基于车体坐标系的栅格地图更新方法、系统、设备及介质与流程

1.本技术属于栅格地图更新的技术领域，特别是涉及一种基于车体坐标系的局部栅格地图更新方法、系统、设备及介质。


背景技术：

2.在车辆智能驾驶领域，从控制及安全性的角度出发，常需要维护一个基于车体坐标系下的概率栅格地图。概率栅格地图通常将环境建模为m*n的栅格，然后基于历史的多帧信息，更新每一个栅格的占有概率。通基于全局坐标系下的概率栅格地图不同，基于车体坐标系下的概率栅格地图需要把相对于当前时刻的前一时刻的概率栅格地图根据相对位姿转化到当前时刻的概率栅格地图，并用当前时刻传感器观测信息更新后的概率栅格地图。例如已知前一时刻到当前时刻的车辆相对位姿，把前一时刻的概率地图根据相对位姿转化到当前时刻的概率栅格地图，通常把前一时刻的概率栅格地图根据相对位姿转化到当前时刻的概率栅格地图需要4*n2次的乘法运算，时间复杂度为o(n2)，运算的时间复杂度较高。鉴于此，本技术提供了一种基于车体坐标系局部栅格地图更新的方法、系统、设备及介质，以解决在不损失精度的情况下，时间复杂度偏高，基于车体坐标系局部栅格地图更新效率不高的问题。


技术实现要素：

3.本技术提供一种基于车体坐标系局部栅格地图更新的方法、系统、设备及介质，以解决现有基于车体坐标系局部栅格地图更新时，在不损失精度的情况下，时间复杂度偏高，局部栅格地图更新效率不高的问题。本技术通过采用建立与概率栅格地图尺寸对应的存储栅格地图数据的数组，基于栅格地图前一时刻的索引数据获取栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置，以及基于当前车体的相对位姿和存储在所述数组内的数据获取栅格地图上目标栅格相对于当前时刻在车体坐标系的位置，基于上述存储初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿的数组，将前一时刻的概率栅格地图根据相对位姿转化至当前时刻，在不损失精度的情况下，降低了时间复杂度，提高了局部栅格地图更新的效率。
4.本技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
5.本技术提供一种基于车体坐标系局部栅格地图更新的方法，该基于车体坐标系局部栅格地图更新的方法包括：
6.创建基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图，基于所述初始局部概率栅格地图的尺寸设定用于存储初始局部概率栅格地图数据的数组；其中，所述初始局部概率栅格地图与当前时刻的前一时刻对应；
7.将所述初始局部概率栅格地图数据存储在所述数组内，基于前一时刻所述数组内存储的所述初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图。
8.可选的，将所述初始局部概率栅格地图数据存储在所述数组内，基于前一时刻所述数组内存储的所述初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图包括：
9.基于所述初始局部栅格地图前一时刻的索引数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置；
10.基于当前时刻车体的相对位姿和存储在所述数组内的数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于当前时刻车体坐标系的位置；
11.基于当前时刻车体坐标系的位置获得当前时刻局部栅格地图的索引，并将前一时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率；
12.基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图。
13.可选的，基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图包括：
14.将当前时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率；
15.将前一时刻局部栅格地图的概率设置为当前时刻目标栅格的概率；
16.基于当前时刻目标栅格的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图。
17.可选的，所述创建基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图，基于所述初始局部概率栅格地图的尺寸设定用于存储初始局部概率栅格地图数据的数组包括：
18.创建m*n的初始局部概率栅格地图；
19.建立数组v
xc
＝{cos(θ
rel
)*x0,cos(θ
rel
)*x1,
…
cos(θ
rel
)*x
m-1
}和
[0020]vxs
＝{sin(θ
rel
)*x0,sin(θ
rel
)*x1,
…
sin(θ
rel
)*x
m-1
}；以及
[0021]
数组v
yc
＝{cos(θ
rel
)*y0,cos(θ
rel
)*y1,
…
cos(θ
rel
)*y
n-1
}和
[0022]vys
＝{sin(θ
rel
)*y0,sin(θ
rel
)*y1,
…
sin(θ
rel
)*y
n-1
}；
[0023]
其中，θ
rel
表示相对车体的旋转夹角，x0…
x
m-1
表示m个x坐标；y0…
x
n-1
表示n个y坐标；v
xc
表示m个x坐标的余弦分量数组；v
xs
表示m个x坐标的正弦分量数组；v
yc
表示n个y坐标的余弦分量数组；v
ys
表示n个y坐标的正弦分量数组；m、n为不小于零的整数。
[0024]
可选的，基于所述初始局部栅格地图前一时刻的索引数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置包括：
[0025]
基于初始局部栅格地图前一时刻的索引数据(i
t-1
，j
t-1
)计算得到栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置(x
t-1
，y
t-1
),公式如下：
[0026]
x
t-1
＝r*i
t-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0027]yt-1
＝r*j
t-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0028]
其中，t为当前时刻，t-1为前一时刻，t≥1，r为栅格地图一格的长度，i
t-1
为索引x方向的索引编码数据，j
t-1
为索引y方向的索引编码数据。
[0029]
可选的，所述基于当前时刻车体的相对位姿和存储在所述数组内的数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于当前时刻车体坐标系的位置包括：
[0030]
基于当前时刻车体的相对位姿(x
rel
，x
rel
，θ
rel
)和存储在所述数组v
xc
、v
xs
、v
yc
和v
ys
内的数据计算得到栅格地图上目标栅格相对于当前时刻在车体坐标系的位置(x
t
，y
t
),公式如下：
[0031]
x
t
＝v
xc
(i
t-1
)-v
xs
(i
t-1
)+x
rel
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0032]yt
＝v
yc
(i
t-1
)+v
ys
(i
t-1
)+y
rel
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0033]
其中，v
xc
、v
xs
、v
yc
和v
ys
为对应的存储栅格地图数据的数组；x
rel
为相对车体的x坐标；y
rel
为相对车体的y坐标。
[0034]
可选的，所述基于当前时刻车体坐标系的位置获得当前时刻局部栅格地图的索引，并将前一时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率包括：
[0035]
基于当前时刻车体坐标系的位置(x
t
，y
t
)计算得到当前时刻局部栅格地图的索引数据(i
t
，j
t
)，并将前一时刻局部栅格地图的索引(i
t-1
，j
t-1
)对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率p
i-1,j-1
。
[0036]
本技术还提供一种基于车体坐标系的局部栅格地图更新系统，该局部栅格地图更新系统包括：
[0037]
数组创建单元，用于创建基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图，基于所述初始局部概率栅格地图的尺寸设定用于存储初始局部概率栅格地图数据的数组；其中，所述初始局部概率栅格地图与当前时刻的前一时刻对应；
[0038]
栅格地图更新单元，用于将所述初始局部概率栅格地图数据存储在所述数组内，基于前一时刻所述数组内存储的所述初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图。
[0039]
可选的，所述栅格地图更新单元包括：
[0040]
位置获取模块，用于基于所述初始局部栅格地图前一时刻的索引数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置；
[0041]
位置转换模块，用于基于当前时刻车体的相对位姿和存储在所述数组内的数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于当前时刻车体坐标系的位置；
[0042]
概率计算模块，用于基于当前时刻车体坐标系的位置获得当前时刻局部栅格地图的索引，并将前一时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率；
[0043]
地图更新模块，用于基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图。
[0044]
本技术还提供一种电子设备，该电子设备包括：
[0045]
存储器，用于存储非暂时性计算机可读指令；以及
[0046]
处理器，用于运行所述计算机可读指令，使得所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现上述所述的方法。
[0047]
本技术还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括计算机指令，当所述计算机指令在设备上运行时，使得所述设备执行上述所述的方法。
[0048]
本技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本技术至少具有以下优点及有益效果之一：
[0049]
一、本技术提供一种基于车体坐标系的局部栅格地图更新方法，该局部栅格地图更新方法包括：创建基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图，基于所述初始局部概率栅格地图的尺寸设定用于存储初始局部概率栅格地图数据的数组；其中，所述初始局部概率
栅格地图与当前时刻的前一时刻对应；将所述初始局部概率栅格地图数据存储在所述数组内，基于前一时刻所述数组内存储的所述初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图。本技术通过采用建立与概率栅格地图尺寸对应的存储栅格地图数据的数组，基于栅格地图前一时刻的索引数据获取栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置，以及基于当前车体的相对位姿和存储在所述数组内的数据获取栅格地图上目标栅格相对于当前时刻在车体坐标系的位置，基于上述存储初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿的数组，将前一时刻的概率栅格地图根据相对位姿转化至当前时刻，在不损失精度的情况下，提高了局部栅格地图更新的效率。
[0050]
二、本技术通过将所述初始局部概率栅格地图数据存储在所述数组内，基于前一时刻所述数组内存储的所述初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图包括：基于所述初始局部栅格地图前一时刻的索引数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置；基于当前时刻车体的相对位姿和存储在所述数组内的数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于当前时刻车体坐标系的位置；基于当前时刻车体坐标系的位置获得当前时刻局部栅格地图的索引，并将前一时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率；基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图。本技术通过将所述初始局部概率栅格地图数据存储在所述数组内，基于所述初始局部栅格地图前一时刻的索引获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格车体坐标系的位置；基于当前时刻车体的相对位姿和存储在所述数组内的数据获得当前时刻索引，将获取的前一时刻局部栅格地图的概率设置为当前时刻局部栅格地图的概率，并基于当前时刻局部栅格地图的概率更新局部概率栅格地图，基于上述存储初始局部概率栅格地图数据和车体的相对位姿的数组，将前一时刻的概率栅格地图根据相对位姿转化至当前时刻，在不损失精度的情况下，降低了时间复杂度，提高了局部栅格地图更新的效率。
[0051]
三、本技术通过创建m*n的初始局部概率栅格地图；建立数组v
xc
、v
xs
、v
yc
和v
ys
，将表示相对车体坐标和旋转夹角转化为相对车体坐标的余弦分量数组和正弦分量数组，通过上述数组存储初始局部概率栅格地图数据和转化为相对车体坐标的余弦分量和正弦分量数据，以及当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的概率栅格地图根据相对位姿转化至当前时刻，在不损失精度的情况下，降低了时间复杂度，提高了局部栅格地图更新的效率。其中，v
xc
表示m个x坐标的余弦分量数组；v
xs
表示m个x坐标的正弦分量数组；v
yc
表示n个y坐标的余弦分量数组；v
ys
表示n个y坐标的正弦分量数组；m、n为不小于零的整数。
[0052]
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
[0053]
图1是本技术一实施例的一种基于车体坐标系的局部栅格地图更新方法的流程示意图；
[0054]
图2是本技术一实施例将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局
部概率栅格地图的流程示意图；
[0055]
图3是本技术一实施例基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图的流程示意图；
[0056]
图4是本技术一实施例的一种基于车体坐标系的局部栅格地图更新系统的结构示意图；
[0057]
图5是本技术一实施例的图4中栅格地图更新单元的结构示意图；
[0058]
图6是本技术一实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0059]
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
[0060]
本实施例提供一种基于车体坐标系的局部栅格地图更新方法，如附图1所示，该局部栅格地图更新方法包括如下步骤：
[0061]
s1：创建基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图，基于初始局部概率栅格地图的尺寸设定用于存储初始局部概率栅格地图数据的数组；其中，初始局部概率栅格地图与当前时刻的前一时刻对应；
[0062]
s2：将初始局部概率栅格地图数据存储在数组内，基于前一时刻数组内存储的初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图。
[0063]
需要说明的是,创建基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图，上述车体坐标系的初始局部概率栅格地图可以通过传感器采集的基于车体坐标系的坐标数据根据实际需求，按坐标参数数据和坐标数据内的标识等聚合分类，构成在局部的空间和亮度上离散化的地图图像。例如，上述创建的局部概率栅格地图包括但不限于通过创建自定义的车体坐标系，制定基于三角函数(如关于位置坐标和旋转角度的正弦和余弦)等空间变换关系的索引转换规则，设定传感器采集的车体目标数据在对应局部概率栅格地图上出现的频率数值，以及通过将建立的代表初始局部概率栅格地图数据的位置坐标数据存储在数组内，基于前一时刻数组内存储的初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图。其中，上述创建自定义的车体坐标系及其车体位置坐标也可以采用创建自定义颜色替换，通过基于自定义颜色表征的初始局部概率栅格地图索引数据，如表征初始局部概率栅格地图索引数据的行数据和列数据，以及每个栅格的属性数据及对应的标记等，在此不再赘述。
[0064]
可选的，在步骤s2中，将初始局部概率栅格地图数据存储在数组内，基于前一时刻数组内存储的初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图包括如下步骤：
[0065]
s21：基于初始局部栅格地图前一时刻的索引数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置；
[0066]
s22：基于当前时刻车体的相对位姿和存储在数组内的数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于当前时刻车体坐标系的位置；
[0067]
s23：基于当前时刻车体坐标系的位置获得当前时刻局部栅格地图的索引，并将前一时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率；
[0068]
s24：基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图。
[0069]
需要说明的是,基于传感器在车体坐标系下采集车体目标的位置坐标，将该车体坐标系下的位置坐标数据不限于采用固定定位、绝对定位和相对定位于初始局部概率栅格地图数据中车体目标的位置坐标建立映射关系，上述映射关系可以是基于数据计算的函数关系，也可以是基于不同时刻的车体目标的位置坐标数据与局部概率栅格地图上唯一对应的一个栅格的属性数据及对应的标记之间的映射关系，上述对应的标记可以作为对映射的唯一的栅格属性数据的校验。
[0070]
本技术通过相对定位的方法，建立车体坐标系与局部栅格地图的索引数据之间的映射关系，并将初始局部概率栅格地图数据存储在数组内。例如，可以设置相对定位的车体目标相对车体原来之前的坐标位置，通过在对应的局部概率栅格地图上向对应方向做指定的偏移，到达新的坐标位置，将原来之前的位置坐标存储在对应设立的数组中存档，且仍在标准文档流中，上述存储的不同时刻的车体目标坐标位置对时间上相邻和/或位置上相邻的车体目标坐标位置都具有独立性，相互之间不产生影响。基于存储的初始局部栅格地图前一时刻的索引数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置。
[0071]
在本技术的一种实施方式中，在不同时刻车体的相对位姿会随着时间、空间和自变关系(如旋转、缩放)发生变化，基于当前时刻车体的相对位姿和存储在数组内的相对偏移数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于当前时刻车体坐标系的位置。基于当前时刻车体坐标系的位置获得当前时刻局部栅格地图的索引，并将前一时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率。基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图。
[0072]
可选的，在步骤s24中，基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图包括：
[0073]
s241：将当前时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率；
[0074]
s242：将前一时刻局部栅格地图的概率设置为当前时刻目标栅格的概率；
[0075]
s243：基于当前时刻目标栅格的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图。
[0076]
需要说明的是，在本技术的实施方式中不限于通过如下方法步骤进行：
[0077]
首先通过上述建立的映射关系，将当前时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率；然后通过将原先之前的前一时刻局部栅格地图的概率值用当前时刻目标栅格的概率替换，即将前一时刻局部栅格地图的概率设置为当前时刻目标栅格的概率；最后基于当前时刻车体目标中目标栅格的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图。本技术基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图，上述转换和更新的计算过程保证了当前时刻局部概率栅格地图更新的精度，同时并未增加上述运算的时间复杂度，提升了局部栅格地图更新的效率。
[0078]
可选的，创建基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图，基于初始局部概率栅格地图的尺寸设定用于存储初始局部概率栅格地图数据的数组包括：
[0079]
创建m*n的初始局部概率栅格地图；
[0080]
建立数组v
xc
＝{cos(θ
rel
)*x0,cos(θ
rel
)*x1,
…
cos(θ
rel
)*x
m-1
}和
[0081]vxs
＝{sin(θ
rel
)*x0,sin(θ
rel
)*x1,
…
sin(θ
rel
)*x
m-1
}；以及
[0082]
数组v
yc
＝{cos(θ
rel
)*y0,cos(θ
rel
)*y1,
…
cos(θ
rel
)*y
n-1
}和
[0083]vys
＝{sin(θ
rel
)*y0,sin(θ
rel
)*y1,
…
sin(θ
rel
)*y
n-1
}；
[0084]
其中，θ
rel
表示相对车体的旋转夹角，x0…
x
m-1
表示m个x坐标；y0…
x
n-1
表示n个y坐标；v
xc
表示m个x坐标的余弦分量数组；v
xs
表示m个x坐标的正弦分量数组；v
yc
表示n个y坐标的余弦分量数组；v
ys
表示n个y坐标的正弦分量数组；m、n为不小于零的整数。
[0085]
需要说明的是，首先创建一个m*n的初始局部概率栅格地图，初始局部概率栅格地图的起始栅格对应车体坐标系中的坐标的原点或车体目标的初始坐标位置(x0,y0)，设初始局部概率栅格地图大小(cell个数)为m*n，其乘积也为所有的cell数目m*n，则对应的基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图的第一个栅格对应的数据为(cos(θ
rel
)*x0,sin(θ
rel
)*x0,cos(θ
rel
)*y0,sin(θ
rel
)*y0)，那么车体目标的初始坐标位置与基于车体坐标系的局部概率栅格地图的每个栅格一一对应，则车体坐标和栅格格点之间的迭代数据可以通过上述对应关系进行计算，并对应存储在上述建立的数组v
xc
、v
xs
、v
yc
和v
ys
中，在此不再赘述。
[0086]
可选的，基于初始局部栅格地图前一时刻的索引数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置包括：
[0087]
基于初始局部栅格地图前一时刻的索引数据(i
t-1
，j
t-1
)计算得到栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置(x
t-1
，y
t-1
),公式如下：
[0088]
x
t-1
＝r*i
t-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0089]yt-1
＝r*j
t-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0090]
其中，t为当前时刻，t-1为前一时刻，t≥1，r为栅格地图一格的长度，i
t-1
为索引x方向的索引编码数据，j
t-1
为索引y方向的索引编码数据。
[0091]
需要说明的是，如果前一时刻从初始时刻开始，则t＝1时刻对应的索引数据(i0，j0)，按上式(1)和(2)可计算得到栅格地图上目标栅格相对于前一时刻(即t＝1时刻)车体坐标系的位置(x0，y0)。上述r还可以设为栅格地图一格斜对角边的长度，也可为局部栅格地图前一时刻的索引数据(i
t-1
，j
t-1
)与栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置(x
t-1
，y
t-1
)的映射参数(如变换比例)。其中，i
t-1
为索引沿x方向的索引编码数据，j
t-1
为索引沿y方向的索引编码数据。其中，还可以对目标栅格上对应的索引数据进行标记或编码，用于验证上述索引数据映射车体坐标系的位置的准确性后的编码和标记。
[0092]
可选的，基于当前时刻车体的相对位姿和存储在数组内的数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于当前时刻车体坐标系的位置包括：
[0093]
基于当前时刻车体的相对位姿(x
rel
，x
rel
，θ
rel
)和存储在数组v
xc
、v
xs
、v
yc
和v
ys
内的数据计算得到栅格地图上目标栅格相对于当前时刻在车体坐标系的位置(x
t
，y
t
),公式如下：
[0094]
x
t
＝v
xc
(i
t-1
)
‑ꢀvxs
(i
t-1
)+ x
rel
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0095]yt
＝v
yc
(i
t-1
)+ v
ys
(i
t-1
)+ y
rel
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0096]
其中，v
xc
、v
xs
、v
yc
和v
ys
为对应的存储栅格地图数据的数组；x
rel
为相对车体的x坐标；y
rel
为相对车体的y坐标。
[0097]
需要说明的是，上述t-1时刻至t时刻的车体坐标系的位置x
t
相对于车体坐标系的前一位置x
t-1
的变化量为δx，则δx＝v
xc
(i
t-1
)-v
xs
(i
t-1
)；同样上述t-1时刻至t时刻的车体坐标系的位置y
t
相对于车体坐标系的前一位置y
t-1
的变化量为δy，则δy＝v
yc
(i
t-1
)+v
ys
(i
t-1
)；由此可知基于当前时刻车体的相对位姿(x
rel
，x
rel
，θ
rel
)和存储在数组v
xc
、v
xs
、v
yc
和v
ys
内的数据计算得到栅格地图上目标栅格相对于当前时刻在车体坐标系的位置(x
t
，y
t
)的计算如上式(1)和(2)所示，在此不再赘述。
[0098]
可选的，基于当前时刻车体坐标系的位置获得当前时刻局部栅格地图的索引，并将前一时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率包括：
[0099]
基于当前时刻车体坐标系的位置(x
t
，y
t
)计算得到当前时刻局部栅格地图的索引数据(i
t
，j
t
)，并将前一时刻局部栅格地图的索引(i
t-1
，j
t-1
)对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率p
i-1,j-1
。
[0100]
需要说明的是，根据上式(1)和(2)基于当前时刻车体坐标系的位置(x
t
，y
t
)计算得到当前时刻局部栅格地图的索引数据(i
t
，j
t
)。根据当前时刻局部栅格地图的索引数据(i
t
，j
t
)，计算得到当前时刻局部栅格地图的索引对应的概率值。与此同时，将前一时刻局部栅格地图的索引(i
t-1
，j
t-1
)对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率p
i-1,j-1
。最后基于前一时刻局部栅格地图的概率p
i-1,j-1
更新当前时刻的局部概率栅格地图。具体为，将当前时刻局部栅格地图的索引(i
t
，j
t
)对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率p
i-1,j-1
；将前一时刻局部栅格地图的概率p
i-1,j-1
设置为当前时刻目标栅格的概率p
i,j
；基于当前时刻目标栅格的概率p
i,j
更新当前时刻的局部概率栅格地图。
[0101]
本技术还提供一种基于车体坐标系的局部栅格地图更新系统，该局部栅格地图更新系统400包括：
[0102]
数组创建单元410，用于创建基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图，基于初始局部概率栅格地图的尺寸设定用于存储初始局部概率栅格地图数据的数组；其中，初始局部概率栅格地图与当前时刻的前一时刻对应；
[0103]
栅格地图更新单元420，用于将初始局部概率栅格地图数据存储在数组内，基于前一时刻数组内存储的初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图。
[0104]
需要说明的是，上述基于局部栅格地图更新系统400的数组创建单元410和栅格地图更新单元420的运行可以参照上文阐述的基于车体坐标系的局部栅格地图更新方法的内容阐述，在此不再赘述。
[0105]
可选的，栅格地图更新单元420包括：
[0106]
位置获取模块421，用于基于初始局部栅格地图前一时刻的索引数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置；
[0107]
位置转换模块422，用于基于当前时刻车体的相对位姿和存储在数组内的数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于当前时刻车体坐标系的位置；
[0108]
概率计算模块423，用于基于当前时刻车体坐标系的位置获得当前时刻局部栅格地图的索引，并将前一时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率；
[0109]
地图更新模块424，用于基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部
概率栅格地图。
[0110]
需要说明的是，上述基于栅格地图更新单元420的位置获取模块421、位置转换模块422、概率计算模块423和地图更新模块424的运行可以参照上文阐述的基于车体坐标系的局部栅格地图更新方法的内容阐述，在此不再赘述。
[0111]
本技术还提供一种电子设备500，该电子设备500包括：
[0112]
存储器510，用于存储非暂时性计算机可读指令530；以及
[0113]
处理器520，用于运行计算机可读指令530，使得计算机可读指令530被处理器520执行时实现上述的基于车体坐标系的局部栅格地图更新方法。
[0114]
本技术还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括计算机指令，当计算机指令在设备上运行时，使得设备执行上述的基于车体坐标系的局部栅格地图更新方法。
[0115]
需要说明的是，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0116]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0117]
应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0118]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例的方法所包括的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0119]
此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模
块既可以一部分采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0120]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
[0121]
以上，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本技术技术方案内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单的修改、等同变化与修饰,均仍属于本技术技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种基于车体坐标系的局部栅格地图更新方法，其特征在于，包括：创建基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图，基于所述初始局部概率栅格地图的尺寸设定用于存储初始局部概率栅格地图数据的数组；其中，所述初始局部概率栅格地图与当前时刻的前一时刻对应；将所述初始局部概率栅格地图数据存储在所述数组内，基于前一时刻所述数组内存储的所述初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述初始局部概率栅格地图数据存储在所述数组内，基于前一时刻所述数组内存储的所述初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图包括：基于所述初始局部栅格地图前一时刻的索引数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置；基于当前时刻车体的相对位姿和存储在所述数组内的数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于当前时刻车体坐标系的位置；基于当前时刻车体坐标系的位置获得当前时刻局部栅格地图的索引，并将前一时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率；基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图包括：将当前时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率；将前一时刻局部栅格地图的概率设置为当前时刻目标栅格的概率；基于当前时刻目标栅格的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述创建基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图，基于所述初始局部概率栅格地图的尺寸设定用于存储初始局部概率栅格地图数据的数组包括：创建m*n的初始局部概率栅格地图；建立数组v
xc
＝{cos(θ
rel
)*x0,cos(θ
rel
)*x1,
…
cos(θ
rel
)*x
m-1
}和v
xs
＝{sin(θ
rel
)*x0,sin(θ
rel
)*x1,
…
sin(θ
rel
)*x
m-1
}；以及数组v
yc
＝{cos(θ
rel
)*y0,cos(θ
rel
)*y1,
…
cos(θ
rel
)*y
n-1
}和v
ys
＝{sin(θ
rel
)*y0,sin(θ
rel
)*y1,
…
sin(θ
rel
)*y
n-1
}；其中，θ
rel
表示相对车体的旋转夹角，x0…
x
m-1
表示m个x坐标；y0…
x
n-1
表示n个y坐标；v
xc
表示m个x坐标的余弦分量数组；v
xs
表示m个x坐标的正弦分量数组；v
yc
表示n个y坐标的余弦分量数组；v
ys
表示n个y坐标的正弦分量数组；m、n为不小于零的整数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述初始局部栅格地图前一时刻的索引数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置包括：基于初始局部栅格地图前一时刻的索引数据(i
t-1
，j
t-1
)计算得到栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置(x
t-1
，y
t-1
),公式如下：x
t-1
＝r* i
t-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
y
t-1
＝ r* j
t-1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，t为当前时刻，t-1为前一时刻，t≥1，r为栅格地图一格的长度，i
t-1
为索引x方向的索引编码数据，j
t-1
为索引y方向的索引编码数据。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于当前时刻车体的相对位姿和存储在所述数组内的数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于当前时刻车体坐标系的位置包括：基于当前时刻车体的相对位姿(x
rel
，x
rel
，θ
rel
)和存储在所述数组v
xc
、v
xs
、v
yc
和v
ys
内的数据计算得到栅格地图上目标栅格相对于当前时刻在车体坐标系的位置(x
t
，y
t
),公式如下：x
t
＝v
xc
(i
t-1
)
‑ꢀvxs
(i
t-1
)+ x
rel
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)y
t
＝v
yc
(i
t-1
)+ v
ys
(i
t-1
)+ y
rel
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)其中，v
xc
、v
xs
、v
yc
和v
ys
为对应的存储栅格地图数据的数组；x
rel
为相对车体的x坐标；y
rel
为相对车体的y坐标。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于当前时刻车体坐标系的位置获得当前时刻局部栅格地图的索引，并将前一时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率包括：基于当前时刻车体坐标系的位置(x
t
，y
t
)计算得到当前时刻局部栅格地图的索引数据(i
t
，j
t
)，并将前一时刻局部栅格地图的索引(i
t-1
，j
t-1
)对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率p
i-1,j-1
。8.一种基于车体坐标系的局部栅格地图更新系统，其特征在于，包括：数组创建单元，用于创建基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图，基于所述初始局部概率栅格地图的尺寸设定用于存储初始局部概率栅格地图数据的数组；其中，所述初始局部概率栅格地图与当前时刻的前一时刻对应；栅格地图更新单元，用于将所述初始局部概率栅格地图数据存储在所述数组内，基于前一时刻所述数组内存储的所述初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图。9.根据权利要求8所述的栅格地图更新系统，其特征在于，所述栅格地图更新单元包括：位置获取模块，用于基于所述初始局部栅格地图前一时刻的索引数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于前一时刻车体坐标系的位置；位置转换模块，用于基于当前时刻车体的相对位姿和存储在所述数组内的数据获得当前时刻局部栅格地图上目标栅格相对于当前时刻车体坐标系的位置；概率计算模块，用于基于当前时刻车体坐标系的位置获得当前时刻局部栅格地图的索引，并将前一时刻局部栅格地图的索引对应的概率值设置为前一时刻局部栅格地图的概率；地图更新模块，用于基于前一时刻局部栅格地图的概率更新当前时刻的局部概率栅格地图。10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储非暂时性计算机可读指令；以及
处理器，用于运行所述计算机可读指令，使得所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机指令，当所述计算机指令在设备上运行时，使得所述设备执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结
一种基于车体坐标系的局部栅格地图更新方法、系统、设备及介质，该方法包括：创建基于车体坐标系的初始局部概率栅格地图，基于初始局部概率栅格地图的尺寸设定用于存储初始局部概率栅格地图数据的数组；初始局部概率栅格地图与当前时刻的前一时刻对应；将初始局部概率栅格地图数据存储在数组内，基于前一时刻数组内存储的初始局部概率栅格地图数据和当前时刻车体的相对位姿，将前一时刻的初始局部概率栅格地图更新为当前时刻的局部概率栅格地图。本申请通过建立与概率栅格地图尺寸对应的存储栅格地图数据和车体的相对位姿的数组，将前一时刻的概率栅格地图根据相对位姿转化至当前时刻，在满足精度的情况下，提高了局部栅格地图更新的效率。格地图更新的效率。格地图更新的效率。


技术研发人员：彭伟 王文爽 赵天坤
受保护的技术使用者：合众新能源汽车股份有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/8/1