CN113341384A - 雷达校准 - Google Patents

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CN113341384A CN202110218601.XA CN202110218601A CN113341384A CN 113341384 A CN113341384 A CN 113341384A CN 202110218601 A CN202110218601 A CN 202110218601A CN 113341384 A CN113341384 A CN 113341384A
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李相镇
安基特·吉里什·沃拉
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Abstract

本公开提供了“雷达校准”。公开了一种用于雷达传感器的校准系统和一种使用所述系统的方法。所述方法可以包括：(a)从车辆中的第一传感器接收多个全球导航卫星系统(GNSS)参数，其中所述多个GNSS参数限定所述第一传感器的唯一陆地位置；(b)从所述车辆中的雷达传感器接收多个雷达参数，其中所述多个雷达参数限定校准目标相对于所述雷达传感器的位置；(c)在所述第一传感器的另外的唯一陆地位置处重复所述(a)和(b)的接收；(d)使用在(a)和(c)中接收的多个GNSS参数以及在(b)和(c)中接收的多个雷达参数来确定校准目标的对应位置；以及(e)使用所述校准目标的所述对应位置来确定雷达校准参数。

Description

雷达校准
技术领域
本公开总体上涉及车辆雷达传感器，并且更具体地涉及车辆雷达传感器校准。
背景技术
校准雷达设备可能需要将雷达设备和另一个传感器对准在共同目标处。该程序可能是耗时的并且不必要地麻烦的。
发明内容
公开了一种用于雷达传感器的校准系统和一种使用所述系统的方法。所述方法可以包括：(a)从车辆中的第一传感器接收多个全球导航卫星系统(GNSS)参数，其中所述多个GNSS参数限定第一传感器的唯一陆地位置；(b)从车辆中的雷达传感器接收多个雷达参数，其中所述多个雷达参数限定校准目标相对于雷达传感器的位置；(c)在第一传感器的另外的唯一陆地位置处重复(a)和(b)的接收；(d)使用在(a)和(c)中接收的多个GNSS参数以及在(b)和(c)中接收的多个雷达参数来确定校准目标的对应位置；以及(e)使用校准目标的对应位置来确定雷达校准参数。
根据上述方法示例和/或根据上述其他示例中的任一者，重复(a)、(b)和(c)以接收阈值数量的唯一陆地位置。
根据上述方法示例和/或根据上述其他示例中的任一者，(e)还包括：使用相对于第一传感器的参考系的第一变换矩阵以及使用相对于第二传感器的参考系的第二变换矩阵来确定雷达校准参数。
根据上述方法示例和/或根据上述其他示例中的任一者，第一变换矩阵或第二变换矩阵中的至少一者是旋转矩阵。
根据上述方法示例和/或根据上述其他示例中的任一者，(e)还包括：使用校准目标的对应位置来确定多个欧几里德差。
根据上述方法示例和/或根据上述其他示例中的任一者，(e)还包括：确定多个欧几里德差的总和；以及使用优化函数来确定雷达校准参数，所述优化函数确定使所述总和最小化的一组雷达校准参数。
根据上述方法示例和/或根据上述其他示例中的任一者，所述组雷达校准参数包括：x参数、y参数和横摆参数。
根据上述方法示例和/或根据上述其他示例中的任一者，还包括：确定雷达校准参数中的每一个的上限或下限。
根据上述方法示例和/或根据上述其他示例中的任一者，还包括：用雷达校准参数对计算机或雷达传感器进行编程。
根据上述方法示例和/或根据上述其他示例中的任一者，在(b)和(c)期间校准目标是固定的。
根据上述方法示例和/或根据上述其他示例中的任一者，在(b)和(c)期间第一传感器在校准目标的阈值距离内。
根据上述方法示例和/或根据上述其他示例中的任一者，雷达传感器是二维(2D)雷达传感器或三维(3D)雷达传感器，其中第一传感器是全球定位系统(GPS)装置或全球导航卫星系统(GLONASS)装置中的一者。
根据上述方法示例和/或根据上述其他示例中的任一者，校准目标是角反射器。
根据至少一个另外的说明性示例，描述了一种用于车辆中的雷达传感器的校准系统，所述校准系统包括：车辆中的第一传感器；校准目标；以及计算机，其包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器存储可由一个或多个处理器执行的指令，所述指令包括：从车辆中的第一传感器接收多个全球导航卫星系统(GNSS)参数，其中所述多个GNSS参数限定第一传感器的唯一陆地位置；(b)从车辆中的雷达传感器接收多个雷达参数，其中所述多个雷达参数限定校准目标相对于雷达传感器的位置；(c)在第一传感器的另外的唯一陆地位置处重复(a)和(b)的接收；(d)使用在(a)和(c)中接收的多个GNSS参数以及在(b)和(c)中接收的多个雷达参数来确定校准目标的对应位置；以及(e)使用校准目标的对应位置来确定雷达校准参数。
根据上述系统示例和/或根据上述其他示例中的任一者，其中(e)还包括：使用相对于第一传感器的参考系的第一变换矩阵以及使用相对于第二传感器的参考系的第二变换矩阵来确定雷达校准参数。
根据上述系统示例和/或根据上述其他示例中的任一者，其中(e)还包括：使用校准目标的对应位置来确定多个欧几里德差。
根据上述系统示例和/或根据上述其他示例中的任一者，其中(e)还包括：确定多个欧几里德差的总和；以及使用优化函数来确定雷达校准参数，所述优化函数确定使所述总和最小化的一组雷达校准参数。
根据上述系统示例，所述组雷达校准参数包括：x参数、y参数和横摆参数。
根据上述系统示例，所述指令还包括：用雷达校准参数对计算机或雷达传感器进行编程。
根据上述系统示例，在(b)和(c)期间校准目标是固定的。
根据上述至少一个示例，公开了一种包括至少一个处理器和存储器的计算装置，所述计算装置被编程为执行上述方法的示例的任何组合。
根据至少一个示例，公开了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储可由计算机处理器执行的指令的计算机可读介质，其中所述计算机程序产品的指令包括上述方法的示例的任何组合和/或可由如上文和本文所述的一个或多个处理器执行的指令的任何组合。
附图说明
图1是用于车辆中的雷达传感器的校准系统的示意图，所述系统包括第一传感器、计算机和校准目标。
图2是第一传感器的示例的示意图。
图3是计算机的示例的示意图。
图4是示出包括校准目标和在校准目标周围的各种位置示出的车辆的校准布置的示例的示意图(在平面图中)。
图5是图4所示的示意图的一部分的立面图。
图6示出了包括校准目标的示例性总成的示意图。
图7是示出使用从第一传感器接收的校准目标和位置数据来校准雷达传感器的计算机实施的过程的流程图。
具体实施方式
现在转向附图，其中相同的附图标记表示相同或相似的特征和/或功能，公开了用于车辆14中的雷达传感器12的校准系统10。系统10可以包括：第一传感器16，其确定车辆14(并且更具体地，第一传感器16本身)的陆地位置；校准目标18(车辆14的外部)；以及计算机20，其执行校准指令。通常，校准系统10可以用于确定雷达传感器12的校准参数，例如，在工厂组装或安装期间(或雷达传感器12需要重新校准的任何其他时间)。如将在下面阐述的示例性过程中进一步解释的，通过从第一传感器16获取位置数据并通过使用雷达传感器12和校准目标18进行多次测量，可以在不使成像数据(例如，来自相机或激光雷达)与雷达数据关联的情况下(即，其中成像数据和雷达数据观察共同的物理对象)确定雷达校准。在没有复杂的车辆测试站并且在校准实验室中没有耗时测量的情况下，可以确定进一步的雷达校准。
车辆14可以是乘用车辆(如图所示)；然而，这仅仅是一个示例。车辆14替代地可以是卡车、运动型多用途车(SUV)、休闲车、公共汽车、飞行器或包括一个或多个雷达传感器12、第一传感器16和计算机20的任何其他合适的车辆。车辆14可以被配置为以任何合适的部分自主或完全自主模式操作(例如，包括在没有人类交互的情况下的导航)。在这种自主操作期间，第一传感器16和雷达传感器12可以用于感测车辆环境中的对象并向自主驾驶计算机(未示出)提供数据。
由于来自雷达传感器12的数据可以用于成功地(并且至少部分地自主地)导航车辆14，因此期望最大化雷达传感器12的准确度。可以使用校准提高准确度。雷达传感器12是以稀疏检测检测对象(对每个对象检测数次)的主动感测电子装置，其与以高精确度检测对象(对每个对象检测数千次)的激光雷达传感器相比精确度较低。图1示出了车辆14上的多个雷达传感器(一些雷达传感器在车辆14上的示例性位置处以虚线示出)；可以使用任何合适数量的雷达传感器12。此外，当多个雷达传感器12位于车辆14上时，可以针对第二雷达传感器、第三雷达传感器等中的每一者类似地执行本文描述的校准过程的各方面。
雷达传感器12可以包括任何合适的硬件装置，所述合适的硬件装置发射无线电信号(例如，在极高频(EHF)频带中)，接收来自物理对象的反射，并且基于时间差来确定范围和/或其他参数。根据非限制性示例，雷达传感器12可以是二维(2D)雷达传感器；因此，使用这种技术，雷达传感器可以获取范围参数、方位角参数以及可选地范围变化率参数。因此，如将在下面更详细地解释的，使用范围参数和方位角参数，计算机20或雷达传感器12可以确定第一坐标参数(x)、第二坐标参数(y)和相对于校准目标18的横摆参数(ψ)。根据另一个非限制性示例，雷达传感器12可以是三维(3D)雷达传感器；因此，使用这种技术，雷达传感器12可以获取范围参数、方位角参数、海拔参数以及可选地范围变化率参数。因此，如将在下面更详细地解释的，使用范围参数、方位角参数和海拔参数，计算机20或雷达传感器12可以确定第一坐标参数(x)、第二坐标参数(y)、第三坐标参数(z)、侧倾参数(φ)、俯仰参数(θ)和相对于校准目标18的横摆参数(ψ)。因此，可以相对于雷达传感器12(例如，根据雷达传感器参考系FOR雷达)确定目标物理对象的位置。
第一传感器16可以是提供陆地位置数据的任何电子硬件设备。根据非限制性示例，第一传感器16包括全球导航卫星系统(GNSS)设备，所述GNSS设备使用信息(例如，来自例如图5所示的一群卫星28)来确定位置数据(例如，纬度(LAT)参数和经度(LONG)参数)。例如，GNSS设备的两个典型且非限制性示例包括与全球定位系统(GPS)装置或全球导航卫星系统(GLONASS)装置中的一者耦接的惯性测量单元(IMU)。在至少一个示例中，GPS装置是差分全球定位系统(DGPS)装置；然而，这不是必需的。根据至少一些示例，GNSS设备可以具有小于5厘米(cm)的准确度；然而，这也仅仅是示例。
图2示出了第一传感器16(例如，在该示例中为GPS装置)，所述第一传感器16包括卫星接收器30(例如，其包括诸如天线、无线芯片组、放大器、滤波器等的已知部件)和IMU部件，例如一个或多个加速度计32(例如，诸如测量第一传感器16的x、y、z轴中的加速度的三轴加速度计)和一个或多个旋转传感器34(例如，诸如测量围绕第一传感器16的x,y,z轴的旋转的三轴陀螺仪)。然而，这仅仅是示例。在其他示例中，加速度计32和/或旋转传感器34可以位于第一传感器16外部或车辆14的其他地方(在这些情况下，可以基于第一传感器16相对于车辆14中的加速度计32和/或旋转传感器34的相对间隔和取向来推算和/或计算第一传感器16的加速度和旋转)。
根据如图1所示的示例，第一传感器16可以位于纵向轴线X、横向轴线Y和竖直轴线Z的原点(这里，纵向轴线X与车辆14的纵向轴线重合；然而，这仅仅是示例并且不是必需的)。这些轴线可以共同限定第一传感器参考系FOR传感器(例如，其中第一传感器16是相对于地球位置(又名世界或全局参考系，例如，从卫星28的角度来看))。
也存在第一传感器16的其他示例。例如，第一传感器16可以包括激光雷达或其他成像系统，所述激光雷达或其他成像系统扫描车辆的环境并使用附近的对象和特征来确定第一传感器16的LAT参数、LONG参数。例如，车辆14可以在城市环境中，并且激光雷达或其他成像系统可以确定与自主导航相关的定位数据(使用街道标志、地标、车道标记、路边等)，其中使用定位数据，可以确定第一传感器16在三维空间中的精确位置。
计算机20(图1、图3)可以包括一个或多个处理器40(出于说明目的在图中仅示出一个处理器)、存储器42和多个指令44(仅作为示例，软件代码)，所述指令44存储在存储器42上并且可由处理器40执行。处理器40可以被编程为处理和/或执行数字指令以执行本文所述的任务中的至少一些。处理器40的非限制性示例包括微处理器、微控制器或控制器中的一者或多者；专用集成电路(ASIC)；现场可编程门阵列(FPGA)；包括被布置为执行预定任务或指令的离散数字和/或模拟电子部件的一个或多个电路等，仅举几个例子。在至少一个示例中，处理器40从存储器42读取并执行多个指令集(例如，包括指令44)，所述多个指令集可以被体现为存储在非暂时性计算机可读存储介质(例如，诸如存储器42)上的计算机程序产品。下文将在使用流程图示出并且在本文其他地方描述的过程中描述指令44的非限制性示例，其中除非另有说明，否则这些和其他指令可以按任何合适的顺序执行。所述指令和下文描述的示例过程仅仅是实施例，而无意进行限制。
存储器42可以包括任何非暂时性计算机可用或可读介质，所述非暂时性计算机可用或可读介质可以包括一个或多个存储装置或存储物品。示例性非暂时性计算机可用存储装置包括常规硬盘、固态存储器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)以及任何其他易失性或非易失性介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘以及其他持久性存储器，而易失性介质例如还可以包括动态随机存取存储器(DRAM)。这些存储装置是非限制性示例；例如，其他形式的计算机可读介质也是存在的并且包括磁性介质、压缩光盘ROM(CD-ROM)、数字视频盘(DVD)、其他光学介质、任何合适的存储器芯片或盒式磁带，或者计算机可从中读取的任何其他介质。如上所述，存储器42可以存储数据(例如，诸如参数F)和/或可以存储一个或多个指令集(例如，诸如指令44)，所述指令集可以被体现为软件、固件或可由处理器40执行的其他编程指令，所述编程指令包括但不限于本文所述的指令示例。在操作中，处理器40可以从存储器42读取数据和/或向存储器写入数据。
如下面将在校准过程中描述的，对于车辆14相对于校准目标18的多个位置中的每一个，计算机20可以使用雷达传感器12来确定目标18的位置，并且从第一传感器16接收其位置。然后，对于车辆14的多个位置中的每一个，计算机可以计算雷达传感器12相对于第一传感器16的位置。在理想的系统中，这些计算的位置中的每一个将是相同的；然而，由于没有理想的系统，计算机20可以使用计算的位置和成本函数或其他类似技术来确定雷达传感器12的校准参数。将在下面更详细地讨论该过程。
图1示出了计算机20可以分别经由链路45、46通信地耦接到雷达传感器12和第一传感器16。这些链路45、46的非限制性示例包括有线和/或无线链路(例如，使用局域网、本地互连网络等)。非限制性有线链路示例包括离散连接和/或数据总线。并且数据总线(诸如以太网、火线等)可以利用已知协议(例如，CAN)和/或专有协议。非限制性无线链路实现方式可以利用任何合适的短程无线技术。
图4至图5示出了位于示例性校准布置48中的车辆14，其中布置48包括校准目标18(示出为总成50的一部分)。根据一个非限制性示例，校准目标18包括一个或多个角反射器(例如，三面角反射器)；然而，也可以使用其他示例。如图6最佳所示，总成50可以包括支撑并承载校准目标18的支架52，例如，支架52可以包括基座54和从基座54向上延伸的柱56，其中目标18耦接到柱56。在至少一个示例中，多个角反射器围绕柱56周向地布置(例如，在共同的高度处)。这仅仅是示例；目标18可以包括将无线电信号返回到雷达传感器12的任何合适的元件。此外，替代地，目标18可以被悬挂、以其他方式支撑等。
返回到图4至图5，根据示例性校准布置48，校准目标18在校准过程期间固定在中心位置C，并且车辆14迭代地且随机地周向地重新定位在中心位置C周围。如图4所示，位置P(a)限定车辆14内的第一传感器16的位置；在图示中，a:1→6(因此，图4示出了(P(1)、P(2)、P(3)、P(4)、P(5)和P(6))；然而，该数量不是必需的。此外，根据至少一个非限制性示例，在校准期间使用最少四个位置(例如，aTHR＝4)，并且四个位置中的每一个彼此成角度地间隔至少40-90度。通过使位置围绕校准目标18成角度地间隔，可以最小化校准参数的偏差。如从以下描述中将显而易见的，校准准确度可以随着较大量的位置P(a)而增加。
位置P(a)可以位于中心位置C的最大阈值距离D1内。根据一个示例，最大阈值距离D1为30米。该阈值是示例，并且在其他实现方式中可以替代地使用其他值。根据一个示例，还可以使用最小阈值距离D2，使得位置P(a)位于跨度S(由阈值距离D1和D2的差限定)内。例如，根据一个实现方式，最小阈值距离D2可以是5米(再次，这仅仅是示例)。
图4至图5还示出了雷达传感器12与校准目标18之间的范围R。如上所述，该范围R可以是测量的标量值(量值)，并且可以用于在随后的过程中确定各种坐标和旋转参数。
现在转到图7，示出了流程图，所述流程图示出使用来自第一传感器16的校准目标18和位置数据来校准雷达传感器12的示例性过程700。过程700可以包括可由计算机20执行(例如，可由存储在存储器42中的一个或多个处理器40执行)的软件指令。软件指令的非限制性示例在图中被示出为指令框。应当理解，尽管不一定在过程700中明确解释，但是也可以执行其他软件指令。此外，除非另有指示，否则指令的顺序仅是示例性的。
出于清楚的目的并且不意图进行限制，在过程700的描述中，第一传感器16将被描述为固定地耦接到车辆14的GPS装置。此外，将相对于GPS装置(或位置P(a)在地球表面上的投影)来描述位置P(a)。而且，在过程700的描述中，雷达传感器12可以被称为第二传感器，并且雷达传感器12也可以固定地耦接到车辆14。
此外，虽然在过程700中描述了2D雷达传感器，但是应当理解，所述过程可以类似地扩展到确定3D雷达传感器的校准参数(例如，其可以包括范围校准参数、方位角校准参数和海拔校准参数，例如，基于3D雷达传感器处的一个或多个返回，并且确定和/或使用第一坐标参数(x)、第二坐标参数(y)、第三坐标参数(z)、侧倾参数(φ)、俯仰参数(θ)和横摆参数(ψ))。
过程700可以在框710处开始。在框710中，计算机20可以初始化计数器变量‘a’，所述计数器变量‘a’可以存储在存储器42中。变量‘a’可以是用于索引位置P(a)和将在过程中稍后确定的对应数据集的值。
随后可以是框715。在框715中，计算机20可以使变量‘a’递增，从而将其值增加“1”(例如，a＝a+1)。因此，在框715至740的第一循环期间，a＝1，而在随后的循环中，该值将改变。
可以跟随在后的框720中，车辆14的第一传感器16可以位于相对于校准目标18的唯一位置P(a)处并且在最大阈值距离D1内(例如，如图4所示)。例如，车辆14可以被驾驶和驻车，并且第一传感器16的位置限定其位置P(a)。如上所述，在一些示例中，第一传感器16也可以距目标18至少最小阈值距离D2。因此，在框715至框740的第一循环期间，这可以被定义为P(1)，而在随后的循环中，这些位置将改变，使得每个位置P(a)是唯一的。
在框725中，计算机20可以从第一传感器16接收并存储定义第一传感器16的唯一陆地位置的一组GNSS参数GNSS(a)。根据一个示例，可以根据第一传感器参考系(FOR传感器)使用LAT参数和LONG参数来定义GNSS(a)；然而，这不是必需的。
在可以跟随在后的框730中，雷达传感器12发射信号并接收来自校准目标18的至少一个返回，并且基于所述至少一个返回，计算机20接收和/或确定范围参数(范围)、方位角参数(ψ)和可选地范围变化率参数(变化率)，例如，根据雷达传感器参考系(FOR雷达)。因此，在框830中，计算机20可以从第二传感器12接收一组雷达参数Radar(a)并将其存储在存储器42中，所述雷达参数Radar(a)定义校准目标18相对于第二传感器12的位置。等式(1)示出了用于2D雷达实现方式的Radar(a)的示例(注意：对于2D计算，第三项为零)。
等式(1)
Radar(a)＝[x y 0]＝[范围*cos(ψ) 范围*sin(ψ) 0]
在随后的框740中，计算机20可以确定是否已经接收到阈值数量的数据集。如果例如阈值量为六(例如，aTHR＝6)，则过程700循环回到框715。
在该示例中，重复框715至740，直到已经收集了阈值数量的数据集。对于该循环的每次迭代，将车辆14重新定位到唯一位置P(a)。因此，当车辆的GPS装置已经移动时，每组GNSS参数GNSS(a)应当是唯一的。此外，每组雷达参数Radar(a)可能是唯一的。此外，根据索引，每组GNSS参数GNSS(a)将对应于多组雷达参数Radar(a)中的一个。根据该特定示例，一旦确定aTHR(在框740中)等于‘6’，则过程700前进到框745。
在框745中，对于每组雷达参数Radar(a)和每组对应的GNSS参数GNSS(a)，计算机20确定校准目标18在全局参考系中的目标位置T(a)。根据一个示例，T(a)是使用一对均匀变换矩阵确定的，例如，GNSS传感器到全局均匀变换矩阵(TGNSS→世界(a))和雷达传感器到GNSS传感器均匀变换矩阵(T雷达→GNSS(a))。以下等式(2)是用于计算2D雷达的T(a)的示例性公式；然而，可以针对3D雷达实现方式相应地修改该等式。
等式(2)
T(a)＝TGNSS→世界*T雷达→GNSS*Radar(a)＝[m(a) n(a) o(a)]
根据一个示例，TGNSS→世界(a)可以是3×3矩阵，T雷达→GNSS(a)可以是3×3矩阵，并且Radar(a)可以是3×1矩阵(如等式(1)中所示)。因此，在此类实现方式中，T(a)将是3×1矩阵(如上所示)。此外，根据至少一个示例，T雷达→GNSS(a)是诸如等式(3)中所示的旋转矩阵，其中旋转矩阵用于在欧几里德空间中执行旋转。
等式(3)
Figure BDA0002954940620000121
继续所示的示例，对于框745，确定位置P(a)中的每一个的T(a)将产生：
T(1)＝[m(1) n(1) o(1)]，
T(2)＝[m(2) n(2) o(2)],
T(3)＝[m(3) n(3) o(3)],
T(4)＝[m(4) n(4) o(4)],
T(5)＝[m(5) n(5) o(5)]，以及
T(6)＝[m(6) n(6) o(6)]。
框750在框745之后。在框750中，计算机20确定多个差，其中所述多个差包括T(a)的任何两个值的差，例如，所有潜在差。操作(1)是可以用于确定框750的代码的示例。
操作(1)
Figure BDA0002954940620000131
Figure BDA0002954940620000141
因此，运算(1)将产生多个欧几里德差，例如，D(1,2)＝T(1)–T(2)，D(1,3)＝T(1)–T(3)，...，D(2,3)＝T(2)–T(3)，D(2,4)＝T(2)–T(4)，...，等。继续上面的示例，这些中的每一个将是3×1矩阵。
在框755中，计算机20确定多个欧几里德差中的每一个的量值(例如，3x1矩阵中的每一个的量值)。等式(4)是说明性的；例如，考虑3×1差矩阵中的任一者具有以下格式：[qr s]。
等式(4)
Figure BDA0002954940620000142
在框760中，计算机20可以确定在框755中确定的所有量值的总和(∑)。等式(5)是说明性的。
等式(5)
对于所有′i″以及对于所有′j′，∑＝Dij量值
在框765中，计算机20可以执行任何合适的优化算法，以确定校准参数，即，其x、y和ψ的值使总和(Σ)的值最小化。根据一个非限制性示例，计算机20可以在框765中执行Matlab中的最小二乘函数(例如，诸如lsqnonlin函数)。在一些示例中，使用x或y和ψ，可以确定范围校准参数(例如，范围＝x*cos-1(ψ)或者范围＝y*sin-1(ψ))。
在框770中，由雷达传感器12或计算机20存储和/或使用导致最小化总和(∑)的范围校准参数(范围)和方位角校准参数(ψ)以提高雷达传感器12的准确度。
在框770之后，过程700可以结束。替代地，过程700可以前进至框775。框775是可选的。在框775中，计算机20可以确定校准参数中的每一个的上限和/或下限。例如，使用Matlab函数(lsqnonlin)，计算机20可以返回x、y和ψ中的每一个的最大值和最小值，并且如先前所述，可以根据其确定范围的上限值和下限值。因此，这些可以用作Matlab等中的上限和下限，以用于未来的校准。
还存在其他实现方式。例如，计算机20和第一传感器16或雷达传感器12中的至少一者可以包括共同的总成，例如车辆感测模块等。
因此，已经描述了一种用于雷达传感器的校准系统。所述系统包括第一传感器、校准目标和计算机。在校准期间，使用第一传感器(根据第一参考系)来确定多个位置数据集。此外，当雷达传感器在目标范围内时(根据第二参考系)，计算机从雷达传感器收集对应的数据集。使用这些数据集和第一参考系与第二参考系之间的转换，使用优化函数来确定雷达传感器的校准参数。并且这些校准参数可以用于提高雷达传感器的准确性。
一般来说，所描述的计算系统和/或装置可以采用多个计算机操作系统中的任一个，包括但绝不限于以下版本和/或变型：AppLink/Smart Device Link中间件、Microsoft
Figure BDA0002954940620000151
操作系统、Unix操作系统(例如，由加州红木海岸的Oracle Corporation发布的
Figure BDA0002954940620000152
操作系统)、由纽约阿蒙克市的International Business Machines发布的AIXUNIX操作系统、Linux操作系统、由加州库比蒂诺的Apple Inc.发布的Mac OSX和iOS操作系统、由加拿大滑铁卢的Blackberry,Ltd.发布的BlackBerry OS以及由Google,Inc.开发的Android操作系统。
计算装置通常包括计算机可执行指令，其中所述指令可以由诸如以上列出的那些的一个或多个计算装置执行。计算机可执行指令可以由使用多种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解译，所述编程语言和/或技术单独地或组合地包括但不限于JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl、Python等。这些应用中的一些应用可以在计算机器(诸如所谓的Java虚拟机、所谓的Dalvik虚拟机等)上编译和执行。通常，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，由此执行一个或多个过程，包括本文所述过程中的一者或多者。可以使用多种计算机可读介质来存储和传输此类指令和其他数据。
计算机可读介质(还称为处理器可读介质)包括参与提供可由计算机(例如，由计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形)介质。此类介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其他持久性存储器。易失性介质可以包括例如通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。可以通过一种或多种传输介质来传输此类指令，所述一种或多种传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括构成耦接到计算机的处理器的系统总线的电线。常见形式的计算机可读介质包括例如软磁盘、软盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、带有孔图案的任何其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、快闪EEPROM、任何其他存储器芯片或盒式磁带或计算机可以从其中读取的任何其他介质。
在本文描述了数据库、数据存储库或其他数据存储装置的情况下，这些可以包括用于存储、访问和检索各种数据的各种机构，包括分层数据库、文件系统中的文件集、呈专用格式的应用数据库、数据库管理系统(DBMS)等。每个此类数据存储装置大体包括在采用计算机操作系统(诸如以上所提到的那些操作系统中的一个操作系统)的计算装置内，并且经由网络以多种方式中的任一种或多种方式来访问。文件系统可以从计算机操作系统访问，并且可以包括以各种格式存储的文件。除了用于创建、存储、编辑和执行已存储的程序的语言(诸如上述PL/SQL语言)之外，DBMS还通常采用结构化查询语言(SQL)。
在一些示例中，系统元件可以被实施为一个或多个计算装置(例如，可穿戴装置、服务器、个人计算机等)上、存储在与其相关联的计算机可读介质(例如，磁盘、存储器等)上的计算机可读指令(例如，软件)。计算机程序产品可以包括存储在计算机可读介质上用于执行本文所述的功能的此类指令。
处理器经由电路、芯片或其他电子部件来实施，并且可以包括一个或多个微控制器、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个专用电路(ASIC)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个客户集成电路等。处理器可以被编程来处理传感器数据。
存储器(或数据存储装置)经由电路、芯片或其他电子部件来实施，并且可以包括以下中的一者或多者：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、电可编程存储器(EPROM)、电可编程且可擦除存储器(EEPROM)、嵌入式多媒体卡(eMMC)、硬盘驱动器或者任何易失性或非易失性介质等。存储器可以存储从传感器收集的数据。
已经以说明性方式描述了本公开，并且应理解，已经使用的术语意图具有描述性词语而非限制性词语的性质。鉴于以上教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以不同于具体描述的其他方式来实践。
根据本发明，一种方法包括：(a)从车辆中的第一传感器接收多个全球导航卫星系统(GNSS)参数，其中所述多个GNSS参数限定第一传感器的唯一陆地位置；(b)从车辆中的雷达传感器接收多个雷达参数，其中所述多个雷达参数限定校准目标相对于雷达传感器的位置；(c)在第一传感器的另外的唯一陆地位置处重复(a)和(b)的接收；(d)使用在(a)和(c)中接收的多个GNSS参数以及在(b)和(c)中接收的多个雷达参数来确定校准目标的对应位置；以及(e)使用校准目标的对应位置来确定雷达校准参数。
根据一个实施例，重复(a)、(b)和(c)以接收阈值数量的唯一陆地位置。
根据一个实施例，(e)还包括：使用相对于第一传感器的参考系的第一变换矩阵以及使用相对于第二传感器的参考系的第二变换矩阵来确定雷达校准参数。
根据一个实施例，第一变换矩阵或第二变换矩阵中的至少一者是旋转矩阵。
根据一个实施例，(e)还包括：使用校准目标的对应位置来确定多个欧几里德差。
根据一个实施例，(e)还包括：确定多个欧几里德差的总和；以及使用优化函数来确定雷达校准参数，所述优化函数确定使所述总和最小化的一组雷达校准参数。
根据一个实施例，所述组雷达校准参数包括：x参数、y参数和横摆参数。
根据一个实施例，本发明的特征还在于：确定雷达校准参数中的每一个的上限或下限。
根据一个实施例，本发明的特征还在于：用雷达校准参数来对计算机或雷达传感器进行编程。
根据一个实施例，在(b)和(c)期间校准目标是固定的。
根据一个实施例，在(b)和(c)期间第一传感器在校准目标的阈值距离内。
根据一个实施例，雷达传感器是二维(2D)雷达传感器或三维(3D)雷达传感器，其中第一传感器是全球定位系统(GPS)装置或全球导航卫星系统(GLONASS)装置中的一者。
根据一个实施例，校准目标是角反射器。
根据本发明，提供了一种用于车辆中的雷达传感器的校准系统，所述校准系统具有：车辆中的第一传感器；校准目标；以及计算机，其包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器存储可由一个或多个处理器执行的指令，所述指令包括：从车辆中的第一传感器接收多个全球导航卫星系统(GNSS)参数，其中所述多个GNSS参数限定第一传感器的唯一陆地位置；(b)从车辆中的雷达传感器接收多个雷达参数，其中所述多个雷达参数限定校准目标相对于雷达传感器的位置；(c)在第一传感器的另外的唯一陆地位置处重复(a)和(b)的接收；(d)使用在(a)和(c)中接收的多个GNSS参数以及在(b)和(c)中接收的多个雷达参数来确定校准目标的对应位置；以及(e)使用校准目标的对应位置来确定雷达校准参数。
根据一个实施例，(e)还包括：使用相对于第一传感器的参考系的第一变换矩阵以及使用相对于第二传感器的参考系的第二变换矩阵来确定雷达校准参数。
根据一个实施例，(e)还包括：使用校准目标的对应位置来确定多个欧几里德差。
根据一个实施例，(e)还包括：确定多个欧几里德差的总和；以及使用优化函数来确定雷达校准参数，所述优化函数确定使所述总和最小化的一组雷达校准参数。
根据一个实施例，所述组雷达校准参数包括：x参数、y参数和横摆参数。
根据一个实施例，所述指令还包括：用雷达校准参数来对计算机或雷达传感器进行编程。
根据一个实施例，在(b)和(c)期间校准目标是固定的。

Claims (15)

1.一种方法，其包括：
(a)从车辆中的第一传感器接收多个全球导航卫星系统(GNSS)参数，其中所述多个GNSS参数限定所述第一传感器的唯一陆地位置；
(b)从所述车辆中的雷达传感器接收多个雷达参数，其中所述多个雷达参数限定校准目标相对于所述雷达传感器的位置；
(c)在所述第一传感器的另外的唯一陆地位置处重复所述(a)和(b)的接收；
(d)使用在(a)和(c)中接收的所述多个GNSS参数以及在(b)和(c)中接收的所述多个雷达参数来确定所述校准目标的对应位置；以及
(e)使用所述校准目标的所述对应位置来确定雷达校准参数。
2.如权利要求1所述的方法，其中重复(a)、(b)和(c)以接收阈值数量的唯一陆地位置。
3.如权利要求1所述的方法，其中(e)还包括：使用相对于所述第一传感器的参考系的第一变换矩阵以及使用相对于所述第二传感器的参考系的第二变换矩阵来确定所述雷达校准参数。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一变换矩阵或所述第二变换矩阵中的至少一者是旋转矩阵。
5.如权利要求4所述的方法，其中(e)还包括：使用所述校准目标的所述对应位置来确定多个欧几里德差。
6.如权利要求5所述的方法，其中(e)还包括：确定所述多个欧几里德差的总和；以及使用优化函数来确定所述雷达校准参数，所述优化函数确定使所述总和最小化的一组雷达校准参数。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述组雷达校准参数包括：x参数、y参数和横摆参数；或者范围参数和横摆参数。
8.如权利要求6所述的方法，其还包括：确定所述雷达校准参数中的每一个的上限或下限。
9.如权利要求1所述的方法，其还包括：用所述雷达校准参数来对计算机或所述雷达传感器进行编程。
10.如权利要求1所述的方法，其中在(b)和(c)期间所述校准目标是固定的。
11.如权利要求1所述的方法，其中在(b)和(c)期间所述第一传感器在所述校准目标的阈值距离内。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述雷达传感器是二维(2D)雷达传感器或三维(3D)雷达传感器，其中所述第一传感器是全球定位系统(GPS)装置或全球导航卫星系统(GLONASS)装置中的一者。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述校准目标是角反射器。
14.一种包括至少一个处理器和存储器的计算装置，所述计算装置被编程为执行上述权利要求的任何组合。
15.一种用于车辆中的雷达传感器的校准系统，所述校准系统包括：
所述车辆中的第一传感器；
校准目标；以及
计算机，其包括一个或多个处理器和存储能够由所述一个或多个处理器执行的指令的存储器，所述指令包括：
(a)从所述车辆中的第一传感器接收多个全球导航卫星系统(GNSS)参数，其中所述多个GNSS参数限定所述第一传感器的唯一陆地位置；
(b)从所述车辆中的所述雷达传感器接收多个雷达参数，其中所述多个雷达参数限定校准目标相对于所述雷达传感器的位置；
(c)在所述第一传感器的另外的唯一陆地位置处重复所述(a)和(b)的接收；
(d)使用在(a)和(c)中接收的所述多个GNSS参数以及在(b)和(c)中接收的所述多个雷达参数来确定所述校准目标的对应位置；以及
(e)使用所述校准目标的所述对应位置来确定雷达校准参数。
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