惯性导航系统中的时延补偿技术方案

一种用于计算自动驾驶车辆的位置的方法包括:接收新的全球导航卫星系统(GNSS)数据(602)；从多个先前估计的位置中识别第一先前估计的位置，所述第一先前估计的位置具有与所述新的GNSS数据的时间戳最接近的时间戳(604)；从所述多个先前估计的位置中识别第二先前估计的位置，所述第二先前估计的位置具有最最近的时间戳(606)；计算第一先前估计的位置和第二先前估计的位置之间的差(608)；基于该差调整新的GNSS数据(610)；以及基于调整后的GNSS数据计算ADV的当前估计的位置(612)。的GNSS数据计算ADV的当前估计的位置(612)。的GNSS数据计算ADV的当前估计的位置(612)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】惯性导航系统中的时延补偿


[0001]本公开的实施方式总体上涉及操作自动驾驶车辆。更具体地，本公开的实施方式涉及自动驾驶车辆的惯性导航系统中的时延补偿。

技术介绍

[0002]以自动驾驶模式运行(例如，无人驾驶)的车辆可以将乘员、尤其是驾驶员从一些驾驶相关的职责中解放出来。当以自动驾驶模式运行时，车辆可以使用车载传感器导航到各个位置，从而允许车辆在最少人机交互的情况下或在没有任何乘客的一些情况下行驶。车载处理系统可以使用诸如全球导航卫星系统数据、惯性测量数据等传感器数据来提供车辆的近似位置。
[0003]为了计算自动驾驶车辆的位置，传感器单元可以包括全球导航卫星系统(GNSS)和惯性测量单元(IMU)。GNSS可以测量车辆的位置、速度和行驶方向。在大多数情况下，GNSS可以提供精确的数据，但是数据在传感器单元的处理装置处可以以相对较大的间隔(例如，1秒)间歇地接收。IMU可以测量车辆的加速度和陀螺仪方位。IMU数据可以在处理装置处以比GNSS数据高得多的频率(例如，毫秒)接收。处理装置可以组合GNSS数据和IMU数据，以便以接收IMU数据的速率而不是等待GNSS数据来估计(例如，使用卡尔曼滤波器)车辆的位置。
[0004]传感器单元的处理装置可以从传感器单元本身内的IMU接收IMU数据，同时可以经由车辆车顶上的卫星天线接收GNSS数据。因此，IMU数据可以比必须从天线发送到传感器单元的GNSS数据快得多地被发送到处理装置。另外，GNSS数据可以在到达处理装置之前由GNSS接收器处理，这使得GNSS数据到达处理装置的时间增加了更多。GNSS数据从天线到处理装置的传播时间可使得GNSS数据被用于在首次接收到GNSS数据之后的重要时间处的位置估计。因此，GNSS位置数据可能稍微过时或有偏差，因为在从接收到GNSS数据的时间到GNSS数据用于位置估计的时间车辆可能已经行进了一些距离。

技术实现思路

[0005]在第一方面，提供了一种用于计算自动驾驶车辆(ADV)的位置的方法。方法包括：在处理装置处接收新的全球导航卫星系统(GNSS)数据；从多个先前估计的位置中识别第一先前估计的位置，所述第一先前估计的位置具有与新的GNSS数据的时间戳最接近的时间戳；从多个先前估计的位置中识别第二先前估计的位置，所述第二先前估计的位置具有最最近的时间戳；基于第一先前估计的位置和第二先前估计的位置之间的差来调整新的GNSS数据；以及基于调整后的GNSS数据计算ADV的当前估计的位置。
[0006]在第二方面，提供了一种用于计算自动驾驶车辆(ADV)的位置的数据处理系统。系统包括：处理装置；以及存储器，所述处理器联接到处理装置且存储指令，所述指令在由处理装置执行时使得处理装置执行包括以下的操作：接收新的全球导航卫星系统(GNSS)数据；从多个先前估计的位置中识别第一先前估计的位置，所述第一先前估计的位置具有与新GNSS数据的时间戳最接近的时间戳；从多个先前估计的位置中识别第二先前估计的位
置，所述第二先前估计的位置具有最最近的时间戳；基于第一先前估计的位置和第二先前估计的位置之间的差来调整新的GNSS数据；以及基于调整后的GNSS数据计算ADV的当前估计的位置。
[0007]在第三方面，提供了一种其中存储有指令的非暂时性机器可读介质。指令在由处理器执行时使处理器执行包括以下的操作：接收新的全球导航卫星系统(GNSS)数据；从多个先前估计的位置中识别第一先前估计的位置，所述第一先前估计的位置具有与新的GNSS数据的时间戳最接近的时间戳；从多个先前估计的位置中识别第二先前估计的位置，所述第二先前估计的位置具有最最近的时间戳；基于第一先前估计的位置和第二先前估计的位置之间的差来调整新的GNSS数据；以及基于调整后的GNSS数据计算ADV的当前估计的位置。
附图说明
[0008]本公开的实施方式在附图中以示例的方式而不是限制的方式示出，在附图中相似的附图标记表示相似的元件。
[0009]图1是示出根据一个实施方式的网络化系统的框图。
[0010]图2是示出根据一个实施方式的自动驾驶车辆的示例的框图。
[0011]图3是示出根据一个实施方式的与自动驾驶车辆一起使用的感知和规划系统的示例的框图。
[0012]图4是示出根据一个实施方式的用于自动驾驶的示例性系统架构的框图。
[0013]图5A是示出根据一个实施方式的自动驾驶车辆的传感器系统的示例的框图。
[0014]图5B是示出根据一个实施方式的自动驾驶车辆的示例性惯性导航系统的框图。
[0015]图6是示出根据一个实施方式的用于补偿惯性导航系统内的时延的示例性方法的流程图。
[0016]图7是示出根据一个实施方式的用于补偿惯性导航系统内的时延的另一示例性方法的流程图。
[0017]图8A至图8B描述了根据一个实施方式的从全球定位卫星系统和惯性测量单元以及存储自动驾驶车辆的估计位置的队列接收的数据的处理。
具体实施方式
[0018]将参考以下所讨论的细节来描述本公开的各种实施方式和方面，附图将示出所述各种实施方式。下列描述和附图是对本公开的说明，而不应当解释为限制本公开。描述了许多特定细节以提供对本公开各种实施方式的全面理解。然而，在某些情况下，并未描述众所周知的或常规的细节以提供对本公开的实施方式的简洁讨论。
[0019]本说明书中对“一个实施方式”或“实施方式”的提及意味着结合该实施方式所描述的特定特征、结构或特性可以包括在本公开的至少一个实施方式中。短语“在一个实施方式中”在本说明书中各个地方的出现不必全部指同一实施方式。
[0020]本公开的实施方式提供了惯性导航系统中的时延补偿。可以将先前估计的位置存储在数据结构中(例如，在队列中)以供参考。稍后可以参考所存储的估计来确定GNSS数据的偏差并调整该偏差。例如，在惯性导航系统(INS)处的处理装置可以解析GNSS数据以识别与GNSS数据的初始测量相关联的时间戳。然后，处理装置可以识别存储在数据结构中的、具
有与GNSS数据时间戳最接近的时间戳的先前估计的位置(即，在最接近接收到GNSS数据的时刻估计的位置)。处理装置还可以利用最最近的时间戳来识别存储在数据结构中的先前估计的位置(即，车辆的最后估计的位置)。然后，处理装置可以计算在接收到GNSS数据时的估计的位置与最最近估计的位置之间的差。处理装置可以使用所计算的差来补偿GNSS数据的偏差(例如，通过将差加到GNSS数据)。然后，处理装置可以使用调整后的GNSS数据结合IMU数据来估计车辆的当前和将来的位置。
[0021]根据一些实施方式，一种用于计算自动驾驶车辆的位置的方法包括接收全球导航卫星系统数据，并识别具有最接近GNSS数据时间戳的时间戳的先前估计的位置和最最近估计的位置。处理装置可以计算两个识别的先前计算的位置之间的差，然后根据所计算的差调整所接收的GNSS数据。调整后的GNSS数据然后可用于计算ADV的当前位置。
[0022]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于计算自动驾驶车辆ADV的位置的方法，包括：在处理装置处接收新的全球导航卫星系统GNSS数据；从多个先前估计的位置中识别第一先前估计的位置，所述第一先前估计的位置具有与所述新的GNSS数据的时间戳最接近的时间戳；从所述多个先前估计的位置中识别第二先前估计的位置，所述第二先前估计的位置具有最最近的时间戳；基于所述第一先前估计的位置和所述第二先前估计的位置之间的差来调整所述新的GNSS数据；以及基于调整后的GNSS数据计算所述ADV的当前估计的位置。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个先前估计的位置存储在先进先出FIFO队列中，以及其中，所述多个先前估计的位置中的每一个在计算时被推入所述FIFO队列中。3.根据权利要求1所述的方法，其中，使用至少GNSS数据和惯性测量单元IMU数据来计算所述多个先前估计的位置中的每一个，其中，接收所述IMU数据的频率高于接收所述GNSS数据的频率。4.根据权利要求1所述的方法，其中，识别所述第一先前估计的位置包括：计算所述新的GNSS数据的时间戳与至少一个先前估计的位置的时间戳之间的差；以及识别用于指示具有与所述新的GNSS数据的时间戳最接近的时间戳的所述第一先前估计的位置的最小差。5.根据权利要求1所述的方法，其中，调整所述新的GNSS数据包括将所计算的差加到所述新的GNSS数据。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述位置数据包括所述ADV的地理位置、所述ADV的速度或所述ADV的行驶方向中的至少一个。7.根据权利要求1所述的方法，其中，使用GNSS数据和IMU数据作为卡尔曼滤波器的输入来计算所述先前估计的位置数据。8.一种用于计算自动驾驶车辆ADV的位置的数据处理系统，包括：处理装置；以及存储器，联接到所述处理装置并存储指令，所述指令在由所述处理装置执行时致使所述处理装置执行操作，所述操作包括：接收新的全球导航卫星系统GNSS数据；从多个先前估计的位置中识别第一先前估计的位置，所述第一先前估计的位置具有与所述新的GNSS数据的时间戳最接近的时间戳；从所述多个先前估计的位置中识别第二先前估计的位置，所述第二先前估计的位置具有最最近的时间戳；基于所述第一先前估计的位置与所述第二先前估计的位置之间的差来调整所述新的GNSS数据；以及基于调整后的GNSS数据计算所述ADV的当前估计的位置。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述多个先前估计的位置被存储在先进先出FIFO队列中，以及其中，所述多个先前估计的位置中的每一个在计算时被推入所述FIFO队列中。10.根据权利要求8所述的系统，...

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