基于超声波的环境地图生成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于超声波的环境地图生成方法及装置，方法包括：判断多个超声波测量值是否存在冲突；当存在冲突时，将存在冲突的至少两个超声波测量值构成冲突序列，对冲突序列中的每个超声波测量值的置信度进行初始化；根据冲突序列中当前超声波测量值的初始化置信度、与当前超声波测量值存在冲突的超声波测量值的初始化置信度，对当前超声波测量值的置信度进行更新，获得当前超声波测量值的目标置信度；去除冲突序列中目标置信度最小的超声波测量值；循环执行上述过程，直至剩余的超声波测量值中不存在冲突时获得目标超声波测量值；根据由车辆上一时刻的位姿信息和车辆当前运行状态确定的当前位姿信息以及目标超声波测量值，更新历史环境地图。更新历史环境地图。更新历史环境地图。

【技术实现步骤摘要】
基于超声波的环境地图生成方法及装置


[0001]本专利技术涉及自动驾驶
，具体而言，涉及一种基于超声波的环境地图生成方法及装置。

技术介绍

[0002]自动驾驶，又称无人驾驶，该技术依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。路径规划技术是自动驾驶车辆的核心技术之一，若要规划出较优的路径，就需要结合环境地图来判断车辆周围的障碍物信息。
[0003]相关技术中，创建环境地图所采用的技术主要包括超声波技术、视觉传感器技术、激光雷达技术。由于视觉传感器技术和激光雷达技术均需要较高的成本，所以目前广泛应用的是超声波技术。具体的，可以在车辆上安装至少一个超声波传感器，利用超声波传感器探测车辆周围障碍物，并根据障碍物探测结果创建或更新环境地图。然而，无论是同一个超声波传感器多次测量的超声波信号之间，还是不同超声波传感器测量的多个超声波信号之间，均可能存在干扰，从而会导致生成的环境地图的准确度较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于超声波的环境地图生成方法及装置，以提高环境地图的准确度。具体的技术方案如下：
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于超声波的环境地图生成方法，所述方法包括：
[0006]根据多个超声波测量值在栅格地图中表征的障碍物测量结果，判断所述多个超声波测量值是否存在冲突；
[0007]当所述多个超声波测量值存在冲突时，将存在冲突的至少两个超声波测量值构成冲突序列，并对所述冲突序列中的每个超声波测量值的置信度进行初始化，其中，所述冲突序列中每个超声波测量值与所述冲突序列中至少一个其他超声波测量值存在冲突；
[0008]根据所述冲突序列中当前超声波测量值的初始化置信度、与所述当前超声波测量值存在冲突的超声波测量值的初始化置信度，对所述当前超声波测量值的置信度进行更新，获得所述当前超声波测量值的目标置信度；
[0009]去除所述冲突序列中目标置信度最小的超声波测量值，返回执行步骤根据多个超声波测量值在栅格地图中表征的障碍物测量结果，判断所述多个超声波测量值是否存在冲突，直至当前剩余的超声波测量值中不存在冲突时，将所述当前剩余的超声波测量值确定为目标超声波测量值；
[0010]根据由车辆上一时刻的位姿信息和车辆当前运行状态确定的当前位姿信息以及所述目标超声波测量值，更新历史环境地图。
[0011]可选的，根据所述冲突序列中当前超声波测量值的初始化置信度、与所述当前超
声波测量值存在冲突的超声波测量值的初始化置信度，对所述当前超声波测量值的置信度进行更新，获得所述当前超声波测量值的目标置信度，包括：
[0012]根据所述冲突序列中当前超声波测量值的初始化置信度、与所述当前超声波测量值存在冲突的超声波测量值的初始化置信度，对所述当前超声波测量值的置信度进行迭代更新；
[0013]当所述冲突序列中每一个超声波测量值最近两次迭代更新后的置信度之间的差异小于预设差异阈值时，将所述当前超声波测量值最近一次迭代更新后的置信度确定为所述目标置信度。
[0014]可选的，根据所述冲突序列中当前超声波测量值的初始化置信度、与所述当前超声波测量值存在冲突的超声波测量值的初始化置信度，对所述当前超声波测量值的置信度进行迭代更新，包括：
[0015]将所述冲突序列中当前超声波测量值的初始化置信度、与所述当前超声波测量值存在冲突的超声波测量值的初始化置信度代入迭代公式中，对所述当前超声波测量值的置信度进行迭代更新；
[0016]所述迭代公式为：P
k+1
(i)＝(1
‑
Π
j∈S
P
k
(j))+(Π
j∈S
P
k
(j))P
k
(i)，
[0017]其中，i表示所述冲突序列中第i个超声波测量值，S表示所述冲突序列中与所述第i个超声波测量值存在冲突的超声波测量值集合，j表示所述超声波测量值集合中第j个超声波测量值，P表示置信度，k＝1时的置信度为初始化置信度，且每迭代一次，k加1。
[0018]可选的，由车辆上一时刻的位姿信息和车辆当前运行状态确定当前位姿信息，包括：
[0019]获取所述上一时刻的位姿信息、所述车辆的当前方向盘转角、当前时刻相对于所述上一时刻的左从动轮位移、当前时刻相对于所述上一时刻的右从动轮位移、前后轮轴距、当前时刻前轮和方向盘的转角比；
[0020]根据所述上一时刻的位姿信息、所述当前方向盘转角、所述左从动轮位移、所述右从动轮位移、所述前后轮轴距以及所述转角比，确定所述当前位姿信息。
[0021]可选的，根据所述上一时刻的位姿信息、所述当前方向盘转角、所述左从动轮位移、所述右从动轮位移、所述前后轮轴距以及所述转角比，确定所述当前位姿信息，包括：
[0022]通过如下公式计算所述当前位姿信息：
[0023][0024][0025][0026]其中，表示所述当前位姿信息，表示所述上一时刻的位姿信息，
[0027]x表示两个后轮中点连线的中点的横坐标，y表示两个后轮中点连线的中点的纵坐标，θ表示所述车辆的航向角，Δs表示等效从动轴速度，Δθ表示航向角变化量，ΔW
cl
表示所述当前时刻相对于所述上一时刻的左从动轮位移，ΔW
cr
表示所述当前时刻相对于所述上一时刻的右从动轮位移，s
W
表示所述当前方向盘转角，i
S
表示所述转角比，W
B
表示所述前后轮轴距。
[0028]可选的根据多个超声波测量值在栅格地图中表征的障碍物测量结果，判断所述多个超声波测量值是否存在冲突，包括：
[0029]判断所述多个超声波测量值中的两个超声波测量值在所述栅格地图中是否存在预设冲突确定重叠区域；
[0030]若存在所述预设冲突确定重叠区域，则判断所述两个超声波测量值针对所述预设冲突确定重叠区域的障碍物测量结果是否相同；
[0031]若不相同，则确定所述两个超声波测量值存在冲突。
[0032]可选的，根据由车辆上一时刻的位姿信息和车辆当前运行状态确定的当前位姿信息以及所述目标超声波测量值，更新历史环境地图，包括：
[0033]对于所述历史环境地图中的同一个待更新栅格，若覆盖所述待更新栅格的所有目标超声波测量值确定所述待更新栅格处存在障碍物，则将所述待更新栅格标记为存在障碍物；
[0034]若覆盖所述待更新栅格的所有目标超声波测量值未均确定所述待更新栅格处存在障碍物，则将所述待更新栅格标记为不存在障碍物；
[0035]其中，所述待更新栅格包括所述历史环境地图中未经过障碍物探测的栅格中目标超声波测量值所覆盖的栅格；
[0036]根据所述当前位姿信息，在所述历史环境地图中更新所述车辆的位姿。
[0037]可选的，根据由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波的环境地图生成方法，其特征在于，所述方法包括：根据多个超声波测量值在栅格地图中表征的障碍物测量结果，判断所述多个超声波测量值是否存在冲突；当所述多个超声波测量值存在冲突时，将存在冲突的至少两个超声波测量值构成冲突序列，并对所述冲突序列中的每个超声波测量值的置信度进行初始化，其中，所述冲突序列中每个超声波测量值与所述冲突序列中至少一个其他超声波测量值存在冲突；根据所述冲突序列中当前超声波测量值的初始化置信度、与所述当前超声波测量值存在冲突的超声波测量值的初始化置信度，对所述当前超声波测量值的置信度进行更新，获得所述当前超声波测量值的目标置信度；去除所述冲突序列中目标置信度最小的超声波测量值，返回执行步骤根据多个超声波测量值在栅格地图中表征的障碍物测量结果，判断所述多个超声波测量值是否存在冲突，直至当前剩余的超声波测量值中不存在冲突时，将所述当前剩余的超声波测量值确定为目标超声波测量值；根据由车辆上一时刻的位姿信息和车辆当前运行状态确定的当前位姿信息以及所述目标超声波测量值，更新历史环境地图。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述冲突序列中当前超声波测量值的初始化置信度、与所述当前超声波测量值存在冲突的超声波测量值的初始化置信度，对所述当前超声波测量值的置信度进行更新，获得所述当前超声波测量值的目标置信度，包括：根据所述冲突序列中当前超声波测量值的初始化置信度、与所述当前超声波测量值存在冲突的超声波测量值的初始化置信度，对所述当前超声波测量值的置信度进行迭代更新；当所述冲突序列中每一个超声波测量值最近两次迭代更新后的置信度之间的差异小于预设差异阈值时，将所述当前超声波测量值最近一次迭代更新后的置信度确定为所述目标置信度。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述冲突序列中当前超声波测量值的初始化置信度、与所述当前超声波测量值存在冲突的超声波测量值的初始化置信度，对所述当前超声波测量值的置信度进行迭代更新，包括：将所述冲突序列中当前超声波测量值的初始化置信度、与所述当前超声波测量值存在冲突的超声波测量值的初始化置信度代入迭代公式中，对所述当前超声波测量值的置信度进行迭代更新；所述迭代公式为：P
k+1
(i)＝(1
‑
Π
j∈S
P
k
(j))+(Π
j∈S
P
k
(j))P
k
(i)，其中，i表示所述冲突序列中第i个超声波测量值，S表示所述冲突序列中与所述第i个超声波测量值存在冲突的超声波测量值集合，j表示所述超声波测量值集合中第j个超声波测量值，P表示置信度，k＝1时的置信度为初始化置信度，且每迭代一次，k加1。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由车辆上一时刻的位姿信息和车辆当前运行状态确定当前位姿信息，包括：获取所述上一时刻的位姿信息、所述车辆的当前方向盘转角、当前时刻相对于所述上一时刻的左从动轮位移、当前时刻相对于所述上一时刻的右从动轮位移、前后轮轴距、当前时刻前轮和方向盘的转角比；
根据所述上一时刻的位姿信息、所述当前方向盘转角、所述左从动轮位移、所述右从动轮位移、所述前后轮轴距以及所述转角比，确定所述当前位姿信息。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述上一时刻的位姿信息、所述当前方向盘转角、所述左从动轮位移、所述右从动轮位移、所述前后轮轴距以及所述转角比，确定所述当前位姿信息，包括：通过如下公式计算所述当前位姿信息：通过如下公式计算所述当前位姿信息：通过如下公式计算所述当前位...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛愈欢，樊晓谦，刘祥，万国强，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：