[發(fā)明專利]使用道路模型2D流形的6D空間中的3D里程

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980097462.0
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN114127658B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設計）人: M·德姆林;李千山;田文鑫
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G08G1/0969;G01C21/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅;唐杰敏

本發(fā)明的示例描述了一種用于獲得車輛的六維(6D)增量姿勢的方法和裝置。該方法包括：獲取預定義的6D空間中的道路模型二維(2D)流形(302)，其中6D空間中的道路模型2D流形是通過將道路模型中的對象從3D(x，y，z)空間轉(zhuǎn)換為6D(x，y，z，r，p，y)空間來預定義的，其中x和y表示對象在水平面上的位置，而z、r、p和y表示對象在現(xiàn)實世界中的高度、側傾角、俯仰角和偏航角(304)；從車輛的里程表中獲得增量3D里程(Δx，Δy，θ)(306)，其中Δx和Δy表示橫向和前后方向的運動，而θ表示車輛的當前航向；將獲取的增量3D里程(Δx，Δy，θ)投影到道路模型2D流形上；以及確定對應于增量3D里程的車輛的6D增量姿勢(Δx'，Δy'，Δz，θr，θp，θy)(308)。

技術領域

本公開一般涉及自動駕駛車輛，并且更具體地，涉及使用道路模型2D流形的6D空間中的3D里程。

背景技術

自動駕駛車輛(也稱為無人駕駛汽車、自動駕駛汽車、機器人汽車)是一種能夠感測其環(huán)境并且在無需人類輸入的情況下導航的車輛。自動駕駛車輛(在下文中被稱為“ADV”)使用各種技術來檢測其周邊環(huán)境，諸如使用雷達、激光、GPS、里程計以及計算機視覺。其中，里程計被用于確定自動駕駛(AD)車輛的移動(方向和距離)。常規(guī)地，里程以3D(x、y、航向)給出，而不包括車輛的高度變化。甚至，用于AD車輛的HD(高清)地圖中的道路通常是2D的(也沒有高度信息)。這可能導致問題。考慮斜坡或彎曲的入口坡道的情況，其長度比其在2D地圖上看起來的距離要長。例如，2D地圖中看起來為160米的30度坡度實際長度為200米。在這種情況下，如果AD車輛被指令向前行駛160米以到達斜坡頂部，則其可能會停在斜坡中間，因為3D里程指示其已移動160米。目前，通過車輛上配備的常規(guī)定位技術(諸如GPS系統(tǒng))不斷更新車輛位置，該問題被緩解。然而，常規(guī)定位技術的精度及其更新頻率不足以用于自動駕駛車輛。

因此，需要能夠反映高度變化的新的可靠的里程計。

發(fā)明內(nèi)容

本公開旨在提供用于獲得車輛的六維(6D)增量姿勢的方法和裝置。

根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例，提供了一種用于獲得車輛的六維(6D)增量姿勢(delta?pose)的計算機實現(xiàn)方法。該方法包括：獲取預定義的6D空間中的道路模型二維(2D)流形，其中6D空間中的道路模型2D流形是通過將道路模型中的對象從3D(x，y，z)空間轉(zhuǎn)換為6D(x，y，z，r，p，y)空間來預定義的，其中x和y表示對象在水平面上的位置，而z、r、p和y表示對象在現(xiàn)實世界中的高度、側傾角、俯仰角和偏航角；從車輛的里程表中獲取增量3D里程(Δx，Δy，θ)，其中Δx和Δy表示橫向和前后方向的運動，而θ表示車輛的當前航向；將獲取的增量3D里程(Δx，Δy，θ)投影到道路模型2D流形上；以及確定對應于增量3D里程的車輛的6D增量姿勢(Δx'，Δy'，Δz，θr，θp，θy)。

根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施例，提供了一種用于獲得車輛的六維(6D)增量姿勢的姿勢確定裝置。該裝置包括道路模型流形獲取模塊，用于獲取預定義的6D空間中的道路模型二維(2D)流形，其中6D空間中的道路模型2D流形是通過將道路模型中的對象從3D(x，y，z)空間轉(zhuǎn)換為6D(x，y，z，r，p，y)空間來預定義的，其中x和y表示對象在水平面上的位置，而z、r、p和y表示對象在現(xiàn)實世界的高度、側傾角、俯仰角和偏航角；里程獲取模塊，用于從車輛的里程表獲取增量3D里程(Δx，Δy，θ)，其中Δx和Δy表示橫向和前后方向的運動，而θ表示車輛的當前航向；投影模塊，用于將獲取的增量3D里程(Δx，Δy，θ)投影到道路模型2D流形上；以及姿勢確定模塊，用于確定對應于增量3D里程的車輛的6D增量姿勢(Δx'，Δy'，Δz，θr，θp，θy)。

根據(jù)本公開的第三示例性實施例，提供了一種車輛，其包括用于確定車輛位置的定位系統(tǒng)；里程表，用于提供車輛的增量3D里程(Δx，Δy，θ)，其中Δx和Δy表示橫向和前后方向的運動，而θ表示車輛的當前航向；以及姿勢確定裝置，用于根據(jù)本發(fā)明獲得車輛的六維(6D)增量姿勢。