车载IMU误差标定方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种车载IMU误差标定方法及装置，其中，车载IMU误差标定方法包括获取第一原始数据；当确定第一原始数据中X、Y、Z轴向的角速度小于第一阈值且确定第一原始数据中X、Y、Z轴向的加速度小于第二阈值时，确定安装有IMU的车辆当前处于静止状态；当确定第一原始数据中X轴向的加速度小于第三阈值且确定第一原始数据中Y轴向的加速度小于第四阈值时，确定安装有IMU的车辆当前处于水平姿态；当确定车辆当前处于静止状态和水平姿态时，获取第二原始数据；计算第二原始数据中X、Y、Z轴向的角速度以及加速度的平均值，获得IMU的误差参数。能够在车辆的作业任务中车辆处于等待的时间内对IMU准确及时地进行在线误差标定，进而确保IMU的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
车载IMU误差标定方法及装置
本申请涉及无人驾驶
，尤其涉及一种车载IMU误差标定方法及装置。
技术介绍
在港口环境下，集装箱卡车无人驾驶的过程中，惯性测量单元（InertialMeasurementUnit，IMU）是无人驾驶集装箱卡车实现定位、测速、姿态估计的一种关键传感器。IMU作为一种测量元件，对冲击、振动、温度等无人驾驶集装箱卡车运行过程中产生的干扰较为敏感，进而会引起时变的、不可忽视的IMU误差。当IMU误差积累到一定程度时，会严重影响IMU的测量精度，进而影响无人驾驶车辆的安全性。因此，需要对IMU误差进行标定与补偿，确保IMU的测量精度，进而确保无人驾驶车辆能够安全行驶。一般来说，现有技术中，为了对IMU误差进行标定，需要将IMU放置于水平静止的基座上，然后进行数据的采集与处理，进而实现IMU误差的标定，进而对IMU的测量结果进行补偿，以确保IMU的测量精度。但是，在港口的实际场景下，无人驾驶集装箱卡车需要连续地进行作业，无法保证在固定的时间或地点不动，这就给IMU误差的标定带来了一定的困难。并且，为了确保无人驾驶集装箱卡车能够正常连续地进行作业，只有在无人驾驶集装箱卡车未进行作业的情况下进行IMU标定。这样，就会降低IMU标定的频率，进而影响IMU的测量精度。
技术实现思路
本申请实施例的目的是提供一种车载IMU误差标定方法及装置，能够提高车载IMU标定的效率和准确性，进而确保车载IMU的测量精度。为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：<br>本申请第一方面提供一种车载IMU误差标定方法，包括：获取第一原始数据，所述第一原始数据是惯性测量单元IMU在第一预设时长内采集的，所述第一预设时长的最后时刻为当前时刻，所述第一原始数据包括X、Y、Z轴向的角速度和加速度；当确定所述第一原始数据中X、Y、Z轴向的角速度小于第一阈值，并且，确定所述第一原始数据中X、Y、Z轴向的加速度小于第二阈值时，确定安装有所述IMU的车辆当前处于静止状态；当确定所述第一原始数据中X轴向的加速度小于第三阈值，并且，确定所述第一原始数据中Y轴向的加速度小于第四阈值时，确定安装有所述IMU的车辆当前处于水平姿态；当确定所述车辆当前处于静止状态和水平姿态时，获取第二原始数据，所述第二原始数据是所述IMU在第二预设时长内采集的，所述第二预设时长的起始时刻为当前时刻，所述第二原始数据包括X、Y、Z轴向的角速度和加速度；计算所述第二原始数据中X、Y、Z轴向的角速度以及加速度的平均值，获得所述IMU的误差参数。本申请第二方面提供一种车载IMU误差标定装置，包括：第一获取模块，用于获取第一原始数据，所述第一原始数据是惯性测量单元IMU在第一预设时长内采集的，所述第一预设时长的最后时刻为当前时刻，所述第一原始数据包括X、Y、Z轴向的角速度和加速度；第一确定模块，用于当确定所述第一原始数据中X、Y、Z轴向的角速度小于第一阈值，并且，确定所述第一原始数据中X、Y、Z轴向的加速度小于第二阈值时，确定安装有所述IMU的车辆当前处于静止状态；第二确定模块，用于当确定所述第一原始数据中X轴向的加速度小于第三阈值，并且，确定所述第一原始数据中Y轴向的加速度小于第四阈值时，确定安装有所述IMU的车辆当前处于水平姿态；第二获取模块，用于当确定所述车辆当前处于静止状态和水平姿态时，获取第二原始数据，所述第二原始数据是所述IMU在第二预设时长内采集的，所述第二预设时长的起始时刻为当前时刻，所述第二原始数据包括X、Y、Z轴向的角速度和加速度；标定模块，用于计算所述第二原始数据中X、Y、Z轴向的角速度以及加速度的平均值，获得所述IMU的误差参数。本申请第三方面提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行第一方面中的方法。第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行第一方面中的方法。相较于现有技术，本申请第一方面提供的车载IMU误差标定方法，通过获取IMU在此前第一预设时长内采集的X、Y、Z轴向的角速度和加速度，并基于第一预设时长内的X、Y、Z轴向的角速度和加速度与第一阈值和第二阈值的大小关系，确定安装IMU的车辆当前是否处于静止状态和水平姿态。只有当确定车辆当前处于静止状态和水平姿态时，说明此时适宜对车辆中的IMU进行在线标定，进而获取此后第二预设时长内IMU采集的X、Y、Z轴向的角速度和加速度。最后分别计算第二预设时长内IMU采集的X、Y、Z轴向的角速度和加速度的平均值，并将计算出的六个平均值作为IMU的误差参数。如此，即便车辆当前有作业任务，也能够在车辆的作业任务中车辆处于等待的时间内对IMU准确及时地进行在线误差标定，进而确保IMU的测量精度。本申请第二方面提供的车载IMU误差标定装置、第三方面提供的电子设备、第四方面提供的计算机可读存储介质，与第一方面提供的车载IMU误差标定方法具有相同或相似的有益效果。附图说明通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：图1示意性地示出了车载IMU误差标定方法的流程图一；图2示意性地示出了车载IMU误差标定方法的流程图二；图3示意性地示出了车载IMU误差标定装置的结构图；图4示意性地示出了电子设备的结构图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。本申请实施例提供一种车载IMU误差标定方法，图1示意性地示出了车载IMU误差标定方法的流程图一，参见图1所示，该方法可以包括：S101：获取第一原始数据。其中，第一原始数据是IMU在第一预设时长内采集的。第一预设时长的最后时刻为当前时刻。第一原始数据包括X、Y、Z轴向的角速度和加速度。也就是说，从当前时刻算起，获取此前第一预设时长内IMU采集的X、Y、Z轴向的角速度以及X、Y、Z轴向的加速度，即第一原始数据。而对于第一预设时长的具体数值，此处不做限定。S102：当确定第一原始数据中X、Y、Z轴向的角速度小于第一阈值，并且，确定第一原始数据中X、Y、Z轴向的加速度小于第二阈值时，确定安装有IMU的车辆当前处于静止状态。具体来说，需要判断X、Y、Z轴向的角速度是否小于第一阈值，以及判断X本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载IMU误差标定方法，其特征在于，包括：/n获取第一原始数据，所述第一原始数据是惯性测量单元IMU在第一预设时长内采集的，所述第一预设时长的最后时刻为当前时刻，所述第一原始数据包括X、Y、Z轴向的角速度和加速度；/n当确定所述第一原始数据中X、Y、Z轴向的角速度小于第一阈值，并且，确定所述第一原始数据中X、Y、Z轴向的加速度小于第二阈值时，确定安装有所述IMU的车辆当前处于静止状态；/n当确定所述第一原始数据中X轴向的加速度小于第三阈值，并且，确定所述第一原始数据中Y轴向的加速度小于第四阈值时，确定安装有所述IMU的车辆当前处于水平姿态；/n当确定所述车辆当前处于静止状态和水平姿态时，获取第二原始数据，所述第二原始数据是所述IMU在第二预设时长内采集的，所述第二预设时长的起始时刻为当前时刻，所述第二原始数据包括X、Y、Z轴向的角速度和加速度；/n计算所述第二原始数据中X、Y、Z轴向的角速度以及加速度的平均值，获得所述IMU的误差参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种车载IMU误差标定方法，其特征在于，包括：
获取第一原始数据，所述第一原始数据是惯性测量单元IMU在第一预设时长内采集的，所述第一预设时长的最后时刻为当前时刻，所述第一原始数据包括X、Y、Z轴向的角速度和加速度；
当确定所述第一原始数据中X、Y、Z轴向的角速度小于第一阈值，并且，确定所述第一原始数据中X、Y、Z轴向的加速度小于第二阈值时，确定安装有所述IMU的车辆当前处于静止状态；
当确定所述第一原始数据中X轴向的加速度小于第三阈值，并且，确定所述第一原始数据中Y轴向的加速度小于第四阈值时，确定安装有所述IMU的车辆当前处于水平姿态；
当确定所述车辆当前处于静止状态和水平姿态时，获取第二原始数据，所述第二原始数据是所述IMU在第二预设时长内采集的，所述第二预设时长的起始时刻为当前时刻，所述第二原始数据包括X、Y、Z轴向的角速度和加速度；
计算所述第二原始数据中X、Y、Z轴向的角速度以及加速度的平均值，获得所述IMU的误差参数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一原始数据中X、Y、Z轴向的角速度小于第一阈值，包括：
计算所述第一原始数据中每一帧的X、Y、Z轴向的角速度的平方值，并求和，再计算平方根，获得所述第一原始数据中每一帧的角速度统计量；
判断所述角速度统计量是否小于所述第一阈值；
若是，则确定所述第一原始数据中X、Y、Z轴向的角速度小于第一阈值；
所述确定所述第一原始数据中X、Y、Z轴向的加速度小于第二阈值，包括：
计算所述第一原始数据中每一帧的X、Y、Z轴向的加速度的平方值，并求和，再计算平方根，获得所述第一原始数据中每一帧的加速度统计量；
判断所述加速度统计量是否小于所述第二阈值；
若是，则确定所述第一原始数据中X、Y、Z轴向的加速度小于第二阈值。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一原始数据中X轴向的加速度小于第三阈值，包括：
计算所述第一原始数据中所有帧的X轴向的加速度的X轴加速度均值；
判断所述X轴加速度均值是否小于所述第三阈值；
若是，则确定所述第一原始数据中X轴向的加速度小于第三阈值；
所述确定所述第一原始数据中Y轴向的加速度小于第四阈值，包括：
计算所述第一原始数据中所有帧的Y轴向的加速度的Y轴加速度均值；
判断所述Y轴加速度均值是否小于所述第四阈值；
若是，则确定所述第一原始数据中Y轴向的加速度小于第四阈值。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述第二原始数据中X、Y、Z轴向的角速度以及加速度的平均值，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭佳，张天雷，王晓东，安利峰，
申请(专利权)人：北京主线科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11