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用于对路侧单元的雷达传感器进行动态修正的方法和设备技术

技术编号:41280562 阅读:11 留言:0更新日期:2024-05-11 09:31
本发明专利技术涉及雷达传感器校准领域。本发明专利技术涉及一种用于对路侧单元的雷达传感器进行动态修正的方法,所述方法包括以下步骤:获取周围环境数据,所述周围环境数据代表借助雷达传感器在路侧单元的周围环境中探测到的目标的状态;获取用于描述路侧单元实施机械振动的振动模型;基于周围环境数据和所述振动模型执行雷达传感器的外参修正措施。本发明专利技术还涉及一种用于对路侧单元的雷达传感器进行动态修正的设备、一种路侧单元和一种机器可读的存储介质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于对路侧单元的雷达传感器进行动态修正的方法、一种用于对路侧单元的雷达传感器进行动态修正的设备、一种路侧单元和一种机器可读的存储介质。


技术介绍

1、随着车联网技术的深入发展,越来越多的路侧单元具备环境感知和信息交换能力。通过在路端布置毫米波雷达、激光雷达等传感器,可以实时捕捉交通情况并处理有价值的信息,同时它们也可向车辆提供超视距信息,这极大地提高了交通安全性。

2、然而,对于布置在路端的雷达传感器而言,它们的探测结果在有些情况下会受到路侧单元自身状态的影响。尤其在风力作用下或过往车辆引起的气流影响下,路侧单元会发生振动,这将导致雷达传感器的初始标定外参不再准确,从而引起探测结果漂移,造成定位精度下降。

3、目前的主流解决方案是依赖摄像头来辅助完成振动状态下的目标探测,通过削减雷达传感器的传感器融合比例来提升目标探测精度。但是,这种补偿方案在适用场景上存在一定局限性,例如,在高度依赖雷达传感器的场景中(例如能见度较差、黑暗环境),摄像头无法正常工作,因此仍无法达到预期的修正效果。

4、在这种背景下,期待提供一种用于路端雷达传感器的自校准方案,以从雷达传感器内部出发实现振动状态下的外参自动修正。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种用于对路侧单元的雷达传感器进行动态修正的方法、一种用于对路侧单元的雷达传感器进行动态修正的设备、一种路侧单元和一种机器可读的存储介质,以至少解决现有技术中的部分问题。

2、根据本专利技术的第一方面,提供一种用于对路侧单元的雷达传感器进行动态修正的方法,所述方法包括以下步骤:

3、获取周围环境数据,所述周围环境数据代表借助雷达传感器在路侧单元的周围环境中探测到的目标的状态;

4、获取用于描述路侧单元实施机械振动的振动模型;以及

5、基于周围环境数据和所述振动模型执行雷达传感器的外参修正措施。

6、本专利技术的构思在于,提出一种在路侧单元的振动情况下的雷达传感器的自校准方案,而在校准期间不需要人员协助,也不需要布置附加的振动传感器来检测路侧单元的振动。

7、为此,通过预先建立路侧单元的振动模型并结合实际观测数据,可总结出路侧单元的振动规律,从而对雷达外参的潜在变化趋势做出预测,提高了路侧雷达终端动态校准的准确性和稳定性。另外,在本方案的修正环节中无需依赖摄像头、角传感器等感知设备来实时检测路侧单元的运动状态,消除了诸多不确定因素。此外,也无需在雷达视野内布设固定参考点来执行校准,而是仅需凭借持续的目标观测即可完成动态自校准,克服了适用场景的局限性,操作灵活且成本较低。

8、可选地,所述路侧单元还包括摄像头,所述方法还包括以下步骤:

9、获取路侧单元的状态数据,所述状态数据代表借助路侧单元的摄像头探测的路侧单元的运动状态;以及

10、响应于基于状态数据识别出路侧单元实施预定义运动,触发所述外参修正措施。

11、通过将摄像头作为触发源,可更精准掌握雷达的修正时机,提升了目标定位精度。另外,路端感知设备大多已集成有摄像头,因此也无需为了雷达外参修正而增设附加传感器或引入其他硬件开销,拓展了修正方案的适用场景。

12、可选地,获取路侧单元的状态数据包括:

13、借助摄像头拍摄路侧单元的周围环境的图像,基于图像识别技术分析所述图像,以识别路侧单元的运动幅度;以及

14、其中,在路侧单元的运动幅度大于预定幅度阈值的情况下,判断出基于状态数据识别出路侧单元实施预定义运动。

15、通过精准限定触发修正的条件,可避免过早地修正而造成计算资源浪费,也可避免过晚地开始修正而导致目标定位误差。

16、可选地,雷达传感器的外参修正措施包括:

17、从周围环境数据提取出路侧单元的振动规律;

18、将路侧单元的振动模型适配到所述振动规律,借助经适配的振动模型求取雷达传感器的外参的预测补偿值;以及

19、至少基于所述预测补偿值对雷达传感器的初始外参进行修正。

20、可选地,从周围环境数据提取出路侧单元的振动规律包括:

21、从周围环境数据提取历史观测点,所述历史观测点代表借助雷达传感器探测的所述目标在历史时间帧的历史观测位置和/或历史观测速度;

22、从针对所述目标预建立的物理运动模型提取历史估计点,所述历史估计点代表由物理运动模型推导出的所述目标在历史时间帧的历史估计位置和/或历史估计速度;以及

23、基于历史观测点和历史估计点构成的点集计算雷达观测偏差随时间的变化趋势,将所述变化趋势确定作为所述振动规律。

24、由此,可利用已起振情况下的几个观测点和估计点的比对总结出路侧单元的振动规律,从而提前评估接下来一段时间的未知外参波动趋势,充分满足路侧雷达传感器的实时动态修正需求。

25、可选地,通过以下方式求取雷达传感器的外参的预测补偿值:

26、在雷达传感器的外参补偿值与振动模型之间构造映射关系;

27、借助路侧单元的振动规律对振动模型进行参数化,以拟合出振动模型的模型函数;以及

28、在预给定的预测时刻,基于所述映射关系通过拟合出的模型函数外推出雷达传感器的外参的预测补偿值。

29、通过利用雷达观测数据拟合振动模型的模型函数,使得在振动模型的适用界限内尽可能稳定地描述路侧单元的振动规律,同时,充分利用雷达的安装位置关系实现外参补偿值的更合理预测。

30、可选地,雷达传感器的外参修正措施包括:

31、基于关于所述目标的状态的从周围环境数据提取的历史观测点以及从目标的物理运动模型推导出的历史估计点求取雷达传感器的外参的遵循振动模型的预测补偿值;

32、基于关于所述目标的状态的从周围环境数据提取的实时观测点以及从目标的物理运动模型推导出的实时估计点求取雷达传感器的外参的观测补偿值;以及

33、对时间上彼此匹配的预测补偿值和观测补偿值执行加权,借助加权的结果对雷达传感器的初始外参进行修正。

34、这种加权基于以下认知:基于模型的预测值和基于检测的观测值可能都存在一定不确定性,通过将两组本身不准确的数据进行融合,进而得到一个相对准确的值。由此,有效降低了观测误差和预测噪声,在总体上得到关于雷达外参补偿值的最优估计。

35、可选地,针对雷达传感器的外参的预测补偿值的每次求取,从识别到路侧单元实施预定义运动的触发时刻出发,在时间上滑动地选取历史观测点;和/或

36、检查为求取预测补偿值而首次获取的历史观测点是否指示目标丢失和/或目标位置跳变,根据检查的结果对已确定的触发时刻进行调整。

37、通过随时间不断更新用于预测的数据基础,不仅可以使观测目标的运动更好地贴合先验物理模型,而且也可根据环境条件变化对已拟合的振动模型进行动态更新(例如从幅度恒定的简谐振动转变本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于对路侧单元(1)的雷达传感器(20)进行动态修正的方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述路侧单元(1)还包括摄像头(30),所述方法还包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的方法,其中,获取路侧单元(1)的状态数据包括:

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,雷达传感器(20)的外参修正措施包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其中,从周围环境数据提取出路侧单元(1)的振动规律包括:

6.根据权利要求4或5所述的方法,其中,通过以下方式求取雷达传感器(20)的外参的预测补偿值:

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中,雷达传感器(20)的外参修正措施包括:

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法,其中,

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中,假设路侧单元(1)满足悬臂梁的简谐振动方程其中,A表示振幅,ω表示振动的角频率,表示初相位,

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中,在执行雷达传感器(20)的外参修正措施期间遵循以下假设:所述目标(100)的运动满足以下预定义的物理运动模型:

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中,将针对所述目标(100)求取的雷达传感器(20)的外参补偿值作为通用补偿值应用到雷达传感器(20)对路侧单元(1)的周围环境中的所有目标的探测上。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中,针对路侧单元(1)周围环境中的每个目标分别求取外参补偿值,对针对每个目标求取的外参补偿值加权平均后计算得出融合外参补偿值,将融合外参补偿值应用到雷达传感器(20)对路侧单元(1)的周围环境中的所有目标(100)的探测上。

13.一种用于对路侧单元(1)的雷达传感器(20)进行动态修正的设备(10),所述设备(10)用于执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法,所述设备(10)包括:

14.一种路侧单元(1),所述路侧单元(1)包括:

15.一种机器可读的存储介质,在所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序用于当在计算机上运行时执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种用于对路侧单元(1)的雷达传感器(20)进行动态修正的方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述路侧单元(1)还包括摄像头(30),所述方法还包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的方法,其中,获取路侧单元(1)的状态数据包括:

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,雷达传感器(20)的外参修正措施包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其中,从周围环境数据提取出路侧单元(1)的振动规律包括:

6.根据权利要求4或5所述的方法,其中,通过以下方式求取雷达传感器(20)的外参的预测补偿值:

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中,雷达传感器(20)的外参修正措施包括:

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法,其中,

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中,假设路侧单元(1)满足悬臂梁的简谐振动方程其中,a表示振幅,ω表示振动的角频率,表示初相位,

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中,在执行雷达传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员:任力非林少栋
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:

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