相对于车辆位置来布置网格结构的方法和装置制造方法及图纸

相对于车辆位置来布置网格结构的方法和装置。确定车轮的初始位置和移动状态。定义物理网格和逻辑网格。该物理网格相对于地固坐标系来指定网格单元格的空间位置，并且该逻辑网格在存储器内表示所述单元格。相对于初始车辆位置来确定物理网格的初始布置。在物理网格与逻辑网格之间定义映射，并且在逻辑网格的边缘之间定义环面互连。基于车轮的移动状态来确定对车辆位置的修改。通过应用环面互连，基于对车辆位置的修改来确定修正的逻辑网格。通过映射修正的逻辑网格来确定物理网格的当前布置。射修正的逻辑网格来确定物理网格的当前布置。射修正的逻辑网格来确定物理网格的当前布置。

【技术实现步骤摘要】
相对于车辆位置来布置网格结构的方法和装置


[0001]本公开涉及相对于宿主车辆(host vehicle)的位置来布置网格结构(例如，占用网格(occupancy grid))的方法和装置。

技术介绍

[0002]高级驾驶员辅助系统(ADAS)支持宿主车辆的驾驶员更安全且舒适地驾驶车辆。为了正确地执行并且由于安全理由，需要监测宿主车辆的环境以便例如确定宿主车辆的车道中的未占用空间。
[0003]为了确定宿主车辆的这种未占用空间，已经开发了所谓的占用网格技术，该技术分析车辆前方的由网格定义的单元格(cell)的状态，即，网格的相应单元格是被占用、部分被占用、被遮蔽还是未占用的。
[0004]通常，占用网格用于将车辆环境的地图表示为均匀地间隔开的单元格场。各个单元格包括提供在该单元格的位置处存在障碍物的概率的随机变量。占用网格算法计算该随机变量的近似后验估计。
[0005]为了应用由占用网格提供的信息，必须假定宿主车辆的相对于占用网格的位置是已知的。因此，当宿主车辆正在移动时，需要随时间确定和跟踪宿主车辆的相对于占用网格的位置。在宿主车辆移动期间，在某些条件下，例如在宿主车辆将要离开占用网格之前，也需要移动占用网格并更新其单元格。
[0006]例如，宿主车辆可以在某一初始位置开始，并且在当前占用网格上移动和/或旋转，直到其到达距初始位置的预定义距离。在到达该距离之后，宿主车辆被移位至其在占用网格中的初始位置，并因此，占用网格的原点必须被移动至相对于与宿主车辆的移动无关的地固坐标系(earth
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fixed coordinate system)的新位置。
[0007]然而，占用网格的这种移动或移位需要每次在需要这种移位时移位大量单元格。由于移位通常是在达到预定距离时进行的，因此执行移位时的时间不是确定的。因此，需要相当大的网格。总之，用于相对于占用网格来定位宿主车辆并且用于跟踪其位置的已知方法需要关于存储器大小以及存储器中的复制操作(即，关于计算工作量)的高要求。
[0008]因此，需要一种相对于宿主车辆来布置占用网格的方法和装置，其需要较低计算工作量。

技术实现思路

[0009]在一个方面，本公开致力于一种相对于宿主车辆的位置来布置网格的计算机实现方法。该网格包括预定数量的单元格。根据所述方法，经由车辆状态传感器，在地固坐标系中确定宿主车辆的初始位置和移动状态。经由处理单元定义物理网格，该物理网格相对于地固坐标系来指定所述网格的单元格的空间位置，并且在宿主车辆的处理单元的存储器内定义逻辑网格，该逻辑网格表示所述网格的单元格。相对于宿主车辆的初始位置，确定物理网格的初始布置。在物理网格与逻辑网格之间定义映射，并且在逻辑网格的边缘之间定义
环面互连(torus interconnection)。基于宿主车辆的移动状态，相对于地固坐标系并且相对于物理网格，确定对宿主车辆的位置的修改。通过在逻辑网格的边缘之间应用环面互连，基于对宿主车辆的位置的修改来确定修正的逻辑网格。基于修正的逻辑网格的映射，确定物理网格相对于宿主车辆的当前布置。
[0010]可以将所述方法应用至与车辆的环境相关的任何网格模型。例如，网格可以是包括多个单元格的占用网格，并且各个单元格皆表示由相应单元格的边界限制的空间部分的占用状态。占用状态可以是二元随机变量(概率)、基本置信指派、或者某一其它形式的占用表示。基本置信指派是指广义概率理论，即，被指派给网格的值可能不只是概率，这导致了基于例如使用基本置信指派而不是概率的Dempster
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Shafer证据理论的动态占用网格。
[0011]宿主车辆的位置是由车辆上的预定位置给出的，例如，在宿主车辆的后车轴的中心处或者在宿主车辆的重心处。通常，可以将车辆中任何地方所指定的参考点用作宿主车辆的位置。宿主车辆可以相对于宿主车辆在网格内的位置旋转。通常，地固坐标系是在空间中的某点处具有固定原点的三维右手坐标系，并且相对于该点既不移动也不旋转。地固坐标系可以是基于全球定位的世界坐标系。然而，在没有全球定位的情况下，递增的固定坐标也可以适合于执行所述方法。与此相反，网格是平面，在该平面中定义了用于布置网格的单元格的两个方向。换句话说，网格是二维实体。
[0012]宿主车辆的移动状态可以包括在世界坐标系中宿主车辆的速度、加速度和/或偏航率。对宿主车辆的位置的修改是与宿主车辆的当前移动状态以及宿主车辆的不同于初始位置的当前位置相关的。通常，所述修改包括两个方面，即，车辆位置相对于地固坐标系的变化以及车辆位置相对于物理网格的变化。即，所述修改的两个方面可以彼此不同。
[0013]按照物理网格相对于地固坐标系来指定单元格的空间位置可以包括物理网格的原点，即，定义了物理网格的单元格的行和列的坐标系的原点，并且可以在地固坐标系中确定行和列的取向。
[0014]逻辑网格的边缘分别是指逻辑网格的单元格的第一行至最后一行和第一列至最后一列。由于环面互连，当例如对在逻辑网格上定义的实体执行移位操作时，逻辑网格上的实体可以在逻辑网格的一个边缘处消失并且在逻辑网格的相反的边缘处再次显现。
[0015]逻辑网格可以以预定时间间隔进行周期性更新。由于映射，还可以对物理网格进行周期性更新。因此，所述方法步骤同样可以进行周期性重复，其中，物理网格的初始位置和初始布置将被分别替换成先前时间点的、与当前位置和当前布置相对应的先前位置和先前布置。
[0016]由于映射，在逻辑网格中正在被修正的单元格的行和列可以对应于在物理网格的一个或两个边缘处添加的单元格，同时可以将相反边缘处的单元格去除。因此，当修正逻辑网格时，可以使物理网格在空间中(即，相对于地固坐标系)进行移位。
[0017]当宿主车辆正在移动并且其位置被相应地修改时，可以至少部分地修正逻辑网格。然而，由于环面互连，例如与已知的移位方法相比，待修正单元格的数量较小。即，不需要复制整个网格。因此，仅需要少量操作来修正逻辑网格。因此，尽管在物理网格与逻辑网格之间需要映射，但是用于执行所述方法的计算工作量相当低。另外，对单元格的修正被直接连接至车辆的移动，因此是确定性的。
[0018]所述方法可以包括以下特征中的一个或更多个特征：
[0019]物理网格可以具有相对于地固坐标系的固定取向。环面互连可以涉及逻辑网格的彼此相反的边缘。而且，环面互连可以以二维坐标系来实现。
[0020]相对于物理网格对宿主车辆的位置的修改可以取决于预定定位功能，该预定定位功能可以指定宿主车辆在物理网格中的希望位置。预定定位功能可以提供宿主车辆在物理网格中的固定位置。另选地，预定定位功能可以取决于宿主车辆的、可以由车辆状态传感器确定的速度和/或偏航率。
[0021]可以在逻辑网格中定义虚拟坐标系。虚拟坐标系的原点可以对应于物理网格中的参考位置，并且虚拟坐标系的原点可以根据对宿主车辆的位置的修改，从初始偏移位置移位至当前偏移位置。逻辑网格中的待更新单元格可以基于虚拟坐标系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相对于宿主车辆(11)的位置(23)来布置网格(13)的计算机实现方法，其中，所述网格(13)包括预定数量的单元格(15)，所述方法包括以下步骤：经由车辆状态传感器(38)，在地固坐标系(31)中确定所述宿主车辆(11)的初始位置(23)和移动状态，经由所述宿主车辆(11)的处理单元(39)：定义物理网格(61)，所述物理网格相对于所述地固坐标系(31)来指定所述网格(13)的所述单元格(15)的空间位置；在所述宿主车辆(11)的所述处理单元(39)的存储器内定义逻辑网格(63)，所述逻辑网格表示所述网格(13)的所述单元格(15)；相对于所述宿主车辆(11)的所述初始位置，确定所述物理网格(61)的初始布置；定义所述物理网格(61)与所述逻辑网格(63)之间的映射；定义所述逻辑网格(63)的边缘之间的环面互连(51)；基于所述宿主车辆(11)的所述移动状态，相对于所述地固坐标系(31)并且相对于所述物理网格(61)，确定对所述宿主车辆(11)的所述位置(23)的修改；通过在所述逻辑网格(63)的所述边缘之间应用所述环面互连(51)，基于对所述宿主车辆(11)的所述位置(23)的修改，确定修正的逻辑网格(63)；以及基于所述修正的逻辑网格(63)的所述映射，确定所述物理网格(61)相对于所述宿主车辆(11)的当前布置。2.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中，所述物理网格(61)具有相对于所述地固坐标系(31)的固定取向。3.根据权利要求1或2所述的计算机实现方法，其中，所述环面互连(51)使所述逻辑网格(63)的彼此相反的边缘相关。4.根据权利要求1至3中任一项所述的计算机实现方法，其中，所述环面互连(51)是在二维坐标系中实现的。5.根据权利要求1至4中任一项所述的计算机实现方法，其中，相对于所述物理网格(61)对所述宿主车辆(11)的所述位置(23)的修改取决于预定定位功能，所述预定定位功能指定所述宿主车辆(11)在所述物理网格(61)中的希望位置。6.根据权利要求5所述的计算机实现方法，其中，所述预定定位功能在所述物理网格(61)中提供所述宿主车辆(11)的固定位置。7.根据权利要求5所述的计算机实现方法，其中，所述预定定位功能取决于所述宿主车辆(11)的由所述车辆状态传感器(38)确定的速度和/或偏航率。8.根据权利要求1至7中任一项所述的计算机实现方法，其中，在所述逻辑网格(63)中定义虚拟坐标系(65)，所述虚拟坐标系(65)的原点(67)对应于所述物理网格(61)中的参考位置(68)，并且所述虚拟坐标系(65)的所述原点(67)根据对所述宿主车辆(11)的所述位置的修改，从初始偏移位置移位至当前偏移位置(67')。9.根据权利要求8所述的计算机实现方法，其中，基于所述虚拟坐标系(65)的所述原点(67)的所述初始偏移位置和...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：APTIV技术有限公司，
类型：发明
国别省市：