[發(fā)明專利]高精度地圖數據采集系統(tǒng)和采集方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910593310.1
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN112179362A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 李志偉;郭坤;薛周鵬
• 申請（專利權）人: 深動科技（北京）有限公司
• 主分類號: G01C21/32
• 分類號: G01C21/32;G01C21/18;G01S17/06;G01S19/47
• 代理公司: 上海方本律師事務所 31269
• 代理人: 駱順耀;汪玉平

本發(fā)明提供一種高精度地圖數據采集系統(tǒng)，包括攝像頭單元、激光雷達單元、慣性測量單元、GPS單元、FPGA同步授時單元、處理器單元和供電管理單元；其中，攝像頭單元、激光雷達單元、慣性測量單元和GPS單元用于采集數據；處理器單元用于處理攝像頭單元、激光雷達單元和GPS單元所采集的數據；而供電管理單元用于給其它各單元提供穩(wěn)定的電源；其中，攝像頭單元、激光雷達單元、慣性測量單元和GPS單元的安裝位置分別保持相對不變。利用本發(fā)明，能夠保證各傳感器嚴格時序同步，從而能夠進行有效而正確的數據融合，保障地圖數據的高精度。

技術領域

本發(fā)明涉及自動駕駛領域，具體而言，涉及一種可以用于自動駕駛的高精度地圖數據采集系統(tǒng)和相應的采集方法。

背景技術

汽車自動駕駛技術包括使用視頻攝像頭、雷達傳感器以及激光測距器等來了解周圍的交通狀況，并通過一個詳盡的地圖(通過有人駕駛汽車采集的地圖)對前方的道路進行導航。這一切都通過數據中心來實現(xiàn)，數據中心能處理汽車收集的有關周圍地形的大量信息。就這點而言，自動駕駛汽車相當于數據中心的遙控汽車或者智能汽車。自動駕駛技術根據自動化水平的高低區(qū)分了四個無人駕駛的階段：駕駛輔助、部分自動化、高度自動化、完全自動化。但不管在哪一階段，都離不開預先采集的地圖數據。

隨著自動駕駛研究的深入，以及自動駕駛階段的提高，對預先采集的地圖數據的精度要求越來越高。高精度地圖的制作精度和工藝和原始采集數據密切相關，激光雷達、相機、慣性導航和GPS等傳感器代表不同維度的信息，高精度地圖制作需將這許多傳感器的信息融合。目前的多傳感器采集系統(tǒng)中，不同傳感器獨立工作，這就有可能因為各傳感器不能協(xié)同工作，例如不能嚴格進行時序同步，從而導致地圖數據發(fā)生錯誤或這精度降低。因此，需要一種高精度地圖數據采集方式，保障各傳感器的協(xié)同工作。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種高精度地圖數據采集方式。使用這種方式，能夠保證各傳感器嚴格時序同步，從而能夠進行有效而正確的數據融合，保障地圖數據的高精度。

根據本發(fā)明的一個方面，提供一種高精度地圖數據采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括攝像頭單元、激光雷達單元、慣性測量單元、GPS單元、FPGA同步授時單元、處理器單元和供電管理單元；

其中，攝像頭單元、激光雷達單元、慣性測量單元和GPS單元用于采集數據；處理器單元用于處理攝像頭單元、激光雷達單元和GPS單元所采集的數據；而供電管理單元用于給其它各單元提供穩(wěn)定的電源；

其中，攝像頭單元、激光雷達單元、慣性測量單元和GPS單元的安裝位置分別保持相對不變；

其中，所述FPGA授時同步單元產生時間信號和同步控制信號，并給到攝像頭單元、激光雷達單元和慣性測量單元用于授時和同步控制；而FPGA授時同步單元還接收GPS單元的時間和同步信號為輸入校正。

優(yōu)選地，F(xiàn)PGA授時同步單元產生的同步控制信號給到攝像頭單元、激光雷達單元、慣性測量單元用于同步控制；而其產生的時間信號給到攝像頭單元和激光雷達單元用于授時。

優(yōu)選地，處理器單元接收FPGA授時同步單元產生的時間信號。

優(yōu)選地，處理器單元接收GPS單元產生的時間信號。

優(yōu)選地，慣性測量單元給出攝像頭單元和激光雷達單元的姿態(tài)信息；和/或，GPS單元還給出攝像頭單元和激光雷達單元的位置信息。

優(yōu)選地，慣性測量單元測量的數據返回至FPGA授時同步單元后打上時間戳。

優(yōu)選地，攝像頭單元和激光雷達單元測量的數據直接傳輸到處理器單元。

優(yōu)選地，攝像頭單元測量的數據先傳輸到FPGA授時同步單元，再傳輸到處理器單元。

優(yōu)選地，系統(tǒng)還包括輪速測量單元用于測量系統(tǒng)的速度信息。