利用激光扫描仪写入占用网格地图的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系的占用网格地图的系统，所述系统包括：数据单元，其包括通过激光扫描仪读取的扫描数据、过去测量地图和关于传感器运动的数据；制图单元，其用于将根据所述扫描数据所写入的当前测量地图与通过利用所述过去测量地图和所述关于传感器运动的数据所写入的预测地图随机地结合；以及静态和动态对象探测单元，其用于通过利用所述制图单元的制图算法来确定在所述占用网格地图中的对象是静态对象还是动态对象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系(sensorcenteredcoordinatesystem)的占用网格地图(occupancygridmap)的系统和方法，且更具体地，涉及用于生成利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系中的占用网格地图的技术。
技术介绍
激光技术被用于诸如医学治疗、机械加工、精密测量、工业控制、成像、照明等技术。具体地，因为激光的射线是被聚焦的，所以激光可只照射特定的目标，并且能够通过测量从目标反射出的反射波的到达时间来计算到目标的距离，并且可获得包括距离信息的三维图像信息。为利用激光获得三维图像，用于各个像素的距离信息可通过在要观察的方向上执行X轴和Y轴的二维扫描时发射用于各个像素的激光脉冲并且测量反射波的接收时间来计算。因此，激光扫描仪具有两个关键功能，所述两个关键功能包括在X轴和Y轴上通过二维机械方法扫描的功能和利用反射波测量距离的功能。
技术实现思路
本专利技术是考虑到上述问题而做出的，并且其提供了用于生成利用单个激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系中的围绕传感器的占用网格地图的技术，并且提供了用于利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系的占用网格地图以补偿当占用网格地图移动时发生的位移损失并且确定通过占用网格地图探测到的对象是静态对象还是动态对象的系统和方法。根据本专利技术的一方面，一种用于利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系的占用网格地图的系统，所述系统包括：数据单元，其包括通过激光扫描仪读取的扫描数据、过去测量地图和关于传感器运动的数据；制图单元，其用于将根据所述扫描数据所写入的当前测量地图与通过利用所述过去测量地图和所述关于传感器运动的数据所写入的预测地图随机地结合；以及静态和动态对象探测单元，其用于通过利用所述制图单元的制图算法来确定在所述占用网格地图中的对象是静态对象还是动态对象。所述关于传感器运动的数据包括从用户车辆接收的速度或偏航信息。所述占用网格地图是通过利用每小时测量一次的所述扫描数据来递归地更新的。根据本专利技术的另一方面，一种用于利用激光扫描仪写入以传感器为中心的占用网格地图的方法，所述方法包括以下步骤：通过利用提供给用户车辆的激光扫描仪来测量扫描数据；通过利用过去测量地图和关于传感器运动的数据来写入依照所述以传感器为中心的坐标系被预测的预测地图；通过利用测量的扫描数据来写入当前测量地图；以及通过将所写入的所述当前测量地图与所写入的所述预测地图随机地结合来写入所述以传感器为中心的坐标系的占用网格地图。写入所述预测地图的步骤包括：通过利用所述关于传感器运动的数据来计算用户车辆的位移；以及通过将所述用户车辆的位移与过去剩余位移相加来计算有效位移，并计算当前剩余位移。所述关于传感器移动的数据包括从所述用户车辆接收的速度或偏航信息。在写入所述以传感器为中心的坐标系的占用网格地图的步骤之后，还包括确定在所述占用网格地图中的对象是静态对象还是动态对象。所述占用网格地图通过利用所述每小时测量一次的扫描数据递归地更新。本技术是用于生成利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系中的围绕传感器的占用网格地图的技术。另外，本技术补偿当占用网格地图移动时发生的位移损失，从而减少离散误差，并解决地图的不一致性。另外，通过利用写入以传感器为中心的坐标系中的占用网格地图，能够确定静态对象或动态对象。附图说明本专利技术的目标、特征和优点可结合附图从下列详细描述中更明显的看出，其中：图1是说明根据本专利技术实施例的用于利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系的占用网格地图的系统的配置的图；图2是说明根据本专利技术实施例的用于利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系的占用网格地图的算法的图；图3是说明以用于利用激光扫描仪写入按以传感器为中心的坐标系的占用网格地图的算法写入预测地图的方法的图；图4是说明根据本专利技术实施例的利用激光扫描仪的以传感器为中心的坐标系的占用网格地图的图；以及图5和图6是包括根据本专利技术实施例的利用激光扫描仪的以传感器为中心的坐标系的占用网格地图和在占有网格地图中静态对象或动态对象从周围对象中被识别的视图的图。附图标记说明101：扫描数据t102：过去测量地图t-1103：关于传感器运动的数据t110：制图算法120：当前测量地图t130：静态/动态对象探测单元200：预测地图210：占用网格地图300：位移t310：过去剩余位移t-1320：有效位移t330：当前剩余位移t具体实施方式本专利技术的示例性实施例参考附图进行详细地描述。在所有附图中使用的相同附图标记指的是相同或类似部件。为避免模糊本专利技术的主题，省略了包括在此的众所周知的功能和结构的详细描述。图1是说明根据本专利技术的示例性实施例的利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系的占用网格地图的配置的图。参考图1，利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系的占用网格地图的系统可包括第一数据单元100、制图单元或制图算法110、包括当前测量地图的第二数据单元120和静态/动态对象探测单元130，所述第一数据单元100包括扫描数据101、过去测量地图102、关于传感器运动的数据103。首先，扫描数据101可为通过激光扫描仪读取的数据。其次，过去测量地图102可意指可在具有始终被设置为原点的传感器的坐标系中表达的过去被测量的地图信息。关于传感器运动的数据103可为包括传感器的运动数据的信息。在此，利用激光扫描仪的以传感器为中心的占用网格地图可通过利用扫描数据101、过去测量地图102、关于传感器运动的数据103和当前测量地图120来写入。在此，当前测量地图120可意指能够在具有始终被设置为原点的传感器的坐标系中表达的当前被测量的地图信息。占有网格地图可通过利用每小时测量一次的扫描数据递归地更新为最新信息。具体地，扫描数据、过去测量地图和关于传感器运动的数据可通过制图算法被绘制为地图，并且绘制的信息可与当前测量地图进行比较以写入占有网格地图。写入以传感器为中心的坐标系的占有网格地图的系统确定在占有网格地图中的对象是静态对象还是动态对象。图2是说明根据本专利技术的实施例的用于利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系的占有网格地图的算法的图。参考图2，用于利用激光扫描仪写入以传感器为中心的占有网格地图的算法可通过利用过去测量地图102和关于传感器运动的数据103来写入依照当前以传感器为中心的坐标系被预测的预测地图200，并且可通过利用每小时测量一次的新扫描数据来写入当前测量地图120。预测地图200可随机地与当前测量地图120结合以写入在当前时间的以传感器为中心的坐标系的占有网格地图(Mapt)210。在此，在通过随机地结合预测地图200与当前测量地图120来写入占有网格地图210的过程中，第i个网格mt,i关于当前占有网格地图mt在以传感器为中心的坐标系中在时间(t)处的占有概率可如数学式1所示来表达。在此，u1:t表示传感器从时间1至时间t的运动信息，z1:t表示从时间1至时间t的地图测量信息。【数学式1】p(mt,i|z1:t,u1:t)另外，在通过随机地结合预测地图200与当前测量地图120来写入占有网格地图210的过程中，第i个网格mt,i关于变化的预测地图mt在以传感器为中心的坐标系中从时间(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系的占用网格地图的系统，所述系统包括：数据单元，其包括通过激光扫描仪读取的扫描数据、过去测量地图和关于传感器运动的数据；制图单元，其用于将根据所述扫描数据所写入的当前测量地图与通过利用所述过去测量地图和所述关于传感器运动的数据所写入的预测地图随机地结合；以及静态和动态对象探测单元，其用于通过利用所述制图单元的制图算法来确定在所述占用网格地图中的对象是静态对象还是动态对象。

【技术特征摘要】
2015.06.25 KR 10-2015-00907201.一种用于利用激光扫描仪写入以传感器为中心的坐标系的占用网格地图的系统，所述系统包括：数据单元，其包括通过激光扫描仪读取的扫描数据、过去测量地图和关于传感器运动的数据；制图单元，其用于将根据所述扫描数据所写入的当前测量地图与通过利用所述过去测量地图和所述关于传感器运动的数据所写入的预测地图随机地结合；以及静态和动态对象探测单元，其用于通过利用所述制图单元的制图算法来确定在所述占用网格地图中的对象是静态对象还是动态对象。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述关于传感器运动的数据包括选自从用户车辆接收的速度和偏航信息的信息。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述占用网格地图是通过利用每小时测量一次的所述扫描数据来递归地更新的。4.一种用于利用激光扫描仪写入以传感器为中心的占用网格地图的方法，所述方法包括以下步骤：通过利用提供给用...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳玟均，朴圣根，李勋，张炯琁，金炫住，金英原，金殷泰，金范醒，崔倍训，安钟玹，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，延世大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR