CN112102418A - 一种标定方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种标定方法、装置、电子设备及存储介质,其中,该标定方法包括:获取在目标车辆行驶过程中,车载传感器输出的第一车辆行驶参数信息,以及组合导航设备输出的第二车辆行驶参数信息;基于所述第一车辆行驶参数信息中在多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中在多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息。本公开实施例简化车载传感器的标定过程的同时,提高了确定的标定参数信息的精度。
Description
技术领域
本公开涉及数据处理技术领域,具体而言,涉及一种标定方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
车辆底盘一般都集成有测量车辆行驶数据的车载传感器,比如轮式里程计和横摆率传感器,用来感受自身的运动状态,以提高车辆的安全性和稳定性。自动驾驶车辆可以通过控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线,获取轮式里程计的轮速数据和横摆率传感器的横摆角速度数据,进而通过积分推算车辆当前所处位置,从而获得较准确的相对定位精度。
在通过车载传感器测量车辆行驶数据(车辆角速度和线速度)时,需要确定车载传感器的标定参数信息,通过标定参数信息对传感器测量的初始车辆行驶数据进行标定,得到输出的车辆行驶数据,因而标定参数信息的准确性会影响获取到的车辆行驶数据的准确性,进而影响车辆定位的准确性。一般地,会在车辆出厂前,确定车载传感器的标定参数信息,但随着使用时间的增长,车载传感器会发生磨损,加上环境变化的影响,会使得标定参数信息不准确,因此在实际使用中,需要及时地对车载传感器的标定参数信息进行更新。
发明内容
有鉴于此,本公开至少提供一种标定方案,用以简化车载传感器标定过程的同时,提高标定结果的准确性。
第一方面,本公开实施例提供了一种标定方法,包括:
获取在目标车辆行驶过程中,车载传感器输出的第一车辆行驶参数信息,以及组合导航设备输出的第二车辆行驶参数信息;
基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息。
本公开实施例通过利用组合导航设备输出的车辆行驶参数信息,来对车载传感器的车辆行驶参数信息进行标定,对标定场所没有特殊要求,也无需车辆严格按照特定行驶轨迹行驶,从而可以简化车载传感器的标定过程,提高标定效率,另外,由于不用考虑车辆行驶轨迹与设定轨迹不匹配导致的误差,从而还可以提高标定结果的准确度。
一种可能的实施方式中,基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息,包括:
基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器相对于所述组合导航设备的时间戳偏置值;
按照确定的所述时间戳偏置值,确定采集所述第一车辆行驶参数信息的多个第一采集时间点,与采集所述第二车辆行驶参数信息的多个第二采集时间点之间的映射关系;
按照确定的所述映射关系,以及所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息。
本公开实施例提出在通过第一车辆行驶参数信息和第二车辆行驶参数信息确定车载传感器的标定参数信息之前,先确定车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值,并根据该时间戳偏置值确定出采集第一车辆行驶参数信息的每个采集时间点,与采集第二车辆行驶参数信息的每个采集时间点之间的映射关系,然后再按照确定的映射关系,确定车载传感器的标定参数信息,这样,可以避免时间戳不齐引入的误差,从而提高标定参数信息的精度。
一种可能的实施方式中,按照确定的所述映射关系,以及所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息,包括:
按照确定的所述映射关系,生成包括所述第一车辆行驶参数值的第一车辆行驶参数矩阵和包括所述第二车辆行驶参数值的第二车辆行驶参数矩阵;其中,一个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值在所述第一车辆行驶参数矩阵中的位置,和与该任一第一采集时间点具有映射关系的第二采集时间点的第二车辆行驶参数值在所述第二车辆行驶参数矩阵中的位置相同;
以标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数矩阵和所述第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述标定参数矩阵,将求解得到的该标定参数矩阵作为所述标定参数信息。
这里,通过构造矩阵方程,采用最小二乘法求得标定参数矩阵的最优解,从而能够得到精度较高的标定参数信息。
一种可能的实施方式中,所述以标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数矩阵和所述第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述标定参数矩阵,包括:
以线速度标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数信息中的第一线速度矩阵和所述第二车辆行驶参数信息中的第二线速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述线速度标定参数矩阵。
一种可能的实施方式中,所述以标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数矩阵和所述第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述标定参数矩阵,包括:
以角速度标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数信息中的第一角速度矩阵和所述第二车辆行驶参数信息中的第二角速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述角速度标定参数矩阵。
本公开实施例可以实现对车载传感器的线速度值的标定参数信息的确定,也可以实现对车载传感器的角速度值的标定参数信息的确定。另外,还可以同时确定车载传感器关于线速度值的标定参数信息和车载传感器关于角速度值的标定参数信息,即对不同类型的传感器参数实现一次性全标定。
一种可能的实施方式中,基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器相对于所述组合导航设备的时间戳偏置值,包括:
基于预设的第一时间戳偏置值集合、所述第一车辆行驶参数信息中每个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值、及所述第二车辆行驶参数信息中每个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定在所述第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异信息;其中,所述第一时间戳偏置值集合中相邻第一时间戳偏置值之间间隔第一预设时间长度;
基于所述差异信息,从所述第一时间戳偏置值集合中选择使所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异最小的目标第一时间戳偏置值;
基于所述目标第一时间戳偏置值,确定第二时间戳偏置值集合;所述第二时间戳偏置值集合对应的时间戳偏置范围的中间值为所述目标第一时间戳偏置值,且相邻第二时间戳偏置值之间间隔第二预设时间长度;所述第二预设时间长度小于所述第一预设时间长度;
将所述第二时间戳偏置值集合作为新的第一时间戳偏置值集合,返回执行所述确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异信息的步骤,直到满足预设迭代条件,将最后得到的目标第一时间戳偏置值作为确定的所述车载传感器相对于所述组合导航设备的时间戳偏置值。
通过上述循环迭代的过程,能够得到误差较小、精度较高的时间戳偏置值,进而提高确定的标定参数信息的准确度。
一种可能实施方式中,确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异信息,包括:
针对每个所述第一时间戳偏置值,确定与每个第一采集时间点相差该第一时间戳偏置值的第二采集时间点;
计算所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点中每个第一采集时间点的车辆行驶参数值,与所述第二车辆行驶参数信息中对应的第二采集时间点的车辆行驶参数值之间的差值;
基于计算的多个所述差值,确定该第一时间戳偏置值对应的代价方程值,将该代价方程值作为所述差异信息。
上述实施方式通过引入代价方程,得到在有限的循环迭代中,使得代价方程值最小的时间戳偏置值,代价方程值越小,表示时间戳对齐地越好。
第二方面,本公开实施例提供了一种标定装置,包括:
获取模块,用于获取在目标车辆行驶过程中,车载传感器输出的第一车辆行驶参数信息,以及组合导航设备输出的第二车辆行驶参数信息;
确定模块,用于基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息。
一种可能的实施方式中,所述确定模块在用于基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息时,包括:
基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器相对于所述组合导航设备的时间戳偏置值;
按照确定的所述时间戳偏置值,确定采集所述第一车辆行驶参数信息的多个第一采集时间点,与采集所述第二车辆行驶参数信息的多个第二采集时间点之间的映射关系;
按照确定的所述映射关系,以及所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息。
一种可能的实施方式中,所述确定模块在用于按照确定的所述映射关系,以及所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息时,包括:
按照确定的所述映射关系,生成包括所述第一车辆行驶参数值的第一车辆行驶参数矩阵和包括所述第二车辆行驶参数值的第二车辆行驶参数矩阵;其中,一个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值在所述第一车辆行驶参数矩阵中的位置,和与该第一采集时间点具有映射关系的第二采集时间点的第二车辆行驶参数值在所述第二车辆行驶参数矩阵中的位置相同;
以标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数矩阵和所述第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述标定参数矩阵,将求解得到的该标定参数矩阵作为所述标定参数信息。
一种可能的实施方式中,所述确定模块在用于以标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数矩阵和所述第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述标定参数矩阵时,包括:
以线速度标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数信息中的第一线速度矩阵和所述第二车辆行驶参数信息中的第二线速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述线速度标定参数矩阵。
一种可能的实施方式中,所述确定模块在用于以标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数矩阵和所述第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述标定参数矩阵时,包括:
以角速度标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数信息中的第一角速度矩阵和所述第二车辆行驶参数信息中的第二角速度矩阵作为已知量,构造矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述角速度标定参数矩阵。
一种可能的实施方式中,所述确定模块在用于基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器相对于所述组合导航设备的时间戳偏置值时,包括:
基于预设的第一时间戳偏置值集合、所述第一车辆行驶参数信息中每个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值、及所述第二车辆行驶参数信息中每个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定在所述第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异信息;其中,所述第一时间戳偏置值集合中相邻第一时间戳偏置值之间间隔第一预设时间长度;
基于所述差异信息,从所述第一时间戳偏置值集合中选择使所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异最小的目标第一时间戳偏置值;
基于所述目标第一时间戳偏置值,确定第二时间戳偏置值集合;所述第二时间戳偏置值集合对应的时间戳偏置范围的中间值为所述目标第一时间戳偏置值,且相邻第二时间戳偏置值之间间隔第二预设时间长度;所述第二预设时间长度小于所述第一预设时间长度;
将所述第二时间戳偏置值集合作为新的第一时间戳偏置值集合,返回执行所述确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异信息的步骤,直到满足预设迭代条件,将最后得到的目标第一时间戳偏置值作为确定的所述车载传感器相对于所述组合导航设备的时间戳偏置值。
一种可能的实施方式中,所述确定模块在用于确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异信息时,包括:
针对每个所述第一时间戳偏置值,确定与每个第一采集时间点相差该第一时间戳偏置值的第二采集时间点;
计算所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点中每个第一采集时间点的车辆行驶参数值,与所述第二车辆行驶参数信息中对应的第二采集时间点的车辆行驶参数值之间的差值;
基于计算的多个所述差值,确定该第一时间戳偏置值对应的代价方程值,将该代价方程值作为所述差异信息。
第三方面,本公开实施例提提供了一种电子设备,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行的情况下,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行的情况下执行上述第一方面,或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
第四方面,本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行的情况下执行上述第一方面,或第一方面中任一种可能的实施方式中的步骤。
关于上述装置、电子设备及计算机可读存储介质的效果说明可参见方法的说明,这里不再赘述。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分,这些附图示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。应当理解,以下附图仅示出了本公开的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本公开实施例所提供的一种标定方法的流程示意图;
图2示出了本公开实施例所提供的一种确定车载传感器的标定参数信息的流程示意图;
图3示出了本公开实施例所提供的一种确定车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值的流程示意图;
图4示出了本公开实施例所提供的一种确定第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异信息的流程示意图;
图5示出了本公开实施例所提供的一种确定车载传感器的标定参数信息的具体流程示意图;
图6示出了本公开实施例所提供的一种标定装置的结构示意图;
图7示出了本公开实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围,而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
自动驾驶车辆的精准定位可以利用车辆上装载的车载传感器输出的传感器数据来实现,比如通过对线速度数据和角速度数据进行积分来推算车辆当前所处位置。车载传感器采集的初始传感器数据一般需要经过标定参数信息的标定后,再被用于进行定位信息的确定,这样,用于对传感器数据进行标定的标定参数信息的准确性直接影响到定位的准确性。
一般地,基于固定场所和固定行驶轨迹的标定方式的限制性较强,因此,本公开实施例提供了一种标定方法、装置、电子设备及存储介质,通过引入精确度较高的组合导航设备来获取作为标定结果的车辆行驶参数信息,对标定场所及车辆行驶轨迹均没有特殊要求,从而可以简化车载传感器的标定过程,提高标定效率,由于也不用考虑车辆行驶轨迹与设定轨迹不匹配导致的误差,从而还可以提高标定结果的准确度。
为便于对本实施例进行理解,首先对本公开实施例所公开的一种标定方法进行详细介绍,本公开实施例所提供的标定方法的执行主体一般为具有数据处理能力的处理装置,该处理装置可以是独立的设备,也可以部署在车辆端或云平台服务器端,本公开实施例中不作限定。
参见图1所示,为本公开实施例提供的一种标定方法的流程图,具体包括以下步骤S101~S102:
S101,获取在目标车辆行驶过程中,车载传感器输出的第一车辆行驶参数信息,以及组合导航设备输出的第二车辆行驶参数信息。
这里,第一车辆行驶参数信息和第二车辆行驶参数信息中分别包括在不同采集时间点采集的车辆行驶参数值。
S102,基于第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器的标定参数信息。
下面分别对上述步骤S101~S102进行详细阐述:
步骤S101中,目标车辆在行驶过程中,目标车辆上的车载传感器能够采集车辆行驶过程中的车辆行驶参数信息,这里的车载传感器具体指可以包括采集目标车辆行驶速度的传感器,比如集成在汽车底盘上的轮式里程计和横摆率传感器,其中,轮式里程能够记录目标车辆的线速度值,横摆率传感器能够记录目标车辆的角速度值。
组合导航设备可以是惯性测量单元(Inertial measurement unit,IMU)和全球定位系统(Global Positioning System,GPS)组成的组合导航设备,其能够准确地采集目标车辆在行驶过程中产生的车辆行驶参数信息,这样就可以将组合导航设备采集的车辆行驶参数信息作为标定结果,来确定车载传感器的标定参数信息,当然这里的组合导航设备也可以是其它能够较准确地采集目标车辆在行驶过程中的车辆行驶参数信息的组合导航设备,在此不做具体限定。
具体地,在目标车辆行驶过程中,可以通过控制器局域网络(Controller AreaNetwork,CAN)总线来获取车载传感器采集的车辆行驶参数信息,为了与组合导航设备获取的车辆行驶参数信息进行区分,这里将CAN总线获取的车载传感器采集的车辆行驶参数信息标记为第一车辆行驶参数信息,将组合导航设备采集的车辆行驶参数信息标记为第二车辆行驶参数信息。
为了得到准确的标定参数信息,一般需要通过多个车辆行驶参数信息来进行确定,即本公开实施例中的第一车辆行驶参数信息和第二车辆行驶参数信息中分别包括在多个采集时间点采集的车辆行驶参数值,具体地,车载传感器和组合导航设备可以按照相同的设定时间间隔采集车辆行驶参数值,这样,即可以得到多个时间点采集的车辆行驶参数值,当车辆行驶参数信息包括线速度值和角速度值时,车载传感器采集的第一车辆行驶参数信息即包括多个时间点采集的线速度值和多个时间点采集的角速度值时,组合导航设备采集的第二车辆行驶参数信息也包括多个时间点采集的线速度值和多个时间点采集的角速度值。
步骤S102中,在得到第一车辆行驶参数信息和第二车辆行驶参数信息后,即可以基于第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,来确定车载传感器的标定参数信息。
可见,本公开实施例通过引入组合导航设备来获取作为标定结果的车辆行驶参数信息,这样通过组合导航设备的输出结果和车载传感器采集的初始车辆行驶参数信息,即可以在车辆日常行驶过程中实现对车载传感器的标定,从而在简化车载传感器标定过程的同时,提高了标定参数信息的准确度,从而便于对目标车辆进行准确定位。
步骤S102中,在基于第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器的标定参数信息时,需要确定与每个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值对应的第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,以便将每个第一车辆行驶参数值作为待标定对象,将与其对应的第二车辆行驶参数值作为标定结果,来求取标定参数信息。
在实施过程中,可以先将第一车辆行驶参数信息和第二车辆行驶参数信息进行时间戳对齐,也即确定好与每个第一采集时间点对应的第二采集时间点,以避免时间戳不齐引起的误差,提升标定精度。这里的时间戳对齐并不是简单地将时间间隔最近的第一采集时间点和第二采集时间点对齐,而是确定一个使得第一车辆行驶参数信息和第二车辆行驶参数信息差异最小的时间戳偏置值,将第一车辆行驶参数信息和第二车辆行驶参数信息按照该时间戳偏置值对齐。
如图2所示,基于时间戳对齐的方式确定车载传感器的标定参数信息时,可以执行以下步骤S201~S203:
S201,基于第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值。
S202,按照确定的时间戳偏置值,确定采集第一车辆行驶参数信息的多个第一采集时间点,与采集第二车辆行驶参数信息的多个第二采集时间点之间的映射关系。
其中,具有映射关系的第一采集时间点和第二采集时间点之间的差值等于时间戳偏置值。
S203,按照确定的映射关系,以及第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器的标定参数信息。
下面分别对上述步骤S201~S203进行详细阐述:
步骤S201中,每个采集时间点均对应一个时间戳,时间戳通常是一个字符序列,用于唯一地标识某一刻的时间。由于各种原因,比如,车载传感器在采集车辆行驶参数信息时,存在时间延迟;或者组合导航设备在采集车辆行驶参数信息时,存在时间延迟;或者车载传感器和组合导航设备在采集车辆行驶参数信息时,均存在时间延迟,但是两者的延迟时间不同;这些原因会导致车载传感器相对于组合导航设备在采集车辆行驶参数信息时会存在时间戳偏置,此时若直接根据时间戳相同的第一车辆行驶参数信息和第二车辆行驶参数信息来确定标定参数信息,则会影响标定参数信息的准确性。
因而为了提高标定参数信息的准确性,本公开实施例提出在确定车载传感器的标定参数信息之前,首先确定车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值,即确定出车载传感器采集的车辆行驶参数信息时的采集时间点相对于组合导航设备采集的车辆行驶参数信息时的采集时间点是延迟设定时长,还是提前了设定时长。
步骤S202中,在确定出车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值后,即可以确定采集第一车辆行驶参数信息的多个第一采集时间点,与采集第二车辆行驶参数信息的多个第二采集时间点之间的映射关系,这里具有映射关系的第一采集时间点和第二采集时间点之间的差值即等于时间戳偏置值。
比如,如下表1所示,为车载传感器从2019年8月8日8时00:00点开始工作时,在其中6个第一采集时间点采集的第一车辆行驶参数值,以及组合导航设备从2019年8月8日8时00:00点开始工作时,在其中6个第二采集时间点采集的第二车辆行驶参数值:
表1
其中,表征采集时间点的时间戳为字符串格式,这里为了方便解释说明,采用日期格式来表示具体的时间点。另外,为了便于描述,用字母来标识采集时间点,在实际实施中并不需要引入该采集时间点标识。
若确定出车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值为延迟了1秒,则车载传感器中的第一采集时间点与组合导航设备的第二采集时间点并非按照相同的时间戳进行映射,即并非A对应A1,B对应B1,C对应C1,D对应D1,E对应E1,以及F对应F1,而是按照该时间戳偏置值进行映射,即具有映射关系的第一采集时间点和第二采集时间点之间的差值即等于时间戳偏置值,这样表1中第一采集时间点和第二采集点之间的映射关系为A对应B1,B对应C1,C对应D1,D对应E1,E对应F1;若确定出车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值为提前了1秒,则表1中第一采集时间点和第二采集点之间的映射关系为B对应A1,C对应B1,D对应C1,E对应D1,F对应E1,这里仅仅是示例性列出多个第一采集时间点和第二采集时间点的映射关系,并未给出所有第一采集时间点和第二采集时间点的映射关系。
在确定出采集第一车辆行驶参数信息的多个第一采集时间点,与采集第二车辆行驶参数信息的多个第二采集时间点之间的映射关系后,可以进一步根据该映射关系,以及车载传感器采集的第一车辆行驶参数信息和组合导航设备采集的准确的第二车辆行驶参数信息来确定车载传感器的标定参数信息。
本公开实施例提出在通过第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器的标定参数信息之前,先确定车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值,并根据该时间戳偏置值确定出采集第一车辆行驶参数信息的多个第一采集时间点,与采集第二车辆行驶参数信息的多个第二采集时间点之间的映射关系,然后再按照确定的映射关系,确定车载传感器的标定参数信息,这样,可以避免时间戳不齐引入的误差,从而提高标定参数信息的精度。
上述提到在确定标定参数信息之前,需要先确定车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值,这里确定车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值的过程可以通过提前预设多个时间戳偏置值,然后确定每个时间戳偏置下,第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异信息,然后根据各个时间戳偏置值对应的差异信息,来确定车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值。
在上述过程中,用于进行时间戳对齐的时间戳偏置值的确定过程可以如图3所示,包括以下步骤S301~S304:
S301,基于预设的第一时间戳偏置值集合、第一车辆行驶参数信息中每个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值、及第二车辆行驶参数信息中每个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异信息,其中,第一时间戳偏置值集合中相邻第一时间戳偏置值之间间隔第一预设时间长度。
S302,基于差异信息,从第一时间戳偏置值集合中选择使第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异最小的目标第一时间戳偏置值。
S303,基于目标第一时间戳偏置值,确定第二时间戳偏置值集合;第二时间戳偏置值集合对应的时间戳偏置范围的中间值为目标第一时间戳偏置值,且相邻第二时间戳偏置值之间间隔第二预设时间长度;第二预设时间长度小于第一预设时间长度。
S304,将第二时间戳偏置值集合作为新的第一时间戳偏置值集合,返回执行确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异信息的步骤,直到满足预设迭代条件,将最后得到的目标第一时间戳偏置值作为确定的车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值。
下面分别对上述步骤S301~S304进行详细阐述:
步骤S301中,这里的第一时间戳偏置值集合可以包括多个第一时间戳偏置值,在设置第一时间戳偏置值集合前,可以先设置第一时间戳偏置值集合的取值范围和取值个数(或取值间隔),比如设置第一时间戳偏置值集合中最大的第一时间戳偏置值为t5,最小的第一时间戳偏置值为t1,即第一时间戳偏置值集合的范围即在t1和t5之间,然后确定相邻两个第一时间戳偏置值之间的时间间隔,即确定差异信息时迭代的时间间隔,比如可以通过等差插值方式确定相邻两个第一时间戳偏置值之间的时间间隔,从而得到其它第一时间戳偏置值,如在t1和t5之间,按照等差插值取三个第一时间戳偏置值,即可以得到第一时间戳偏置值集合分别包括的第一时间戳偏置值为t1、t2、t3、t4和t5,且每两个相邻的第一时间戳偏置值的时间间隔相等,均为第一预设时间长度。
具体地,这里每个第一时间戳偏置值可以用来表示车载传感器相对于组合导航设备的延迟时间值,比如t=1s,即表示车载传感器相对于组合导航设备在每个采集时间点延迟了1秒;t=-1s,则表示车载传感器相对于组合导航设备的延迟时间值为-1s,即表示车载传感器相对于组合导航设备在每个采集时间点提前了1秒。
按照预设的各个第一时间戳偏置值,分别确定第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异信息。
具体地,这里确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异信息,如图4所示,包括以下步骤S401~S403:
S401,针对每个第一时间戳偏置值,确定与每个第一采集时间点相差该第一时间戳偏置值的第二采集时间点。
比如,第一时间戳偏置值集合包括t1~t55个第一时间戳偏置值时,针对第一时间戳偏置值t1,确定与第一车辆行驶参数信息中每个第一采集时间点相差t1的第二采集时间点,比如,t1=1s(车载传感器相对于组合导航设备在每个采集时间点延迟了1秒),则这里表示确定出的每个第二采集时间点的时间戳的对应时刻与每个第一采集时间点的时间戳的对应时刻相差1秒,因为车载传感器比组合导航设备延迟,则确定出的第二采集时间点的时间戳的对应时刻应该比第一采集时间点的时间戳的对应时刻加1秒,以上述表1为例,与第一采集时间点A~E分别对应第二采集时间点为B1~F1。
S402,计算第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点中每个第一采集时间点的车辆行驶参数值,与第二车辆行驶参数信息中对应的第二采集时间点的车辆行驶参数值之间的差值。
按照步骤S401中的方式,确定出分别与这多个第一采集时间点相差该第一时间戳偏置值的第二采集时间点,即确定出分别与这多个第一采集时间点对应的第二采集时间点,然后分别计算这多个第一采集时间点中每个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,与对应的第二采集时间点的第二车辆行驶参数值之间的差值,得到多个差值,这里的车辆行驶参数值具体可以为车辆的线速度值或角速度值,对应的多个差值即表示多个线速度差值或者多个角速度差值。
S403,基于计算的多个差值,确定该第一时间戳偏置值对应的代价方程值,将该代价方程值作为差异信息。
在得到每个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和对应的第二采集时间点的第二车辆行驶参数值的差值后,通过引入代价方程,如以下公式1,即可以得到该第一时间戳偏置值对应的代价方程值,并将该代价方程值作为差异信息。
其中,f(Δti)表示第一时间戳偏值置集合中第i个第一时间戳偏置值对应的代价方程值;N表示第一采集时间点的个数;k表示第k个第一采集时间点,k的范围为从1开始,到N结束;x(k)nvt表示第k个第二时间采集点的第二车辆行驶参数值;x(k)can表示第k个第一时间采集点的第一车辆行驶参数值。
具体地,这里的车辆行驶参数值x(k)can和x(k)nvt可以均为线速度值也可以均为角速度值,考虑到角速度值相比较于线速度值,在确定时间戳偏置值时,灵敏度更高的优点,本公开优先采用通过角速度值来确定车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值。
对应地,通过角速度值来确定车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值时,采用如下公式(2):
其中,ω(k)nvt表示第k个第二时间采集点的角速度值;ω(k)can表示第k个第一时间采集点的角速度值。
这里通过引入代价方程,得到在有限的循环迭代中,使得代价方程值最小的时间戳偏置值,代价方程值越小,表示时间戳对齐地越好。
步骤S302中,按照上述S401~S403的过程,能够确定出第一时间戳偏置值集合中,每个第一时间戳偏置值下的第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异信息,然后选择差异信息最小的第一时间戳偏置值作为这里的目标第一时间戳偏置值。
上述提到可以通过代价方程值表示差异信息,则这里在确定最小差异信息时,可以通过最小代价方程值来表征最小差异信息,比如针对第一时间戳偏置值集合为t1~t5的情况,则可以确定出5个第一时间戳偏置值下的代价方程值,分别为f(Δt1)~f(Δt5),在这5个代价方程值中,挑选最小的代价方程值,比如f(Δt2)最小,则目标第一时间戳偏置值为t2。
步骤S303中,在确定出目标第一时间戳偏置值后,可以根据该目标第一时间戳偏置值缩小下一次迭代所用的第一时间戳偏置值集合的取值范围和取值间隔,以提高最终确定的车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值的精度。
这里确定第二时间戳偏置集合的方式,可以取与目标第一时间戳偏置值相邻的两个第一时间戳偏置值分别作为更新后的第二时间戳偏置值集合的范围,然后同样按照等差插值方式确定其它第二时间戳偏置值。
比如,针对第一时间戳偏置值集合为t1~t5的情况,目标第一时间戳偏置值为t2时,可以将与t2相邻的t1和t3分别作为第二时间戳偏置值集合中的最小时间戳偏置值和最大时间戳偏置值,然后重新在t1和t3之间设置其它第二时间戳偏置值,比如依然按照等差插值方式设置3个第二时间戳偏置值,这样,第二时间戳偏置值集合中依然包括5个第二时间戳偏置值。
或者,确定第二时间戳偏置值集合的方式也可以包含另外的方式,比如将上一次迭代的目标第一时间戳偏置值作为中间值,按照比上一次迭代使用的时间间隔小的时间间隔,分别从该中间值的左右两边取值,取预设个数的值作为第二时间戳偏置值,进入下一次迭代。
步骤S304中,在得到第二时间戳偏置值集合后,将该第二时间戳偏置值集合作为新的第一时间戳偏置值集合,然后返回步骤S301重新开始执行,即在新的第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,确定第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异信息,按照该循环方式,直至满足预设迭代条件,将最终确定的目标第一时间戳偏置值作为确定的车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值。
这里,得到符合预设精度范围内的时间戳偏置值是通过逐渐缩小新的第一时间戳偏置值集合的范围来达到的,满足预设迭代条件可以指达到预设的迭代次数,或者,目标第一时间戳偏置值对应的代价方程值小于设定阈值等。
通过上述循环迭代的过程,能够得到误差较小、精度较高的时间戳偏置值,进而提高确定的标定参数信息的准确度。
在得到车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值后,即可以根据该时间戳偏置值,准确地确定出采集第一车辆行驶参数信息的多个第一采集时间点,与采集第二车辆行驶参数信息的多个第二采集时间点之间的映射关系,然后即可以根据该映射关系,以及第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器的标定参数信息,如图5所示,包括以下步骤S501~S502:
S501,按照确定的映射关系,生成包括第一车辆行驶参数值的第一车辆行驶参数矩阵和包括第二车辆行驶参数值的第二车辆行驶参数矩阵;其中,一个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值在第一车辆行驶参数矩阵中的位置,和与该第一采集时间点具有映射关系的第二采集时间点的第二车辆行驶参数值在第二车辆行驶参数矩阵中的位置相同。
其中,一个第一采集时间点可以为多个第一采集时间点中的任一第一采集时间点。
S502,以标定参数矩阵作为变量、以第一车辆行驶参数矩阵和第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解矩阵方程得到标定参数矩阵,将求解得到的该标定参数矩阵作为标定参数信息。
因为第一车辆行驶参数信息包括在多个第一采集时间点采集的第一车辆行驶参数值,第二车辆行驶参数信息也包括在多个第二采集时间点采集的第二车辆行驶参数,这样,就可以根据第一车辆行驶参数信息中的多个第一车辆行驶参数值和第二车辆行驶参数信息中的多个第二车辆行驶参数值共同确定标定参数信息。
具体地,可以通过确定出的采集第一车辆行驶参数信息的多个第一采集时间点,与采集第二车辆行驶参数信息的多个第二采集时间点之间的映射关系,将具有映射关系的第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和第二采集时间点的第二车辆行驶参数值进行对应,得到第一车辆行驶参数矩阵和第二车辆行驶参数矩阵,其中,一个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值在第一车辆行驶参数矩阵中的位置,和与该第一采集时间点具有映射关系的第二采集时间点的第二车辆行驶参数值在第二车辆行驶参数矩阵中的位置相同,然后将需要确定的未知的标定参数信息构成的标定参数矩阵作为变量,第一车辆行驶参数矩阵和第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,并按照最小二乘法求解该矩阵方程,即可以确定标定参数信息。
在具体实施中,在生成矩阵方程之前,先引入预先设置的车辆行驶参数信息输出模型公式(3):
xo=a*xg+b (3);
其中,xo表示车载传感器在一个第一采集时间点输出的第一车辆行驶参数值,xg表示组合导航设备在与该第一采集时间点映射的第二采集时间点输出第二车辆行驶参数值,a表示标定参数信息中的尺度,b表示标定参数信息中的偏置。
按照以上公式(3),构造矩阵方程,得到以下公式(4):
Xo=Xg×CX (4);
其中,Xo表示车载传感器输出的第一车辆行驶参数值构成的第一车辆行驶参数矩阵,Xg表示组合导航设备输出的第二车辆行驶参数值构成的第二车辆行驶参数矩阵,CX表示车载传感器的标定参数矩阵。
这样,当第一车辆行驶参数矩阵和第二车辆行驶参数矩阵为已知量时,只要第一车辆行驶参数信息中的第一车辆行驶参数值和第二车辆行驶参数信息中的第二车辆行驶参数值的数量足够多,即可以确定出准确的标定参数矩阵,即得到车载传感器的标定参数信息。
本公开实施例通过构造矩阵方程,采用最小二乘法求得标定参数矩阵的最优解,从而能够得到精度较高的标定参数信息。
本公开实施例中提到的车辆行驶参数信息的类型并不限定为一种,按照本公开实施例提供的标定方法,可以对不同类型的车辆行驶参数信息进行统一标定。
具体地,步骤S502中,以标定参数矩阵作为变量、以第一车辆行驶参数矩阵和第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解得到标定参数矩阵,可以包括以下几种情况:
(1)以线速度标定参数矩阵作为变量、以第一车辆行驶参数信息中的第一线速度矩阵和第二车辆行驶参数信息中的第二线速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解该矩阵方程得到线速度标定参数矩阵。
(2)以角速度标定参数矩阵作为变量、以第一车辆行驶参数信息中的第一角速度矩阵和第二车辆行驶参数信息中的第二角速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解该矩阵方程得到角速度标定参数矩阵。
(3)以线速度标定参数矩阵作为变量、以第一车辆行驶参数信息中的第一线速度矩阵和第二车辆行驶参数信息中的第二线速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解得到线速度标定参数矩阵,以及,以角速度标定参数矩阵作为变量、以第一车辆行驶参数信息中的第一角速度矩阵和第二车辆行驶参数信息中的第二角速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解该矩阵方程得到角速度标定参数矩阵。
针对第(1)种情况,即第一车辆行驶参数信息包括车载传感器在多个第一采集时间点采集的第一车辆线速度值,第二车辆行驶参数信息包括组合导航设备在多个第二采集时间点采集的第二车辆线速度值,这种情况下,车辆行驶参数信息输出模型即为车辆线速度值输出模型,如以下公式(5):
vo=a*vg+b (5);
其中,vo表示车载传感器在任一第一采集时间点输出的第一线速度值,vg表示组合导航设备在与该任一第一采集时间点映射的第二采集时间点输出的第二线速度值,a表示标定参数信息中的尺度,b表示标定参数信息中的偏置。
相应地,根据以上公式(5),构造矩阵方程,即得到以下公式(6):
Vo=Vg×CV (6);
其中,Vo表示车载传感器在多个第一时间采集点输出的第一线速度值构成的矩阵,Vg表示组合导航设备与该多个第一时间采集点对应的第二时间采集点输出的第二线速度值构成的矩阵,CV表示车载传感器关于线速度值的标定参数矩阵。
比如,取车载传感器在3个第一采集时间点输出的线速度值,分别记为vo1、vo2和vo3,以及组合导航设备在与3个第一采集时间点映射的3个第二采集时间点输出的线速度值,分别记为vg1、vg2和vg3,CV包括a和b,则生成的矩阵方程具体可以通过以下公式(7)表示:
该公式(7)中,vo1、vo2和vo3,以及vg1、vg2和vg3为已知量,a和b为未知量,可以根据最小二乘法求解得到标定参数信息a和b,即可以确定车载传感器关于线速度值的标定参数矩阵。
针对第(2)种情况,即第一车辆行驶参数信息包括车载传感器在多个第一采集时间点采集的第一车辆角速度值,第二车辆行驶参数信息包括组合导航设备在多个第二采集时间点采集的第二车辆角速度值,这种情况下,车辆行驶参数信息输出模型即为车辆角速度值输出模型,如以下公式(8):
wo=a*wg+b (8);
其中,wo表示车载传感器在任一第一采集时间点输出的第一角速度值,wg表示组合导航设备在与该任一第一采集时间点映射的第二采集时间点输出的第二角速度值,a表示标定参数信息中的尺度,b表示标定参数信息中的偏置。
相应地,根据以上公式(8),构造矩阵方程,即得到以下公式(9):
Wo=Wg×CW (9);
其中,Wo表示车载传感器在多个第一时间采集点输出的第一角速度值构成的矩阵,Wg表示组合导航设备与该多个第一时间采集点对应的第二时间采集点输出的第二角速度值构成的矩阵,CW表示车载传感器关于角速度值的标定参数矩阵。
比如,取车载传感器在3个第一采集时间点输出的角速度值,分别记为wo1、wo2和wo3,以及组合导航设备在与3个第一采集时间点映射的3个第二采集时间点输出的角速度值,分别记为wg1、wg2和wg3,CW包括a和b,则生成的矩阵方程具体可以通过以下公式(10)表示:
该公式(10)中,wo1、wo2和wo3,以及wg1、wg2和wg3为已知量,a和b为未知量,可以根据最小二乘法求解得到标定参数信息a和b,即可以确定车载传感器关于角速度值的标定参数矩阵。
针对第(3)种情况,即集成有角速度传感器和线速度传感器的车载传感器可以同时采集目标车辆行驶过程中的线速度值和角速度值,组合导航设备也可以同时采集目标车辆行驶过程中的线速度值和角速度值,这样可以同时确定车载传感器关于线速度值的标定参数信息和车载传感器关于角速度值的标定参数信息,即对不同类型的数据实现一次性全标定。
本公开实施例可以实现对车载传感器的线速度值的标定参数信息的确定,也可以实现对车载传感器的角速度值的标定参数信息的确定。另外,还可以同时确定车载传感器关于线速度值的标定参数信息和车载传感器关于角速度值的标定参数信息,即对不同类型的传感器参数实现一次性全标定。
综上,本公开实施例通过利用组合导航设备输出的车辆行驶参数信息,来对车载传感器的车辆行驶参数信息进行标定,对标定场所没有特殊要求,也无需车辆严格按照特定行驶轨迹行驶,从而可以简化车载传感器的标定过程,提高标定效率,另外,由于不用考虑车辆行驶轨迹与设定轨迹不匹配导致的误差,从而还可以提高标定结果的准确度。
本领域技术人员可以理解,在具体实施方式的上述方法中,各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定,各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
基于同一技术构思,本公开实施例中还提供了与标定方法对应的标定装置,由于本公开实施例中的装置解决问题的原理与本公开实施例上述标定方法相似,因此装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
参见图6所示,为本公开实施例提供的一种标定装置600,包括:
获取模块601,用于获取在目标车辆行驶过程中,车载传感器输出的第一车辆行驶参数信息,以及组合导航设备输出的第二车辆行驶参数信息;第一车辆行驶参数信息和第二车辆行驶参数信息中分别包括在不同采集时间点采集的车辆行驶参数值;
确定模块602,用于基于第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器的标定参数信息。
一种可能的实施方式中,确定模块602在用于基于第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器的标定参数信息时,包括:
基于第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值;
按照确定的时间戳偏置值,确定采集第一车辆行驶参数信息的多个第一采集时间点,与采集第二车辆行驶参数信息的多个第二采集时间点之间的映射关系;其中,具有映射关系的第一采集时间点和第二采集时间点之间的差值等于时间戳偏置值;
按照确定的映射关系,以及第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器的标定参数信息。
一种可能的实施方式中,确定模块602在用于按照确定的映射关系,以及第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器的标定参数信息时,包括:
按照确定的映射关系,生成包括第一车辆行驶参数值的第一车辆行驶参数矩阵和包括第二车辆行驶参数值的第二车辆行驶参数矩阵;其中,一个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值在第一车辆行驶参数矩阵中的位置,和与该第一采集时间点具有映射关系的第二采集时间点的第二车辆行驶参数值在第二车辆行驶参数矩阵中的位置相同;
以标定参数矩阵作为变量、以第一车辆行驶参数矩阵和第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解矩阵方程得到标定参数矩阵,将求解得到的该标定参数矩阵作为标定参数信息。
一种可能的实施方式中,确定模块602在用于以标定参数矩阵作为变量、以第一车辆行驶参数矩阵和第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解矩阵方程得到标定参数矩阵时,包括:
以线速度标定参数矩阵作为变量、以第一车辆行驶参数信息中的第一线速度矩阵和第二车辆行驶参数信息中的第二线速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解矩阵方程得到线速度标定参数矩阵。
一种可能的实施方式中,确定模块602在用于以标定参数矩阵作为变量、以第一车辆行驶参数矩阵和第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解矩阵方程得到标定参数矩阵时,包括:
以角速度标定参数矩阵作为变量、以第一车辆行驶参数信息中的第一角速度矩阵和第二车辆行驶参数信息中的第二角速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解矩阵方程得到角速度标定参数矩阵。
一种可能的实施方式中,确定模块602在用于基于第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值时,包括:
基于预设的第一时间戳偏置值集合、第一车辆行驶参数信息中每个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值、及第二车辆行驶参数信息中每个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异信息;其中,第一时间戳偏置值集合中相邻第一时间戳偏置值之间间隔第一预设时间长度;
基于差异信息,从第一时间戳偏置值集合中选择使第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异最小的目标第一时间戳偏置值;
基于目标第一时间戳偏置值,确定第二时间戳偏置值集合;第二时间戳偏置值集合对应的时间戳偏置范围的中间值为目标第一时间戳偏置值,且相邻第二时间戳偏置值之间间隔第二预设时间长度;第二预设时间长度小于第一预设时间长度;
将第二时间戳偏置值集合作为新的第一时间戳偏置值集合,返回执行确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异信息的步骤,直到满足预设迭代条件,将最后得到的目标第一时间戳偏置值作为确定的车载传感器相对于组合导航设备的时间戳偏置值。
一种可能的实施方式中,确定模块602在用于确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,第一车辆行驶参数信息与第二车辆行驶参数信息之间的差异信息时,包括:
针对每个第一时间戳偏置值,确定与每个第一采集时间点相差该第一时间戳偏置值的第二采集时间点;
计算第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点中每个第一采集时间点的车辆行驶参数值,与第二车辆行驶参数信息中对应的第二采集时间点的车辆行驶参数值之间的差值;
基于计算的多个差值,确定该第一时间戳偏置值对应的代价方程值,将该代价方程值作为差异信息。
在一些实施例中,本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模板可以用于执行上文方法实施例描述的方法,其具体实现可以参照上文方法实施例的描述,为了简洁,这里不再赘述。
本公开实施例还提供了一种电子设备700,如图7所示,为本公开实施例提供的电子设备结构示意图,包括:
处理器701、存储器702、和总线703;存储器702用于存储执行指令,包括内存7021和外部存储器7022;这里的内存7021也称内存储器,用于暂时存放处理器701中的处理数据,以及与硬盘等外部存储器7022交换的数据,处理器701通过内存7021与外部存储器7022进行数据交换,当电子设备700运行的情况下,处理器701与存储器702之间通过总线703通信,使得处理器701在执行以下指令:获取在目标车辆行驶过程中,车载传感器输出的第一车辆行驶参数信息,以及组合导航设备输出的第二车辆行驶参数信息;第一车辆行驶参数信息和第二车辆行驶参数信息中分别包括在不同采集时间点采集的车辆行驶参数值;基于第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定车载传感器的标定参数信息。
本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行的情况下执行上述方法实施例中的标定方法的步骤。
本公开实施例所提供的标定方法的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行上述方法实施例中的标定方法的步骤,具体可参见上述方法实施例,在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。在本公开所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现的情况下可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用的情况下,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本公开的具体实施方式,用以说明本公开的技术方案,而非对其限制,本公开的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种标定方法,其特征在于,包括:
获取在目标车辆行驶过程中,车载传感器输出的第一车辆行驶参数信息,以及组合导航设备输出的第二车辆行驶参数信息;
基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息。
2.根据权利要求1所述的标定方法,其特征在于,基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息,包括:
基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器相对于所述组合导航设备的时间戳偏置值;
按照确定的所述时间戳偏置值,确定采集所述第一车辆行驶参数信息的多个第一采集时间点,与采集所述第二车辆行驶参数信息的多个第二采集时间点之间的映射关系;
按照确定的所述映射关系,以及所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息。
3.根据权利要求2所述的标定方法,其特征在于,按照确定的所述映射关系,以及所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息,包括:
按照确定的所述映射关系,生成包括所述第一车辆行驶参数值的第一车辆行驶参数矩阵和包括所述第二车辆行驶参数值的第二车辆行驶参数矩阵;其中,一个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值在所述第一车辆行驶参数矩阵中的位置,和与该第一采集时间点具有映射关系的第二采集时间点的第二车辆行驶参数值在所述第二车辆行驶参数矩阵中的位置相同;
以标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数矩阵和所述第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述标定参数矩阵,将求解得到的该标定参数矩阵作为所述标定参数信息。
4.根据权利要求3所述的标定方法,其特征在于,所述以标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数矩阵和所述第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述标定参数矩阵,包括:
以线速度标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数信息中的第一线速度矩阵和所述第二车辆行驶参数信息中的第二线速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述线速度标定参数矩阵。
5.根据权利要求3或4所述的标定方法,其特征在于,所述以标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数矩阵和所述第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述标定参数矩阵,包括:
以角速度标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数信息中的第一角速度矩阵和所述第二车辆行驶参数信息中的第二角速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述角速度标定参数矩阵。
6.根据权利要求2所述的标定方法,其特征在于,基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器相对于所述组合导航设备的时间戳偏置值,包括:
基于预设的第一时间戳偏置值集合、所述第一车辆行驶参数信息中每个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值、及所述第二车辆行驶参数信息中每个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定在所述第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异信息;其中,所述第一时间戳偏置值集合中相邻第一时间戳偏置值之间间隔第一预设时间长度;
基于所述差异信息,从所述第一时间戳偏置值集合中选择使所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异最小的目标第一时间戳偏置值;
基于所述目标第一时间戳偏置值,确定第二时间戳偏置值集合;所述第二时间戳偏置值集合对应的时间戳偏置范围的中间值为所述目标第一时间戳偏置值,且相邻第二时间戳偏置值之间间隔第二预设时间长度;所述第二预设时间长度小于所述第一预设时间长度;
将所述第二时间戳偏置值集合作为新的第一时间戳偏置值集合,返回执行所述确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异信息的步骤,直到满足预设迭代条件,将最后得到的目标第一时间戳偏置值作为确定的所述车载传感器相对于所述组合导航设备的时间戳偏置值。
7.根据权利要求6所述的标定方法,其特征在于,确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异信息,包括:
针对每个所述第一时间戳偏置值,确定与每个第一采集时间点相差该第一时间戳偏置值的第二采集时间点;
计算所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点中每个第一采集时间点的车辆行驶参数值,与所述第二车辆行驶参数信息中对应的第二采集时间点的车辆行驶参数值之间的差值;
基于计算的多个所述差值,确定该第一时间戳偏置值对应的代价方程值,将该代价方程值作为所述差异信息。
8.一种标定装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取在目标车辆行驶过程中,车载传感器输出的第一车辆行驶参数信息,以及组合导航设备输出的第二车辆行驶参数信息;
确定模块,用于基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息。
9.根据权利要求8所述的标定装置,其特征在于,所述确定模块在用于基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息时,包括:
基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器相对于所述组合导航设备的时间戳偏置值;
按照确定的所述时间戳偏置值,确定采集所述第一车辆行驶参数信息的多个第一采集时间点,与采集所述第二车辆行驶参数信息的多个第二采集时间点之间的映射关系;
按照确定的所述映射关系,以及所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息。
10.根据权利要求9所述的标定装置,其特征在于,所述确定模块在用于按照确定的所述映射关系,以及所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器的标定参数信息时,包括:
按照确定的所述映射关系,生成包括所述第一车辆行驶参数值的第一车辆行驶参数矩阵和包括所述第二车辆行驶参数值的第二车辆行驶参数矩阵;其中,一个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值在所述第一车辆行驶参数矩阵中的位置,和与该第一采集时间点具有映射关系的第二采集时间点的第二车辆行驶参数值在所述第二车辆行驶参数矩阵中的位置相同;
以标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数矩阵和所述第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述标定参数矩阵,将求解得到的该标定参数矩阵作为所述标定参数信息。
11.根据权利要求10所述的标定装置,其特征在于,所述确定模块在用于以标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数矩阵和所述第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述标定参数矩阵时,包括:
以线速度标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数信息中的第一线速度矩阵和所述第二车辆行驶参数信息中的第二线速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述线速度标定参数矩阵。
12.根据权利要求10或11所述的标定装置,其特征在于,所述确定模块在用于以标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数矩阵和所述第二车辆行驶参数矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述标定参数矩阵时,包括:
以角速度标定参数矩阵作为变量、以所述第一车辆行驶参数信息中的第一角速度矩阵和所述第二车辆行驶参数信息中的第二角速度矩阵作为已知量,生成矩阵方程,采用最小二乘法求解所述矩阵方程得到所述角速度标定参数矩阵。
13.根据权利要求9所述的标定装置,其特征在于,所述确定模块在用于基于所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值,和所述第二车辆行驶参数信息中多个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定所述车载传感器相对于所述组合导航设备的时间戳偏置值时,包括:
基于预设的第一时间戳偏置值集合、所述第一车辆行驶参数信息中每个第一采集时间点的第一车辆行驶参数值、及所述第二车辆行驶参数信息中每个第二采集时间点的第二车辆行驶参数值,确定在所述第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异信息;其中,所述第一时间戳偏置值集合中相邻第一时间戳偏置值之间间隔第一预设时间长度;
基于所述差异信息,从所述第一时间戳偏置值集合中选择使所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异最小的目标第一时间戳偏置值;
基于所述目标第一时间戳偏置值,确定第二时间戳偏置值集合;所述第二时间戳偏置值集合对应的时间戳偏置范围的中间值为所述目标第一时间戳偏置值,且相邻第二时间戳偏置值之间间隔第二预设时间长度;所述第二预设时间长度小于所述第一预设时间长度;
将所述第二时间戳偏置值集合作为新的第一时间戳偏置值集合,返回执行所述确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异信息的步骤,直到满足预设迭代条件,将最后得到的目标第一时间戳偏置值作为确定的所述车载传感器相对于所述组合导航设备的时间戳偏置值。
14.根据权利要求13所述的标定装置,其特征在于,所述确定模块在用于确定在第一时间戳偏置值集合中每个第一时间戳偏置值下,所述第一车辆行驶参数信息与所述第二车辆行驶参数信息之间的差异信息时,包括:
针对每个所述第一时间戳偏置值,确定与每个第一采集时间点相差该第一时间戳偏置值的第二采集时间点;
计算所述第一车辆行驶参数信息中多个第一采集时间点中每个第一采集时间点的车辆行驶参数值,与所述第二车辆行驶参数信息中对应的第二采集时间点的车辆行驶参数值之间的差值;
基于计算的多个所述差值,确定该第一时间戳偏置值对应的代价方程值,将该代价方程值作为所述差异信息。
15.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行的情况下,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行的情况下执行如权利要求1至7任一所述方法的步骤。
16.一种计算机可读存储介质,其特征在于,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行的情况下执行如权利要求1至7任一所述方法的步骤。
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