用于自主驾驶卡车的基于两个惯性测量单元和GPS的定位系统技术方案

在一个实施例中，一种操作自主驾驶卡车的方法包括在自主驾驶卡车的规划模块处接收来自第一惯性测量单元、第一全球定位系统、第二惯性测量单元和第二全球定位系统的位置数据。第一惯性测量单元和第一全球定位系统被附接到自主驾驶卡车的驾驶室，以及第二惯性测量单元和第二全球定位系统被附接到自主驾驶卡车的车身结构，其中车身结构远离驾驶室延伸。方法还包括在自主驾驶卡车的控制模块处从第二惯性测量单元和第二全球定位系统接收位置数据，以及在规划和控制模块处基于接收的位置数据控制自主驾驶卡车。

【技术实现步骤摘要】
用于自主驾驶卡车的基于两个惯性测量单元和GPS的定位系统
本公开的实施例总体上涉及操作自主车辆。更具体而言，本公开的实施例涉及操作自主驾驶卡车。
技术介绍
以自主模式(例如，无人驾驶)操作的车辆可以减轻乘坐者，尤其是驾驶员的一些驾驶相关责任。当在自主模式下操作时，车辆可以使用车载传感器导航到各种位置，从而允许车辆以最小的人为交互或者在一些情况下没有任何乘客的情况下行驶。运动计划和控制是自主驾驶中的关键操作。然而，传统的运动规划操作主要根据给定路径的曲率和速度估计完成给定路径的难度，而不考虑不同类型车辆的特征的差异。相同的运动规划和控制应用于所有类型的车辆，这在某些情况下可能不是精确和平滑的。诸如卡车的车辆具有非常强的悬挂系统，其与客车的悬挂系统非常不同。在一种情况下，诸如惯性测量单元和全球定位系统的传感器可以安装在卡车的驾驶室上。然而，由于卡车的强悬挂，卡车的驾驶室可能相对于卡车的车身不期望地滚动和/或俯仰，尤其是当在道路上突然转弯或从相对高的速度突然停止时。在这种情况下，驾驶室上的传感器可能提供可能与需要控制(例如，在转弯操作期间)的卡车的车身的位置/定位不精确地一致的位置数据。例如，当卡车向右转弯时，驾驶室可能向左侧摆动，但卡车的车身在车道的中间。如果惯性测量单元和全球定位系统安装在驾驶室上，则自主驾驶系统将认为卡车具有向左的误差，并将其校正到可能不期望的相反方式。
技术实现思路
在第一方面中，本公开提供了一种用于操作自主驾驶卡车的计算机实现的方法，所述方法包括：>基于从第一惯性测量单元(IMU)和第一全球定位系统(GPS)单元接收的传感器数据生成第一位置数据，其中所述第一IMU和所述第一GPS单元安装在所述自主驾驶卡车的第一位置上；基于从第二IMU和第二GPS单元接收的传感器数据生成第二位置数据，其中所述第二IMU和所述第二GPS单元安装在所述自主驾驶卡车的第二位置上；基于所述第一位置数据和所述第二位置数据规划轨迹，生成规划和控制数据；以及根据所述轨迹控制所述自主驾驶卡车，包括根据所述第二位置数据基于所述规划和控制数据发出控制命令。在第二方面中，本公开提供了一种非暂时性机器可读介质，其中存储有指令，当由处理器执行时，所述指令使所述处理器执行如第一方面所述的操作。在第三方面中，本公开提供了一种数据处理系统，包括：处理器；以及耦合到所述处理器以存储指令的存储器，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行如第一方面所述的操作。附图说明本公开的实施例通过示例的方式示出并且不限于附图中的图，在附图中相同的附图标记表示相似的元件。图1是示出根据一个实施例的联网系统的框图。图2是示出根据一个实施例的自主车辆的示例的框图。图3A-3B是示出根据一个实施例的与自主车辆一起使用的感知和规划系统的示例的框图。图4A是根据一个实施例的具有一组IMU和GPS的自主驾驶卡车的侧视图。图4B是图4A所示的具有一组IMU和GPS的自主驾驶卡车的俯视图。图5是根据一个实施例的从一组IMU/GPS单元接收位置数据的定位模块的框图。图6是根据一个实施例的操作自主驾驶卡车的过程的流程图。图7是示出根据一个实施例的数据处理系统的框图。具体实施方式将参考以下讨论的细节描述本公开的各个实施例和方面，并且附图将示出各个实施例。以下描述和附图是本公开的说明并且不应被解释为限制本公开。描述了许多具体细节以提供对本公开的各种实施例的全面理解。然而，在某些情况下，为了提供对本公开的实施例的简要讨论，没有描述公知或常规的细节。说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性可包括在本公开的至少一个实施例中。在说明书中的各个地方出现的短语“在一个实施例中”不一定都指同一实施例。根据一些实施例，一种用于操作自主驾驶卡车的计算机实现的方法包括在自主驾驶卡车的规划模块处接收来自第一惯性测量单元、第一全球定位系统、第二惯性测量单元和第二全球定位系统的位置数据。第一惯性测量单元和第一全球定位系统被附接到自主驾驶卡车的驾驶室，以及第二惯性测量单元和第二全球定位系统被附接到自主驾驶卡车的车身结构，其中车身结构远离驾驶室延伸。方法还包括在自主驾驶卡车的控制模块处从第二惯性测量单元和第二全球定位系统接收位置数据，以及在规划和控制模块处基于接收的位置数据控制自主驾驶卡车。根据本专利技术的一个实施例，基于从安装在自主驾驶卡车的第一位置上的第一惯性测量单元(IMU)和第一全球定位系统(GPS)单元获得的传感器数据生成第一位置数据。基于从安装在自主驾驶卡车上的第二位置上的第二IMU和第二GPS单元获得的传感器数据生成第二位置数据。第一位置和第二位置不同。基于第一位置数据和第二位置数据规划轨迹。结果生成表示轨迹的规划和控制数据。根据轨迹控制自主驾驶卡车，包括基于规划和控制数据以及进一步根据第二位置数据发出各种控制命令(例如，油门、制动、转向控制命令)。在一个实施例中，第一IMU和第一GPS单元被附接到卡车的驾驶室，并且第二IMU和第二GPS单元被附接到卡车的车身结构。具体地，例如，第一IMU和第一GPS单元安装在驾驶室的顶部上，而第二IMU和第二GPS单元安装在卡车的基础平台上。执行感知过程以基于从诸如LIDAR设备、相机和/或RADAR设备的各种传感器获得的传感器数据感知卡车周围的驾驶环境，包括感知一个或多个障碍物。对于障碍物中的每一个，基于基于第一IMU和第一GPS单元的第一位置数据确定障碍物相对于卡车的相对位置。根据障碍物的位置而生成轨迹。图1是示出根据本公开的一个实施例的自主车辆网络配置的框图。参考图1，网络配置100包括自主车辆101(例如，将在下面更详细描述的自主驾驶卡车)，其可以通过网络102通信地耦合到一个或多个服务器103-104。尽管示出一个自主车辆，但是多个自主车辆可以彼此耦合和/或通过网络102耦合到服务器103-104。网络102可以是任何类型的网络，诸如局域网(LAN)、诸如因特网的广域网(WAN)、蜂窝网络、卫星网络、或其组合，有线或无线网络。服务器103-104可以是任何类型的服务器或服务器群集，诸如Web或云服务器、应用服务器、后端服务器或其组合。服务器103-104可以是数据分析服务器、内容服务器、交通信息服务器、地图和兴趣点(MPOI)服务器或位置服务器等。自主车辆指的是能够被配置为处于自主模式的车辆，在自主模式中，车辆在驾驶员很少或没有输入的情况下导航通过环境。这种自主车辆可包括具有一个或多个传感器的传感器系统，传感器被配置为检测关于车辆运行的环境的信息。车辆及其相关联的控制器使用检测的信息导航通过环境。自主车辆101可以以手动模式、全自主模式或部分自主模式操作。在一个实施例中，自主车辆101包括但不限于感知和规划系统110、车辆控制系统111、无线通信系统112、用户接口系统113、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作自主驾驶卡车的计算机实现的方法，所述方法包括：/n基于从第一惯性测量单元(IMU)和第一全球定位系统(GPS)单元接收的传感器数据生成第一位置数据，其中所述第一IMU和所述第一GPS单元安装在所述自主驾驶卡车的第一位置上；/n基于从第二IMU和第二GPS单元接收的传感器数据生成第二位置数据，其中所述第二IMU和所述第二GPS单元安装在所述自主驾驶卡车的第二位置上；/n基于所述第一位置数据和所述第二位置数据规划轨迹，生成规划和控制数据；以及/n根据所述轨迹控制所述自主驾驶卡车，包括根据所述第二位置数据基于所述规划和控制数据发出控制命令。/n

【技术特征摘要】
20190228 US 16/289,1171.一种用于操作自主驾驶卡车的计算机实现的方法，所述方法包括：
基于从第一惯性测量单元(IMU)和第一全球定位系统(GPS)单元接收的传感器数据生成第一位置数据，其中所述第一IMU和所述第一GPS单元安装在所述自主驾驶卡车的第一位置上；
基于从第二IMU和第二GPS单元接收的传感器数据生成第二位置数据，其中所述第二IMU和所述第二GPS单元安装在所述自主驾驶卡车的第二位置上；
基于所述第一位置数据和所述第二位置数据规划轨迹，生成规划和控制数据；以及
根据所述轨迹控制所述自主驾驶卡车，包括根据所述第二位置数据基于所述规划和控制数据发出控制命令。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一IMU和所述第一GPS单元被附接到所述自主驾驶卡车的驾驶室，以及其中所述第二IMU和所述第二GPS单元被附接到所述自主驾驶卡车的车身结构。


3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一IMU和所述第一GPS单元被附接到所述自主驾驶卡车的所述驾驶室的顶部，以及其中所述第二IMU和所述第二GPS单元被附接到所述自主驾驶卡车的基础平台。


4.如权利要求1所述的方法，还包括：
基于从LIDAR设备和一个或多个相机获得的传感器数据感知所述自主驾驶卡车周围的驾驶环境，包括感知一个或多个障碍物；以及
根据基于所述第一IMU和所述第一GPS单元确定的所述第一位置数据确定所述障碍物中的每一个相对于所述自主驾驶卡车的相对位置，其中基于所述障碍物的所述相对位置生成所述轨迹。


5.如权利要求1所述的方法，还包括：
基于与所述第一IMU和所述第一GPS单元相关联的所述第一位置数据形成所述驾驶室的第一掩蔽；
基于与所述第二IMU和所述第二GPS单元相关联的所述第二位置数据形成所述车身结构的第二掩蔽；以及
组合所述第一掩蔽和所述第二掩蔽以生成所述自主驾驶卡车的最终掩蔽，其中所述最终掩蔽被用于在感知期间将所述自主驾驶卡车作为障碍物移除。


6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一GPS单元在所述自主驾驶卡车上被定位为高于所述第一IMU。


7.如权利要求1所述的方法，还包括基于基于所述第二IMU和所述第二GPS单元确定的所述第二位置数据控制所述自主驾驶卡车的转向。


8.一种非暂时性机器可读介质，其中存储有指令，当由处理器执行时，所述指令使所述处理器执行操作，所述操作包括：
基于从第一惯性测量单元(IMU)和第一全球定位系统(GPS)单元接收的传感器数据生成第一位置数据，其中所述第一IMU和所述第一GPS单元安装在所述自主驾驶卡车的第一位置上；
基于从第二IMU和第二GPS单元接收的传感器数据生成第二位置数据，其中所述第二IMU和所述第二GPS单元安装在所述自主驾驶卡车的第二位置上；
基于所述第一位置数据和所述第二位置数据规划轨迹，生成规划和控制数据；以及
根据所述轨迹控制所述自主驾驶卡车，包括根据所述第二位置数据基于所述规划和控制数据发出控制命令。


9.如权利要求8所述的机器可读介质，其中所述第一IMU和所述第一GPS单元被附接到所述自主驾驶卡车的驾驶室，以及其中所述第二IMU和所述第二GPS单元被附接到所述自主驾驶卡车的车身结构。


10.如权利要求9所述的机器可读介质，其中所述第一IMU和所述第一GPS单元被附接到所述自主驾驶卡车的所述驾驶室的顶部，以及其中所述第二IMU和所述第二GPS单元被附接到所述自主驾驶卡车的基础平台。


11.如权利要求8所述的机器可读介...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱帆，
申请(专利权)人：百度美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US