CN111856537A - 一种自动驾驶车辆的导航方法及装置 - Google Patents

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CN111856537A CN202010560392.2A CN202010560392A CN111856537A CN 111856537 A CN111856537 A CN 111856537A CN 202010560392 A CN202010560392 A CN 202010560392A CN 111856537 A CN111856537 A CN 111856537A
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Abstract

本发明公开了一种方法及装置，包括：预先构建球面三维坐标系；基于自动驾驶车辆上导航设备的不同，获取导航设备输出的第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系；将球面三维坐标系和第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系；利用目标平面坐标系对自动驾驶车辆进行导航。解决了现有技术中由于无法精确的对行驶中的自动驾驶车辆进行导航，进而会发生交通故障甚至更恶劣的影响的问题，提高了准确性和安全性，同时本方法可以使得各个物流公司实现实际的自动物流运输方式，很大程度上节省了物流企业家的成本。

Description

一种自动驾驶车辆的导航方法及装置
技术领域
本发明涉及运动规划技术领域，尤其涉及一种自动驾驶车辆的导航方法及装置。
背景技术
目前，物流行业随着社会的发展越来越被企业家重视，尤其是赶到“双十一”或者“双十二”的时候更是应接不暇，但是由于人力有限，所以提出了自动驾驶车辆来进行物流运输，其原理是在自动驾驶车辆行驶前预先规划好自动驾驶的路径进而使自动驾驶车辆根据预先规划好的路径行驶，但是这种理论上可行的方案并没有应用于任何工业大生产、物流运输环境中，主要原因就是无法精确的对行驶中的自动驾驶车辆进行导航，进而会发生交通故障甚至更恶劣的影响。
发明内容
针对上述所显示出来的问题，本方法基于根据预先构建的球面三维坐标系和自动驾驶车辆上自带导航设备生成的平面三维坐标系或平面二维坐标系结合来获得自动驾驶车辆的目标平面坐标系和准确位置，进而根据自动驾驶车辆的目标平面坐标系和准确位置来对自动驾驶车辆进行导航。
一种自动驾驶车辆的导航方法，用于无人自动驾驶车辆或智能机器人，包括以下步骤：
预先构建球面三维坐标系；
基于所述自动驾驶车辆上导航设备的不同，获取所述导航设备输出的第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系；
将所述球面三维坐标系和所述第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系；
利用所述目标平面坐标系对所述自动驾驶车辆进行导航。
优选的，所述预先构建球面三维坐标系，包括：
利用下列公式计算所述球面三维坐标系的三维坐标点；
Figure BDA0002545890760000021
其中，所述R为地球的半径，所述H为实时的高度，所述
Figure BDA0002545890760000022
为实时的维度，所述λ为实时的经度，所述e为地球的椭圆率，所述x为所述三维坐标点中的横轴坐标点，所述y为所述三维坐标点中的纵轴坐标点，所述z为所述三维坐标点中的z轴坐标点；
根据预设数量个所述三维坐标点构建所述球面三维坐标系；
构建完毕后输出所述球面三维坐标系。
优选的，所述基于所述自动驾驶车辆上导航设备的不同，获取所述导航设备输出的第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系，包括：
确定所述自动驾驶车辆的具体导航设备；
当所述具体导航设备为GPS时，获取所述GPS构建的所述第一平面三维坐标系；
当所述具体导航设备为UWB或SLAM时，获取所述UWB或SLAM构建的所述第一平面二维坐标系。
优选的，在将所述球面三维坐标系和所述第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系之前，所述方法还包括：
根据所述第一平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系确定所述自动驾驶车辆所在的矩形空间；
在所述矩形空间内确定所述自动驾驶车辆的当前位置；
将所述当前位置确定为所述第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系中的第一原点。
优选的，所述将所述球面三维坐标系和所述第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系，包括：
获取所述球面三维坐标系的第二原点，所述第二原点为地球地心所在的点；
获取所述自动驾驶车辆在所述矩形空间内当前时刻的第一经度和第一纬度；
计算所述第一经度和第一纬度的切垂线到所述第一经度和第一纬度到所述第二原点的第一偏转度数；
根据所述第一偏转度数对所述第一原点进行位置调整；
获取位置调整后的第一原点的第二经度，计算所述第二经度和所述第一经度的第二偏转度数；
根据所述第二偏转度数将所述位置调整后的第一原点进行平移；
将平移之后的位置确认为目标原点；
基于所述目标原点和矩形空间，构建新的第二平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系；
将所述第二平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系确认为所述目标平面坐标系。
优选的，所述利用所述目标平面坐标系对所述自动驾驶车辆进行导航，包括：
获取所述自动驾驶车辆的单车运动学模型；
将所述单车运动学模型和所述目标平面坐标系进行结合以获得所述自动驾驶车辆实时的航向和速度；
根据所述自动驾驶车辆实时的航向和速度对所述自动驾驶车辆进行导航。
一种自动驾驶车辆的导航装置，用于无人自动驾驶车辆或智能机器人，该装置包括：
构建模块，用于预先构建球面三维坐标系；
获取模块，用于基于所述自动驾驶车辆上导航设备的不同，获取所述导航设备输出的第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系；
处理模块，用于将所述球面三维坐标系和所述第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系；
导航模块，用于利用所述目标平面坐标系对所述自动驾驶车辆进行导航。
优选的，所述构建模块，包括：
第一计算子模块，用于利用下列公式计算所述球面三维坐标系的三维坐标点；
Figure BDA0002545890760000041
其中，所述R为地球的半径，所述H为实时的高度，所述
Figure BDA0002545890760000042
为实时的维度，所述λ为实时的经度，所述e为地球的椭圆率，所述x为所述三维坐标点中的横轴坐标点，所述y为所述三维坐标点中的纵轴坐标点，所述z为所述三维坐标点中的z轴坐标点；
第一构建子模块，用于根据预设数量个所述三维坐标点构建所述球面三维坐标系；
输出子模块，用于构建完毕后输出所述球面三维坐标系；
所述获取模块，包括：
确定子模块，用于确定所述自动驾驶车辆的具体导航设备；
第一获取子模块，用于当所述具体导航设备为GPS时，获取所述GPS构建的所述第一平面三维坐标系；
第二获取子模块，用于当所述具体导航设备为UWB或SLAM时，获取所述UWB或SLAM构建的所述第一平面二维坐标系。
优选的，所述装置还包括：
第一确定模块，用于根据所述第一平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系确定所述自动驾驶车辆所在的矩形空间；
第二确定模块，用于在所述矩形空间内确定所述自动驾驶车辆的当前位置；
第三确定模块，用于将所述当前位置确定为所述第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系中的第一原点。
优选的，所述处理模块，包括：
第三获取子模块，用于获取所述球面三维坐标系的第二原点，所述第二原点为地球地心所在的点；
第四获取子模块，用于获取所述自动驾驶车辆在所述矩形空间内当前时刻的第一经度和第一纬度；
第二计算子模块，用于计算所述第一经度和第一纬度的切垂线到所述第一经度和第一纬度到所述第二原点的第一偏转度数；
调整子模块，用于根据所述第一偏转度数对所述第一原点进行位置调整；
第五获取子模块，用于获取位置调整后的第一原点的第二经度，计算所述第二经度和所述第一经度的第二偏转度数；
平移子模块，用于根据所述第二偏转度数将所述位置调整后的第一原点进行平移；
第一确认子模块，用于将平移之后的位置确认为目标原点；
第二构建子模块，用于基于所述目标原点和矩形空间，构建新的第二平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系；
第二确认子模块，用于将所述第二平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系确认为所述目标平面坐标系；
所述导航模块，包括：
第六获取子模块，用于获取所述自动驾驶车辆的单车运动学模型；
获得子模块，用于将所述单车运动学模型和所述目标平面坐标系进行结合以获得所述自动驾驶车辆实时的航向和速度；
导航子模块，用于根据所述自动驾驶车辆实时的航向和速度对所述自动驾驶车辆进行导航。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明所提供的一种自动驾驶车辆的导航方法的工作流程图；
图2为本发明所提供的一种自动驾驶车辆的导航方法的另一工作流程图；
图3为UWB导航设备生成的平面二维坐标系的截图；
图4为本发明所提供的一种自动驾驶车辆的导航装置的结构图；
图5为本发明所提供的一种自动驾驶车辆的导航装置的另一结构图；
图6为本发明所提供的一种自动驾驶车辆的导航方法的工作流程截图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
目前，物流行业随着社会的发展越来越被企业家重视，尤其是赶到“双十一”或者“双十二”的时候更是应接不暇，但是由于人力有限，所以提出了自动驾驶车辆来进行物流运输，其原理是在自动驾驶车辆行驶前预先规划好自动驾驶的路径进而使自动驾驶车辆根据预先规划好的路径行驶，但是这种理论上可行的方案并没有应用于任何工业大生产、物流运输环境中，主要原因就是无法精确的对行驶中的自动驾驶车辆进行导航，进而会发生交通故障甚至更恶劣的影响。为了解决上述问题，本实施例公开了一种基于根据预先构建的球面三维坐标系和自动驾驶车辆上自带导航设备生成的平面三维坐标系或平面二维坐标系结合来获得自动驾驶车辆的目标平面坐标系和准确位置，进而根据自动驾驶车辆的目标平面坐标系和准确位置来对自动驾驶车辆进行导航的方法。
一种自动驾驶车辆的导航方法，用于无人自动驾驶车辆或智能机器人，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S101、预先构建球面三维坐标系；
步骤S102、基于自动驾驶车辆上导航设备的不同，获取导航设备输出的第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系；
步骤S103、将球面三维坐标系和第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系；
步骤S104、利用目标平面坐标系对自动驾驶车辆进行导航；
在本实施例中，我们实现构建一个地球表面的球面三维坐标系，然后和自动驾驶车辆上安装的导航设备生成的平面三维坐标系或者平面二维坐标系作融合处理，生成的平面三维坐标系或者平面二维坐标系取决于导航设备的不同，在融合处理后我们获得自动驾驶车辆所在区域的目标平面坐标系，根据目标平面坐标系和自动驾驶车辆在目标平面坐标系中的具体位置来对自动驾驶车辆进行导航。
上述技术方案的工作原理为：预先构建球面三维坐标系；基于自动驾驶车辆上导航设备的不同，获取导航设备输出的第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系；将球面三维坐标系和第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系；利用目标平面坐标系对自动驾驶车辆进行导航。
上述技术方案的有益效果为：通过将球面三维坐标系与自动驾驶车辆上导航设备生成的平面三维坐标系或者平面二维坐标系进行融合处理获得可以对自动驾驶车辆进行导航的目标平面坐标系，可以准确的获得自动驾驶车辆实时的位置信息和坐标方向，并且可以根据上述信息准确的对自动驾驶车辆进行导航，解决了现有技术中由于无法精确的对行驶中的自动驾驶车辆进行导航，进而会发生交通故障甚至更恶劣的影响的问题，提高了准确性和安全性，同时本方法可以使得各个物流公司实现实际的自动物流运输方式，很大程度上节省了物流企业家的成本。
在一个实施例中，预先构建球面三维坐标系，包括：
利用下列公式计算球面三维坐标系的三维坐标点；
Figure BDA0002545890760000081
其中，R为地球的半径，H为实时的高度，
Figure BDA0002545890760000082
为实时的维度，λ为实时的经度，e为地球的椭圆率，x为三维坐标点中的横轴坐标点，y为三维坐标点中的纵轴坐标点，z为三维坐标点中的z轴坐标点；
根据预设数量个三维坐标点构建球面三维坐标系；
构建完毕后输出球面三维坐标系。
上述技术方案的有益效果为：根据实际数据套到公式里来构建球面三维坐标系，使得构建的球面三维坐标系更加准确，并且为后续和自动驾驶车辆的导航设备生成的平面三维坐标系或者平面二维坐标系做融合处理作了一个良好的铺垫、
在一个实施例中，如图2所示，基于自动驾驶车辆上导航设备的不同，获取导航设备输出的第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系，包括：
步骤S201、确定自动驾驶车辆的具体导航设备；
步骤S202、当具体导航设备为GPS时，获取GPS构建的第一平面三维坐标系；
步骤S203、当具体导航设备为UWB或SLAM时，获取UWB或SLAM构建的第一平面二维坐标系；
在本实施例中，以UWB导航设备为例，如图3所示，生成的平面二维坐标系如图所示：
在图三中，我们通过UWB导航设备获取自动驾驶车辆的前轮转角记为δf，计后轮转角δr＝0，然后获取已知的前轮轴距lf和后轮轴距lr，图中的β我们可以根据公式
Figure BDA0002545890760000091
计算得到，然后获取车辆的时速v和车辆航向角ψ，最后根据上述获取的信息由UWB导航设备生成平面二维坐标系。
上述技术方案的有益效果为：可以针对自动驾驶车辆上导航设备的不同来生成不同的平面坐标系，可应对多种情况，避免只能单一生成一种平面坐标系而无法和球面三维坐标系有效融合的意外情况的发生。
在一个实施例中，在将球面三维坐标系和第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系之前，上述方法还包括：
根据第一平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系确定自动驾驶车辆所在的矩形空间；
在矩形空间内确定自动驾驶车辆的当前位置；
将当前位置确定为第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系中的第一原点。
上述技术方案的有益效果为：通过判断自动驾驶车辆在所处矩形空间内的具体位置来确定自动驾驶车辆在第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系中中的第一原点来对自动驾驶车辆进行位置追踪和定位。
在一个实施例中，将球面三维坐标系和第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系，包括：
获取球面三维坐标系的第二原点，第二原点为地球地心所在的点；
获取自动驾驶车辆在矩形空间内当前时刻的第一经度和第一纬度；
计算第一经度和第一纬度的切垂线到第一经度和第一纬度到第二原点的第一偏转度数；
根据第一偏转度数对第一原点进行位置调整；
获取位置调整后的第一原点的第二经度，计算第二经度和第一经度的第二偏转度数；
根据第二偏转度数将位置调整后的第一原点进行平移；
将平移之后的位置确认为目标原点；
基于目标原点和矩形空间，构建新的第二平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系；
将第二平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系确认为目标平面坐标系；
在本实施例中，我们将球面三维坐标系中地心的点作为第二原点，然后根据自动驾驶车辆在矩形空间内当前时刻的第一经度和第一纬度的交叉点到地面的第一直线(即上述切垂线)和自动驾驶车辆在矩形空间内当前时刻的第一经度和第一纬度的交叉点到地心(即第二原点)的的第二直线之间的角度来对自动驾驶车辆在当前位置的第一原点进行调整，上述调整的意义是将球面三维坐标系和原点折射到平面三维坐标系或者平面二维坐标系的原点，统一方向和区域，调整后我们计算自动驾驶车辆经度的偏转度数对其进行平移即可准确的判断出自动驾驶车辆在球面三维坐标系中的具体位置，然后将其定位原点来重新构建新的平面三维坐标系或者平面二维坐标系来作为最终的目标平面坐标系。
上述技术方案的有益效果为：既使用了自动驾驶车辆在球面三维坐标系中的准确位置又可以构建出目标平面坐标系，使得最终自动驾驶车辆的位置更切合实际，构建出的目标平面坐标系也可以更直观的显示出自动驾驶车辆的位置变化，使得导航也更加准确。
在一个实施例中，利用目标平面坐标系对自动驾驶车辆进行导航，包括：
获取自动驾驶车辆的单车运动学模型；
将单车运动学模型和目标平面坐标系进行结合以获得自动驾驶车辆实时的航向和速度；
根据自动驾驶车辆实时的航向和速度对自动驾驶车辆进行导航。
上述技术方案的有益效果为：通过将目标平面坐标系和单车运动学模型进行结合来获取自动驾驶车辆实时的航向和速度，可以根据航向和速度结合自动驾驶车辆在目标平面坐标系中的具体位置来对自动驾驶车辆进行准确无误的导航工作，节省了人力。
本实施例还公开了一种自动驾驶车辆的导航装置，用于无人自动驾驶车辆或智能机器人，如图4所示，该装置包括：
构建模块401，用于预先构建球面三维坐标系；
获取模块402，用于基于自动驾驶车辆上导航设备的不同，获取导航设备输出的第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系；
处理模块403，用于将球面三维坐标系和第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系；
导航模块404，用于利用目标平面坐标系对自动驾驶车辆进行导航。
在一个实施例中，构建模块，包括：
第一计算子模块，用于利用下列公式计算球面三维坐标系的三维坐标点；
Figure BDA0002545890760000111
其中，R为地球的半径，H为实时的高度，
Figure BDA0002545890760000112
为实时的维度，λ为实时的经度，e为地球的椭圆率，x为三维坐标点中的横轴坐标点，y为三维坐标点中的纵轴坐标点，z为三维坐标点中的z轴坐标点；
第一构建子模块，用于根据预设数量个三维坐标点构建球面三维坐标系；
输出子模块，用于构建完毕后输出球面三维坐标系；
获取模块，包括：
确定子模块，用于确定自动驾驶车辆的具体导航设备；
第一获取子模块，用于当具体导航设备为GPS时，获取GPS构建的第一平面三维坐标系；
第二获取子模块，用于当具体导航设备为UWB或SLAM时，获取UWB或SLAM构建的第一平面二维坐标系。
在一个实施例中，上述装置还包括：
第一确定模块，用于根据第一平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系确定自动驾驶车辆所在的矩形空间；
第二确定模块，用于在矩形空间内确定自动驾驶车辆的当前位置；
第三确定模块，用于将当前位置确定为第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系中的第一原点。
在一个实施例中，处理模块，包括：
第三获取子模块，用于获取球面三维坐标系的第二原点，第二原点为地球地心所在的点；
第四获取子模块，用于获取自动驾驶车辆在矩形空间内当前时刻的第一经度和第一纬度；
第二计算子模块，用于计算第一经度和第一纬度的切垂线到第一经度和第一纬度到第二原点的第一偏转度数；
调整子模块，用于根据第一偏转度数对第一原点进行位置调整；
第五获取子模块，用于获取位置调整后的第一原点的第二经度，计算第二经度和第一经度的第二偏转度数；
平移子模块，用于根据第二偏转度数将位置调整后的第一原点进行平移；
第一确认子模块，用于将平移之后的位置确认为目标原点；
第二构建子模块，用于基于目标原点和矩形空间，构建新的第二平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系；
第二确认子模块，用于将第二平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系确认为目标平面坐标系；
如图5所示，导航模块，包括：
第六获取子模块4041，用于获取自动驾驶车辆的单车运动学模型；
获得子模块4042，用于将单车运动学模型和目标平面坐标系进行结合以获得自动驾驶车辆实时的航向和速度；
导航子模块4043，用于根据自动驾驶车辆实时的航向和速度对自动驾驶车辆进行导航。
在一个实施例中，如图6所示，包括：
通过导航数据输出一个参考坐标系，上述参考坐标系包括三维或者二维坐标系，利用SLAM+RTK GPS+DR融合的导航方法，可以将自动驾驶车辆的位置进行误差的校正并精确定位，融合完毕后输出自动驾驶车辆可以理解的坐标系数据，例如：SLAM导航设备的定位精度为+-20cm，RTK GPS导航设备的定位精度为+-1cm+1ppm，DR导航设备的定位精度为+-10～15cm，将三个精度进行融合处理，可以使自动驾驶车辆在50HZ的频率下精度可达+-2～5cm，在20HZ的频率下精度可达+-1cm，大大的提高了自动驾驶车辆位置的精度，也使导航的精度大大提高。
本领域技术人员应当理解的是，本发明中的第一、第二指的是不同应用阶段而已。
本领域技术用户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种自动驾驶车辆的导航方法，用于无人自动驾驶车辆或智能机器人，其特征在于，包括以下步骤：
预先构建球面三维坐标系；
基于所述自动驾驶车辆上导航设备的不同，获取所述导航设备输出的第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系；
将所述球面三维坐标系和所述第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系；
利用所述目标平面坐标系对所述自动驾驶车辆进行导航。
2.根据权利要求1所述自动驾驶车辆的导航方法，其特征在于，所述预先构建球面三维坐标系，包括：
利用下列公式计算所述球面三维坐标系的三维坐标点；
Figure FDA0002545890750000011
其中，所述R为地球的半径，所述H为实时的高度，所述
Figure FDA0002545890750000012
为实时的维度，所述λ为实时的经度，所述e为地球的椭圆率，所述x为所述三维坐标点中的横轴坐标点，所述y为所述三维坐标点中的纵轴坐标点，所述z为所述三维坐标点中的z轴坐标点；
根据预设数量个所述三维坐标点构建所述球面三维坐标系；
构建完毕后输出所述球面三维坐标系。
3.根据权利要求1所述自动驾驶车辆的导航方法，其特征在于，所述基于所述自动驾驶车辆上导航设备的不同，获取所述导航设备输出的第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系，包括：
确定所述自动驾驶车辆的具体导航设备；
当所述具体导航设备为GPS时，获取所述GPS构建的所述第一平面三维坐标系；
当所述具体导航设备为UWB或SLAM时，获取所述UWB或SLAM构建的所述第一平面二维坐标系。
4.根据权利要求1所述自动驾驶车辆的导航方法，其特征在于，在将所述球面三维坐标系和所述第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系之前，所述方法还包括：
根据所述第一平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系确定所述自动驾驶车辆所在的矩形空间；
在所述矩形空间内确定所述自动驾驶车辆的当前位置；
将所述当前位置确定为所述第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系中的第一原点。
5.根据权利要求4所述自动驾驶车辆的导航方法，其特征在于，所述将所述球面三维坐标系和所述第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系，包括：
获取所述球面三维坐标系的第二原点，所述第二原点为地球地心所在的点；
获取所述自动驾驶车辆在所述矩形空间内当前时刻的第一经度和第一纬度；
计算所述第一经度和第一纬度的切垂线到所述第一经度和第一纬度到所述第二原点的第一偏转度数；
根据所述第一偏转度数对所述第一原点进行位置调整；
获取位置调整后的第一原点的第二经度，计算所述第二经度和所述第一经度的第二偏转度数；
根据所述第二偏转度数将所述位置调整后的第一原点进行平移；
将平移之后的位置确认为目标原点；
基于所述目标原点和矩形空间，构建新的第二平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系；
将所述第二平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系确认为所述目标平面坐标系。
6.根据权利要求1所述自动驾驶车辆的导航方法，其特征在于，所述利用所述目标平面坐标系对所述自动驾驶车辆进行导航，包括：
获取所述自动驾驶车辆的单车运动学模型；
将所述单车运动学模型和所述目标平面坐标系进行结合以获得所述自动驾驶车辆实时的航向和速度；
根据所述自动驾驶车辆实时的航向和速度对所述自动驾驶车辆进行导航。
7.一种自动驾驶车辆的导航装置，用于无人自动驾驶车辆或智能机器人，其特征在于，该装置包括：
构建模块，用于预先构建球面三维坐标系；
获取模块，用于基于所述自动驾驶车辆上导航设备的不同，获取所述导航设备输出的第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系；
处理模块，用于将所述球面三维坐标系和所述第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系进行融合处理，获得目标平面坐标系；
导航模块，用于利用所述目标平面坐标系对所述自动驾驶车辆进行导航。
8.根据权利要求7所述自动驾驶车辆的导航装置，其特征在于，所述构建模块，包括：
第一计算子模块，用于利用下列公式计算所述球面三维坐标系的三维坐标点；
Figure FDA0002545890750000031
其中，所述R为地球的半径，所述H为实时的高度，所述
Figure FDA0002545890750000032
为实时的维度，所述λ为实时的经度，所述e为地球的椭圆率，所述x为所述三维坐标点中的横轴坐标点，所述y为所述三维坐标点中的纵轴坐标点，所述z为所述三维坐标点中的z轴坐标点；
第一构建子模块，用于根据预设数量个所述三维坐标点构建所述球面三维坐标系；
输出子模块，用于构建完毕后输出所述球面三维坐标系；
所述获取模块，包括：
确定子模块，用于确定所述自动驾驶车辆的具体导航设备；
第一获取子模块，用于当所述具体导航设备为GPS时，获取所述GPS构建的所述第一平面三维坐标系；
第二获取子模块，用于当所述具体导航设备为UWB或SLAM时，获取所述UWB或SLAM构建的所述第一平面二维坐标系。
9.根据权利要求7所述自动驾驶车辆的导航装置，其特征在于，所述装置还包括：
第一确定模块，用于根据所述第一平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系确定所述自动驾驶车辆所在的矩形空间；
第二确定模块，用于在所述矩形空间内确定所述自动驾驶车辆的当前位置；
第三确定模块，用于将所述当前位置确定为所述第一平面三维坐标系或者第一平面二维坐标系中的第一原点。
10.根据权利要求7所述自动驾驶车辆的导航装置，其特征在于，所述处理模块，包括：
第三获取子模块，用于获取所述球面三维坐标系的第二原点，所述第二原点为地球地心所在的点；
第四获取子模块，用于获取所述自动驾驶车辆在所述矩形空间内当前时刻的第一经度和第一纬度；
第二计算子模块，用于计算所述第一经度和第一纬度的切垂线到所述第一经度和第一纬度到所述第二原点的第一偏转度数；
调整子模块，用于根据所述第一偏转度数对所述第一原点进行位置调整；
第五获取子模块，用于获取位置调整后的第一原点的第二经度，计算所述第二经度和所述第一经度的第二偏转度数；
平移子模块，用于根据所述第二偏转度数将所述位置调整后的第一原点进行平移；
第一确认子模块，用于将平移之后的位置确认为目标原点；
第二构建子模块，用于基于所述目标原点和矩形空间，构建新的第二平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系；
第二确认子模块，用于将所述第二平面三维坐标系或者第二平面二维坐标系确认为所述目标平面坐标系；
所述导航模块，包括：
第六获取子模块，用于获取所述自动驾驶车辆的单车运动学模型；
获得子模块，用于将所述单车运动学模型和所述目标平面坐标系进行结合以获得所述自动驾驶车辆实时的航向和速度；
导航子模块，用于根据所述自动驾驶车辆实时的航向和速度对所述自动驾驶车辆进行导航。
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Assignee: Zhongguancun Technology Leasing Co.,Ltd.

Assignor: Beijing Jiuquan Intelligent Technology Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980040993

Denomination of invention: A navigation method and device for autonomous vehicles

Granted publication date: 20230307

License type: Exclusive License

Record date: 20230901

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Denomination of invention: A navigation method and device for autonomous vehicles

Effective date of registration: 20230904

Granted publication date: 20230307

Pledgee: Zhongguancun Technology Leasing Co.,Ltd.

Pledgor: Beijing Jiuquan Intelligent Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980055220

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