LIDAR视轴对准误差和主车辆定位误差的协同估计和校正制造技术

一种LIDAR到车辆对准系统包括存储器和自主驾驶模块。存储器存储基于LIDAR传感器的输出和GPS位置提供的数据点。自主驾驶模块执行对准过程，包括对数据点执行特征提取以检测具有一个或多个预定特性的一个或多个预定类型的对象的一个或多个特征。确定特征对应于一个或多个目标，因为特征具有预定特性。一个或多个GPS位置是目标的。对准过程还包括：确定所述特征的地面实况位置；基于地面实况位置来校正GPS位置；基于所述经校正的GPS位置计算LIDAR到车辆变换；以及基于对准过程的结果，确定是否满足一个或多个对准条件。否满足一个或多个对准条件。否满足一个或多个对准条件。

【技术实现步骤摘要】
LIDAR视轴对准误差和主车辆定位误差的协同估计和校正

技术介绍

[0001]在这一部分中提供的信息是为了一般地呈现本公开的背景的目的。在本部分中描述的程度上，当前署名的专利技术人的工作以及在提交时可能原本不构成现有技术的本说明书的各方面，既不明示地也不暗示地被认为是本公开的现有技术。
[0002]本公开涉及车辆对象检测系统，并且更具体地涉及车辆光检测和测距(LIDAR)系统。
[0003]车辆可以包括用于检测周围环境和该环境中的对象的各种传感器。传感器可以包括相机、无线电检测和测距(RADAR)传感器、LIDAR传感器等。车辆控制器可以响应于检测到的周围环境执行各种操作。操作可以包括执行部分和/或完全自主的车辆操作、碰撞避免操作和信息报告操作。所执行的操作的准确度可以基于从传感器收集的数据的准确度。

技术实现思路

[0004]提供了一种LIDAR到车辆对准系统，其包括存储器和自主驾驶模块。 存储器被配置为存储基于LIDAR传感器的输出和全球定位系统位置提供的数据点。自主驾驶模块被配置为执行对准处理，该对准处理包括：获取数据点；对所述数据点执行特征提取，以检测具有一个或多个预定特性的一个或多个预定类型的对象的一个或多个特征，其中所述一个或多个特征被确定为对应于一个或多个目标，因为所述一个或多个特征具有所述一个或多个预定特性，并且其中所述全球定位系统位置中的一个或多个是所述一个或多个目标的；确定所述一个或多个特征的地面实况位置；基于所述地面实况位置校正所述一个或多个全球定位系统位置；基于校正的一个或多个全球定位系统位置来计算LIDAR到车辆变换；基于所述对准处理的结果，确定是否满足一个或多个对准条件；以及响应于所述LIDAR到车辆变换不满足所述一个或多个对准条件，重新校准所述LIDAR到车辆变换中的至少一者或重新校准所述LIDAR传感器。
[0005]在其他特征中，自主驾驶模块被配置为在执行特征提取的同时检测以下中的至少一者：（i）第一预定类型的第一对象、（ii）第二预定类型的第二对象或（ii）第三预定类型的第三对象。第一预定类型是交通标志。第二预定类型是灯杆。第三预定类型是建筑物。
[0006]在其他特征中，自主驾驶模块被配置为在执行特征提取的同时检测第三对象的边缘或平面表面。
[0007]在其他特征中，自主驾驶模块被配置为在执行对准过程的同时以离线模式操作。
[0008]在其他特征中，自主驾驶模块被配置为在执行对准过程的同时以在线模式操作。
[0009]在其他特征中，所述自主驾驶模块被配置为在执行特征提取时：将来自所述LIDAR传感器的数据转换到车辆坐标系，然后转换到世界坐标系；以及聚合所得到的世界坐标系数据以提供数据点。
[0010]在其他特征中，所述自主驾驶模块被配置为在确定地面实况位置时：基于车辆速度、加速操纵器的类型和全球定位系统信号强度，将权重分配给数据点以指示数据点中的置信水平；去除数据点中的具有小于预定权重的权重值的数据点；以及确定与数据点中的
剩余数据点相对应的特征的模型以生成地面实况数据。
[0011]在其他特征中，模型是平面或线。
[0012]在其他特征中，地面实况数据包括模型、本征向量和平均向量。
[0013]在其他特征中，地面实况数据使用主成分分析来确定。
[0014]在其他特征中，LIDAR到车辆对准系统在车辆处实现。存储器存储惯性测量数据。所述自主驾驶模块被配置为在所述对准过程期间：基于所述惯性测量数据，确定所述车辆的取向；并且基于地面实况数据校正取向。
[0015]在其他特征中，所述自主驾驶模块被配置为基于先前确定的校正的全球定位系统位置来执行插值以校正所述全球定位系统位置中的一个或多个。
[0016]在其他特征中，所述自主驾驶模块被配置为：使用用于交通标志或灯杆的地面实况模型来校正所述一个或多个全球定位系统位置；将所述交通标志或所述灯杆的LIDAR点投射到平面或线；计算多个时间戳的平均全球定位系统偏移；应用所述平均全球定位系统偏移以提供所述全球定位系统位置中的经校正的一个或多个全球定位系统位置；以及基于全球定位系统位置中的校正的一个或多个全球定位系统位置来更新车辆到世界的变换。
[0017]在其他特征中，所述自主驾驶模块被配置为：使用地面实况点匹配来校正一个或多个全球定位系统位置和惯性测量数据，包括运行迭代最近点算法以找到当前数据和地面实况数据之间的变换，计算多个时间戳的平均全球定位系统偏移和车辆取向偏移，以及应用所述平均全球定位系统偏移和所述车辆取向偏移以生成所述全球定位系统位置中的所述校正的一个或多个全球定位系统位置以及校正的车辆取向；以及基于全球定位系统位置中的校正的一个或多个全球定位系统位置以及校正的惯性测量数据来更新车辆到世界的变换。
[0018]在其他特征中，提供了一种LIDAR到车辆对准过程，并且该过程包括：获得基于LIDAR传感器的输出而提供的数据点；对所述数据点执行特征提取以检测具有一个或多个预定特性的一个或多个预定类型的对象的一个或多个特征，其中所述一个或多个特征被确定为对应于一个或多个目标，因为所述一个或多个特征具有所述一个或多个预定特性；确定所述一个或多个特征的地面实况位置；基于所述地面实况位置校正所述一个或多个目标的一个或多个全球定位系统位置；基于所述校正的一个或多个全球定位系统位置来计算LIDAR到车辆变换；基于所述对准处理的结果，确定是否满足一个或多个对准条件；以及响应于所述LIDAR到车辆变换不满足所述一个或多个对准条件，重新校准所述LIDAR到车辆变换中的至少一者或重新校准所述LIDAR传感器。
[0019]在其他特征中，所述LIDAR到车辆对准过程在确定地面实况位置时还包括：基于车辆速度、加速操纵器的类型和全球定位系统信号强度，向数据点分配权重以指示数据点中的置信水平；去除数据点中的具有小于预定权重的权重值的数据点；以及使用主成分分析确定与数据点中的剩余数据点相对应的特征的模型，以生成地面实况数据，其中模型是平面或线，其中地面实况数据包括模型、本征向量和平均向量。
[0020]在其他特征中，所述LIDAR到车辆对准过程还包括：基于惯性测量数据，确定车辆的取向；并且基于地面实况数据校正取向。
[0021]在其他特征中，通过基于先前确定的校正的全球定位系统位置实施内插来校正所述一个或多个全球定位系统位置。
[0022]在其他特征中，所述LIDAR到车辆对准过程还包括：使用用于交通标志或灯杆的地面实况模型来校正所述一个或多个全球定位系统位置；将用于所述交通标志或所述灯杆的LIDAR点投射到平面或线；计算多个时间戳的平均全球定位系统偏移；应用所述平均全球定位系统偏移以提供所述经校正的一个或多个全球定位系统位置；以及基于校正的一个或多个全球定位系统位置更新车辆到世界的变换。
[0023]在其他特征中，所述LIDAR到车辆对准过程还包括：使用地面实况点匹配校正一个或多个全球定位系统位置和惯性测量数据，包括运行迭代最近点算法以找到当前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LIDAR到车辆对准系统，其包括：存储器，其被配置为存储基于LIDAR传感器的输出以及全球定位系统位置而提供的数据点；以及被配置成执行对准过程的自主驾驶模块，所述对准过程包括：获得所述数据点，对所述数据点执行特征提取以检测具有一个或多个预定特性的一个或多个预定类型的对象的一个或多个特征，其中，因为所述一个或多个特征具有所述一个或多个预定特性，所以所述一个或多个特征被确定为对应于一个或多个目标，以及其中所述全球定位系统位置中的一个或多个全球定位系统位置是一个或多个目标的，确定所述一个或多个特征的地面实况位置，基于所述地面实况位置来校正所述全球定位系统位置中的所述一个或多个全球定位系统位置，基于所述全球定位系统位置中的校正的一个或多个全球定位系统位置来计算LIDAR到车辆变换，基于所述对准过程的结果，确定是否满足一个或多个对准条件，以及响应于所述LIDAR到车辆变换不满足所述一个或多个对准条件，重新校准所述LIDAR到车辆变换中的至少一者或重新校准所述LIDAR传感器。2.根据权利要求1所述的LIDAR到车辆对准系统，其中：所述自主驾驶模块被配置为在执行特征提取时检测(i)第一预定类型的第一对象、(ii)第二预定类型的第二对象或(iii)第三预定类型的第三对象中的至少一者；以及所述第一预定类型是交通标志；第二预定类型是灯杆；以及所述第三预定类型是建筑物。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：X，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：