[發明專利]一種基于路側激光雷達的三維柵格地圖的創建與更新方法

有效

• 申請號: 202011585046.6
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112629548B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 任毅龍;姜涵;于海洋
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C21/32
• 分類號: G01C21/32;G01S17/89;G01S17/931
• 代理公司: 北京佳信天和知識產權代理事務所(普通合伙) 11939
• 代理人: 張宏偉

1.一種基于路側激光雷達的三維柵格地圖的創建與更新方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一、基于路側激光雷達構建三維柵格地圖；其包括，通過道路兩側交替布設的激光雷達獲得測量空間，并將所述測量空間設定為由若干大小相等的小立方體構成的空間柵格；

步驟二、確定障礙物在空間柵格中的坐標，其包括，根據激光束的發射方向β、激光束的俯仰角γ以及激光發射點距障礙物的距離d，據此計算障礙物的真實坐標系中的一個障礙點的實際位置，并根據障礙點實際位置與空間柵格中的柵格的對應關系確定障礙點在空間柵格中的坐標；

步驟三、基于貝葉斯公式的對三維柵格地圖中的障礙物狀態進行判斷與更新，其包括，使用A⁺(s)＝A(s)+M_j更新單個柵格A的狀態A(s)，其中A⁺(s)為測量之后的單個柵格A的狀態，M_j表示測量值m的狀態，j∈0，1，M₀＝-1，M₁＝1；

步驟四、在更新三維柵格地圖障礙物的同時確定非障礙物的三維柵格集，當已經確定了柵格內激光束在x-y坐標系投影到障礙物之間的第I個柵格I(X_i，Y_i)的位置，激光束的發射方向與x軸呈β角時，確定第I+1個柵格(X_i+1，Y_i+1)的位置；當光束在X_i+1點的實際縱向位置Y＝X_itanβ，l₁＝Y-Y_i，l₂＝Y_i+1時；若l₁＞l₂，則Y_i+1＝Y_i+1，第I+1個非障礙物的柵格取(X_i+1，Y_i+1)；若l₁＜l₂，則Y_i+1＝Y_i第I+1個非障礙物的柵格取(X_i+1，Y_i)；若l₁＝l₂，柵格(X_i+1，Y_i)和柵格(X_i+1，Y_i+1)均入選下一個非障礙物的柵格。

2.根據權利要求1所述的一種基于路側激光雷達的三維柵格地圖的創建與更新方法，其特征在于，當激光雷達中的激光器具有最大俯仰角±α、具備最小量程r_min，則，在路側布設時的最小量程r_min＝q+(h/2+H)/tanα；其中，H為激光雷達支架的高度、h為激光雷達自身高度、q為激光雷達自身半徑。

3.根據權利要求2所述的一種基于路側激光雷達的三維柵格地圖的創建與更新方法，其特征在于，

當激光雷達的最大量程為R，道路寬度為D時，兩個相鄰的激光雷達布設點位沿道路方向的距離：激光雷達布設位置為道路兩側交替布設，距離道路邊緣距離：r≥r_min。

4.根據權利要求3所述的一種基于路側激光雷達的三維柵格地圖的創建與更新方法，其特征在于，礙物點b(x₁，y₁，z₁)，在柵格坐標系內，其坐標為