一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法及系统，具体步骤为：对多个待融合的感知传感器对象进行坐标融合；获取融合后多个感知传感器对象序列、设备号序列和就绪状态序列；当融合后多个感知传感器对象就绪状态发生变化，触发感知传感器对象就绪状态变化的更新信号，更新感知传感器对象序列；更新融合后的感知传感器对象的就绪状态。本发明专利技术基于坐标系的前融合方案，将多个感知设备进行世界坐标系的融合，融合后的对象空间数据更加精确，能够保证多个传感器识别的对象坐标完全匹配，并且可以自动通知感知传感器对象进行状态更新，同时对感知传感器对象进行移除或更新无效状态的操作，能有效提高系统的容错性。能有效提高系统的容错性。能有效提高系统的容错性。

【技术实现步骤摘要】
一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法及系统


[0001]本专利技术属于自动驾驶
，具体属于一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法及系统。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶技术的不断发展和成熟，其技术架构的分层划分也变得越来越清晰，如图1，自动驾驶系统主要分感知层、决策层、规划层和控制层，分别代替人的眼睛、大脑、手脚。感知层作为最上层信息获取的层级，对其进行有效的多设备融合，以及提高融合后感知端的可靠性，是整个自动驾驶系统关键前提。现有的感知融合方案大多为后融合的对象融合，先获取多个传感器识别出的目标对象，再将各个目标对象进行匹配的融合方法，这种方案融合后的缺点是各个传感器目标对象的坐标信息难以保证完全匹配，且精度较低。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法及系统，能够保证对象识别的准确性，有效提高系统的容错性。
[0004]基于坐标系的前融合方案，将多个感知设备进行世界坐标系的融合，融合后的对象空间数据更加精确，能够保证多个传感器识别的对象坐标完全匹配，并且可以自动通知感知传感器对象进行状态更新，同时对感知传感器对象进行移除或更新无效状态的操作，能有效提高系统的容错性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法，具体步骤为：
[0006]对多个待融合的感知传感器对象进行坐标融合；
[0007]获取融合后多个感知传感器对象序列、设备号序列和就绪状态序列；
[0008]当融合后多个感知传感器对象就绪状态发生变化，触发感知传感器对象就绪状态变化的更新信号，更新感知传感器对象序列；
[0009]更新融合后的感知传感器对象的就绪状态。
[0010]进一步的，感知传感器设备包括多个激光雷达传感器和多个视觉相机传感器。
[0011]进一步的，多个待融合的感知传感器对象进行坐标融合的具体步骤为：
[0012]1)以车辆头部位置中心的激光雷达所在坐标系为基准坐标系，将其他的激光雷达坐标系融合到该基准坐标系中；
[0013]2)将所有激光雷达坐标系平移至相机坐标系，融合形成世界坐标系，多感知传感器对象融合完毕。
[0014]进一步的，激光雷达坐标系融合的变化规则如下：a.俯仰旋转：对激光雷达进行以X轴为旋转轴的俯仰角调整；
[0015]b.然后进行翻转：以Y轴为旋转轴的翻转调整，将所有激光雷达调整到一个平行的
水平平面；
[0016]b.然后按照航向角进行偏移：以基准坐标系原点和被旋转坐标系原点为轴，对所有的激光雷达坐标系进行统一的航向角偏移和平移，平移到与视觉相机同一个坐标系内；
[0017]在整个融合的过程中，旋转的角度让各个激光雷达传感器感知的测试目标对象完全重合即可。
[0018]进一步的，融合后多个感知传感器对象就绪状态在外界硬件信号出现丢失或融合信号不达标时发生变化。
[0019]进一步的，感知传感器对象就绪状态包括失效、有效、其他，其中失效为硬件信号丢失，有效为硬件信号正常，其他为感知传感器对象模式切换。
[0020]进一步的，更新融合后的感知传感器对象的就绪状态包括失效传感器移除或者感知传感器对象模式切换。
[0021]本专利技术还提供一种自动驾驶多感知设备融合及修正系统，包括感知传感器融合层和感知传感器修正层，其中感知传感器修正层包括感知传感器对象层、感知传感器抽象层、感知融合抽象层和感知融合实现层；
[0022]所述感知传感器融合层用于获取待融合的感知传感器对象，对多个待融合的感知传感器对象进行坐标融合；
[0023]感知传感器对象层用于获取融合后感知传感器对象；
[0024]感知传感器抽象层用于将融合后感知传感器抽象化，获取融合后多个感知传感器对象序列、设备号序列和就绪状态序列；
[0025]感知融合抽象层用于对融合后的多感知传感器对象功能进行抽象，当融合后感知传感器对象就绪状态发生变化时，发出感知传感器对象就绪状态变化的更新信号同时更新感知传感器对象序列；
[0026]感知融合实现层用于获取感知传感器对象就绪状态变化的更新信号，并通知感知传感器对象层中的感知传感器对象更新就绪状态。
[0027]进一步的，所述感知传感器抽象层聚合于感知融合抽象层，所述感知融合抽象层与感知传感器抽象层关联，所述感知传感器抽象层与感知融合实现层通过感知设备抽象接口关联。
[0028]进一步的，感知传感器抽象层还提供了感知传感器状态更新比对接口和状态设置接口。
[0029]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0030]本专利技术提供一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法及系统，实现了更加可靠的多设备融合方法，与现有常用的对象融合技术相比，本专利技术基于坐标系的前融合方案，将多个感知设备进行世界坐标系的融合，融合后的对象空间数据更加精确，能够保证多个传感器识别的对象坐标完全匹配，保证了对象识别的准确性，消除现有的识别技术所造成的识别对象的重影等现象，并且多设备在复杂的外界环境下，容易出现数据丢失、异常断电等情况，现有技术无法覆盖现实环境的复杂场景，容易出现误判等情况，本专利技术可以自动通知感知传感器对象进行状态更新，同时对感知传感器对象进行移除或更新无效状态的操作，因此在现实场景下，即使物理设备系统出现异常，本专利技术仍然能够保证整个系统最大限度的提供最可靠的信号源，有效提高了系统的容错性。
附图说明
[0031]图1自动驾驶系统架构；
[0032]图2右手法则示意图；
[0033]图3Pitch规则示意图；
[0034]图4Roll规则示意图；
[0035]图5Heading规则示意图；
[0036]图6防感知设备失效UML类图；
[0037]图7感知设备自动融合修正的时序图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。
[0039]感知层要进行环境信息的采集并对环境信息进行融合与处理，在感知层通常会有多个传感器，包括激光雷达、摄像头、毫米波雷达、高精地图等等，最常见的是摄像头加激光雷达的组合方式，一般想要获取车辆周围更多的信息，就是通过多个激光雷达和多个视觉相机的融合，来感知整车外围任意位置的信息，如果能够通过感知层获取准确且可靠的数据，就能够改善自动驾驶系统在复杂的场景下的感知(例如城市道路，极端天气情况等)，因此建立一个可靠且稳定的坐标系和感知设备状态变化的方法变得尤为重要。视觉的坐标位置相对固定，通常是将前置中心视觉的坐标系作为基准，建立世界坐标系。
[0040]本专利技术提供一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法，具体步骤为：
[0041]一、感知传感器对象坐标系的融合
[0042]以车辆头部位置中心的激光雷达为基准坐标，将其他的激光雷达坐标系融合到该基准坐标系中，形成整车外围全覆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法，其特征在于，具体步骤为：对多个待融合的感知传感器对象进行坐标融合；获取融合后多个感知传感器对象序列、设备号序列和就绪状态序列；当融合后多个感知传感器对象就绪状态发生变化，触发感知传感器对象就绪状态变化的更新信号，更新感知传感器对象序列；更新融合后的感知传感器对象的就绪状态。2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法，其特征在于，感知传感器设备包括多个激光雷达传感器和多个视觉相机传感器。3.根据权利要求2所述的一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法，其特征在于，多个待融合的感知传感器对象进行坐标融合的具体步骤为：1)以车辆头部位置中心的激光雷达所在坐标系为基准坐标系，将其他的激光雷达坐标系融合到该基准坐标系中；2)将所有激光雷达坐标系平移至相机坐标系，融合形成世界坐标系，多感知传感器对象融合完毕。4.根据权利要求3所述的一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法，其特征在于，激光雷达坐标系融合的变化规则如下：a.俯仰旋转：对激光雷达进行以X轴为旋转轴的俯仰角调整；b.然后进行翻转：以Y轴为旋转轴的翻转调整，将所有激光雷达调整到一个平行的水平平面；b.然后按照航向角进行偏移：以基准坐标系原点和被旋转坐标系原点为轴，对所有的激光雷达坐标系进行统一的航向角偏移和平移，平移到与视觉相机同一个坐标系内；在整个融合的过程中，旋转的角度让各个激光雷达传感器感知的测试目标对象完全重合即可。5.根据权利要求1所述的一种自动驾驶多感知设备融合及修正方法，其特征在于，融合后多个感知传感器对象就绪状态在外界硬件信号出现丢失或融合信号不达标时发生变化。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲文杰，孔盼，刘义，郝海洋，何亚楠，
申请(专利权)人：陕西法士特齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：