CN111400418B - 车道的定位方法、装置、车辆、存储介质及地图构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆所在车道的定位方法、装置、车辆、存储介质及地图构建方法，包括：获取车辆当前位置信息；获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道。

Description

车道的定位方法、装置、车辆、存储介质及地图构建方法

技术领域

本发明涉及车辆辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种车辆所在车道的定位方法、装置、车辆、存储介质及地图构建方法。

背景技术

随着传感器、通信和数据处理等技术的进步，人工智能行业飞速发展，ICV(智能网联汽车)应运而生，并成为全球汽车产业的重点布局方向。为了达到汽车联网的目的，需要在每台智能车辆上安装一个OBU(车载单元)，用于采集本车GPS(全球定位系统)位置、车速、方向盘转角和加速度等信息；同时，还需要在路边固定位置安装RSU(路侧单元)，用于局部地图(周边400至600米范围内的地图)、红绿灯等信息的广播。当网联车辆行驶于道路中时，只有根据RSU广播出来的局部地图准确定位自身的车道位置，才能获取车道相关的限速、红绿灯等信息。

目前，自动驾驶领域多采用高精度地图进行精准定位，但是在智能网联领域，高精度地图数据包中存在地理信息、建筑物信息等冗余信息，且解析车辆位置算法复杂，作为车辆导航定位时能够给用户直观的体验，但不适用于车联网这种短距离、小数据量的实时传输和决策。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种车道的定位方法、装置、车辆、存储介质及地图构建方法，智能网联的车辆可以实现快速、高效、准确的车道判定。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种车辆所在车道的定位方法，所述方法包括：

获取车辆当前位置信息；

获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；

根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道。

其中，所述获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，包括：

接收覆盖所述当前位置信息的路测单元发送的交叉路口的地图数据包。

其中，根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道，包括：

根据所述当前位置信息和所述地图数据包中携带的每一所述出入口对应的各个车道位置信息，确定所述车辆所在的交叉路口；

根据所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息和所述当前位置信息，确定所述车辆所在出入口；

根据每一所述出入口对应的各个车道位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆所在车道。

其中，所述地图数据包还包括每一所述交叉路口的中心点位置信息，所述根据所述当前位置信息和所述地图数据包中携带的每一所述出入口对应的各个车道位置信息，确定所述车辆所在的交叉路口，包括：

基于每一所述交叉路口的每一出入口对应的各个车道位置信息构成的包围每一所述交叉路口的中心点的多个区域，根据所述当前位置信息确定所述车辆所在的目标区域，基于所述目标区域确定所述车辆所在的交叉路口。

其中，所述根据所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息和所述当前位置信息，确定所述车辆所在出入口，包括：

根据所述当前位置信息与所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息，确定所述车辆与每一所述出入口的距离，根据所述距离之间的关系确定所述车辆所在出入口。

其中，所述每一所述出入口对应的各个车道位置信息包括所述出入口中各车道的延伸方向的多个节点的位置信息，所述根据每一所述出入口对应的各个车道位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆所在车道，包括：

根据所述当前位置信息与目标车道的延伸方向的多个节点的位置信息，选取第一节点作为初始的待计算节点，确定所述车辆与所述待计算节点的距离值；

根据所述当前位置信息与所述待计算节点形成的第一角度、以及所述待计算节点与另一节点形成第二角度，确定所述车辆与所述待计算节点的角度值，所述另一节点为所述目标车道的延伸方向上与所述待计算节点相邻的节点，所述角度值为第一角度值与第二角度值的差值；

根据预先设置的角度阈值和距离阈值，判断所述距离值和所述角度值是否满足条件；

若是，则确定所述待计算节点为目标节点，根据所述目标节点确定所述车辆所在车道；

若否，则从所述多个节点中依次选取下一节点作为更新后的待计算节点，并返回所述确定所述车辆与所述待计算节点的距离值的步骤。

本发明实施例提供了一种车辆所在车道的定位装置，包括：

获取模块，用于获取车辆当前位置信息；还用于获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；

确定模块，用于根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道。

本发明实施例提供了一种车辆，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；

其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，实现本发明任一实施例所述的车辆所在车道的定位方法。

本发明实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明任一实施例所提供的车辆所在车道的定位方法。

本发明还实施例提供了一种地图构建方法，所述方法包括：

获取车辆第一位置信息，以所述第一位置信息为起始点获取待定位区域对应的移动轨迹数据；所述待定位区域包括至少一个所述交叉路口；

根据所述移动轨迹数据获取位置信息集，所述位置信息集包括所述交叉路口的位置信息、形成所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及所述每一所述路段出入口对应的各个车道位置信息；

基于所述位置信息集构建与所述交叉路口对应的地图数据包。

其中，所述地图数据包还包括对应的所述交叉路口的标识信息、中心点位置信息，出入口数以及所述交叉路口的路口结构信息数组。

其中，所述路口结构信息数组包括每一出入口中心点位置、与所述每一出入口对应的入口车道标识以及与所述入口车道标识对应的入口车道结构信息数组、与所述每一出入口对应的出口车道标识以及与所述出口车道标识对应的出口车道结构信息数组。

其中，所述入口车道结构信息数组和/或所述出口车道结构信息数组包括车道标识、与所述车道标识对应的车道节点信息数组、车道中心点位置信息以及车道属性。

本发明实施例提供的一种车辆所在车道的定位方法、装置、车辆及存储介质，获取车辆当前位置信息；获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；如此，根据车辆当前位置信息确定对应的地图数据包，从而获得与车辆当前位置信息匹配的局部静态地图，解决车道判断时需要通过整体地图收发时冗余数据可能造成的信道拥堵问题，也解决了局部区域无地图覆盖所带来的无法精准定位车道的问题；其中，地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息，根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道，可以采用交叉路口判断、出入口判断和车道判断三层处理精准定位车辆车道，同时简化了车道判断流程，实现了快速、高效、准确的车道判定。

本发明实施例还提供的一种地图构建方法，获取车辆第一位置信息，以所述第一位置信息为起始点获取待定位区域对应的移动轨迹数据；所述待定位区域包括至少一个所述交叉路口；根据所述移动轨迹数据获取位置信息集，所述位置信息集包括所述交叉路口的位置信息、形成所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；基于所述位置信息集构建与所述交叉路口对应的地图数据包。如此，通过交叉路口、出入口、车道分层结构的设计提供了一种轻量级地图的生成方式，改善了其他高精度的地图收发时冗余数据过大可能造成的信道拥堵现象。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的车辆所在车道的定位方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的交叉路口判断的示意图；

图3为本发明一实施例提供的车道延伸方向的多个节点的示意图；

图4为本发明另一实施例提供的地图构建方法的流程示意图；

图5为本发明一实施例提供的构建地图数据包的示意图；

图6为本发明另一实施例提供的车辆所在车道的定位方法的流程示意图

图7为本发明一实施例提供的车辆所在车道的定位装置的结构示意图；

图8为本发明另一实施例提供的车辆的硬件结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明一实施例提供了一种车辆所在车道的定位方法，应用于车辆网。为了达到汽车联网的目的，需要在每台智能车辆上安装一个OBU(车载单元)，用于采集本车GPS(全球定位系统)位置、车速、方向盘转角和加速度等信息；同时，还需要在路边固定位置安装RSU(路侧单元)，用于局部地图(周边400-600米范围内的地图)、红绿灯等信息的广播。

该方法包括如下步骤：

步骤101：获取车辆当前位置信息；

当前位置信息是指车辆通过OBU采集GPS获得的车辆当前的经纬度值，在一实施例中，可以将采集的经纬度值转换为WGS84(一种为GPS全球定位系统使用而建立的坐标系统)坐标系下的大地坐标。

步骤102：获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；

获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包是指根据收到的地图数据包以及当前位置信息确定与当前位置信息对应的交叉路口的地图数据包，例如，车辆缓存有A地图数据包和B地图数据包，获得当前位置信息，在通过当前位置信息分别和A地图数据包中包含的形成所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及所述每一所述路段对应的车道位置信息以及B地图数据包中包含的形成所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息，确定当前位置信息对应A地图数据包。

步骤103：根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道。

根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道是指根据车辆当前位置信息与地图数据包中包含的交叉路口的各个路段每一出入口的位置信息确定车辆所在出入口，再根据该出入口对应的各个车道位置信息确定车辆当前所在车道。

在本申请上述实施方式中，获取车辆当前位置信息；获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；如此，根据车辆当前位置信息确定对应的地图数据包，从而获得与车辆当前位置信息匹配的局部静态地图，解决车道判断时需要通过整体地图收发时冗余数据可能造成的信道拥堵问题，也解决了局部区域无地图覆盖所带来的无法精准定位车道的问题；其中，地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息，根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道，可以采用交叉路口判断、出入口判断和车道判断三层处理精准定位车辆车道，同时简化了车道判断流程，实现了快速、高效、准确的车道判定。

在一实施方式中，所述获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，包括：

接收覆盖所述当前位置信息的路测单元发送的交叉路口的地图数据包。

这里，当OBU收到RSU发出的地图数据包(根据实际地理情况和RSU覆盖范围发送附近的一个或多个交叉路口地图数据包)并解析后，会将地图数据缓存与本地内存。例如，OBU接收到多个交叉路口的地图数据包时，OBU根据车辆当前位置信息以及多个交叉路口地图数据包中包含的交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一出入口对应的各个车道位置信息进行判断，确定与所述当前位置信息对应的交叉路口的地图数据包。

通过本申请上述实施方式，确定了与当前位置信息对应的交叉路口的地图数据包，即获得了与当前位置信息对应的局部静态地图，为定位车辆所在车道提供了基础数据。

在一实施方式中，根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道，包括：

根据所述当前位置信息和所述地图数据包中携带的每一所述出入口对应的各个车道位置信息，确定所述车辆所在的交叉路口；

根据所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息和所述当前位置信息，确定所述车辆所在出入口；

根据每一所述出入口对应的各个车道位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆所在车道。

地图数据包中包含有一个或多个交叉路口的信息，根据当前位置信息以及该交叉路口的每一所述出入口对应的车道位置信息，确定车辆所在的交叉路口，例如，当前车辆位于位置a，而A交叉路口中每一所述出入口对应的车道围成了一个区域α，根据位置坐标，确定车辆位于区域α，则确定当前车辆位于A交叉路口。

根据所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息和所述当前位置信息，确定所述车辆所在的出入口是指，确定车辆的交叉路口后，根据该交叉路口对应的出入口的位置信息与当前位置信息比较，确定车辆所在的出入口；例如，在确定车辆位于A交叉路口后，A交叉路口有四个出入口对应的位置信息分别为m、n、l、h，分别计算车辆当前位置信息与对应的四个出入口的距离，这里，可以采用常规的坐标点之间的距离计算方法，如欧式距离测距，当距离最短时则对应是车辆所在出入口。

根据每一所述出入口对应的各个车道位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆所在车道是指在确定车辆所在的出入口后，根据所述出入口对应的车道位置信息和当前位置信息比较，确定车辆所在车道，例如，每个车道位置信息包含该车道中心线轨迹的位置信息集，这里，车道中心线轨迹的位置信息集可以是由多个节点的位置信息构成的，通过当前车辆位置信息与多个节点分别确定车辆与每个节点的距离值和角度值，选取合适的阈值与之比较，确定与当前车辆位置信息最接近的节点对应的车道，即为车辆所在车道。

通过本申请上述实施方式，依次通过交叉路口判断、出入口判断和车道判断三层处理精准定位车道，同时简化了车道判断流程，实现了快速、高效的车道判定。

在一实施方式中，所述地图数据包还包括每一所述交叉路口的中心点位置信息，所述根据所述当前位置信息和所述地图数据包中携带的每一所述出入口对应的各个车道位置信息，确定所述车辆所在的交叉路口，包括：

基于每一所述交叉路口的每一出入口对应的各个车道位置信息构成的分别包围每一所述交叉路口的中心点的多个区域，根据所述当前位置信息确定所述车辆所在的目标区域，基于所述目标区域确定所述车辆所在的交叉路口。

交叉路口的中心点位置信息是指交叉路口中各个出入口向中心延伸形成的交叉点的位置，这里，在交叉路口的地图数据包中，一般以交叉路口的中心点位置作为地图坐标的原点坐标。这里，位置信息可以是在地图坐标中的一个点。

基于每一所述交叉路口的每一出入口对应的各个车道位置信息构成的分别包围所述交叉路口的中心点的多个区域是指对每一个交叉路口，依次连接每一出入口对应的最左侧和最右侧车道的最后一个节点(即该车道最远离所述交叉路口中心点位置的节点)形成的区域，即多个区域。

目标区域是指在多个区域中当前位置信息对应的点所在的区域。例如，判断车辆所在的交叉路口时，将缓存中交叉路口每个出入口的最左和最右边车道的最后一个节点提取出来，并进行线性连接，画出一个多边形，参见图2。有两个交叉路口intersection1和intersection2，当本车OBU中GPS实时采集的车辆当前位置的坐标在intersection1多边形范围内时，表示车辆在该intersection1范围内，否则将搜索缓存intersection2并继续判断。

通过本申请上述实施方式，通过每一交叉路口中每一出入口对应的车道位置信息构成的包围区域确定车辆所在的交叉路口，可以快速的确定车辆当前位置对应的交叉路口。

在一实施方式中，所述根据所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息和所述当前位置信息，确定所述车辆所在出入口，包括：

根据所述当前位置信息与所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息，确定所述车辆与每一所述出入口的距离，根据所述距离之间的关系确定所述车辆所在出入口。

这里，所述距离之间的关系可以是车辆与每一出入口的距离进行比较，取其中的最小值，例如，所述交叉路口对应的路段有4个出入口，分别求出4个出入口的中心点与当前车辆位置的距离，确定其中距离的最小值，对应的出入口即当前车辆所在出入口。

本申请上述实施例，通过将车辆实时采集的当前位置信息与每个出入口的中心点求距离，并选取距离最小值的出入口作为车辆所在出入口，快速，简便的确定了车辆当前所在出入口。

在一实施方式中，所述每一所述出入口对应的各个车道位置信息包括所述出入口中各车道的延伸方向的多个节点的位置信息，所述根据每一所述出入口对应的各个车道位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆所在车道，包括：

根据所述当前位置信息与目标车道的延伸方向的多个节点的位置信息，选取第一节点作为初始的待计算节点，确定所述车辆与所述待计算节点的距离值；

根据所述当前位置信息与所述待计算节点形成的第一角度、以及所述待计算节点与另一节点形成第二角度，确定所述车辆与所述待计算节点的角度值，所述另一节点为所述目标车道的延伸方向上与所述待计算节点相邻的节点，所述角度值为第一角度值与第二角度值的差值；

根据预先设置的角度阈值和距离阈值，判断所述距离值和所述角度值是否满足条件；

若是，则确定所述待计算节点为目标节点，根据所述目标节点确定所述车辆所在车道；

若否，则从所述多个节点中依次选取下一节点作为更新后的待计算节点，并返回所述确定所述车辆与所述待计算节点的距离值的步骤。

这里，车道位置信息包括车道的延伸方向的多个节点的位置信息，具体地，通过车辆的GPS实时采集的当前车道的车辆的行驶轨迹，根据车辆在当前车道的行驶轨迹从而获得当前车道的延伸方向的多个节点的信息，例如，参见图3，车道的延伸方向上的多个节点可以是车道分段线性化节点。

这里，将多个节点可以按照一定顺序进行排序，从中依次挑选第一节点、第二节点等依次执行所述确定所述车辆与所述待计算节点的距离值的步骤。

这里，根据所述当前位置信息与第一节点形成的第一角度是指在WGS84坐标系下，确定当前位置信息对应的位置坐标(x1，y1)，以及第一节点坐标(x2，y2)，确定当前位置信息与第一节点的连线与X轴形成的角度即为第一角度，这里，可以采用atan或者atan2函数表示，如采用atan2函数，则第一角度进一步地，根据所述第一节点与另一节点形成第二角度，即所述第一节点坐标(x2，y2)和另一节点坐标(x3，y3)，确定第一节点与另一节点的连线与X轴形成的角度即为第二角度，这里，可以采用atan或者atan2函数表示，如采用atan2函数，则第二角度/>

这里，角度值可以是第一角度和第二角度之间的差值，距离值是当前车辆位置与第一节点的距离。这里，目标节点是指对应的角度值和距离值同时满足设置的距离阈值和角度阈值所对应的节点。根据目标节点所在的车道即确定车辆当前所在车道。

若，不满足对应的距离阈值和角度阈值，则继续按照顺序依次对下一节点执行所述确定所述车辆与所述待计算节点的距离值的步骤，根据当前位置信息和第二节点计算相应的角度值和距离值，然后与距离阈值和角度阈值匹配，依次执行各个节点，直到有对应的节点满足距离阈值和角度阈值，则停止所述确定所述车辆与所述待计算节点的距离值的步骤，确定该节点为目标节点。

本申请上述实施例，通过各车道的延伸方向的多个节点的位置信息与当前车辆位置信息计算确定车辆与目标节点的距离值以及角度值满足距离阈值和角度阈值，从而确定与车辆位置最接近的节点，从而确定车辆所在车道，实现了快速、高效的车道判定。

在另一实施方式中，如图4所示，还提供了一种地图构建方法，每个交叉路口命名为intersection，每个出入口命名为approach，每条车道命名为lane；所述方法包括：

步骤201：获取车辆第一位置信息，以所述第一位置信息为起始点获取待定位区域对应的移动轨迹数据；所述待定位区域包括至少一个所述交叉路口；

步骤202：根据所述移动轨迹数据获取位置信息集，所述位置信息集包括所述交叉路口的位置信息、形成所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；

步骤203：基于所述位置信息集构建与所述交叉路口对应的地图数据包。

本申请上述实施例，获取车辆第一位置信息，以所述第一位置信息为起始点获取待定位区域对应的移动轨迹数据；所述待定位区域包括至少一个所述交叉路口；根据所述移动轨迹数据获取位置信息集，所述位置信息集包括所述交叉路口的位置信息、形成所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；基于所述位置信息集构建与所述交叉路口对应的地图数据包。如此，通过交叉路口、出入口、车道分层结构的设计提供了一种轻量级地图的生成方式，改善了其他高精度的地图收发时冗余数据过大可能造成的信道拥堵现象。

在一实施方式中，所述地图数据包还包括对应的所述交叉路口的标识信息、中心点位置信息，出入口数以及所述交叉路口的路口结构信息数组。

参见表1，所述交叉路口的标识信息可以包括交叉路口ID，用于对车辆位于哪个交叉路口进行辨别，也可以包括交叉路口名字，这里，可以根据需求自行定义。中心点位置信息包含中心点的经纬度。出入口数即该交叉路口包含几个出入口，如图5，则出入口数为4。

表1

在一实施方式中，所述路口结构信息数组包括每一出入口中心点位置、与所述每一出入口对应的入口车道标识以及与所述入口车道标识对应的入口车道结构信息数组、与所述每一出入口对应的出口车道标识以及与所述出口车道标识对应的出口车道结构信息数组。

参见表2，每一出入口中心点位置是指该出入口中心点的经纬度，如图5，交叉路口的approach0，则该点为B。所述入口车道标识用于表征入口车道数，如图5，则入口车道数为3，同理。出口车道标识用于表征出口车道数。

表2

在一实施方式中，所述入口车道结构信息数组和/或所述出口车道结构信息数组包括车道标识、与所述车道标识对应的车道节点信息数组、车道中心点位置信息以及车道属性。

参见表3，车道标识包括车道分段线性化节点数、车道宽度、车道ID号、允许驶入车辆种类等；如图3所示dot0-dot5；车道节点信息数组中第一点可以是相对交叉路口中心点的相对大地坐标，后面的点为相对于前面一点的相对坐标；这里，车道中心点位置信息是指车道中心起点经纬度，若选取图5交叉路口的lane0，则该点为F。

表3

这里，第一位置信息即车辆所在位置的经纬度值。以所述第一位置信息为起始点获取待定位区域对应的移动轨迹数据是指在地图采集阶段，需要让具备定位设备的车辆沿着采集路径(每个车道中心线)缓速行驶，并保存整个过程的经纬度值。

这里，获取车辆在沿每一车道中心线移动时的位置坐标可以是相对起始点的经纬度变化值，为保证地图精度，采集过程采用RTK(载波相位差分)技术，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标，以获得厘米级的位置采集精度。

具体地，参见图5，所述交叉路口的位置信息可以是intersection0所在位置的位置信息；形成所述交叉路口的路段的出入口的位置信息可以是intersection0所包括的四个出入口approach0、approach1、approach2、approach3所对应的各个中心点B、C、D、E的位置信息；所述每一所述路段对应的车道位置信息是指每一条车道(每个车道中心线)的位置信息，例如，approach0对应有六条车道对应的F、G、H、I、J、K的位置信息。

基于所述位置信息集构建地图数据包可以是基于当前采集的经纬度信息，对应构建形成所述地图数据包，在一实施方式中，再次参阅图5，所述构建地图数据包可以按如下步骤实施：

S1：选取当前intersection0一个相对中心的位置A，采集该点的经纬度值；

S2：选取一个approach(为便于说明，这里先选取approach0作为首先采集的出入口)，选取该approach中心点的位置(对于approach0为点B)，采集该点的经纬度值；

S3：选取一个lane(为便于说明，这里先选取lane0作为首先采集的车道)，选取该lane中心点的位置(对于lane0为点F)，采集该点的经纬度值；

S4：沿着步骤3选取的lane缓速行驶，并记录整个过程的经纬度变化值(对于lane0，采集路径如图5虚线所示)；

S5：以顺时针方向选取下一条lane后继续执行步骤3，当该approach所有车道完成采集时(记录每条lane的中心点G、H、I、J、K及其道路中心经纬度数据集)，以顺时针方向选取下一个approach执行步骤S2；

S6：将所有采集的经纬度坐标统一转换为WGS84(一种为GPS全球定位系统使用而建立的坐标系统)坐标系下的大地坐标；

S7：将采集的每条车道并转换后的轨迹集合(大地坐标)通过分段线性化方式拟合为几条斜率不同的线段，并记录每个折点(dot0-dot5)的大地坐标；

S8：根据车道中心轨迹，计算每条车道的宽度；这里，可以通过计算两条车道中心线之间的距离，在默认每条车道宽度相等的情况下，两条车道中心线之间的距离即车道的宽度。

S9：将所有相关信息填充至地图相关结构体，结构体成员如下表，参见上述表1、表2和表3。

S10：根据ASN.1(抽象语法标记)定义的对象，将结构体转换成BER格式便于智能网联场景应用。如此，一个交叉路口的局部静态地图构建完成。

本申请上述实施例，采用交叉路口(intersection)、出入口(approach)、车道(lane)分层结构的设计完整描述一副局部静态地图，改善了其他高精度的地图收发时冗余数据过大可能造成的信道拥堵现象。

下面以智能网联汽车为例，通过一个可选的具体实施例对车辆所在车道的定位方法的工作流程作进一步详细的说明，请结合参阅图6。该车辆所在车道的定位方法包括如下步骤：

S11：获取当前位置信息；

S12：完成交叉路口判断；

这里，获取与所述当前位置信息对应的交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；基于每一所述交叉路口的每一出入口对应的各个车道位置信息构成的分别包围每一所述交叉路口的中心点的多个区域，根据所述当前位置信息确定所述车辆所在的目标区域，基于所述目标区域确定所述车辆所在的交叉路口。

S13：从地图数据包中提取车道n(n初始值为0)的位置信息；

S14：取出车道n的节点m(m初始值为1)的位置信息；这里，车道位置信息包括车道的延伸方向的多个节点的位置信息。

S15：获得节点m点与(m-1)点连线在WGS8484坐标系下的第二角度δ；

这里，根据所述节点与另一节点形成第二角度，即所述节点m坐标(x2，y2)和另一节点(m-1)坐标(x3，y3)，确定节点m点与(m-1)点连线与X轴形成的角度即为第二角度，这里，可以采用atan或者atan2函数表示，如采用atan2函数，则第二角度/>

S16：获得车辆与节点m连线在WGS8484坐标系下的第一角度θ；

这里，确定当前位置信息对应的位置坐标(x1，y1)，以及节点m坐标(x2，y2)，确定车辆与节点m连线与X轴形成的角度即为第一角度，这里，可以采用atan或者atan2函数表示，如采用atan2函数，则第一角度

S17：计算车辆与节点m的距离，根据距离值与对应的距离阈值匹配，确定对应的角度阈值；

这里，参见表4，计算车辆与节点m的距离d，并根据d的值在表中找到对应的角度阈值α。

距离车道起点距离d	α
		d≤1m	55°
1.5m＜d≤3m	32.2°
		3m＜d≤5m	13.2°
5m＜d≤10m	9.5°
		10m＜d≤15m	7.6°
15m＜d≤20m	5.1°
		20m＜d≤25m	4.0°
25m＜d≤30m	3.2°
		30m＜d≤35m	2.6°
35m＜d≤40m	2.1°
		40m＜d≤45m	1.6°
45m＜d≤50m	1.2°
		d＞50m	0.9°

表4

S18：判断θ与δ差值是否小于角度阈值；

当θ与δ差值小于角度阈值时，则进入步骤S19；

当θ与δ差值大于角度阈值时，则进入步骤S20；

S19：确定车辆所在车道；

S20：判断m<M？(M为车道节点数)；

这里，m<M？即判断当前节点是否为该车道最后一个节点；

是，选取另一车道n+1的第一个节点继续判断；

否，则进入步骤S21，将m值改为m+1节点继续进行判断。

S21：判断n<N？(N为车道数)；

这里，n<N，即判断当前车道是否为当前出入口的最后一个车道；

是，则进入步骤S13；

否，则进入步骤S22；

S22：车道判定失败，位于交叉路口中央。

通过本申请上述实施方式，采用交叉路口判断、出入口判断和车道判断三层处理精准定位车道，同时简化了车道判断流程；进一步地，通过目标节点与相邻节点间连线角度以及车辆当前位置与目标节点之间连线角度、车辆与节点的距离与角度阈值和距离阈值进行比较，从而实现车道判断，实现了快速、高效、准确的车道判定。

在另一实施方式中，如图7所示，还提供了一种车辆所在车道的定位装置，包括：获取模块21、确定模块22；其中，

所述获取模块21，用于获取车辆当前位置信息；还用于获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；

所述确定模块22，用于根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道。

在本申请上述实施方式中，获取车辆当前位置信息；获取与所述当前位置信息对应的交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；如此，根据车辆当前位置信息获取对应的地图数据包，从而获得与车辆当前位置信息匹配内对应的局部静态地图，解决车道判断时需要通过整体地图收发时冗余数据可能造成的信道拥堵问题，也解决了局部区域无地图覆盖所带来的无法精准定位车道的问题；其中，地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的每一出入口的位置信息以及所述每一所述出入口对应的各个车道位置信息，根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道，这样，可以采用交叉路口判断、出入口判断和车道判断三层处理精准定位车辆车道，同时简化了车道判断流程，实现了快速、高效、准确的车道判定

可选地，所述获取模块21，还用于接收覆盖所述当前位置信息的路测单元发送的交叉路口的地图数据包。

可选地，所述确定模块22，还用于根据所述当前位置信息和所述地图数据包中携带的每一所述出入口对应的各个车道位置信息，确定所述车辆所在的交叉路口；根据所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息和所述当前位置信息，确定所述车辆所在出入口；根据每一所述出入口对应的各个车道位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆所在车道。

可选地，所述确定模块22，还用于基于每一所述交叉路口的每一出入口对应的各个车道位置信息构成的包围每一所述交叉路口的中心点的多个区域，根据所述当前位置信息确定所述车辆所在的目标区域，基于所述目标区域确定所述车辆所在的交叉路口。

可选地，所述确定模块22，还用于根据所述当前位置信息与所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息，确定所述车辆与每一所述出入口的距离，根据所述距离之间的关系确定所述车辆所在出入口。

可选地，所述确定模块22，还用于根据所述当前位置信息与目标车道的延伸方向的多个节点的位置信息，选取第一节点作为初始的待计算节点，确定所述车辆与所述待计算节点的距离值；根据所述当前位置信息与所述待计算节点形成的第一角度、以及所述待计算节点与另一节点形成第二角度，确定所述车辆与所述待计算节点的角度值，所述另一节点为所述目标车道的延伸方向上与所述待计算节点相邻的节点，所述角度值为第一角度值与第二角度值的差值；根据预先设置的角度阈值和距离阈值，判断所述距离值和所述角度值是否满足条件；若是，则确定所述待计算节点为目标节点，根据所述目标节点确定所述车辆所在车道；若否，则从所述多个节点中依次选取下一节点作为更新后的待计算节点，并返回所述确定所述车辆与所述待计算节点的距离值的步骤。

在另一实施方式中，还提供了一种车辆，所述车辆包括定位装置、显示装置、OBU，所述定位装置GPS用于确定车辆当前位置信息并发送给所述OBU，所述显示装置用于接收OBU发送的已经解析的地图数据包并显示车辆当前位置和当前所在车道，所述OBU与所述定位装置以及所述显示装置连接，所述OBU用于接收RSU路测单元发送的与所述当前位置信息对应的交叉路口的地图数据包。

在另一实施方式中，如图8所示，还提供了一种车辆，包括：至少一个处理器210和用于存储能够在处理器210上运行的计算机程序的存储器211；其中，图8中示意的处理器210并非用于指代处理器的个数为一个，而是仅用于指代处理器相对其他器件的位置关系，在实际应用中，处理器的个数可以为一个或多个；同样，图8中示意的存储器211也是同样的含义，即仅用于指代存储器相对其他器件的位置关系，在实际应用中，存储器的个数可以为一个或多个。

其中，所述处理器210用于运行所述计算机程序时，执行如下步骤：

获取车辆当前位置信息；

获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；

根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道。

在一个可选的实施例中，所述处理器210还用于运行所述计算机程序时，执行如下步骤：

接收覆盖所述当前位置信息的路测单元发送的交叉路口的地图数据包。

在一个可选的实施例中，所述处理器210还用于运行所述计算机程序时，执行如下步骤：

根据所述当前位置信息和所述地图数据包中携带的每一所述出入口对应的各个车道位置信息，确定所述车辆所在的交叉路口；

根据所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息和所述当前位置信息，确定所述车辆所在出入口；

根据每一所述出入口对应的各个车道位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆所在车道。

在一个可选的实施例中，所述处理器210还用于运行所述计算机程序时，执行如下步骤：

基于每一所述交叉路口的每一出入口对应的各个车道位置信息构成的包围每一所述交叉路口的中心点的多个区域，根据所述当前位置信息确定所述车辆所在的目标区域，基于所述目标区域确定所述车辆所在的交叉路口。

在一个可选的实施例中，所述处理器210还用于运行所述计算机程序时，执行如下步骤：

根据所述当前位置信息与所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息，确定所述车辆与每一所述出入口的距离，根据所述距离之间的关系确定所述车辆所在出入口。

在一个可选的实施例中，所述处理器210还用于运行所述计算机程序时，执行如下步骤：

根据所述当前位置信息与目标车道的延伸方向的多个节点的位置信息，选取第一节点作为初始的待计算节点，确定所述车辆与所述待计算节点的距离值；

根据所述当前位置信息与所述待计算节点形成的第一角度、以及所述待计算节点与另一节点形成第二角度，确定所述车辆与所述待计算节点的角度值，所述另一节点为所述目标车道的延伸方向上与所述待计算节点相邻的节点，所述角度值为第一角度值与第二角度值的差值；

根据预先设置的角度阈值和距离阈值，判断所述距离值和所述角度值是否满足条件；

若是，则确定所述待计算节点为目标节点，根据所述目标节点确定所述车辆所在车道；

若否，则从所述多个节点中依次选取下一节点作为更新后的待计算节点，并返回所述确定所述车辆与所述待计算节点的距离值的步骤。

该车辆所在车道的定位装置还包括：至少一个网络接口212。发送端中的各个组件通过总线系统213耦合在一起。可理解，总线系统213用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统213除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图8中将各种总线都标为总线系统213。

其中，存储器211可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器211旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

本发明实施例中的存储器211用于存储各种类型的数据以支持发送端的操作。这些数据的示例包括：用于在发送端上操作的任何计算机程序，如操作系统和应用程序。其中，操作系统包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序可以包含各种应用程序，用于实现各种应用业务。这里，实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序中。

本实施例还提供了一种存储介质，例如包括存储有计算机程序的存储器211，上述计算机程序可由发送端中的处理器210执行，以完成前述方法所述步骤。计算机存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备，如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程被处理器运行时，执行如下步骤：

获取车辆当前位置信息；

获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；

根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道。

在一个可选的实施例中，所述计算机程序被处理器运行时，还执行如下步骤：

接收覆盖所述当前位置信息的路测单元发送的交叉路口的地图数据包。

在一个可选的实施例中，所述计算机程序被处理器运行时，还执行如下步骤：

根据所述当前位置信息和所述地图数据包中携带的每一所述出入口对应的各个车道位置信息，确定所述车辆所在的交叉路口；

根据所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息和所述当前位置信息，确定所述车辆所在出入口；

根据每一所述出入口对应的各个车道位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆所在车道。

在一个可选的实施例中，所述计算机程序被处理器运行时，还执行如下步骤：

基于每一所述交叉路口的每一出入口对应的各个车道位置信息构成的包围每一所述交叉路口的中心点的多个区域，根据所述当前位置信息确定所述车辆所在的目标区域，基于所述目标区域确定所述车辆所在的交叉路口。

在一个可选的实施例中，所述计算机程序被处理器运行时，还执行如下步骤：

根据所述当前位置信息与所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息，确定所述车辆与每一所述出入口的距离，根据所述距离之间的关系确定所述车辆所在出入口。

在一个可选的实施例中，所述计算机程序被处理器运行时，还执行如下步骤：根据所述当前位置信息与目标车道的延伸方向的多个节点的位置信息，选取第一节点作为初始的待计算节点，确定所述车辆与所述待计算节点的距离值；

根据所述当前位置信息与所述待计算节点形成的第一角度、以及所述待计算节点与另一节点形成第二角度，确定所述车辆与所述待计算节点的角度值，所述另一节点为所述目标车道的延伸方向上与所述待计算节点相邻的节点，所述角度值为第一角度值与第二角度值的差值；

根据预先设置的角度阈值和距离阈值，判断所述距离值和所述角度值是否满足条件；

若是，则确定所述待计算节点为目标节点，根据所述目标节点确定所述车辆所在车道；

若否，则从所述多个节点中依次选取下一节点作为更新后的待计算节点，并返回所述确定所述车辆与所述待计算节点的距离值的步骤。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种车辆所在车道的定位方法，其特征在于，包括：

获取车辆当前位置信息；

获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；

根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道；

其中，所述根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道，包括：

根据所述当前位置信息和所述地图数据包中携带的每一所述出入口对应的各个车道位置信息，确定所述车辆所在的交叉路口；

根据所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息和所述当前位置信息，确定所述车辆所在出入口；

根据每一所述出入口对应的各个车道位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆所在车道；

所述每一所述出入口对应的各个车道位置信息包括所述出入口中各车道的延伸方向的多个节点的位置信息。

2.如权利要求1所述的车辆所在车道的定位方法，其特征在于，所述获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，包括：

接收覆盖所述当前位置信息的路测单元发送的交叉路口的地图数据包。

3.如权利要求1所述的车辆所在车道的定位方法，其特征在于，所述地图数据包还包括每一所述交叉路口的中心点位置信息，所述根据所述当前位置信息和所述地图数据包中携带的每一所述出入口对应的各个车道位置信息，确定所述车辆所在的交叉路口，包括：

基于每一所述交叉路口的每一出入口对应的各个车道位置信息构成的分别包围每一所述交叉路口的中心点的多个区域，根据所述当前位置信息确定所述车辆所在的目标区域，基于所述目标区域确定所述车辆所在的交叉路口。

4.如权利要求1所述的车辆所在车道的定位方法，其特征在于，所述根据所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息和所述当前位置信息，确定所述车辆所在出入口，包括：

根据所述当前位置信息与所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息，确定所述车辆与每一所述出入口的距离，根据所述距离之间的关系确定所述车辆所在出入口。

5.如权利要求1所述的车辆所在车道的定位方法，其特征在于，所述根据每一所述出入口对应的各个车道位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆所在车道，包括：

根据所述当前位置信息与目标车道的延伸方向的多个节点的位置信息，选取第一节点作为初始的待计算节点，确定所述车辆与所述待计算节点的距离值；

根据所述当前位置信息与所述待计算节点形成的第一角度、以及所述待计算节点与另一节点形成第二角度，确定所述车辆与所述待计算节点的角度值，所述另一节点为所述目标车道的延伸方向上与所述待计算节点相邻的节点，所述角度值为第一角度值与第二角度值的差值；

根据预先设置的角度阈值和距离阈值，判断所述距离值和所述角度值是否满足条件；

若是，则确定所述待计算节点为目标节点，根据所述目标节点确定所述车辆所在车道；

若否，则从所述多个节点中依次选取下一节点作为更新后的待计算节点，并返回所述确定所述车辆与所述待计算节点的距离值的步骤。

6.一种车辆所在车道的定位装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取车辆当前位置信息；还用于获取与所述当前位置信息对应的至少一交叉路口的地图数据包，所述地图数据包包括每一所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；

确定模块，用于根据所述当前位置信息以及所述地图数据包确定所述车辆当前所在车道；

所述确定模块，还用于根据所述当前位置信息和所述地图数据包中携带的每一所述出入口对应的各个车道位置信息，确定所述车辆所在的交叉路口；根据所述交叉路口对应的每一所述出入口的位置信息和所述当前位置信息，确定所述车辆所在出入口；根据每一所述出入口对应的各个车道位置信息和所述当前位置信息确定所述车辆所在车道；所述每一所述出入口对应的各个车道位置信息包括所述出入口中各车道的延伸方向的多个节点的位置信息。

7.一种车辆，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；

其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，实现权利要求1至5任一项所述的车辆所在车道的定位方法。

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述车辆所在车道的定位方法。

9.一种地图构建方法，其特征在于，应用于权利要求1-5中任一项所述的车辆所在车道的定位方法中，包括：

获取车辆第一位置信息，以所述第一位置信息为起始点获取待定位区域对应的移动轨迹数据；所述待定位区域包括至少一个交叉路口；所述第一位置信息为所述车辆所在位置的经纬度值；

根据所述移动轨迹数据获取位置信息集，所述位置信息集包括所述交叉路口的位置信息、形成所述交叉路口的各个路段的出入口的位置信息以及每一所述出入口对应的各个车道位置信息；

基于所述位置信息集构建与所述交叉路口对应的地图数据包；

所述地图数据包还包括对应的所述交叉路口的标识信息、中心点位置信息，出入口数以及所述交叉路口的路口结构信息数组。

10.如权利要求9所述的地图构建方法，其特征在于，所述路口结构信息数组包括每一出入口中心点位置、与所述每一出入口对应的入口车道标识以及与所述入口车道标识对应的入口车道结构信息数组、与所述每一出入口对应的出口车道标识以及与所述出口车道标识对应的出口车道结构信息数组。

11.如权利要求10所述的地图构建方法，其特征在于，所述入口车道结构信息数组和/或所述出口车道结构信息数组包括车道标识、与所述车道标识对应的车道节点信息数组、车道中心点位置信息以及车道属性。