车辆光学传感器运动校正的制作方法

本公开涉及车辆中的光学传感器。

背景技术：

1、自主或半自主车辆通常包括光学传感器。光学传感器检测外部世界，例如车辆周围环境的对象和/或特征，诸如其他车辆、道路车道标记、交通信号灯和/或标志、行人等。例如，光学传感器可以包括雷达传感器、扫描激光测距仪、光探测和测距(lidar)装置以及图像处理传感器(诸如相机)。对于自主和半自主车辆，计算机可以被编程为基于可以包括从光学传感器接收的数据的输入完全地或较小程度地独立于人类驾驶员的干预来操作车辆。

技术实现思路

1、车辆上的光学传感器生成光学数据，车辆的计算机可以使用所述光学数据来操作车辆。为了使计算机能够使用光学数据，光学传感器可能需要对相对于车辆的车身的运动具有严格的公差，例如，与车身或安装在车身上的其他传感器相比，光学传感器可能扭绕、倾斜、弹回等的程度。解决紧公差的一种方式是使用具有高刚度的光学传感器的安装结构。可以利用较高刚度的材料(例如，碳纤维复合材料)、利用较厚的部件或利用用于加强的添加部件(其中任何一种都可能增加复杂性和/或重量)来实现限制传感器运动。而且，较高的刚度可能会增加从车身传输到光学传感器的冲击。

2、除了增加刚度之外或代替增加刚度，本公开提供了一种解决光学传感器的公差的方法。接收光学数据的计算机可以使用调整模型来调整光学数据，所述调整模型基于车辆的运动来预测光学传感器相对于车辆的运动。例如，调整模型可以是光学传感器与车辆的车身之间的连接的基于物理学的模型。所述调整可以结合对车辆的车身在路面上行驶的机械激励以及与将指示动态偏差状态的传感器输出的变化的相关性。

3、此外，本公开描述了如何校正由光学传感器与车身之间的连接的变化引起的光学传感器相对于车身的运动。例如，对车辆的冲击可能会使光学传感器的连接器震松，随时间的磨损可能会扩大光学传感器相对于车身的运动范围等。计算机可以基于来自光学数据的第一值预测来自光学数据的第二值并且还测量第二值。预测的第二值与测量的第二值的比较可以是光学传感器的特定类型和变化程度的特性。因此，所述比较可以用于修改调整模型。因为第一值和第二值两者都是根据光学数据测量的，所以不需要附加的传感器来修改调整模型。

4、一种计算机包括处理器和存储指令的存储器，所述指令可由所述处理器执行以：从车辆的光学传感器接收光学数据；使用调整模型来调整所述光学数据；在一定持续时间内测量来自所述光学数据的第一值；在所述持续时间内基于所述第一值预测来自所述光学数据的第二值；在所述持续时间内测量来自所述光学数据的所述第二值；以及使用所述预测的第二值和所述测量的第二值来修改所述调整模型。第一值是时变的，并且按时间步长从光学数据聚合。第二值是时变的，并且按时间步长从光学数据聚合。

5、所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：在所述持续时间内从所述车辆的运动传感器接收运动数据，并且使用所述调整模型来调整所述光学数据可以基于所述运动数据。使用调整模型来调整光学数据可以包括校正失真或对准中的至少一者。

6、运动传感器可以包括加速度计。

7、修改调整模型可以基于运动数据。所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：基于所述运动数据、所述预测的第二值和所述测量的第二值来确定影响所述光学传感器的事件的类型，并且修改所述调整模型可以基于所述事件的所述类型。事件的类型可以基于运动数据与测量的第二值的数学函数之间的相关性。所述数学函数可以是测量的第二值与预测的第二值的差值。

8、调整模型可以是由车辆的运动引起的光学传感器相对于车辆的运动的模型。

9、第二值与第一值相比可以对车辆的运动具有更大灵敏度。

10、可以使用测量的第二值与预测的第二值的差值来执行修改调整模型。

11、所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：对测量的第二值的数学函数执行自相关，并且响应于自相关低于阈值而禁止修改调整模型。所述数学函数可以是测量的第二值与预测的第二值的差值。

12、所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：在确定所述修改的调整模型没有比未修改的调整模型更准确地调整所述光学数据时输出维修所述车辆的通知。

13、所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：在识别到所述测量的第二值的数学函数的变化点时输出维修所述车辆的通知。

14、所述数学函数可以是测量的第二值与预测的第二值的差值。

15、所述指令还可以包括用于进行以下操作的指令：在测量所述第一值之前从所述光学数据中过滤多个条件。

16、光学传感器可以是相机、雷达或激光雷达中的一者。

17、光学传感器可以是包括第一相机和第二相机的一对立体相机中的第一相机，并且第一值和第二值可以是来自立体相机的图像数据的视差图的数学函数。

18、一种车辆包括：车身；光学传感器，所述光学传感器刚性地安装到所述车身；以及计算机，所述计算机通信地耦合到所述光学传感器。所述计算机被编程为：从所述光学传感器接收光学数据；使用调整模型来调整所述光学数据；在一定持续时间内测量来自所述光学数据的第一值；在所述持续时间内基于所述第一值预测来自所述光学数据的第二值；在所述持续时间内测量来自所述光学数据的所述第二值；以及使用所述预测的第二值和所述测量的第二值来修改所述调整模型。第一值是时变的，并且按时间步长从光学数据聚合。第二值是时变的，并且按时间步长从光学数据聚合。

技术特征：

1.一种方法：

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述持续时间内从所述车辆的运动传感器接收运动数据，其中使用所述调整模型来调整所述光学数据是基于所述运动数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其中修改所述调整模型是基于所述运动数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其还包括基于所述运动数据、所述预测的第二值和所述测量的第二值来确定影响所述光学传感器的事件的类型，其中修改所述调整模型是基于所述事件的所述类型。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述事件的所述类型是基于所述运动数据与所述测量的第二值的数学函数之间的相关性。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整模型是由所述车辆的运动引起的所述光学传感器相对于所述车辆的运动的模型。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二值与所述第一值相比对所述车辆的运动具有更大灵敏度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述测量的第二值与所述预测的第二值的差值来执行修改所述调整模型。

9.根据权利要求1所述的方法，其还包括对所述测量的第二值的数学函数执行自相关，并且响应于所述自相关低于阈值而禁止修改所述调整模型。

10.根据权利要求1所述的方法，其还包括在确定所述修改的调整模型没有比未修改的调整模型更准确地调整所述光学数据时输出维修所述车辆的通知。

11.根据权利要求1所述的方法，其还包括在识别到所述测量的第二值的数学函数的变化点时输出维修所述车辆的通知。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学传感器是相机、雷达或激光雷达中的一者。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学传感器是包括所述第一相机和第二相机的一对立体相机中的第一相机，并且所述第一值和所述第二值是来自所述立体相机的图像数据的视差图的数学函数。

14.一种计算机，其包括处理器和存储指令的存储器，所述指令能够由所述处理器执行以执行根据权利要求1至13中的一项所述的方法。

15.一种车辆，其包括：

技术总结
本公开提供了“车辆光学传感器运动校正”。一种计算机包括处理器和存储指令的存储器，所述指令可由所述处理器执行以：从车辆的光学传感器接收光学数据；使用调整模型来调整所述光学数据；在一定持续时间内测量来自所述光学数据的第一值；在所述持续时间内基于所述第一值预测来自所述光学数据的第二值；在所述持续时间内测量来自所述光学数据的所述第二值；以及使用所述预测的第二值和所述测量的第二值来修改所述调整模型。第一值和第二值是时变的，并且按时间步长从光学数据聚合。

技术研发人员：大卫·迈克尔·赫尔曼,文卡特什·克里希南,C·M·阿莫德奥,马赫·格尼姆
受保护的技术使用者：福特全球技术公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13