面向自动驾驶的基于激光雷达的故障感知里程计
机器人学
2021-03-08 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
自动驾驶系统即将在交通系统中成为现实，因此正力求获得用户的最大接受度。目前，最先进的架构在功能系统故障或关键传感器运行异常时需要驾驶员介入，这带来了与驾驶员状态、分心、疲劳以及其他阻碍安全操控的因素相关的问题。因此，本工作提出了一种具备故障感知系统特性的冗余、精确、鲁棒且可扩展的激光雷达里程计系统，可使其他系统在无驾驶员中介的情况下执行安全停车操作。所有里程计系统都存在漂移误差，难以将其用于长时间定位任务。为此，本文提出了一种带有故障感知指示器的精确激光雷达里程计系统。该指示器估计出系统恰当管理定位任务的时间窗口。通过应用动态 6-DoF 模型并融合基于迭代最近点（ICP）、环境特征提取和奇异值分解（SVD）方法的测量值，使里程计误差最小化。所得结果令人鼓舞，原因有二：首先，在 KITTI 里程计数据集中，仅考虑基于激光雷达的方法时，所提方法排名第十二，其平移与旋转误差分别为 1.00% 和 0.0041 deg/m。其次，故障感知指示器的良好结果证明了所提激光雷达里程计系统的安全性。结果表明，为实现精确的里程计系统，必须使用复杂模型与测量融合技术以改善其性能；此外，若里程计系统要用于冗余定位功能，则必须集成故障感知指示器以安全使用。
引用
@article{arxiv.2103.03626,
title = {Fail-Aware LIDAR-Based Odometry for Autonomous Vehicles},
author = {Iván García Daza and Monica Rentero and Carlota Salinas Maldonado and Rubén Izquierdo Gonzalo and Noelia Hernández Parra and Augusto Luis Ballardini and David Fernández Llorca},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.03626},
year = {2021}
}