在路形估计中对于垂直道路曲度的补偿制造技术

本公开涉及在路形估计中对于垂直道路曲度的补偿。估计车辆的道路段的垂直偏移的方法包括：从第一观察点在第一时刻追踪道路段上至少一个道路参考以形成至少一个道路参考的第一表示；获取从第一时刻延续到第二时刻的时间段上的车辆移动数据；从第二观察点在第二时刻追踪道路段上至少一个道路参考以形成至少一个道路参考的第二表示，第一和第二表示基于定义的数学函数；基于获取的移动数据将第一表示的点从第一表示的坐标系统变换到第二表示的坐标系统，对变换后的点应用垂直坐标以计算满足定义的数学函数和最大误差值的投影的纵向坐标和横向坐标的集合；基于应用的满足定义的数学函数和最大误差值的垂直坐标和获取的车辆移动数据确定垂直偏移。

【技术实现步骤摘要】
在路形估计中对于垂直道路曲度的补偿相关申请的交叉引用本专利申请要求于2020年2月25日提交的、取名为“COMPENSATIONFORVERTICALROADCURVATUREINROADGEOMETRYESTIMATION(在路形估计中对于垂直道路曲度的补偿)”的欧洲专利申请号20159205.2的优先权，该专利申请于此被转让给受让人，并且通过引用明确地合并于此。
本公开涉及高级驾驶辅助系统(ADAS)和自主驾驶(AD)。更具体地，本公开涉及路形估计形式的道路建模。
技术介绍
在最近这些年期间，自主车辆的开发已经在蓬勃发展并且正在探究许多不同的解决方案。今天，在这些领域内的不同的
内，在自主驾驶(AD)和高级驾驶辅助系统(ADAS)(即半自主性驾驶)两者中进行开发。AD和ADAS也可以被称为具有不同级别的自动驾驶系统(ADS)，其中AD通常被归类为级别3或更高的ADS，如SAEJ3016所定义的，而ADAS通常被归类为级别2或更低的ADS，如SAEJ3016所定义的。一个此类领域是如何在具有准确性和一致性的情况下估计车辆的位置和定向，因为这是车辆在交通内移动时的重要的安全方面。道路偏离在AD和ADAS系统两者中都是关键问题，并且缓解道路偏离的风险的适当解决方案具有极度的重要性，而且，道路偏离干预是EuroNCAP车道支持系统(LSS)评级的一部分。通常，可以在三个子类中对车道支持系统进行分类：车道偏离警告(LDW)、车道保持辅助(LKA)，以及车道定中心辅助(LCA)，其被设计为在驾驶员无意地离开道路车道或时在驾驶员在没有指示的情况下改变车道时对驾驶员进行辅助和/或警告。然而，对于所有车道支持系统或任意其他转向系统，对路形精确且可靠的检测是关键功能。具体地，此类系统依赖于精确且可靠的车道标记或道路边缘追踪。通常，车道标记和道路边缘追踪特征从由安装在车辆上的一个或多个照相机捕捉的图像中检测车道标记(或其他道路参考)。然后，基于该检测，计算车道标记或道路边缘(多个)的几何学形状或位置的数学表示，并且能够确定在道路段上行进的道路模型(包括车道几何形态)。然而，在非平坦表面上(诸如像在具有下降和顶部的道路上)行驶时，当生成数学表示时，由于导致不准确的路形信息的不准确的图像投影，能够使车道追踪估计向内或向外弯曲。因此，该图像失真能够使一个或多个车道支持系统作出对前方道路的错误结论。更详细地，因为锥形线表示车道追踪估计向内地弯曲倾向于抑制车道保持功能。类似地，虽然以相反方式，即，车道保持功能将假定与真实相比在车道线之间存在更多间距，但车道追踪估计向外地弯曲也将负面地影响车道保持功能。不仅仅存在牵涉不可靠的车道追踪功能的安全风险，但是用户体验也受到损害。考虑到对于车道支持系统的即将到来的更严格的需求，以及在汽车工业中用于提供可靠且经济合算的解决方案的一般目的，需要新的且改善的解决方案，其缓解与当前已知的系统相关联的问题，并且优选地没有增加成本。更具体地，需要一种解决方案，其至少部分地解决与由车道追踪特征针对垂直道路曲度所造成的图像失真相关联的问题。
技术实现思路
因此本公开的目的是提供用于估计车辆的道路段的垂直偏移的方法、对应的计算机可读存储介质、控制设备，以及包括此类控制设备的车辆，其缓和目前已知的系统的所有或至少一些缺点。更具体地，本公开的目的是提供以准确、可靠且划算的方式估计车辆前面的垂直偏移(以及可选地)的解决方案。借助于如所附权利要求所限定的方法、计算机可读存储介质、控制设备，以及车辆来实现该目的。术语示例性在本上下文中将被理解为充当实例、示例或图示。根据本公开的第一方面，提供一种用于估计车辆的道路段的垂直偏移的方法。该方法包括：从第一观察点在第一时刻追踪道路段上的至少一个道路参考，以便形成至少一个道路参考的在车辆平面中的第一表示。第一表示基于第一数学函数。该方法进一步包括：获取从第一时刻延续到第二时刻的时间段上的车辆移动数据，以及从第二观察点在第二时刻追踪道路段上的至少一个道路参考，以便形成至少一个道路参考的在车辆平面中的第二表示。第二表示基于第二数学函数。此外，该方法包括：基于获取的移动数据将第一表示的点从第一表示的坐标系统变换到第二表示的坐标系统，对变换后的点应用垂直坐标以便计算满足定义的数学函数和最大误差值的投影的纵向坐标和横向坐标的集合，以及基于满足第二数学函数和最大误差值的应用的垂直坐标并且基于获取的车辆移动数据来确定垂直偏移。可以在车辆的自动驾驶系统(ADS)特征(诸如像路径规划特征或车道支持系统(LSS)特征)中有利地利用所确定的垂直偏移。更具体地，所确定的垂直偏移可以用于提高在前述的ADS特征利用的中道路模型估计的准确度(例如，车道标记建模)。车辆平面可以在本上下文中被理解为用于车辆的局部坐标系统的参考平面。而且，第一和第二数学函数可以是技术上相同的或不同类型的函数(例如，三阶多项式)，其中第一和第二术语主要地用于阐明它们在两个单独的图像帧中形成两个单独的表示的事实。根据示例性实施例，该方法进一步包括基于所确定的垂直偏移来形成一个或多个道路参考的更新的表示。换句话说，，该方法可以进一步包括使用所确定的垂直偏移，以便补偿造成错误的道路参考表示(例如，车道轨迹)的由图像传感器所捕捉的图像中的失真。根据本公开的第二方面，提供一种存储被配置为由处理系统的一个或多个处理器执行的一个或多个程序的(非暂时性)计算机可读存储介质，该一个或多个程序包括执行根据在本文公开的实施例的任意之一的方法的指令。关于本公开的该方面，如在先前讨论的本公开的第一方面中，提出类似的优点和优选的特征。如在本文所使用的，术语“非暂时性”意图是描述传播电磁信号以外的计算机可读存储介质(或“存储器”)，但是并不意图另外限制通过短语计算机可读介质或存储器所涵盖的物理计算机可读存储设备的类型。例如，术语“非暂时性计算机可读介质”或“有形存储器”意图包含不一定永久地存储信息的存储设备的类型，例如包括随机存取存储器(RAM)。可以进一步通过传输介质或可以经由诸如网络和/或无线链路之类的通信介质所输送的诸如电子、电磁，或数字信号之类的信号来传送存储在非暂时性形式的有形计算机可访问的存储介质上的程序指令和数据。因此，如在本文所使用的，术语“非暂时性”是与对数据存储持续性的限制相反的对介质本身的限制(即，有形、不是信号)(例如，RAM相对于ROM)。此外，根据本公开的另一个方面，提供一种用于估计车辆的道路段的垂直偏移的控制设备。控制设备包括控制电路，该控制电路被配置为从第一观察点在第一时刻借助于图像传感器来追踪道路段上的道路参考，以便形成道路参考的在车辆平面中的第一表示，其中第一表示基于第一数学函数。控制电路被进一步配置为从车辆的至少一个运动传感器获取从第一时刻延续到第二时刻的时间段上的车辆移动数据，以及从第二观察点在第二时刻借助于图像传感器来追踪道路段上的道路参考，以便形成道路参考的在车辆平面中的第二表示，其中第二表示基于第二数学函数。而且，控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于估计车辆的道路段的垂直偏移的方法，所述方法包括：/n从第一观察点在第一时刻追踪所述道路段上的至少一个道路参考，以便形成所述至少一个道路参考的在车辆平面中的第一表示，并且其中，所述第一表示基于第一数学函数；/n获取从所述第一时刻延续到第二时刻的时间段上的车辆移动数据；/n从第二观察点在所述第二时刻追踪所述道路段上的所述至少一个道路参考，以便形成所述至少一个道路参考的在所述车辆平面中的第二表示，并且其中，所述第二表示基于第二数学函数；/n基于所获取的移动数据将所述第一表示的点从所述第一表示的坐标系统变换到所述第二表示的坐标系统；/n对变换后的点应用垂直坐标，以便计算满足所述第二数学函数和最大误差值的投影的纵向坐标和横向坐标的集合；以及/n基于所应用的满足所述第二数学函数和所述最大误差值的所述垂直坐标并且基于所获取的所述车辆移动数据来确定所述垂直偏移。/n

【技术特征摘要】
20200225 EP 20159205.21.一种用于估计车辆的道路段的垂直偏移的方法，所述方法包括：
从第一观察点在第一时刻追踪所述道路段上的至少一个道路参考，以便形成所述至少一个道路参考的在车辆平面中的第一表示，并且其中，所述第一表示基于第一数学函数；
获取从所述第一时刻延续到第二时刻的时间段上的车辆移动数据；
从第二观察点在所述第二时刻追踪所述道路段上的所述至少一个道路参考，以便形成所述至少一个道路参考的在所述车辆平面中的第二表示，并且其中，所述第二表示基于第二数学函数；
基于所获取的移动数据将所述第一表示的点从所述第一表示的坐标系统变换到所述第二表示的坐标系统；
对变换后的点应用垂直坐标，以便计算满足所述第二数学函数和最大误差值的投影的纵向坐标和横向坐标的集合；以及
基于所应用的满足所述第二数学函数和所述最大误差值的所述垂直坐标并且基于所获取的所述车辆移动数据来确定所述垂直偏移。


2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
基于所确定的所述垂直偏移来形成所述至少一个道路参考的更新的表示。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述垂直偏移是在距离所述车辆一距离处确定的，该距离是由所述车辆和所述第一表示中的所述点之间的纵向距离定义的。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述垂直偏移的步骤包括：基于所获取的所述车辆移动数据对满足所述第二数学函数和所述最大误差值的所述垂直坐标进行缩放。


5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的方法，其中，应用所述垂直坐标的步骤包括：
顺序地应用不同的垂直坐标，以便对所述变换后的点进行转换并且计算所述车辆平面中的投影的纵向坐标和横向坐标的不同的集合；
应用优化算法以确定满足所定义的数学函数和所述最大误差值的所述投影的纵向坐标和横向坐标的集合。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，顺序地应用不同的垂直坐标的步骤包括：
沿着第一轴对变换后的点进行转换，所述第一轴从所述第一观察点延伸通过所述变换后的点；
沿着第二轴将转换后的点投影在所述图像平面上，所述第二轴延伸通过所述转换后的点和所述第二观察点，其中，所述第二轴在所述投影的纵向坐标和横向坐标的集合处与所述车辆平面相交。


7.根据权利要求1至4中的任意一项所述的方法，其中，所述至少一个道路参考是至少一个车道标记，并且所述至少一个道路参考的表示是至少一个车道轨迹。

【专利技术属性】
技术研发人员：斯塔凡·瓦尼，
申请(专利权)人：哲内提，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE