CN113375656B - 定位方法和设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了定位方法和设备。本申请中，通过基于目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于全局坐标系的全局先验位姿信息和目标车辆在第一时刻所处目标区域的目标区域类型(平面区域或非平面区域)对目标车辆进行全局定位，这实现了目标车辆的全局定位。

Description

定位方法和设备

技术领域

本申请涉及计算机技术，特别涉及定位方法和设备。

背景技术

随着城市汽车急剧增加，越来越多的大型地下停车场随之被建造，以解决地面停车空间不足的问题。

但是，大型地下停车场具有地方大、结构复杂等特点，而这些特点给车辆定位带来很大困扰，很难实现车辆的定位。

因此，在一些诸如地下停车场的场所(具有地方大、结构复杂等特点)，实现车辆定位是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了定位方法和装置，以实现车辆的定位。

本申请提供的技术方案包括：

在一个方面，本申请提供一种定位方法，该方法包括：

确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息；

依据所述全局先验位姿信息确定目标车辆在第一时刻时所处目标区域的目标区域类型，所述目标区域类型为平面区域或非平面区域；

依据所述全局先验位姿信息和所述目标区域类型确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述全局坐标系的第一全局目标位姿信息。

在一个方面，本申请提供一种定位装置，该装置包括：

先验位姿单元，用于确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息；

区域类型单元，用于依据所述全局先验位姿信息确定目标车辆在第一时刻时所处目标区域的目标区域类型，所述目标区域类型为平面区域或非平面区域；

目标位姿单元，用于依据所述全局先验位姿信息和所述目标区域类型确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述全局坐标系的第一全局目标位姿信息。

由以上技术方案可以看出，本申请中，通过基于目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于全局坐标系的全局先验位姿信息和目标车辆在第一时刻所处目标区域的目标区域类型(平面区域或非平面区域)对目标车辆进行全局定位，这实现了目标车辆的全局定位。

进一步地，本申请在对目标车辆进行全局定位时，借助目标车辆本身的运动特性即目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息和目标车辆在第一时刻所处目标区域的目标区域类型(平面区域或非平面区域)，对实现全局定位的电子设备要求不高(比如无需采用目前价格昂贵的3D激光雷达等协助实现)，也无需额外对场所进行改造比如设置二维码、超宽带(UWB：Ultra Wide Band)等。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本申请实施例提供的方法流程图；

图2为本申请实施例提供的步骤101的实现流程图；

图3a为本申请实施例提供的地下停车场俯视示意图；

图3b为本申请实施例提供的地下停车场的地图；

图4为本申请实施例提供的步骤102实现流程图；

图5为本申请实施例提供的步骤103实现流程图；

图6为本申请实施例提供的步骤503实现流程图；

图7为本申请实施例提供的步骤603的实现流程图；

图8为本申请实施例提供的步骤701的实现流程图；

图9为本申请实施例提供的装置结构图；

图10为本申请实施例提供的装置硬件结构图。

具体实施方式

为使本申请提供的方法更加清楚，下面结合附图和实施例对本申请进行描述：

参见图1，图1为本申请实施例提供的方法流程图。该方法可应用于电子设备。在一个例子中，这里的电子设备可为定位系统中的设备，本申请并不具体限定。

如图1所示，该流程可包括以下步骤：

步骤101，确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息。

在一个例子中，当目标车辆运动时，目标车辆在不同时刻时应用的车辆坐标系不同。作为一个实施例，目标车辆在不同时刻时应用的车辆坐标系的原点可为目标车辆本身的车辆位姿信息。

基于此，对于第一时刻，本实施例可将目标车辆在第一时刻时应用的车辆坐标系记为上述的第一车辆坐标系。需要说明的是，这里的第一时刻、第一车辆坐标系只是为便于描述而进行的命名，并非用于限定。

在一个例子中，上述步骤101中的全局先验位姿信息为：目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于全局坐标系的先验位姿信息。

作为一个实施例，本步骤101中确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于全局坐标系的全局先验位姿信息有很多实现方式，比如可借助用户输入的外部指令所携带的先验位姿信息，或者借助目标车辆在上一时刻(记为第二时刻)时的位姿信息等实现，下文举例示出了其中两种实施方式，这里暂不赘述。

作为一个实施例，上述的全局先验位姿信息可包括：第一车辆坐标系相对全局坐标系的位置信息和方向信息。其中，位置信息可包括：水平分量(比如X轴坐标分量)、垂直分量(比如Y轴坐标分量)、高度分量(比如Z轴坐标分量)。

需要说明的是，在本申请中，全局坐标系是根据实际需求预先设置的。在一个例子中，全局坐标系的Z轴与重力加速度平行。

步骤102，依据全局先验位姿信息确定目标车辆在第一时刻时所处目标区域的目标区域类型，目标区域类型为平面区域或非平面区域。

在应用中，目标车辆可行驶在平面区域，也可行驶在非平面区域。这里，平面区域可包括：水平区域、斜坡中的平整区域等。而非平面区域可包括：减速带区域、水平区域与斜坡连接的过渡区域等。应用于地下停车场为例，图3a举例示出了平面区域和非平面区域。

至于步骤102如何依据全局先验位姿信息确定目标车辆在第一时刻时所处目标区域的目标区域类型，在具体实现时有很多实现方式，下文图4举例示出了其中一种实现方式，这里暂不赘述。

步骤103，依据全局先验位姿信息和目标区域类型确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于全局坐标系的第一全局目标位姿信息。

这里的第一全局目标位姿信息为目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的实际位姿信息。

通过步骤103可以看出，本步骤103通过依据目标车辆在第一时刻时的全局先验位姿信息和所处目标区域的目标区域类型即可确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于全局坐标系的第一全局目标位姿信息，实现目标车辆的全局定位。至于本步骤103如何依据全局先验位姿信息和目标区域类型确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于全局坐标系的第一全局目标位姿信息，在具体实现时有很多实现方式，下文图5会举例示出其中一种实现方式，这里暂不赘述。

至此，完成图1所示流程。

通过图1所示流程可以看出，本申请实施例基于目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于全局坐标系的全局先验位姿信息和目标车辆在第一时刻所处目标区域的目标区域类型(平面区域或非平面区域)对目标车辆进行全局定位，这实现了目标车辆的全局定位。

进一步地，本申请实施例在对目标车辆进行全局定位时，借助目标车辆本身的运动特性即目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息和目标车辆在第一时刻所处目标区域的目标区域类型(平面区域或非平面区域)，对实现全局定位的电子设备要求不高(比如无需采用目前价格昂贵的3D激光雷达等协助实现)，也无需额外对场所进行改造比如设置二维码、超宽带(UWB：Ultra Wide Band)等。

下面对步骤101如何确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息进行描述：

在一个例子中，上述步骤101中确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息可借助接收外部用户输入的指令(简称外部输入指令)实现。这里，外部输入指令携带用户根据实际需求设置的一个先验位姿信息。需要说明的是，在一个例子中，外部用户之所以输入上述指令，有很多原因，比如：上述第一时刻可能为对目标车辆进行全局定位的首个时刻；或者，第一时刻虽不为对目标车辆进行定位的首个时刻但之前确定的目标车辆在第二时刻(第一时刻的上一时刻)时的第二全局目标位姿信息

异常等等。这里，第二全局目标位姿信息/>

为目标车辆在第二时刻时所应用的第二车辆坐标系相对于所述全局坐标系的位姿信息，第二时刻为第一时刻的上一时刻。

基于此，上述步骤101中确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息可包括：接收外部输入指令，外部输入指令携带先验位姿信息；将外部输入指令携带的先验位姿信息确定为全局先验位姿信息。

在另一个例子中，上述步骤101中确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息也可借助目标车辆在上一时刻(即第二时刻)时的位姿信息实现。作为一个实施例，本步骤101中可借助目标车辆在上一时刻(即第二时刻)时的第二全局目标位姿信息(记为

)确定上述全局先验位姿信息。这里，第二全局目标位姿信息是指目标车辆在第二时刻时所应用的第二车辆坐标系相对于全局坐标系的全局目标位姿信息，具体可参见图2所示流程。

参见图2，图2为本申请实施例提供的步骤101的实现流程图。如图2所示，该流程可包括以下步骤：

步骤201，获取已确定的所述目标车辆在第二时刻时所应用的第二车辆坐标系相对于全局坐标系的第二全局目标位姿信息。

在一个例子中，一旦确定出目标车辆在之前各时刻时的全局目标位姿信息(目标车辆在之前各时刻时所应用的车辆坐标系相对于全局坐标系的位姿信息)后，可记录该确定出的目标车辆在之前各时刻时的全局目标位姿信息。基于此，本步骤201中，获取已确定的所述目标车辆在第二时刻时所应用的第二车辆坐标系相对于所述全局坐标系的第二全局目标位姿信息可包括：以第二时刻为关键字在已记录的目标车辆在之前各时刻时的全局目标位姿信息中获取目标车辆在第二时刻时所应用的第二车辆坐标系相对于全局坐标系的第二全局目标位姿信息。需要说明的是，这里的第二时刻、第二全局目标位姿信息、第二车辆坐标系都是为便于描述而进行的命名，并非用于限定。

步骤202，确定目标车辆在第一时刻时相对第二时刻的相对运动位姿信息。

作为一个实施例，步骤202中的相对运动位姿信息可为目标车辆在第一时刻时的运动位姿信(记为第一运动位姿信息)相对于目标车辆在第二时刻时的运动位姿信(记为第二运动位姿信息)的相对信息。在一个例子中，本步骤202可借助目前常用的3D里程计算法估计目标车辆在第一时刻时相对第二时刻的相对运动位姿信息。这里，3D里程计算法是利用传感器估计目标车辆的运动状态并递推运算轨迹的算法。目前常用的3D里程计算法有基于轮速传感器和IMU的惯性里程计、基于视觉传感器的视觉里程计、基于激光雷达的激光里程计等。至于本步骤202如何借助3D里程计算法估计目标车辆在第一时刻时相对第二时刻的相对运动位姿信息，可参见3D里程计算法，这里不再一一赘述。

步骤203，依据第二全局目标位姿信息和相对运动位姿信息确定全局先验位姿信息。

在一个例子中，本步骤203可包括：

步骤a1，计算第二全局目标位姿信息和相对运动位姿信息的乘积。

步骤a2，依据步骤a1计算出的乘积确定全局先验位姿信息。

在一个例子中，可直接将步骤a1计算出的第二全局目标位姿信息和相对运动位姿信息的乘积确定为上述全局先验位姿信息。即全局先验位姿信息可通过以下公式1得到：

其中，

表示全局先验位姿信息，/>

为第二全局目标位姿信息，/>

为上述相对运动位姿信息。

至此，完成图2所示流程。

通过图2所示流程实现了基于目标车辆在第二时刻时所应用的第二车辆坐标系相对于全局坐标系的第二全局目标位姿信息、以及依据3D里程计算法估计出的目标车辆在第一时刻时相对第二时刻的相对运动位姿信息，确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于全局坐标系全局先验位姿信息。

下面对步骤102中如何依据全局先验位姿信息确定目标车辆在第一时刻时所处目标区域的目标区域类型进行描述：

参见图4，图4为本申请实施例提供的步骤102实现流程图。如图4所示，该流程可包括：

步骤401，在已构建的目标场所地图库中选择与全局先验位姿信息匹配的目标地图。

作为一个实施例，会预先针对目标场所设置一个地图库。该地图库中可包括多个地图。下文会以图3a所示的地下停车场示例目标场所地图库，这里暂不赘述。

如上描述，全局先验位姿信息包括位置信息和方向信息。步骤401基于全局先验位姿信息中的位置信息和方向信息从已构建的目标场所地图库中选择匹配的目标地图(目标地图包括全局先验位姿信息中的位置信息)，下文进行了举例描述，这里暂不赘述。

步骤402，在目标地图中确定与全局先验位姿信息中位置信息对应的目标位置。

步骤403，获取目标地图中预先设置的目标位置所属区域的区域类型，将获取的区域类型确定为目标区域类型。

在本申请实施例中，目标地图预先设置各位置所属区域的区域类型(即第一目标地图区分区域类型如平面区域和非平面区域)，基于此，本步骤403即可基于地图本身已设的区域类型确定目标位置所处目标区域的目标区域类型。

至此，完成图4所示流程。

通过图4所示流程可以实现借助第一目标地图预先设置的各位置所属区域的区域类型(即第一目标地图区分区域类型如平面区域和非平面区域)，确定目标位置所处目标区域的目标区域类型。

下面对本申请实施例涉及的目标场所地图库进行描述：

以目标场所为图3a所示的地下停车场为例，则上述目标场所地图库包括：地下停车场中每一层的水平投影地图和平面区域地图。

在一个例子中，每一层停车场，其有一个水平投影地图和至少一个平面区域地图。如图3b所示，每一层的水平投影地图用于指示该层停车场区域以及相连的斜坡的垂直投影区域，每一层的平面区域地图用于指示该层停车场区域中的平面区域及平面区域特征。这里的平面区域特征包括但不限于：车位框信息，车道线信息，方向标志信息，立柱信息，墙面信息等。下文会重点描述平面区域地图，这里暂不赘述。

需要说明的是，在本实施例中，每一层的水平投影地图对应一个高度，这里的高度是该层停车场区域的平均高度值。

基于此，上述步骤401中，在已构建的目标场所地图库中选择与全局先验位姿信息匹配的目标地图，包括：

在已构建的目标场所地图库中选择满足以下条件的水平投影地图：对应的高度为H。其中，H为全局先验位姿信息中位置信息所包括的高度分量(比如应用于XYZ坐标系中，这里的高度分量为Z轴坐标分量)，将选择的水平投影地图确定为上述目标地图。即最终确定出上述目标地图为上述选择出的水平投影地图。

基于确定的水平投影地图，则上述步骤402中，在目标地图中确定与全局先验位姿信息中位置信息对应的目标位置可包括：

在上述选择出的水平投影地图中确定与全局先验位姿信息中位置信息所包括的水平分量、垂直分量对应的位置，将该位置确定为上述目标位置。即最终在上述选择出的水平投影地图中确定目标位置。以全局先验位姿信息中位置信息应用于XYZ坐标系中，则这里的水平分量为X轴坐标分量，垂直分量为Y轴坐标分量。

需要说明的是，在一个例子中，水平投影地图中的水平分量、垂直分量是全部直接相对于全局坐标系的，基于此，可直接将水平投影地图中与全局先验位姿信息中位置信息所包括的水平分量、垂直分量对应的位置确定为目标位置。

在另一个例子中，水平投影地图中的水平分量、垂直分量也可应用于其它坐标系，基于此，可先将全局先验位姿信息中位置信息所包括的水平分量、垂直分量进行坐标转换(转换至水平投影地图应用的坐标系)，将水平投影地图中与转换后得到的水平分量、垂直分量对应的位置确定为目标位置。

以上是以地下停车场为例举例描述上述步骤401至步骤402。需要说明的是，这只是举例，并非用于限定。

下面对上述步骤103中如何依据全局先验位姿信息和目标区域类型确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于全局坐标系的第一全局目标位姿信息进行描述：

参见图5，图5为本申请实施例提供的步骤103实现流程图。如图5所示，该流程可包括以下步骤：

步骤501，当目标区域类型为非平面区域时，执行步骤502，当目标区域类型为平面区域时，执行步骤503。

步骤502，将全局先验位姿信息确定为第一全局目标位姿信息。

本步骤502是在目标区域类型为非平面区域的前提下执行的。当目标区域类型为非平面区域时，结合如图2描述的全局先验位姿信息通过采用3D里程计算法确定，则可以知道，当目标车辆行驶在非平面区域时，可使用3D里程计算法递推出目标车辆在第一时刻时的第一全局目标位姿信息。

步骤503，根据预先设置的目标车辆在第一时刻时所处目标区域的区域信息确定第一全局目标位姿信息。

本步骤503是在目标区域类型为平面区域的前提下执行的。当目标区域类型为平面区域时，并非直接将全局先验位姿信息确定为第一全局目标位姿信息，还需要根据预先设置的目标车辆在第一时刻时所处目标区域的区域信息确定第一全局目标位姿信息。在一个例子中，图6举例示出了如何根据预先设置的目标车辆在第一时刻时所处目标区域的区域信息确定第一全局目标位姿信息：

参见图6，图6为本申请实施例提供的步骤503实现流程图。如图6所示，该流程可包括以下步骤：

步骤601，在已构建的目标场所地图库中选择与目标车辆在第一时刻时所处目标区域对应的平面区域地图。

如上描述的平面区域地图，则在一个例子中，步骤601中在已构建的目标场所地图库中选择与目标车辆在第一时刻时所处目标区域对应的平面区域地图可包括：

步骤b1：在已构建的目标场所地图库中查找到与上述选择出的水平投影地图(对应的高度为H)对应的所有平面区域地图。

步骤b2，在查找到的所有平面区域地图中选择出满足以下条件的平面区域地图：包含与全局先验位姿信息中水平分量、垂直分量对应的位置。

在一个例子中，每一平面区域地图拥有对应的独立坐标系，每一平面区域地图的高度坐标轴与平面区域地图对应的平面垂直，且每一平面区域地图对应的平面区域地图坐标系相对于全局坐标系的相对位姿信息已知。基于此，本步骤b2中，针对查找到的每一平面区域地图，依据已设置的该平面区域地图对应的平面区域地图坐标系相对于全局坐标系的相对位姿信息，计算全局先验位姿信息中水平分量、垂直分量从全局坐标系映射至该平面区域地图对应的平面区域地图坐标系中的水平分量、垂直分量，检查该平面区域地图是否包含映射后的水平分量、垂直分量对应的位置，如果否，确定该平面区域地图不满足上述条件，如果是，确定该平面区域地图满足上述条件。最终通过步骤b2会选择出一个满足上述条件的平面区域地图。

步骤b3，将选择出的平面区域地图确定为与目标车辆在第一时刻时所处目标区域对应的平面区域地图。

通过步骤b1至步骤b3，最终实现了步骤601中如何在已构建的目标场所地图库中选择与目标车辆在第一时刻时所处目标区域对应的平面区域地图。

步骤602，确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于平面区域地图坐标系的车辆-平面先验位姿信息，平面区域地图坐标系为上述平面区域地图应用的坐标系。

如上描述，每一平面区域地图拥有对应的独立坐标系，每一平面区域地图的Z轴与平面区域地图对应的平面垂直，且每一平面区域地图对应的平面区域地图坐标系相对于全局坐标系的相对位姿信息已知。基于此，步骤602中确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于平面区域地图坐标系的车辆-平面先验位姿信息可包括：计算预先设置的

的逆与全局先验位姿信息的乘积，/>

为上述平面区域地图坐标系相对于全局坐标系的位姿信息，依据计算出的乘积确定车辆-平面先验位姿信息。在一个例子中，这里，可直接将/>

的逆与全局先验位姿信息的乘积确定为车辆-平面先验位姿信息。即车辆-平面先验位姿信息通过以下公式得到：

表示车辆-平面先验位姿信息，P(i)表示上述选择的与目标车辆在第一时刻时所处目标区域对应的平面区域地图，V(t)表示目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系，/>

表示全局先验位姿信息。

步骤603，依据车辆-平面先验位姿信息确定第一全局目标位姿信息。

在一个例子中，步骤603在依据车辆-平面先验位姿信息确定第一全局目标位姿信息时，可先依据车辆-平面先验位姿信息确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述平面区域地图坐标系的车辆-平面目标位姿信息。之后，再依据预先设置的

与车辆-平面目标位姿信息确定第一全局目标位姿信息。图7作为一个实施例示出了步骤603如何依据车辆-平面先验位姿信息确定第一全局目标位姿信息：

参见图7，图7为本申请实施例提供的步骤603的实现流程图。如图7所示，该流程可包括以下步骤：

步骤701，依据车辆-平面先验位姿信息确定所述目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述平面区域地图坐标系的车辆-平面目标位姿信息。

当车辆行驶在平面区域时，观测传感器(比如目标车辆设有的传感器)通过观测平面区域会提取出稳定高质量的平面特征数据(比如为车位框位置信息、方向标志信息、立柱信息、车道线信息等，也称2D特征，这里记为第一平面特征数据)，使用目前常用的2D定位算法并借助第一平面特征数据和车辆-平面先验位姿信息可以确定车辆-平面目标位姿信息。图8举例示出如何使用目前常用的2D定位算法并借助第一平面特征数据可以确定车辆-平面目标位姿信息，这里暂不赘述。

步骤702，依据车辆-平面目标位姿信息和预先设置的

确定第一全局目标位姿信息；/>

为平面区域地图坐标系相对于全局坐标系的位姿信息。

作为一个实施例，步骤702中，依据车辆-平面目标位姿信息和预先设置的

确定第一全局目标位姿信息包括：

步骤c1，计算预先设置的

与车辆-平面目标位姿信息的乘积。

步骤c2，依据预先设置的

与车辆-平面目标位姿信息的乘积确定第一全局目标位姿信息。

在一个例子中，可直接将预先设置的

与车辆-平面目标位姿信息的乘积确定为第一全局目标位姿信息。即第一全局目标位姿信息可通过下述公式3表示：

其中，

表示第一全局目标位姿信息，/>

表示车辆-平面目标位姿信息。

至此，完成图7所示流程。

通过图7所示流程实现了如何依据车辆-平面先验位姿信息确定第一全局目标位姿信息。

下面对步骤701描述的如何使用目前常用的2D定位算法并借助第一平面特征数据和车辆-平面先验位姿信息确定车辆-平面目标位姿信息进行描述：

参见图8，图8为本申请实施例提供的步骤701的实现流程图。在描述图8所示流程之前，先对2D定位算法进行简单描述。所谓2D定位算法，其是利用观测传感器的感测数据(比如上述的第一平面特征数据)和参考地图(比如上述的平面区域地图)进行匹配得到相对于全局坐标系(也称绝对坐标系)的相对位姿信息。基于此，如图8所示，该流程可包括以下步骤：

步骤801，获取已采集的目标车辆在第一时刻时所处目标区域中的第一平面特征数据。

这里的第一平面特征数据如上描述，这里不再赘述。

需要说明的是，在一些特殊情况，也有可能无法正常获取到第一平面特征数据，在此前提下，可直接将车辆-平面先验位姿信息确定为车辆-平面目标位姿信息。

步骤802，依据车辆-平面先验位姿信息确定第一平面特征数据从第一车辆坐标系映射至平面区域地图坐标系后得到的第二平面特征数据。

在一个例子中，可结合车辆-平面先验位姿信息确定第一车辆坐标系与平面区域地图坐标系的映射关系，基于该映射关系确定第一平面特征数据从第一车辆坐标系映射至平面区域地图坐标系后得到的第二平面特征数据。

步骤803，比较第二平面特征数据与平面区域地图中的第三平面特征数据是否匹配，如果是，将当前的车辆-平面先验位姿信息确定为车辆-平面目标位姿信息；如果否，按照设定调整策略调整车辆-平面先验位姿信息，并返回依据车辆-平面先验位姿信息确定第一平面特征数据从第一车辆坐标系映射至平面区域地图坐标系后得到的第二平面特征数据的步骤。

需要说明的是，按照设定调整策略调整车辆-平面先验位姿信息也是有次数限制的，如果调整次数达到设定阈值，此时第二平面特征数据与平面区域地图中的第三平面特征数据还是不匹配，则可直接返回上述步骤101，重新执行整个流程。

至此，完成图8所示流程。通过图8所示流程实现了如何使用目前常用的2D定位算法并借助第一平面特征数据和车辆-平面先验位姿信息确定车辆-平面目标位姿信息。

基于图7至图8所示流程可以看出，在本实施例中，当车辆行驶在平面区域，则可自适应采用2D定位算法确定目标车辆第一时刻时的第一全局目标位姿信息。再结合图5所示流程可以看出，在本实施例中，当车辆行驶在非平面区域，自适应使用3D里程计算法递推出目标车辆在第一时刻时的第一全局目标位姿信息。实现了结合地图并依据目标车辆当前行驶的目标区域的区域类型自适应选择2D定位算法还是3D里程计算法来对目标车辆进行全局定位。

以上对本申请提供的方法进行了描述，下面对本申请提供的装置进行描述：

参见图9，图9为本申请实施例提供的装置结构图。如图9所示，该装置可包括：

先验位姿单元，用于确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息；

区域类型单元，用于依据所述全局先验位姿信息确定目标车辆在第一时刻时所处目标区域的目标区域类型，所述目标区域类型为平面区域或非平面区域；

目标位姿单元，用于依据所述全局先验位姿信息和所述目标区域类型确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述全局坐标系的第一全局目标位姿信息。

作为一个实施例，先验位姿单元确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息，可包括：

接收外部输入指令；所述外部输入指令携带先验位姿信息；

将所述外部输入指令携带的所述先验位姿信息确定为所述全局先验位姿信息。

作为另一个实施例，先验位姿单元确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息，包括：

获取已确定的所述目标车辆在第二时刻时所应用的第二车辆坐标系相对于所述全局坐标系的第二全局目标位姿信息；所述第二时刻为第一时刻的上一时刻；

确定所述目标车辆在第一时刻时相对于第二时刻的相对运动位姿信息；

依据所述第二全局目标位姿信息和所述相对运动位姿信息确定所述全局先验位姿信息。

在一个例子中，先验位姿单元依据第二全局目标位姿信息和相对运动位姿信息确定全局先验位姿信息，包括：

计算所述第二全局目标位姿信息和所述相对运动位姿信息的乘积；

依据所述乘积确定所述全局先验位姿信息。

作为一个实施例，区域类型单元依据全局先验位姿信息确定目标车辆在第一时刻时所处目标区域的目标区域类型，包括：

在已构建的目标场所地图库中选择与所述全局先验位姿信息匹配的目标地图；

在目标地图中确定与所述全局先验位姿信息中位置信息对应的目标位置；

获取所述目标地图中预先设置的所述目标位置所属区域的区域类型，将获取的区域类型确定为所述目标区域类型。

在一个例子中，区域类型单元在已构建的地图库中选择与所述全局先验位姿信息匹配的目标地图，包括：

在已构建的目标场所地图库中选择满足以下条件的水平投影地图：对应的高度为H；其中，所述H为所述全局先验位姿信息中位置信息所包括的高度分量；所述水平投影地图用于指示目标场所中平均高度为H的区域以及与该区域相连的斜坡的垂直投影区域；

将所述水平投影地图确定为所述目标地图。

基于将水平投影地图确定为目标地图的描述，则在一个例子中，区域类型单元在目标地图中确定与全局先验位姿信息中位置信息对应的目标位置包括：

在所述水平投影地图中查找到与所述全局先验位姿信息中位置信息所包括的水平分量、垂直分量对应的位置；

将在所述水平投影地图中查找到的与所述水平分量、垂直分量对应的位置确定为所述目标位置。

在一个例子中，目标位姿单元依据全局先验位姿信息和目标区域类型确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述全局坐标系的第一全局目标位姿信息，包括：

当所述目标区域类型为非平面区域时，将所述全局先验位姿信息确定为所述第一全局目标位姿信息；

当所述目标区域类型为平面区域时，根据预先设置的所述目标车辆在第一时刻时所处目标区域的区域信息确定所述第一全局目标位姿信息。

作为一个实施例，目标位姿单元根据预先设置的所述目标车辆在第一时刻时所处目标区域的区域信息确定所述第一全局目标位姿信息包括：

在已构建的目标场所地图库中选择与所述目标车辆在第一时刻时所处的目标区域对应的平面区域地图；所述平面区域地图用于指示平面区域及平面区域特征；

确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于平面区域地图坐标系的车辆-平面先验位姿信息，所述平面区域地图坐标系为所述平面区域地图应用的坐标系；

依据所述车辆-平面先验位姿信息确定所述第一全局目标位姿信息。

在一个例子中，目标位姿单元确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于平面区域地图坐标系的车辆-平面先验位姿信息包括：

计算预先设置的

的逆与所述全局先验位姿信息的乘积，所述/>

为所述平面区域地图坐标系相对于所述全局坐标系的位姿信息；

依据所述乘积确定所述车辆-平面先验位姿信息。

作为一个实施例，目标位姿单元依据车辆-平面先验位姿信息确定第一全局目标位姿信息包括：

依据车辆-平面先验位姿信息确定所述目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述平面区域地图坐标系的车辆-平面目标位姿信息；

依据所述车辆-平面目标位姿信息和预先设置的

确定第一全局目标位姿信息；所述/>

为所述平面区域地图坐标系相对于所述全局坐标系的位姿信息。

在一个例子中，目标位姿单元依据所述车辆-平面目标位姿信息和预先设置的

确定第一全局目标位姿信息包括：

计算预先设置的

与所述车辆-平面目标位姿信息的乘积；

依据所述乘积确定所述第一全局目标位姿信息。

作为一个实施例，目标位姿单元依据车辆-平面先验位姿信息确定所述目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述平面区域地图坐标系的车辆-平面目标位姿信息包括：

获取已采集的所述目标车辆在第一时刻时所处目标区域中的第一平面特征数据；所述第一平面特征数据至少包括：车位框位置信息、方向标志信息、车道线信息；

依据所述车辆-平面先验位姿信息确定所述第一平面特征数据从所述第一车辆坐标系映射至所述平面区域地图坐标系后得到的第二平面特征数据；

比较所述第二平面特征数据与所述平面区域地图中的第三平面特征数据是否匹配，如果是，将车辆-平面先验位姿信息确定为所述车辆-平面目标位姿信息；如果否，按照设定调整策略调整所述车辆-平面先验位姿信息，并返回依据所述车辆-平面先验位姿信息确定所述第一平面特征数据从所述第一车辆坐标系映射至所述平面区域地图坐标系后得到的第二平面特征数据的步骤。

作为一个实施例，所述目标场所地图库是针对目标场所设置的地图库，所述目标场所为地下停车场，所述目标场所地图库包括：所述地下停车场中每一层的水平投影地图和平面区域地图；其中，每一层的水平投影地图用于指示该层停车场区域以及相连的斜坡的垂直投影区域；每一层的水平投影地图对应的高度为该层停车场区域的平均高度值；每一层的平面区域地图用于指示该层停车场区域中的平面区域及平面区域特征。

至此，完成图9所示装置的结构描述。

对应地，本申请还提供了图9所示装置的硬件结构。参见图10，该硬件结构可包括：处理器和机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令；所述处理器用于执行机器可执行指令，以实现本申请上述示例公开的方法。

基于与上述方法同样的申请构思，本申请实施例还提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质上存储有若干计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，能够实现本申请上述示例公开的方法。

示例性的，上述机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(Radom Access Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机处理器或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可以由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

而且，这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或者其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种定位方法，其特征在于，该方法包括：

确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息；

依据所述全局先验位姿信息确定目标车辆在第一时刻时所处目标区域的目标区域类型，所述目标区域类型为平面区域或非平面区域；

依据所述全局先验位姿信息和所述目标区域类型确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述全局坐标系的第一全局目标位姿信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息，包括：

接收外部输入指令；所述外部输入指令携带先验位姿信息；

将所述外部输入指令携带的所述先验位姿信息确定为所述全局先验位姿信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息，包括：

获取已确定的所述目标车辆在第二时刻时所应用的第二车辆坐标系相对于所述全局坐标系的第二全局目标位姿信息；所述第二时刻为第一时刻的上一时刻；

确定所述目标车辆在第一时刻时相对于第二时刻的相对运动位姿信息；

依据所述第二全局目标位姿信息和所述相对运动位姿信息确定所述全局先验位姿信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述依据第二全局目标位姿信息和相对运动位姿信息确定全局先验位姿信息，包括：

计算所述第二全局目标位姿信息和所述相对运动位姿信息的乘积；

依据所述乘积确定所述全局先验位姿信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据全局先验位姿信息确定目标车辆在第一时刻时所处目标区域的目标区域类型，包括：

在已构建的目标场所地图库中选择与所述全局先验位姿信息匹配的目标地图；

在目标地图中确定与所述全局先验位姿信息中位置信息对应的目标位置；

获取所述目标地图中预先设置的所述目标位置所属区域的区域类型，将获取的区域类型确定为所述目标区域类型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在已构建的地图库中选择与所述全局先验位姿信息匹配的目标地图，包括：

在已构建的目标场所地图库中选择满足以下条件的水平投影地图：对应的高度为H；其中，所述H为所述全局先验位姿信息中位置信息所包括的高度分量；所述水平投影地图用于指示目标场所中平均高度为H的区域以及与该区域相连的斜坡的垂直投影区域；

将所述水平投影地图确定为所述目标地图。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在目标地图中确定与全局先验位姿信息中位置信息对应的目标位置包括：

在所述水平投影地图中查找到与所述全局先验位姿信息中位置信息所包括的水平分量、垂直分量对应的位置；

将在所述水平投影地图中查找到的与所述水平分量、垂直分量对应的位置确定为所述目标位置。

8.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述依据全局先验位姿信息和目标区域类型确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述全局坐标系的第一全局目标位姿信息，包括：

当所述目标区域类型为非平面区域时，将所述全局先验位姿信息确定为所述第一全局目标位姿信息；

当所述目标区域类型为平面区域时，根据预先设置的所述目标车辆在第一时刻时所处目标区域的区域信息确定所述第一全局目标位姿信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据预先设置的所述目标车辆在第一时刻时所处目标区域的区域信息确定所述第一全局目标位姿信息包括：

在已构建的目标场所地图库中选择与所述目标车辆在第一时刻时所处的目标区域对应的平面区域地图；所述平面区域地图用于指示平面区域及平面区域特征；

确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于平面区域地图坐标系的车辆-平面先验位姿信息，所述平面区域地图坐标系为所述平面区域地图应用的坐标系；

依据所述车辆-平面先验位姿信息确定所述第一全局目标位姿信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于平面区域地图坐标系的车辆-平面先验位姿信息包括：

计算预先设置的的逆与所述全局先验位姿信息的乘积，所述为所述平面区域地图坐标系相对于所述全局坐标系的位姿信息；

依据所述乘积确定所述车辆-平面先验位姿信息。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述依据车辆-平面先验位姿信息确定第一全局目标位姿信息包括：

依据车辆-平面先验位姿信息确定所述目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述平面区域地图坐标系的车辆-平面目标位姿信息；

依据所述车辆-平面目标位姿信息和预先设置的确定第一全局目标位姿信息；所述为所述平面区域地图坐标系相对于所述全局坐标系的位姿信息。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述依据所述车辆-平面目标位姿信息和预先设置的确定第一全局目标位姿信息包括：

计算预先设置的与所述车辆-平面目标位姿信息的乘积；

依据所述乘积确定所述第一全局目标位姿信息。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述依据车辆-平面先验位姿信息确定所述目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述平面区域地图坐标系的车辆-平面目标位姿信息包括：

获取已采集的所述目标车辆在第一时刻时所处目标区域中的第一平面特征数据；所述第一平面特征数据至少包括：车位框位置信息、方向标志信息、车道线信息；

依据所述车辆-平面先验位姿信息确定所述第一平面特征数据从所述第一车辆坐标系映射至所述平面区域地图坐标系后得到的第二平面特征数据；

比较所述第二平面特征数据与所述平面区域地图中的第三平面特征数据是否匹配，如果是，将车辆-平面先验位姿信息确定为所述车辆-平面目标位姿信息；如果否，按照设定调整策略调整所述车辆-平面先验位姿信息，并返回依据所述车辆-平面先验位姿信息确定所述第一平面特征数据从所述第一车辆坐标系映射至所述平面区域地图坐标系后得到的第二平面特征数据的步骤。

14.根据权利要求5或6或9所述的方法，其特征在于，所述目标场所地图库是针对目标场所设置的地图库，所述目标场所为地下停车场，所述目标场所地图库包括：所述地下停车场中每一层的水平投影地图和平面区域地图；其中，每一层的水平投影地图用于指示该层停车场区域以及相连的斜坡的垂直投影区域；每一层的水平投影地图对应的高度为该层停车场区域的平均高度值；每一层的平面区域地图用于指示该层停车场区域中的平面区域及平面区域特征。

15.一种定位装置，其特征在于，该装置包括：

先验位姿单元，用于确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于预设的全局坐标系的全局先验位姿信息；

区域类型单元，用于依据所述全局先验位姿信息确定目标车辆在第一时刻时所处目标区域的目标区域类型，所述目标区域类型为平面区域或非平面区域；

目标位姿单元，用于依据所述全局先验位姿信息和所述目标区域类型确定目标车辆在第一时刻时所应用的第一车辆坐标系相对于所述全局坐标系的第一全局目标位姿信息。

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