CN109270932A - 自动驾驶定位系统及自动驾驶系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种自动驾驶定位系统及自动驾驶系统，用于对自动驾驶车辆进行定位。自动驾驶定位系统包括：至少两个定位传感器，每个所述定位传感器设置在所述自动驾驶车辆的预定位置处，用于获取所在预定位置处的定位信息；与所述至少两个定位传感器电性连接，用于接收所述至少两个定位传感器获取到的定位信息，并基于预设定位模型对所述至少两个定位传感器中任意两个定位传感器获取到的定位信息进行分析得到所述自动驾驶车辆的位置信息、车身面积信息和姿态方向信息的处理器。由此，本申请即使在部分定位传感器发生异常时可以获得相对可靠稳定的定位数据，同时还可以根据获得的定位信息获得自动驾驶车辆的姿态方向。

Description

自动驾驶定位系统及自动驾驶系统

技术领域

本申请涉及车辆定位技术领域，具体而言，涉及一种自动驾驶定位系统及自动驾驶系统。

背景技术

现有的定位传感器的放置方式较为单一，无规则性，定位系统获取的位置信息不准确，同时由于传感器的放置方式限制，导致了系统不稳定，一旦定位传感器出现异常，系统将处于瘫痪状态。

申请内容

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种自动驾驶定位系统及自动驾驶系统，以解决或者改善上述问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种自动驾驶定位系统，用于对自动驾驶车辆进行定位，所述自动驾驶定位系统包括：

至少两个定位传感器，每个所述定位传感器设置在所述自动驾驶车辆的预定位置处，用于获取所在预定位置处的定位信息；

与所述至少两个定位传感器电性连接，用于接收所述至少两个定位传感器获取到的定位信息，并基于预设定位模型对所述至少两个定位传感器中任意两个定位传感器获取到的定位信息进行分析得到所述自动驾驶车辆的位置信息、车身面积信息和姿态方向信息的处理器。

可选地，所述处理器还用于检测每个定位传感器是否发生故障，并在检测到任意一个定位传感器发生故障时生成该定位传感器的故障告警信号。

可选地，所述处理器还用于控制所述至少两个定位传感器中的任意两个目标定位传感器进入工作状态，并控制所述至少两个定位传感器中的其它定位传感器进入休眠状态，并在检测到任意一个目标定位传感器发生故障时，控制所述至少两个定位传感器中的其它定位传感器中的任意一个定位传感器从休眠状态更新为工作状态。

可选地，所述自动驾驶定位系统还包括与所述处理器电性连接的通信模块，所述通信模块用于将所述处理器分析得到的所述自动驾驶车辆的位置信息和姿态方向信息发送给定位云平台，以及用于接收所述定位云平台发送的控制指令。

可选地，所述自动驾驶定位系统还包括与所述处理器电性连接的自动驾驶控制模块，所述处理器用于根据所述自动驾驶车辆的位置信息和姿态方向信息生成控制信号并发送给所述自动驾驶控制模块，所述自动驾驶控制模块用于根据所述处理器输出的控制信号控制所述自动驾驶车辆以对应的速度和转角按照对应的预定路径行驶。

可选地，所述处理器还用于在检测到发生故障的定位传感器超过预设数量时停止输出控制信号给所述自动驾驶控制模块。

可选地，所述自动驾驶定位系统还包括与所述处理器电性连接的人机交互模块，所述处理器用于控制所述人机交互模块提示用户发生故障的定位传感器信息。

可选地，所述定位传感器包括四个，并分别设置在所述自动驾驶车辆的车头、车尾、车左侧和车右侧上。

可选地，所述自动驾驶定位系统还包括与所述处理器电性连接，用于存储所述预设定位模型的存储器。

第二方面，本申请实施例还提供一种自动驾驶系统，所述自动驾驶系统包括上述的自动驾驶定位系统。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供的自动驾驶定位系统及自动驾驶系统，通过至少两个设置在所述自动驾驶车辆的预定位置处的定位传感器获取所在预定位置处的定位信息，然后通过处理器接收所述至少两个定位传感器获取到的定位信息，并基于预设定位模型对所述至少两个定位传感器中任意两个定位传感器获取到的定位信息进行分析得到所述自动驾驶车辆的位置信息、车身面积信息和姿态方向信息。由此，即使在部分定位传感器发生异常时也可以获得相对可靠稳定的定位数据，同时还可以根据获得的定位信息获得自动驾驶车辆的姿态方向，从而无需设置复杂的传感器组合，降低了传感器成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本申请实施例提供的自动驾驶定位系统的应用场景示意图；

图2为本申请实施例提供的自动驾驶定位系统的一种结构框图；

图3为本申请实施例提供的自动驾驶定位系统的另一种结构框图；

图4为本申请实施例提供的自动驾驶定位系统的另一种结构框图；

图5为本申请实施例提供的自动驾驶定位系统的另一种结构框图。

图标：100-自动驾驶定位系统；110-定位传感器；120-处理器；130-通信模块；140-自动驾驶控制模块；150-存储器。

具体实施方式

本申请发明人在实现下述实施例的过程中，发现现有的定位传感器的放置方式较为单一，无规则性，定位系统获取的位置信息不准确，同时由于传感器的放置方式限制，导致了系统不稳定，一旦定位传感器出现异常，系统将处于瘫痪状态。

此外，目前在自动驾驶车辆的姿态方向检测中，多种传感器都有其无法避免的缺点，会导致其获取姿态数据失败，而且其成本也非常高。而使用单一的定位数据获取姿态的方式也有很大的局限性，现有的定位系统获取到的仅仅是一个定位点，无法根据更多的定位信息得知方向和大小。一方面，定位信息的不足，导致无法获取准确的姿态数据，另一方面定位传感器的不足，无法保证计算姿态数据的稳定性，一旦定位传感器出现异常，系统将无法实现准确的计算。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，一些指示的方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，为本申请实施例提供的自动驾驶定位系统100的一种应用场景示意图，本实施例中，该自动驾驶定位系统100可用于对自动驾驶车辆进行定位，自动驾驶车辆(Autonomous vehicles)又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。其可包括视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器来了解周围的交通状况，并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航，并根据预先设定的导航路线在道路上进行自动驾驶。基于此，自动驾驶车辆的定位过程尤为重要。

本实施例中，结合图1和图2所示，自动驾驶定位系统100可包括至少两个定位传感器110以及与该至少两个定位传感器110电性连接的处理器。详细地，每个所述定位传感器110设置在所述自动驾驶车辆的预定位置处，用于获取所在预定位置处的定位信息，处理器接收所述至少两个定位传感器110获取到的定位信息，并基于预设定位模型对所述至少两个定位传感器110中任意两个定位传感器110获取到的定位信息进行分析得到所述自动驾驶车辆的位置信息、车身面积信息和姿态方向信息。

本实施例中，定位传感器110的具体数量和所在的预定位置可以根据需要进行选择，例如，可选地，所述定位传感器110可包括四个，并分别设置在所述自动驾驶车辆的车头、车尾、车左侧和车右侧上。作为一种实施方式，上述车头具体可以是指车头保险杠，车尾具体可以是指车尾保险杠，车左侧可以是车左耳或者车左门，车右侧可以是车右耳或者车右门，相对应地，该预设定位模型中可包括各个预定位置处的定位传感器110在该自动驾驶车辆上的位置参数。在实际实施时，处理器可基于预设车辆模型对所述至少两个定位传感器110的位置坐标中任意两个定位传感器110的定位信息进行计算分析，得到该任意两个定位传感器110之间的姿态向量，然后根据所述姿态向量和预先建立的相对坐标系计算得到所述自动驾驶车辆的姿态方向信息。例如，可计算所述至少两个定位传感器110的位置坐标中任意两个定位传感器110的位置坐标之间的坐标差值，得到该坐标差值对应的坐标差值坐标，并根据所述所述预设车辆模型生成该坐标差值坐标对应的向量，以得到该任意两个定位传感器110之间的姿态向量。然后，计算所述姿态向量和预先建立的相对坐标系之间的位置关系，并根据所述位置关系得到所述自动驾驶车辆的姿态方向信息。

基于上述设计，即使在部分定位传感器110发生异常时也可以获得相对可靠稳定的定位数据，例如当设置四个定位传感器110时，即使其中一个或者两个或者三个定位传感器110发生故障，依然不影响自动驾驶车辆的定位功能，同时当至少两个定位传感器110处于正常工作状态时，还可以根据获得的定位信息获得自动驾驶车辆的姿态方向，从而无需设置复杂的传感器组合，降低了传感器成本。

可选的，定位传感器110可以是任意具有定位功能的传感器，作为一种实施方式，该定位传感器110可以是UWB定位标签。

可选地，所述处理器还可检测每个定位传感器110是否发生故障，并在检测到任意一个定位传感器110发生故障时生成该定位传感器110的故障告警信号。其中，该故障告警信号可以发送给该自动驾驶车辆的车主终端，以便车主及时进行故障排除。由此，进一步提高了自动驾驶车辆的可靠性。

可选地，所述处理器还可控制所述至少两个定位传感器110中的任意两个目标定位传感器110进入工作状态，并控制所述至少两个定位传感器110中的其它定位传感器进入休眠状态，并在检测到任意一个目标定位传感器发生故障时，控制所述至少两个定位传感器中的其它定位传感器中的任意一个定位传感器从休眠状态更新为工作状态。例如当定位传感器分别为定位传感器A、定位传感器B、定位传感器C以及定位传感器D时，处理器可控制定位传感器A和定位传感器B处于工作状态，也即正常获取所在预定位置处的定位信息，同时控制定位传感器C以及定位传感器D处于休眠状态，也即不获取定位信息。而当检测到定位传感器A或者定位传感器B中任意一个发生故障时，控制定位传感器C以及定位传感器D中的任意一个从休眠状态更新为工作状态，也即控制定位传感器C以及定位传感器D中的任意一个开始获取所在预定位置处的定位信息。由此，能够在实现定位和姿态检测的同时降低检测过程中的性能压力和功耗压力。

请进一步参阅图3，可选地，所述自动驾驶定位系统100还可以包括与所述处理器电性连接的通信模块130，所述通信模块130用于将所述处理器分析得到的所述自动驾驶车辆的位置信息和姿态方向信息发送给定位云平台，以及用于接收所述定位云平台发送的控制指令。也即，该定位云平台可实时监测所述自动驾驶车辆的位置信息和姿态方向信息，同时其余任意终端可从该定位云平台中实时获取所述自动驾驶车辆的位置信息和姿态方向信息。此外，定位云平台还可向所述通信模块130发送控制指令以控制该自动驾驶车辆。由此，实现了对自动驾驶车辆的远程监测和远程控制。

本实施例中，通信模块130可用于接收以及发送电磁波，实现电磁波与电信号的相互转换，从而与通讯网络或者外部终端进行通讯。通信模块130可与各种网络如互联网、企业内部网、无线网络进行通讯或者通过无线网络与外部终端进行通讯。上述的无线网络可包括蜂窝式电话网、无线局域网或者城域网。上述的无线网络可以使用各种通信标准、协议及技术，包括但并不限于全球移动通信系统、增强型15移动通信技术、宽带码分多址技术，码分多址技术、时分多址技术、蓝牙、无线保真技术、网络电话、全球微波互联接入、其他用于邮件、即时通讯及短消息的协议，以及任何其他合适的通讯协议，甚至可包括那些当前仍未被开发出来的协议。

本实施例中，定位云平台应被理解为提供处理、资料库、通讯设施的业务点。举例而言，定位云平台可以指具有相关通信和资料存储和资料库设施的单个的物理处理器，或它可以指联网或集聚的处理器、相关网路和存放装置的集合体，并且对软体和一个或多个资料库系统和支援定位云平台所提供的服务的应用软体进行操作。定位云平台可以在配置或性能上差异很大，但是定位云平台一般可以包括一个或多个中央处理单元和存储单元。定位云平台还可以包括一个或多个大型存放区设备、一个或多个电源、一个或多个有线或无线网络组件、一个或多个输入/输出组件、或一个或多个作业系统，诸如，WindowsServer、Mac OS X、Unix、Linux、FreeBSD。

请进一步参阅图4，可选地，所述自动驾驶定位系统100还可以包括与所述处理器电性连接的自动驾驶控制模块140，所述处理器可根据所述自动驾驶车辆的位置信息和姿态方向信息生成控制信号并发送给所述自动驾驶控制模块140，所述自动驾驶控制模块140用于根据所述处理器输出的控制信号控制所述自动驾驶车辆以对应的速度和转角按照对应的预定路径行驶。进一步地，所述处理器还可以在检测到发生故障的定位传感器110超过预设数量时停止输出控制信号给所述自动驾驶控制模块140，例如定位传感器110包括四个，若检测到发生故障的定位传感器110超过3个时，停止输出控制信号给所述自动驾驶控制模块140，直到发生故障的定位传感器110少于3个为止。

可选地，所述自动驾驶定位系统100还包括与所述处理器电性连接的人机交互模块，所述处理器用于控制所述人机交互模块提示用户发生故障的定位传感器信息，例如可通过车内的显示装置显示，也可通过扬声器提示或者通过灯光提示等等。

请进一步参阅图4，可选地，所述自动驾驶定位系统100还可以包括与所述处理器电性连接，用于存储所述预设定位模型的存储器150，该预设定位模块可以通过外部终端导入，也可以从服务器中下载，或者直接在本地配置，在此不作具体限制。

本实施例中，存储器150可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件等。

进一步地，本申请实施例还提供一种自动驾驶系统，所述自动驾驶系统包括上述的自动驾驶定位系统100。

综上所述，本申请实施例提供的自动驾驶定位系统及自动驾驶系统，通过至少两个设置在所述自动驾驶车辆的预定位置处的定位传感器获取所在预定位置处的定位信息，然后通过处理器接收所述至少两个定位传感器获取到的定位信息，并基于预设定位模型对所述至少两个定位传感器中任意两个定位传感器获取到的定位信息进行分析得到所述自动驾驶车辆的位置信息、车身面积信息和姿态方向信息。由此，即使在部分定位传感器发生异常时也可以获得相对可靠稳定的定位数据，同时还可以根据获得的定位信息获得自动驾驶车辆的姿态方向，从而无需设置复杂的传感器组合，降低了传感器成本。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种自动驾驶定位系统，用于对自动驾驶车辆进行定位，其特征在于，所述自动驾驶定位系统包括：

至少两个定位传感器，每个所述定位传感器设置在所述自动驾驶车辆的预定位置处，用于获取所在预定位置处的定位信息；

与所述至少两个定位传感器电性连接，用于接收所述至少两个定位传感器获取到的定位信息并基于预设定位模型对所述至少两个定位传感器中任意两个定位传感器获取到的定位信息进行分析得到所述自动驾驶车辆的位置信息、车身面积信息和姿态方向信息的处理器。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶定位系统，其特征在于，所述处理器还用于检测每个定位传感器是否发生故障，并在检测到任意一个定位传感器发生故障时生成该定位传感器的故障告警信号。

3.根据权利要求1所述的自动驾驶定位系统，其特征在于，所述处理器还用于控制所述至少两个定位传感器中的任意两个目标定位传感器进入工作状态，并控制所述至少两个定位传感器中的其它定位传感器进入休眠状态，并在检测到任意一个目标定位传感器发生故障时，控制所述至少两个定位传感器中的其它定位传感器中的任意一个定位传感器从休眠状态更新为工作状态。

4.根据权利要求1所述的自动驾驶定位系统，其特征在于，所述自动驾驶定位系统还包括与所述处理器电性连接的通信模块，所述通信模块用于将所述处理器分析得到的所述自动驾驶车辆的位置信息和姿态方向信息发送给定位云平台，以及用于接收所述定位云平台发送的控制指令。

5.根据权利要求1所述的自动驾驶定位系统，其特征在于，所述自动驾驶定位系统还包括与所述处理器电性连接的自动驾驶控制模块，所述处理器用于根据所述自动驾驶车辆的位置信息和姿态方向信息生成控制信号并发送给所述自动驾驶控制模块，所述自动驾驶控制模块用于根据所述处理器输出的控制信号控制所述自动驾驶车辆以对应的速度和转角按照对应的预定路径行驶。

6.根据权利要求5所述的自动驾驶定位系统，其特征在于，所述处理器还用于在检测到发生故障的定位传感器超过预设数量时停止输出控制信号给所述自动驾驶控制模块。

7.根据权利要求6所述的自动驾驶定位系统，其特征在于，所述自动驾驶定位系统还包括与所述处理器电性连接的人机交互模块，所述处理器用于控制所述人机交互模块提示用户发生故障的定位传感器信息。

8.根据权利要求1所述的自动驾驶定位系统，其特征在于，所述定位传感器包括四个，并分别设置在所述自动驾驶车辆的车头、车尾、车左侧和车右侧上。

9.根据权利要求1所述的自动驾驶定位系统，其特征在于，所述自动驾驶定位系统还包括与所述处理器电性连接，用于存储所述预设定位模型的存储器。

10.一种自动驾驶系统，其特征在于，所述自动驾驶系统包括权利要求1-9中任意一项所述的自动驾驶定位系统。