[发明专利]车辆姿态确定系统和方法

说明书

一种用于准确地估计车辆的姿态（即，车辆的位置和/或取向）的车辆姿态确定系统和方法。所述系统和方法使用传感器融合的形式，其中来自车辆动力学传感器（例如，加速度计、陀螺仪、编码器等等）的输出与来自车辆雷达传感器的输出一起用于提高车辆姿态数据的准确度。用由基于雷达传感器数据的占据网格导出的校正数据补偿由动力学传感器数据导出的未校正车辆姿态数据。有点像基于雷达的地图的2D或3D数学对象的占据网格必须对应于相同地理位置。所述系统和方法使用数学技术（例如，成本函数）来旋转和移位多个占据网格，直到确定最佳拟合解，并且然后使用所述最佳拟合解来导出所述校正数据，所述校正数据进而提高所述车辆姿态数据的准确度。

技术领域

本文中所描述的示例性实施例总体涉及一种供用于车辆中的系统和方法，并且更具体地涉及一种可以准确地估计车辆的姿态（即，车辆的位置和/或取向）的车辆姿态确定系统和方法。

背景技术

现代车辆经常需要与车辆的地理位置和/或取向（即，车辆的姿态）相关的数据。例如，自主车辆和自主车辆系统通常依赖于此类数据来执行某些自动驾驶操作等等。此类数据的准确度（特别是当其由基于量距和/或GPS的设备唯一地生成此类数据时）可能受到线性和角度车辆动力学测量的误差的负面影响。这些误差可能随着时间累积并且可能导致车辆姿态数据的不期望漂移。

一种提高车辆姿态数据的准确度的潜在方法是使用载波相位增强型GPS （CPGPS）设备。然而，如由所属领域的技术人员所理解的，这种类型的GPS设备目前安装在旨在用于零售市场的单独车辆上是非常昂贵的。优选的是，通过使用已经安装在车辆上的现有设备来提高车辆姿态数据的准确度，并且因此，将不显著增加车辆的成本。

本文中所公开的车辆姿态确定系统和方法被设计成解决这些问题。

发明内容

根据一个方面，提供一种供与具有一个或多个车辆传感器的车辆一起使用的车辆姿态确定方法，所述方法可以包括如下步骤：从所述车辆传感器收集传感器数据；根据所述传感器数据生成占据网格数据，所述占据网格数据包括多个占据网格，每一占据网格包括多个单独单元格，并且每一单元格被分配表示对象占据与特定单元格相关联的空间的可能性的概率；由所述占据网格数据导出校正数据；以及从所述校正数据确定经校正车辆姿态数据，其中经校正车辆姿态数据表示所述车辆的位置和/或取向并且已经被校正以解决所述车辆姿态数据中的漂移或误差。

根据各种实施例，所述姿态确定方法还可以包括以下特征中的任一者或者这些特征中的一些或全部的任何技术可行组合：

· 收集步骤还包括：从一个或多个车辆雷达传感器收集雷达传感器数据并且通过车辆通信网络将所述雷达传感器数据提供到车辆数据处理模块，并且所述雷达传感器数据包括与已经从所述车辆附近的一个或多个对象反射的雷达信号有关的信息；

· 生成步骤还包括：从所述传感器数据生成占据网格数据并且将包括多个占据网格的所述占据网格数据存储在位于所述车辆上的存储器装置中，并且每一占据网格是包括表示所述车辆附近的场景的概率分布的2D或3D数学结构或对象；

· 所述生成步骤还包括：向所述多个单独单元格中的每一者分配初始概率，并且然后基于所述传感器数据是否指示对象更可能或更不可能占据与该特定单元格相关联的所述空间来向上或向下调整每一单元格的初始概率；

· 导出步骤还包括：首先识别表示相同地理位置或场景并且是用于导出所述校正数据的良好候选的两个或更多个占据网格，并且然后使用所述两个或更多个占据网格来导出所述校正数据；

· 识别步骤还包括：对照来自先前保存的占据网格数据的历史帧评估来自在所述生成步骤中生成的占据网格数据的候选帧，并且当数据帧相关性满足相关性阈值时，将候选帧和所述历史帧识别为用于导出校正数据的良好候选；

· 所述导出步骤还包括：找到代表表示相同地理位置或场景的两个或更多个占据网格之间的最小误差量的数学解，并且使用所述解来导出所述校正数据；