用于自主车辆的可视和无线联合三维映射和高级驾驶员辅助系统技术方案

本发明专利技术涉及用于自主车辆的可视和无线联合三维映射和高级驾驶员辅助系统。映射户外环境的系统包括至少一个地图，其包括接入点（AP）位置地图以及从由多个汽车车辆收集的多个无线信号生成的反射器地图。当多个汽车车辆中的至少一个穿过映射区域时，众包数据集从所述多个汽车车辆中的个体车辆收集且源自多个感知传感器。从所述众包数据集创建数据包，该数据包包括一组无线定位样本和一组视觉特征，该数据包被传送到云上数据库，在该云上数据库处执行云上映射。多个距离测量值产生在所述多个汽车车辆中的车辆操作的自由空间操作窗口内的圆形AP候选位置。所述距离测量值加上多个平面反射表面处限定的多个反射器的应用改善所述AP候选位置。AP候选位置。AP候选位置。

【技术实现步骤摘要】
用于自主车辆的可视和无线联合三维映射和高级驾驶员辅助系统


[0001]本公开涉及使用无线技术的车辆位置映射系统。

技术介绍

[0002]无线信号和视觉特征被分别地用于车辆定位和映射。使用无线信号的定位通常需要在使用之前准确地映射无线基础设施。使用无线信号的用于包括汽车车辆（诸如轿车、卡车、面包车、运动型多用途车、自主操作的车辆和电动车辆等 ）的车辆的全球定位系统（GPS）操作提供无线基础设施但可能会受到包括建筑、结构、反射表面等的环境条件的负面影响。如果车辆环境中存在降低无线信号准确使用的负面环境条件，则需要机动汽车的精确位置或姿态。
[0003]多路径也被认为会降低基于无线的定位系统的性能。在无线和无线电通信中，多路径是一种传播现象，它导致信号通过两条或更多条路径到达接收天线。多路径的原因包括大气传导、电离层反射和折射以及水体和地面对象（诸如山脉和建筑物）的反射。当在一个以上的路径上接收到同一信号时，多个信号路径接收会导致被接收信号的干涉和相移并且因此使用被接收信号会生成汽车车辆的不准确位置。破坏性干涉导致信号时强时弱，这可能导致无线信号在某些区域中变得过弱以致不能被适当地接收到。
[0004]因此，虽然当前的汽车车辆定位系统实现了其预期目的，但仍需要一种新的且改进的汽车车辆位置映射系统。

技术实现思路

[0005]根据几个方面，映射户外环境的系统包括至少一个地图，其包括识别多个接入点（AP）的位置的接入点位置地图以及从由多个汽车车辆收集的多个视觉特征和多个无线信号生成的反射器地图。当所述多个汽车车辆中的至少一个穿过映射区域时，众包数据集从所述多个汽车车辆中的个体车辆收集且源自多个感知传感器。一组无线定位测量值包括：飞行时间、到达角、信道状态信息和功率延迟曲线。从所述众包数据集创建数据包，该数据包包括一组无线定位样本和一组视觉特征，该数据包被传送到云上数据库，在该云上数据库处执行云上映射。多个距离测量值产生在所述多个汽车车辆中的至少一个车辆的车辆操作的自由空间操作窗口内的圆形AP候选位置，其中，所述距离测量值加上在多个平面反射表面处限定的多个反射器的应用改善所述AP候选位置。
[0006]在本公开的另一方面中，所述无线定位测量值包括：飞行时间、到达角、信道状态信息和功率延迟曲线。
[0007]在本公开的另一方面中，收集的感知传感器数据包括来自一个或更多个摄像机的图像、来自一个或更多个激光成像检测和测距（lidar）系统的图像和来自雷达系统的图像。
[0008]在本公开的另一方面中，附加传感器数据被收集，包括来自GNSS的数据、车辆速度、车辆偏航和车辆CAN总线数据。
[0009]在本公开的另一方面中，AP位置地图和反射器地图分别包含接入点（AP）的候选位置及AP对应的媒体访问控制（MAC）身份。
[0010]在本公开的另一方面中，潜在信号反射器的位置由所述AP位置地图和所述反射器地图识别，所述潜在信号反射器限定无线信号可从其上反射的表面。
[0011]在本公开的另一方面中，多个汽车车辆中的至少一个装备有无线电接收器，所述无线电接收器将距离测量值提供给AP中的不同AP，其中，所述距离测量值作为视线（LOS）测量值或非视线（NLOS）测量值中的一个被提供。
[0012]在本公开的另一方面中，AP位置地图和反射器地图还包含识别墙壁、建筑物或其他真实世界对象的语义数据。
[0013]在本公开的另一方面中，至少一个融合局部地图针对个体汽车车辆被创建并且创建所述无线AP和所述平面表面的优化全局地图，其中，所述AP位置地图和所述反射器地图可以还与从一个或更多个在先的汽车车辆生成的地图上传的数据进行组合。
[0014]在本公开的另一方面中，云上映射过程包括多个汽车车辆上传的数据、被利用的视觉特征以及被应用来创建AP位置地图和反射器地图的无线定位程序中的各个。
[0015]根据几个方面，一种映射户外环境的系统包括从由多个汽车车辆收集的多个无线信号生成的至少一个地图。所述多个汽车车辆中的至少一个的车载处理段包括源自至少一个摄像机、lidar系统或源自雷达系统的感知传感器数据以及来自GPS单元的数据。语义特征检测模块检测道路的车道边缘。3D位置检测模块检测接近所述多个汽车车辆的平面表面的3D位置。图像特征提取模块识别包括拐角的对象和包括关于给定车辆位置的像素的描述符。图像特征提取模块的输出被传送到3D特征坐标模块，其经由所述多个汽车车辆中的一个的运动恢复结构来确定3D特征坐标。模型生成器接收来自3D位置检测模块、3D特征坐标模块的输出以及车辆传感器数据和距离数据。优化器接收来自模型生成器的数据，所述优化器解算所述汽车车辆和已识别的任何对象中的一个的位置以输入到所述至少一个地图。
[0016]在本公开的另一方面中，所述至少一个地图包括识别多个接入点（AP）的位置的接入点位置地图以及从由所述多个汽车车辆收集的多个视觉特征和多个无线信号生成的反射器地图。
[0017]在本公开的另一方面中，提供云上数据库，在其处进行所述接入点（AP）位置地图和所述反射器地图的云上映射。
[0018]在本公开的另一方面中，优化器限定卡尔曼滤波器和非线性最小二乘解算器中的一个。
[0019]在本公开的另一方面中，循环闭合检测模块识别对象或表面是否在之前被识别到并在第二次或以后的时间变成已识别的。
[0020]在本公开的另一方面中，车载处理段还包括源自攻角（angle of attack，AoA）传感器的距离数据。
[0021]在本公开的另一方面中，车载处理段还包括车辆传感器数据，其包括来自里程表信息、惯性测量单元（IMU）、车轮速度传感器（WSS）和视觉里程表（VO）数据。
[0022]根据几个方面，一种收集数据并映射户外环境的方法包括：使用一个或更多个摄像机或lidar系统来应用个体车辆的数据处理步骤以检测反射表面，诸如经由语义分割；收集所述反射表面作为数据集；将所述数据集的所述反射表面拟合到平面模型；创建一个或
更多个接入点（AP）地图，其具有估计的AP位置和平面表面；开发多个平面表面地图；将无线AP距离信息与平面表面检测相结合，以估计真实AP位置；以及应用粒子过滤器以获得AP位置的空间分布和汽车车辆姿态。
[0023]在本公开的另一方面中，方法还包括提取视觉特征，并且匹配并跟踪所述视觉特征以用于里程表和循环闭合。
[0024]在本公开的另一方面中，方法还包括收集由多个汽车车辆创建的多个地图。
[0025]1. 一种映射户外环境的系统，包括：至少一个地图，其包括识别多个接入点（AP）的位置的接入点位置地图、以及从由多个汽车车辆收集的多个视觉特征和多个无线信号生成的反射器地图；众包数据集，其在所述多个汽车车辆中的至少一个穿过映射区域时从所述多个汽车车辆中的个体车辆收集且源自多个感知传感器；具有无线定位测量值的组；从所述众包数据集创建的数据包，所述数据包包括一组无线定位样本和一组视觉特征，所述数据包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种映射户外环境的系统，包括：至少一个地图，其包括识别多个接入点（AP）的位置的接入点位置地图、以及从由多个汽车车辆收集的多个视觉特征和多个无线信号生成的反射器地图；众包数据集，其在所述多个汽车车辆中的至少一个穿过映射区域时从所述多个汽车车辆中的个体车辆收集且源自多个感知传感器；具有无线定位测量值的组；从所述众包数据集创建的数据包，所述数据包包括一组无线定位样本和一组视觉特征，所述数据包被传送到云上数据库，在所述云上数据库处执行云上映射过程；和多个距离测量值，其产生在所述多个汽车车辆中的至少一个的车辆操作的自由空间操作窗口内的圆形AP候选位置，其中，所述多个距离测量值加上多个平面反射表面处限定的多个反射器的应用改善所述AP候选位置。2.根据权利要求1所述的映射户外环境的系统，其中，所述无线定位测量值包括：飞行时间、到达角、信道状态信息和功率延迟曲线。3.根据权利要求2所述的映射户外环境的系统，其中，从所述多个感知传感器收集的所述众包数据集包括来自一个或更多个摄像机的图像、来自一个或更多个激光成像检测和测距（lidar）系统的图像和来自雷达系统的图像。4.根据权利要求3所述的映射户外环境的系统，其中，附加传感器数据被收集，包括来自GNSS的数据、车辆速度、车辆偏航和车辆CAN总线数据。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：