WO2022095438A1 - 一种基于硬件加速的激光重定位系统及芯片 - Google Patents

一种基于硬件加速的激光重定位系统及芯片 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于硬件加速的激光重定位系统及芯片，该激光重定位系统采用硬件计算电路模块对读取过来的大批量的激光点云数据进行分块处理，并在此基础上按照AHB总线读写时序变化，对即时扫描获得的激光点云数据根据栅格位置概率进行分批量的遍历累加运算，再按照AHB总线读写时序变化自动写入专门的存储介质中以供CPU软件选择处理完成定位，代替CPU软件反复迭代处理数据，对CPU的主频要求不高，减少对外部存储介质的访问读写次数，比如不占用大量DDR带宽，还能兼顾激光探头旋转或激光重定位系统移动过程中产生的误差，整个激光重定位系统不在静止状态都保持较高的系统性能，提高客户的模组开发体验度。

Description

一种基于硬件加速的激光重定位系统及芯片 技术领域
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 技术问题
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 技术解决方案
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 本发明的最佳实施方式
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 本发明的实施方式
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Claims (10)

  1. 一种基于硬件加速的激光重定位系统，其特征在于，该激光重定位系统的外围连接有地图信息存储介质与概率和值存储介质，该激光重定位系统的外围接口装配有激光探头；该激光重定位系统包括读写状态控制器、AHB总线解析模块、激光点云寄存处理模块、横纵坐标计算模块以及栅格信息遍历累加模块；读写状态控制器与横纵坐标计算模块存在电性连接关系，读写状态控制器用于在AHB总线解析模块的传输控制作用下，将地图信息存储介质内部存储的激光点云数据突发读取入该读写状态控制器内部的缓存区，再传输给横纵坐标计算模块；其中，突发读取到的激光点云数据携带有采样信息；横纵坐标计算模块，用于在读写状态控制器每完成一次突发读取操作后，根据突发读取的一个突发传输长度的激光点云数据的采样信息和角度偏移信息换算出这批激光点云数据在预配置的栅格地图上发生角度偏移的参考坐标；激光点云寄存处理模块与横纵坐标计算模块存在电性连接关系，激光点云寄存处理模块用于以存储阵列的形式缓存横纵坐标计算模块换算出的参考坐标；读写状态控制器与激光点云寄存处理模块存在电性连接关系，读写状态控制器，用于在AHB总线解析模块的传输控制作用下，单次读取激光点云寄存处理模块缓存的参考坐标，并将其传输给栅格信息遍历累加模块；栅格信息遍历累加模块与读写状态控制器存在电性连接关系，栅格信息遍历累加模块还与横纵坐标计算模块存在电性连接关系，用于在读写状态控制器将激光探头旋转采样到的预设待测数量的激光点云数据全部突发读取进来、并经过横纵坐标计算模块换算处理、激光点云寄存处理模块缓存处理后，在读写状态控制器的单次读取操作作用下，遍历激光点云寄存处理模块内缓存的所有参考坐标，再将每个参考坐标在预配置的栅格地图上的定位概率累加处理，然后分别控制这些参考坐标沿着坐标轴方向偏移，使得这些参考坐标在所述横纵坐标计算模块的角度偏移信息的触发作用下，每完成一次偏移处理则执行累加以得到一个定位概率和值；读写状态控制器分别与概率和值存储介质和地图信息存储介质都存在电性连接，读写状态控制器，还用于在AHB总线解析模块的传输控制作用下，每当栅格信息遍历累加模块获得的定位概率和值的个数达到一个突发传输长度时，将这些定位概率和值突发写入概率和值存储介质；其中，预设待测数量的激光点云数据全部被处理为对应偏移位置处的定位概率和值并都写入概率和值存储介质后，外部CPU最终选择定位概率和值最大的一个对应的栅格位置作为所述激光重定位系统在预配置的栅格地图上定位恢复的位置。
  2. 根据权利要求1所述激光重定位系统，其特征在于，所述读写状态控制器包括突发读取模块，突发读取模块内部设置第一FIFO模块，所述突发读取模块在所述AHB总线解析模块的每一次突发传输控制作用下，将一个突发传输长度的激光点云数据突发读取入第一FIFO模块，再交由第一FIFO模块以先入先出的存储方式将读取到的激光点云数据传输给所述横纵坐标计算模块。
  3. 根据权利要求2所述激光重定位系统，其特征在于，所述横纵坐标计算模块，用于根据所述角度偏移信息和所述激光点云数据携带的采样信息建立三角函数运算，以获得所述激光点云数据在预配置的栅格地图上完成角度偏移的参考坐标；其中，所述激光点云数据携带有采样信息包括初始栅格坐标、所述预设待测数量、激光探头的扫描半径以及所述激光点云数据对应位置的偏转角度，扫描半径包括所述激光探头与最近目标点的距离；其中，角度偏移信息表示：所述激光点云数据对应的坐标位置绕着预配置的栅格地图的坐标系原点位置旋转的预设旋转步长角度和预设旋转次数。
  4. 根据权利要求3所述激光重定位系统，其特征在于，所述读写状态控制器包括单次读取模块，单次读取模块内部设置第二FIFO模块，所述单次读取模块在所述AHB总线解析模块的每一次单次传输控制作用下，将所述激光点云寄存处理模块内部存储的相邻两个地址上的参考坐标单次读取入第二FIFO模块，再交由第二FIFO模块以先入先出的方式将填满的参考坐标传输给栅格信息遍历累加模块；其中，所述激光点云寄存处理模块内部存储的参考坐标包括X轴坐标和Y轴坐标。
  5. 根据权利要求4所述激光重定位系统，其特征在于，所述读写状态控制器包括突发写模块，突发写模块内部设置第三FIFO模块，第三FIFO模块用于以先入先出的存储方式接收所述栅格信息遍历累加模块输出的定位概率和值，当第三FIFO模块填充的定位概率和值的个数达到一个突发传输长度时，所述突发写模块在所述AHB总线解析模块的每一次突发传输控制作用下，将一个突发传输长度的定位概率和值突发写入所述概率和值存储介质。
  6. 根据权利要求5所述激光重定位系统，其特征在于，所述栅格信息遍历累加模块，用于每当通过所述单次读取模块从所述激光点云寄存处理模块读取出所述参考坐标时，控制所述参考坐标在预配置的栅格地图上的定位概率参与累加运算，直到遍历读取出的参考坐标的数目达到所述预设待测数量时，将这些参考坐标对应的定位概率的累加结果确定为定位概率和值并传输给所述第三FIFO模块；然后，所述栅格信息遍历累加模块还用于控制这些参考坐标先后沿着预配置的栅格地图的X轴方向及其Y轴方向进行坐标偏移，所述栅格信息遍历累加模块每触发一次坐标偏移则控制这些坐标偏移后的参考坐标在预配置的栅格地图上的定位概率进行累加以获得新的定位概率和值，再将这些新的定位概率和值传输给所述第三FIFO模块；其中，所述栅格信息遍历累加模块还配置有：所述参考坐标在预配置的栅格地图的X轴方向上的最大配置偏移次数及Y轴方向上的最大配置偏移次数、所述参考坐标在预配置的栅格地图的X轴方向上的坐标偏移步长及Y轴方向上的坐标偏移步长。
  7. 根据权利要求6所述激光重定位系统，其特征在于，所述概率和值存储介质与所述激光重定位系统外部的CPU存在电性连接，所述概率和值存储介质存储有用于定位一个目标点所需的所有定位概率和值时，外部CPU从所述概率和值存储介质内选择出最大的定位概率和值，并将其对应的栅格位置作为这个目标点在预配置的栅格地图上定位恢复的位置；其中，所述概率和值存储介质是DDR。
  8. 根据权利要求7所述激光重定位系统，其特征在于，所述地图信息存储介质包括概率和值地址存储模块和扫描信息存储模块；扫描信息存储模块与所述突发读取模块存在电性连接关系，扫描信息存储模块用于存储所述激光探头旋转过程中实时扫描出的激光点云数据，以使得所述突发读取模块在所述AHB总线解析模块的每一次突发传输控制作用下，根据所述点云遍历控制信息从扫描信息存储模块突发读取一个突发传输长度的激光点云数据进入所述第一FIFO模块；栅格信息遍历累加模块与地图信息存储介质存在电性连接关系，栅格信息遍历累加模块用于将每次遍历读取累加得到的定位概率和值的存放地址写入概率和值地址存储模块，使得该激光重定位系统的外围的激光探头扫描构建的栅格地图的定位信息得到保存，以便下次定位恢复时直接读取调用；其中，所述地图信息存储介质是SRAM。
  9. 根据权利要求8所述激光重定位系统，其特征在于，所述激光点云寄存处理模块是所述激光重定位系统上设置的RAM，用于以存储阵列的形式保存所述参考坐标。
  10. 一种芯片，其特征在于，该芯片包括权利要求1至9任一项所述的基于硬件加速的激光重定位系统。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108415859A (zh) * 2018-04-28 2018-08-17 珠海市微半导体有限公司 一种激光陀螺仪数据的硬件加速电路
US20190171911A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-06 X Development Llc Learning and applying empirical knowledge of environments by robots
CN109857702A (zh) * 2019-04-18 2019-06-07 珠海市一微半导体有限公司 一种基于机器人的激光雷达数据读写控制系统及芯片
CN110609290A (zh) * 2019-09-19 2019-12-24 北京智行者科技有限公司 激光雷达匹配定位方法及装置
CN110858076A (zh) * 2018-08-22 2020-03-03 杭州海康机器人技术有限公司 一种设备定位、栅格地图构建方法及移动机器人
CN111679286A (zh) * 2020-05-12 2020-09-18 珠海市一微半导体有限公司 一种基于硬件加速的激光定位系统及芯片

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106092104B (zh) * 2016-08-26 2019-03-15 深圳微服机器人科技有限公司 一种室内机器人的重定位方法及装置
US11314262B2 (en) * 2016-08-29 2022-04-26 Trifo, Inc. Autonomous platform guidance systems with task planning and obstacle avoidance
CN107908185A (zh) * 2017-10-14 2018-04-13 北醒（北京）光子科技有限公司 一种机器人自主全局重定位方法及机器人
CN116509280A (zh) * 2018-07-19 2023-08-01 科沃斯机器人股份有限公司 机器人控制方法、机器人及存储介质
CN110900602B (zh) * 2019-11-26 2021-01-19 苏州博众机器人有限公司 一种定位恢复方法、装置、机器人及存储介质
CN111060888B (zh) * 2019-12-31 2023-04-07 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 一种融合icp和似然域模型的移动机器人重定位方法
CN111765884B (zh) * 2020-06-18 2023-06-23 京东科技信息技术有限公司 机器人重定位方法、装置、电子设备及存储介质

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190171911A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-06 X Development Llc Learning and applying empirical knowledge of environments by robots
CN108415859A (zh) * 2018-04-28 2018-08-17 珠海市微半导体有限公司 一种激光陀螺仪数据的硬件加速电路
CN110858076A (zh) * 2018-08-22 2020-03-03 杭州海康机器人技术有限公司 一种设备定位、栅格地图构建方法及移动机器人
CN109857702A (zh) * 2019-04-18 2019-06-07 珠海市一微半导体有限公司 一种基于机器人的激光雷达数据读写控制系统及芯片
CN110609290A (zh) * 2019-09-19 2019-12-24 北京智行者科技有限公司 激光雷达匹配定位方法及装置
CN111679286A (zh) * 2020-05-12 2020-09-18 珠海市一微半导体有限公司 一种基于硬件加速的激光定位系统及芯片

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHANG MINGYU: "RESEARCH ON MAPPING AND PATH-PLANNING METHOD OF MOBILE ROBOT", MASTER THESIS, TIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITY, CN, no. 1, 15 January 2019 (2019-01-15), CN , XP055928487, ISSN: 1674-0246 *

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