的行驶延伸经过该区域，则从该外部服务器调用对于该区域来说所需的地图数据。

这些地图数据尤其包括关于交通路线的地理分类以及关于在该交通路线上形成的行车道的信息。在此，这些地图数据包括交通路线的几何描述、尤其是具有关于优选线路的信息的几何描述。

就本发明而言的优选线路表示沿着交通路线的纵向延伸的线路。该线路比如描述了车辆可以在交通路线上沿着其移动的轨迹。 尤其是涉及通常已被所使用的高度精确的地图所包括的行车道中心信息或中心线或“centerline”。在此，该优选线路例如可以在行车道的几何中心沿着其纵向走向延伸。还可涉及车辆在交通路线上行驶时的理论轨迹，比如用于在交通路线上进行最佳行驶的理想线路。

在此，该优选线路可以已经被例如由导航***提供的地图数据所包括。替选地或附加地，可以提供对所提供的地图数据的预处理，其中例如通过车辆的预处理单元来产生该优选线路。该优选线路还可以构造为车辆的所计划的轨迹，尤其是用于车辆的自主控制。

车辆的轨迹部段以本身公知的方式、例如借助于全球导航卫星***、比如GPS来被检测。轨迹部段还可以依据其它定位方法来被检测，比如通过基于地标的定位来被检测。轨迹部段还可以作为车辆的所计划的轨迹来被检测，比如由导航单元或者用于计划车辆的自主控制的单元来检测。对轨迹部段的检测可以在全局或相对坐标系中进行。

所确定的定位偏移尤其对应于偏置向量，该偏置向量表示从所测量的位置到实际位置的向量。在此，这些位置可以在全局坐标系中被确定或者在相对于特定参照点的局部坐标系中被说明，通常取决于所使用的用于确定位置的方法。通过该定位偏移，所检测到的轨迹部段可以被修正为使得该轨迹部段尽可能好地与该优选线路匹配并且因而尽可能好地接近实际行驶的轨迹。在此，解决了优化问题，其中尤其是在该优选线路与依据定位偏移所修正的轨迹部段之间的偏差被减小到最低限度。为了解决该优化问题，可以使用本身公知的统计方法。

在该方法中确定的定位偏移可以被输出，例如通过传输给驾驶员辅助***或者其它装置来被输出。现在，位置测量相对于地图数据而言的利用该定位偏移所确定的偏置可以被用于修正车辆的所检测到的轨迹部段。经此可以实现：所检测到的轨迹基本上或在特定的时间或长度区域上平均位于该优选线路上。这种轨迹被认为是合理轨迹，并且可以随后被使用。

在该方法中，定位偏移可以在车辆坐标系或其它相对坐标系中和/或在全局坐标系中被确定。如果存在关于所预期的定位误差、比如关于其类型或表现形式的信息，则该***可以被限于该方法，例如以便仅仅确定在全局坐标系中的定位偏移。这例如可以在全球导航卫星***的接收器的情况下是有意义的。对于基于地图的定位***来说，例如可以在全局坐标系中确定相对定位误差。

在按照本发明的方法的一个构造方案中，所检测到的轨迹部段包括多个时间上连续的位置测量、尤其是在全局坐标系中的多个时间上连续的位置测量。由此，有利地通过离散的位置测量来描述车辆的移动。多个测量允许对数据的可靠的统计分析，以便尽管有可能的波动仍精确地确定车辆的行驶的走向。

在该方法中，将所检测到的轨迹部段与该优选线路进行比较，以便确定该定位偏移以修正针对该轨迹部段的位置测量。在此，该方法尤其基于：车辆在沿着轨迹部段行驶时平均总是接近该优选线路地移动。在时间或空间区间内的求平均或者其它统计分析的情况下，向左或右的较小的偏差被补偿。为了能够以该假设为出发点，必须提供关于轨迹的足够的数据，用于统计分析。

在另一构造方案中，所检测到的轨迹部段具有在特定时间区间期间、在特定行驶路线和/或特定行驶路线长度内的位置测量。因而，所检测到的优选线路有利地具有特定的空间或时间长度，该空间或时间长度比如通过特定数目的测量、在特定时间段内或者沿着特定路线长度的检测来被限定。

由此，提供在行驶路线的适合的长度内或在时间区间的适合的长度内所检测到的数据，将这些数据与该优选线路进行比较。例如可以假设：在至少20秒、优选地至少30秒内求平均的情况下，偏差已经显著被减小。在另一示例中，可以考虑在轨迹部段的特定长度内的测量，例如在至少150 m、优选地至少250 m内的测量。如果例如前提条件是在特定时间段内的检测以及同时用于可用检测的最小空间长度，则轨迹部段的长度还可以通过空间与时间长度的组合来被确定。

在一个扩展方案中，借助于滑动窗口算法、尤其是所谓的“Sliding Window”来检测轨迹部段。由此，有利地考虑分别上一次行驶的轨迹部段，以便确定定位偏移。

在滑动窗口算法的情况下，例如可以规定：针对特定时间点或特定位置来确定定位偏移，其中所检测到的轨迹部段仅包括之前在特定时间段或者长度范围之内所检测到的数据。以这种方式，所检测到的轨迹部段在车辆移动期间或随着时间流逝不断地“移位”。例如，限定用于检测轨迹部段的时间或空间长度。在执行该方法的情况下，不考虑在该窗口之外的数据，使得例如与优选线路的偏差只在有限的时间段内影响计算。相反，窗口的宽度被选择为使得提供足够的数据库用于统计分析。

在其之内检测轨迹部段的滑动窗口的宽度尤其对应于所检测到的轨迹部段的时间或空间长度。该时间或空间长度可以是固定的或者被动态确定。例如，可以根据车辆的行驶情况或速度来选择不同的宽度。

在该方法的一个构造方案中，在将轨迹部段与优选线路进行比较的情况下，所检测到的轨迹部段被平滑。由此，例如不再考虑轨迹的统计波动。替选地或附加地，所检测到的轨迹部段与优选线路部段的多个偏差可以被确定并且求平均。在此，替选地或附加地，可以使用其它统计方法，例如具有权重的统计方法，其中与优选线路的偏差根据这些偏差的幅度更强或更弱地被考虑。

在本发明的一个构造方案中，在将所检测到的轨迹部段与优选线路进行比较的情况下，确定优选线路部段，该优选线路部段对应于交通路线的车辆所行驶的部段。由此，有利地将所检测到的轨迹部段与优选线路的匹配的部段进行比较。

以本身公知的方式来确定优选线路部段。例如可以假定：车辆位于优选线路的最近的位置上。只要可以假定车辆实际上沿着该路线移动，优选线路部段就还可以依据针对车辆所计划的路线来被确定。

在另一构造方案中，在确定优选线路部段的情况下，确定车辆位于交通路线的哪条行车道上。由此，可以有利地特别精确地确定应该将所检测到的轨迹部段与地图数据的哪条优选线路进行比较。

当前的行车道可以以本身公知的方式来被确定，例如依据摄像机的视频数据、借助于像激光雷达、雷达那样的其它探测器或者依据指定所要使用的行车道的导航***的信息来被确定。替选地或附加地，可以执行里程计方法，或者可以分析关于对行车道的选择、比如对行驶方向指示器的操纵方面的信息。

在一个扩展方案中，在检测轨迹部段的情况下，检测车辆相对于交通路线的横向位置。在此，尤其是确定车辆的所谓的“横向偏差（Querablage）”。由此，可以有利地特别精确地检查：所检测到的轨迹部段是否实际上沿着优选线路走向以及实际行驶的轨迹是否并且在何种程度上偏离该优选线路。这允许对测量的细化，其方式是将所测量的轨迹部段与在交通路线上实际行驶的轨迹进行比较。

这里，也可以使用本身公知的方法，比如借助于摄像机、雷达或激光雷达扫描仪、用于定位的本地装置或者其它传感器来使用本身公知的方法。

车辆基本上沿着轨迹部段移动的假设可能在特定情况下、比如当车辆执行行车道变换、切入转弯处或者在环岛交通中行驶时可预见到地被违反。然而，由于这种事件的持续时间通常很短，所以这些事件常常只是不显著地影响平均值。然而，也可以提供措施以便避免所测量到的值的失真，例如其方式是在相对应的情况下不检测该轨迹部段的数据或者其方式是在与优选线路的比较中不考虑行驶的其中发生问题情况的部段。

在该方法的一个构造方案中，在检测轨迹部段的情况下，确定轨迹部段的可用区域，依据该可用区域来实施与优选线路的比较。由此，所检测到的轨迹部段可以有利地被限于该方法所基于的假设可被视为满足的区域。

例如，可以实现过滤器，通过该过滤器，只在其中可以有保障地假设车辆实际上沿着优选线路移动的这种区域内启用该方法。接着，在这种区域内所检测到的轨迹部段可以被用于参考并用于与优选线路的比较。

在另一构造方案中，依据车辆的偏离意图来确定该可用区域。在此，尤其是检测执行像变道、超车或规避那样的驾驶机动动作的意图或者探测这种驾驶机动动作的结束。由此，该可用区域可以有利地特别可靠地被确定。

在一个扩展方案中，该可用区域依据交通路线的走向、比如依据转弯的位置来被确定。由此，可以有利地特别可靠地预测事件和驾驶机动动作，其中要考虑与优选线路的偏差。例如在转弯处、在交叉路口、在建筑工地、环岛交通、出口或其中必须规避停放车辆的位置处，情况如此。

在一个构造方案中，该可用区域依据机器学习方法来被确定。经此，可以有利地特别可靠地执行对该可用区域的确定。

该机器学习方法可以以本身公知的方式来被执行。在此，尤其是依据过去所检测到的数据进行训练，在所述数据中，例如与优选线路的偏差是根据交通路线的特定特性或者其它现实条件来被探测的。例如，以这种方式可以学习在哪些位置需要相对于停放在车道边的车辆的规避，这导致与优选线路的偏差。还可以确定天气对偏差的影响。

在另一构造方案中，确定用于检测轨迹部段的测量精度并且依据该测量精度来确定所检测到的轨迹部段的长度。由此，该轨迹部段可以有利地被检测为使得这些测量允许得出关于车辆行驶的统计上显著的信息。

测量不精确度例如可以依据标准差或者用于位置测量的不确定性的其它量度来被确定。用于检测轨迹部段的装置也可以提供为此所需的数据。例如，全球导航卫星***的接收器可以提供关于当前有多少个导航卫星可见、这些导航卫星被接收得多好以及这对检测轨迹部段的精度有哪些影响的信息。

尤其是，与该检测相关联的不确定性越大，就检测越长的轨迹部段。相反，在测量不精确度较低的情况下，更短的轨迹部段可以被检测并且被用于该方法。

在一个扩展方案中，用于检测初始轨迹的测量不确定性的变化被检测，并且根据该变化来开始或结束对轨迹部段的检测。经此，可以有利地探测：检测轨迹部段的条件以及必要时由此造成的测量误差的类型何时发生变化。

在测量不确定性发生变化的情况下，可以查明；所测量到的位置或估计具有更大还是更小的统计不确定性。此外，测量不确定性的变化可能导致：在所测量到的轨迹与实际轨迹之间的***性偏移发生变化。因而，尤其是当所检测到的位置与实际位置的偏差跳跃式地发生变化并且因而必须使用另一定位偏移来进行修正时，可以查明这种变化。例如当在一个时间点可见的导航卫星的数目改变时，可能发生这种变化。

测量不确定性的变化可以以不同的方式来被检测，例如依据由用于检测轨迹部段的单元所提供的数据来被检测。此外，在所检测到的轨迹部段方面，可以检查是否发生突然的位置变化，尤其是当这些位置变化在物理模型中被识别为不合理时可以检查是否发生突然的位置变化。例如，如果尽管车辆不移动或以较低的速度移动而仍测量到该车辆的突然的位置变化或者如果位置变化的方向与车辆的其它移动不匹配，则可以进行探测。尤其是，为此使用里程计，以便检测车辆的实际移动，或者根据车辆类型来确定所检测到的位置变化的合理性。

例如，可以确定沿着轨迹部段的所检测到的车辆移动的时间导数。如果取决于时间的位置变化的特定阈值被超过，则这可以被解读为“跳跃”并且被评价为对要重新确定的定位偏移的指示。在检测轨迹部段的情况下，可以执行复位（Reset），尤其是在滑动窗口方法的情况下可以执行复位，使得重新开始对轨迹部段的检测。

在该方法的另一构造方案中，依据所确定的定位偏移可以确定和/或表征用于检测轨迹部段的单元的校准不足。这种校准不足通常导致在检测轨迹部段的情况下的***性误差，这些***性误差可以通过按照本发明的方法来被识别。此外，定位偏移的类型或者特性可以容许反推出哪个组成部分被错误地校准或者必须以何种方式来修正该校准。可以规定：依据所确定的定位偏移来修正有错误的校准；或者输出误差数据，依据这些误差数据例如可以执行对校准的修正。

在另一构造方案中，通过外部单元、例如通过外部服务器来实施对定位偏移的确定。由此，可以有利地节约使用车辆的计算能力。该外部单元以数据技术方式与车辆连接并且接收所检测到的轨迹部段。此外，地图数据可以由车辆传输给该外部单元，或者该外部单元可以反过来为该车辆提供地图数据。现在，该外部单元可以确定定位偏移并且必要时将该定位偏移传输给车辆。

在另一构造方案中，替选地或附加地，该定位偏移包括对车辆的取向的修正。因而，该修正不仅可以被应用于车辆所行驶的轨迹或者该车辆的位置，而且可以被应用于该车辆在空间中的取向。位置和取向的组合通常被称作“姿态”并且常常共同被确定。这里也可能发生的***性误差、尤其是在某些时间段内的***性误差同样可以利用按照本发明的方法来被修正。在此，尤其是考虑：车辆的取向通常与移动取向相关，也就是说，车辆在直线移动期间朝着该移动的方向被取向。

开头提到的类型的按照本发明的定位***的特点在于，计算单元被设立为：依据所检测到的轨迹部段与优选线路的比较来确定定位偏移；依据定位偏移和所检测到的轨迹部段来确定修正轨迹部段；并且将该定位偏移确定为使得在该优选线路与该修正轨迹部段之间的偏差被优化。

按照本发明的设备尤其被构造为实现上文描述的按照本发明的方法。因此，该设备具有与按照本发明的方法相同的优点。

按照本发明的定位***的构造方案包括与计算单元耦合的检测单元，用于检测在车辆的周围环境中的周围环境数据。在此，计算单元还被设立为：依据所检测到的周围环境数据来确定轨迹部段的可用区域，依据该可用区域来实施与优选线路的比较。经此，有利地特别可靠地确定定位偏移，因为例如可以从分析中排除其中车辆的实际位置明显偏离优选线路的不可用区域。

附图说明

现在，本发明参考附图依据实施例来被阐述。

图1示出了具有按照本发明的定位***的实施例的车辆；

图2示出了在沿着交通路线行驶时的车辆；以及

图3示出了按照本发明的方法的实施例。

具体实施方式

参考图1阐述了按照本发明的定位***的实施例。

车辆1包括定位单元5，该定位单元在该实施例中基于全球导航卫星***、尤其是全球定位***GPS。该车辆还包括检测单元2，该检测单元在该实施例中包括摄像机3和预处理单元4。在其它实施例中，替选地或附加地，检测单元2可包括任意的传感装置，比如激光雷达或雷达扫描仪、飞行时间（Time-of-flight）摄像机、立体摄像机、红外摄像机、超声传感器或者其它传感器。

车辆1还包括计算单元6，该计算单元包括导航单元8并且与检测单元2、定位单元5和驾驶员辅助***7耦合。

参考图2和3阐述了按照本发明的方法的实施例。在此，以按照本发明的定位***的上文所阐述的实施例为出发点。

车辆1在交通路线22上朝着通过箭头25所勾画出的方向行驶。在交通路线22上构造有两条行车道，这两条行车道通过交通路线22的用实线绘制的侧边界以及虚线的中间带23来被限定。在此，车辆1位于沿行驶方向25右侧的行车道上。还绘制了优选线路24，在该实施例中，该优选线路基本上居中地沿着车辆1的行车道走向。

在该实施例中假定：车辆1沿着实际轨迹被控制，该实际轨迹基本上居中地在交通路线22上走向并且因而在很大程度上对应于优选线路24。因而，在该实施例中，车辆1的实际行驶的轨迹与优选线路24的不同之处只在于沿横向的微小的统计偏差。

在该方法中，在车辆1通过导航单元8来提供地图数据，即该导航单元充当地图数据提供单元8，这些地图数据包括关于交通路线22的走向、该交通路线的行车道划分、中心线23的走向以及优选线路24的走向的信息。

在其它实施例中，可以规定：替选地或附加地，由外部单元来提供地图数据，这些地图数据补充或者替选地提供这些信息。在此，外部单元的检测经由数据技术连接来进行，比如依据车辆的请求或者通过将相关的地图数据自动传输给车辆1来进行。尤其是经由因特网，尤其是执行对于车辆1来说相关的地图数据的本身公知的“流播（Streaming）”。

在车辆1沿着交通路线22行驶期间——在图2和图3中实际轨迹基本上对应于优选线路24并且因而没有单独示出——通过车辆1的定位单元5每隔一段时间确定车辆1的地理位置26并且将该地理位置传输给计算单元6。在该实施例中，借助于GPS以全局坐标来进行该确定。在其它实施例中，替选地或附加地，可以执行其它定位，例如借助于基于标记的定位来执行其它定位，并且也可以在相对坐标系中确定位置。

如在图2和3中可见，车辆1的所检测到的位置26不遵循车辆1的实际行驶的轨迹或优选线路24，而是它们相对于此偏移。此外，所检测到的位置26具有统计散布，该统计分布考虑到：车辆1的实际轨迹并不是准确对应于优选线路24，不同于例如对于轨道车辆来说会预期到的情况。然而，在实际轨迹的情况下，与优选线路24的偏差被构造为使得与所示出的整个轨迹部段的长度相比只是短时间出现这些偏差。

计算单元6依据所检测到的位置26来确定轨迹部段，在该实施例中，该轨迹部段包括所示出的全部位置26。在该实施例中，轨迹部段的长度被限定为位置测量的集合，这些位置测量在特定时间区间、这里是30 s之内被检测。在其它实施例中，可以提供另一时间区间，例如1 min，或者轨迹部段的长度可以依据其空间长度来被限定并且例如包括为200 m或400 m的行驶路线。

对轨迹部段的检测借助于“滑动窗口”来进行，其中所检测到的轨迹部段随着时间的推移和车辆1的连续移动而不断移位。对轨迹部段的长度的时间和/或空间限定可以被称作滑动窗口的“宽度”。该宽度在该实施例中恒定，但是该宽度在其它实施例中也可以动态地构造，例如根据行驶情况、速度、由定位单元5提供的测量不精确度或者用户的输入来动态地构造。

计算单元6确定所检测到的轨迹部段的定位偏移28，其方式是该计算单元确定优选线路24的与所检测到的轨迹部段相对应的部段。在所示出的实施例中，这基本上是所示出的整个优选线路24。即，这里基于如下假设：车辆1在交通路线22上的实际行驶的轨迹可以通过优选线路24良好地被接近。为了确定优选线路24的相关部段，在该实施例中也依据检测单元2来确定车辆1位于交通路线22的哪条行车道上。

然后，执行比较，在该比较的情况下，计算单元6确定所检测到的位置26相对于优选线路24或所确定的优选线路部段而言的偏差。在该实施例中，这是所检测到的位置26相对于优选线路24的相应最近的点的几何距离；然而，在其它实施例中可以使用其它量度。执行优化，在该优化的情况下，所检测到的位置26距优选线路24的距离被减小到最低限度。在该优化的情况下，确定定位偏移28，该定位偏移对应于偏置向量28并且将所检测到的位置26的空间移位描述为使得这些所检测到的位置就与优选线路的尽可能最小的偏差而言最佳地被移位。

在其它实施例中，对于所检测到的轨迹部段来说可以使用统计方法，以便例如执行平滑或求平均并且补偿与被平滑的轨迹的短时间的偏差；经此，由于低频偏差不再必须被考虑，所以可以使该比较的执行变得容易。

依据这样确定的定位偏移28，计算单元6修正轨迹部段的所检测到的位置26，以便到达修正位置27。在图3中示出了所检测到的位置26朝向修正位置27移位了定位偏移28。修正位置27比所检测到的位置26显著更好地遵循优选线路24，也就是说，确定单个定位偏移28，用于修正所检测到的轨迹部段的所有所检测到的位置26。

在另一实施例中，还可以按照同一优化任务来确定旋转特定角度。这不仅允许针对所检测到的位置26相对于修正位置27而言的平移修正的修正，而且允许旋转修正。

在图3中示出的情况下，能看出：修正位置27在优选线路24的转弯处的区域内明显偏离该优选线路。比如当车辆1“切入”转弯处并且因而不在优选线路24上行驶时，可能发生这一点。如果这种事件仅具有短的持续时间，使得只有少量所检测到的位置26被检测，而车辆1偏离优选线路24，则对定位偏移28的确定只有微小的影响。因而，在该实施例中，所检测到的位置26没有被过滤，以便排除该位置。

然而，在事件持续更长或者偏差更大的情况下规定：计算单元6将在车辆1所行驶的轨迹与优选线路24有实际偏差的情况下的数据从所检测到的数据中过滤掉。例如，计算单元6依据检测单元2的数据来识别其中偏离优选线路24的情况，比如转弯处的切入、变道、规避或者超车机动动作。接着，在该区域内所检测到的位置26从对定位偏移28的确定中被排除。

在这种情况下，计算单元6确定所检测到的轨迹部段的可用区域，其中该可用区域也必须满足对于该方法来说能使用的轨迹部段的特定长度的条件。在不可用区域内、例如在转弯处的区域内检测到的那些所检测到的位置26被丢弃。此外，依据检测单元2的数据来识别：是否存在车辆1的驾驶员的偏离优选线路24的意图，比如是否操纵闪光信号灯或者是否进行迅速的方向改变。此外，可以由驾驶员辅助***27、比如超车辅助来检测关于与优选线路24的偏差的信息或者驾驶员的相对应的意图。

在其它实施例中，可以使用机器学习方法，以便将所检测到的轨迹部段的可用区域与不可用区域区分开。在此，该***以本身公知的方式依据历史数据来被训练，并且可以自动识别其中能预期到偏离优选线路24的区域。这种区域例如可能具有在交通路线22的边缘处停放的车辆或者用于调节交通的特定装置，从而需要规避。

此外，如果识别出行车道的变换或者优选线路24的另外的变换，则在优化定位偏移28的情况下针对所检测到的位置26的不同子集确定这些所检测到的位置与不同优选线路24的偏差。

在另一实施例中，还使用车辆1的检测单元2，以便确定车辆1在交通路线22上尤其是沿横向的位置并且在确定所测量到的位置26与优选线路24的偏差的情况下考虑车辆1相对于优选线路24而言实际上位于哪里。以这种方式，可以更精确地确定定位偏移28，因为现在在不必接受车辆1的位置位于优选线路24上的假设的情况下就可以确定与实际位置的偏差。

在该实施例中还规定：如果检测到定位偏移28的变化，则利用滑动窗口对轨迹部段的检测可以被中断。这种变化依据定位单元5的数据来被检测，该定位单元例如输出测量不确定性的变化。此外，该变化在所检测到的轨迹部段具有被该***识别为不合理的突然的位置变化时被检测。例如，如果检测车辆位置的条件发生变化，则可能检测到跳跃式的位置变化。该位置变化可以被检查：该位置变化是否在物理上可能和/或该位置变化是否与车辆1的里程计数据或者其它数据一致。如果情况不是如此，则存在其中完全重新检测轨迹部段的条件。因而，涉及在利用滑动窗口方法来检测轨迹部段的情况下的“复位（Reset）”，并且再次完全重新检测轨迹部段。

附图标记列表

1 车辆

2 检测单元

3 摄像机

4 预处理单元

5 定位单元

6 计算单元

7 驾驶员辅助***

8 地图数据提供单元、导航单元

22 交通路线、道路

23 中间带

24 优选线路

25 箭头、方向

26 所检测到的位置

27 修正位置

28 定位偏移、偏置向量。

Claims (15)

1.一种用于确定车辆（1）的轨迹的方法，其中

提供关于所述车辆（1）在其上移动的交通路线（22）的地图数据，其中所述地图数据包括用于在所述交通路线（22）上行驶的优选线路（24）；而且

检测所述车辆（1）的轨迹部段，

其特征在于，

依据所检测到的轨迹部段与所述优选线路（24）的比较来确定定位偏移（28）；而且

依据所述定位偏移（28）和所述所检测到的轨迹部段来确定修正轨迹部段，其中

所述定位偏移（28）被确定为使得在所述优选线路（24）与所述修正轨迹部段之间的偏差被优化。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述所检测到的轨迹部段包括多个时间上连续的位置测量。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

所述所检测到的轨迹部段具有在特定时间区间期间、在特定行驶路线和/或特定行驶路线长度内的位置测量。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述轨迹部段借助于滑动窗口算法来被检测。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在将所述所检测到的轨迹部段与所述优选线路（24）进行比较的情况下，确定优选线路部段，所述优选线路部段对应于所述交通路线（22）的所述车辆（1）所行驶的部段。

6.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，

在确定所述优选线路部段的情况下，确定所述车辆（1）位于所述交通路线（22）的哪条行车道上。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在检测所述轨迹部段的情况下，检测所述车辆（1）相对于所述交通路线（22）的横向位置。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在检测所述轨迹部段的情况下，确定所述轨迹部段的可用区域，依据所述可用区域来实施与所述优选线路的比较。

9.根据权利要求8所述的方法，

其特征在于，

依据所述车辆（1）的偏离意图来确定所述可用区域。

10.根据权利要求8或9所述的方法，

其特征在于，

依据所述交通路线（22）的走向来确定所述可用区域。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，

其特征在于，

依据机器学习方法来确定所述可用区域。

12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

确定用于检测所述轨迹部段的测量精度并且依据所述测量精度来确定所述所检测到的轨迹部段的长度。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

用于检测初始轨迹的测量不确定性的变化被检测，并且根据所述变化来开始或结束对所述轨迹部段的检测。

14.一种用于确定车辆（1）的轨迹的定位***，所述定位***包括：

地图数据提供单元（8），用于提供关于所述车辆（1）在其上移动的交通路线（22）的地图数据，其中所述地图数据包括用于在所述交通路线（22）上行驶的优选线路（24）；

定位单元（5），用于检测所述车辆（1）的轨迹部段；和

计算单元（6），所述计算单元与所述定位单元（5）和所述地图数据提供单元（8）耦合，

其特征在于，

所述计算单元（6）被设立为：

依据所检测到的轨迹部段与所述优选线路（24）的比较来确定定位偏移（28）；

依据所述定位偏移（28）和所述所检测到的轨迹部段来确定修正轨迹部段；而且

将所述定位偏移（28）确定为使得在所述优选线路（24）与所述修正轨迹部段之间的偏差被优化。

15.根据权利要求14所述的定位***，

其特征在于

与所述计算单元（6）耦合的检测单元（2），用于检测在所述车辆（1）的周围环境中的周围环境数据，其中

所述计算单元（6）还被设立为：依据所述所检测到的周围环境数据来确定所述轨迹部段的可用区域，依据所述可用区域来实施与所述优选线路的比较。

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