[发明专利]用于在三维空间中确定运输工具与物体的碰撞概率的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于确定运输工具(10)与物体(20,25)的碰撞概率的方法。检测运输工具(10)和物体(20)的三维位置(x,y,z)和定向。通过至少一个第一几何体对运输工具(10)进行近似，其中，所述至少一个第一几何体包含运输工具的一部分。所述方法在物体(20,25)的情况下相应地进行。关于针对运输工具(10)或物体(20,25)的几何体确定第一模糊性(US1)和第二模糊性(US2)。针对所述至少一个第一几何体与所述至少一个第二几何体的每个组合形成闵可夫斯基差(D')。通过变换(TN)对第三模糊性(US3)进行标准化。所述变换(TN)用于计算计算体(BK)。基于计算体(BK)的空间上的并集(D”)来确定运输工具(10)与所述物体(20,25)的碰撞概率。

技术领域

本发明涉及一种用于在三维空间中确定运输工具与物体的碰撞概率的方法。此外，本发明涉及一种用于在三维空间中确定运输工具与物体的碰撞概率的装置。本发明还包括一种计算机程序产品以及一种计算机可读介质，该计算机程序产品存储在该计算机可读介质上。

背景技术

汽车行业目前正在经历一场变革。这不仅涉及到车队从内燃机到电动马达的转变，而且还涉及到从纯粹的汽车制造商到移动服务提供商的转变。在未来，与其它交通对象的互动也将发挥越来越重要的作用。这些其它交通对象尤其也包含飞行运输工具，如空中出租车或无人机。然而，在这样的移动服务中，必须可靠地设计降落过程或在领域(道路和空域)之间的对接。

在飞行运输工具的自动飞行轨迹规划中，通常必须对单个的可用的轨迹进行评价，并且选出最佳轨迹。在此，尤其是期望避免碰撞。例如，借助于集成的传感器系统检测周围环境信息或者借助于车对X通信来与周围环境的其它物体、例如与其它运输工具进行通信。因此，通常试图估计自身或另一运输工具的情况，并且基于这些信息规划自身的轨迹。

在此一个主要挑战是，由于环境的传感器检测和其它交通参与者的未知意图，感知和预测结果总是带有不确定性。虽然这些所产生的交通参与者的位置不确定性可以被粗略估计并且用于轨迹规划，但这使轨迹规划明显变得困难。这可能导致轨迹规划变得计算量过大，并且使现实的飞行运行不再能实现。如果基于简化假设而估计碰撞概率，则由此通常导致对碰撞概率的显著高估。

公开文件DE102017215519A1描述了一种用于针对运输工具的碰撞识别的方法和装置。在此，运行一种至少三阶段的方法。可以实施直至三次碰撞检查。在此，沿着运输工具的运动路径的区段，对面区域逐阶段进行观察，其中，各个阶段中的面区域近似于运输工具的实际尾巴。

公开文件DE102018211513A1涉及一种用于确定运输工具与物体的碰撞概率的装置。该装置仅限于二维观察和对碰撞概率的估计。三维观察方法通常需要对第三维进行特殊处理，而该公开文件中没有涉及对第三维的特殊处理。因此，二维中的一定的计算步骤不能无问题地转用到三维中。

公开文件DE102009045755A1描述了一种用于冲突识别的方法和装置。在此，基于传感器数据确定自身的飞行运输工具以及空域中的其它飞行运输工具的位置、运动方向和速度。由此，应分别形成自身的飞行运输工具和外来飞行运输工具的轨迹。基于自身的飞行运输工具的可能的方向变化，计算出自身的飞行运输工具的可能的轨迹群。自身的飞行运输工具的计算出的轨迹群因此被检查：是否分别与外来飞行运输工具的轨迹发生冲突。在冲突情况下，信息被输出给自身的飞行运输工具的驾驶员。

在针对飞行运输工具的运行中，尤其是需要可靠地、但也足够快地执行轨迹规划。轨迹规划的一个重要组成部分形成自身的飞行运输工具与其它物体的碰撞概率的计算。

发明内容

本发明的任务可以在于，更有效地设计针对三维空间中的运输工具的碰撞概率的计算。尤其是，在碰撞概率的计算中的速度和不过强地高估碰撞概率之间应实现切实可行的折衷。