用于创建车辆环境模型的系统技术方案

用于创建车辆环境模型的系统与或能够与以下连接：导航单元，配备为在时间和空间上提供关于车辆瞬时位置的信息和关于车辆前面的道路段的信息，以及以数字地图格式和/或以绝对位置信息来提供信息；接口，配备为与车辆的周围环境中待合并的物体通信，由接口接收的信息包括关于待合并物体的绝对位置信息；和/或传感器单元，配备为检测车辆周围环境中的待合并物体及提供关于待合并物体相对于车辆的相对位置信息。系统通过使用由导航单元提供的关于车辆前方道路段的信息来确定车辆前方道路段的几何形状，并基于由此确定的道路几何形状将关于待合并物体的绝对和/或相对位置信息与由导航单元提供的数字地图格式的信息合并以创建车辆周围环境模型。

System for creating vehicle environment models

【技术实现步骤摘要】
用于创建车辆环境模型的系统
技术介绍
本文提出了用于为车辆周围环境创建车辆周围环境模型的方法和系统。在车辆中使用各种传感器和信息源，以满足驾驶员辅助系统和无人驾驶车辆的复杂需求。这些传感器包括例如一个或多个相机、雷达传感器和激光雷达传感器。此外，车辆还可以从云或从与其它物体的通信接收信息。车辆和物体之间的通信常常也被称为“车辆到一切通信”(V2X)。该术语是指一个车辆与该车辆所接触的物体之间的通信。因此，该术语包括一个车辆与其它车辆、与基础设施物体以及与人(行人)的通信。基础设施物体可以包括例如交通灯、交通标志、移动和固定道路边缘标记、建筑物、标志和广告牌。此外，来自数字地图的信息作为数据源也起着越来越重要的作用。例如，关于道路拓扑、速度限制、交通标志以及道路的坡度和曲率的信息可以存储在数字地图中。此外，还有所谓的HD地图，其包含关于道路路线的信息以及具有非常高精度的附加数据。此外，常规车辆传感器无法检测到的信息可以存储在数字地图中。例如，可以从地图读出道路的坡度和曲率，以便能够自动调整驾驶动态。现有技术DE102014111126A1公开了一种用于创建机动车辆周围区域的环境地图的方法。借助于机动车辆中/上的传感器设备可以检测周围区域中的物体，其中描述物体位置的位置值由机动车辆的控制设备基于来自传感器的数据确定。由此确定的位置值被传送到周围环境的地图，其中确定物体与机动车辆的预定参考点之间的向量，从而形成车辆坐标系的原点。将在车辆坐标系中确定的向量变换为车辆周围地图的全局坐标系，并且基于变换后的向量确定车辆周围地图中的位置值。US2017/371349A1公开了一种包括通信单元的车辆控制设备。通信单元检测车辆上的位置信息，并且可以与外部服务器和另一个车辆通信。处理器控制通信单元以从外部服务器接收地图信息，并从该另一个车辆接收关于该另一个车辆的位置信息。处理器将检测到的关于车辆的位置信息和接收的关于另一个车辆的位置信息与接收的地图信息组合，以便基于经组合的信息控制车辆。
技术实现思路
目标针对此背景，本公开涉及提供用于创建车辆周围环境模型的改进系统和改进方法的目标，利用该系统和方法可以合并不同格式的位置信息以创建车辆周围环境的模型，无论可用信息的密度如何。提出的技术方案提出了专利权利要求1中限定的用于创建车辆周围环境模型的系统作为技术方案。该用于创建车辆周围环境模型的系统与至少一个导航单元、至少一个接口和/或至少一个传感器单元相关联。所述至少一个导航单元被配备为在空间和时间中提供关于车辆的瞬时位置的信息和关于车辆前方的至少一个道路段的信息，其中导航单元以数字地图格式和/或以绝对位置信息提供信息。所述至少一个接口被配备为与车辆周围环境中待合并的至少一个物体通信，其中由接口接收的信息包括关于待合并的至少一个物体的绝对位置信息。所述至少一个传感器单元被配备为检测车辆周围环境中待合并的至少一个物体，其中所述至少一个传感器单元还被配备为提供关于待合并的至少一个物体相对于车辆的相对位置信息。该系统被配备为通过使用由至少一个导航单元提供的关于车辆前方的道路段的信息来确定车辆前方的道路段的道路几何形状，其中该系统被配备为基于由此确定的道路几何形状，合并关于待合并的至少一个物体的绝对位置信息和/或相对位置信息与至少一个导航单元以数字地图格式提供的信息，以创建车辆的周围环境的模型。在本公开中，来自数字地图的信息(例如，关于车辆的瞬时位置的信息和关于车辆前方的路段的信息)被称为数字地图格式的信息。可以合并来自各种信息源的信息，例如车辆中的数字地图、来自云、V2X的数据和来自传感器单元(相机、雷达等)的信息。通过使用这种合并的信息，有可能创建由所有这些源填充的周围环境的模型。驾驶员辅助系统和用于无人驾驶车辆的系统可以访问周围环境的该合并模型。使用所提出的系统，即使数据密度相对低(即在车辆前方的道路段上存在具有已知位置信息的相对较少的物体或点)，也可以合并来自各种信息源的信息。由于所提出的系统可以确定车辆前方的道路段的几何形状，因此即使车辆前方的该段道路的数据密度相对低，也可以基于由此确定的道路几何形状合并信息本身。例如，相对位置信息可以由诸如相机单元、雷达单元和超声波传感器单元之类的传感器单元提供。来自各个单元的这种相对位置信息的示例包括：-雷达单元：与车辆前方物体的距离和可选的角度-相机单元：距交通标志、交通灯和行人的距离-超声波传感器单元：与平行车道上的车辆的距离例如，绝对位置信息(例如，在世界坐标中)可以由诸如交通灯、交通标志等的物体发送。用于合并信息以创建车辆周围环境模型的应用的一个示例可以是作为待合并的物体的交通灯。交通灯由传感器单元检测，例如由相机单元检测。交通灯经由接口以绝对位置信息(例如以世界坐标)将其位置发送到系统。该信息可以在例如以下两种情况下合并，以创建周围环境的统一模型：1.交通灯列在车辆周围环境模型中，并且由传感器单元检测到的待合并的物体(即交通灯)应当与周围环境模型中的现有物体正确关联。2.检测到的物体不存在于周围环境的模型中，并且应当通过合并来自各个信息源的信息而插入到周围环境的模型中。该系统可以被配备为以数字地图格式变换待合并的物体的相对位置信息或绝对位置信息。因而，可以创建基于数字地图格式的信息的周围环境模型。附加地或可替代地，该系统可以被配备为将关于待合并的物体的相对位置信息或绝对位置信息以及数字地图格式的信息变换为预定义的坐标格式。因此，也可能创建符合另一种坐标格式的周围环境模型。该系统可以被配备为根据关于待合并的至少一个物体的相对位置信息确定绝对位置信息。如果相对位置信息限于与待合并的物体的距离，则该系统可以被配备为基于该距离和关于道路段和/或待合并物体的附加信息来确定绝对位置信息。可以通过以下步骤确定或检测此附加信息，例如：-例如通过评估传感器信息(例如，相机单元)和/或位置信息，确定待合并的物体的类型(例如，交通标志、其它交通参与者)。-计算待合并的物体的位置的若干可能的替代点，其中当车辆与待合并的物体之间的距离已知时，可能的替代点位于车辆周围的圆上。-使用来自待合并的物体的不同类型物体的已知信息。例如，道路标志位于道路的边缘处，使得道路的边缘可以用作用于确定道路几何形状的参考几何形状。例如，对于作为待合并的物体的车辆，车道分界线可以是用于确定道路几何形状的合适的参考几何形状。数字地图格式的信息可以是路径/偏移格式的信息。数字地图格式可以是例如根据ADASIS协议的路径/偏移格式。机动车辆中的驾驶员辅助系统常常没有足够的存储器来存储大型数字地图。为此，车辆中的单元之一和/或系统通常具有相对大的存储器单元。例如，这种单元可以是车辆的导航单元。取决于瞬时车辆位置，可以从存储器单元中从地图读出相关细节，并以预定义格式将其传送到驾驶员辅助系统之一。例如，这种传送可以通过车辆总线系统或借助于诸如共享存储器之类的其它技术进行。可以接收这种数据的驾驶员辅助系统可以根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于创建机动车辆(10)的周围环境模型的系统(120)，所述系统(120)与以下连接或能够与以下连接：/n至少一个导航单元(130)，被配备为在时间和空间上提供关于车辆的瞬时位置的信息和关于车辆(10)前方的至少一个道路段的信息，其中导航单元(130)以数字地图格式和/或以绝对位置信息来提供信息，/n至少一个接口(140)，被配备为与车辆的周围环境中的至少一个待合并的物体(14，22，24)通信，其中由接口(140)接收的信息包括关于所述至少一个待合并的物体(14，22，24)的绝对位置信息，和/或/n至少一个传感器单元(110)，被配备为检测车辆的周围环境中的至少一个待合并的物体(14，22，24)，其中所述至少一个传感器单元(110)还被配备为提供关于所述至少一个待合并的物体(14，22，24)相对于车辆(10)的相对位置信息，/n其中所述系统(120)被配备为通过使用由所述至少一个导航单元(130)提供的关于车辆前方的道路段的信息来确定车辆(10)前方的该道路段的几何形状，/n其中所述系统(120)被配备为基于由此确定的道路几何形状将关于所述至少一个待合并的物体(14，22，24)的绝对位置信息和/或相对位置信息与由所述至少一个导航单元(130)提供的数字地图格式的信息合并，以创建车辆周围环境模型。/n...

【技术特征摘要】
20180725 DE 102018005869.81.一种用于创建机动车辆(10)的周围环境模型的系统(120)，所述系统(120)与以下连接或能够与以下连接：
至少一个导航单元(130)，被配备为在时间和空间上提供关于车辆的瞬时位置的信息和关于车辆(10)前方的至少一个道路段的信息，其中导航单元(130)以数字地图格式和/或以绝对位置信息来提供信息，
至少一个接口(140)，被配备为与车辆的周围环境中的至少一个待合并的物体(14，22，24)通信，其中由接口(140)接收的信息包括关于所述至少一个待合并的物体(14，22，24)的绝对位置信息，和/或
至少一个传感器单元(110)，被配备为检测车辆的周围环境中的至少一个待合并的物体(14，22，24)，其中所述至少一个传感器单元(110)还被配备为提供关于所述至少一个待合并的物体(14，22，24)相对于车辆(10)的相对位置信息，
其中所述系统(120)被配备为通过使用由所述至少一个导航单元(130)提供的关于车辆前方的道路段的信息来确定车辆(10)前方的该道路段的几何形状，
其中所述系统(120)被配备为基于由此确定的道路几何形状将关于所述至少一个待合并的物体(14，22，24)的绝对位置信息和/或相对位置信息与由所述至少一个导航单元(130)提供的数字地图格式的信息合并，以创建车辆周围环境模型。


2.如权利要求1所述的系统(120)，其中数字地图格式的信息是路径/偏移格式的信息。


3.如权利要求1或2所述的系统(120)，其中所述系统(120)被配备为将关于待合并的物体(14，22，24)的相对位置信息或绝对位置信息变换为数字地图格式的信息，以及/或者其中所述系统被配备为将关于待合并的物体(14，22，24)的相对位置信息或绝对位置信息以及数字地图格式的信息变换为预定义的坐标格式。


4.如权利要求1至3中任一项所述的系统(120)，其中所述系统(120)被配备为根据关于所述至少一个待合并的物体(14，22，24)的相对位置信息确定绝对位置信息。


5.如权利要求4所述的系统(120)，其中所述系统(120)被配备为在相对位置信息限于与待合并的物体(14，22，24)的距离的情况下，基于所述距离和关于该道路段和/或待合并的物体(14，22，24)的附加信息来确定绝对位置信息。


6.如权利要求1至5中任一项所述的系统(120)，其中所述系统(120)被配备为通过使用由所述至少一个导航单元(30)提供的信息确定其绝对位置信息和/或其数字地图格式的位置是已知的一个或多个几何点(G)，以便确定道路的几何形状。


7.如权利要求2至6中任一项所述的系统(120)，其中所述系统(120)被配备为通过合并关于车辆(10)的数字地图格式的瞬时位置的信息与关于待合并的物体(14，22，24)的绝对位置信息或相对位置信息来确定待合并的物体(14，22，24)的偏移。


8.如权利要求7所述的系统(120)，其中所述系统(120)被配备为通过使用由此确定的一个几何点(G)或由此确定的多个几何点(G)来确定待合并的物体(14，22，24)的偏移。


9.如权利要求1至8中任一项所述的系统(120)，其中所述系统(120)被配备为通过使用由所述至少一个导航单元(130)提供的信息来确定其绝对位置信息或相对位置信息和/或其数字地图格式的位置是已知的至少一个节点(S)，以便确定道路的几何形状。


10.如权利要求9所述的系统(120)，其中所述系统(120)被配备为估计待合并的物体(14，22，24)与最接近待合并的物体(14，22，24)的节点(S)之间的道路段的几何形状，其中所述系统(120)还被配备为基于该道路段的估计的几何形状估计待合并的物体(14，22，24)与节点(S)之间的距离(d)。


11.如权利要求10所述的系统(120)，其中所述系统(120)被配备为基于估计的距离(d)来确定节点(S)和待合并的物体(14，22，24)之间的偏移。


12.如权利要求10或11所述的系统(120)，其中所述系统(120)被配备为基于由至少一个或所述至少一个传感器单元(110)检测到的信息和/或基于由至少一个或所述至少一个接口(140)提供的信息来估计道路段的路线。


13.如权利要求1至12中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·施奈德，T·米勒，
申请(专利权)人：ZF主动安全有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE