一种基于UWB定位的车辆传感器标定方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于UWB定位的车辆传感器标定方法及系统，所述方法包括以下步骤：通过UWB定位技术计算出被测传感器在被测车辆理想位置测量目标测量体的理想测量值；获取安装在被车车辆实际位置的被测传感器测量目标测量体的实际测量值；根据理想测量值与实际测量值对被测传感器进行标定。通过利用UWB定位技术获取被测传感器在被测车辆的理想位置对目标测量体的理想测量值，然后获取被测传感器在被测车辆实际位置的实际测量值，根据获取的理想测量值与实际测量值进行比对，对被测车辆上的被测传感器进行标定，避免了给ADAS感知系统带来误差，同时标定方法简单，无需专业人员操作，无需特定标定场所及特制仪器，成本较低。

A vehicle sensor calibration method and system based on UWB positioning

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB定位的车辆传感器标定方法及系统
本专利技术涉及车辆传感器
，特别涉及一种基于UWB定位的车辆传感器标定方法及系统。
技术介绍
如今，ADAS(AdvancedDrivingAssistantSystem高级辅助驾驶系统)已然成为了技术发展的一大热点，无论是主机厂还是供应商都将大量的精力投至其中。并且就车辆方面而言，安装ADAS后的“成品车”无论在操稳性还是安全性方面都得到了巨大的提升，甚至在某些地区已将ADAS部分功能列入“强制安装”的法规中。ADAS技术可大致分为“感知”、“决策”以及“控制”三大模块：“感知系统”主要负责获取外界环境信息数据，传输至“决策系统”进行分析处理，再形成控制信号输入“控制系统”，而控制后的信息再次被“感知系统”捕获，最终形成“感知-决策-控制-感知”的闭环系统。其中，“感知系统”输出数据的准确性和全面性从根本上影响了决策以及控制，进而决定了产品的优劣。目前，有关“感知系统”方面的设计，开发者一般倾向于采用异质多传感器数据融合的设计方案，优异的感知系统需要大量的同/异质传感器作为支撑，其中包括了毫米波雷达、超声波雷达，视觉传感器、激光雷达等常见传感器类型。与此同时，随着车载传感器数量的增加，各个传感器的“外参”标定就显得尤为重要。传感器“外参”主要指代传感器相对于车身的物理安装位置参数。首先，一辆合格的“商品车”在出厂前需要对各个传感器做详细的标定。但是，在车辆运行了一段时间后，在受到某种外力作用下，传感器相对车身的安装位置可能发生旋转或偏移，进而导致给ADAS感知系统带来误差。尤其是在横向位置上的偏移，以及在xOy平面上发生旋转。目前传统传感器标定方法较为繁琐，需要将指定车辆运送到特定的测量场景下，或者使用特制的测量工具，才能进行有效标定。
技术实现思路
为此，需要提供一种基于UWB定位的车辆传感器标定方法及系统，解决现有车辆的传感器发生旋转或偏移导致ADAS感知系统带来误差及传统传感器标定方法繁琐的问题。为实现上述目的，专利技术人提供了一种基于UWB定位的车辆传感器标定方法，包括以下步骤：通过UWB定位技术计算出被测传感器在被测车辆理想位置测量目标测量体的理想测量值；获取安装在被车车辆实际位置的被测传感器测量目标测量体的实际测量值；根据理想测量值与实际测量值对被测传感器进行标定。进一步优化，所述“通过UWB定位技术计算出被测传感器在被测车辆理想位置测量目标测量体的理想测量值”具体包括以下步骤：设置第一UWB基站、第二UWB基站及目标UWB标签在被测车辆的前方，所述目标UWB标签设置在第一UWB基站及第二UWB基站之间，所述目标UWB设置在目标测量体上；设置第一UWB标签及第二UWB标签在被测车辆的纵向中线上；获取第一UWB基站与第一UWB标签、第二UWB标签及目标UWB标签的距离测量值，以及第二UWB基站与第一UWB标签、第二UWB标签及目标UWB标签的距离测量值；建立被测传感器在被测车辆理想位置为圆点建立直角坐标系，并根据第一UWB基站与第一UWB标签及第二UWB标签的距离测量值、第一UWB基站与第一UWB标签及第二UWB标签的距离测量值、第一UWB基站与第二UWB基站之间的距离值、第一UWB标签与被测传感器理想位置的距离值、第一UWB标签与目标标签之间的距离值计算得到第一UWB基站及第二UWB基站的坐标；计算以第一UWB基站为圆心及以第一UWB基站与目标UWB标签的距离测量值为半径的圆与以第二UWB基站为圆心及以第二UWB基站与目标UWB标签的距离测量值为半径的圆之间的两个交点，然后去除两个交点中的无效交点，得到目标UWB标签的坐标值；根据目标UWB标签的坐标值计算被测传感器在被测车辆理想位置测量目标测量体的理想测量值。进一步优化，所述“去除两个交点中的无效交点”具体包括以下步骤：计算两个交点与原点之间的距离；将两个交点与原点之间的距离跟阈值进行比较，得到无效点，然后去除无效点。进一步优化，还包括以下步骤：以目标测量体的当前位置为圆心及以被测传感器的实际测量值为半径画圆，得到与X轴相交的两个交点；将目标测量体移至新的位置，并通过UWB定位技术计算得到目标测量体新的位置的坐标；获取被测传感器对移至新的位置的目标测量体的新的实际测量值；并以目标测量体的新的位置为圆心及以被测传感器对移至新的目标测量体的新的实际测量值为半径画圆，得到与X轴相交的两个交点；将与X轴相交的四个交点进行两两比较，得到距离最近的两个交点的距离；判断距离最近的两个交点的距离是否小于预设值，若是，则该两个交点的坐标的均值为被测传感器在横向坐标上的偏移值；若否，则重新通过UWB定位技术计算出被测传感器在被测车辆理想位置对目标测量体的理想测量值，对被测传感器进行重新标定。进一步优化，还包括以下步骤：当被测传感器标定至被测车辆的理想位置后，根据目标UWB标签的坐标值计算被测传感器的理想测量角度；获取被测传感器在被测车辆理想位置测量目标测量体的实际测量角度；计算理想测量角度与实际测量角度得到角度差，根据角度差对被测传感器的测量角度进行调整。专利技术人还提供了另一个方案：一种基于UWB定位的车辆传感器标定系统，其特征在于，包括UWB定位模块及标定模块；所述UWB定位模块用于通过UWB定位技术计算出被测传感器在被测车辆理想位置测量目标测量体的理想测量值；所述标定模块用于获取安装在被车车辆实际位置的被测传感器测量目标测量体的实际测量值，并根据理想测量值与实际测量值对被测传感器进行标定。进一步优化，所述UWB定位模块包括第一UWB基站、第二UWB基站、第一UWB标签、第二UWB标签及目标UWB标签；所述第一UWB基站、第二UWB基站及目标UWB标签设置在被测车辆的前方，所述目标UWB标签设置在第一UWB基站及第二UWB基站之间，所述目标UWB设置在目标测量体上；所述第一UWB标签及第二UWB标签设置在被测车辆的纵向中线上；所述第一UWB基站用于获取第一UWB基站与第一UWB标签、第二UWB标签及目标UWB标签的距离测量值；所述第二UWB基站用于第二UWB基站与第一UWB标签、第二UWB标签及目标UWB标签的距离测量值；所述UWB定位模块用于建立被测传感器在被测车辆理想位置为圆点建立直角坐标系，并根据第一UWB基站与第一UWB标签及第二UWB标签的距离测量值、第一UWB基站与第一UWB标签及第二UWB标签的距离测量值、第一UWB基站与第二UWB基站之间的距离值、第一UWB标签与被测传感器理想位置的距离值、第一UWB标签与目标标签之间的距离值计算得到第一UWB基站及第二UWB基站的坐标；计算以第一UWB基站为圆心及以第一UWB基站与目标UWB标签的距离测量值为半径的圆与以第二UWB基站为圆心及以第二UWB基站与目标UWB标签的距离测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于UWB定位的车辆传感器标定方法，其特征在于，包括以下步骤：/n通过UWB定位技术计算出被测传感器在被测车辆理想位置测量目标测量体的理想测量值；/n获取安装在被车车辆实际位置的被测传感器测量目标测量体的实际测量值；/n根据理想测量值与实际测量值对被测传感器进行标定。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB定位的车辆传感器标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过UWB定位技术计算出被测传感器在被测车辆理想位置测量目标测量体的理想测量值；
获取安装在被车车辆实际位置的被测传感器测量目标测量体的实际测量值；
根据理想测量值与实际测量值对被测传感器进行标定。


2.根据权利要求1所述基于UWB定位的车辆传感器标定方法，其特征在于，所述“通过UWB定位技术计算出被测传感器在被测车辆理想位置测量目标测量体的理想测量值”具体包括以下步骤：
设置第一UWB基站、第二UWB基站及目标UWB标签在被测车辆的前方，所述目标UWB标签设置在第一UWB基站及第二UWB基站之间，所述目标UWB设置在目标测量体上；
设置第一UWB标签及第二UWB标签在被测车辆的纵向中线上；
获取第一UWB基站与第一UWB标签、第二UWB标签及目标UWB标签的距离测量值，以及第二UWB基站与第一UWB标签、第二UWB标签及目标UWB标签的距离测量值；
建立被测传感器在被测车辆理想位置为圆点建立直角坐标系，并根据第一UWB基站与第一UWB标签及第二UWB标签的距离测量值、第一UWB基站与第一UWB标签及第二UWB标签的距离测量值、第一UWB基站与第二UWB基站之间的距离值、第一UWB标签与被测传感器理想位置的距离值、第一UWB标签与目标标签之间的距离值计算得到第一UWB基站及第二UWB基站的坐标；
计算以第一UWB基站为圆心及以第一UWB基站与目标UWB标签的距离测量值为半径的圆与以第二UWB基站为圆心及以第二UWB基站与目标UWB标签的距离测量值为半径的圆之间的两个交点，然后去除两个交点中的无效交点，得到目标UWB标签的坐标值；
根据目标UWB标签的坐标值计算被测传感器在被测车辆理想位置测量目标测量体的理想测量值。


3.根据权利要求2所述基于UWB定位的车辆传感器标定方法，其特征在于，所述“去除两个交点中的无效交点”具体包括以下步骤：
计算两个交点与原点之间的距离；
将两个交点与原点之间的距离跟阈值进行比较，得到无效点，然后去除无效点。


4.根据权利要求2所述基于UWB定位的车辆传感器标定方法，其特征在于，还包括以下步骤：
以目标测量体的当前位置为圆心及以被测传感器的实际测量值为半径画圆，得到与X轴相交的两个交点；
将目标测量体移至新的位置，并通过UWB定位技术计算得到目标测量体新的位置的坐标；
获取被测传感器对移至新的位置的目标测量体的新的实际测量值；
并以目标测量体的新的位置为圆心及以被测传感器对移至新的目标测量体的新的实际测量值为半径画圆，得到与X轴相交的两个交点；
将与X轴相交的四个交点进行两两比较，得到距离最近的两个交点的距离；
判断距离最近的两个交点的距离是否小于预设值，若是，则该两个交点的坐标的均值为被测传感器在横向坐标上的偏移值；
若否，则重新通过UWB定位技术计算出被测传感器在被测车辆理想位置对目标测量体的理想测量值，对被测传感器进行重新标定。


5.根据权利要求2所述基于UWB定位的车辆传感器标定方法，其特征在于，还包括以下步骤：
当被测传感器标定至被测车辆的理想位置后，根据目标UWB标签的坐标值计算被测传感器的理想测量角度；
获取被测传感器在被测车辆理想位置测量目标测量体的实际测量角度；
计算理想测量角度与实际测量角度得到角度差，根据角度差对被测传感器的测量角度进行调整。


6.一种基于UWB定位的车辆传感器标定系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海鹏，陈文强，许立杰，黄旭，
申请(专利权)人：福建汉特云智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35