基于车身位姿的环境感知方法技术

本发明专利技术公开了一种基于车身位姿的环境感知方法，通过综合车辆的车身位姿参数，在进行坐标映射时，考虑车身所述平面和真实平面存在的偏差，根据车身位姿参数和传感器外参计算坐标系间的坐标转换模型，根据确定的坐标转换模型能够将传感器坐标系下的感知坐标映射到真实平面坐标系中，实现准确的环境感知。消除了现有技术中由于忽略了车辆处于的真实平面和理想平面的偏差，导致映射的位置出现的误差，提高环境感知的精度。提高环境感知的精度。提高环境感知的精度。

【技术实现步骤摘要】
基于车身位姿的环境感知方法


[0001]本专利技术涉及车辆控制
，具体涉及基于车身位姿的环境感知方法。

技术介绍

[0002]在驾驶辅助功能中，需要进行车道线、车位线等地面标线的位置进行环境感知。车辆往往根据从车身四周的传感器获取的物体位置，采用固定的映射计算得到物体的感知位置，计算过程中的映射计算是基于车辆处于平稳无倾斜的地面条件进行的。
[0003]但是在实际使用过程中，在进行感知识别时，车辆并不一定处于平稳无倾斜的地面条件，地面的倾斜会导致感知位置的映射计算产生偏差，车辆环境感知识别的位置不准确，影响驾驶辅助功能的实现。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提出基于车身位姿的环境感知方法，能够基于车身位姿，确定环境感知的物体的真实位置，提高环境感知的准确度。
[0005]本专利技术实施例提供一种基于车身位姿的环境感知方法，所述方法包括：
[0006]通过获取车辆的车身位姿参数和车辆传感器标定的传感器外参，构建预设的理想水平坐标系、传感器坐标系和以车辆所在的真实平面建立的真实平面坐标系间的坐标转换模型；
[0007]根据所述传感器获取待定位点在所述传感器坐标系的感知坐标和所述坐标转换模型计算所述待定位点在所述真实平面坐标系的映射坐标。
[0008]优选地，所述真实平面坐标系的构建过程具体包括：
[0009]以车辆预设位置在水平面的垂足作为所述理想水平坐标系的坐标原点；
[0010]根据所述车身位姿参数相对所述理想水平坐标系建立车身所处平面的车身坐标系；
[0011]以所述车身坐标系的原点位置为中心，根据所述车身位姿参数中的车身所处真实平面相对水平的偏航角和俯仰角对所述理想水平坐标系进行对应的旋转，得到当前车辆所处真实平面的真实平面坐标系。
[0012]作为一种优选方案，所述坐标转换模型构建过程包括：
[0013]根据所述车身位姿参数确定由所述理想水平坐标系到车身平面所在的车身坐标系的理想
‑
车身坐标变换矩阵，以及由所述车身坐标系到所述真实平面坐标系的车身
‑
真实坐标变换矩阵；
[0014]根据所述传感器外参确定由所述传感器坐标系到所述车身坐标系的传感器
‑
车身坐标变换矩阵；
[0015]将所述理想
‑
车身坐标变换矩阵、所述车身
‑
真实坐标变换矩阵和所述传感器
‑
车身坐标变换矩阵作为所述坐标转换模型。
[0016]进一步地，所述理想
‑
车身坐标变换矩阵为
[0017]所述车身
‑
真实坐标变换矩阵为
[0018]所述传感器
‑
车身坐标变换矩阵为T
BC
，T
BC
所述传感器外参；
[0019]其中，平移矩阵t＝[0 0 h]，h为所述车身坐标系和所述平面坐标系的高度差，R为所述车身坐标系相对所述真实平面坐标系的旋转矩阵，由所述车身位姿参数中的偏航角和俯仰角确定。
[0020]优选地，所述根据所述传感器获取待定位点的在所述传感器坐标系的感知坐标和所述坐标转换模型计算所述待定位点在所述真实平面坐标系的映射坐标，具体包括：
[0021]确定所述待定位点在所述理想水平坐标系下的两条理想定位线；两条理想定位线分别为所述理想水平坐标系的坐标原点和所述待定位点相连的第一理想定位线、所述理想水平坐标系的传感器光心和所述待定位点相连的第二理想定位线；
[0022]根据所述坐标转换模型将所述第一理想定位线转换到所述真实平面坐标系中作为第一真实定位线；
[0023]根据所述坐标转换模型将所述第二理想定位线转换到所述真实平面坐标系中作为第二真实定位线；
[0024]将所述第一真实定位线和所述第二真实定位线的交点确定为所述映射坐标。
[0025]作为上述方案的改进，所述第一真实定位线的转换过程具体包括：
[0026]根据所述理想水平坐标系到所述真实平面坐标系的旋转角度将所述理想水平坐标系的坐标原点和所述感知坐标相连的第一理想定位线旋转到所述真实平面坐标系中过坐标原点的第一真实定位线。
[0027]优选地，所述第二真实定位线的确定过程包括：
[0028]根据所述坐标转换模型计算所述传感器坐标系到所述真实平面坐标系的传感器
‑
真实坐标变换矩阵
[0029]根据所述传感器
‑
真实坐标变换矩阵将所述待定位点在传感器坐标系的感知坐标P
′
C
转换为在所述真实平面坐标系中第一转换坐标P
Gr
＝T
GrC
P
′
C
；
[0030]根据所述坐标转换模型中的车身
‑
真实坐标变换矩阵T
GrB
将所述传感器光心在所述车身坐标系的坐标C
B
转换为在所述真实平面坐标系中第二转换坐标C
Gr
＝T
GrB
C
B
；
[0031]将所述第一转换坐标P
Gr
和所述第二转换坐标C
Gr
的连线作为所述第二真实定位线；
[0032]其中，所述理想水平坐标系到所述传感器坐标系的理想
‑
传感器坐标变换矩阵所述理想水平坐标系到所述真实平面坐标系的理想
‑
真实坐标变换矩阵T
GrG
＝T
GrB
T
BG
；T
BC
为所述传感器坐标系到所述车身坐标系的传感器
‑
车身坐标变换矩阵，T
BG
为所述理想水平坐标系到车身平面所在的车身坐标系的理想
‑
车身坐标变换矩阵，T
GrB
为所述车身坐标系到所述真实平面坐标系的车身
‑
真实坐标变换矩阵。
[0033]作为上述方案的并列实施方案，所述第二真实定位线的确定过程包括：
[0034]根据所述坐标转换模型计算所述传感器坐标系到所述真实平面坐标系的传感器
‑
真实坐标变换矩阵
[0035]根据所述传感器
‑
真实坐标变换矩阵将所述待定位点在传感器坐标系的感知坐标P
′
C
转换为在所述真实平面坐标系中第一转换坐标P
Gr
＝T
GrC
P
′
C
；
[0036]计算所述待定位点的感知坐标P
′
C
在所述传感器坐标系的归一化平面的归一化坐标P
C
；
[0037]根据所述传感器
‑
真实坐标变换矩阵T
GrC
将所述归一化坐标P
C
转化到为在所述真实平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车身位姿的环境感知方法，其特征在于，所述方法包括：通过获取车辆的车身位姿参数和车辆传感器标定的传感器外参，构建预设的理想水平坐标系、传感器坐标系和以车辆所在的真实平面建立的真实平面坐标系间的坐标转换模型；根据所述传感器获取待定位点在所述传感器坐标系的感知坐标，并利用所述坐标转换模型计算所述待定位点在所述真实平面坐标系的映射坐标。2.如权利要求1所述的基于车身位姿的环境感知方法，其特征在于，所述真实平面坐标系的构建过程具体包括：以车辆预设位置在水平面的垂足作为所述理想水平坐标系的坐标原点；根据所述车身位姿参数相对所述理想水平坐标系建立车身平面所在的车身坐标系；以所述车身坐标系的原点位置为中心，根据所述车身位姿参数中的车身所处真实平面相对水平的偏航角和俯仰角对所述理想水平坐标系进行对应的旋转，得到当前车辆所处真实平面的真实平面坐标系。3.如权利要求1所述的基于车身位姿的环境感知方法，其特征在于，所述坐标转换模型构建过程包括：根据所述车身位姿参数确定由所述理想水平坐标系到车身平面所在的车身坐标系的理想
‑
车身坐标变换矩阵，以及由所述车身坐标系到所述真实平面坐标系的车身
‑
真实坐标变换矩阵；根据所述传感器外参确定由所述传感器坐标系到所述车身坐标系的传感器
‑
车身坐标变换矩阵；将所述理想
‑
车身坐标变换矩阵、所述车身
‑
真实坐标变换矩阵和所述传感器
‑
车身坐标变换矩阵作为所述坐标转换模型。4.如权利要求3所述的基于车身位姿的环境感知方法，其特征在于，所述理想
‑
车身坐标变换矩阵为所述车身
‑
真实坐标变换矩阵为所述传感器
‑
车身坐标变换矩阵为T
BC
，T
BC
所述传感器外参；其中，平移矩阵t＝[0 0 h]，h为所述车身坐标系和所述平面坐标系的高度差，R为所述车身坐标系相对所述真实平面坐标系的旋转矩阵，由所述车身位姿参数中的偏航角和俯仰角确定。5.如权利要求1所述的基于车身位姿的环境感知方法，其特征在于，所述根据所述传感器获取待定位点的在所述传感器坐标系的感知坐标和所述坐标转换模型计算所述待定位点在所述真实平面坐标系的映射坐标，具体包括：确定所述待定位点在所述理想水平坐标系下的两条理想定位线；两条理想定位线分别为所述理想水平坐标系的坐标原点和所述待定位点相连的第一理想定位线、所述理想水平坐标系的传感器光心和所述待定位点相连的第二理想定位线；
根据所述坐标转换模型将所述第一理想定位线转换到所述真实平面坐标系中作为第一真实定位线；根据所述坐标转换模型将所述第二理想定位线转换到所述真实平面坐标系中作为第二真实定位线；将所述第一真实定位线和所述第二真实定位线的交点确定为所述映射坐标。6.如权利要求5所述的基于车身位姿的环境感知方法，其特征在于，所述第一真实定位线的转换过程具体包括：根据所述理想水平坐标系到所述真实平面坐标系的旋转角度将所述理想水平坐标系的坐标原点和所述感知坐标相连的第一理想定位线旋转到所述真实平面坐标系中经过坐标原点的第一真实定位线。7.如权利要求5所述的基于车身位姿的环境感知方法，其特征在于，所述第二真实定位线的确定过程包括：根据所述坐标转换模型计算所述传感器坐标系到所述真实平面坐标系的传感器
‑
真实坐标变换矩阵根据所述传感器
‑
真实坐标变换矩阵将所述待定位点在传感器坐标系的感知坐标P
′
C
转换为在所述真实平面坐标系中第一转换坐标P
Gr
＝T
GrC
P
′
C
；根据所述坐标转换模型中的车身
‑
真实坐标变换矩阵T
GrB
将所述传感器光心在所述车身坐标系的坐标C
B
转换为在所述真实平面坐标系中第二转换坐标C
Gr
＝T
GrB
C
B
；将所述第一转换坐标P
Gr
和所述第二转换坐标C
Gr
的连线作为所述第二真实定位线；其中，所述理想水平坐标系到所述传感器坐标系的理想
‑
传感器坐标变换矩阵所述理想水平坐标系到所述真实平面坐标系的理想
‑
真实坐标变换矩阵T
GrG
＝T
GrB
T
BG
；T
BC
为所述传感器坐标系到所述车身坐标系的传感器
‑
车身坐标变换矩阵，T
BG
为所述理想水平坐标系到车身平面所在的车身坐标系的理想
‑
车身坐标变换矩阵，T
GrB
为所述车身坐标系到所述真实平面坐标系的车身
‑
真实坐标变换矩阵。8.如权利要求5所述的基于车身位姿的环境感知方法，其特征在于，所述第二真实定位线的确定过程包括：根据所述坐标转换模型计算所述传感器坐标系到所述真实平面坐标系的传感器
‑
真实坐标变换矩阵根据所述传感器
‑
真实坐标变换矩阵将所述待定位点在传感器坐标系的感知坐标P
′
C
转换为在所述真实平面坐标系中第一转换坐标P
Gr
＝T
GrC
P
′
C
；计算所述待定位点的感知坐标P
′
C
在所述传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊星，
申请(专利权)人：华人运通上海自动驾驶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：