确定无保护道路使用者的位置的制作方法

本发明涉及一种用于确定无保护道路使用者的位置的方法。

背景技术：

1、无保护道路使用者(易受伤道路使用者，简称vru)是指在道路交通中受伤或死亡的风险特别高的道路使用者，因为他周围没有诸如驾驶室之类的“保护壳”。无保护道路使用者的群体尤其包括骑车人、行人以及如电动踏板车(escooter)等微型交通服务的使用者。

2、为了确定自己的位置，道路使用者通常使用定位单元，该定位单元具有接收器，用于接收如gps、glonass、北斗或伽利略等导航卫星系统的卫星信号。利用该定位单元，从由其接收的卫星信号中获取位置数据，这些位置数据代表该定位单元的地理位置。例如，该定位单元是导航设备的组成部分，或集成在如智能手机等移动终端设备中。

3、由该定位单元确定的位置例如用于导航目的，以便确定到达目标位置的路线或对路线进行跟踪。作为补充或者替代，道路使用者自己的位置可以尤其是通过所谓的v2x通信被通报给其他道路使用者和/或交通基础设施装置，例如交通控制设施。v2x通信也称为车对万物通信、car2x通信或car-to-x通信，并实现v2x通信的参与者之间的信息和数据交换。v2x通信的参与者之间的通信通过无线电信号进行，这些无线电信号例如采用its-g5/dsrc(专用短程通信)或者在移动无线电网络中，例如通过pc5或uu接口，在这些参与者之间进行交换。无保护道路使用者通过通报自己的位置，尤其可以提醒其他道路使用者注意自己的存在，以保护自己的安全。

4、然而，根据导航卫星系统的卫星信号采用传统的定位单元进行的定位只有有限的精度，例如3至5米的精度。这种精度不足以满足对了解道路使用者的位置有较高要求的应用。

技术实现思路

1、本发明所基于的任务在于，与仅基于导航卫星系统的卫星信号进行的定位相比，提高无保护道路使用者的定位精度。

2、本发明所基于的任务通过一种用于确定无保护道路使用者的位置的方法来解决，其中

3、-借助于无保护道路使用者的定位单元，从导航卫星系统的卫星信号中得出无保护道路使用者的位置的位置数据，

4、-借助于无保护道路使用者的传感器装置，检测无保护道路使用者的侧向环境中的对象，并确定无保护道路使用者相对于该对象的相对位置，以及

5、-借助于计算单元，使用无保护道路使用者的位置数据和相对位置来确定无保护道路使用者的绝对位置。

6、采用计算单元确定的无保护道路使用者的绝对位置在此通过位置数据来描述，这些位置数据对借助于定位单元从导航卫星系统的卫星信号中得出的无保护道路使用者的位置的位置数据进行补充或修正。

7、无保护道路使用者的侧向环境是指相对于无保护道路使用者的移动方向位于无保护道路使用者的右侧或左侧的无保护道路使用者的环境。

8、因此，根据本发明，从导航卫星系统的卫星信号中得出的无保护道路使用者的位置的位置数据与无保护道路使用者相对于对象的相对位置相结合，以便提高无保护道路使用者的定位精度。无保护道路使用者相对于对象的相对位置在此借助于无保护道路使用者的传感器装置来确定。在确定无保护道路使用者的绝对位置时，例如还考虑检测到的对象的特性。例如，如果无保护道路使用者是一名骑车人，而该对象是带有位于骑车人右侧(相对于其移动方向)、距离骑车人不远的路边石边缘的路边石，则例如可以推断出骑车人可能是在道路上移动，而不是例如在道路旁边移动。反之，如果该对象是停在骑车人左侧的汽车，并且沿骑车人的移动方向取向，则可以推断出骑车人可能不是在道路上移动，而是在道路旁边(例如在一条单独的自行车道上)移动。如本示例所示，在评估无保护道路使用者相对于对象的相对位置时，计算单元通常使用进一步的信息，这些信息在本示例中为骑车人在右侧交通区域移动，并且路边石边缘限定道路边界。

9、在根据本发明的方法的一个实施方式中，除了位置数据和无保护道路使用者相对于对象的相对位置之外，计算单元还使用数字地图的地图数据来确定无保护道路使用者的绝对位置。

10、数字地图的地图数据例如可以用于根据从导航卫星系统的卫星信号中得出的位置数据获取有关无保护道路使用者的环境的信息，并且在确定无保护道路使用者的绝对位置时使用这些信息。例如，可以从这些信息中确定无保护道路使用者的环境中的交通路线的类型和走向。例如，在骑车人的左侧检测到的、沿着骑车人的移动方向停放的汽车的上述示例中，只有在道路不是单行道的情况下，才能可靠地推断出骑车人可能是在道路旁边移动，这一点可以根据地图数据来确定。此外，在本示例中，如果地图数据显示道路右侧有自行车道并且道路不是单行道，则可以推断出骑车人可能是在这种自行车道上移动。理想情况下，甚至可以从地图数据中得出所检测到的对象的位置，并使用该位置，以便根据该位置和无保护道路使用者相对于对象的相对位置来确定无保护道路使用者的绝对位置。

11、在根据本发明的方法的另一个实施方式中，无保护道路使用者是骑车人。

12、根据本发明的方法的上述实施方式考虑到：由于自行车对其骑手没有保护功能，而且骑车人经常使用与汽车相同的交通路线，所以骑车人在道路交通中特别危险。

13、在根据本发明的方法的另一个实施方式中，无保护道路使用者的传感器装置使用相机、激光传感器、雷达传感器和/或超声传感器来检测无保护道路使用者的环境中的对象。

14、特别优选的是，传感器装置在此具有相机和/或超声传感器，因为这些相机和/或超声传感器的成本低于例如激光传感器或雷达传感器。在无保护道路使用者是骑车人的情况下，传感器装置例如布置在自行车上。

15、在根据本发明的方法的另一个实施方式中，无保护道路使用者的绝对位置借助于无保护道路使用者的计算单元来确定。

16、在根据本发明的方法的上述实施方式中，无保护道路使用者的绝对位置例如被用于通过更精确的定位来改进无保护道路使用者的导航。在这种情况下，计算单元例如是无保护道路使用者所携带的导航单元的组成部分，该导航单元可以设计为单独的设备，或者可以集成到另一个设备中，例如集成到智能手机中。

17、在根据本发明的方法的另一个实施方式中，无保护道路使用者的位置数据和相对位置借助于无保护道路使用者的通信单元被发送给外部计算单元，例如另一个道路使用者或者交通基础设施装置的计算单元，并借助于外部计算单元确定无保护道路使用者的绝对位置。

18、因此，在根据本发明的方法的上述实施方式中，无保护道路使用者的绝对位置不是由无保护道路使用者的计算单元确定的，而是由外部计算单元确定的。为此，借助于无保护道路使用者的定位单元从导航卫星系统的卫星信号中得出的位置数据，以及借助于无保护道路使用者的传感器装置确定的无保护道路使用者相对于对象的相对位置，通过无保护道路使用者的通信单元被发送给外部计算单元。外部计算单元具有相应的通信单元，该通信单元被设置为与无保护道路使用者的通信单元进行通信。例如，无保护道路使用者的绝对位置由另一个道路使用者的计算单元确定，并用于提醒该另一个道路使用者注意无保护道路使用者，尤其是为了保护无保护道路使用者。相对应地，无保护道路使用者的绝对位置可以由交通基础设施装置的计算单元来确定，并由交通基础设施装置例如发送给另一个道路使用者，以便提醒另一个道路使用者注意无保护道路使用者。

19、在根据本发明的方法的另一个实施方式中，由外部计算单元确定的无保护道路使用者的绝对位置被发送给无保护道路使用者的通信单元。

20、通过这种方式，可以向无保护道路使用者通报其绝对位置，而无保护道路使用者自己无需具有如下计算单元，该计算单元设置为：根据借助于无保护道路使用者的定位单元从导航卫星系统的卫星信号中得出的位置数据以及借助于无保护道路使用者的传感器装置确定的无保护道路使用者相对于对象的相对位置，确定无保护道路使用者的绝对位置。

21、在根据本发明的方法的另一个实施方式中，无保护道路使用者的通信单元和外部计算单元经由无线电连接直接相互通信。在此，该无线电连接例如是蓝牙连接、wlan连接、移动无线电侧行链路连接或v2x连接。

22、在根据本发明的方法的另一个实施方式中，借助于无保护道路使用者的传感器装置来检测无保护道路使用者的移动方向两侧的对象，并且，如果在无保护道路使用者的侧向环境中借助于无保护道路使用者的传感器装置重复检测到相同对象类型的对象，则确定无保护道路使用者分别相对于这些对象中的一个对象的相对位置，并且在确定无保护道路使用者的绝对位置时使用该相对位置。

23、在此，相同对象类型的合适对象例如是停放的汽车、灯柱或路边石。在无保护道路使用者的一侧重复或有规律地检测到的此类对象可以推断出无保护道路使用者沿着交通路线移动，并且因此尤其可以便于和改进对无保护道路使用者的当前移动的确定和未来移动的预测。

24、本发明所基于的任务还利用一种用于确定无保护道路使用者的位置的系统来解决，该系统包括以下功能单元：

25、-无保护道路使用者的定位单元，该定位单元设置为：从导航卫星系统的卫星信号中得出无保护道路使用者的位置的位置数据；

26、-无保护道路使用者的传感器装置，该传感器装置设置为：检测无保护道路使用者的环境中的对象，并确定无保护道路使用者相对于该对象的相对位置；

27、以及

28、-计算单元，该计算单元设置为：使用无保护道路使用者的位置数据和相对位置来确定无保护道路使用者的绝对位置。

29、在根据本发明的系统的一个实施方式中，无保护道路使用者的传感器装置具有相机、激光传感器、雷达传感器和/或超声传感器，其检测范围为无保护道路使用者的移动方向的一侧或两侧。

30、在根据本发明的系统的另一个实施方式中，计算单元设置为：除了无保护道路使用者的位置数据和相对位置之外，还使用数字地图的地图数据来确定无保护道路使用者的绝对位置。

31、在根据本发明的系统的另一个实施方式中，计算单元是无保护道路使用者的计算单元。

32、在根据本发明的系统的另一个实施方式中，该系统具有无保护道路使用者的通信单元，该通信单元设置为：将无保护道路使用者的位置数据和相对位置发送给计算单元，其中，该计算单元是外部计算单元，例如另一个道路使用者或者交通基础设施装置的计算单元。

33、根据本发明的用于确定无保护道路使用者的位置的系统可以执行根据本发明的方法。因此，这种系统的优点与根据本发明的方法的上述优点相对应。

技术特征：

1.一种用于确定骑车人或电动踏板车骑手的位置的方法，其中

2.根据权利要求1所述的方法，其中，除了所述骑车人或电动踏板车骑手的所述位置数据和所述相对位置之外，由所述计算单元(103)使用数字地图的地图数据来确定所述骑车人或电动踏板车骑手的绝对位置。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述骑车人或电动踏板车骑手的所述传感器装置(102)使用相机、激光传感器、雷达传感器和/或超声传感器来检测所述骑车人或电动踏板车骑手的环境中的所述对象(407)。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述骑车人或电动踏板车骑手的绝对位置借助于所述骑车人或电动踏板车骑手的计算单元(103)来确定。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，借助于所述骑车人或电动踏板车骑手的通信单元(204)，将所述骑车人或电动踏板车骑手的所述位置数据和所述相对位置发送给外部计算单元(203)，例如另一个道路使用者或者交通基础设施装置的计算单元，并借助于所述外部计算单元(203)来确定所述骑车人或电动踏板车骑手的绝对位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，由所述外部计算单元(203)确定的所述骑车人或电动踏板车骑手的绝对位置被发送给所述骑车人或电动踏板车骑手的所述通信单元(204)。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述骑车人或电动踏板车骑手的所述通信单元(204)和所述外部计算单元(203)经由无线电连接(408)直接相互通信，而且其中，所述无线电连接(408)是蓝牙连接、wlan连接、移动无线电侧行链路连接或v2x连接。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，借助于所述骑车人或电动踏板车骑手的所述传感器装置(102)，检测所述骑车人或电动踏板车骑手的移动方向两侧的对象(407)，并且，如果借助于所述骑车人或电动踏板车骑手的所述传感器装置(102)在所述骑车人或电动踏板车骑手的侧向环境中重复检测到相同对象类型的对象(407)，则确定所述骑车人或电动踏板车骑手分别相对于这些对象(407)中的一个对象的相对位置，并且在确定所述骑车人或电动踏板车骑手的绝对位置时使用所述相对位置。

9.一种用于确定骑车人或电动踏板车骑手的位置的系统(100、200)，所述系统(100、200)包括：

10.根据权利要求9所述的系统(100、200)，其中，所述骑车人或电动踏板车骑手的所述传感器装置(102)具有相机、激光传感器、雷达传感器和/或超声传感器，其检测范围为所述骑车人或电动踏板车骑手的移动方向的一侧或两侧。

11.根据权利要求9或10所述的系统(100、200)，其中，所述计算单元(103)设置为：除了所述骑车人或电动踏板车骑手的所述位置数据和所述相对位置之外，还使用数字地图的地图数据来确定所述骑车人或电动踏板车骑手的绝对位置。

12.根据权利要求9或10所述的系统(100、200)，其中，所述计算单元(103)是所述骑车人或电动踏板车骑手的计算单元。

13.根据权利要求9或10所述的系统(100、200)，所述系统具有所述骑车人或电动踏板车骑手的通信单元(204)，所述通信单元设置为：将所述骑车人或电动踏板车骑手的所述位置数据和所述相对位置发送给外部计算单元(203)，例如另一个道路使用者或者交通基础设施装置的计算单元。

技术总结
本发明涉及一种用于确定无保护道路使用者的位置的方法和系统(100、200)。在该方法中，借助于无保护道路使用者的定位单元(101)，从导航卫星系统的卫星信号中得出无保护道路使用者的位置的位置数据，借助于无保护道路使用者的传感器装置(102)检测无保护道路使用者的侧向环境中的对象(407)，并确定无保护道路使用者相对于对象(407)的相对位置，以及借助于计算单元(103、203)使用无保护道路使用者的位置数据和相对位置来确定无保护道路使用者的绝对位置。

技术研发人员：拉尔斯·弗兰克
受保护的技术使用者：均联智行有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23