[发明专利]使用汽车雷达合成孔径雷达的精确自定位

说明书

公开了一种用于驾驶车辆的车辆、驾驶系统和方法。该驾驶系统包括雷达系统、处理器和自主驾驶系统。雷达系统获得车辆环境中的静态物体的SAR测量值。处理器获得车辆在环境中的位置的第一估计值、从数据库获得与位置的第一估计值相关联的环境中的静态物体的表示，以及将静态物体的SAR测量值与数据库中的静态物体的表示进行比较以获得车辆位置的第二估计值。自主驾驶系统基于车辆位置的第二估计值来驾驶车辆通过环境。

引言

本发明涉及车辆中的自主驾驶，并且具体涉及一种用于估计车辆在景观或环境内的位置以便允许车辆在环境中自主驾驶的系统和方法。

可动态地将数字地图提供给车辆以便向驾驶员提供指示他的驾驶路线的合理的局部地图。然而，目前的定位系统提供的车辆位置的误差了高达数米。虽然此幅度的误差可能不会妨碍人类驾驶员正确地驾驶车辆通过其环境，但是自主驾驶系统需要更严格的误差控制以便允许车辆的安全驾驶。因此，需要高度精确地估计车辆在其环境内的位置以便能够实现自主驾驶系统。

发明内容

在一个示例性实施例中，公开了一种驾驶车辆的方法。该方法包括：在车辆的处理器处获得车辆在环境中的位置的第一估计值；从数据库获得与该位置的第一估计值相关联的环境中的静态物体的表示；以及获得环境中的静态物体的合成孔径雷达(SAR)测量值。将静态物体的SAR测量值与数据库中的静态物体的表示进行比较以获得车辆的位置的第二估计值，且基于车辆的位置的第二估计值来驾驶车辆通过环境。

数据库可包括以下一项：(i)数字地图；(ii)通过先前的SAR测量值增强的数字地图；以及(iii)从先前的SAR测量值创建的合成图像。

基于车辆的位置的第二估计值驾驶车辆通过环境可包括在给定位置的第二估计值的情况下执行适合于车辆的环境的操纵。

将静态物体的SAR测量值与静态物体的表示进行比较可包括以下至少一项：(i)将静态物体的SAR测量值的大小与静态物体的表示的大小进行比较；(ii)比较静态物体的SAR测量值和静态物体的表示的相对角度；以及(iii)比较静态物体的SAR测量值和静态物体的表示的相对范围。

训练阶段和/或定位阶段可在接收到SAR测量值时执行。训练阶段包括获得车辆位置的估计值、获得车辆的估计位置处的SAR测量值，以及利用SAR测量值和其相关的车辆位置估计值在数据库中创建静态物体的表示。定位阶段进一步包括将SAR测量值与存储在数据库中的静态物体的表示进行匹配。

在另一个示例性实施例中，公开了一种用于车辆的驾驶系统。驾驶系统包括雷达系统、处理器和自主驾驶系统。雷达系统获得车辆环境中的静态物体的合成孔径雷达(SAR)测量值。处理器获得车辆在环境中的位置的第一估计值、从数据库获得与位置的第一估计值相关联的环境中的静态物体的表示，以及将静态物体的SAR测量值与数据库中的静态物体的表示进行比较以获得车辆位置的第二估计值。自主驾驶系统基于车辆位置的第二估计值来驾驶车辆通过环境。

数据库可包括以下一项：(i)数字地图；(ii)通过先前的SAR测量值增强的数字地图；以及(iii)从先前的SAR测量值创建的合成图像。

自主驾驶系统可基于车辆位置的第二估计值通过在给定位置的第二估计值的情况下执行适合于车辆的环境的操纵来驾驶车辆通过环境。

处理器可通过执行以下至少一项将静态物体的SAR测量值与静态物体的表示进行比较：(i)将静态物体的SAR测量值的大小与静态物体的表示的大小进行比较；(ii)比较静态物体的SAR测量值和静态物体的表示的相对角度。以及(iii)比较静态物体的SAR测量值和静态物体的表示的相对范围。

处理器还可在接收到雷达系统处的SAR测量值时执行以下至少一项：(i)训练阶段；以及(ii)定位阶段。训练阶段包括获得车辆位置的估计值、获得车辆的估计位置处的SAR测量值，以及利用SAR测量值和其相关的车辆位置估计值在数据库中创建静态物体的表示。定位阶段进一步包括将SAR测量值与存储在数据库中的静态物体的表示进行匹配。