【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在线校准车辆的传感器信息的方法以及一种驾驶辅助系统。
技术介绍
1、对于自主驾驶，尽可能可靠的环境感知是绝对必要的。在此，借助不同传感器类型的传感器、比如至少一个雷达传感器、一个或多个摄像机和优选地还有至少一个激光雷达传感器来检测环境。优选全面地360°来3d地检测环境，从而可以检测车辆环境中的所有静态对象和动态对象。
2、为了确保可靠的环境检测，尤其是需要传感器彼此间的精确校准。在此，在驾驶期间对于高度自动化的驾驶功能而言，持续地监测传感器系统的校准状态以及(如果需要)重新校准是绝对必要的，这是因为否则会导致自主驾驶功能的失效。
3、在已知的方法中，传感器相对于车辆的固定点被单独地校准，但整个传感器组并不相对于彼此被校准。这具有的缺点是，通常不能实现自动驾驶功能所需的精确度。
技术实现思路
1、由此出发，本专利技术的任务是，提出一种用于校准车辆的传感器信息的方法，所述方法能够实现可靠的并且高精确度的在线传感器校准，即在车辆驾驶期间能够实现相对于彼此对不同传感器类型的传感器信息的校准。
2、该任务通过具有独立权利要求1的特征的方法解决。优选的实施方式是从属权利要求的主题。驾驶辅助系统是并列的权利要求15的主题。
3、根据第一方面，本专利技术涉及一种用于校准车辆的传感器信息的方法。车辆具有至少一个第一传感器类型的传感器和至少一个与第一传感器类型不同的第二传感器类型的传感器。在此，“不同的传感器类型”意味着，传感器使
4、该方法包括以下步骤：
5、首先，在车辆驾驶期间通过至少一个第一传感器类型的传感器检测环境。在此，通过第一传感器类型的传感器提供第一传感器信息。
6、同样地，在车辆驾驶期间通过第二传感器类型的至少一个传感器检测环境。在此，通过第二传感器类型的传感器提供第二传感器信息。第一和第二传感器信息的检测可以同时或至少暂时地与时间上的重叠进行。不言而喻，第一和第二传感器信息至少部分地涉及相同的周围区域并且因此至少部分地具有相同的检测区域。
7、随后，由第一传感器信息产生环境信息的第一三维表示。环境信息的第一三维表示尤其是3d点状云，其基于三维空间中的多个点来反映车辆环境。
8、此外，由第二传感器信息产生环境信息的第二三维表示。环境信息的第二三维表示尤其又是3d点状云，其基于三维空间中的多个点来反映车辆环境。
9、随后，将环境信息的第一三维表示和第二三维表示或由其导出的信息进行比较。在本公开文本的上下文中，“比较”特别是被理解为第一三维表示和第二三维表示彼此相关，以便能够检验环境信息的第一三维表示和第二三维表示的重合度。这尤其可以意味着在环境信息的第一三维表示和第二三维表示中确定彼此对应的区域。“由其导出的信息”理解为可以从第一三维表示和第二三维表示中通过任何类型的数据处理获得的任何信息，例如通过数据简化、滤波等。
10、然后，确定环境信息的第一三维表示和第二三维表示或由其导出的信息之间的偏差。尤其是，可以检验第一三维表示和第二三维表示中的多个对应区域之间是否整体上存在偏差，该偏差可以归因于传感器的不正确校准。因此，例如随着距车辆的距离而增加的第一三维表示和第二三维表示中的对应区域的偏移可能由传感器的滚动、俯仰和/或偏航角中的不正确校准引起。
11、在确定偏差之后，基于所确定的偏差来计算关于至少一个传感器的校准参数的校正信息。校正信息可以尤其是指示一个或多个传感器的校准需要如何改变，以便实现环境信息的第一三维表示和第二三维表示的改进的重合精确度。
12、最后，基于所计算的校正信息相对于彼此校准车辆的传感器。传感器的校准尤其包括软件方面的校准，也就是说，由一个或多个传感器提供的传感器信息基于校正信息被适配，使得实现环境信息的第一三维表示和第二三维表示的改善的重合。
13、应当理解，基于所提出的方法也能够实现多于两种不同的传感器类型的传感器的校准。
14、所提出的方法的技术优点在于，通过将多个不同的传感器信息转变为环境信息的三维表示，传感器信息彼此可比较并且在此基于在车辆驾驶期间获得的环境信息能够实现传感器的在线校准。由此可以实现传感器的高精确度的校准，该校准对于车辆的自主驾驶功能的安全且精确的环境检测是必要的。
15、根据一个实施例，环境信息的第一三维表示和第二三维表示是时间离散的信息。换言之，传感器不提供时间连续的信息，而是在离散时间点提供环境信息，例如以特定的时钟速率。在比较环境信息的第一三维表示和第二三维表示或由其导出的信息之前，进行信息彼此的时间同步。由此可以实现，减小环境信息的第一三维表示和第二三维表示之间的重合不精确性，所述重合不精确性由于环境信息通过不同传感器的时间偏移、例如通过不同的时钟速率或不同的检测时间点产生。
16、对于环境信息的第一三维表示和第二三维表示不能在时间上同步的情况，可以在比较环境信息的第一三维表示和第二三维表示或由其导出的信息之前，在时间离散的信息的两个时间步之间进行信息的插值。由此，可以获得传感器信息或环境信息的三维表示在两个彼此相继的时间步之间的中间值，借助所述中间值可以实现改善的重合精确度。
17、根据一个实施例，分别将在相同的时间点反映车辆环境的环境信息的第一三维表示和第二三维表示相互比较，并且使用环境信息的第一三维表示和第二三维表示之间的偏差来计算校正信息。尤其是，检验在环境信息的第一三维表示和第二三维表示中的对应信息之间存在多个偏差的情况下，是否可以确定归因于一个或多个传感器的校准误差的这种偏差。如果发现这样的偏差，则可以尝试这样适配一个或多个传感器的校准，使得减小偏差，即增加环境信息的第一三维表示和第二三维表示的重合精确度。
18、根据一个实施例，关于校准参数的校正信息的计算迭代地进行，并且是这样进行的，即在多个迭代步骤中分别将环境信息的至少一个第一三维表示和第二三维表示相互比较，所述环境信息在相同的时间点反映车辆环境，计算校正信息，并且在将校正信息应用到至少一个传感器的校准参数之后确定关于环境信息的第一三维表示和第二三维表示的重合度的信息。由此可以迭代地改善传感器的校准。
19、根据一个实施例，在彼此相继的迭代步骤中，迭代地改变校正信息，使得减小环境信息的第一三维表示和第二三维表示之间的重合度误差。例如，在确定校正信息之后在迭代步骤中应用校正信息并且由此改变传感器校准。由此优选地产生环境信息的修改的第一三维表示和/或第二三维表示，所述第一三维表示和/或第二三维在重合度方面被检验。该循环被多次运行，直至达到中断标准。由此可以迭代地改善传感器校准。
20、根据一个实施例，为了减小重合度误差，应用最小化方法或优化方法。这种方法的一个示例是迭代最近点算法。在执行算法时例如尝试借助旋转和平移使环境信息的第一三维表本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于校准车辆(1)的传感器信息的方法，其中，所述车辆(1)具有第一传感器类型的至少一个传感器(2)和与所述第一传感器类型不同的第二传感器类型的至少一个传感器(3)，其中，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，环境信息的第一三维表示和第二三维表示是时间离散的信息，并且，在比较环境信息的第一三维表示和第二三维表示或由其导出的信息之前，进行所述信息彼此间关于时间的同步。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，环境信息的第一三维表示和第二三维表示是时间离散的信息，并且，在比较环境信息的第一三维表示和第二三维表示或由其导出的信息之前，在所述时间离散的信息的两个时间步之间对信息进行插值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，分别将在相同时间点反映车辆环境的环境信息的第一三维表示和第二三维表示相互比较，并且使用环境信息的第一三维表示和第二三维表示之间的偏差来计算校正信息。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，迭代地计算关于校准参数的校正信息，并且这样进行，即在多个迭代步骤
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在彼此相继的迭代步骤中，迭代地改变所述校正信息，以此方式减小环境信息的第一三维表示和第二三维表示之间的重合度误差。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，使用最小化方法或优化方法以减小重合度误差。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助在不同时间点确定的环境信息的多个第一三维表示和第二三维表示来计算关于校准参数的校正信息，以此方式将环境信息的多对第一三维表示和第二三维表示相互比较并且计算校正信息，其中，一对的环境信息分别在相同时间点反映车辆环境。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，第一传感器类型的传感器(2)是摄像机。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述摄像机是单目摄像机，并且由所述摄像机提供的图像信息，由单个图像或时间上彼此相继的二维图像序列来计算环境信息的三维表示。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，基于至少一个摄像机的在时间上彼此相继的图像信息的序列对包含在所述图像信息中的运动对象进行分割，并且对所分割的对象和静止环境的三维结构和相对运动进行估计。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，第二传感器类型的传感器(3)是雷达传感器或激光雷达传感器。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，从环境信息的第一三维表示和第二三维表示中滤除运动对象，使得仅基于静止对象计算校正信息。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，基于仅包含静止对象的环境信息的第一三维表示和第二三维表示的比较以及基于仅包含运动对象的环境信息的第一三维表示和第二三维表示的比较来计算校正信息。
15.一种用于车辆(1)的驾驶辅助系统，具有第一传感器类型的传感器(2)和与第一传感器类型不同的第二传感器类型的至少一个传感器(3)，其中，所述驾驶辅助系统构造用于执行以下步骤：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于校准车辆(1)的传感器信息的方法，其中，所述车辆(1)具有第一传感器类型的至少一个传感器(2)和与所述第一传感器类型不同的第二传感器类型的至少一个传感器(3)，其中，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，环境信息的第一三维表示和第二三维表示是时间离散的信息，并且，在比较环境信息的第一三维表示和第二三维表示或由其导出的信息之前，进行所述信息彼此间关于时间的同步。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，环境信息的第一三维表示和第二三维表示是时间离散的信息，并且，在比较环境信息的第一三维表示和第二三维表示或由其导出的信息之前，在所述时间离散的信息的两个时间步之间对信息进行插值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，分别将在相同时间点反映车辆环境的环境信息的第一三维表示和第二三维表示相互比较，并且使用环境信息的第一三维表示和第二三维表示之间的偏差来计算校正信息。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，迭代地计算关于校准参数的校正信息，并且这样进行，即在多个迭代步骤中分别将在相同的时间点反映车辆环境的环境信息的至少一个第一三维表示和第二三维表示相互比较，计算校正信息，并且在将所述校正信息应用于至少一个传感器的校准参数之后确定关于环境信息的第一三维表示和第二三维表示的重合度的信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在彼此相继的迭代步骤中，迭代地改变所述校正信息，以此方式减小环境信息的第一三维表示和第二三维表示之间的重合度误差。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，使用最小化方法或优化方法以减小重合度误...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·罗斯，H·G·库尔兹，D·沃克，T·巴格多纳特，
申请(专利权)人：大陆自动驾驶德国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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