障碍物地图的构建的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有辅助功能或者自主控制装置的机动车。本发明尤其涉及关于 机动车的周围环境的障碍物地图的构建。
[0002] 为了能够实现机动车的自动化的或者部分自动化的控制，通常借助传感器扫描机 动车的周围环境以便确定机动车不应当与其碰撞的障碍物位于何处。为此，通常将周围环 境想象地细分成规则的网栅并且对于网栅的每一个单元确定障碍物是否位于其中。如此获 得的信息传递到包括多个网栅点的障碍物地图上，所述网栅点的布置相应于机动车的周围 环境的单元的布置。标记与占据多于一预确定的程度的单元相关联的网栅点。
[0003] 随后，基于障碍物地图可以确定，必须如何控制机动车来避免与障碍物中的一个 的碰撞。为此尤其可以确定，在未来时间点将占据哪些单元。由此也可以实现与任何对象 的碰撞避免。
【背景技术】
[0004] 例如在〈〈Bayesian Occupancy Grid Filter for Dynamic Environments Using Prior Map Knowledge》，T. Gindele、S. Brechtel、J. Schl*0dei*、R. Dillmann ；IEEE Intelligent Vehicles Symposium，中国，2009 年，第 669-676 页中不出所述技术。
[0005] 所述类型的传统的障碍物地图必须精细地网栅化，以便能够实现机动车的足够准 确的控制。由此，障碍物地图的处理的复杂度迅速增大，其在实时系统中仅仅困难地实现。 如果障碍物地图包括例如100X100个网栅点的矩阵，则其由10000个二进制的网栅点组 成，所述10000个网栅点相应于2_°个可能的障碍物地图。未来的障碍物地图根据存在的 障碍物地图的以上所说明的时间上的预测可能成为实际不能解决的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的任务在于说明一种技术，借此可以构建改善的障碍物地图。另一任务在 于说明机动车基于障碍物地图的改善的控制。本发明借助具有独立权利要求的特征的方 法、计算机程序产品和设备来解决所述任务。从属权利要求示出优选的实施方式。
[0007] 根据第一方面，根据本发明的用于构建道路上的机动车的周围环境的障碍物地图 的方法包括提供网栅化的障碍物地图的步骤；扫描机动车的周围环境的步骤，其中将周围 环境细分成单元；检测由障碍物占据的单元的步骤以及标记障碍物地图的与周围环境中的 所占据的单元相关联的网栅点的步骤。在此，根据所述单元相对于道路走向的地点来确定 单元的延展。
[0008] 通过这种方式能够实现，将预给定的区域细分成减小数量的单元，所述单元的延 展如此选择，使得信息由周围环境的较不重要的部分概括。因此，可以显著减小基于障碍物 地图的确定方法的计算耗费。总体而言，可以简化障碍物地图的使用。例如可以实现可运 动障碍物的运动的准确的时间上的预测。尤其可以改善地预估另一交通参与者沿着道路走 向的运动。
[0009] 在一种实施方式中，单元的几何形状根据其相对于道路走向的地点来确定。通过 使用不必须为方形而例如具有矩形或者圆弧的形状的单元，可以将来自机动车的周围环境 的重要信息改善地描绘到障碍物地图上。
[0010] 在另一种实施方式中，至少一些单元具有主轴线，其中这些单元的主轴线根据道 路的走向定向。从机动车沿着道路运动出发，所述单元例如可以以其沿着道路的主轴线延 伸，使得冗余信息不占据用于障碍物地图的不必要的大量存储空间。
[0011] 在另一种实施方式中，单元的定向与道路的高度特征（Hdhenprofil )匹配。由 此，可以改善地实施机动车和障碍物、尤其和可运动的障碍物之间的距离估计，因为不估计 机动车的纵向方向或者横向方向上的间距，而是估计沿着道路走向的实际间距。可以通过 这种方式减小投影误差。
[0012] 优选地，基于路点（Wegpunkten)的序列来插值道路的走向。路点例如可以由导航 系统得到，在所述导航系统中保存道路的走向。
[0013] 在另一种实施方式中，单元在机动车的运动方向上的延展随着与机动车的间距的 增大而增大。单元在机动车的运动方向上与机动车越近，则其延展就越小。因此，机动车的 对于碰撞避免特别重要的近区域可以以高的分辨率描述，而位于较远的区域可以以较低的 分辨率在障碍物地图中显现。
[0014] 根据第二方面，用于控制机动车的方法包括借助以上所描述的方法构建障碍物地 图的步骤和基于所述障碍物地图提供用于机动车的控制信号以避免机动车和障碍物之间 的碰撞的步骤。所述功能性例如可以实现为驾驶员辅助系统。在此，尤其可以实现与道路 的区域中的物体的碰撞的避免。
[0015] 根据本发明的计算机程序产品包括程序代码模块，其用于当在处理装置上运行或 者在计算机可读的数据载体上存储所述计算机程序产品时实施所描述的方法中的一个。
[0016] 根据另一方面，根据本发明的用于构建道路上的机动车的周围环境的障碍物地图 的设备包括用于容纳已网栅化的障碍物地图的存储器；用于扫描机动车的周围环境的扫描 装置，其中将周围环境细分成单元；用于检测由障碍物占据的单元并且用于标记障碍物地 图的与周围环境中的所占据的单元相关联的网栅点的处理装置，其中所述处理装置还设置 用于根据单元相对于道路走向的地点来确定单元的延展。
[0017] 所述设备可以设置用于障碍物地图的有效构建。在另一种实施方式中，设备附加 地设置用于评估障碍物地图，其中尤其可以包括用于影响机动车的轨迹的控制信号的提 供。在一种实施方式中，处理装置也设置用于预测用于未来时间点的障碍物地图。然后，可 以基于所预测的障碍物地图实现控制信号的提供。
【附图说明】
[0018] 现在，参照附图更详细描述本发明，附图示出：
[0019] 图1 :机动车车载上的设备；
[0020] 图2A至C :图1的机动车的周围环境成为单元的示例性划分；
[0021] 图3 :用于控制图1的机动车的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022] 图1示出机动车105的车载上的设备100。机动车105位于道路110上，所述道 路的走向可以通过多个路点115说明。每一个路点115包括一个位置并且可以附加地具有 高度、斜度和方位中的至少一个。如果路点115包括高度说明，则多个路点115限定高度特 征，所述高度特征可以用于更准确地确定道路走向。
[0023] 设备100包括处理装置120,所述处理装置120与存储器125和至少一个传感器连 接。存储器125设置用于记录已网栅化的障碍物地图130的显现（Repriisentation )，所 述显现包括多个网栅点135。障碍物地图130如此示出机动车105的周围环境的显现，使得 由所述显现得知机动车105的周围环境的哪些区域由障碍物占据而哪些区域没有由障碍 物占据。通常以规则矩阵的形式组织障碍物地图130并且每一个网栅点135携带一个二进 制信息。
[0024] 在图1的图示中，处理装置120与多个传感器、即与雷达传感器140和激光传感器 145连接。附加地或替代地，也可以设置其它传感器、例如摄像机传感器或者激光雷达传感 器。传感器140、145设置用于扫描机动车105的周围环境。处理装置120根据通过传感器 140、145的扫描确定，在机动车105的周围环境中障碍物位于何处。为了所述确定，处理装 置120将机动车105的周围环境划分成单元，其中给每一个单元分配存储器125中的障碍 物地图130的一个网栅点135。如果单元充分地由障碍物占据，则处理装置125在障碍物地 图130上标记所关联的网栅点135。
[0025] 在一种实施方式中，处理装置120还设置用于基于障碍物地图130实施机动车105 的控制。为此，处理装置120具有用于影响方向控制的第一接口 150和/或用于影响机动 车105的速度的第二接口 155。处理装置120可以通过接口 150、155中的一个接口来输出 信号以避免机动车105与周围环境中的障碍物的碰撞。为了提供用于所述接口 150、155的 信号，处理装置120还可以设置用于，对于未来时间点预估障碍物地图130,即对于未来时 间点预测网栅点135的标记。
[0026] 在此提出，如此实现机动车105的周围环境划分成单元，使得单元的延展取决于 其相对于道路110的走向的地点。将周围环境划分成单元优选通过处理单元120实施。在 此，可以通过处理装置120例如根据路点115来确定道路110的走向。路点115例如可以 由导航系统160的地图存储器得知。替代地或附加地，可以根据传感器140、145的信号来 确定路点115