根据一个方面，自主车辆的传感器系统包括至少两个激光雷达单元或传感器。可以是三维飞行时间(ToF)激光雷达传感器的第一激光雷达单元被设置为获得与被感测对象相关的三维点数据，以及，可以是二维相干或调频连续波(FMCW)激光雷达传感器的第二激光雷达单元被设置为获得与被感测对象相关的速度数据。来自第一激光雷达单元和第二激光雷达单元的数据可以有效地关联，从而可以生成包括点数据和注释速度的点云。的点云。的点云。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于注释点云生成的双激光雷达传感器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求享有2020年6月17日提交的名称为“在自主车辆中使用单光束数字调制激光雷达的方法和装置”的美国临时专利申请第63/040,095号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
[0003]本公开总体上涉及用于自主车辆的传感器系统。
技术介绍
[0004]光检测和测距(激光雷达)是一种经常在自主车辆中用于测量到目标的距离的技术。通常地，激光雷达系统或传感器包括光源和目标。所述光源朝向散射光的目标出射光。检测器接收一些散射光，所述激光雷达系统基于与接收到的散射光或返射光相关的特征确定到目标的距离。
[0005]激光雷达系统通常用于生成周围环境的三维点云，所述周围环境可包括非静止障碍物，例如移动的车辆和/或移动的行人。虽然点云用于识别障碍物的位置，但使用点云来确定非静止障碍物的速度通常效率低下且难以确定。
附图说明
[0006]图1是根据示例实施例的自主车队的示意图，其中可以实施双激光雷达传感器系统以生成注释点云。
[0007]图2是根据示例实施例的可以在双激光雷达传感器系统中实施的自主车辆的侧视图。
[0008]图3是根据示例实施例的自主车辆的系统部件的框图。
[0009]图4A是根据实施例的双激光雷达传感器系统的框图。
[0010]图4B是根据实施例的双激光雷达传感器系统的功能图，并且示意了部件之间的连接。
[0011]图5是表示根据实施例的系统的示意图，其中使用两个不同的激光雷达传感器来为点云提供注释的速度信息。
[0012]图6是表示根据实施例的可以在双激光雷达传感器系统中使用的二维相干或调频连续波(FMCW)激光雷达传感器的框图。
[0013]图7A是根据示例实施例的描绘可以在双激光雷达传感器系统中使用的第一激光雷达传感器的视场的示意图。
[0014]图7B是根据示例实施例的描绘可以在双激光雷达传感器系统中使用的第二激光雷达传感器的视场的示意图。
[0015]图7C是根据示例实施例的描绘可使用图6中描绘的二维相干或调频连续波(FMCW)激光雷达传感器产生的单个发散光束的示意图。
[0016]图8是根据实施例的描绘双激光雷达传感器系统的操作的过程流程图。
[0017]图9是根据示例实施例的描绘用于将由二维激光雷达传感器生成的点与由双激光雷达传感器系统中的三维激光雷达传感器生成的点相关联的操作的示意图。
[0018]图10是根据示例实施例的描绘将二维激光雷达传感器生成的点的速度信息分配给三维激光雷达传感器生成的对应点的示意图。
[0019]图11是根据示例实施例的从高级别上描绘由双激光雷达传感器系统执行的操作的流程图。
[0020]图12是根据示例实施例的被配置为执行与本文描述的技术相关联的功能的计算装置的框图。
具体实施方式
[0021]概述
[0022]在一个实施例中，自主车辆的传感器系统包括至少两个激光雷达单元或传感器。可以是三维飞行时间(ToF)激光雷达传感器的第一激光雷达单元被设置为获得与被感测对象相关的三维点数据，以及可以是二维相干或调频连续波(FMCW)激光雷达传感器的第二激光雷达单元被设置为获得与被感测对象相关的速度数据。来自第一激光雷达单元和第二激光雷达单元的数据可以有效地关联，从而可以生成包括点数据和注释的速度信息的点云。
[0023]示例实施例
[0024]随着道路上自主车辆的数量的增加，自主车辆安全操作的能力变得越来越重要。例如，自主汽车中使用的传感器准确识别障碍物并确定正在移动的非静止障碍物的速度的能力至关重要。此外，如果传感器发生故障，自主车辆继续操作直到自主车辆可以安全停止的能力也允许自主车辆安全操作。
[0025]在一个实施例中，自主车辆的传感器系统可以包括两个或更多个激光雷达传感器，激光雷达传感器被设置为协同以提供具有注释的速度信息的点云，例如提供对象的维度点信息和速度信息的点云。虽然单个三维调频连续波(FMCW)激光雷达传感器可以提供与对象相关的维度信息和速度信息，但三维FMCW激光雷达传感器相对昂贵。三维飞行时间(ToF)激光雷达传感器提供三维信息(例如三维点数据)，但不能有效地提供速度信息。也就是说，ToF激光雷达传感器可能会检测到“看到”的对象，但无法基本上实时地确定对象的速度。通过利用ToF激光雷达传感器提供维度信息，以及利用二维FMCW激光雷达传感器基本上实时提供速度信息，可以有效地提供维度信息和速度信息，例如，可以生成具有注释的速度的点云。更通常地，在包括多个激光雷达传感器的系统中，一个激光雷达传感器可用于获得可用于生成点云的基本标准信息，而另一个激光雷达可主要用于获得速度信息。使用两个或多个激光雷达传感器，除了有助于收集数据以便可以生成具有注释的速度的点云之外，还提供了余量，这样如果一个激光雷达发生故障，另一个激光雷达仍然可以操作。
[0026]首先参考图1，将根据实施例描述自主车队。自主车辆车队100包括多个自主车辆101或机器人车辆。自主车辆101通常被设置为运输和/或递送货物、物品和/或商品。自主车辆101可以是完全自主和/或半自主车辆。通常地，每个自主车辆101可以是能够以受控方式行驶一段时间而无需干预的车辆，例如无需人工干预的车辆。如以下将更详细讨论的，每个自主车辆101可以包括动力系统、推进或输送系统、导航模块、控制系统或控制器、通信系
统、处理器和传感器系统。每个自主车辆101是有人驾驶或无人驾驶的移动机器，其被配置为运输人、货物或其他物品，无论是在陆地或水上、空中或其他表面，诸如汽车、货运车、货车、三轮车、卡车、公共汽车、拖车、火车、电车、轮船、小船、渡轮、驾驶器、气垫船、飞机、宇宙飞船等。
[0027]每个自主车辆101可以是完全或部分自主的，使得车辆可以在一段时间内以受控方式行驶而无需人工干预。例如，如果车辆被配置为在没有人类操作员的任何帮助的情况下驾驶，无论是在车辆内还是远离车辆，车辆可能是“完全自主的”，而如果车辆使用控制车辆操作中的某个等级的人类交互，无论是通过人类操作员的远程控制或远程协助，还是由人类操作员在车辆内的本地控制/协助，车辆可能是“半自主的”。如果车辆由位于车辆内的人类操作员驾驶，则车辆可能是“非自主的”。“全自主汽车”可能没有乘员，也可能有一名或多名不涉及车辆操作的乘员；他们可能只是车上的乘客。
[0028]在示例实施例中，每个自主车辆101可以被配置为从全自主模式切换到半自主模式，反之亦然。每个自主车辆101还可以被配置为在非自主模式与完全自主模式和半自主模式之一或两者之间切换。
[0029]车队100通常可以设置成实现共同的或集体的目标。例如，自主车辆101通常可以设置为运输和/或递送人、货物和/或其他物品。除此之外，车队管理系统(未示出)可以协调自主车辆101的调度，以用于运输、交付和/或取回货物和/或服务的目的。所述车本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计算机实施的方法，包括：从第一激光雷达传感器获得表示在视场中检测到的一个或多个对象的三维位置的第一点数据；从第二激光雷达传感器获得表示所述视场中所述一个或多个对象的二维位置和速度的第二点数据；基于所述第一点数据和所述第二点数据的时间、位置和强度特征的相关性，执行所述第一点数据和所述第二点数据之间的点关联；和基于所述第一点数据和所述第二点数据之间的所述点关联，生成点云，所述点云包括表示所述视场中所述一个或多个对象的点以及所述一个或多个对象的关联速度。2.根据权利要求1所述的方法，还包括，在给定时刻对所述第一点数据和所述第二点数据执行定时和扫描同步，以确定在所述给定时刻所述第一点数据和所述第二点数据被捕获。3.根据权利要求1所述的方法，其中执行点关联包括：基于时间、位置和强度的相似性将表示所述第二点数据中所述一个或多个对象的点匹配到所述第一点数据中表示所述一个或多个对象的点；和基于所述匹配，将所述第二点数据中的点的速度信息分配给所述第一点数据中的对应点。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一点数据以比所述第二点数据的分辨率更高的分辨率表示对象的位置。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一激光雷达传感器是飞行时间(ToF)激光雷达传感器。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二激光雷达传感器是相干激光雷达传感器或调频连续波(FMCW)激光雷达传感器。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二激光雷达传感器被配置为生成单个发散光束，所述单个发散光束基本上仅在相对于车辆移动方向的方位角上被扫描。8.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述第一激光雷达传感器获得所述第一点数据和从所述第二激光雷达传感器获得所述第二点数据均在车辆上执行，并且其中，用于所述第一激光雷达传感器和所述第二激光雷达传感器的所述视场设置在所述车辆的移动方向上，并且其中，所述第二激光雷达传感器被配置为基本上仅在相对于所述车辆的移动方向的方位角上进行扫描。9.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述第一激光雷达传感器获得所述第一点数据和从所述第二激光雷达传感器获得所述第二点数据在自主车辆上执行。10.根据权利要求9所述的方法，还包括：至少部分地基于所述视场中所述一个或多个对象的位置和速度来控制所述自主车辆的移动。11.一种传感器系统，包括：第一激光雷达传感器，其被配置为生成表示在视场中检测到的一个或多个对象的三维位置的第一点数据；第二激光雷达传感器，其被配置为生成表示在所述视场中所述一个或多个对象的二维
位置和速度的第二点数据；一个或多个处理器，其耦合到所述第一激光雷达传感器和所述第二激光雷达传感器，其中所述一个或多个处理器被配置为：基于所述第一点数据和所述第二点数据的时间、位置和强度特征的相关性，在所述第一点数据和所述第二点数据之间执行点关联；和基于所述第一点数据和所述第二点数据之间的所述点关联，生成点云，所述点云包括表示所述视场中所述一个或多个对象的点以及所述一个或多个对象的关联速度。12.根据权利要求11所述的传感器系统，其中所述一个或多个处理器被配置为：在给定时刻对所述第一点数据和所述第二点数据执行定时和扫描同步，以确定在所述给定时刻所述第一点数据和所述第二点数据被捕获。13.根据权利要求11所述的传感器系统，其中，所述一个或多个处理器被...
【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，拉塞尔，
申请(专利权)人：纽诺有限公司，
类型：发明
国别省市：
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