CN112833897B - 基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于车路协同与高精度定位的车辆定位方法及装置，包括获取当前车辆的当前位置，判断当前车辆已进入辅助导航路段的缓冲区域；辅助导航路段依次设置有标识锚点；车载传感器逐次检测标识锚点与当前车辆之间的相对位置信息、获取标识锚点所包含的全局地球坐标，从而锁定当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置；根据标识锚点的全局地球坐标、当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置修正当前车辆的车载导航系统的定位信息。本发明利用车路协同技术，考虑高精度卫星导航和惯导的缺点，在某些道路复杂或不利于卫星高精定位的场景，在一定距离内增加一些特定的锚点，解决在复杂路况下车辆无法高精定位的问题，实现全路况的高精定位。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶精确导航技术领域，特别是涉及一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法及装置。
背景技术
惯性导航系统（INS，Inertial Navigation System）：一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量（如无线电导航那样）的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。利用惯性敏感器、基准方向及最初的位置信息来确定运载体的方位、位置和速度的自主式航位推算导航系统。
智能车路协同系统（IVICS，Intelligent Vehicle Infrastructure CooperativeSystems）：采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。
随着摄像头和高精定位技术和惯导技术的发展与应用，无人驾驶的车辆定位精确度不断加强，但在某些特殊场景下（高架，山洞和高层建筑区）车辆存在高精定位置信度迅速下降的问题，惯导的应用在短时间内起到较好补偿作用，但长时间下，车辆定位精度会严重下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法及装置，利用车路协同技术，考虑高精度卫星导航和惯导的缺点，在某些道路复杂或不利于卫星高精定位的场景，在一定距离内增加一些特定的锚点，解决在复杂路况下车辆无法高精定位的问题，实现全路况的高精定位。
根据本发明的第一方面，提出一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法，包括：
获取当前车辆的当前位置，判断当前车辆已进入辅助导航路段的缓冲区域；
所述辅助导航路段依次设置有标识锚点；
车载传感器逐次检测所述标识锚点与当前车辆之间的相对位置信息、获取所述标识锚点所包含的全局地球坐标，从而锁定当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置；
根据所述标识锚点的全局地球坐标、当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置修正当前车辆的车载导航系统的定位信息。
进一步的，获取当前车辆的当前位置之后，具体包括：
预定义缓冲区域；
在所述辅助导航路段的出口和入口均设置缓冲区域，所述缓冲区域内依次设置有缓冲锚点；
将所述缓冲锚点的全局地球坐标与车载导航系统的定位信息对应关联；
获取当前车辆的当前位置，判断当前车辆是否进入所述缓冲区域；
若未进入所述缓冲区域，则继续依靠车载导航系统进行行驶；
若已进入所述缓冲区域，提示即将进入辅助导航路段，进入辅助导航确认状态，此时当前车辆仍依靠车载导航系统进行行驶；
所述辅助导航确认状态包括步骤：
S11：检测所述缓冲锚点与所述当前车辆的相对位置，获取缓冲锚点的全局地球坐标，计算所述当前车辆的全局地球缓冲坐标；
S12：判断所述当前车辆的全局地球缓冲坐标与所述当前车辆的车载导航系统的定位信息是否匹配；
S13：若匹配，则记录全局地球缓冲坐标与车载导航系统的定位信息的匹配次数，进行下一个缓冲锚点与所述当前车辆的相对位置检测，返回步骤S11；
S14：若不匹配，则进行下一个缓冲锚点与所述当前车辆的相对位置检测，返回步骤S11；
S15：判断所述匹配次数是否大于误差上限；
若所述匹配次数不大于所述误差上限，则确认进入辅助导航状态，提示已进入辅助导航路段；
若所述匹配次数大于所述误差上限，则发出手动驾驶请求，降低车速靠边停车，等待手动驾驶响应；
S16：等待一个手动响应时间之后，若无手动驾驶响应，则自动进行报警，并请求援助。
进一步的，所述辅助导航路段依次设置有标识锚点还包括：
所述辅助导航路段的标识锚点与所述缓冲区域的缓冲锚点在缓冲区域设置有重叠区域，所述重叠区域内的锚点定义为检测锚点；
当所述缓冲区域内的缓冲锚点的全局地球缓冲坐标与车载导航系统的定位信息的匹配程度较低时，通过手动驾驶进入重叠区域，同时进行二次确认自动驾驶状态，此过程中，当前车辆仍依靠车载导航系统进行行驶；
所述二次确认自动驾驶状态包括：
S21：检测所述检测锚点与当前车辆的相对位置，获取所述检测锚点的全局地球检测坐标，计算所述当前车辆的全局地球检测坐标；
S22：判断所述当前车辆的全局地球检测坐标与所述当前车辆的车载导航系统的定位信息是否匹配；
S23：若匹配，则记录全局地球检测坐标与车载导航系统的定位信息的匹配次数，进行下一个检测锚点与所述当前车辆的相对位置检测，返回步骤S21；
S24：若不匹配，则进行下一个检测锚点与所述当前车辆的相对位置检测，返回步骤S21；
S25：预定义二次自动驾驶的重启次数，判断所述匹配次数是否大于所述重启次数；
S26：若所述匹配次数不大于所述重启次数，则保持手动驾驶行进；
S27：若所述匹配次数大于所述重启次数，则提示用户可重新启动自动驾驶，
由用户选择是否重新进入自动驾驶状态；
S28：若用户选择重新进入自动驾驶状态，则确认进入辅助导航状态，提示已进入辅助导航路段。
进一步的，锁定当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置具体包括：
在确认进入辅助导航状态之后，车载传感器逐次检测当前车辆与辅助导航路段内的可观测范围内的标识锚点与当前车辆之间的相对位置信息；
获取每个标识锚点所包含的全局地球坐标；
将每个标识锚点的全局地球坐标与该标识锚点与当前车辆之间的相对位置信息关联并运算，从而获取当前车辆处于全局地球坐标系中的全局地球参考坐标数组；
将由可观测范围内的标识锚点计算出的全局地球参考坐标数组中的单项中的每一组数据求平均值，从而获取当前车辆处于全局地球坐标系中的精确位置；
将当前车辆处于全局地球坐标系中的精确位置信息与车载导航系统的地图定位信息进行匹配，从而获取当前车辆的行进状态。
进一步的，根据所述标识锚点的全局地球坐标、当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置修正当前车辆的车载导航系统的定位信息具体包括：
通过车载传感器检测与当前车辆相对位置最近的标识锚点，将此标识锚点定义为校准锚点；
获取校准锚点的全局地球坐标，将校准锚点的全局地球坐标定义为校准坐标；
获取车载定位系统的定位信息，通过车载定位系统的定位信息计算当前车辆与校准锚点之间的相对位置信息；
判断所述车载定位系统的定位信息与校准坐标是否匹配；
若匹配，则车载定位系统的定位信息不需要校正；
若不匹配，则通过所述校准坐标与所述当前车辆与校准锚点之间的相对位置信息进行运算，获取校正坐标；
所述车载定位系统以所述校正坐标为初始定位起点，进行导航。
进一步的，所述标识锚点为电子锚点；
所述电子锚点向固定范围内的过往车辆发送该电子锚点所包含的信息；
所述电子锚点向不同方向发送的信息存在方向辨识。
进一步的，所述标识锚点为迅速标识的具有唯一标识的图像锚点；
所述当前车辆的车载摄像头能迅速辨识所述图像锚点，通过云端数据库获取所述图像锚点所包含的信息；
所述图像锚点的正面与反面设置有方向辨识。
根据本发明的第二方面，提供了一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位装置，包括：
车载定位模块：获取车辆的位置信息，判断行进区域；
车载雷达模块：检测、获取特定标识的信息；
数据处理模块：根据传感器获取的数据，进行运算，并反馈信息；
控制执行模块：接收反馈信息，根据程序指令进行操作。
根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一项的所述方法步骤。
根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项的所述方法步骤。
本发明的有益效果为：
1. 本发明提供了一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法及装置，主要用于一些由于环境遮挡而导致高精地图难以准确测量的复杂路况下的无人驾驶的车辆的定位、导航，可以在车道边上或者车辆可见范围内安装一些经过精确测量（准确知道全局地球坐标）的锚点标识，可根据实际路况每隔几百米安装一个锚点标识，车辆在驶入该区域时，通过车辆摄像头能够迅速识别到该标识，判断其位置坐标，然后根据车辆自身的摄像头和雷达信息，计算与标识之间的相对距离信息（横纵向距离）根据相对信息，锁定自身所处的地球坐标系的精确位置，再结合车辆的运动信息（图像和雷达，惯导）就能精确的在恶劣道路工况下锁定车辆的准确位置，进而提高车辆路况置信度，提高自动驾驶的体验。
2.在可正常定位、导航的路段与需要辅助定位、导航的路段之间可以预设置缓冲锚点，以提前确定无人驾驶车辆的初始状态，便于进行惯性导航、卫星定位导航的定位演算以及后续校正。
3. 锚点标识从节省成本角度可以是具有唯一辨识性的图像信息，车辆通过车身摄像头能够迅速辨识的具有唯一标示的图像（例如二维码信息）。
4. 锚点标识可以是电子信号标识，通过无线传输技术将测量好的地球精确位置坐标发送给车端，电子信号标识可以采用广播的方式向行驶至固定路段的车辆传输位置信息。
5. 锚点标识的坐标信息可直接传给车辆（车辆存储位置数据库）或通过云端发送给车辆，车辆可直接获取锚点标识所包含的信息。
6. 车辆精确定位需结合卫星定位（不局限于惯性导航安装与否），车辆需要在进入锚点标识定位辅助状态之前，需要通用精确定位导航系统，如GPS导航系统。
7.车辆定位结合自身传感器（雷达、摄像头）的运动信息计算车辆自身精确位置、车身姿态。
8.每次进入辅助导航路段之前，均进行预演，确认辅助导航系统的工作状态正常之后，在确认进入辅助导航修正定位信息的锚点路段。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法的流程图；
图2为本发明实施例的一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位装置的框图；
图3为本发明实施例的一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位逻辑示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明实施例和现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创在性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。另，设计方位的属于仅表示各部件间的相对位置关系，而不是绝对位置关系。
根据本发明的第一方面，提供了一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法的流程图，如图1所示，包括：
步骤S101：获取当前车辆的当前位置，判断当前车辆已进入辅助导航路段的缓冲区域。
本发明的实施例中，汽车在自动驾驶过程中，正常行驶路段，通过车载导航系统、车载传感器等即可完成定位、自动驾驶的需求。但是，在车载导航系统定位地图置信度低的区域，仅靠车载导航系统不能满足自动驾驶的需求，需要额外补偿定位系统的定位缺失。
本发明的实施例中，可以在需要补偿定位的路段设置辅助定位手段，将此路段定义为辅助导航路段，可以在辅助导航路段的两端分别设置缓冲区域，即，在辅助导航路段的出口和入口处设置缓冲区域，缓冲区域可以作为辅助导航路段的前置检测路段，确认该地区的辅助导航系统能够正常运行。
在获取当前车辆的当前位置之后，具体包括：
预定义缓冲区域；缓冲区域分设于辅助导航路段的两端，不论从辅助导航路段的那一端进入辅助导航路段均先驶入缓冲路段，然后再进入到辅助导航路段。
在所述辅助导航路段的出口和入口均设置缓冲区域，所述缓冲区域内依次设置有缓冲锚点；缓冲锚点作为预置锚点，可以检测车载辅助导航系统的工作状态，不论缓冲锚点出现问题或者车载辅助导航系统出现问题，均不能够完成辅助导航。
将所述缓冲锚点的全局地球坐标与车载导航系统的定位信息对应关联；设置对应关系，使得任意车辆在获取缓冲锚点的全局地球坐标时，均能得到一样的全局地球坐标，与车载导航系统的实时定位信息产生对应关系，使之能够一一匹配。
获取当前车辆的当前位置，判断当前车辆是否进入所述缓冲区域；通过车载导航系统获取当前车辆的实时位置，以判断当前车辆是否进入缓冲区域，然后进行辅助导航预演操作。
若未进入所述缓冲区域，则继续依靠车载导航系统进行行驶；说明车辆未进入缓冲区域，可以根据车载导航系统继续进行行驶，暂不需要做辅助导航预演。
若已进入所述缓冲区域，提示即将进入辅助导航路段，进入辅助导航确认状态，此时当前车辆仍依靠车载导航系统进行行驶；说明车辆已经进入缓冲区域，可以开始进行预演，但车辆应仍然安装车载导航系统的定位信息进行行驶，此时的预演信息仅作为辅助导航系统的检测，不作为导航修正信息。
所述辅助导航确认状态包括步骤：
S11：检测所述缓冲锚点与所述当前车辆的相对位置，获取缓冲锚点的全局地球坐标，计算所述当前车辆的全局地球缓冲坐标；通过车载传感器能够检测出一个缓冲锚点与当前车辆的相对位置，获取一个缓冲锚点的全局地球坐标，通过向量运算，即可计算获得当前车辆的一个全局地球缓冲坐标。
S12：判断所述当前车辆的全局地球缓冲坐标与所述当前车辆的车载导航系统的定位信息是否匹配；逐个缓冲锚点、逐次判断当前车辆的全局地球缓冲坐标与车载导航系统的定位信息匹配度，从而获取整个缓冲路段的定位信息匹配度。
S13：若匹配，则记录全局地球缓冲坐标与车载导航系统的定位信息的匹配次数，进行下一个缓冲锚点与所述当前车辆的相对位置检测，返回步骤S11；若第一个缓冲锚点的定位信息匹配，则计数累加1，计数基数可以为零；然后进行下一个缓冲锚点的匹配检测。
S14：若不匹配，则进行下一个缓冲锚点与所述当前车辆的相对位置检测，返回步骤S11；若第一个缓冲锚点的定位信息不匹配，则直接进行下一个缓冲锚点的匹配检测。
S15：判断所述匹配次数是否大于误差上限；可以预设误差上限，来判定定位信息的匹配度，进一步的获取辅助导航系统的工作状态是否正常。
若所述匹配次数不大于所述误差上限，则确认进入辅助导航状态，提示已进入辅助导航路段；说明辅助导航系统工作状态正常、缓慢锚点的定位信息匹配度较高，可以进入辅助导航状态。此时，辅助导航系统则可以进行工作，作为修正导航系统的基准数据，优先级高于车载导航系统。
若所述匹配次数大于所述误差上限，则发出手动驾驶请求，降低车速靠边停车，等待手动驾驶响应；说明缓冲锚点、辅助导航系统其中之一存在问题，但由于无法具体判断时那一方出现问题，可以发出手动驾驶请求，让用户来进行手动操作，进行后续的检测判定，在发出请求的同时，降低车速，靠边停车，等待手动驾驶响应。
S16：等待一个手动响应时间之后，若无手动驾驶响应，则自动进行报警，并请求援助；可以设置手动响应时间，作为等待时间，当等待一个手动响应时间之后，若还无手动驾驶响应操作，则可以进行自动报警，请求援助。
可以理解的是，整个预演过程中，不论缓冲锚点的定位信息是否匹配，均采用过车载导航系统的定位信息作为自动驾驶的导航信息。
可以理解的是，大部分辅助导航路段都位于隧道内、或遮挡结构内，挡住了导航信号的同时，也保护内部标识的自然破坏、损伤的可能性。因此辅助导航路段内部的标识锚点的损坏可能性较小，位于缓冲路段的缓冲标识则由于风吹日晒、鸟啄雨打较易产生损伤。因此在进行预演的过程中，无法明确判断缓冲锚点存在问题还是当前车辆的辅助系统存在问题。
步骤S102：辅助导航路段依次设置有标识锚点。
本发明的实施例中，辅助导航路段的标识锚点可以向外延伸至缓冲区域，设置部分重叠区域，在重叠区域内的缓冲锚点可以定义为检测锚点。在经过缓冲区域的预演之后，若缓冲区域的缓冲锚点、辅助导航系统其中之一出现问题，则均不能完成辅助导航。
可以理解的是，检测锚点可以独立于缓冲锚点之外设置，设置为效果更好的锚点，使之更不容易坏，具有与明显的检测效果。
可以理解的是，若仅为缓冲锚点存在问题，辅助导航系统不存在问题，则在辅助导航路段内部的标识锚点正常的情况下，辅助导航系统仍可以完成辅助导航，进行定位修正；若辅助导航系统自身存在问题，缓冲锚点不存在问题，则辅助导航系统不能够继续完成辅助导航、进行定位修正，极易发生车祸。因此需要再次确认，产生问题的原因。可以将检测锚点作为再次确认的手段，检测锚点设置在缓冲锚点与标识锚点之间，具备最后重启辅助导航系统的条件，可以进行二次确认自动驾驶状态。
二次确认自动驾驶状态具体包括：
S21：检测所述检测锚点与当前车辆的相对位置，获取所述检测锚点的全局地球检测坐标，计算所述当前车辆的全局地球检测坐标；获取检测锚点的位置信息，用以判断缓冲锚点、辅助导航系统的工作状态。
S22：判断所述当前车辆的全局地球检测坐标与所述当前车辆的车载导航系统的定位信息是否匹配。
S23：若匹配，则记录全局地球检测坐标与车载导航系统的定位信息的匹配次数，进行下一个检测锚点与所述当前车辆的相对位置检测，返回步骤S21。
S24：若不匹配，则进行下一个检测锚点与所述当前车辆的相对位置检测，返回步骤S21。
S25：预定义二次自动驾驶的重启次数，判断所述匹配次数是否大于所述重启次数。
S26：若所述匹配次数不大于所述重启次数，则保持手动驾驶行进；在检测锚点优于缓冲锚点的情况下，则可以认为辅助导航系统存在问题，不应采用辅助导航系统，仍坚持手动驾驶行进。
S27：若所述匹配次数大于所述重启次数，则提示用户可重新启动自动驾驶，由用户选择是否重新进入自动驾驶状态；在检测锚点优于缓冲锚点的情况下，则可以认为缓冲锚点存在问题，辅助导航系统不存在问题，可以采用辅助导航系统，由用户选择是否进入自动驾驶状态。
S28：若用户选择重新进入自动驾驶状态，则确认进入辅助导航状态，提示已进入辅助导航路段。
可以理解的是，在重叠区域，检测锚点的数量不宜过少，降低检测效果。若缓冲锚点区域的匹配度较高，则在经过重叠区域时，可将检测锚点定义为缓冲锚点，继续行进。
可以理解的是，当重叠区域的匹配度不足时，不能重新启动自动驾驶的状态下，应反馈至云端服务器，该段缓冲锚点、检测锚点可能存在问题，应检修。同时，应提示用户，应检修辅助导航系统，以便于以后辅助导航路段的自动行驶。
步骤S103：车载传感器逐次检测标识锚点与当前车辆之间的相对位置信息、获取标识锚点所包含的全局地球坐标，从而锁定当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置。
本发明的实施例中，在进入辅助导航状态后，辅助导航系统、车载导航系统均启动运行，其中，辅助导航系统具有数据优先权，优先级高于车载导航系统。辅助导航系统借助于车载传感器接收标识锚点的全局地球坐标、标识锚点与当前车辆的相对位置，从而推算出当前车辆的全局地球参考坐标，多组数据求取平均值即可获得较为精准的位置信息，然后在于车载导航系统的导航地图进行匹配即可。
锁定当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置具体包括：
在确认进入辅助导航状态之后，车载传感器逐次检测当前车辆与辅助导航路段内的可观测范围内的标识锚点与当前车辆之间的相对位置信息；
获取每个标识锚点所包含的全局地球坐标；
将每个标识锚点的全局地球坐标与该标识锚点与当前车辆之间的相对位置信息关联并运算，从而获取当前车辆处于全局地球坐标系中的全局地球参考坐标数组；
将由可观测范围内的标识锚点计算出的全局地球参考坐标数组中的单项中的每一组数据求平均值，从而获取当前车辆处于全局地球坐标系中的精确位置；
将当前车辆处于全局地球坐标系中的精确位置信息与车载导航系统的地图定位信息进行匹配，从而获取当前车辆的行进状态。
可以理解的是，单个标识锚点的全局地球坐标可以与该标识锚点与当前车辆之间的相对位置进行关联，可以通过向量运算获取当前车辆在全局地球坐标系中相对于该标识锚点的一个全局地球参考坐标值；可观测范围内的标识锚点都对应一个当前车辆在全局地球坐标系中的全局地球参考坐标值，即可形成一个坐标数组。
可以理解的是，在可观测范围内，车载传感器获取的标识锚点与当前车辆的相对位置信息、标识锚点的全局地球坐标均包含多组并行的数据，最终计算出的当前车辆的全局地球参考坐标是一个数组结构，可以根据标识锚点与当前车辆的相对位置信息进行加权计算，距离当前车辆距离越近的标识锚点的数据的权值越高，距离当前车辆距离越远的标识锚点的数据权值越低，之后在进行加权平均值的计算，获取较为精确的当前车辆的位置信息。
进一步的，为了避免错误数据的产生，导致位置的精确度降低，可以舍弃计算后的当前车辆的全局地球参考坐标中最大值和最小值，然后再进行加权品均值的计算。
步骤S104：根据标识锚点的全局地球坐标、当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置修正当前车辆的车载导航系统的定位信息。
本发明的实施例中，在获取了当前车辆的全局地球坐标的精确位置之后，可以对比车载导航系统的定位信息，以当前车辆的全局地球坐标的精确位置为基准进行实时校正，进行补偿定位导航，以获得最优的导航、定位信息。在无人驾驶的车辆中，进行巡航。
车载导航系统的定位信息修正具体包括：
通过车载传感器检测与当前车辆相对位置最近的标识锚点，将此标识锚点定义为校准锚点。
获取校准锚点的全局地球坐标，将校准锚点的全局地球坐标定义为校准坐标。
获取车载定位系统的定位信息，通过车载定位系统的定位信息计算当前车辆与校准锚点之间的相对位置信息。
判断所述车载定位系统的定位信息与校准坐标是否匹配。
若匹配，则车载定位系统的定位信息不需要校正。
若不匹配，则通过所述校准坐标与所述当前车辆与校准锚点之间的相对位置信息进行运算，获取校正坐标。
所述车载定位系统以所述校正坐标为初始定位起点，进行导航。
可以理解的是，获取标识锚点与当前车辆的相对位置信息，计算获得理论上的车载导航系统的定位信息，然后与实际的车载导航系统的定位信息进行匹配，若匹配失败，则以标识锚点所计算出的定位信息为基准对车载导航系统的定位信息进行实时补偿，从而获取准确的定位信息，确保自动驾驶的安全可靠。
可以理解的是，每次校正之后，车载导航系统的定位信息的阶段性的初始值将会被修改，可以将校正点作为初始定位起点，重新进行导航，有利于惯性导航系统的准确性。
基于上述方法步骤，缓冲锚点、标示锚点、检测锚点均可以设置为电子锚点。所述电子锚点向固定范围内的过往车辆发送该电子锚点所包含的信息；所述电子锚点向不同的方向发送的信息存在方向辨识。
本发明的实施例中，对于双向车道，在同一个位置可以设置一个共用的电子锚点，电子锚点可以朝向迎向车头的方向设置在道路的中间，分别对应一条单向车道。电子锚点的覆盖范围分别对应不同的车道，具有明确的方向辨识度，用以确保车辆行驶车道的准确性。可以理解的是，电子锚点存在被其他电子产品干扰的可能性，在广播时发生信息时，易被干扰，从而导致过往的车辆接收不到电子锚点的信息。
基于上述方法步骤，缓冲锚点、标示锚点、检测锚点均可以设置为图片锚点。车辆的车载摄像头能够迅速的标识所述图像锚点，通过云端数据库获取图像锚点所包含的信息。图片锚点可以是具有唯一标识的、可迅速识别的图片，如二维码，也可以是具有特定标识的图案，由基于视觉SLAM技术的鱼眼摄像头进行识别，进而读取信息即可。图像锚点的正面与反面可以设置方向辨识。
本发明的实施例中，对于正常来往的车辆而言，永远都是车头部位的摄像头先捕捉到图像锚点，因此可以在图像锚点的正反面设置方向辨识，使得车辆能够明确的辨认，自身车辆的行驶道、应获取的图像锚点信息，道路两侧的图像锚点互不影响。但图像锚点受制于光线限制，可能存在反光、光线暗淡，无法及时识别的缺陷、可观测范围较小的缺陷。
可以理解的是，可以将电子锚点与图像锚点结合使用，互相弥补，使得过过往的车辆能够接受到、获取到锚点信息。
可以理解的是，检测锚点可以采用电子锚点、图像锚点的结合使用；缓冲锚点则可以使用单一电子锚点或者图像锚点，降低成本；标识锚点则可以根据实际情况选用单一锚点或者组合使锚点。
基于上述方法步骤，如图3所示，提出了一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位逻辑示意图。
根据本发明的第二方面，如图2所示，提供了一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位装置的框图，包括：
车载定位模块11：获取车辆的位置信息，判断行进区域；
车载雷达模块12：检测、获取特定标识的信息；
数据处理模块13：根据传感器获取的数据，进行运算，并反馈信息；
控制执行模块14：接收反馈信息，根据程序指令进行操作。
可以理解的是，本发明实施例提供的装置均适用于上述方法的，各个模块的具体功能可参照上述方法流程，此处不再赘述。
图4是本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。电子设备可以包括：至少一个中央处理器，至少一个网络接口，控制接口，存储器，至少一个通信总线。
其中，通信总线用于实现各组件之间的连接通信，信息交互。
其中，网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如Wi-Fi接口）。
其中，控制接口用于根据程序指令进行控制操作。
其中，中央处理器可以包括一个或者多个处理核心。中央处理器利用各种接口和线路连接整个终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器内的数据，执行终端的各种功能和处理数据。
其中，存储器可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。其中，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、DVD、CD-ROM、微型驱动器以及磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统（包括分子存储器IC），或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器（Read-Only Memory， ROM）、随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通进程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器（Read-Only Memory， ROM）、随机存取器（Random AccessMemory，RAM）、磁盘或光盘等。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施例只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法，其特征在于，包括：
获取当前车辆的当前位置，判断当前车辆已进入辅助导航路段的缓冲区域；
获取当前车辆的当前位置之后，还包括：
预定义缓冲区域；
在所述辅助导航路段的出口和入口均设置缓冲区域，所述缓冲区域内依次设置有缓冲锚点；
将所述缓冲锚点的全局地球坐标与车载导航系统的定位信息对应关联；
获取当前车辆的当前位置，判断当前车辆是否进入所述缓冲区域；
若未进入所述缓冲区域，则继续依靠车载导航系统进行行驶；
若已进入所述缓冲区域，提示即将进入辅助导航路段，进入辅助导航确认状态，此时当前车辆仍依靠车载导航系统进行行驶；
所述辅助导航确认状态包括步骤：
S11：检测所述缓冲锚点与所述当前车辆的相对位置，获取缓冲锚点的全局地球坐标，计算所述当前车辆的全局地球缓冲坐标；
S12：判断所述当前车辆的全局地球缓冲坐标与所述当前车辆的车载导航系统的定位信息是否匹配；
S13：若匹配，则记录全局地球缓冲坐标与车载导航系统的定位信息的匹配次数，进行下一个缓冲锚点与所述当前车辆的相对位置检测，返回步骤S11；
S14：若不匹配，则进行下一个缓冲锚点与所述当前车辆的相对位置检测，返回步骤S11；
S15：判断所述匹配次数是否大于误差上限；
若所述匹配次数不大于所述误差上限，则确认进入辅助导航状态，提示已进入辅助导航路段；
若所述匹配次数大于所述误差上限，则发出手动驾驶请求，降低车速靠边停车，等待手动驾驶响应；
S16：等待一个手动响应时间之后，若无手动驾驶响应，则自动进行报警，并请求援助；
所述辅助导航路段依次设置有标识锚点；
车载传感器逐次检测所述标识锚点与当前车辆之间的相对位置信息、获取所述标识锚点所包含的全局地球坐标，从而锁定当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置；
根据所述标识锚点的全局地球坐标、当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置修正当前车辆的车载导航系统的定位信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法，其特征在于，所述辅助导航路段依次设置有标识锚点还包括：
所述辅助导航路段的标识锚点与所述缓冲区域的缓冲锚点在缓冲区域设置有重叠区域，所述重叠区域内的锚点定义为检测锚点；
当所述缓冲区域内的缓冲锚点的全局地球缓冲坐标与车载导航系统的定位信息的匹配程度较低时，通过手动驾驶进入重叠区域，同时进行二次确认自动驾驶状态，此过程中，当前车辆仍依靠车载导航系统进行行驶；
所述二次确认自动驾驶状态包括：
S21：检测所述检测锚点与当前车辆的相对位置，获取所述检测锚点的全局地球检测坐标，计算所述当前车辆的全局地球检测坐标；
S22：判断所述当前车辆的全局地球检测坐标与所述当前车辆的车载导航系统的定位信息是否匹配；
S23：若匹配，则记录全局地球检测坐标与车载导航系统的定位信息的匹配次数，进行下一个检测锚点与所述当前车辆的相对位置检测，返回步骤S21；
S24：若不匹配，则进行下一个检测锚点与所述当前车辆的相对位置检测，返回步骤S21；
S25：预定义二次自动驾驶的重启次数，判断所述匹配次数是否大于所述重启次数；
S26：若所述匹配次数不大于所述重启次数，则保持手动驾驶行进；
S27：若所述匹配次数大于所述重启次数，则提示用户可重新启动自动驾驶，由用户选择是否重新进入自动驾驶状态；
S28：若用户选择重新进入自动驾驶状态，则确认进入辅助导航状态，提示已进入辅助导航路段。
3.根据权利要求2所述的一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法，其特征在于，锁定当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置具体包括：
在确认进入辅助导航状态之后，车载传感器逐次检测当前车辆与辅助导航路段内的可观测范围内的标识锚点与当前车辆之间的相对位置信息；
获取每个标识锚点所包含的全局地球坐标；
将每个标识锚点的全局地球坐标与该标识锚点与当前车辆之间的相对位置信息关联并运算，从而获取当前车辆处于全局地球坐标系中的全局地球参考坐标数组；
将由可观测范围内的标识锚点计算出的全局地球参考坐标数组中的单项中的每一组数据求平均值，从而获取当前车辆处于全局地球坐标系中的精确位置；
将当前车辆处于全局地球坐标系中的精确位置信息与车载导航系统的地图定位信息进行匹配，从而获取当前车辆的行进状态。
4.根据权利要求1所述的一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法，其特征在于，根据所述标识锚点的全局地球坐标、当前车辆处于全局地球坐标系的精确位置修正当前车辆的车载导航系统的定位信息具体包括：
通过车载传感器检测与当前车辆相对位置最近的标识锚点，将此标识锚点定义为校准锚点；
获取校准锚点的全局地球坐标，将校准锚点的全局地球坐标定义为校准坐标；
获取车载定位系统的定位信息，通过车载定位系统的定位信息计算当前车辆与校准锚点之间的相对位置信息；
判断所述车载定位系统的定位信息与校准坐标是否匹配；
若匹配，则车载定位系统的定位信息不需要校正；
若不匹配，则通过所述校准坐标与所述当前车辆与校准锚点之间的相对位置信息进行运算，获取校正坐标；
所述车载定位系统以所述校正坐标为初始定位起点，进行导航。
5.根据权利要求1所述的一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法，其特征在于，所述标识锚点为电子锚点；
所述电子锚点向固定范围内的过往车辆发送该电子锚点所包含的信息；
所述电子锚点向不同方向发送的信息存在方向辨识。
6.根据权利要求1所述的一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法，其特征在于，所述标识锚点为迅速识别的具有唯一标识的图像锚点；
所述当前车辆的车载摄像头能迅速辨识所述图像锚点，通过云端数据库获取所述图像锚点所包含的信息；
所述图像锚点的正面与反面设置有方向辨识。
7.一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位装置，其特征在于，应用权利要求1所述的一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法，所述装置包括：
车载定位模块：获取车辆的位置信息，判断行进区域；
车载雷达模块：检测、获取特定标识的信息；
数据处理模块：根据传感器获取的数据，进行运算，并反馈信息；
控制执行模块：接收反馈信息，根据程序指令进行操作。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述一种基于车路协同与高精度定位融合的车辆定位方法的步骤。
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