[發(fā)明專利]使用強化機器學習來生成激光雷達掃描圖案

在審

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• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN116583762A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設計）人: P·馬赫什瓦里;V·R·拉梅扎尼;B·恩格拉德;A·K·拉塞爾;I·P·伯班克;S·C·錫拉里;M·R·加布雷
• 申請（專利權(quán)）人: 盧米諾有限責任公司
• 主分類號: G01S17/931
• 分類號: G01S17/931
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

提出了一種用于確定配備有掃描器的傳感器掃描能視域(FOR)所根據(jù)的掃描圖案的方法。該方法包括由處理硬件獲得多個目標函數(shù)，目標函數(shù)中的每個目標函數(shù)指定掃描圖案的相應特性的成本，以掃描器的一個或多個操作參數(shù)表達。該方法進一步包括由處理硬件將優(yōu)化方案應用于多個目標函數(shù)以生成掃描圖案。該方法進一步包括根據(jù)所生成的掃描圖案掃描FOR。

相關申請的引用

本申請要求于2020年12月14日提交的美國專利申請No.17/121,723的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領域

本公開總地涉及自主載具系統(tǒng)的對象檢測能力，且更特別地，涉及在自主載具操作期間準確地檢測和預測車道邊界位置。

背景技術(shù)

本文提供的背景描述是為了一般性地呈現(xiàn)本公開的上下文。目前指定的發(fā)明人的工作，在本背景部分中描述的范圍內(nèi)，以及在提交時可能不符合現(xiàn)有技術(shù)的描述的方面，既不明示也不暗示地承認為反對本公開的現(xiàn)有技術(shù)。

當傳感器系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的掃描圖案掃描FOR時，在一些場景中改變系統(tǒng)掃描FOR的一個或多個維度的速度，改變最大可用FOR內(nèi)的覆蓋，重新掃描某個感興趣區(qū)域，否則基于當前環(huán)境調(diào)節(jié)掃描圖案，這可能是有益的。例如，傳感器系統(tǒng)可以是在自主載具中操作并配備有掃描器的激光雷達系統(tǒng)，該掃描器以不同角度引導光脈沖以掃描FOR并生成對應的像素。激光雷達系統(tǒng)的FOR可以覆蓋通常不包含有用信息的部分天空，以及部分路面(相對稀疏的數(shù)據(jù)可能足以滿足自主載具的控制架構(gòu))，以及道路上的對象(相對密集的數(shù)據(jù)可以產(chǎn)生更好的檢測結(jié)果)。此外，對象可跨越FOR移動，并且控制架構(gòu)可進一步受益于以更密集的方式掃描一個或多個“感興趣區(qū)域”，從而產(chǎn)生更高的分辨率，和/或受益于重新掃描相同框架內(nèi)的這些感興趣區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容

一般而言，使用本公開的技術(shù)，系統(tǒng)可以確定配備有掃描器的傳感器掃描能視域(FOR)所依據(jù)的掃描圖案。為此，系統(tǒng)尋求優(yōu)化與掃描圖案的各種特性(例如，系統(tǒng)掃描維度的速度、可用FOR內(nèi)特定區(qū)域的覆蓋、或重新掃描線或掉降(drop)線的效果)相對應的目標函數(shù)。系統(tǒng)可以根據(jù)掃描系統(tǒng)的某些約束來確定掃描圖案，諸如掃描系統(tǒng)能夠達到的最大速度或加速度。此外，系統(tǒng)可以在生成掃描圖案時應用強化學習技術(shù)來解決更高級別的目標，諸如避免碰撞。

這些技術(shù)的一個示例實施例是一種確定掃描圖案的方法，配備有掃描器的傳感器根據(jù)該掃描圖案掃描能視域(FOR)，該方法包括由處理硬件獲得多個目標函數(shù)，目標函數(shù)中的每一個目標函數(shù)指定掃描圖案的相應特性的成本，以掃描器的一個或多個操作參數(shù)表達。該方法進一步包括由處理硬件將優(yōu)化方案應用于多個目標函數(shù)以生成掃描圖案。該方法進一步包括根據(jù)生成的掃描圖案掃描FOR。

這些技術(shù)的另一示例性實施例是激光雷達系統(tǒng)，其包括：光源，其被配置為發(fā)射光脈沖；掃描器，其被配置為掃描激光雷達系統(tǒng)的能視域(FOR)，包括將光脈沖以不同的角度朝向FOR內(nèi)的不同點引導；以及控制器，其被配置為驅(qū)動掃描器以跨越能視域引導光脈沖，包括：(i)獲得多個目標函數(shù)，目標函數(shù)中的每個目標函數(shù)指定掃描圖案的相應特性的成本，以掃描器的一個或多個操作參數(shù)表達，(ii)將優(yōu)化方案應用于多個目標函數(shù)以生成掃描圖案，以及(iii)根據(jù)生成的掃描圖案掃描FOR。

附圖說明

圖1是示例“認知”光檢測和測距(激光雷達)的框圖，其被配置為優(yōu)化多個目標函數(shù)以生成用于在自主載具中掃描環(huán)境的圖案。

圖2是可被配置為根據(jù)本公開的認知激光雷達邏輯操作的示例激光雷達的框圖。

圖3示出圖2的激光雷達系統(tǒng)在識別能視域內(nèi)的目標時可以產(chǎn)生的示例掃描圖案。

圖4A示出圖2的激光雷達系統(tǒng)可以在其中操作的示例載具。

圖4B示出圖2的激光雷達系統(tǒng)可以在其中操作的另一示例載具。