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基于图形的用于整体融合测量数据的方法技术

技术编号:28490732 阅读:30 留言:0更新日期:2021-05-19 22:12
公开用于融合状态数据的方法,其中,接收第一移动单元和至少一个对象的状态数据;通过通信连接接收第二移动单元的传感装置求取的至少一个对象的状态数据和/或至少一个第二移动单元的状态数据;为至少一个第一移动单元、至少一个第二移动单元和对象的每个接收状态数据集在时间位置图中创建节点;对第一移动单元求取的和/或第二移动单元求取的状态数据执行数据优化;由经优化的、第一移动单元求取的和第二移动单元接收的状态数据创建优化问题;通过求解算法解决优化问题,并且求取第一移动单元的状态数据且以提高的准确性求取第一移动单元的传感装置求取的至少一个对象的状态数据。公开用于冗余执行定位的方法、控制设备、计算机程序及存储介质。计算机程序及存储介质。计算机程序及存储介质。

【技术实现步骤摘要】
基于图形的用于整体融合测量数据的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于融合状态数据的方法、一种用于冗余地执行定位的方法、一种控制设备、一种计算机程序以及一种机器可读的存储介质。

技术介绍

[0002]如果不仅借助所接收的数据扩展自身的周围环境感知,而且在自身的行为规划和操作规划中考虑所接收的关于其他车辆的规划的和期望的行为的信息,则能够改善可自动化运行的车辆和驾驶员辅助系统。
[0003]已知集体感知的构思,该集体感知的构思彼此之间交换警告消息或者说所谓的“合作意识消息(Cooperative Awareness Messages)”并且提高交通安全性。
[0004]此外,已知所谓的“合作感知消息(Cooperative Perception Messages)”,该合作感知消息扩展周围环境感知,并且除了进行发送的车辆的定位信息和运动信息以外,还传递由该车辆感知到的对象的列表。相应的消息通过V2X通信连接在重要相关的交通参与者之间交换。对于合作感知消息的交换需要车辆的高度准确的定位,从而接收车辆能够实现其周围环境模型的精准扩展。然而,现有的周围环境模型的准确性保持不变。
[0005]为了实施自动化的行驶,相应的彼此之间进行通信的车辆尤其依赖车辆侧的周围环境传感装置以执行定位。在车辆侧的周围环境传感装置失灵或退化时,不再能够保持自动化驾驶模式。

技术实现思路

[0006]本专利技术所基于的任务可以视为提出一种用于改善定位功能的准确性和可用性的方法。
[0007]该任务借助本专利技术的相应技术方案来解决。本专利技术的有利构型是各个扩展技术方案。
[0008]根据本专利技术的一个方面,提供一种用于通过控制设备来融合状态数据的方法。
[0009]在一个步骤中,接收第一移动单元的状态数据和通过第一移动单元的传感装置所求取的至少一个对象的状态数据。
[0010]通过通信连接接收从至少一个第二移动单元传递给第一移动单元的以下状态数据:来自通过第二移动单元的传感装置所求取的至少一个对象的状态数据和/或至少一个第二移动单元的状态数据。在此,至少一个对象可以是静止的或者说静态的或动态的对象。例如,对象可以是交通参与者,例如车辆、摩托车、骑自行车的人等。
[0011]在另一步骤中,针对至少一个第一移动单元、至少一个第二移动单元和对象的所接收的状态数据的每个集(Satz)在时间位置图中创建节点。相应的对象特定或车辆特定的、时间上彼此不同的节点能够相互连接。
[0012]在另一步骤中,对通过第一移动单元求取的状态数据和/或由第二移动单元求取的状态数据执行数据优化。
[0013]由经优化的、通过第一移动单元求取的状态数据和经优化的、由第二移动单元接收的状态数据创建优化问题。该优化问题通过求解算法来解决。例如能够使用所谓的预条件共轭梯度求解器(Preconditioned Conjugate Gradient Solver)、稀疏直接线性求解器(Sparse Direct Linear Solver)等作为求解算法。
[0014]接着,在另一步骤中,求取第一移动单元的状态数据并且以相对于第一移动单元的状态数据提高的准确性求取通过第一移动单元的传感装置所求取的至少一个对象的状态数据。为此,可以从通过数据优化所优化的数据或节点中提出并解决优化问题。
[0015]根据本专利技术的另一方面,提供一种控制设备,其中,该控制设备设置为用于实施该方法。该控制设备例如可以是车辆外部的控制设备或车辆外部的服务器单元,例如云系统。
[0016]此外,根据本专利技术的一个方面,提供一种计算机程序,该计算机程序包括指令,在通过计算机或控制设备实施该计算机程序时,该指令促使该计算机或控制设备实施根据本专利技术的方法。根据本专利技术的另一方面,提供一种机器可读的存储介质,在该机器可读的存储介质上存储有根据本专利技术的计算机程序。
[0017]在此,根据BASt(德国联邦交通研究所)标准,至少一个第一移动单元和至少一个第二移动单元能够辅助性地、部分自动化地、高度自动化地和/或全自动化地或者说无人驾驶地运行。
[0018]控制设备可以布置在至少一个移动单元中。例如,移动单元可以构型为车辆、机器人、无人机、水运工具、轨道车辆、机器人出租车、工业机器人、商用车、公共汽车、飞机、直升机等。
[0019]根据该方法的构型,第一移动单元可以充当状态信息的接收器和/或发送器。替代地或附加地,第二移动单元可以充当状态信息的接收器和/或发送器。在此,移动单元可以同时构型为接收器和发送器。
[0020]在此,状态数据可以具有定位的数据,例如地点、速度、加速度、行驶方向、相对距离和间距、所测量的尺寸等。
[0021]通过该方法能够执行车载数据与所接收的数据的融合,以便对由车载数据所得的定位进行优化。在此,车载数据是第一移动单元通过其传感装置本身求取的状态数据,并且车载数据可以包含关于第一移动单元的周围环境中的对象的数据。
[0022]所接收的数据是通过通信连接由第一移动单元或者说布置在第一移动单元中的控制设备所接收的所有状态数据,这些状态数据由至少一个第二移动单元求取。
[0023]通过该方法如此执行状态数据的融合,使得借助通过通信连接所接收的数据来进行第一移动单元的状态估计的改善,并且实现第一移动单元的重要相关的周围环境中的对象或移动单元的高度准确的相对定位。
[0024]因此,该方法例如能够在融合算法的范畴内用于创建针对车辆或运动对象的周围环境模型,该周围环境模型能够融合定位数据或者说状态数据以及关于来自车载传感装置的所感知的对象的数据以及来自合作意识消息和合作感知消息的数据。通过该方法尤其能够实现以下:实现整体融合以改善第一移动单元的自我定位或自我状态的估计,以及实现在第一移动单元的周围环境模型中求取的对象的准确的相对定位。
[0025]根据一种实施例,通过迭代地最小化通过第一移动单元的传感装置所求取的对象的位置与通过第二移动单元的传感装置所求取的对象的位置之间的累积间距来执行数据
优化。由此能够提供所接收的状态数据的数据关联,与已知方法相反,该数据关联不是单独地考虑测量,而是评估整个场景或交通状况并且基于所有对象进行注册,并且因此解决关联问题。在此,解决歧义,但是,这些歧义只有当考虑每个单独的对象时才会出现。为了能够使得这种歧义完全不会出现,通过所谓的类似ICP(Iterative Closest Point,迭代最近点)的方法,将通过第一移动单元感知的对象的车载测量和由第二移动单元传递的对象测量与在第一移动单元的周围环境模型中所保持的对象进行关联。
[0026]根据另一实施方式,由第一移动单元的所接收的状态数据和第二移动单元的所接收的状态数据求取第一移动单元的自身位置、第二移动单元的自身位置、至少一个对象的位置和/或第一移动单元、第二移动单元与至少一个对象之间的相对间距信息,其中,由第一移动单元的所接收的状态数据和第二移动单元的所接收的状态数据在周围环本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于通过控制设备(16,18)来融合状态数据(Z)的方法,其中接收第一移动单元(2)的状态数据(Z)和通过所述第一移动单元(2)的传感装置(8)所求取的至少一个对象(6)的状态数据(Z),通过通信连接(K)接收从至少一个第二移动单元(4)传递给所述第一移动单元(2)的以下状态数据:通过所述第二移动单元(4)的传感装置(10)所求取的至少一个对象(6)的状态数据(Z)和/或所述至少一个第二移动单元(4)的状态数据(Z),针对所述至少一个第一移动单元(2)、所述至少一个第二移动单元(4)和所求取的对象(6)的每个状态数据集(Z)在时间位置图中创建节点(X),对通过所述第一移动单元(2)所求取的状态数据(Z)和/或由所述第二移动单元(4)所求取的状态数据(Z)执行数据优化,由经优化的、通过所述第一移动单元(2)所求取的状态数据(Z)和经优化的、由所述第二移动单元(4)所接收的状态数据(Z)创建优化问题,将所述优化问题通过求解算法来解决,并且求取所述第一移动单元(2)的状态数据(Z)且以相对于所述第一移动单元(2)的所述状态数据(Z)提高的准确性来求取通过所述第一移动单元(2)的所述传感装置(8)所求取的至少一个对象(6)的状态数据(Z)。2.根据权利要求1所述的方法,其中,通过以下方式执行所述数据优化:迭代地最小化通过所述第一移动单元(2)的所述传感装置(8)所求取的对象(6)与通过所述第二移动单元(4)的所述传感装置(10)所求取的对象(6)的位置(P)之间的累积间距(H)。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,由所述第一移动单元(2)的所接收的状态数据(Z)和所述第二移动单元(4)的所接收的状态数据(Z)求取所述第一移动单元(2)的自身位置、所述第二移动单元(4)的自身位置、所述至少一个对象(6)的位置和/或所述第一移动单元(2)、所述第二移动单元(4)与所述至少一个对象(6)之间的相对间距信息(A),其中,由所述第一移动单元(2)的所接收的状态数据(Z)和所述第二移动单元(4)的所接收的状态数据(Z)在周围环境模型内创建所述第一移动单元(2)的自身位置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,去除以下所接收的状态数据(Z):所述状态数据具有静态或动态地可调节阈值之上的时间戳(k)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,...

【专利技术属性】
技术研发人员:A
申请(专利权)人:罗伯特
类型:发明
国别省市:

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