[发明专利]使用传感器融合来估计车道路径的系统和方法

权利要求书

1.一种用于估计车辆在道路上的计划行驶路径的方法，所述方法包 括：

监测多个传感器输入；

基于所监测传感器输入来确定车辆前面的道路几何形状；

基于所监测传感器输入来确定相对于所述道路几何形状的车辆位 置；

从所述道路几何形状和车辆位置确定车辆前面的多个质点，所述质 点表示可能行驶路径；以及

使用所述多个质点中的重复确定的质点来导航车辆，包括删去所述 多个质点中的车辆经过的质点。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定车辆前面的多个质点 包括：

确定用于多个传感器输入中的每个的多个质点；以及

将用于多个传感器输入中的每个的多个质点融合以确定车辆前面 的多个质点。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述多个质点中的重 复确定的质点来导航车辆包括：

基于所述多个质点中的重复确定的质点来确定用于车辆导航的计 划行驶路径。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所监测传感器输入来 确定相对于所述道路几何形状的车辆位置包括：

确定相对于道路几何形状的车辆取向；以及

确定相对于道路几何形状的车辆横向位置。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，监测多个传感器输入包括：

监测来自于地图装置的数据；以及

监测来自于至少一个附加传感器输入的数据，所述至少一个附加传 感器输入选自包括雷达数据、LIDAR数据、超声数据、车辆对车辆通信 和车辆对基础设施通信的组。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

当监测到来自于所述多个传感器输入中的至少一个的新数据时，重 复地更新车辆位置。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，车辆前面的道路几何形状 包括：

道路曲率；和

在车辆位置处的切线。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，道路曲率通过以下步骤确 定：

生成样条，所述样条描述邻近车辆的道路曲率；以及

基于所述多个传感器输入来确定样条上的车辆位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，生成样条包括：

收集来自于地图数据库的地图形状点；以及

用样条拟合地图形状点。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，地图形状点与局部坐标系 相关联。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，监测多个传感器输入包括 监测全球定位坐标；

其中，确定样条上的车辆位置包括：

基于所述多个传感器输入来确定样条上的车辆位置的初始估计值；

基于全球定位坐标来校正样条上的车辆位置的初始估计值。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，车辆前面的多个质点基于：

基于车辆运动性能数据确定的第一组质点；

基于照相机数据确定的第二组质点；和

基于地图数据确定的第三组质点。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

使用最小二乘估计将第一组质点、第二组质点和第三组质点融合成 表示行驶路径的单组质点。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，融合基于与所述多个质 点中的每个相关联的位置偏差来执行。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，确定车辆位置使用卡尔曼 滤波器执行。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，监测多个传感器输入包括 监测描述车辆前面的跟踪车辆轨道的传感器；

所述方法还包括：基于来自于描述车辆前面的跟踪车辆轨道的传感 器的输入来确定车辆前面的道路曲率；以及

其中，确定车辆前面的道路几何形状基于车辆前面的道路曲率。