一种车载激光雷达位置标定方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种车载激光雷达位置标定方法及装置，实现了以低成本

【技术实现步骤摘要】
一种车载激光雷达位置标定方法及装置


[0001]本专利技术涉及自动驾驶
，更具体地说，涉及一种车载激光雷达位置标定方法及装置
。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶技术的发展和传感器制造成本的降低，越来越多的车企开始主动采纳激光雷达作为自动驾驶车辆的重要传感器，自动驾驶车辆安装的激光雷达的数量也从单个发展为多个，通过多个激光雷达的拼接使用来实现大视角覆盖
。
而不管是单个激光雷达还是多个激光雷达的安装方案，首先要解决的问题便是对激光雷达的安装位置进行标定
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供一种车载激光雷达位置标定方法及装置，以实现以低成本
、
快捷的方式对激光雷达的安装位置进行标定
。
[0004]一种车载激光雷达位置标定方法，包括：
[0005]在检测到车辆对中过程完成时，获取第一激光雷达在车头前方地面的点云以及在第一标定板的点云，据此确定所述第一激光雷达在整车坐标系下的安装位置；
[0006]其中，车辆对中所用工具称为对中装置，所述对中装置包括两个测距仪和所述第一标定板；待车辆在平整地面停车后，所述对中装置按第一预设要求被摆放好时视为车辆对中过程完成，所述第一预设要求包括：两个测距仪被摆放在车辆左右对称位置处，所述第一标定板被垂直于地面摆放在车头前方地面上
、
板面能够被所述第一激光雷达和两个测距仪扫描到的
、
并且板面与车辆的连接桁架平行的位置处，平行与否依据两个测距仪的读数确定
。
[0007]可选的，所述对中装置还包括两个限位块；停车时将方向盘打直，两个限位块被分别卡到车辆两个前轮处，两个限位块上各安装一个所述测距仪
。
[0008]可选的，两个限位块底部均具有可调节的安装螺母，用于调节两个限位块的离地高度
。
[0009]可选的，所述据此确定所述激光雷达在整车坐标系下的安装位置，包括：
[0010]对车头前方地面的点云进行平面拟合，得到地面在第一激光雷达坐标系下的法线，据此计算得到第一激光雷达坐标系相对于整车坐标系
xoy
平面的俯仰角和滚转角；车头前方地面的点云的高度的均值为第一激光雷达坐标系相对整车坐标系的
z
轴方向的平移量；
[0011]将第一标定板上的点云投影到地面并拟合直线，根据该直线在整车坐标系
xoy
平面的斜率所计算的反正切值的补角为第一激光雷达坐标系相对于整车坐标系的航向角；
[0012]根据预先规定的整车坐标系的原点与第一激光雷达坐标系的原点的相对位置，计算出第一激光雷达坐标系相对整车坐标系的
x、y
轴方向的平移量
。
[0013]可选的，所述车载激光雷达还包括第二激光雷达
、
第三激光雷达
、
…
、
第
N
激光雷
达，
N
为车辆上激光雷达的总个数，
N≥2
；
[0014]所述对中装置还包括第二标定板；所述车载激光雷达位置标定方法还包括：对于车辆上任意两个激光雷达，在检测到所述第一标定板和所述第二标定板按第二预设要求摆放好时，获取这两个激光雷达在这两块标定板上的点云，通过进行点云匹配，得到这两个激光雷达坐标系的相对位置；然后在确定其中一个激光雷达在整车坐标系下的安装位置后，通过坐标连续变换得到另一激光雷达在整车坐标系下的安装位置；
[0015]其中，所述第二预设要求包括：两块标定板垂直于地面，两块标定板能够被这两个激光雷达同时扫描到，并且两块标定板相互垂直放置
。
[0016]可选的，两标定板底部均具有可调节的安装螺母，用于调节两标定板的离地高度
。
[0017]可选的，预先设定整车坐标系的原点位置由包括第一激光雷达在内的多个激光雷达的安装位置共同确定；此时第一激光雷达坐标系相对整车坐标系的
x、y
轴方向的平移量，是在计算出所述多个激光雷达的坐标系间的相对位置后，依据整车坐标系的原点位置的确定规则进行计算得到
。
[0018]可选的，所述确定规则为：整车坐标系的原点为车头两个激光雷达连线的中心在地面上的投影点；所述车头两个激光雷达分别为第一激光雷达和第二激光雷达；
[0019]此时第一激光雷达相对整车坐标系的
x、y
轴平移量，是在计算出第二激光雷达相对于第一激光雷达的位置后，以第二激光雷达相对第一激光雷达的
x、y
方向平移量的一半的相反数作为第一激光雷达相对整车坐标系的
x、y
轴平移量
。
[0020]可选的，在标定第一激光雷达和第二激光雷达时，所述第一标定板和第二标定板的摆放同时满足所述第一预设要求和所述第二预设要求
。
[0021]一种车载激光雷达位置标定装置，包括：对中装置和车载控制系统；
[0022]所述车载控制系统上存储有程序，所述程序运行时执行上述任一种车载激光雷达位置标定方法
。
[0023]从上述的技术方案可以看出，本专利技术通过简单便携的对中装置，可以实现在任意平整地面上的车辆对中，并由此计算出激光雷达在整车坐标系下的安装位置
。
整个对中
、
标定过程无需固定的定制化平台和复杂的对中机构，实现了以低成本
、
快捷的方式对激光雷达的安装位置进行标定
。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0025]图1为本专利技术实施例公开的一种车载激光雷达位置标定方法流程图；
[0026]图2为第一激光雷达坐标系与整车坐标系的示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例公开的一种对中装置的俯视示意图；
[0028]图4为本专利技术实施例公开的一种对中装置的右视示意图；
[0029]图5为本专利技术实施例公开的一种根据点云计算第一激光雷达坐标系与整车坐标系的相对位置的方法流程图；
[0030]图6为本专利技术实施例公开的又一种车载激光雷达位置标定方法流程图；
[0031]图7为四个激光雷达坐标系与整车坐标系的示意图
。
具体实施方式
[0032]为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词
、
简写或缩写总结如下：
[0033]ROI
：
Region of Interest
，感兴趣区域；
[0034]SVD
：
Singular Value Decompositio本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种车载激光雷达位置标定方法，其特征在于，包括：在检测到车辆对中过程完成时，获取第一激光雷达在车头前方地面的点云以及在第一标定板的点云，据此确定所述第一激光雷达在整车坐标系下的安装位置；其中，车辆对中所用工具称为对中装置，所述对中装置包括两个测距仪和所述第一标定板；待车辆在平整地面停车后，所述对中装置按第一预设要求被摆放好时视为车辆对中过程完成，所述第一预设要求包括：两个测距仪被摆放在车辆左右对称位置处，所述第一标定板被垂直于地面摆放在车头前方地面上
、
板面能够被所述第一激光雷达和两个测距仪扫描到的
、
并且板面与车辆的连接桁架平行的位置处，平行与否依据两个测距仪的读数确定
。2.
根据权利要求1所述的车载激光雷达位置标定方法，其特征在于，所述对中装置还包括两个限位块；停车时将方向盘打直，两个限位块被分别卡到车辆两个前轮处，两个限位块上各安装一个所述测距仪
。3.
根据权利要求2所述的车载激光雷达位置标定方法，其特征在于，两个限位块底部均具有可调节的安装螺母，用于调节两个限位块的离地高度
。4.
根据权利要求1所述的车载激光雷达位置标定方法，其特征在于，所述据此确定所述激光雷达在整车坐标系下的安装位置，包括：对车头前方地面的点云进行平面拟合，得到地面在第一激光雷达坐标系下的法线，据此计算得到第一激光雷达坐标系相对于整车坐标系
xoy
平面的俯仰角和滚转角；车头前方地面的点云的高度的均值为第一激光雷达坐标系相对整车坐标系的
z
轴方向的平移量；将第一标定板上的点云投影到地面并拟合直线，根据该直线在整车坐标系
xoy
平面的斜率所计算的反正切值的补角为第一激光雷达坐标系相对于整车坐标系的航向角；根据预先规定的整车坐标系的原点与第一激光雷达坐标系的原点的相对位置，计算出第一激光雷达坐标系相对整车坐标系的
x、y
轴方向的平移量
。5.
根据权利要求
1、2、3
或4所述的车载激光雷达位置标定方法，其特征在于，所述车载激光雷达还包括第二激光雷达
、
第三激光雷达
、
…
、
第
N

【专利技术属性】
技术研发人员：孙远，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：