本部分中提供的信息是出于總體上呈現本公開的上下文的目的。目前署名的發明人的工作，在本部分中描述的程度上，以及在提交時可能沒有以其他方式被認定為現有技術的描述的方面，既不明確地也不隱含地被承認為針對本公開的現有技術。本公開總體上涉及檢測車輛位置，并且更具體地，涉及檢測堆疊道路上的車輛位置。

背景技術：

1、堆疊的道路在美國普遍存在。這種道路通常存在于高速公路和快速公路中及其周圍，以允許車輛在多個方向上行駛，而不需要車輛在交叉路口處停止。例如，具有在北和南方向上延伸的車道的高速公路可以穿過具有在東和西方向上延伸的車道的道路或另一高速公路。為了防止交通停止在任何道路上，北行車道和南行車道可以在東行車道和西行車道上方或下方延伸。可以理解，在高速公路的路線上，許多道路和/或高速公路可能需要在彼此上方或下方布線以允許連續的交通流。

2、對于在兩個交叉道路之間行駛的車輛，也可以存在堆疊的道路。在上面提供的示例中，如果車輛希望從北行車道移動到東行車道，則車輛不會停止以允許車輛從北行車道拐彎(turn?off)并進入東行車道。相反，車輛采取在北行陸地和東行車道之間延伸的出口/入口坡道。出口/入口坡道允許車輛從一條道路改變到另一條道路而不必停止。然而，在這樣做時，車輛通常需要改變高度，因為一條道路可能在另一條道路上方或下方。

3、常規車輛容易在堆疊的高速公路上導航，其中駕駛員受到訓練并且理解如何在各種高架和/或堆疊的道路之間導航。然而，對于自主駕駛的車輛，確定車輛的精確位置以及關于車輛正在行駛的道路的知識對于確保車輛繼續沿著其預期路徑行駛并且可以到達其預期目的地是至關重要的。例如，如果與自主駕駛的車輛相關聯的控制器認為車輛正在三條堆疊的高速公路中的第三條高速公路上行駛，但是車輛實際上正在三條堆疊的高速公路中的第二條高速公路上行駛，則控制器可能導致車輛進行不正確的轉彎，這可能導致車輛在錯誤的方向上行駛和/或遇到特定車輛可能無法導航的障礙物。即，如果控制器不知道車輛在三條堆疊公路中的第二條公路上，并且車輛恰好是具有駕駛室和箱式拖車的運送卡車，則當第二堆疊公路穿過第三堆疊公路時，控制器可能不知道箱式拖車不能適合在第三堆疊公路下方。因此，精確地知道車輛正在行駛的道路的這種誤差可能導致車輛和/或車輛正在行駛的堆疊高速公路的損壞。

4、可以通過為自主駕駛的車輛配備三軸加速度計和三軸陀螺儀傳感器來確定自主車輛的位置。然而，這種傳感器不容易在常規車輛上找到，并且進一步復雜且昂貴。一種確定堆疊道路上的車輛位置的更具成本效益的方法包括將車輪里程計與距離單位進行比較以計算道路坡度。雖然該方法降低了與提供具有三軸加速度計和三軸陀螺儀傳感器的車輛相關聯的成本，但是所得到的數據不如傳感器數據可靠。因此，需要能夠準確地確定車輛在堆疊高速公路上的位置，以不僅提高自主駕駛車輛在這種道路上導航的能力，而且還幫助常規車輛知道車輛的確切位置以警告駕駛員潛在危險(即，低橋或堆疊高速公路)和/或經由導航系統提供準確信息。

技術實現思路

1、在一個配置中，提供了一種系統，其包括數據處理硬件和與數據處理硬件通信的存儲器硬件，存儲器硬件存儲指令，當在數據處理硬件上執行指令時，使數據處理硬件執行包括以下的操作：將蜂窩范圍數據、氣壓傳感器數據、gnss數據和汽車慣性數據輸入到卡爾曼濾波器中，以及基于蜂窩范圍數據、氣壓傳感器數據、gnss數據和汽車慣性數據從卡爾曼濾波器輸出車輛的高程(elevation)距離的估計。

2、該系統可以包括以下可選特征中的一個或多個。例如，系統可以包括與車輛相關聯的氣壓傳感器。氣壓傳感器可以與數據處理硬件通信，并且可以向數據處理硬件提供氣壓傳感器數據，氣壓傳感器數據指示車輛的高程。

3、在一個配置中，汽車慣性數據可包含俯仰、滾轉和偏航中的至少一個。

4、將蜂窩范圍數據、氣壓傳感器數據、gnss數據和汽車慣性數據輸入到卡爾曼濾波器中可以包括輸入在道路的預定段內行駛的車輛的蜂窩范圍數據、氣壓傳感器數據、gnss數據和汽車慣性數據。卡爾曼濾波器可以將車輛輸出的高程距離的估計與卡爾曼濾波器針對在道路的預定段內行駛的其他車輛輸出的高程距離的其他估計進行比較。該比較可以被提供給卡爾曼濾波器以細化卡爾曼濾波器。最后，可以基于比較來更新地圖數據庫。

5、在另一配置中，提供了一種系統，該系統包括數據處理硬件和與數據處理硬件通信的存儲器硬件，存儲器硬件存儲指令，該指令當在數據處理硬件上執行時使數據處理硬件執行操作，該操作包括：向卡爾曼濾波器提供多個輸入，該輸入與車輛在道路的預定路段上的位置相關，基于多個輸入使用卡爾曼濾波器估計車輛在道路的預定路段上的高程，將在道路的預定路段上行駛的多個其他車輛的多個估計的車輛高程提供給卡爾曼濾波器，將車輛的高程估計與多個其他車輛的多個估計的車輛高程進行比較，并基于比較來細化卡爾曼濾波器。

6、該系統可以包括以下可選特征中的一個或多個。例如，卡爾曼濾波器的多個輸入中的一個可以是蜂窩范圍數據、氣壓傳感器數據、gnss數據和/或汽車慣性數據。汽車慣性數據可包含俯仰、滾轉和偏航中的至少一個。

7、在一個配置中，可以基于比較來更新地圖數據庫。

8、在又一個配置中，提供了一種系統，其包括數據處理硬件和與數據處理硬件通信的存儲器硬件，存儲器硬件存儲指令，其當在數據處理硬件上執行指令時，使數據處理硬件執行操作，該操作包括：將蜂窩范圍數據、氣壓傳感器數據、gnss數據和汽車慣性數據輸入到卡爾曼濾波器中，基于蜂窩范圍數據、氣壓傳感器數據、gnss數據和汽車慣性數據使用卡爾曼濾波器估計車輛在道路的預定段上的高程，將在道路的預定路段上行駛的多個其他車輛的多個估計的車輛高程提供給卡爾曼濾波器，將車輛的高程估計與多個其他車輛的多個估計的車輛高程進行比較，并基于比較來細化卡爾曼濾波器。

9、該系統可以包括以下可選特征中的一個或多個。例如，汽車慣性數據可包括俯仰、滾轉和偏航中的至少一個。

10、在一個配置中，可以基于比較來更新地圖數據庫。

11、可以將多個其他車輛的估計車輛高程與道路的預定段匹配。將多個其他車輛的估計車輛高程與道路的預定段匹配可以包括使用馬爾可夫模型。

技術特征：

1.一種系統，包括：

2.根據權利要求1所述的系統，還包括與所述車輛相關聯的氣壓傳感器。

3.根據權利要求2所述的系統，其中所述氣壓傳感器與所述數據處理硬件通信，并且向所述數據處理硬件提供所述氣壓傳感器數據，所述氣壓傳感器數據指示所述車輛的海拔高度。

4.根據權利要求1所述的系統，其中所述汽車慣性數據包含俯仰、滾轉和偏航中的至少一個。

5.根據權利要求1所述的系統，其中將所述蜂窩范圍數據、氣壓傳感器數據、gnss數據和汽車慣性數據輸入到所述卡爾曼濾波器中包括輸入在道路的預定段內行駛的車輛的蜂窩范圍數據、氣壓傳感器數據、gnss數據和汽車慣性數據。

6.根據權利要求5所述的系統，還包括將由所述卡爾曼濾波器輸出的車輛的高程距離的估計與由所述卡爾曼濾波器輸出的針對在道路的預定路段內行駛的其他車輛的高程距離的其他估計進行比較。

7.根據權利要求6所述的系統，還包括將該比較提供給所述卡爾曼濾波器。

8.根據權利要求7所述的系統，還包括基于該比較來細化所述卡爾曼濾波器。

9.根據權利要求6所述的系統，還包括基于該比較來更新地圖數據庫。

10.一種包含根據權利要求1所述的系統的車輛。

技術總結
一種系統包括數據處理硬件和與數據處理硬件通信的存儲器硬件，存儲器硬件存儲指令，當在數據處理硬件上執行這些指令時，使數據處理硬件執行操作，該操作包括將蜂窩范圍數據、氣壓傳感器數據、GNSS數據和汽車慣性數據輸入卡爾曼濾波器，并基于蜂窩范圍數據、氣壓傳感器數據、GNSS數據和汽車慣性數據從卡爾曼濾波器輸出車輛的高程距離的估計。

技術研發人員：G·門塔,C·L·海,I·M·蘇爾蒂,J·K·敦迪加拉,G·塔瓦爾,A·利平斯基,T·L·錢尼
受保護的技術使用者：通用汽車環球科技運作有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28