【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用相干距离多普勒光学传感器控制自主车辆的方法和系统相关申请的交叉引用根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求于2018年4月23日提交的临时申请62/661,327的权益，其全部内容通过引用合并于此，就如同在此完全阐述一样。
技术介绍
使用激光进行的光学测距(通常被引用为助记符LIDAR，用于光检测和测距，有时也称为激光RADAR)用于各种应用，从测高、成像到防撞。与惯用的微波测距系统(诸如，无线电波检测和测距(RADAR))相比，LIDAR可提供更佳的尺度距离分辨率和更小的波束尺寸。光学测距可以通过几种不同的技术来实现，包括基于光脉冲到对象的往返行程时间的直接测距、基于发射的线性调频(chirped)光信号和从对象散射的返回信号之间的频率差的线性调频脉冲检测以及基于与自然信号可区分的单频相位变化序列的相位编码检测。为了获得可接受的距离精度和检测灵敏度，直接远程LIDAR系统使用具有低脉冲重复率和极高脉冲峰值功率的短脉冲激光器。高脉冲功率会导致光学组件快速退化。线性调频和相位编码的LIDAR系统使用具有相对低的峰值光功率的...
【技术保护点】
1.一种在被配置用于操作多普勒LIDAR系统的处理器上实现的方法，所述方法包括：/na)操作多普勒LIDAR系统以收集点云数据，所述点云数据指示针对每个点的至少四个维度，所述至少四个维度包括倾斜角、方位角、距离以及所述点与所述LIDAR系统之间的相对速度；以及/nb)仅基于所述至少四个维度中的三个或更少维度来确定所述点云中的对象的属性值。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180423 US 62/661,3271.一种在被配置用于操作多普勒LIDAR系统的处理器上实现的方法，所述方法包括：
a)操作多普勒LIDAR系统以收集点云数据，所述点云数据指示针对每个点的至少四个维度，所述至少四个维度包括倾斜角、方位角、距离以及所述点与所述LIDAR系统之间的相对速度；以及
b)仅基于所述至少四个维度中的三个或更少维度来确定所述点云中的对象的属性值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，针对每个点的所述点云数据至少指示用于反射率的第五维度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，进一步包括至少部分地基于所述对象的所述属性值来操作携带所述多普勒LIDAR的车辆。
4.根据权利要求1所述的方法，所述确定所述对象的所述属性值进一步包括：
c)隔离所述点云数据中的具有高价值多普勒分量的多个点；以及
d)基于方位角和多普勒分量值的聚类来确定所述多个点内的移动对象。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
e)针对多个不同的扫描周期重复步骤c和d
l)在数据库中针对所述多个扫描周期中的每个扫描周期存储，
所述对象基于所述聚类的距离和方位角的定位，以及
指示所述扫描周期的时间的时间戳。
6.根据权利要求1所述的方法，其中：
确定所述点云中的所述对象的属性值进一步包括：识别所述点云中的多个静止点，所述识别至少部分地基于针对所述多个静止点中的每个点的倾斜角；并且
所述方法进一步包括：
c)基于与所述多个静止点相对应的多个相对速度来确定所述LIDAR的地面速度。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括至少部分地基于所述地面速度来操作携带多普勒LIDAR的车辆。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，识别所述多个静止点进一步包括：基于与所述静止点相对应的所述多个相对速度，从所述多个静止点中丢弃相对速度偏离统计量多于阈值的点。
9.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：
d)基于与所述多个静止点中的、在所述多个静止点之中的相对速度最大的静止点相关联的方位角来确定LIDAR速度的方位角方向。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，确定所述LIDAR的所述地面速度进一步包括：基于所述LIDAR速度的所述方位角上的所有静止点的相对速度的平均值，确定所述LIDAR的所述地面速度。
11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
e)在数据库中存储配置数据，所述配置数据至少指示车辆上的高分辨率多普勒LIDAR系统相对于所述车辆的质心的定位以及所述LIDAR系统的视场中心相对于所述车辆的前进方向的方向。
12.根据权利要求3所述的方法，进一步包括将所述多普勒LIDAR系统安装在车辆上。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
f)在数据库中存储配置数据，所述配置数据指示静止斑点的第一速度残差阈值；
g)确定当前LIDAR速度和所述点云数据中指示的相对速度之间的残差矢量；
h)如果行的残差超过所述第一速度残差阈值，则从所述残差矢量中删除所述行以形成修改的残差矢量；以及
i)至少部分基于最小化所述修改的残差矢量来确定新的当前速度。
14.根据权利要求13所述的方法，其中：
所述配置数据进一步指示所述残差矢量的目标公差；以及
所述方法进一步包括减小所述第一速度残差阈值的值，并在所述残差矢量的大小超过所述残差矢量的所述目标公差时重复步骤h和i。
15.根据权利要求13所述的方法，其中：
所述配置数据进一步指示角仓大小和行残差仓大小；并且
所述方法进一步包括：
j)当针对移动对象残差矢量，所述行的数据在所述角仓大小和所述行残差仓大小之内时，将在步骤h期间从所述残差矢量移除的所述行加到所述移动对象残差矢量；以及
k)至少部分地基于最小化所述移动对象残差矢量来确定与所述移动对象残差矢量相关联的当前相对速度。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
l)在所述数据库中存储
所述新的当前速度，
基于所述对象的所述当前相对速度的所述对象的当前对象速度，以及
指示当前时间的时间戳。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
基于所述数据库来确定所述对象的轨迹；以及
在所述数据库中存储指示所述对象的所述轨迹的数据。
18.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
从刚性被连接到所述多普勒LIDAR的陀螺仪接收旋转数据；以及
至少部分地基于所述旋转数据来确定新的LIDAR速度。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括将所述陀螺仪刚性地连接到所述多普勒LIDAR。
20.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
基于当前LIDAR速度和距扫描周期内的固定时间的时间差，改变所述点云数据中的点的方位或倾斜或距离。
21.一种在被配置用于操作高分辨率LIDAR系统的处理器上实现的方法，所述方法包括：
a)操作高分辨率LIDAR系统以收集点云数据，所述点云数据指示针对每个点的至少四个维度，所述至少四个维度包括倾斜角、方位角、距离和所述点的反射率；
b)确定所述点云中的多个对象，每个对象基于所述点云中的具有高反射率值的多个相邻点；
c)确定数据库中的对应的多个对象，所述数据库中的每个对象具有已知定位；以及
d)对于所述数据库中的所述对应的多个对象，至少部分地基于所述数据库中的每个对象的已知定位来确定所述多普勒LIDAR系统的定位。
22.一种在被配置用于操作多普勒LIDAR系统的处理器上实现的方法，所述方法包括：
a)操作多普勒LIDAR系统以收集点云数据，所述点云数据指示针对每个点的至少四个维度，所述至少四个维度包括倾斜角、方位角、距离、所述点与所述LIDAR系统之间的相对速度以及所述点的反射率；
b)确定所述点云中的多个对象，每个对象基于
所述点云中的具有高反射率值的多个相邻点，或
所述点云中的具有近似适合于全球静止的对象的相对速度值的多个相邻点；
c)确定数据库中的对应的多个对象，所述数据库中的每个对象具有已知定位；以及
d)对于所述数据库中的所述对应的多个对象，至少部分地基于所述数据库中的每个对象的已知定位来确定所述多普勒LIDAR系统的速度。
23.一种在被配置用于操作多普勒LIDAR系统的处理器上实现的方法，所述方法包括：
a)操作多普勒LIDAR系统以收集点云数据，所述点云数据指示针对每个点的至少四个维度，所述至少四个维度包括倾斜角、方位角、距离...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·C·克劳奇，德芙林·贝克，
申请(专利权)人：布莱克莫尔传感器和分析有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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