[发明专利]多车辆环境探索方法及装置

说明书

一种多车辆环境探索方法及装置，其中方法包括如下步骤，整合多车辆的格点占据式地图，所述格点占据式地图包括代表空间环境的单元格及单元格占据信息；根据当前车辆位置及格点占据式地图计算目标格点的移动成本和探索效用；根据所述移动成本和探索效用确定最优移动格点；车辆向最优移动格点进行移动探索。本方案通过计算格点占据式图中的信息确定目标格点，通过移动成本和探索效用计算来确定最优目标，统筹多个车辆对环境的探索优化。达到了解决协调探索问题的效果。

技术领域

本发明涉及环境探索领域，尤其涉及一种多车辆之间协同进行环境探索的方法及装置。

背景技术

对环境的探索一直以来都是无人驾驶车辆领域的一个基础问题。为了构建相对完整足够细致的环境地图，车辆必须要能够有效率地对环境进行探索。在车辆对环境进行探索的过程中，一个关键问题就在于要如何移动车辆，以使得车辆能在最短时间内完成对环境的完整探测。不幸的是，在已知的、图状的环境中，这个问题就已经是一个非确定性多项式困难问题(NP-hard)－在这种情况下问题的本质其实就是著名的旅行推销员问题：如何在找到经过图中所以节点一次并仅一次且回到起始节点的最短回路。

比起使用单一的车辆系统，使用多架车辆进行环境探索有以下三个好处。第一，比起单架车辆，多假车辆协同合作有潜力更快的完成一次对环境的探索任务。第二，多架车辆每当在能互相感知的时候，可以通过交换关于各自位置的信息，从而更有效率地对自身进行定位。第三，使用多个相对便宜的车辆探测系统会带来冗余性，因此我们能够得到比使用单单一个强大的昂贵的车辆探测系统更好的容错能力。

待解决的问题的关键在于如何去协调多架车辆的行动。如果不去对车辆的行动进行调配，所以的车辆可能会沿着同一条探索路径行驶，这样下来多车辆系统与单一车辆系统探索环境会消耗同样的时间，并不划算。所以，多车辆系统探索的关键在于，如何去为每一个车辆选择不同的行动路径，使得它们能在同一时间探测环境中不同的区域。

发明内容

为此，需要提供一种多车辆协同对环境探索的方法及装置，解决协调探索不同区域的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种多车辆环境探索方法，包括如下步骤，整合多车辆的格点占据式地图，所述格点占据式地图包括代表空间环境的单元格及单元格占据信息；根据当前车辆位置及格点占据式地图计算目标格点的移动成本和探索效用；根据所述移动成本和探索效用确定最优移动格点；车辆向最优移动格点进行移动探索。

优选地，所述根据当前车辆位置及格点占据式地图计算目标格点的探索效用还包括步骤，根据启发式搜索算法计算多车辆传感器覆盖到单元格的概率，根据所述覆盖概率降低单元格的探索效用。

具体地，所述整合多车辆的格点占据式地图还包括步骤，计算整合后格点占据式地图中单元格(x，y)被占据的概率

这里

其中

为在车辆的格点占据式地图中单元格(x，y)被占据的概率。

一种多车辆环境探索装置，包括整合模块、成本效用模块、最优格点计算模块、移动探索模块，

所述整合模块用于整合多车辆的格点占据式地图，所述格点占据式地图包括代表空间环境的单元格及单元格占据信息；

所述成本效用模块用于根据当前车辆位置及格点占据式地图计算目标格点的移动成本和探索效用；

所述最优格点计算模块用于根据所述移动成本和探索效用确定最优移动格点；

所述移动探索模块用于使车辆向最优移动格点进行移动探索。