[发明专利]在机动车应用程序中生成并使用感知场景图的方法和系统

说明书

本发明提供了一种用于生成感知场景图(PSG)以在机动车辆中使用的方法和系统。收集关于车辆周围的空间体积的外部传感器信息和车辆到一切(V2X)信息。将传感器信息和V2X信息融合以增大信息的保真度。分析所融合的信息以检测、分类并且定位车辆周围的空间体积中存在的对象。感知控制器生成并发布PSG，其包括包含经过分类和定位的对象的空间体积的虚拟3D模型。至少一个车辆控制器订阅PSG并且从PSG提取信息以用作供软件应用程序的输入，以生成用于执行车辆应用程序例程的指令。车辆控制器还可发布PSG的实时副本。

技术领域

本发明大体上涉及一种用于机动车辆的感知系统，并且更具体地涉及一种用于生成感知场景图以在机动车辆应用程序中使用的方法和系统。

背景技术

该部分中的陈述仅仅提供与本公开相关的背景信息，并且可构成或可不构成现有技术。

在机动车辆中使用高级驾驶员辅助系统(ADAS)来增强选择性机动车辆系统或使其自动化，以便提高乘客安全和驾驶员的驾驶性能。ADAS包括车辆控制器，其与外部传感器、车辆状态传感器和选择性机动车辆系统(诸如乘客安全系统和车辆控制系统)通信。车辆控制器分析外部传感器和车辆状态传感器采集的信息，以向车辆控制系统提供指令，从而在车辆沿道路行进时协助车辆避开和绕过障碍物。

典型的车辆控制器包括处理器和非传递存储器。非传递存储器包含可由处理器执行的预定义例程以及可由处理器访问的数据库。处理器对外部传感器供应的信息进行分析以检测对象并将其与背景场景分离。处理器通过将对象与数据库中存储的参考对象进行比较来对对象进行分类。一旦分离并识别了对象，便确定对象相对于机动车辆的距离和方向。车辆控制器接着向机动车辆系统(包括转向系统、油门系统和制动控制系统)传送指令，以协商路径来避免与对象接触，或在即将与对象接触的情况下激活安全系统。

外部传感器可包括激光器、雷达、声纳、超声、雷达以及光检测和测距(LiDAR)传感器。通常，车辆控制器配置成从特定类型的外部传感器辨识并接收原始数据。如果传感器中的一者或多者发生升级或替换为另选类型的传感器，则可能需要重新配置车辆控制器来从升级或另选类型的传感器辨识原始数据。例如，如果车辆控制器最初配置成接收并处理来自图像捕获装置(诸如摄像头)的信息以检测对象，并且随后使用用于检测并确定对象的范围的LiDAR替换所述摄像头，则可能需要升级车辆控制器的处理器以提供用于分析新原始数据流的能力。另外，车辆控制器可能需要新的软件例程来处理来自LiDAR而非原始摄像头的原始数据。

因此，尽管当前ADAS具有足以处理来自预定特定类型的外部传感器的信息以实现其预期目的的车辆控制器，但需要一种新的且改进的系统和方法，以使感知系统在不需要升级车辆控制器的处理器和/或例程的情况下适应新的传感器类型。

发明内容

根据若干方面，提供了一种生成感知场景图(PSG)以在机动车辆中使用的方法。该方法包括以下步骤：至少一个具有有效传感器范围的外部传感器收集关于机动车辆的邻近周围的传感器信息；感知控制器处理所述传感器信息以生成包括机动车辆的邻近周围的虚拟模型的PSG；状态决策逻辑(SDL)控制器订阅PSG；以及SDL控制器从PSG提取信息以用于执行车辆应用程序例程。

在本公开的另一方面，该方法还包括以下步骤：将PSG的副本发布到SDL控制器副本。

在本公开的另一个方面，该方法还包括以下步骤：车辆到一切(V2X)接收器收集关于超出所述至少一个外部传感器的有效传感器范围的机动车辆的延伸周围的V2X信息；以及感知控制器处理V2X信息以生成包括机动车辆的邻近周围和延伸周围的虚拟模型的PSG。

在本公开的另一个方面，从多个配备车辆到车辆(V2V)通信的机动车辆或从多个配备车辆到基础设施(V2I)通信的路边单元提供V2X信息。

在本公开的另一个方面，该方法还包括以下步骤：感知控制器融合传感器信息和V2X信息。