CN112558028A - 路边传感器标定方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种路边传感器标定方法和装置，该方法先获取车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息，然后根据实时位置信息和所述感测范围信息，确定车辆与各路边单元的相对位置信息，在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据，最后根据观测数据得到目标路边传感器的位姿标定结果。本发明通过在车辆上设置车载标定装置，当车辆进入目标路边单元的感测范围内时，可以为目标路边单元的路边传感器提供标定所需的位置信息和标定装置，节省了大量的人力成本，提高了标定效率。

Description

路边传感器标定方法和装置

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种路边传感器标定方法和装置。

背景技术

路边单元的多传感器融合对环境进行感知是车路协同的一个重要的技术，要路边传感器为车路协同提供有效的观测，首先需要对路边单元的传感器进行标定。当前的路边传感器标定方法依赖于人工调整标定装置的位姿来为路边传感器提供观测，再将观测数据汇总进行标定。然而，针对单个智能体的人工标定方法在对路边单元实施标定时效率较低，无法满足路边单元的快速部署，且人工标定方法无法快速提供标定装置的区域，需要对标定采集的数据进行人工干预。

因此，现有的路边传感器标定方法存在人工标定效率较低的技术问题，需要改进。

发明内容

本发明提供一种路边传感器标定方法和装置，用以缓解现有的路边传感器标定方法中人工标定效率较低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种路边传感器标定方法，适用于车路协同系统，所述车路协同系统包括设置在目标车道上的至少一个路边单元、沿所述目标车道行驶的车辆、车载标定装置以及服务器，所述路边单元包括至少一个路边传感器，所述路边传感器标定方法应用于所述服务器，所述路边传感器标定方法包括：

获取所述车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息；

根据所述实时位置信息和所述感测范围信息，确定所述车辆与各路边单元感测范围的相对位置信息；

在所述相对位置信息表征所述车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据；

根据所述观测数据得到所述目标路边传感器的位姿标定结果。

本发明还提供一种路边传感器标定装置，适用于车路协同系统，所述车路协同系统包括设置在目标车道上的至少一个路边单元、沿所述目标车道行驶的车辆、车载标定装置以及服务器，所述路边单元包括至少一个路边传感器，所述路边传感器标定装置设置在所述服务器中，所述路边传感器标定装置包括：

第一获取模块，用于获取所述车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息；

确定模块，用于根据所述实时位置信息和所述感测范围信息，确定所述车辆与各路边单元感测范围的相对位置信息；

第二获取模块，用于在所述相对位置信息表征所述车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据；

得到模块，用于根据所述观测数据得到所述目标路边传感器的位姿标定结果。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器；所述存储器存储有应用程序，所述处理器用于运行所述存储器内的应用程序，以执行上述任一项所述的路边传感器标定方法中的操作。

本发明还提供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以实现上述任一项所述的路边传感器标定方法。

有益效果：本发明提供一种路边传感器标定方法和装置，该方法适用于车路协同系统，车路协同系统包括设置在目标车道上的至少一个路边单元、沿目标车道行驶的车辆、车载标定装置以及服务器，路边单元包括至少一个路边传感器，该方法应用于服务器，该方法先获取车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息，然后根据实时位置信息和所述感测范围信息，确定车辆与各路边单元感测范围的相对位置信息，在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据，最后根据观测数据得到目标路边传感器的位姿标定结果。本发明通过在车辆上设置车载标定装置，当车辆在目标车道上的行驶且进入目标路边单元的感测范围内时，可以为目标路边单元的路边传感器提供标定所需的位置信息和标定装置，从而可以仅通过车辆的行驶依次完成各路边单元的标定工作，节省了大量的人力成本，提高了标定效率。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本发明提供的路边传感器标定方法适用的场景示意图。

图2为本发明提供的路边传感器标定方法的流程示意图。

图3为本发明中路边单元的感测范围示意图。

图4为本发明中车辆进入目标感测范围的示意图。

图5为本发明中车辆变道的示意图。

图6为本发明中车载标定装置的示意图。

图7为本发明提供的路边传感器标定装置的结构示意图。

图8为本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种路边传感器标定方法和装置，用以缓解现有的路边传感器标定方法中人工标定效率较低的技术问题。

请参阅图1，图1为本发明所提供的路边传感器标定方法适用的场景示意图，该场景可以包括终端以及服务器，终端之间、服务器之间以及终端与服务器之间通过各种网关组成的互联网等方式连接通信，其中，该应用场景中包括设置在目标车道100上的至少一个路边单元11、沿目标车道100行驶的车辆12、车载标定装置13以及服务器14；其中：

路边单元11可以是车路协同系统中设置在目标车道100单侧或两侧的数据采集装置，包括固定装置和至少一个路边传感器，路边传感器可以包括相机、激光雷达、毫米波雷达等，可以实现对观测范围内各类车道、车辆、障碍物等相关数据的精确采集；

车辆12可以是自动驾驶车辆，也可以是有人驾驶车辆，车辆12沿目标车道100行驶，依次经过各路边单元11的感测范围；

车载标定装置13为安装在车辆12上的标定装置，具体可包括为一个路边传感器提供单独标定的单一标定板、或者为多个传感器提供联合标定的联合标定板等，根据路边传感器类型的不同，标定装置上具有不同的观测图案；

服务器14包括本地服务器和/或远程服务器等。

路边单元11、车辆12、车载标定装置13和服务器14位于无线网络或有线网络中，以实现四者之间的数据交互，其中：

服务器14先获取车辆12的实时位置信息和各路边单元11的感测范围信息，然后根据实时位置信息和感测范围信息，确定车辆12与各路边单元11的相对位置信息，在相对位置信息表征车辆12行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置13进行观测得到的观测数据，最后根据观测数据得到目标路边传感器的位姿标定结果。

需要说明的是，图1所示的系统场景示意图仅仅是一个示例，本发明描述的服务器以及场景是为了更加清楚地说明本发明的技术方案，并不构成对于本发明提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着系统的演变和新业务场景的出现，本发明提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

请参阅图2，图2是本发明提供的路边传感器标定方法的流程示意图，该方法包括：

S201：获取车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息。

本发明中车辆可以是自动驾驶车辆，也可以是传统有人驾驶车辆，路边单元为设置在车道两侧的数据采集装置，具体可以包括固定杆和安装在固定杆上的至少一个路边传感器，路边传感器可以包括相机、激光雷达、毫米波雷达等，根据观测环境和观测需求的不同，不同路边单元搭载的路边传感器的数量和种类也不完全相同。当需要对目标区域内目标车道上的路边单元进行标定时，控制车辆在目标车道上行驶，在行驶过程中通过自身携带的车载标定装置依次完成对各路边单元传感器的标定工作。由于各路边单元均有其对应的感测范围，只有在感测范围内对车载标定装置进行观测才能得到有效观测数据，而车辆在行驶过程中的位置又是在不断变化的，因此需要先获取车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息。

车辆的实时位置信息包括车辆在目标区域对应的地图中的实时位置。车辆的实时位置信息的获取方式有多种，例如可以在车辆上安装GPS传感器，通过全球定位系统直接获取；也可以利用目标区域的先验地图信息，在车辆上安装激光雷达，通过激光雷达获取当前环境数据，再根据当前环境数据与先验地图的全局数据的匹配结果，确定车辆在地图中的实时位置。

各路边单元的感测范围信息为根据路边单元中各路边传感器各自的感测范围所确定的整体感测范围。不同种类的路边传感器的感测范围也不同，如图3所示，以路边单元包括路边相机111和路边激光雷达112为例，路边相机111的第一感测范围21为以第一位置点A出发的扇形区域，路边激光雷达112的第二感测范围22为以第二位置点B为圆心的圆形，将第一感测范围21和第二感测范围22求并集，两者共同作为路边单元的感测范围。需要说明的是，本发明中各传感器的感测范围指能够保证感测效果的有效感测范围，而不是指实际感测范围，例如路边激光雷达112实际感测范围为半径远大于r的圆形，但从圆心出发超过r距离后感测效果较弱，即使能感测到一些数据但这些数据不具有太大的参考价值，则仅将半径为r的圆形作为路边激光雷达112的第二感测范围22，对于路边相机111的第一感测范围21同理。

对于目标区域内的各路边单元，都是先根据先验地图中的预设位置进行安装，对于路边单元中的传感器，也都是根据预设位姿进行安装，在安装完成后再对各路边传感器的实际位姿进行标定，路边单元的实际位置和路边传感器的实际位姿与对应的预设位置和预设位姿的差异通常较小，因此可直接从先验地图中获取各路边单元的预设位置和各传感器的预设位姿，根据各预设位姿确定各路边传感器在地图中的大致位置，再结合对应传感器的型号等参数获取各路边传感器的大致感测范围，求并集得到路边单元的观测范围，将其作为各路边单元的感测范围信息。此外，路边单元的位置也可以通过全球定位系统获得。

S202：根据实时位置信息和感测范围信息，确定车辆与各路边单元感测范围的相对位置信息。

车辆与各路边单元感测范围的相对位置信息包括车辆在路边单元感测范围内和车辆在路边单元感测范围外两种状态，由于车辆在行驶过程中实时位置在不断变化，而路边单元始终固定，则随着车辆的行驶，车辆与各路边单元的相对位置也会不断发生变化，对于每个路边单元，车辆与该路边单元感测范围的相对位置都会经过在观测范围外-在观测范围内-在观测范围外三个阶段。

由于路边单元的观测范围为路边单元中所有路边传感器观测范围的和，当车辆进入任意一个路边传感器的感测范围内时，均视为进入了该路边单元的感测范围内。当目标车道上各路边单元设备密度较小时，车辆依次驶入和驶出每个路边单元的感测范围内。当目标车道上各路边单元设置密度较大时，车辆可以同时处于两个路边单元的感测范围内。

S203：在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据。

当相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，车辆上的车载标定装置可以开始为目标路边单元的目标路边传感器提供标定服务。此时，控制车辆在目标观测范围内继续行驶，在行驶过程中，目标路边传感器对车载标定装置进行持续观测，并将获得的观测数据进行记录和保存。

在一种实施例中，S203具体包括：在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，接收车辆向目标路边单元发送的观测请求；根据观测请求，获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据。车辆和目标路边单元之间可以相互通信，即在车辆与目标路边单元上均设置有信号发送单元和信号接收单元，当车辆进入目标路边单元的目标感测范围内时，车辆向目标路边单元发送观测请求，目标路边单元响应该观测请求后，对车载标定装置进行对应的观测操作，并获得观测数据。路边传感器始终在对感测范围内的环境进行观测，但只有在车辆进入目标观测范围后，路边传感器对车载标定装置的观测数据才是标定所需的有效观测数据，因此本发明在车辆进入目标观测范围后，仅获取目标车道中目标路边传感器的观测数据，而其他路边单元的路边传感器的观测数据则不获取，从而可以避免获取较多的冗余数据，使得获取的观测数据均为有效观测数据，进而减少后继计算量。同时在车辆刚进入目标观测范围后就开始获取观测数据，可以保证获取的观测数据量足够多，提高了后续计算结果的准确性。

在一种实施例中，根据观测请求，获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据的步骤包括：根据观测请求携带的标定装置属性信息，从目标路边单元的至少一个路边传感器中确定目标路边传感器；获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据。设置在目标车道不同位置的路边单元具有不同的观测任务，因此各路边单元搭载的路边传感器的种类和数量不完全相同。如图4所示，有些路边单元11中仅包括路边相机111，另一些路边单元11中可以包括路边相机111和路边激光雷达112，此外其他的路边单元11还可以包括诸如毫米波雷达等其他的传感器。车辆12上携带有车载传感器15和车载标定装置13，车载传感器15可以是车载相机、车载激光雷达、车载毫米波雷达、车载GPS等各类传感器，车载标定装置13包括为路边传感器提供标定服务的标定板等装置，标定装置上具有观测图案。

车辆12向路边单元11发送观测请求，观测请求携带标定装置属性信息，标定装置属性信息包括车载标定装置13中标定板的类型，具体为相机标定板、激光雷达标定板或相机-激光雷达联合标定板等。通常情况下，车辆12上携带的车载标定装置13可以包括所有种类传感器所需的标定板，此时观测请求携带的标定装置属性信息可以包括所有标定板的类型等，则对于每个目标路边单元，当车辆12进入目标感测区域后，目标路边单元中所有的路边传感器都为目标路边传感器，因此在目标路边单元中所有的路边传感器均对车载标定装置13进行观测后，获得所有的路边传感器对应的观测数据。

在一些情况下，仅需对某一类路边传感器进行观测，例如仅需对目标车道中所有路边激光雷达112进行观测时，车载标定装置13仅包括激光雷达标定板，则车辆向各目标路边单元发送的观测请求中携带的标定装置属性信息可以仅包括激光雷达标定板，则目标路边单元在接收到观测请求后，将路边激光雷达112确定为目标路边传感器，仅获取路边激光雷达112进行观测后的观测数据，其他路边传感器的观测数据则不获取。如图4所示，自上而下第一个路边单元11仅包括路边相机111，第二个路边单元11中包括路边相机111和路边激光雷达112，当标定装置属性信息为激光雷达标定板时，车辆12进入第一个路边单元11的目标观测范围内时，由于第一个路边单元11没有搭载激光雷达，则对该路边单元11中所有路边传感器的观测数据均不获取；当车辆12进入第二个路边单元11的目标观测范围内时，该路边单元11中的路边激光雷达112作为目标路边传感器，获取路边激光雷达112的观测数据，其他路边传感器的观测数据则不需要获取。

通过在观测请求中携带标定装置属性信息，可以根据车载标定装置13的类型不同，仅获取对应类型的目标路边传感器进行观测得到的观测数据，其他路边传感器的观测数据不获取，从而实现了路边传感器的按需标定，即本发明的路边传感器标定方法较为灵活，既能实现对所有路边传感器的标定，也能实现对部分路边传感器的标定。

在一种实施例中，S203具体又包括：在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，设定小于阈值的目标行驶速度，控制车辆以目标行驶速度在目标车道上继续行驶；获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据。在车辆进入目标观测范围后，先设定一小于阈值的目标行驶速度，然后控制车辆以该目标行驶速度行驶，也即低速行驶，在路边传感器对标定装置上的观测图案进行观测时，需要使标定装置与路边传感器之间保持相对稳定的状态，否则会使得路边传感器获取的观测数据不清楚，继而影响对特征的提取。本发明通过控制车辆在目标观测范围内低速行驶，能保证标定装置与路边传感器之间始终处于相对稳定的状态，有助于清晰的观测数据的获取，同时车辆又始终保持行驶状态，而不是停止在某处，因此能够快速为当前的目标路边单元提供观测工具，并继续行驶至下一目标路边单元的目标观测范围中，整个过程耗时较短，保证了标定工作的效率。

在一种实施例中，S203具体又包括：在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，控制车载标定装置相对于目标路边单元变换多个不同位姿；获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据。对于路边传感器，在对车载标定装置上观测图案进行观测时，需要车载标定装置处于不同位姿，以获得多张观测图像，以便于后续求解对应的方程。在当前人工标定方法中，需要人工移动和转动来使标定装置处于不同位姿，本发明在车辆进入目标感测范围内后，控制车载标定装置相对于目标路边单元变换多个不同位姿，以保证观测数据的完整性，位姿包括车载标定装置相对于目标路边单元的位置和角度，变换的位姿越多，位姿之间差异越大，观测效果越好。

在一种实施例中，控制车载标定装置相对于目标路边单元变换多个不同位姿的步骤包括：设定变道参数；控制车辆在目标车道上继续行驶，且根据变道参数在行驶过程中进行至少一次变道。如图5所示，目标车道100包括至少两条车道，各车道之间允许变道。车载标定装置13的观测坐标系的坐标原点在观测图案上，且观测坐标系的x轴和y轴（图未示出）分别沿标定装置的两条相互垂直的边，z轴垂直标定装置的标定平面指向朝向路边单元的一侧。当车辆12在目标车道100的上沿着一条车道继续行驶时，车载标定装置13相对于路边相机111，仅在x轴的方向上发生了位姿变化，而基于后续求解参数的需求，还需要标定装置在与x轴垂直的z轴方向上也提供一组观测图案。因此，本发明中先设定一变道参数，变道参数可以包括车辆12变道的次数、变道的方向、变道点与目标观测范围的位置关系等，根据变道参数控制车辆12在行驶过程中进行至少一次变道，在路边相机111的观测范围内由a车道变道至b车道，在a车道和b车道分别进行观测，在变道过程中车载标定装置相对于路边相机111变换了多个不同位姿，从而可以获取观测所需的完整数据。

上述实施例以目标车道100包括至少两条车道，且不同车道之间允许变道为例进行说明，当目标车道100仅包括一条车道，或者包括至少两条车道但各车道之间不允许变道时，可以控制车辆12在同一车道上沿x轴向前行驶的同时，沿z轴方向发生一定程度的位移，则同样可以使路边单元获得观测所需的完整数据。

此外，在不能变道的场景下，还可以不通过车辆12本身的变道来实现车载标定装置的多个位姿变换，在一种实施例中，控制车载标定装置相对于目标路边单元变换多个不同位姿的步骤还可以包括：设定变换参数；控制车辆在目标车道上继续行驶，且控制车辆上的机械装置根据变换参数，带动车载标定装置进行多方向旋转。变换参数可以包括机械装置带动车载标定装置旋转的次数、旋转的方向、旋转的角度、旋转点与目标观测范围的位置关系等，在车辆12上可以设置机械臂等机械装置，在车辆12沿x轴方向直线行驶时，控制机械装置带动车载标定装置13在多个方向上产生一定角度的旋转，同样可以满足路边单元的观测需求，且操作也较为简单。

在一种实施例中，S203之后还包括：在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围外时，接收车辆向目标路边单元发送的停止观测请求；根据停止观测请求，停止获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置的观测数据。当车辆驶出目标观测范围后，车辆向目标路边单元发送停止观测请求，则目标路边单元响应该请求，停止存储观测数据，仅将从车辆进入目标观测区域到离开目标观测区域的时间段内所有的观测数据保存。通过车辆与路边单元的通信，各路边单元可以及时获取车辆与观测范围的相对位置，进而可以对路边传感器的观测数据的开始获取与停止获取进行及时控制，使得各路边传感器均能获取足够的有效观测数据。

在上述实施例中，以各路边传感器的观测范围之和作为路边单元的观测范围，但本发明不以此为限，还可以直接将各路边传感器的观测范围作为各路边单元的感测范围信息。此时，根据车辆与路边单元中各路边传感器的感测范围的相对位置信息来确定何时开始进行观测。具体地，以图3中路边单元为例，路边单元11包括路边相机111和路边激光雷达112，当车辆从图3中自上而下行驶时，先会驶入路边激光雷达112的第二感测范围22，此时，仅获取路边激光雷达112的观测数据，而不获取路边相机111的观测数据，当车辆继续行驶至路边相机111的第一感测范围21内时，同时获取路边激光雷达112和路边相机111的观测数据，当车辆继续行驶至驶出路边相机111的第一感测范围21时，停止获取路边相机111的观测数据，再次仅获取路边激光雷达112的观测数据，最后当车辆驶出路边激光雷达112的第二感测范围22时，停止获取路边激光雷达112的观测数据，自此，路边单元11的所有路边传感器都完成了观测，且各路边传感器均在车辆驶入各自的观测范围内时才开始获取观测数据，在车辆驶出各自的观测范围时停止获取观测数据，从而能保证各路边传感器的观测数据的有效性和完整性。

S204：根据观测数据得到目标路边传感器的位姿标定结果。

在获取到观测数据后，根据观测数据种类的不同，从激光雷达-相机标定算法、毫米波雷达-相机标定算法、相机自标定算法以及激光雷达自标定算法中确定目标标定算法，然后运行目标标定算法对观测数据进行计算，得到目标路边传感器的位姿标定结果，最终完成对各路边单元的所有路边传感器的标定计算。位姿标定结果指目标路边传感器在地图中的位姿，相关标定算法为本领域常规算法，在此不再赘述。

在一种实施例中，S204之后还包括：获取已标定路边传感器的位姿标定结果；获取先验地图中已标定路边传感器的先验位姿信息；对比位姿标定结果与先验位姿信息；根据对比结果，调整已标定路边单元的实际位姿。在车路协同场景下，设置在车道不同位置的路边传感器用于执行不同的观测任务，在设置之前不同的路边传感器均有一预设位姿，该预设位姿作为先验位置信息存储在先验地图中，在安装时参考该预设位姿进行各路边传感器在目标车道对应位置的设置。实际场景中，由于路边传感器的安装过程受各种人工和环境影响，与预设位姿会有一定差异，在通过上述多个步骤获取已标定路边传感器的位姿标定结果后，将该位姿标定结果与先验位姿信息中的预设位姿进行对比，得到对比结果，根据对比结果计算当前位姿和预设位姿的差异，从而可以根据该差异调整目标路边传感器的实际位姿，使其与预设位姿保持一致。

当前对路边传感器进行标定时，需要依赖于人工调整标定装置的位姿来为路边传感器提供观测，再将观测数据汇总进行标定。然而，针对单个智能体的人工标定方法在对路边单元实施标定时效率较低，无法满足路边单元的快速部署，且人工标定方法无法快速提供标定装置的区域，需要对标定采集的数据进行人工干预。

通过上述实施例可知，本发明的路边传感器标定方法，先获取车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息，然后根据实时位置信息和所述感测范围信息，确定车辆与各路边单元的相对位置信息，在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据，最后根据观测数据得到目标路边传感器的位姿标定结果。通过在车辆上设置车载标定装置，当车辆在目标车道上的行驶且进入目标路边单元的感测范围内时，可以为目标路边单元的路边传感器提供标定所需的位置信息和标定装置，从而可以仅通过车辆的行驶依次完成各路边单元的标定工作，用汽车替代人工调整标定装置的位姿节省了大量的人力成本，提高了标定效率。

在一种实施例中，当需要同时为图4中自上而下第二个路边单元11中的路边相机111和路边激光雷达112提供观测时，可采用如图6所示的车载标定装置进行标定。车载标定装置包括共轴且不平行的第一标定板10和第二标定板20，第一标定板10和第二标定板20通过连接轴30实现连接，第一标定板10和第二标定板20之间的夹角角度为θ。第一标定板10与第二标定板20之间可以是固定安装，例如可以是分别制作完成后通过焊接、粘贴等方式形成的一个整体，或者整块板制作完成后弯折形成两块标定板，固定安装使得两个标定板之间的连接关系更加牢固，两者之间的相对位姿较为稳定，则在后续计算两者之间的位姿变换时数据会较为准确。第一标定板10与第二标定板20之间也可以是可拆卸安装，例如可以通过铰接、铆接等方式将两者连接，或者两者同时可拆卸安装在同一支架上，可拆卸方式增大了两者的可替换性，当其中某个标定板损坏或达不到观测要求时，可以用另一块相同功能的标定板进行替换，而不用将两块标定板形成的整体都更换，从而减小了成本。

不论采用何种方式连接，第一标定板10与第二标定板20之间的夹角角度均为固定值，第一标定板10与第二标定板20之间形成总和为360度的两个夹角，在本发明中所指夹角，均为上述两个夹角中的较小者。在本发明中，为了能同时得到较好的相机观测和激光雷达观测效果，夹角角度θ的取值范围为90°至110°。

第一标定板10包括第一标定平面101和第二标定平面201，在进行标定时，第一标定平面101朝向路边相机111，第二标定平面201朝向路边激光雷达112，第一标定平面101和第二标定平面201上均设置有观测图案。第一标定平面101上具有特殊的已知尺度的观测图案，观测图案可以是棋盘格图案、Aruco图案以及ChAruco图案等，第二标定平面201上则有能均匀反射光线的多个三维点形成的观测图案。

在车辆12进入路边单元11的观测范围后，先获取第一标定平面101在第一标定板的观测坐标系下的第一平面表示，然后根据第一平面表示、以及第一标定板10与第二标定板20的连接关系，确定第二标定平面201在观测坐标系下的第二平面表示，再根据第二平面表示，确定第二标定平面201上观测点在观测坐标系下的第一坐标表示，然后获取观测坐标系到路边相机111的路边相机坐标系的第一位姿变换关系，并获取第二标定平面201上观测点在路边激光雷达112的路边激光雷达坐标系下的第二坐标表示，根据第一坐标表示、第一位姿变换关系和第二坐标表示，确定路边激光雷达坐标系到路边相机坐标系的第二位姿变换关系，最后根据第二位姿变换关系，对路边相机111和路边激光雷达112进行联合标定。

当前主流的相机-激光雷达联合标定方案有三种，第一是采用同一标定板的一个板面同时为相机和激光雷达提供观测，但由于两类传感器感知原理不同，对板面的要求也不同，采用同一板面只能满足其中一类传感器的感测要求，而另一传感器的感测结果会出现偏差；第二是采用同一标定板的不同板面分别为相机和激光雷达提供观测，但这会让标定板过大，常规材质难以保证标定板长期平直不在边缘产生弯曲；第三是采用非平面的标定装置同时为相机和激光雷达提供观测，但非平面的标定装置对加工精度要求过高。三种标定方式均存在一定缺陷。

本发明通过在车辆上设置特殊的车载标定装置，该车载标定装置包括两个共轴且不平行的第一标定板10和第二标定板20，通过两个标定板之间的连接关系，对路边相机111和路边激光雷达112进行联合标定，可以将不同传感器的观测分离到两个板面上，两个板面可以采用不同的材质或图案等，因此可以避免因两类传感器对标定平面的要求不同造成的观测误差；此外，由于两个标定板分别独立提供标定，因此每个标定板只需满足对应传感器的观测要求即可，两个标定板都可以做的较小，容易保证板面长期保持平直状态，且为两个分离的标定板面固定角度对加工精度要求较低，容易低成本实现。即，本发明中的车载标定装置更加容易满足标定需求。

相应的，图7为本发明提供的路边传感器标定装置的结构示意图，请参阅图7，该路边传感器标定装置适用于车路协同系统，车路协同系统包括设置在目标车道上的至少一个路边单元、沿目标车道行驶的车辆、车载标定装置以及服务器，路边单元包括至少一个路边传感器，该路边传感器标定装置设置在服务器中，该路边传感器标定装置包括：

第一获取模块110，用于获取车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息；

确定模块120，用于根据实时位置信息和感测范围信息，确定车辆与各路边单元的相对位置信息；

第二获取模块130，用于在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据；

得到模块140，用于根据观测数据得到目标路边传感器的位姿标定结果。

在一种实施例中，第二获取模块130包括：

接收子模块，用于在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，接收车辆向目标路边单元发送的观测请求；

第一获取子模块，用于根据观测请求，获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据。

在一种实施例中，第一获取子模块用于，根据观测请求携带的标定装置属性信息，从目标路边单元的至少一个路边传感器中确定目标路边传感器；获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据。

在一种实施例中，第二获取模块130包括：

第一控制子模块，用于在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，设定小于阈值的目标行驶速度，控制车辆以目标行驶速度在目标车道上继续行驶；

第二获取子模块，用于获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据。

在一种实施例中，第二获取模块130又包括：

第二控制子模块，用于在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，控制车载标定装置相对于所述目标路边单元变换多个不同位姿；

第三获取子模块，用于获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据。

在一种实施例中，第二控制子模块用于，设定变换参数；控制车辆在目标车道上继续行驶，且控制车辆上的机械装置根据所述变换参数，带动所述车载标定装置进行多方向旋转。

在一种实施例中，第二控制子模块用于，设定变道参数；控制车辆在目标车道上继续行驶，且根据变道参数在行驶过程中进行至少一次变道。

在一种实施例中，路边传感器标定装置还包括在第二获取模块130之后工作的多个模块，多个模块包括：

接收模块，用于在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围外时，接收车辆向目标路边单元发送的停止观测请求；

停止模块，用于根据停止观测请求，停止获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置的观测数据。

在一种实施例中，路边传感器标定装置还包括在得到模块140之后工作的多个模块，多个模块包括：

第一位姿获取模块，用于获取已标定路边传感器的位姿标定结果；

第二位姿获取模块，用于获取先验地图中已标定路边传感器的先验位姿信息；

匹配模块，用于对比位姿标定结果与先验位姿信息；

调整模块，用于根据对比结果，调整已标定路边单元的实际位姿。

区别于现有技术，本发明提供的路边传感器标定装置，先获取车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息，然后根据实时位置信息和所述感测范围信息，确定车辆与各路边单元的相对位置信息，在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据，最后根据观测数据得到目标路边传感器的位姿标定结果。本发明通过在车辆上设置车载标定装置，当车辆在目标车道上的行驶且进入目标路边单元的感测范围内时，可以为目标路边单元的路边传感器提供标定所需的位置信息和标定装置，从而可以仅通过车辆的行驶依次完成各路边单元的标定工作，节省了大量的人力成本，提高了标定效率。

相应地，本发明还提供一种电子设备，如图8所示，该电子设备可以包括射频电路801、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器802、输入单元803、显示单元804、传感器805、音频电路806、WiFi模块807、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器808以及电源809等部件。本领域技术人员可以理解，图8中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：

射频电路801可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，交由一个或者一个以上处理器808处理；另外，将涉及上行的数据发送给基站。存储器802可用于存储软件程序以及模块，处理器808通过运行存储在存储器802的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。输入单元803可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。

显示单元804可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及电子设备的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。

电子设备还可包括至少一种传感器805，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。音频电路806包括扬声器，扬声器可提供用户与电子设备之间的音频接口。

WiFi属于短距离无线传输技术，电子设备通过WiFi模块807可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图8示出了WiFi模块807，但是可以理解的是，其并不属于电子设备的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。

处理器808是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器802内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器802内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。

电子设备还包括给各个部件供电的电源809（比如电池），优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器808逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电以及功耗管理等功能。

尽管未示出，电子设备还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。具体在本实施例中，电子设备中的处理器808会按照如下指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器802中并由处理器808来运行存储在存储器802中的应用程序，从而实现以下功能：

获取车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息；根据实时位置信息和感测范围信息，确定车辆与各路边单元感测范围的相对位置信息；在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据；根据观测数据得到目标路边传感器的位姿标定结果。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。

为此，本发明提供一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，该指令能够被处理器进行加载，以实现以下功能：

获取车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息；根据实时位置信息和感测范围信息，确定车辆与各路边单元感测范围的相对位置信息；在相对位置信息表征车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取目标路边单元的目标路边传感器对车载标定装置进行观测得到的观测数据；根据观测数据得到目标路边传感器的位姿标定结果。

以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。

其中，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器（ROM，Read Only Memory）、随机存取记忆体（RAM，Random Access Memory）、磁盘或光盘等。

由于该计算机可读存储介质中所存储的指令，可以执行本发明所提供的任一种方法中的步骤，因此，可以实现本发明所提供的任一种方法所能实现的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种路边传感器标定方法、装置、电子设备和存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种路边传感器标定方法，其特征在于，适用于车路协同系统，所述车路协同系统包括设置在目标车道上的至少一个路边单元、沿所述目标车道行驶的车辆、车载标定装置以及服务器，所述路边单元包括至少一个路边传感器，所述路边传感器标定方法应用于所述服务器，所述路边传感器标定方法包括：

获取所述车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息；

根据所述实时位置信息和所述感测范围信息，确定所述车辆与各路边单元感测范围的相对位置信息；

在所述相对位置信息表征所述车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据；

根据所述观测数据得到所述目标路边传感器的位姿标定结果。

2.如权利要求1所述的路边传感器标定方法，其特征在于，在所述相对位置信息表征所述车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据的步骤，包括：

在所述相对位置信息表征所述车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，接收所述车辆向所述目标路边单元发送的观测请求；

根据所述观测请求，获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据。

3.如权利要求2所述的路边传感器标定方法，其特征在于，根据所述观测请求，获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据的步骤，包括：

根据所述观测请求携带的标定装置属性信息，从所述目标路边单元的至少一个路边传感器中确定目标路边传感器；

获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据。

4.如权利要求1所述的路边传感器标定方法，其特征在于，在所述相对位置信息表征所述车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据的步骤，包括：

在所述相对位置信息表征所述车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，设定小于阈值的目标行驶速度，控制所述车辆以所述目标行驶速度在所述目标车道上继续行驶；

获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据。

5.如权利要求1所述的路边传感器标定方法，其特征在于，在所述相对位置信息表征所述车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据的步骤，包括：

在所述相对位置信息表征所述车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，控制所述车载标定装置相对于所述目标路边单元变换多个不同位姿；

获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据。

6.如权利要求5所述的路边传感器标定方法，其特征在于，控制所述车载标定装置相对于所述目标路边单元变换多个不同位姿的步骤，包括：

设定变换参数；

控制所述车辆在所述目标车道上继续行驶，且控制所述车辆上的机械装置根据所述变换参数，带动所述车载标定装置进行多方向旋转。

7.如权利要求5所述的路边传感器标定方法，其特征在于，控制所述车载标定装置相对于所述目标路边单元变换多个不同位姿的步骤，包括：

设定变道参数；

控制所述车辆在所述目标车道上继续行驶，且根据所述变道参数在行驶过程中进行至少一次变道。

8.如权利要求1所述的路边传感器标定方法，其特征在于，在获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据的步骤之后，还包括：

在所述相对位置信息表征所述车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围外时，接收所述车辆向所述目标路边单元发送的停止观测请求；

根据所述停止观测请求，停止获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置的观测数据。

9.如权利要求1所述的路边传感器标定方法，其特征在于，在根据所述观测数据得到所述目标路边传感器的标定结果的步骤之后，还包括：

获取已标定路边传感器的位姿标定结果；

获取先验地图中所述已标定路边传感器的先验位姿信息；

对比所述位姿标定结果与所述先验位姿信息；

根据对比结果，调整所述已标定路边单元的实际位姿。

10.一种路边传感器标定装置，其特征在于，适用于车路协同系统，所述车路协同系统包括设置在目标车道上的至少一个路边单元、沿所述目标车道行驶的车辆、车载标定装置以及服务器，所述路边单元包括至少一个路边传感器，所述路边传感器标定装置设置在所述服务器中，所述路边传感器标定装置包括：

第一获取模块，用于获取所述车辆的实时位置信息和各路边单元的感测范围信息；

确定模块，用于根据所述实时位置信息和所述感测范围信息，确定所述车辆与各路边单元的相对位置信息；

第二获取模块，用于在所述相对位置信息表征所述车辆行驶至目标路边单元的目标感测范围内时，获取所述目标路边单元的目标路边传感器对所述车载标定装置进行观测得到的观测数据；

得到模块，用于根据所述观测数据得到所述目标路边传感器的位姿标定结果。

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