[发明专利]使用道路模型2D流形的6D空间中的3D里程

说明书

本发明的示例描述了一种用于获得车辆的六维(6D)增量姿势的方法和装置。该方法包括：获取预定义的6D空间中的道路模型二维(2D)流形(302)，其中6D空间中的道路模型2D流形是通过将道路模型中的对象从3D(x，y，z)空间转换为6D(x，y，z，r，p，y)空间来预定义的，其中x和y表示对象在水平面上的位置，而z、r、p和y表示对象在现实世界中的高度、侧倾角、俯仰角和偏航角(304)；从车辆的里程表中获得增量3D里程(Δx，Δy，θ)(306)，其中Δx和Δy表示横向和前后方向的运动，而θ表示车辆的当前航向；将获取的增量3D里程(Δx，Δy，θ)投影到道路模型2D流形上；以及确定对应于增量3D里程的车辆的6D增量姿势(Δx'，Δy'，Δz，θr，θp，θy)(308)。

技术领域

本公开一般涉及自动驾驶车辆，并且更具体地，涉及使用道路模型2D流形的6D空间中的3D里程。

背景技术

自动驾驶车辆(也称为无人驾驶汽车、自动驾驶汽车、机器人汽车)是一种能够感测其环境并且在无需人类输入的情况下导航的车辆。自动驾驶车辆(在下文中被称为“ADV”)使用各种技术来检测其周边环境，诸如使用雷达、激光、GPS、里程计以及计算机视觉。其中，里程计被用于确定自动驾驶(AD)车辆的移动(方向和距离)。常规地，里程以3D(x、y、航向)给出，而不包括车辆的高度变化。甚至，用于AD车辆的HD(高清)地图中的道路通常是2D的(也没有高度信息)。这可能导致问题。考虑斜坡或弯曲的入口坡道的情况，其长度比其在2D地图上看起来的距离要长。例如，2D地图中看起来为160米的30度坡度实际长度为200米。在这种情况下，如果AD车辆被指令向前行驶160米以到达斜坡顶部，则其可能会停在斜坡中间，因为3D里程指示其已移动160米。目前，通过车辆上配备的常规定位技术(诸如GPS系统)不断更新车辆位置，该问题被缓解。然而，常规定位技术的精度及其更新频率不足以用于自动驾驶车辆。

因此，需要能够反映高度变化的新的可靠的里程计。

发明内容

本公开旨在提供用于获得车辆的六维(6D)增量姿势的方法和装置。

根据本发明的第一示例性实施例，提供了一种用于获得车辆的六维(6D)增量姿势(delta pose)的计算机实现方法。该方法包括：获取预定义的6D空间中的道路模型二维(2D)流形，其中6D空间中的道路模型2D流形是通过将道路模型中的对象从3D(x，y，z)空间转换为6D(x，y，z，r，p，y)空间来预定义的，其中x和y表示对象在水平面上的位置，而z、r、p和y表示对象在现实世界中的高度、侧倾角、俯仰角和偏航角；从车辆的里程表中获取增量3D里程(Δx，Δy，θ)，其中Δx和Δy表示横向和前后方向的运动，而θ表示车辆的当前航向；将获取的增量3D里程(Δx，Δy，θ)投影到道路模型2D流形上；以及确定对应于增量3D里程的车辆的6D增量姿势(Δx'，Δy'，Δz，θr，θp，θy)。

根据本发明的第二示例性实施例，提供了一种用于获得车辆的六维(6D)增量姿势的姿势确定装置。该装置包括道路模型流形获取模块，用于获取预定义的6D空间中的道路模型二维(2D)流形，其中6D空间中的道路模型2D流形是通过将道路模型中的对象从3D(x，y，z)空间转换为6D(x，y，z，r，p，y)空间来预定义的，其中x和y表示对象在水平面上的位置，而z、r、p和y表示对象在现实世界的高度、侧倾角、俯仰角和偏航角；里程获取模块，用于从车辆的里程表获取增量3D里程(Δx，Δy，θ)，其中Δx和Δy表示横向和前后方向的运动，而θ表示车辆的当前航向；投影模块，用于将获取的增量3D里程(Δx，Δy，θ)投影到道路模型2D流形上；以及姿势确定模块，用于确定对应于增量3D里程的车辆的6D增量姿势(Δx'，Δy'，Δz，θr，θp，θy)。

根据本公开的第三示例性实施例，提供了一种车辆，其包括用于确定车辆位置的定位系统；里程表，用于提供车辆的增量3D里程(Δx，Δy，θ)，其中Δx和Δy表示横向和前后方向的运动，而θ表示车辆的当前航向；以及姿势确定装置，用于根据本发明获得车辆的六维(6D)增量姿势。