大型自主车辆的传感器集成

文档序号:1256291 发布日期:2020-08-21 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 大型自主车辆的传感器集成 (Sensor integration for large autonomous vehicles ) 是由 W.格罗斯曼 B.皮策 于 2018-12-20 设计创作,主要内容包括:该技术涉及用于在位置之间运输货物和/或人的自主车辆。分布式传感器布置可能不适用于诸如大型卡车、公共汽车或施工车辆(100、120)的车辆。侧视镜组件(300、320)被提供,其包括不同类型的传感器的成套传感器,所述不同类型的传感器包括LIDAR、雷达、照相机等(400、402、404、406)。每个侧面组件通过安装元件(304、324)牢固地固定到车辆。组件内的传感器可以相对于壳体的公共轴线或物理点(409)对准或布置。这可以对壳体中的所有传感器进行自参考校准。车辆高度校准也可以在车辆左侧和右侧上的传感器之间执行。每个侧视镜组件可以包括导管(234、410),该导管向壳体中的传感器提供电力、数据和冷却中的一个或更多个。(The technology relates to autonomous vehicles for transporting cargo and/or people between locations. The distributed sensor arrangement may not be suitable for use in vehicles such as large trucks, buses, or construction vehicles (100, 120). A side view mirror assembly (300, 320) is provided that includes a suite of sensors of different types including LIDAR, radar, camera, etc. (400, 402, 404, 406). Each side assembly is fixedly secured to the vehicle by a mounting member (304, 324). The sensors within the assembly may be aligned or arranged relative to a common axis or physical point (409) of the housing. This allows self-referencing calibration of all sensors in the housing. Vehicle height calibration may also be performed between sensors on the left and right sides of the vehicle. Each side view mirror assembly may include a conduit (234, 410) that provides one or more of power, data, and cooling to a sensor in the housing.)

大型自主车辆的传感器集成

相关申请的交叉引用

本申请是2018年6月15日提交的美国专利申请第16/009,499号的继续,美国专利申请第16/009,499号要求享有2017年12月29日提交的美国临时专利申请第62/611,685号的提交日,其全部公开内容通过引用在此合并。

技术领域

背景技术

自主车辆,诸如不需要人类驾驶员的车辆,可以用于帮助将乘客、货物或其他物品从一个位置运输到另一位置。这样的车辆可以在全自主模式或部分自主模式下操作,在部分自主模式下车辆中的人可以提供一些驾驶输入。为了帮助以自主模式驾驶,一组或更多组传感器用于检测车辆周围环境中的特征和物体。传感器可以放置在车辆周围的不同位置,从而收集关于周围环境的信息。然而,可能存在关于这种传感器的放置以及为大型车辆装配这些传感器的成本的担忧。

发明内容

本公开的方面提供了一种传感器塔组件,其特别有益于卡车、公共汽车、施工设备和其他大型车辆。该组件将各种类型的传感器共同定位在集成的壳体中。集成的壳体以为传感器提供增强的视场的方式牢固地固定到大型车辆的侧面。在一个实例中,集成的壳体增加或替换侧视镜壳体。导管为各种传感器提供电力、控制和冷却/加热,并将获取的传感器信息从传感器返回到车辆的控制系统,使得其可以以自主或半自主模式操作。

根据本公开的方面,提供了一种侧面传感器组件,其用在能够以自主驾驶模式操作的卡车或公共汽车上。侧面传感器组件包括壳体、安装元件、多个传感器和导管。壳体具有一个或更多个外表面和内部容器。所述一个或更多个外表面中的至少一个在其上包括侧视镜。安装元件具有第一端和远离第一端的第二端。第一端沿着一个或更多个安装点联接到壳体。第二端被配置为将壳体牢固地固定到卡车或公共汽车。所述多个传感器被容纳在壳体的内部容器内。所述多个传感器包括一对光检测和测距(LIDAR)传感器。所述一对LIDAR传感器中的第一个是具有至少50米的检测范围的长距离LIDAR,并且所述一对LIDAR传感器中的第二个是具有不超过50米的检测范围的短距离LIDAR。导管容纳在安装元件内。导管向容纳在壳体内的多个传感器提供电源线、数据线和冷却线中的一个或更多个,并且被配置用于连接到卡车或公共汽车的一个或更多个操作系统。

在一个示例中,长距离LIDAR沿着内部容器的第一端布置,而短距离LIDAR沿着内部容器的与长距离LIDAR相反的第二端布置。当安装元件被固定到卡车或公共汽车上时,长距离LIDAR被定位为比短距离LIDAR更靠近卡车或公共汽车的车顶,使得长距离LIDAR具有在操作期间延伸经过卡车或公共汽车的前发动机罩的视场。

在另一示例中,所述多个传感器还包括在内部容器内设置在长距离LIDAR和短距离LIDAR之间的雷达传感器和照相机传感器中的至少一个。这里,所述至少一个雷达传感器可以包括多个雷达传感器,所述多个雷达传感器布置为在操作期间提供沿着卡车或公共汽车的侧面重叠的视场。所述至少一个照相机传感器可以包括多个照相机,所述多个照相机被布置为在操作期间提供沿着卡车或公共汽车的侧面重叠的视场。所述多个传感器还可以包括至少一个惯性传感器,所述至少一个惯性传感器在内部容器内设置在长距离LIDAR和短距离LIDAR之间。

在又一示例中,容纳在壳体的内部容器内的所述多个传感器相对于壳体的公共轴线或物理参考点固定在壳体内。在这种情况下,所述多个传感器可以相对于公共轴线或物理参考点被共同校准。

在又一示例中,侧面传感器组件包括一对侧面传感器组件。所述一对侧面传感器组件中的每一个具有各自的壳体、安装元件、多个传感器和导管。所述一对侧面传感器组件中的第一个被配置为固定到卡车或公共汽车的左侧,所述一对侧面传感器组件中的第二个被配置为固定到卡车或公共汽车的右侧。

根据本公开的另外的方面,一种车辆被配置为以自主驾驶模式操作。该车辆包括:配置为执行驾驶操作的驾驶系统;配置为检测车辆周围的环境中的物体的感知系统;以及控制系统。控制系统可操作地联接到驾驶系统和感知系统。该控制系统具有一个或更多个计算机处理器,所述一个或更多个计算机处理器被配置为从感知系统接收数据并在以自主驾驶模式操作时指导驾驶系统。感知系统包括附接到车辆相反侧的一对侧面传感器组件。每个侧面传感器组件包括壳体、安装元件、多个传感器和导管。壳体具有一个或更多个外表面和内部容器。所述一个或更多个外表面中的至少一个在其上包括侧视镜。安装元件具有第一端和远离第一端的第二端。第一端沿着一个或更多个安装点联接到壳体。第二端被配置为将壳体牢固地固定到车辆的对应侧。所述多个传感器被容纳在壳体的内部容器内。所述多个传感器包括一对光检测和测距(LIDAR)传感器。所述一对LIDAR传感器中的第一个是具有至少50米的检测范围的长距离LIDAR,并且所述一对LIDAR传感器中的第二个是具有不超过50米的检测范围的短距离LIDAR。导管容纳在安装元件内。导管向容纳在壳体内的所述多个传感器提供电源线和数据线中的一个或两个,并连接到车辆的一个或更多个操作系统。

在一个示例中,长距离LIDAR沿着内部容器的第一端布置,并且短距离LIDAR沿着内部容器的与长距离LIDAR相反的第二端布置。这里,长距离LIDAR被定位为比短距离LIDAR更靠近车辆的车顶,使得长距离LIDAR具有在操作期间延伸经过车辆的前发动机罩的视场。

在另一示例中,每个侧面传感器组件中的所述多个传感器还包括在内部容器内设置在长距离LIDAR和短距离LIDAR之间的雷达传感器和照相机传感器中的至少一个。在这种情况下,每个侧面传感器组件中的所述多个传感器还可以包括在内部容器内设置在长距离LIDAR和短距离LIDAR之间的至少一个惯性传感器。每个侧面传感器组件中的所述至少一个惯性传感器可以向所述另一侧面传感器组件中的至少一个惯性传感器提供冗余。

在另一示例中,容纳在壳体的内部容器内的所述多个传感器相对于壳体的公共轴线或物理参考点固定在壳体内。这里,每个侧面传感器组件中的所述多个传感器相对于该侧面传感器组件的公共轴线或物理参考点共同校准。

根据另一示例,每个侧面传感器组件中的所述多个传感器相对于另一侧面传感器组件被校准。在又一示例中,车辆是卡车、公共汽车或施工车辆中的一种。在另一示例中,自主驾驶模式是等级4或等级5自主操作模式。并且在另一示例中,导管还向容纳在壳体内的所述多个传感器提供冷却线。

附图说明

图1A至图1B示出了根据本公开的方面的与传感器塔一起使用的示例牵引-拖车。

图1C至图1D示出了根据本公开的方面的与传感器塔一起使用的示例公共汽车。

图2示出了根据本公开的方面的自主车辆的系统图。

图3A至图3B是根据本公开的方面的示例传感器组件构造。

图4A至图4D示出了根据本公开的方面具有图3A至图3B的传感器组件构造的传感器和导管的布置。

图5是根据本公开的方面用于大型车辆的短距离LIDAR和长距离LIDAR覆盖范围的示例。

图6是根据本公开的方面用于大型车辆的雷达或照相机覆盖范围的示例。

具体实施方式

该技术涉及用于在位置之间运输货物和/或人的自主或半自主车辆。与乘用车不同,大型卡车、公共汽车和施工设备通常无法从单个有利位置提供良好的360°可视性。例如,图1A至图1B示出了示例卡车100,并且图1C至图1D示出了示例公共汽车120。卡车100可以是例如单牵引-拖车、双牵引-拖车或三牵引-拖车,或其他中型或重型卡车,诸如重量等级为4至8的中型或重型卡车。公共汽车120可以是例如校车、小型公共汽车、电车、长途汽车、双层公共汽车等。在一个示例中,大型车辆可以长于8-10米。在另一示例中,大型车辆可以不超过三牵引拖车的长度。较小或较大的车辆也可以采用此处讨论的传感器技术。

这样的大型车辆在侧面和后方可能具有多个盲区。将传感器放置在卡车驾驶室或拖车的顶部或公共汽车的顶上可能无法解决盲点问题,并且可能可行,也可能不可行。例如,考虑到这种车辆的高度,由于低间距的桥梁、地下通道、隧道、立体停车场等,将传感器放在车顶或顶部可能是不切实际的。这可能限制车辆可用的路线。维护或维修放置在大型车辆顶部的传感器也可能很困难。

解决某些盲点问题的一种方法是经由侧视镜组件。大型卡车和公共汽车上的侧视镜组件可以朝着车辆的前部放置。这些组件可以通过一个或更多个支架元件固定,并且例如如图1B和图1D的顶视图中所示,从车辆突出到侧面和/或前面。将各种传感器部件结合到侧视镜组件中在有利的高度处为自主或半自主驾驶系统提供良好的视场。下面详细提供该布置的细节。

在部分自主驾驶系统或全自主驾驶系统中可能发生不同程度的自主。美国国家公路交通安全管理局和汽车工程师协会已经确定了不同的级别,以指示车辆控制驾驶的多少。例如,级别0没有自主,并且驾驶员做出所有与驾驶有关的决定。最低半自主模式,级别1,包括某些驾驶辅助,诸如巡航控制。级别2具有某些驾驶操作的部分自主,而级别3涉及有条件的自主,其可以使驾驶员座位上的人能够按需进行控制。相比之下,级别4是高自主级别,其中车辆能够在选择的条件下驾驶而无需辅助。级别5是全自主模式,其中车辆能够在所有情况下都驾驶而无需辅助。这里所述的架构、部件、系统和方法可以在半自主模制或全自主模式中的任何一种下运行,例如,级别1-5,其在这里称为“自主”驾驶模式。因此,对自主驾驶模式的提及包括部分自主和全自主。

示例系统

图2示出了具有能够以全自主操作模式或半自主操作模式进行操作的n种车辆(诸如卡车或公共汽车)的各种部件和系统的框图200。如框图所示,车辆可以具有一个或更多个计算设备的控制系统,诸如包含一个或更多个处理器204、存储器206和通常存在于通用计算设备中的其他部件的计算设备202。

存储器206存储一个或更多个处理器204可访问的信息,包括可由处理器120执行或以其他方式使用的指令208和数据210。存储器206可以是能够存储处理器可访问的信息的任何类型,包括计算设备可读介质。存储器是非暂时性介质,诸如硬盘驱动器、存储卡、光盘、固态存储器、磁带存储器等。系统可以包括前述的不同组合,从而指令和数据的不同部分被存储在不同类型的介质上。

指令208可以是将由处理器直接执行(诸如,机器代码)或间接执行(诸如,脚本)的任何指令集。例如,指令可以作为计算设备代码存储在计算设备可读介质上。在这方面,术语“指令”和“程序”在这里可以互换使用。指令可以以目标代码格式存储以供处理器直接处理,或者以任何其他计算设备语言存储,包括按需解释或预先编译的脚本或独立源代码模块的集合。数据210可以由一个或更多个处理器204根据指令208来检索、存储或修改。作为示例,存储器206的数据210可以存储诸如校准信息的信息,以在校准不同类型的传感器时使用。

一个或更多个处理器204可以是任何常规处理器,诸如可商购获得的CPU。或者,一个或更多个处理器可以是专用设备,诸如ASIC或其他基于硬件的处理器。尽管图2在功能上将处理器(多个处理器)、存储器和计算设备202的其他元件示出为在同一块内,但是这样的设备实际上可以包括可以存储在相同的实体壳体内或可以不存储在相同的实体壳体内的多个处理器、计算设备或存储器。类似地,存储器206可以是放置在不同于处理器204的壳体中的硬盘驱动器或其他存储介质。因此,对处理器或计算设备的引用将被理解为包括对可以并行操作或可以不并行操作的处理器或计算设备或者存储器的集合的引用。

在一个示例中,计算设备202可以形成结合到车辆100或120中的自主驾驶计算系统。自主驾驶计算系统可以能够与车辆的各种部件通信。例如,返回图2,计算设备202可以与车辆的各种系统通信,包括驾驶系统,该驾驶系统包括减速系统212(用于控制车辆的制动)、加速系统214(用于控制车辆的加速)、转向系统216(用于控制车轮的取向和车辆的方向)、信号系统218(用于控制转向信号)、导航系统220(用于将车辆导航到一位置或物体周围)和定位系统222(用于确定车辆的位置)。计算设备202还可操作地联接到感知系统224(用于检测车辆环境中的物体)、动力系统226(例如,电池和/或汽油或柴油动力发动机)和传动系统230,从而在不要求或不需要来自车辆乘客的连续或周期性输入的自主驾驶模式下,根据存储器206的指令208控制车辆100的移动、速度等。车轮/轮胎228联接到传动系统230,并且计算设备202可以能够接收关于轮胎压力、平衡和可能影响以自主模式驾驶的其他因素的信息。

计算设备202可以通过控制各种部件来控制车辆的方向和速度。作为示例,计算设备202可以使用来自地图信息和导航系统220的数据完全自主地将车辆导航到目的地位置。计算设备202可以使用定位系统222来确定车辆的位置,并且可以使用感知系统224以在需要安全到达位置时检测物体并对物体做出响应。为了做到这一点,计算设备202可以使车辆(例如,通过由加速系统214增加提供给发动机的燃料或其他能量)加速、(例如,通过由减速系统212减少供应给发动机的燃料、改变档位和/或通过施加制动)减速、(例如,通过由转向系统216使车辆100或120的前轮或其他车轮转动)改变方向、和(例如,通过点亮信号系统218的转向信号)示意此类变化。因此,加速系统214和减速系统212可以是动力传动系统或其他传动系统230的一部分,其包括在车辆的发动机和车辆的车轮之间的各种部件。同样,通过控制这些系统,计算设备202还可以控制车辆的传动系统230,从而自主地操纵车辆。

作为示例,计算设备202可以与减速系统212和加速系统214交互,从而控制车辆的速度。类似地,转向系统216可以由计算设备202使用从而控制车辆的方向。例如,如果车辆被配置为在道路上使用,诸如牵引-拖车或公共汽车,则转向系统216可以包括控制车轮的角度以使车辆转向的部件。信号系统218可以由计算设备202使用,从而例如在需要时通过点亮转向信号灯或刹车灯来向其他驾驶员或车辆示意车辆的意图。

导航系统220可以被计算设备202使用,从而确定并遵循到达位置的路线。在这方面,导航系统220和/或数据210可以存储地图信息,例如计算设备202可用于导航或控制车辆的高度详细的地图。作为示例,这些地图可以识别道路的形状和高度、车道标记、十字路口、人行横道、限速、交通信号灯、建筑物、标志、实时交通信息、植被或其他此类对象和信息。车道标记可以包括诸如实或虚双车道线或单车道线、实或虚车道线、反射镜等特征。给定车道可以与左右车道线或定义车道边界的其他车道标记关联。因此,大多数车道可以由一个车道线的左边缘和另一车道线的右边缘界定。

感知系统224还包括用于检测车辆外部的物体,诸如其他车辆、道路上的障碍物、交通信号、标志、树木等的一个或更多个部件。例如,感知系统224可以包括一个或更多个光检测和测距(LIDAR)传感器、声纳设备、雷达单元、照相机、惯性(例如陀螺仪)传感器和/或记录可由计算设备202处理的数据的任何其他检测设备。感知系统的传感器可以检测物体及其特征,诸如位置、取向、尺寸、形状、类型(例如,车辆、行人、骑自行车的人等)、方向和移动速度等。来自传感器的原始数据和/或前述特征当由感知系统224生成时,可以周期性地和连续地被发送到计算装置202以进行进一步处理。计算装置202可以使用定位系统222来确定车辆的位置,并且使用感知系统224来在需要安全到达位置时检测物体并对物体做出响应。另外,计算设备202可以执行各个传感器、特定传感器组件中的所有传感器或不同传感器组件中的传感器之间的校准。

如图2所示,感知系统224包括一个或更多个传感器组件232,其可以被布置为集成到卡车、公共汽车或其他大型车辆(诸如施工设备)上的侧视镜中的传感器塔。连接导管234在给定的传感器壳体组件和车辆之间提供必要的动力、通信、冷却/加热和其他连接。例如,数据通信总线可以在传感器壳体组件的传感器和计算设备202之间提供双向通信。电源线可以直接或间接地连接到动力系统226,或者连接到由计算设备202控制的单独的电源,诸如电池。冷却线也可以联接到动力系统226或车辆的专用冷却系统。冷却可以是主动的(例如使用冷却流体或强制冷却的空气)或者是被动的。或者,在非常冷或寒冷的环境中,可以施加热而不是冷却。

图3A和图3B示出了传感器组件的两个示例。例如,图3A示出了具有壳体302和安装元件304的传感器组件300。如图所示,镜子306布置在壳体302的外表面上。图3B类似地示出了具有壳体322和安装元件324的另一传感器组件320。这里,多个镜子326a和326b可以布置在壳体322的不同外表面上。每个壳体被配置为在其中储存各种LIDAR传感器、声纳设备、雷达单元、照相机、惯性和/或陀螺仪传感器。安装元件被配置为将壳体牢固地固定到车辆。例如,安装元件304可以将壳体302联接到诸如车辆100的牵引-拖车车辆的驾驶室。安装元件324可以将壳体322联接到诸如公共汽车120的公共汽车的侧面。车辆的每侧可以具有牢固地安装在其上的壳体302或322。

图4A示出了其中图示有所选传感器的壳体302的示例。例如,传感器可以包括长距离窄视场(FOV)LIDAR 400和短距离高FOV LIDAR 402。在一个示例中,长距离LIDAR 400可以具有超过50-250米的范围,而短距离LIDAR 402具有不大于1-50米的范围。或者,短距离LIDAR 402通常可以覆盖距车辆最多10-15米的范围,而长距离LIDAR 400可以覆盖超过100米的范围。在另一示例中,长距离在10-200米之间,而短距离在0-20米之间。在另一示例中,长距离超过80米,而短距离低于50米。之间的中间范围(例如10-100米)可以由长距离LIDAR和短距离LIDAR中的一个或两者覆盖,或者可以由也可包括在壳体302中的中距离LIDAR覆盖。中距离LIDAR可以设置在长距离LIDAR和短距离LIDAR之间,并且可以绕相同的公共轴线或其他固定点对准,如下所述。

一组照相机404可以沿着壳体302分布,例如以提供面向前的图像、面向侧面的图像和面向后的图像。类似地,一组雷达406可以沿着壳体302分布,以提供面向前的数据、面向侧面的数据和面向后的数据。并且传感器408可以包括惯性传感器、陀螺仪、加速计和/或其他传感器。每个传感器可以相对于壳体302内的公共轴线409或物理点对准或布置。这些传感器的示例也在图4C中示出。并且图4B和图4D示出了用于向壳体提供集成的电力、数据和冷却的导管410。尽管仅示出了一个导管410,但是可以在每个安装元件中提供多个导管。

示例实现方式

除了以上描述的和附图中示出的结构和构造之外,现在将描述各种实现方式。

如上所述,对于大型卡车、公共汽车、施工设备和其他车辆,将传感器放置在车辆的车顶上可能是不切实际的。车顶可能难以进入并且具有侧面视野限制。另外,在车顶上安装各种传感器可能干扰空气动力学的车顶整流罩。尽管不同的传感器可以沿着车辆的前面、侧面和后面分布,但是这可能是昂贵的,并且需要对每个单独的传感器提供单独的数据、电力和/或冷却线。此外,这种解决方案可能很难用传统车辆来实现,或者当卡车的驾驶室能够以自主模式运行但拖车是传统拖车而没有必要的传感器时很难实现。

因此,根据一个方面,传感器壳体被集成到侧视镜组件中,诸如图3A和图3B所示。侧镜组件非常坚固,通过安装元件304或324安装到车辆,安装元件304或324可以是铸造金属或其他耐用材料。重量可在10kg以上或更大的传感器可以经由传感器壳体安全地固定到车辆上。侧视镜传感器壳体可以由新的车辆装配,或者可以容易地改装到较旧的车辆底盘上。

组装该系统将包括使导管从传感器壳体提供到卡车驾驶室或车辆底盘。将冷却线、电源线和数据线聚集在导管中或聚集在单独的子导管中,并且将它们提供到车辆侧面的一个位置显著简化了设计、降低了部件成本并减少了将传感器放在车辆上的时间和费用。

此外,半卡车或公共汽车的侧视镜的典型高度约为2米或更高或更低,例如距地面1.5-2.5米。对于LIDAR、雷达、照相机和集成的传感器塔的其他传感器而言,这可能是理想的高度。并且由于卡车和公共汽车的侧视镜被设计为在车辆侧面向下提供清晰的视线,因此壳体内的传感器将享有相同的可视性。另外,将传感器放置在侧视镜组件中保护它们免受道路碎屑和车轮飞溅的影响,因为传感器距地面至少1.5-2.5米,并且远离轮舱。

将传感器壳体集成为侧视镜的一部分具有避免常规的侧视镜遮蔽的附加益处。并且通过符合侧视镜的形状因素和位置,传感器壳体将符合美国国家公路交通安全管理局和其他管理机构关于在车辆外部放置此类元件的规定。并且从品牌角度来看,可以为各种类型的大型车辆使用的传感器组件提供共同的外观。

虽然在大型卡车或公共汽车的侧视镜壳体中布置多种类型的传感器可能与小型乘用车辆所采用的解决方案不同,但是设计用于乘用车的传感器和这些传感器的算法也可以采用该新的布置。例如,所述传感器的高度(约为1.5-2.5米)大约是位于轿车或运动型多用途车的车顶上的传感器的高度。

将传感器共定位在侧视镜壳体中的一个优点是,从该位置可以看到车辆的发动机罩,并且为诸如LIDAR、雷达和照相机的传感器提供超过180°的FOV。这样的示例在图5中示出,其示出了在牵引-拖车的两侧上的长距离LIDAR和短距离LIDAR的覆盖范围500。

长距离LIDAR可以沿着传感器壳体502的顶部区域或上部区域定位。例如,壳体502的该部分可以最靠近卡车驾驶室顶部或车辆顶部定位。该布置允许长距离LIDAR看到车辆的发动机罩。并且短距离LIDAR可以沿着传感器壳体502的与长距离LIDAR相反的底部区域定位。这允许短距离LIDAR覆盖紧邻卡车驾驶室或公共汽车前部的区域。这将允许感知系统确定诸如另一车辆、行人、骑自行车的人等的物体是否在车辆的前部附近,并在确定如何驾驶或转弯时考虑该信息。两种类型的LIDAR可以共同位于壳体中,并沿着公共轴线对准。

如图5所示,在车辆左侧和右侧的长距离LIDAR具有视场504。这些视场包含沿着车辆侧面和前方的重要区域。如图所示,它们的视场的重叠区域506在车辆前方。为了清楚起见,在区域504和区域506之间示出了间隔;然而实际上覆盖范围没有中断。左侧和右侧上的短距离LIDAR具有较小的视场508。重叠区域506为感知系统提供了有关非常重要的区域(其在车辆正前方)的附加信息。这种冗余也具有安全方面。如果长距离LIDAR传感器中的一个的性能下降,则冗余仍将允许以自主模式运行。

图6示出了在牵引-拖车的两侧上的雷达和照相机传感器中的一个(或两者)的覆盖范围600。这里,传感器壳体602中可以有多个雷达和/或照相机传感器。如图所示,可以具有拥有侧面和后面视场604的传感器以及拥有面向前的视场606的传感器。传感器可以被布置使得侧面和后面视场604重叠,并且侧面视场可以与面向前的视场606重叠。与上述的长距离LIDAR一样,面向前的视场606也具有重叠区域608。该重叠区域提供与重叠区域506类似的冗余,并且在一个传感器的性能下降的情况下具有相同的益处。

除了成本优势和安装时间的减少之外,将LIDAR、雷达、照相机和/或其他传感器共同定位在侧视镜壳体中的另一益处涉及校准。将这些传感器放置在同一壳体中意味着它们都将经受相同的相对移动,因为它们可相对于壳体的公共轴线或参考点被固定在壳体内。这降低了单独校准每个传感器以及相对于其他共同定位的传感器校准每个传感器的复杂性。可以对于整个组装对侧视镜壳体之一中的所有传感器进行校准,使得所有内容都参照其自身。这很容易实现,因为壳体中的所有传感器都可以相对于彼此牢固地安装。

此外,可以通过匹配车辆前方的特征(例如,卷积(convolution))或其他重叠的数据点来实现左侧面传感器壳体和右侧面传感器壳体之间的车辆高度校准。知道所述特征相对于车辆的位置也可以进行系统的外部校准。对于传感器子系统,诸如可采用冗余传感器组的惯性传感器子系统,不同的传感器组可以被安装在每个侧视镜壳体中。这具有为所有共同定位的传感器提供高分辨率取向信息的额外益处。

除非另有说明,否则前述替代示例不是互相排斥的,而是可以以各种组合实现以实现独特的优点。由于以上讨论的特征的这些和其他变形及组合可以在不脱离权利要求所限定的主题的情况下被利用,因此对实施方式的前述描述应通过说明的方式而不是通过限制由权利要求限定的主题的方式进行。另外,这里描述的示例的提供以及用短语表达为“诸如”、“包括”等的用语不应被解释为将权利要求的主题限制于特定示例;相反,这些示例仅旨在说明许多可能的实施方式之一。此外,不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。

工业适用性

本技术享有广泛的工业适用性,包括但不限于卡车、公共汽车、施工设备和被配置为以全自主模式或半自主驾驶模式操作的其他大型车辆。

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