本發(fā)明涉及導航定位技術領域，具體涉及一種車載導航定位全景云臺。

背景技術：

隨著近年來無人駕駛汽車的迅猛發(fā)展，對于車載環(huán)境感知系統(tǒng)的需求和性能要求也在加速增長。相關技術中，車載導航定位和視覺系統(tǒng)通常處于分立或初步整合狀態(tài)，例如，大部分汽車內可能配備了獨立工作的視覺記錄儀、adas系統(tǒng)和gnss導航定位系統(tǒng)。但是，相關技術存在的問題是，由于空間和成本原因不利于對云臺進行減震處理，導致感知的準確性下降。

技術實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┮环N車載導航定位全景云臺，車載導航定位全景云臺能夠保持水平姿態(tài)，有效減少了外部振動干擾的影響，極大的提高了車載導航定位全景平臺的檢測精度，進而提升汽車對外籍環(huán)境的感知能力，提升了用戶的體驗。

本申請?zhí)峁┑囊环N車載導航定位全景云臺,包括：水平底座；水平慣性伺服控制系統(tǒng)，所述水平慣性伺服控制系統(tǒng)設置于水平底座上，所述水平慣性伺服控制系統(tǒng)用于抑制外界振動干擾；其中，所述水平慣性伺服控制系統(tǒng)包括水平x軸內轉子電機、水平y(tǒng)軸內轉子電機、慣性檢測單元和控制器；所述水平x軸內轉子電機與所述水平y(tǒng)軸內轉子電機相互垂直疊放在水平底座上，且水平x軸內轉子電機設置在水平y(tǒng)軸內轉子電機上方；所述慣性檢測單元設置于水平x軸內轉子電機上，所述慣性檢測單元用于檢測所述車載導航定位全景云臺的水平姿態(tài)角；所述控制器分別與所述水平x軸內轉子電機、所述水平y(tǒng)軸內轉子電機和所述慣性檢測單元相連，所述控制器用于獲取所述慣性檢測單元檢測的所述車載導航定位全景云臺的水平姿態(tài)角，并根據(jù)所述車載導航定位全景云臺的水平姿態(tài)角控制所述水平x軸內轉子電機與所述水平y(tǒng)軸內轉子電機轉動，以使車載導航定位全景云臺保持水平。

在一些實施例中，所述慣性檢測單元可為imu慣性測量單元。

在一些實施例中，所述imu慣性測量單元可還用于imu慣性導航。

在一些實施例中，所述車載導航定位全景云臺還包括：垂直外轉子電機，所述垂直外轉子電機設置于所述水平慣性伺服控制系統(tǒng)上，所述垂直外轉子電機用于帶動視覺獲取單元進行掃描式拍攝；視覺獲取單元，所述視覺獲取單元用于獲取視覺圖像，以獲取視覺掃描圖像。

在一些實施例中，所述視覺獲取單元可包括rgb攝像頭、深度攝像頭、灰度攝像頭以及紅外攝像頭。

在一些實施例中，所述控制器還可與所述垂直外轉子電機相連，用于控制垂直外轉子電機旋轉，以帶動視覺系統(tǒng)進行旋轉掃描式拍攝，以進行視覺slam導航。

在一些實施例中，所述車載導航定位全景云臺可還包括adas系統(tǒng)，所述adas系統(tǒng)與所述視覺獲取單元相連，以獲取視覺掃描圖像；所述adas系統(tǒng)用于根據(jù)所述視覺掃描圖像進行報警或制動干預。

在一些實施例中，車載導航定位全景云臺可還包括：至少兩個rtk天線，所述rtk天線用于衛(wèi)星定位導航。

在一些實施例中，所述控制器可還用于獲取視覺slam導航、所述衛(wèi)星定位導航和所述imu慣性導航結果，并根據(jù)所述視覺slam導航、所述衛(wèi)星定位導航和所述imu慣性導航結果進行ekf融合。

在一些實施例中，所述車載導航定位全景云臺可通過固定吸盤固定于車頂。

依據(jù)上述實施例的車載導航定位全景云臺，由于在車載導航定位全景云臺水平底座上設置水平慣性伺服控制系統(tǒng)，使得車載導航定位全景云臺能夠保持水平姿態(tài)，有效減少了外部振動干擾的影響，極大的提高了車載導航定位全景平臺的檢測精度，進而提升汽車對外籍環(huán)境的感知能力，提升了用戶的體驗。

附圖說明

圖1為車載導航定位全景云臺的結構示意；

圖2為車載導航定位全景云臺的水平慣性伺服控制系統(tǒng)的方框示意圖；

圖3為車載導航定位全景云臺的俯視圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。其中不同實施方式中類似元件采用了相關聯(lián)的類似的元件標號。在以下的實施方式中，很多細節(jié)描述是為了使得本申請能被更好的理解。然而，本領域技術人員可以毫不費力的認識到，其中部分特征在不同情況下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情況下，本申請相關的一些操作并沒有在說明書中顯示或者描述，這是為了避免本申請的核心部分被過多的描述所淹沒，而對于本領域技術人員而言，詳細描述這些相關操作并不是必要的，他們根據(jù)說明書中的描述以及本領域的一般技術知識即可完整了解相關操作。

隨著近年來無人駕駛汽車的迅猛發(fā)展，對于車載環(huán)境感知系統(tǒng)的需求和性能要求也在加速增長。未來一輛無人駕駛汽車可能同時配備有gnss(globalnavigationsatellitesystem，全球衛(wèi)星導航系統(tǒng))、rtk(real-timekinematic，載波相位差分技術)、imu(inertialmeasurementunit，慣性測量單元)、視覺記錄儀、adas(advanceddriverassistantsystems，高級駕駛輔助系統(tǒng))系統(tǒng)、視覺slam(simultaneouslocalizationandmapping，即時定位于地圖構建)系統(tǒng)，視覺深度學習識別系統(tǒng)、全景3d實景系統(tǒng)等；如google、百度等無人駕駛汽車設計，其導航定位視覺系統(tǒng)分工寫作。未來的需求將會促使各個系統(tǒng)領域進行融合，因此，車載導航定位全景平臺的可靠性更加重要。

下面參考附圖說明本申請實施例的車載導航定位全景云臺。

圖1為車載導航定位全景云臺的結構示意。

如圖1-3所示，本申請實施例的車載導航定位全景云臺，包括水平底座10、水平慣性伺服控制系統(tǒng)和控制器200。

其中，水平慣性伺服控制系統(tǒng)設置于水平底座10上，水平慣性伺服控制系統(tǒng)用于抑制外界振動干擾。

其中，水平慣性伺服控制系統(tǒng)包括水平x軸內轉子電機30、水平y(tǒng)軸內轉子電機20、慣性檢測單元50和控制器200；

水平x軸內轉子電機30與水平y(tǒng)軸內轉子電機20相互垂直疊放在水平底座10上，且水平x軸內轉子電機30設置在水平y(tǒng)軸內轉子電機20上方；

慣性檢測單元50設置于水平x軸內轉子電機30上，慣性檢測單元50用于檢測車載導航定位全景云臺100的水平姿態(tài)角；

控制器200分別與水平x軸內轉子電機30、水平y(tǒng)軸內轉子電機20和慣性檢測單元50相連，控制器200用于獲取慣性檢測單元50檢測的車載導航定位全景云臺100的水平姿態(tài)角，并根據(jù)車載導航定位全景云臺100的水平姿態(tài)角控制水平x軸內轉子電機30與水平y(tǒng)軸內轉子電機20轉動，以使車載導航定位全景云臺保持水平。

需要說明的是，慣性檢測單元50可為水平慣性伺服控制系統(tǒng)內的慣性器件例如陀螺儀和加速度計等，慣性器件用于能夠檢測系統(tǒng)外部的振動干擾角速度與角加速度，同時實時計算出水平傾斜角，根據(jù)檢測到的速度反饋到控制器100，控制器100根據(jù)牛頓慣性定律控制水平x軸內轉子電機30和水平y(tǒng)軸內轉子電機20轉動，以提供反作用力矩，抑制外部的振動干擾信號產生的力矩。

由此，車載導航定位全景云臺能夠通過水平慣性伺服控制系統(tǒng)使得車載導航定位全景云臺能夠保持水平姿態(tài)，有效減少了外部振動干擾的影響，極大的提高了車載導航定位全景平臺的檢測精度，進而提升汽車對外籍環(huán)境的感知能力，提升了用戶的體驗。

在本申請一些實施例中，慣性檢測單元50為imu慣性測量單元。具體地，imu慣性測量單元還用于imu慣性導航。

在本申請一些實施例中，如圖1和圖3所示，車載導航定位全景云臺還包括：垂直外轉子電機40，垂直外轉子電機40設置于水平慣性伺服控制系統(tǒng)上，垂直外轉子電機40用于帶動視覺獲取單元60進行掃描式拍攝；視覺獲取單元60，視覺獲取單元60用于獲取視覺圖像，以獲取視覺掃描圖像。

具體地，視覺獲取單元60包括rgb攝像頭、深度攝像頭、灰度攝像頭以及紅外攝像頭。

由此，車載導航定位全景云臺可通過垂直外轉子電機帶動視覺獲取單元進行掃描式拍攝，從而增大視覺獲取范圍，減少視覺盲點，節(jié)約成本。

在本申請一些實施例中，控制器200還與垂直外轉子電機40相連，用于控制垂直外轉子電機40旋轉，以帶動視覺獲取單元60進行旋轉掃描式拍攝，以進行視覺slam導航。

具體地，垂直外轉子電機40可在前進方向左右各60°的范圍內勻速旋轉掃描，也就是說，垂直外轉子電機40的旋轉角度可為120°，即視覺獲取單元60可獲取車輛前進方向120°的圖像。

其中，車載導航定位全景云臺100可通過視覺獲取單元60獲取的圖像進行視覺slam導航。

具體而言，垂直外轉子電機40帶動視覺獲取單元60轉動進行掃描式拍攝，掃描獲取的全部圖像可合成汽車鳥瞰圖，行進正前方的圖像可進行視覺slam導航和深度學習物體檢測識別。

在本申請一些實施例中，車載導航定位全景云臺還包括adas系統(tǒng)，adas系統(tǒng)與視覺獲取單元60相連，以獲取視覺掃描圖像；adas系統(tǒng)用于根據(jù)視覺掃描圖像進行報警或制動干預。

也就是說，視覺獲取單元60還可以獲取汽車行進方向后側圖像，adas系統(tǒng)可通過獲取的汽車行進方向后側圖像進行危險報警或制動干預。

在本申請一些實施例中，如圖1和圖3所示，車載導航定位全景云臺還包括：至少兩個rtk天線70，rtk天線70用于衛(wèi)星定位導航。

在本申請一些實施例中，控制器200還用于獲取視覺slam導航、衛(wèi)星定位導航和imu慣性導航結果，并根據(jù)視覺slam導航、衛(wèi)星定位導航和imu慣性導航結果進行ekf(extendedkalmanfilter)融合。

其中，視覺slam導航、gnssrtk衛(wèi)星定位導航和imu慣性導航單獨使用時各自存在缺點，例如gnssrtk衛(wèi)星定位導航雖然可以全天候導航并輸出全局無累計誤差坐標，但是依賴于衛(wèi)星信號，如果汽車行駛至衛(wèi)星信號不足路段，則可能造成無法繼續(xù)導航的問題；imu慣性導航以及視覺slam導航雖不依賴外部的信息進行導航，但是其坐標誤差隨實踐累加且為局部坐標。因此，通過ekf融合可以實現(xiàn)缺點互補，輸出更高帶寬和平滑的導航定位數(shù)據(jù)，并且提高導航定位系統(tǒng)的魯棒性。

在本申請一些實施例中，車載導航定位全景云臺100通過固定吸盤80固定于車頂。

由此，能夠將多種通過視覺采集導航的技術手段融合的目的，提高車載導航全景的準確性。

根據(jù)本申請的一個具體實施例，車載導航定位全景云臺100上電運行，慣性檢測單元50檢測云臺的角速度和角加速度，控制器200對慣性檢測單元50檢測的數(shù)據(jù)進行姿態(tài)融合并進行pid控制，即根據(jù)車載導航定位全景云臺100的水平姿態(tài)角控制水平x軸內轉子電機30與水平y(tǒng)軸內轉子電機20轉動，以使車載導航定位全景云臺100保持水平。車載導航定位全景云臺100進行在水平狀態(tài)下進行工作。車載導航定位全景平臺100的垂直外轉子電機40帶動視覺獲取單元60進行轉動，獲取汽車正前方圖片和后視圖片，其中，車載導航定位全景云臺100通過正前圖像進行視覺slam導航和深度學習物體檢測識別，并同時將正前圖片與后視圖片融合生成汽車鳥瞰圖，車載導航定位全景云臺100的adas系統(tǒng)通過后視圖片對汽車處于危險狀態(tài)時進行警報或制動干預。

由此，通過在車載導航定位全景云臺水平底座上設置水平慣性伺服控制系統(tǒng)，使得車載導航定位全景云臺能夠保持水平姿態(tài)，有效減少了外部振動干擾的影響，極大的提高了車載導航定位全景平臺的檢測精度，進而提升汽車對外籍環(huán)境的感知能力，提升了用戶的體驗。

以上應用了具體個例對本發(fā)明進行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對于本發(fā)明所屬技術領域的技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。