【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及自主车辆的支持工具。此类工具具有离线应用以支持自主车辆系统的开发和测试(包括基于模拟的测试)、以及自主车辆内的在线应用，以促进实时规划、预测和/或其他在线功能。
技术介绍
1、自主车辆领域取得了重大而快速的发展。自主车辆(autonomous vehicle,av)是一种配备有传感器和控制系统的车辆，使该车辆能够在没有人类控制其行为的情况下运行。自主车辆配备有传感器，使该车辆能够感知其物理环境，这样的传感器包括例如相机、雷达和激光雷达。自主车辆配备有适当编程的计算机，该计算机能够处理从传感器接收的数据，并且基于传感器感知的环境做出安全和可预测的决策。
2、自主车辆可以是完全自主的(至少在某些情况下，它被设计为在没有人为监督或干预的情况下运行)或半自主的。半自主系统需要不同级别的人为监督和干预。高级驾驶员辅助系统(advanced driver assist system,adas)和某些级别的自主驾驶系统(autonomous driving system,ads)可以归类为半自主。“5级”车辆是在任何情况下都能完全自主运行的车辆，因为它总能保证达到一定的最低安全水平。这种车辆根本不需要手动控制(方向盘、踏板等)。相比之下，3级和4级车辆可以完全自主运行，但只能在某些限定环境内(例如在地理围栏区域内)运行。3级车辆必须配备自主处理任何需要立即响应(例如紧急制动)的情况；然而，环境的变化可能会引发“过渡需求”，要求驾驶员在某些有限的时间表内控制车辆。4级车辆也有类似的限制；然而，在驾驶员没有在所需时间表内做出
3、精确捕获和描述驾驶场景的能力是自主车辆技术的基石。典型的驾驶场景包括静态道路布局和自主车辆(自我车辆(ego vehicle))需要导航的各种动态代理(其他车辆、行人、骑自行车的人、动物等)。在复杂的道路网络内，可能需要自我车辆来预测其他代理的运动并进行安全规划。在在线环境中，预测和规划部件需要足够详细和精确的场景描述。在离线环境中，可能需要场景描述作为模拟器的输入，以便于在部署到真实世界的车辆上之前对自主车辆堆栈进行基于模拟的测试。
4、asam openscenario(r)定义了一种用于描述动态驾驶场景内容的文件格式。openscenario可以与asam opendrive(r)模式一起用于描述静态道路网络。opendrive的既定目的“是提供一种道路网络描述，可以将其输入到模拟中，以开发和验证adas和ad[自主驾驶]功能”[1]。opendrive是一种基于xml的模式，该模式允许以分层方式描述道路网络。道路由道路元素(<road>)描述，可经由道路元素内的链接元素(<link>)连接。当链接两个以上的道路时，需要交叉路口元素(＜junction＞)。每个道路元素都由单个由参数化几何元素构建的道路参考线来表征。opendrive将相对于参考线的纵向和横向坐标指示为“s”和“t”(参考线坐标)。车道由道路元素内的车道元素(<lane>)描述。每个道路元素必须包含宽度为零的中心车道元素和非零宽度的至少一个“侧车道”元素。中心车道用作车道编号的参考。默认情况下，中心车道沿着道路参考线，但可以偏离道路参考线。为了简洁起见，“侧车道”在本文中可以简称为含义明确的车道。侧车道可以具有固定或可变宽度。沿着给定路段，侧车道的宽度可能为零，但应避免长距离的零宽度侧车道。道路元素可以划分为部分(车道段)，以适应车道数量变化的道路，其中每个车道段都有固定数量的车道。道路和交叉路口分配了字符串标识符，该字符串标识符在道路网络内应该是唯一的。车道经由相对于中心车道的增量车道编号来识别，并且车道编号仅在车道段内是唯一的。两个链接的道路内的各个车道可以经由车道元素内的附加链接元素进行链接。道路/车道几何形状根据函数来描述，其中函数可以沿着道路变化(例如，道路参考线可以被描述为给定区间上的直线函数，然后是螺旋函数，再是弧函数；车道可以根据在某个区间上恒定的宽度函数来描述，然后变为线性增加的函数等)。
5、在开放式驾驶中，并非所有侧车道都可驾驶。相反，“侧车道”是广义的概念，用于描述任何道路几何形状。不可驾驶侧线的示例包括限制区域、人行路面/人行道、矮树篱等。每个侧车道都具有可配置的属性，除其他外，该属性指示其是否可驾驶。
技术实现思路
1、本文解决的一个问题是静态道路布局的查询效率。受益于道路布局的速度优化查询的av应用是多种多样的。在在线环境中，可以实时查询地图以支持预测和规划操作。在离线环境中，可能需要在模拟中查询地图，或者在构建要在模拟环境中部署的动态层的设计阶段查询地图。许多av环境中所需的“高清”(high definition,hd)地图尤其具有挑战性，因为此类地图包含高度详细的几何信息，例如需要处理的厘米精度。
2、在本文中，场景查询引擎由一个或更多个索引支持，以促进在线和/或离线环境中对静态道路布局的快速结构化查询。在av应用中，静态道路布局通常以高度结构化的格式(例如opendrive或其他场景描述语言(或格式、模式)等)表示。
3、本文的第一方面提供了一种被配置为对静态道路布局运行查询的计算机系统，该计算机系统包括：计算机存储器、道路分割部件、道路索引部件以及场景查询引擎；计算机存储器被配置为存储静态道路布局，静态道路布局包括具有多个道路属性的集合的道路路段，由描述函数描述整个道路路段的每个道路属性，描述函数在沿着道路路段的一个或更多个变化点处表现出形式上的变化，道路属性中的第一个的变化点相对于道路属性中的第二个的变化点表现出纵向错位；道路分割部件被配置为处理静态道路布局，从由此将道路路段分割为道路部分序列，每个道路部分由纵向坐标区间定义，其中道路属性中的每一个的描述函数都具有始终固定的形式；道路索引部件被配置为生成具有针对每个道路部分的条目的道路分割索引，该条目将每个道路属性的描述函数的形式指示为遍及该道路部分的纵向坐标区间固定；场景查询引擎被配置为接收部分查询，基于部分查询在道路分割索引中定位道路部分中的一个的条目，评估道路部分内的道路属性中的至少一个的描述函数，以及基于描述函数的评估生成部分查询响应。
4、第一道路属性中的变化点中的第一个可以导致在第一变化点的任一端创建两个纵向相邻的道路部分，使得第一道路属性的描述函数具有遍及两个纵向相邻的道路部分中的一个固定的一种形式以及遍及两个纵向相邻的道路部分中的另一个固定的不同形式。第二道路属性可以不具有与第一变化点纵向对齐的变化点，使得两本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种被配置为对静态道路布局运行查询的计算机系统，所述计算机系统包括：
2.根据权利要求1所述的计算机系统，其中，第一道路属性中的所述变化点中的第一变化点使得在所述第一变化点的任一端创建两个纵向相邻的道路部分，使得所述第一道路属性的描述函数具有遍及所述两个纵向相邻的道路部分中的一个固定的一种形式以及遍及所述两个纵向相邻的道路部分中的另一个固定的不同形式；
3.根据权利要求1或2所述的计算机系统，其中，对于每个道路属性，所述道路分割索引的每个条目包含对至少一个内存位置的引用，所述至少一个内存位置存储一个或更多个函数参数的单个集合，所述一个或更多个函数参数的单个集合将所述道路属性的描述函数的形式定义为遍及所述道路部分固定。
4.根据从属于权利要求2的权利要求3所述的计算机系统，其中，所述两个纵向相邻的道路部分的条目包含对相同的至少一个内存位置的重复引用，所述相同的至少一个内存位置存储函数参数的单个集合，所述函数参数的单个集合定义所述第二道路属性的描述函数的单一形式。
5.根据任一前述权利要求所述的计算机系统，其中，所述部分查询包括其所
6.根据权利要求5所述的计算机系统，其中，所述部分查询中的描述符包括其所属的道路部分的纵向坐标区间或所述纵向坐标区间内的纵向坐标。
7.根据任一前述权利要求所述的计算机系统，其中，所述多个道路属性可以包括至少一个道路几何形状属性。
8.根据权利要求7所述的计算机系统，其中，所述部分查询提供世界坐标集合，并且所述场景查询引擎被配置为评估所述至少一个道路几何形状属性的描述函数，以便确定所述部分查询响应中提供的相应的道路坐标集合。
9.根据权利要求7所述的计算机系统，其中，所述部分查询提供位置，并且所述场景查询引擎被配置为评估所述至少一个道路几何形状属性的描述函数，以便确定所述道路路段中与所提供的位置具有预定几何关系的相应位置，所述部分查询响应提供所述相应位置。
10.根据任一前述权利要求所述的计算机系统，其中，所述道路路段具有多个车道，并且所述多个道路属性包括多个车道属性。
11.根据从属于权利要求5的权利要求10所述的计算机系统，其中，所述部分查询中的描述符是由所述道路部分和所述多个车道中的一个的车道标识符定义的车道部分的描述符。
12.根据从属于权利要求7的权利要求10或11所述的计算机系统，其中，所述至少一个道路几何形状属性包括所述多个车道属性中的至少一个车道几何形状属性。
13.根据从属于权利要求11的权利要求12所述的计算机系统，其中，所述至少一个车道几何形状属性包括所识别车道的车道几何形状属性。
14.根据权利要求13所述的计算机系统，其中，所述部分查询提供位置，并且所述场景查询引擎被配置为评估所识别车道的车道几何形状属性，以便确定所述车道中与所提供的位置具有预定几何关系的相应位置，所述部分查询响应提供所述相应位置。
15.根据权利要求14所述的计算机系统，其中，所述相应位置是在所识别车道的中线上距所提供的位置最近的位置。
16.根据任一前述权利要求所述的计算机系统，包括：
17.根据权利要求16所述的计算机系统，其中，所述空间索引部件被配置为使用所述道路分割索引来生成所述空间索引，所述部分查询是来自所述几何索引部件的内部部分查询，用于计算包含在所述道路部分内的所述单独几何元素中的一个或更多个。
18.根据权利要求16或17所述的计算机系统，其中，所述空间索引包含针对每个单独几何元素的、所述单独几何元素的几何数据以及用于在所述道路分割索引中定位单个道路部分的条目的所述单个道路部分的指示，并且其中，所述空间查询响应包括至少一个道路部分的描述符，所述描述符满足用于在所述道路分割索引中定位所述道路部分的条目的空间查询。
19.根据从属于权利要求17的权利要求18所述的计算机系统，其中，所述场景查询引擎被配置为接收包括道路部分的描述符的另一部分查询，在所述道路分割索引中定位所述道路部分的条目，评估所述道路部分内的道路属性中的至少一个的描述函数，并且基于所述描述函数的评估生成另一部分查询响应。
20.根据权利要求18或19所述的计算机系统，其中，所述描述符或每个描述符包括车道标识符，从而描述由所述道路部分和所述车道标识符定义的车道部分。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的计算机系统，其中，所述空间查询提供位置，由与所提供的位置具有预定几何关系的任何道路部分...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种被配置为对静态道路布局运行查询的计算机系统，所述计算机系统包括：
2.根据权利要求1所述的计算机系统，其中，第一道路属性中的所述变化点中的第一变化点使得在所述第一变化点的任一端创建两个纵向相邻的道路部分，使得所述第一道路属性的描述函数具有遍及所述两个纵向相邻的道路部分中的一个固定的一种形式以及遍及所述两个纵向相邻的道路部分中的另一个固定的不同形式；
3.根据权利要求1或2所述的计算机系统，其中，对于每个道路属性，所述道路分割索引的每个条目包含对至少一个内存位置的引用，所述至少一个内存位置存储一个或更多个函数参数的单个集合，所述一个或更多个函数参数的单个集合将所述道路属性的描述函数的形式定义为遍及所述道路部分固定。
4.根据从属于权利要求2的权利要求3所述的计算机系统，其中，所述两个纵向相邻的道路部分的条目包含对相同的至少一个内存位置的重复引用，所述相同的至少一个内存位置存储函数参数的单个集合，所述函数参数的单个集合定义所述第二道路属性的描述函数的单一形式。
5.根据任一前述权利要求所述的计算机系统，其中，所述部分查询包括其所属的道路部分的描述符，所述描述符用于通过将所述描述符与所述道路部分匹配来定位所述道路部分的条目。
6.根据权利要求5所述的计算机系统，其中，所述部分查询中的描述符包括其所属的道路部分的纵向坐标区间或所述纵向坐标区间内的纵向坐标。
7.根据任一前述权利要求所述的计算机系统，其中，所述多个道路属性可以包括至少一个道路几何形状属性。
8.根据权利要求7所述的计算机系统，其中，所述部分查询提供世界坐标集合，并且所述场景查询引擎被配置为评估所述至少一个道路几何形状属性的描述函数，以便确定所述部分查询响应中提供的相应的道路坐标集合。
9.根据权利要求7所述的计算机系统，其中，所述部分查询提供位置，并且所述场景查询引擎被配置为评估所述至少一个道路几何形状属性的描述函数，以便确定所述道路路段中与所提供的位置具有预定几何关系的相应位置，所述部分查询响应提供所述相应位置。
10.根据任一前述权利要求所述的计算机系统，其中，所述道路路段具有多个车道，并且所述多个道路属性包括多个车道属性。
11.根据从属于权利要求5的权利要求10所述的计算机系统，其中，所述部分查询中的描述符是由所述道路部分和所述多个车道中的一个的车道标识符定义的车道部分的描述符。
12.根据从属于权利要求7的权利要求10或11所述的计算机系统，其中，所述至少一个道路几何形状属性包括所述多个车道属性中的至少一个车道几何形状属性。
13.根据从属于权利要求11的权利要求12所述的计算机系统，其中，所述至少一个车道几何形状属性包括所识别车道的车道几何形状属性。
14.根据权利要求13所述的计算机系统，其中，所述部分查询提供位置，并且所述场景查询引擎被配置为评估所识别车道的车道几何形状属性，以便确定所述车道中与所提供的位置具有预定几何关系的相应位置，所述部分查询响应提供所述相应位置。
15.根据权利要求14所述的计算机系统，其中，所述相应位置是在所识别车道的中线上距所提供的位置最近的位置。
16.根据任一前述权利要求所述的计算机系统，包括：
17.根据权利要求16所述的计算机系统，其中，所述空间索引部件被配置为使用所述道路分割索引来生成所述空间索引，所述部分查询是来自所述几何索引部件的内部部分查询，用于计算包含在所述道路部分内的所述单独几何元素中的一个或更多个。
18.根据权利要求16或17所述的计算机系统，其中，所述空间索引包含针对每个单独...
【专利技术属性】
技术研发人员：马文·艾伦·琼斯，
申请(专利权)人：法弗人工智能有限公司，
类型：发明
国别省市：
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