用于精确定位的传感器融合制造技术

本发明专利技术涉及用于精确定位的传感器融合。为了在给定地图中精确地定位车辆以进行自主驾驶，车辆需要准确地将传感器感知环境与地图信息进行比较。为了实现定位，车辆可以将从多个车载传感器接收的信息与GPS和地图数据相结合地使用。本文描述的示例性实施方式涉及即使在传感器故障期间也通过原始数据融合技术来维持自主车辆的传感器测量的准确性，并且如果任何传感器故障，则通过基于历史信息和统计方法的预测技术来重新填充数据。

【技术实现步骤摘要】
用于精确定位的传感器融合
本公开总体上涉及自主车辆，并且更具体地涉及使用多个传感器进行自主驾驶的地面车辆定位。
技术介绍
定位是针对点对点导航和控制在给定地图中识别地面车辆的位置的过程。定位是从点A到点B自动驾驶车辆的关键方面之一。此外，这样的技术被用于若干其他应用中。在操作者或驾驶员驾驶的车辆中，定位用于向操作者或驾驶员提供分路段方向。驾驶员/操作者驾驶的车辆中用于定位的精度要求不像自主车辆的精度要求那样高，因为驾驶员或操作者可以通过他们对环境的感知的附加信息来补偿误差。因此，例如，基于全球定位系统(GPS)的定位足以使驾驶员/操作者将车辆从点A驾驶到点B。然而，在自主车辆的情况下，所需的定位精度可以小到3～10厘米。由于GPS传感器通常具有1～3米之间的精度，有时宽达10～50米，因此不能仅依赖于其用于自主驾驶应用。因此，需要车载传感器感知环境并检测周围数据，以与GPS和地图数据一起实现3～10厘米的位置精度。相关技术实现利用诸如激光器、相机或雷达的多个车载传感器结合GPS和地图数据来估计用于自主驾驶的车辆定位。组合多个传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于具有多个传感器的自主车辆的方法，该方法包括：/n针对在所述多个传感器中的至少一个传感器中发生的故障：/n从所述多个传感器中的工作传感器获得第一传感器数据点；/n从历史数据库获得第二传感器数据点；/n基于在比较所述第一传感器数据点和所述第二传感器数据点时应用的误差校正过程来进行丢失传感器数据点的预测；/n对所述丢失传感器数据点和所述第一传感器数据点进行加权；以及/n将加权的丢失传感器点和所述第一传感器数据点应用于所述自主车辆的自主车辆功能的定位。/n

【技术特征摘要】
20190214 US 16/276,4831.一种用于具有多个传感器的自主车辆的方法，该方法包括：
针对在所述多个传感器中的至少一个传感器中发生的故障：
从所述多个传感器中的工作传感器获得第一传感器数据点；
从历史数据库获得第二传感器数据点；
基于在比较所述第一传感器数据点和所述第二传感器数据点时应用的误差校正过程来进行丢失传感器数据点的预测；
对所述丢失传感器数据点和所述第一传感器数据点进行加权；以及
将加权的丢失传感器点和所述第一传感器数据点应用于所述自主车辆的自主车辆功能的定位。


2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
针对所述多个传感器未发生故障：
向所述历史数据库发送所述多个传感器的用于相关联的时间戳的传感器数据点；
对所述传感器数据点进行加权；以及
将加权的传感器数据点应用于所述自主车辆的自主车辆功能的定位。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述自主车辆外部的装置中管理所述历史数据库，所述历史数据库包括根据多个自主车辆的传感器数据进行记录的多个位置的相机传感器数据点和LIDAR传感器数据点的历史数据。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，进行所述丢失传感器数据点的预测包括：
根据相对于所述自主车辆的方位和位置的局部坐标来平移从所述历史数据库接收到的第二传感器数据点；
基于与误差协方差内的经平移的第二传感器数据点相关联的地标对象来生成所述丢失传感器数据点的预测；以及
提供将具有最低误差协方差的所述丢失传感器数据点作为所述丢失传感器数据点的预测。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述丢失传感器数据点和所述第一传感器数据点的加权基于地图匹配过程。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述地图匹配过程包括：
将所述丢失传感器数据点和所述第一传感器数据点匹配到与所述历史数据库中的地标相对应的关联点；
对于与所述历史数据库中的地标相对应的点中的与相机点和LIDAR点相对应的匹配点，分配第一权重；
对于与所述历史数据库中的地标相对应的点中的仅与相机点相对应的匹配点，分配小于所述第一权重的第二权重；
对于与所述历史数据库中的地标相对应的点中的仅与LIDAR点相对应的匹配点，分配小于所述第二权重的第三权重。


7.一种非瞬态计算机可读存储介质，其存储用于具有多个传感器的自主车辆的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
针对在所述多个传感器中的至少一个传感器中发生的故障：
从所述多个传感器中的工作传感器获得第一传感器数据点；
从历史数据库获得第二传感器数据点；
基于在比较所述第一传感器数据点和所述第二传感器数据点时应用的误差校正过程来进行丢失传感器数据点的预测；
对所述丢失传感器数据点和所述第一传感器数据点进行加权；以及
将加权的丢失传感器点和所述第一传感器数据点应用于所述自主车辆的自主车辆功能的定位。


8.根据权利要求7所述的非瞬态计算机可读存储介质，所述步骤还包括：
针对所述多个传感器未发生故障：
向所述历史数据库发送所述多个传感器的用于相关联的时间戳的传感器数据点；
对所述传感器数据点进行加权；以及
将加权的传感器数据点应用于所述自主车辆的自主车辆功能的定位。


9.根据权利要求7所述的非瞬态计算机可读存储介质，其中，在所述自主车辆外部的装置中管理所述历史数据库，所述历史数据库包括根据多个自主车辆的传感器数据进行记录的多个位置的相机传感器数据点和LIDAR传感器数据点的历史数据。

【专利技术属性】
技术研发人员：阿克沙伊·戈卡莱，横山笃，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP