CN110018498A - 防止gnss受激光雷达干扰的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防止GNSS受激光雷达干扰的方法及装置，方法包括：根据预设的地图信息和车辆当前位置，判断车辆是否处于GNSS定位区域；当车辆处于GNSS定位区域时，判断收星数是否大于预设的第一数量、定位状态标志值是否非0以及实时测向基线长度与预设的基线参数的差值是否大于预设第一阈值；当收星数大于预设的第一数量、定位状态标志值非0，并且实时测向基线长度与预设的基线参数的差值大于预设第一阈值，生成用于关闭激光雷达的指令；将用于关闭激光雷达的指令发送给电源控制单元，以使得电源控制单元切断激光雷达的供电。由此，避免了激光雷达对GNSS的干扰。

Description

防止GNSS受激光雷达干扰的方法及装置
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种防止GNSS受激光雷达干扰的方法及装置。
背景技术
随着近年来科技水平的不断提升，人工智能飞速发展，其广泛运用到各个领域之中。其中，由于自动驾驶车辆能够高效利用交通资源，缓解交通拥堵、减少碳排放，自动驾驶技术越来越成为人们所关注的焦点，但乘用车自动驾驶距真正商业化还有一定的距离，而限定环境内的小型低速环卫清扫车为自动驾驶技术的落地提供了具体的应用场景。另一方面，由于人口老龄化的加剧，国内劳动力的成本逐年呈上升趋势，且繁重的重复性体力劳动增加了人们的工作负担，例如，对于公园、校园、大型商场、工业园区等场景的环境卫生清扫作业，环卫工人需要长时间进行重复性的体力劳动，作业繁重，故由智能化的无人驾驶自动清扫代替繁重的人工清扫势不可挡。
小型低速环卫清扫车能够实现高精度定位关键在于激光雷达与高精度差分全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)技术。GNSS仅在开阔环境下给出高精度定位信息，当卫星信号受到遮挡，则定位误差大甚至无法定位；而激光同步定位与建图(Simultaneous Localization And Mapping，SLAM)定位方法仅在遮挡环境或周边物体三维特征明显情况下给出高精度定位结果。但实际应用中，激光雷达会发射激光束，会干扰GNSS定位测向，从而制约了两种传感器同时使用，达到优势互补目的，降低了自动驾驶清扫车辆对投放场景适应能力。
目前应用较多的GNSS防止激光雷达干扰方法是增加激光雷达至GNSS接收天线的安装距离。
基于增加激光雷达至GNSS天线的安装距离方法可减小激光雷达干扰强度，通常在乘用车辆顶部设计专门的安装支架，距离可达到0.8m。
基于增加激光雷达至GNSS天线的安装距离方法往往对安装空间要求较高，对于小型低速环卫清扫车来说，激光雷达安装在车身顶部中心位置，距离车身顶部边沿不足0.5m，如果将GNSS天线延伸到车身壳体外面，将影响到外观设计，且不利于GNSS天线防护；而且GNSS接收到的卫星分布和卫星信号强弱对于干扰适应能力不一样，导致极限收星状态下(收星数在4至6颗或卫星信号强度弱)收星状态下，GNSS仍有可能被干扰。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种防止GNSS受激光雷达干扰的方法，以解决GNSS被激光雷达干扰的问题。
为解决上述问题，第一方面，本发明提供了一种防止GNSS受激光雷达干扰的方法，所述方法包括：
根据预设的地图信息和车辆当前位置，判断车辆是否处于GNSS定位区域；
当所述车辆处于GNSS定位区域时，判断收星数是否大于预设的第一数量、定位状态标志值是否非0以及实时测向基线长度与预设的基线参数的差值是否大于预设第一阈值；
当收星数大于预设的第一数量、定位状态标志值非0，并且实时测向基线长度与预设的基线参数的差值大于预设第一阈值，生成用于关闭激光雷达的指令；
将所述用于关闭激光雷达的指令发送给电源控制单元，以使得所述电源控制单元切断所述激光雷达的供电。
进一步的，所述方法之前还包括：
终端接收用于指示进行GNSS标定的指令；
根据所述用于指示进行GNSS标定的指令，当车辆处于预设条件时，多次接收车辆发送的基线长度值；
计算多个所述基线长度值的第一均值；
计算多次测量的所述第一均值的第二均值；
将所述第二均值和所述GNSS的天线机械值进行比较；
当所述第二均值与所述GNSS的天线机械值的差值不大于预设第二阈值时，将所述第二均值作为预设的基线参数发送给所述车辆。
进一步的，所述预设条件包括：收星数不小于20颗，且车辆完全静止时间不小于120s。
进一步的，所述根据预设的地图信息和车辆当前位置，判断车辆是否处于GNSS定位区域，具体包括：
所述预设的地图信息包括GNSS定位区域和激光雷达定位区域；
根据车辆当前位置，判断车辆处于GNSS定位区域或者激光雷达定位区域。
进一步的，所述第一数量为10；所述第一阈值为0.005m。
进一步的，所述方法之后还包括：
当收星数不大于预设的第一数量，和/或，定位状态标志值为0，和/或，实时测向基线长度与预设的基线参数的差值不大于预设第一阈值，生成用于开启激光雷达的指令；
将所述用于开启激光雷达的指令发送给电源控制单元，以使得所述电源控制单元开启所述激光雷达的供电。
第二方面，本发明提供了一种防止GNSS受激光雷达干扰的装置，所述装置包括：
判断单元，所述判断单元用于根据预设的地图信息和车辆当前位置，判断车辆是否处于GNSS定位区域；
所述判断单元还用于，当所述车辆处于GNSS定位区域时，判断收星数是否大于预设的第一数量、定位状态标志值是否非0以及实时测向基线长度与预设的基线参数的差值是否大于预设第一阈值；
生成单元，所述生成单元用于当收星数大于预设的第一数量、定位状态标志值非0，并且实时测向基线长度与预设的基线参数的差值大于预设第一阈值，生成用于关闭激光雷达的指令；
发送单元，所述发送单元用于将所述用于关闭激光雷达的指令发送给电源控制单元，以使得所述电源控制单元切断所述激光雷达的供电。
第三方面，本发明提供了一种设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于执行第一方面任一所述的方法。
第四方面，本发明提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第一方面任一所述的方法。
第五方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一所述的方法。
通过应用本发明实施例提供的防止GNSS受激光雷达干扰的方法及装置，不仅可放宽对GNSS天线和激光雷达相对安装距离的严格约束，而且可适应不同收星环境下的干扰判断和防护，算法规则简单、逻辑清晰、适应性好且参数易于标定，解决了小型低速环卫清扫车高精度定位中激光雷达与GNSS同车使用，优势互补的问题。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的防止GNSS被激光雷达干扰的方法流程示意图；
图2为本发明实施例二提供的防止GNSS受激光雷达干扰的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1为本发明实施例一提供的防止GNSS被激光雷达干扰的方法流程示意图。该方法应用在自动驾驶车辆中，尤其应用在低速自动驾驶车辆中，该方法的执行主体为车辆的控制单元。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤101，根据预设的地图信息和车辆当前位置，判断车辆是否处于GNSS定位区域。
具体的，预设的地图信息中标注了GNSS定位区域和激光雷达定位区域，可以根据车辆当前位置，判断车辆处于GNSS定位区域还是激光雷达定位区域。当车辆处于激光雷达定位区域时，继续通过激光雷达进行定位，当车辆处于GNSS定位区域时，执行步骤102。
其中，在进行步骤101之前，可以对GNSS进行标定，得到基线参数。下面，对GNSS进行标定的过程进行描述。
首先，终端接收用于指示进行GNSS标定的指令；然后，根据用于指示进行GNSS标定的指令，当车辆处于预设条件时，多次接收车辆发送的基线长度值；接着，计算多个基线长度值的第一均值；接着，计算多次测量的第一均值的第二均值；接着，将第二均值和GNSS的天线机械设计值进行比较；最后，当第二均值与GNSS的天线机械值的差值不大于预设第二阈值时，将第二均值作为预设的基线参数发送给车辆。
其中，预设条件包括：收星数不小于20颗，且车辆完全静止时间不小于120s。
在一个示例中，以将该方法应用在低速自动清扫车为例进行说明。该终端包括但不限于电脑、手机、平板电脑(portable android device，PAD)等智能终端，可以在上述智能终端上下载有车载APP，该车载APP可以通过无线方式和车辆控制单元相连接。
可以先将小型低速环卫清扫车通过手动遥控到开阔地带静止停放，从车载APP软件可查看车载GNSS此时收到导航卫星数，测向基线参数标定条件要求收星数必须大于等于20颗。当APP“基线标定”图标被触发后，跳转到车载APP软件测向基线参数标定界面；当“开始标定”图标被触发后，如果车辆完全静止，持续时间为120s，则车载APP接收GNSS实时测量的基线长度值，进行平均计算，得到标定结果，当标定结束后，APP会自动提示本次标定完成。重复进行测量，比如测量次数为3次时，计算3次的平均值，作为最终标定结果。当最终标定结果与GNSS的天线机械设计值进行比较，如果两者差值不超过0.1m，认为标定成功，否则标定不成功，需要再次标定或者选择更加空旷的地域进行标定。当标定成功后，车载APP将标定结果(即为基线参数)写入特定文件中，并将该特定文件发送给车辆控制单元。
步骤102，当车辆处于GNSS定位区域时，判断收星数是否大于预设的第一数量、定位状态标志值是否非0以及实时测向基线长度与预设的基线参数的差值是否大于预设第一阈值。
其中，第一数量为10，第一阈值为0.005米。定位状态标志值可以为0、1、2等数值，当定位状态标志值为0时，可能存在定位设备故障。GNSS会实时测量测向基线长度。
步骤103，当收星数大于预设的第一数量、定位状态标志值非0，并且实时测向基线长度与预设的基线参数的差值大于预设第一阈值，生成用于关闭激光雷达的指令。
此时，可以确定GNSS受激光雷达的干扰，车辆处于待机状态，车辆控制单元可以生成用于关闭激光雷达的指令，以关闭激光雷达。
步骤104，将用于关闭激光雷达的指令发送给电源控制单元，以使得电源控制单元切断激光雷达的供电。
其中，电源控制单元，即对各种器件的供电进行管理的单元，这里的管理包括但不限于各种器件的上下电管理。可以通过电源控制单元，切断对激光雷达的供电。
车辆控制单元通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线，将用于关闭机构雷达的指令发送给电源控制单元。
当车辆处于待机状态时，GNSS继续工作，当收星数不大于预设的第一数量，和/或，定位状态标志值为0，和/或，实时测向基线长度与预设的基线参数的差值不大于预设第一阈值，生成用于开启激光雷达的指令时；将用于开启激光雷达的指令发送给电源控制单元，以使得电源控制单元开启激光雷达的供电。
具体的，当收星数不大于预设的第一数量、定位状态标志值为0和实时测向基线长度与预设的基线参数的差值不大于预设第一阈值这三个条件有一个成立时，可以判定GNSS不受激光雷达的干扰，可正常工作，此时，可以通过生成开启激光雷达的指令，控制电源控制单元为激光雷达上电。由此，可以通过GNSS的状态，对激光雷达的开启或关断进行控制，避免了激光雷达对GNSS的干扰。
可以理解的是，该方法也可以应用在限定区域的自动驾驶物流配送车中。
通过应用本发明实施例一提供的防止GNSS受激光雷达干扰的方法，不仅可放宽对GNSS天线和激光雷达相对安装距离的严格约束，而且可适应不同收星环境下的干扰判断和防护，算法规则简单、逻辑清晰、适应性好且参数易于标定，解决了小型低速环卫清扫车高精度定位中激光雷达与GNSS同车使用，优势互补的问题。
图2为本发明实施例二提供的防止GNSS受激光雷达干扰的装置结构示意图，该装置应用在实施例一提供的防止GNSS受激光雷达干扰的方法中，如图2所示，该防止GNSS受激光雷达干扰的装置200包括：判断单元201、生成单元202和发送单元203。
判断单元201用于根据预设的地图信息和车辆当前位置，判断车辆是否处于GNSS定位区域。
判断单元201还用于，当车辆处于GNSS定位区域时，判断收星数是否大于预设的第一数量、定位状态标志值是否非0以及实时测向基线长度与预设的基线参数的差值是否大于预设第一阈值。
生成单元202用于当收星数大于预设的第一数量、定位状态标志值非0，并且实时测向基线长度与预设的基线参数的差值大于预设第一阈值，生成用于关闭激光雷达的指令。
发送单元203用于将用于关闭激光雷达的指令发送给电源控制单元，以使得电源控制单元切断激光雷达的供电。
每个单元的具体作用与实施例一中描述的类似，此处不再赘述。
通过应用本发明实施例二提供的防止GNSS受激光雷达干扰的装置，不仅可放宽对GNSS天线和激光雷达相对安装距离的严格约束，而且可适应不同收星环境下的干扰判断和防护，算法规则简单、逻辑清晰、适应性好且参数易于标定，解决了小型低速环卫清扫车高精度定位中激光雷达与GNSS同车使用，优势互补的问题。
本发明实施例三提供了一种设备，包括存储器和处理器，存储器用于存储程序，存储器可通过总线与处理器连接。存储器可以是非易失存储器，例如硬盘驱动器和闪存，存储器中存储有软件程序和设备驱动程序。软件程序能够执行本发明实施例提供的上述方法的各种功能；设备驱动程序可以是网络和接口驱动程序。处理器用于执行软件程序，该软件程序被执行时，能够实现本发明实施例提供的方法。
本发明实施例四提供了一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行本发明实施例一提供的方法。
本发明实施例五提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例一提供的方法。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防止GNSS受激光雷达干扰的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据预设的地图信息和车辆当前位置，判断车辆是否处于GNSS定位区域；
当所述车辆处于GNSS定位区域时，判断收星数是否大于预设的第一数量、定位状态标志值是否非0以及实时测向基线长度与预设的基线参数的差值是否大于预设第一阈值；
当收星数大于预设的第一数量、定位状态标志值非0，并且实时测向基线长度与预设的基线参数的差值大于预设第一阈值，生成用于关闭激光雷达的指令；
将所述用于关闭激光雷达的指令发送给电源控制单元，以使得所述电源控制单元切断所述激光雷达的供电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法之前还包括：
终端接收用于指示进行GNSS标定的指令；
根据所述用于指示进行GNSS标定的指令，当车辆处于预设条件时，多次接收车辆发送的基线长度值；
计算多个所述基线长度值的第一均值；
计算多次测量的所述第一均值的第二均值；
将所述第二均值和所述GNSS的天线机械值进行比较；
当所述第二均值与所述GNSS的天线机械值的差值不大于预设第二阈值时，将所述第二均值作为预设的基线参数发送给所述车辆。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括：收星数不小于20颗，且车辆完全静止时间不小于120s。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的地图信息和车辆当前位置，判断车辆是否处于GNSS定位区域，具体包括：
所述预设的地图信息包括GNSS定位区域和激光雷达定位区域；
根据车辆当前位置，判断车辆处于GNSS定位区域或者激光雷达定位区域。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数量为10；所述第一阈值为0.005m。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法之后还包括：
当收星数不大于预设的第一数量，和/或，定位状态标志值为0，和/或，实时测向基线长度与预设的基线参数的差值不大于预设第一阈值，生成用于开启激光雷达的指令；
将所述用于开启激光雷达的指令发送给电源控制单元，以使得所述电源控制单元开启所述激光雷达的供电。
7.一种防止GNSS受激光雷达干扰的装置，其特征在于，所述装置包括：
判断单元，所述判断单元用于根据预设的地图信息和车辆当前位置，判断车辆是否处于GNSS定位区域；
所述判断单元还用于，当所述车辆处于GNSS定位区域时，判断收星数是否大于预设的第一数量、定位状态标志值是否非0以及实时测向基线长度与预设的基线参数的差值是否大于预设第一阈值；
生成单元，所述生成单元用于当收星数大于预设的第一数量、定位状态标志值非0，并且实时测向基线长度与预设的基线参数的差值大于预设第一阈值，生成用于关闭激光雷达的指令；
发送单元，所述发送单元用于将所述用于关闭激光雷达的指令发送给电源控制单元，以使得所述电源控制单元切断所述激光雷达的供电。
8.一种设备，其特征在于，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于执行权利要求1-6任一所述的方法。
9.一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行权利要求1-6任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的方法。
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