CN114440864A - 一种汽车定位的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种汽车定位的方法及装置,方法包括:获取待定位车辆的全球定位系统GPS定位协方差;当GPS定位协方差小于等于预设定位协方差阈值时,获取待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息;根据待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,确定周边车辆的第一定位推算结果;根据第一定位推算结果,确定待定位车辆的第二定位推算结果。采用本申请实施例,可以在GPS失效或车辆传感器出现故障的情况下,利用周边车辆的车辆信息计算待定位车辆的全局定位信息,提高在特殊场景中汽车定位结果的准确性,提升汽车定位系统的鲁棒性。
Description
技术领域
本申请涉及自动驾驶技术领域,尤其涉及一种汽车的定位方法及装置。
背景技术
自动驾驶技术在车联网技术和人工智能技术的支持下,能够提高出行效率,并在一定程度上减少能源消耗、提升安全性,已成为一项完整、安全和有效的前沿科技。汽车定位技术是自动驾驶功能的重要基础和关键技术,定位的丢失会导致无人驾驶汽车无法正常运行,可能酿成重大事故。
目前,针对自动驾驶的定位问题,一般采用全球定位系统(Global PositioningSystem,简称GPS)和惯性测量单元(Inertial Measuring Unit,简称IMU)的组合定位来得到较高精度的定位结果,有时也会通过基于激光和视觉的即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,简称SLAM)技术来对IMU进行约束,从而实现对汽车位置的修正。
然而,上述方法受外界环境影响较大,尤其在一些特殊场景中,如隧道中GPS失效且视觉及激光特征减少,IMU失去大部分约束,从而导致定位结果产生偏差,难以实现车辆的全局定位。
发明内容
本申请实施例提供一种汽车定位的方法及装置,可以在GPS失效或待定位车辆的车辆传感器出现故障的情况下,利用周边车辆的车辆信息计算待定位车辆的全局定位信息,提高在特殊场景中汽车定位结果的准确性,提升汽车定位系统的鲁棒性。
第一方面,本申请实施例提供了一种汽车定位的方法,包括:
获取待定位车辆的全球定位系统GPS定位协方差;当GPS定位协方差小于等于预设定位协方差阈值时,获取待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,周边车辆为与待定位车辆距离小于预设距离阈值的车辆,车辆信息包括距离信息和车速信息;根据待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,确定周边车辆的第一定位推算结果;根据第一定位推算结果,确定待定位车辆的第二定位推算结果。
应理解,待定位车辆可以是在隧道、小区和地下停车场等环境中GPS失效,需要进行定位的车辆,也可以是车辆传感器出现故障,因此无法通过获取周边环境信息进行定位的车辆,出现故障的车辆传感器可以是激光雷达、超声波雷达等车辆传感器。获取周边车辆的车辆信息的设备可以是车载摄像头、毫米波雷达传感器和车辆无线通信技术(vehicleto everything,简称V2X)广播通信器等设备。确定定位推算结果的设备可以是车载终端,也可以是服务器或者云端等设备。
上述方法可以在GPS失效或车辆传感器出现故障、无法进行车辆定位时,通过获取周边车辆的信息计算出待定位车辆的定位信息,可以有效降低车辆因为定位丢失而引发安全事故的可能性,提高汽车定位结果的准确性。
在一个可选的实现方式中,周边车辆的车辆信息还包括周边车辆的标识信息、周边车辆的朝向信息,以及周边车辆和待定位车辆之间的角度差信息,朝向信息包括周边车辆的横摆角信息、周边车辆的俯仰角信息和周边车辆的横滚角信息;距离信息包括周边车辆与待定位车辆之间的横向距离信息,以及周边车辆与待定位车辆之间的纵向距离信息;车速信息包括周边车辆的车速信息和周边车辆的横摆角速度信息。
在一个可选的实现方式中,根据待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,确定周边车辆的第一定位推算结果,包括:根据周边车辆的车辆信息,建立车辆追踪表;根据车辆追踪表和待定位车辆的初始定位信息,通过初始定位推算算法得到周边车辆的初始定位信息;根据周边车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,通过第一定位推算算法得到第一定位推算结果。
在一个可选的实现方式中,周边车辆的初始定位信息包括第一初始定位坐标(xi_t0,yi_t0,zi_t0,yawi_t0,pitchi_t0,rolli_t0),待定位车辆的初始定位信息包括第二初始定位坐标(xt0,yt0,zt0,yawt0,pitcht0,rollt0),初始定位推算算法包括:
xi_t0=xt0+lxi_t0;
yi_t0=yt0+lyi_t0;
zi_t0=zt0;
yawi_t0=yawt0+lyawi_t0;
pitchi_t0=pitcht0;
rolli_t0=rollt0;
其中,xi_t0、yi_t0、zi_t0、yawi_t0、pitchi_t0和rolli_t0分别表示序号为i的周边车辆在初始时刻t0在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xt0、yt0、zt0、yawt0、pitcht0和rollt0分别表示待定位车辆在初始时刻t0在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,lxi_t0和lyi_t0分别表示序号为i的周边车辆与待定位车辆在初始时刻t0的横向距离信息和纵向距离信息,lyawi_t0表示序号为i的周边车辆与待定位车辆在初始时刻t0的角度差信息。
在一个可选的实现方式中,第一定位推算结果包括第一定位推算坐标(xi_t,yi_t,zi_t,yawi_t,pitchi_t,rolli_t),第一定位推算算法包括:
yawi_t=yawi_t-Δt+yawratei_t*Δt;
pitchi_t=pitchi_t-Δt;
rolli_t=rolli_t-Δt;
xi_t=xi_t-Δt+vi_t*cos yawi_t*Δt;
yi_t=yi_t-Δt+vi_t*sin yawi_t*Δt;
zi_t=zi_t-Δt;
其中,xi_t、yi_t、zi_t、yawi_t、pitchi_t和rolli_t分别表示序号为i的周边车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xi_t-Δt、yi_t-Δt、zi_t-Δt、yawi_t-Δt、pitchi_t-Δt和rolli_t-Δt分别表示序号为i的周边车辆在t-Δt时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横滚角信息、俯仰角信息和横滚角信息,yawratei_t表示序号为i的周边车辆在t时刻的横摆角速度信息,Δt为预设时间间隔,vi_t表示序号为i的周边车辆在t时刻的车速信息。
上述方法通过获取周边车辆的车辆信息,推算得到周边车辆的第一定位推算结果,可以实现在GPS失效环境下计算得到周边车辆的定位信息,作为计算待定位车辆定位结果的基础信息,从而提高定位系统的鲁棒性。
在一个可选的实现方式中,根据第一定位推算结果,确定待定位车辆的第二定位推算结果,包括:获取周边车辆与待定位车辆之间的角度差信息、周边车辆与待定位车辆之间的横向距离信息,以及周边车辆与待定位车辆之间的纵向距离信息;结合第一定位推算结果,通过第二定位推算算法,得到第二定位推算结果。
在一个可选的实现方式中,第二定位推算结果包括第二定位推算坐标(xt,yt,zt,yawt,pitcht,rollt),第二定位推算算法包括:
xt=xi_t-lxi_t;
yt=yi_t-lyi_t;
zt=zi_t;
yawt=yawi_t-lyawi_t;
pitcht=pitchi_t;
rollt=rolli_t;
其中,xt、yt、zt、yawt、pitcht和rollt分别表示待定位车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xi_t、yi_t、zi_t、yawi_t、pitchi_t和rolli_t分别表示序号为i的周边车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,lxi_t和lyi_t分别表示序号为i的周边车辆与待定位车辆在t时刻的横向距离信息和纵向距离信息,lyawi_t表示所述序号为i的周边车辆与所述待定位车辆在t时刻的角度差信息。
上述方法,通过获取周边车辆与待定位车辆之间的角度差信息,以及周边车辆与待定位车辆之间的距离信息,通过第二定位推算算法计算得到待定位车辆的定位推算结果,可以实现在汽车运行过程中,基于周边车辆的车辆信息计算待定位车辆的定位信息,有利于减小待定位车辆的定位误差,实现对待定位车辆的全局定位。
在一个可选的实现方式中,在根据待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,确定周边车辆的第一定位推算结果之前,该方法还包括:判断GPS定位协方差是否大于预设定位协方差阈值,若是,则执行根据待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,确定周边车辆的第一定位推算结果。
上述方法,通过判断GPS定位协方差和预设定位协方差阈值的大小关系,在GPS定位协方差大于预设定位协方差阈值时,使能本申请实施例提供的汽车定位方法,从而可以在GPS失效或车辆传感器出现故障,导致定位结果准确性降低的情况下,通过周边车辆的车辆信息来对定位系统进行约束,有效防止因为GPS定位丢失引发的危害,并提高待定位车辆定位结果的准确性。
在一个可选的实现方式中,当周边车辆的数量N大于1时,周边车辆中的N台车辆对应N个第一定位推算结果,根据第一定位推算结果,确定待定位车辆的第二定位推算结果,包括:根据N个第一定位推算结果分别确定待定位车辆对应的N个第二定位推算结果,计算N个第二定位推算结果的定位结果均值,将定位结果均值作为待定位车辆最终的第二定位推算结果。
上述方法,在周边车辆的数量大于1时,计算出待定位车辆相对于每一辆周边车辆的第二定位推算结果,通过取第二定位推算结果平均值的方法,对待定位车辆的定位结果进行进一步处理,降低待定位车辆定位结果的误差,实现对待定位车辆的全局定位。
在一个可选的实现方式中,该方法还包括:获取GPS定位结果和惯性测量单元IMU推算结果;根据GPS定位结果和IMU推算结果,结合第二定位推算结果,通过扩展卡尔曼滤波器(Extended KalmanFilter,简称EKF),确定待定位车辆的最终定位结果。
上述方法通过EKF对GPS定位结果、IMU推算结果和第二定位推算结果进行定位结果融合,可以实现在IMU失去定位约束时,通过周边车辆的车辆信息对IMU进行定位约束,提高定位结果的准确性和定位系统的鲁棒性。
第二方面,本申请实施例提供了一种汽车定位的装置,包括:
定位协方差获取模块,用于获取待定位车辆的全球定位系统GPS定位协方差;车辆信息获取模块,用于当GPS定位协方差小于等于预设定位协方差阈值时,获取待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,周边车辆为与待定位车辆距离小于预设距离阈值的车辆,车辆信息包括距离信息和车速信息;第一定位推算模块,用于根据待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,确定周边车辆的第一定位推算结果;第二定位推算模块,用于根据第一定位推算结果,确定待定位车辆的第二定位推算结果。
应理解,待定位车辆可以是在隧道、小区和地下停车场等环境中GPS失效,需要进行定位的车辆,也可以是车辆传感器出现故障,因此无法通过获取周边环境信息进行定位的车辆。出现故障的车辆传感器可以是激光雷达、超声波雷达等车辆传感器。获取周边车辆的车辆信息的设备可以是车载摄像头、毫米波雷达和车辆无线通信技术(vehicle toeverything,简称V2X)通信模块等设备。确定定位推算结果的设备可以是车载终端,也可以是服务器或者云端等设备。
上述装置可以在GPS失效或车辆传感器出现故障、无法进行车辆定位时,通过获取周边车辆的信息计算出待定位车辆的定位信息,可以有效降低车辆因为定位丢失而引发安全事故的可能性,提高汽车定位结果的准确性。
在一个可选的实现方式中,周边车辆的车辆信息还包括周边车辆的标识信息、周边车辆的朝向信息,以及所述周边车辆和所述待定位车辆之间的角度差信息,朝向信息包括周边车辆的横摆角信息、周边车辆的俯仰角信息和周边车辆的横滚角信息;距离信息包括周边车辆与待定位车辆之间的横向距离信息,以及周边车辆与待定位车辆之间的纵向距离信息;车速信息包括周边车辆的车速信息和周边车辆的横摆角速度信息。
在一个可选的实现方式中,第一定位推算模块包括:车辆追踪表建立单元,用于根据周边车辆的车辆信息,建立车辆追踪表;初始定位计算单元,用于根据车辆追踪表和待定位车辆的初始定位信息,通过初始定位推算算法得到周边车辆的初始定位信息;第一定位推算单元,用于根据周边车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,通过第一定位推算算法得到第一定位推算结果。
在一个可选的实现方式中,周边车辆的初始定位信息包括第一初始定位坐标(xi_t0,yi_t0,zi_t0,yawi_t0,pitchi_t0,rolli_t0),待定位车辆的初始定位信息包括第二初始定位坐标(xt0,yt0,zt0,yawt0,pitcht0,rollt0),初始定位推算算法包括:
xi_t0=xt0+lxi_t0;
yi_t0=yt0+lyi_t0;
zi_t0=zt0;
yawi_t0=yawt0+lyawi_t0;
pitchi_t0=pitcht0;
rolli_t0=rollt0;
其中,xi_t0、yi_t0、zi_t0、yawi_t0、pitchi_t0和rolli_t0分别表示序号为i的周边车辆在初始时刻t0在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xt0、yt0、zt0、yawt0、pitcht0和rollt0分别表示待定位车辆在初始时刻t0在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,lxi_t0和lyi_t0分别表示序号为i的周边车辆与待定位车辆在初始时刻t0的横向距离信息和纵向距离信息,lyawi_t0表示所述序号为i的周边车辆与所述待定位车辆在初始时刻t0的角度差信息。
在一个可选的实现方式中,第一定位推算结果包括第一定位推算坐标(xi_t,yi_t,zi_t,yawi_t,pitchi_t,rolli_t),第一定位推算算法包括:
yawi_t=yawi_t-Δt+yawratei_t*Δt;
pitchi_t=pitchi_t-Δt;
rolli_t=rolli_t-Δt;
xi_t=xi_t-Δt+vi_t*cos yawi_t*Δt;
yi_t=i_t-Δt+vi_t*sin yawi_t*Δt;
zi_t=zi_t-Δt;
其中,xi_t、yi_t、zi_t、yawi_t、pitchi_t和rolli_t分别表示序号为i的周边车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xi_t-Δt、yi_t-Δt、zi_t-Δt、yawi_t-Δt、pitchi_t-Δt和rolli_t-Δt分别表示序号为i的周边车辆在t-Δt时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横滚角信息、俯仰角信息和横滚角信息,yawratei_t表示序号为i的周边车辆在t时刻的横摆角速度信息,Δt为预设时间间隔,vi_t表示序号为i的周边车辆在t时刻的车速信息。
上述装置通过获取周边车辆的车辆信息,推算得到周边车辆的第一定位推算结果,可以实现在GPS失效环境下计算得到周边车辆的定位信息,作为计算待定位车辆定位结果的基础信息,从而提高定位系统的鲁棒性。
在一个可选的实现方式中,第二定位推算模块包括:信息获取单元,用于获取周边车辆与待定位车辆之间的角度差信息、周边车辆与待定位车辆之间的横向距离信息,以及周边车辆与待定位车辆之间的纵向距离信息;第二定位推算单元,用于结合第一定位推算结果,通过第二定位推算算法,得到第二定位推算结果。
在一个可选的实现方式中,第二定位推算结果包括第二定位推算坐标(xt,yt,zt,yawt,pitcht,rollt),第二定位推算算法包括:
xt=xi_t-lxi_t;
yt=yi_t-lyi_t;
zt=zi_t;
yawt=yawi_t-lyawi_t;
pitcht=pitchi_t;
rollt=rolli_t;
其中,xt、yt、zt、yawt、pitcht和rollt分别表示待定位车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xi_t、yi_t、zi_t、yawi_t、pitchi_t和rolli_t分别表示序号为i的周边车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,lxi_t和lyi_t分别表示序号为i的周边车辆与待定位车辆在t时刻的横向距离信息和纵向距离信息,lyawi_t表示所述序号为i的周边车辆与所述待定位车辆在t时刻的角度差信息。
上述装置,通过获取周边车辆与待定位车辆之间的角度差信息,以及周边车辆与待定位车辆之间的距离信息,通过第二定位推算算法计算得到待定位车辆的定位推算结果,可以实现在汽车运行过程中,基于周边车辆的车辆信息计算待定位车辆的定位信息,有利于减小待定位车辆的定位误差,实现对待定位车辆的全局定位。
在一个可选的实现方式中,第一定位推算模块还包括:定位协方差判断单元,用于判断GPS定位协方差是否大于预设定位协方差阈值,若是,则执行根据所述待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,确定周边车辆的第一定位推算结果。
上述装置,通过判断GPS定位协方差和预设定位协方差阈值的大小关系,在GPS定位协方差大于预设定位协方差阈值时,使能本申请实施例提供的汽车定位方法,从而可以在GPS失效或车辆传感器出现故障,导致定位结果准确性降低的情况下,通过周边车辆的车辆信息来对定位系统进行约束,有效防止因为GPS定位丢失引发的危害,并提高待定位车辆定位结果的准确性。
在一个可选的实现方式中,当周边车辆的数量N大于1时,周边车辆中的N台车辆对应N个第一定位推算结果,第二定位推算模块包括:定位结果均值计算单元,用于根据N个第一定位推算结果分别确定待定位车辆对应的N个第二定位推算结果,计算N个第二定位推算结果的定位结果均值,将定位结果均值作为待定位车辆最终的第二定位推算结果。
上述装置,在周边车辆的数量大于1时,计算出待定位车辆相对于每一辆周边车辆的第二定位推算结果,通过取第二定位推算结果平均值的方法,对待定位车辆的定位结果进行进一步处理,降低待定位车辆定位结果的误差,实现对待定位车辆的全局定位。
在一个可选的实现方式中,该装置还包括:定位结果获取模块,用于获取GPS定位结果和惯性测量单元IMU推算结果;定位结果融合模块,用于根据GPS定位结果和IMU推算结果,结合第二定位推算结果,通过扩展卡尔曼滤波器,确定待定位车辆的最终定位结果。
上述装置通过EKF对GPS定位结果、IMU推算结果和第二定位推算结果进行定位结果融合,可以实现在IMU失去定位约束时,通过周边车辆的车辆信息对IMU进行定位约束,提高定位结果的准确性和定位系统的鲁棒性。
第三方面,本申请实施例提供了一种汽车定位的装置,包括存储器和处理器,存储器用于存储计算机程序,处理器用于调用计算机程序,以执行第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中所述的方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其特征在于,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序包括程序指令,当程序指令被处理器执行时,执行第一方面或第一方面任意一种可能的实现方式中所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例提供的一种汽车定位的方法的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的一种汽车定位的方法的场景示意图;
图3是本申请实施例提供的一种确定第一定位推算结果的流程示意图;
图4是本申请实施例提供的一种确定第二定位推算结果的流程示意图;
图5是本申请实施例提供的另一种汽车定位的方法的流程示意图;
图6是本申请实施例提供的一种汽车定位的装置的组成示意图;
图7是本申请实施例提供的另一种汽车定位的装置的组成示意图;
图8是本申请实施例提供的一种汽车定位的装置的组成示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
本申请实施例提供的汽车定位方法可以应用在GPS失效或车辆传感器出现故障等场景,当然,也可以应用在GPS或车辆传感器正常的场景。下面,分别以场景一和场景二对本申请实施例提供的汽车定位的方法进行举例说明。
场景一:
汽车定位技术为自动驾驶的实现提供了重要基础,是自动驾驶技术领域中的一项关键技术,同时在一般的汽车导航系统中,也要基于汽车定位来实现出行路线规划。当前,汽车定位技术大多依赖GPS实现,但是由于GPS信号会受到周围环境的遮挡和反射,因此在特殊场景中,例如隧道、居民小区、地下车库等场景中,GPS信号较弱,从而出现车辆定位效果不佳的问题。
场景二:
汽车定位技术为自动驾驶的实现提供了重要基础,是自动驾驶技术领域中的一项关键技术,同时在一般的汽车导航系统中,也要基于汽车定位来实现出行路线规划。由于GPS存在更新频率较低、容易被遮挡反射等问题,在复杂场景下单一GPS难以实现对车辆的精确定位,因此可以通过其他车辆传感器,获取多种道路信息来实现对汽车的定位。然而,在汽车行驶过程中,当车辆传感器出现突发性故障时,无法对定位结果进行定位约束,影响定位结果的准确性,例如激光雷达传感器出现故障时,无法对车辆与周围障碍物之间的距离进行测量,导致汽车定位结果受到影响。
在场景一或场景二中,待定位车辆可以通过获取待定位车辆的全球定位系统GPS定位协方差;当GPS定位协方差小于等于预设定位协方差阈值时,获取待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,周边车辆为与待定位车辆距离小于预设距离阈值的车辆,车辆信息包括距离信息和车速信息;根据待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,确定周边车辆的第一定位推算结果;根据第一定位推算结果,确定待定位车辆的第二定位推算结果。获取GPS定位结果和IMU推算结果;根据GPS定位结果和IMU推算结果,结合第二定位推算结果,通过EKF进行定位融合,确定待定位车辆的最终定位结果。
可见,本申请实施例提供的汽车定位的方法,可以在GPS正常时,获取待定位车辆的初始定位信息,然后在GPS失效或信号不佳,和/或待定位车辆传感器出现故障的情况下,通过获取周边车辆的车辆信息,结合待定位车辆的初始定位信息,计算得到待定位车辆的全局定位信息,有效提高汽车定位结果的准确性和汽车定位系统的鲁棒性。
下面详细描述本申请实施例涉及的方法。
需要说明的是,下述实施例一、实施例二可以应用于上述场景一和场景二中。
实施例一:
参见图1,图1是本申请实施例提供的一种汽车定位的方法的流程示意图。如图1所示,该汽车定位的方法包括如下步骤:
S101,获取待定位车辆的全球定位系统GPS定位协方差。
其中,待定位车辆可以是在隧道、小区和地下停车场等环境中GPS失效,需要进行定位的车辆;也可以是车辆传感器出现故障,因此无法通过获取周边环境信息进行定位的车辆,出现故障的车辆传感器可以是激光雷达、超声波雷达等车辆传感器。
应理解,GPS定位协方差可用于表示车辆定位系统所输出的定位结果的准确性,GPS定位协方差越小,表示定位结果准确性越高,反之GPS定位协方差越大,表示车辆定位系统所输出的定位结果准确性越低。
S102,当GPS定位协方差小于等于预设定位协方差阈值时,获取待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息。
应理解,获取待定位车辆初始定位信息的设备可以是车载GPS接收机和惯性测量单元IMU传感器等设备。获取周边车辆的车辆信息的设备可以是车载摄像头、毫米波雷达和V2X广播通信器等设备,其中,车载摄像头可以是单目摄像头、双目摄像头、三目摄像头和环视摄像头等,本申请实施例不作限定。
周边车辆为与待定位车辆距离小于预设距离阈值的车辆,车辆信息包括距离信息和车速信息。预设距离阈值可以用于表示周边车辆与待定位车辆之间的最大距离,当周边车辆与待定位车辆之间的距离小于预设距离阈值时,待定位车辆可以通过V2X广播通信器等设备获取周边车辆的车辆信息。
周边车辆的车辆信息还包括周边车辆的标识信息、周边车辆的朝向信息,以及周边车辆和待定位车辆之间的角度差信息,朝向信息包括周边车辆在世界坐标系下的横摆角信息、周边车辆的俯仰角信息和周边车辆的横滚角信息;距离信息包括周边车辆与待定位车辆之间的横向距离信息,以及周边车辆与待定位车辆之间的纵向距离信息;车速信息包括周边车辆的车速信息和周边车辆的横摆角速度信息。应理解,周边车辆的标识信息可以是车牌号等唯一标识车辆的信息,本申请实施例不作限定。
S103,根据待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,确定周边车辆的第一定位推算结果。
其中,确定第一定位推算结果的设备可以是车载终端,也可以是服务器或者云端等设备,本申请实施例不作限定。
在步骤S103之前,本申请实施例提供的方法还可以包括,判断GPS定位协方差是否大于预设定位协方差阈值,若是,则执行根据待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,确定周边车辆的第一定位推算结果。
应理解,当GPS定位协方差大于预设定位协方差阈值时,表示此时车辆定位系统输出的定位结果与实际车辆位置不符,则开始执行S103所述的步骤。
参见图2,图2是本申请实施例提供的一种汽车定位的方法的场景示意图。如图2所示,车道上共行驶有四辆汽车,这四辆车均具有唯一标识信息,分别为A、B、C和D,车辆A为待定位车辆,车辆B、C和D与车辆A之间的距离均小于预设距离阈值;此外,这四辆车上均设置有V2X广播通信器,车辆A上还设置有车载摄像头、毫米波雷达传感器、车载GPS接收机和惯性测量单元IMU。在场景一中,由于建筑物遮挡等原因,A、B、C和D的GPS定位暂时丢失,此时,车辆A在GPS定位丢失之前,在步骤S102中获取到本车的初始定位信息和周边车辆B、C和D的车辆信息,当检测到GPS定位协方差大于预设定位协方差阈值时,即GPS定位丢失之后,开始执行S103所述的步骤;在场景二中,由于车辆A的传感器发生故障,车辆A的定位受到影响,此时,车辆A可以在步骤S102中获取到本车的初始定位信息和周边车辆B、C和D的车辆信息,当检测到GPS定位协方差大于预设定位协方差阈值时,即车辆传感器发生故障,定位受到影响之后,开始执行S103所述的步骤。
具体地,参见图3,图3为本申请实施例提供的一种确定第一定位推算结果的流程示意图,如图3所示,S103的步骤包括:
S1031,根据周边车辆的车辆信息,建立车辆追踪表。
其中,车辆追踪表可以包括周边车辆的标识信息、车辆信息的获取时间、初始定位信息、车速信息、朝向信息、与待定位车辆之间的距离信息和第一定位推算结果。
应理解,周边车辆的标识信息可以通过待定位车辆的车载摄像头获取;周边车辆的车速信息和朝向信息可以通过待定位车辆的V2X广播通信器获取;周边车辆与待定位车辆之间的距离信息具体包括横向距离信息和纵向距离信息,可以通过待定位车辆的毫米波雷达、V2X广播通信器和车载摄像头获取,车载摄像头捕获到的图像数据可以判断周边车辆与待定位车辆之间的位置关系,如前、后、左、右等;周边车辆的初始定位信息和第一定位推算结果可以通过待定位车辆的车载终端、服务器或者云端等设备进行计算,本申请实施例不作限定。
S1032,根据车辆追踪表和待定位车辆的初始定位信息,通过初始定位推算算法得到周边车辆的初始定位信息。
在一个可选的实现方式中,周边车辆的初始定位信息可以是第一初始定位坐标(xi_t0,yi_t0,zi_t0,yawi_t0,pitchi_t0,rolli_t0),待定位车辆的初始定位信息可以是第二初始定位坐标(xt0,yt0,zt0,yawt0,pitcht0,rollt0),初始定位推算算法为:
xi_t0=xt0+lxi_t0;
yi_t0=yt0+lyi_t0;
zi_t0=zt0;
yawi_t0=yawt0+lyawi_t0;
pitchi_t0=pitcht0;
rolli_t0=rollt0;
其中,xi_t0、yi_t0、zi_t0、yawi_t0、pitchi_t0和rolli_t0分别表示序号为i的周边车辆在初始时刻t0在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xt0、yt0、zt0、yawt0、pitcht0和rollt0分别表示待定位车辆在初始时刻t0在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,lxi_t0和lyi_t0分别表示序号为i的周边车辆与待定位车辆在初始时刻t0的横向距离信息和纵向距离信息,lyawi_t0表示序号为i的周边车辆与待定位车辆在初始时刻t0的角度差信息。
具体的,上述x、y、z可以是世界坐标系中的三维直角坐标,该直角坐标所在的大地直角坐标可以是以某一特定位置作为固定原点,比如待定位车辆开始执行步骤S103时所在的位置,以正北方向为x坐标轴方向,以正东方向为y坐标轴方向,以垂直向上方向为z坐标轴方向;上述x、y、z也可以表示车辆所在位置的纬度、经度和海拔高度。yaw为车辆车头围绕z坐标轴旋转的角度,pitch用于表示车辆车头与大地水平面之间的夹角,即车辆围绕y坐标轴旋转的角度,roll为车辆围绕x坐标轴旋转的角度。
S1033,根据周边车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,通过第一定位推算算法得到第一定位推算结果。
在一个可选的实现方式中,第一定位推算结果包括第一定位推算坐标(xi_t,yi_t,zi_t,yawi_t,pitchi_t,rolli_t),第一定位推算算法包括:
yawi_t=yawi_t-Δt+yawratei_t*Δt;
pitchi_t=pitchi_t-Δt;
rolli_t=rolli_t-Δt;
xi_t=xi_t-Δt+vi_t*cos yawi_t*Δt;
yi_t=yi_t-Δt+vi_t*sin yawi_t*Δt;
zi_t=zi_t-Δt;
其中,xi_t、yi_t、zi_t、yawi_t、pitchi_t和rolli_t分别表示序号为i的周边车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xi_t-Δt、yi_t-Δt、zi_t-Δt、yawi_t-Δt、pitchi_t-Δt和rolli_t-Δt分别表示序号为i的周边车辆在t-Δt时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横滚角信息、俯仰角信息和横滚角信息,yawratei_t表示序号为i的周边车辆在t时刻的横摆角速度信息,Δt为预设时间间隔,vi_t表示序号为i的周边车辆在t时刻的车速信息。
应理解,周边车辆的横摆角速度信息和车速信息可以通过V2X广播通信器获取。
步骤S1031-步骤S1033,可以在获取到待定位车辆的初始定位信息的基础上,通过利用周边车辆的车辆信息,结合初始定位推算算法和第一定位推算算法,计算得到周边车辆的第一定位推算结果,作为计算待定位车辆定位结果的基础信息,可以解决在周边车辆GPS丢失的情况下,无法进行车辆定位的问题,进而提升定位系统的鲁棒性。
S104,根据第一定位推算结果,确定待定位车辆的第二定位推算结果。
具体地,参见图4,图4为本申请实施例提供的一种确定第二定位推算结果的流程示意图,如图4所示,S104的步骤包括:
S1041,获取周边车辆与待定位车辆之间的角度差信息、周边车辆与待定位车辆之间的横向距离信息,以及周边车辆与待定位车辆之间的纵向距离信息。
应理解,周边车辆与待定位车辆之间的角度差信息可以通过待定位车辆的毫米波雷达获取;周边车辆与待定位车辆之间的横向距离信息,以及周边车辆与待定位车辆之间的纵向距离信息可以通过待定位车辆的毫米波雷达和车载摄像机获取,其中,毫米波雷达用于测量周边车辆与待定位车辆之间的距离,车载摄像机用于捕获周边车辆与待定位车辆之间的位置关系。
S1042,结合第一定位推算结果,通过第二定位推算算法,得到第二定位推算结果。
在一个可选的实现方式中,第二定位推算结果包括第二定位推算坐标(xt,yt,zt,yawt,pitcht,rollt),第二定位推算算法包括:
xt=xi_t-lxi_t;
yt=yi_t-lyi_t;
zt=zi_t;
yawt=yawi_t-lyawi_t;
pitcht=pitchi_t;
rollt=rolli_t;
其中,xt、yt、zt、yawt、pitcht和rollt分别表示待定位车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xi_t、yi_t、zi_t、yawi_t、pitchi_t和rolli_t分别表示序号为i的周边车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,lxi_t和lyi_t分别表示序号为i的周边车辆与待定位车辆在t时刻的横向距离信息和纵向距离信息,lyawi_t表示所述序号为i的周边车辆与所述待定位车辆在t时刻的角度差信息。
应理解,在一个可选的实现方式种,当车辆处于上坡或下坡路段时,可以通过高精度地图获取更新后的z值和车辆俯仰角信息,本申请实施例不作限定。
应理解,在步骤S103中,通过第一定位推算算法,确定了周边车辆的第一定位推算结果,在此第一定位推算结果的基础上,结合周边车辆与待定位车辆之间的距离、位置关系,以及周边车辆与待定位车辆之间的角度差信息,可以通过第二定位推算算法反推出待定位车辆的位置,即第二定位推算结果。其中,周边车辆与待定位车辆之间的位置关系可以确定lxi_t和lyi_t的正负;例如,在x坐标轴方向上,当周边车辆在待定位车辆的正方向时,lxi_t取正数,反之当周边车辆在待定位车辆的负方向时,lxi_t取负数;在y坐标轴方向上,当周边车辆在待定位车辆的正方向时,lyi_t取正数,反之当周边车辆在待定位车辆的负方向时,lyi_t取负数。
进一步地,当周边车辆的数量N大于1时,周边车辆中的N台车辆对应N个第一定位推算结果,在步骤S1042之后,上述方法包括:根据N个第一定位推算结果分别确定待定位车辆对应的N个第二定位推算结果,计算N个第二定位推算结果的定位结果均值,将定位结果均值作为待定位车辆最终的第二定位推算结果。
实施例二:
参见图5,图5是本申请实施例提供的另一种汽车定位的方法的流程示意图。如图5所示,和实施例一相比,步骤S501-步骤S504与实施例一种的步骤S101-S104相同,在步骤S504之后,实施例二所述的方法还包括:
S505,获取GPS定位结果和惯性测量单元IMU推算结果。
S506,根据GPS定位结果和IMU推算结果,结合第二定位推算结果,通过扩展卡尔曼滤波器,确定待定位车辆的最终定位结果。
应理解,根据实施例一所述的方法计算得到的第二定位推算结果,可以作为待定位车辆的定位结果;也可以作为IMU的定位约束,通过扩展卡尔曼滤波器EKF,对GPS定位结果、IMU推算结果和第二定位推算结果进行定位结果融合,得到待定位车辆的最终定位结果。
在一个可选的实现方式中,EKF在经过车辆定位信息初始化后,开始进行定位信息预测和定位信息观测的迭代,最终获得待定位车辆的最终定位结果。其中,定位信息观测可以用于对定位信息预测的结果进行加权修正,得到定位结果的准确性。
下面结合附图介绍本申请实施例涉及的装置。
参见图6,图6是本申请实施例提供的一种汽车定位的装置的组成示意图。如图6所示,本申请实施例提供的汽车定位的装置600可以包括:
定位协方差获取模块601,用于获取待定位车辆的全球定位系统GPS定位协方差;
车辆信息获取模块602,用于当GPS定位协方差小于等于预设定位协方差阈值时,获取待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,周边车辆为与待定位车辆距离小于预设距离阈值的车辆,车辆信息包括距离信息和车速信息;
第一定位推算模块603,用于根据待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,确定周边车辆的第一定位推算结果;
第二定位推算模块604,用于根据第一定位推算结果,确定待定位车辆的第二定位推算结果。
其中,定位协方差获取模块601和车辆信息获取模块602的具体功能实现方式可以参见图1对应的实施例一中的步骤S101-S102,这里不再进行赘述。
进一步地,第一定位推算模块603包括:
定位协方差判断单元6031,用于判断GPS定位协方差是否大于预设定位协方差阈值,若是,则执行实施例一中的步骤S103。
车辆追踪表建立单元6032,用于根据周边车辆的车辆信息,建立车辆追踪表;
初始定位计算单元6033,用于根据车辆追踪表和待定位车辆的初始定位信息,通过初始定位推算算法得到周边车辆的初始定位信息;
第一定位推算单元6034,用于根据周边车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,通过第一定位推算算法得到第一定位推算结果。
其中,第一定位推算模块603的具体功能实现方式可以参见图1对应的实施例一中的步骤S103,这里不再进行赘述。
进一步地,第二定位推算模块604包括:
信息获取单元6041,用于获取周边车辆与待定位车辆之间的角度差信息、周边车辆与待定位车辆之间的横向距离信息,以及周边车辆与待定位车辆之间的纵向距离信息;
第二定位推算单元6042,用于结合第一定位推算结果,通过第二定位推算算法,得到第二定位推算结果;
定位结果均值计算单元6043,用于根据N个第一定位推算结果分别确定待定位车辆对应的N个第二定位推算结果,计算N个第二定位推算结果的定位结果均值,将定位结果均值作为待定位车辆最终的第二定位推算结果。
其中,第二定位推算模块604的具体功能实现方式可以参见图1对应的实施例一中的步骤S104,这里不再进行赘述。
参见图7,图7是本申请实施例提供的另一种汽车定位的装置的组成示意图。如图7所示,与装置600相比,模块701-704与装置600中的模块601-604相同,除此之外,装置700还可以包括:
定位结果获取模块705,用于获取GPS定位结果和惯性测量单元IMU推算结果;
定位结果融合模块706,用于根据所述GPS定位结果和所述IMU推算结果,结合所述第二定位推算结果,通过扩展卡尔曼滤波器,确定所述待定位车辆的最终定位结果。
其中,定位结果获取模块705和定位结果融合模块706的具体功能实现方式可以参见图5对应的实施例二中的步骤S505-S506,这里不再进行赘述。
参见图8,图8是本申请实施例提供的一种汽车定位的装置的组成示意图。图8所示的汽车定位的装置800(该装置800具体可以是一种计算机设备)包括存储器801、处理器802、通信接口803以及总线804。其中,存储器801、处理器802、通信接口803通过总线804实现彼此之间的通信连接。
存储器801可以是只读存储器(Read Only Memory,ROM),静态存储设备,动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)。存储器801可以存储程序,当存储器801中存储的程序被处理器802执行时,处理器802和通信接口803用于执行本申请实施例提供的汽车定位的方法的各个步骤。
处理器802可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit,CPU),微处理器,应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC),图形处理器(graphics processing unit,GPU)或者一个或多个集成电路,用于执行相关程序,以实现本申请实施例的汽车定位的装置中的单元所需执行的功能,或者执行本申请方法实施例的汽车定位的方法。
处理器802还可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,本申请的汽车定位的方法的各个步骤可以通过处理器802中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器802还可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processing,DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器801,处理器802读取存储器801中的信息,结合其硬件完成本申请实施例的汽车定位的装置中包括的单元所需执行的功能,或者执行本申请方法实施例的汽车定位的方法。
通信接口803使用例如但不限于收发器一类的收发装置,来实现装置800与其他设备或通信网络之间的通信。
总线804可包括在装置800各个部件(例如,存储器801、处理器802、通信接口803)之间传送信息的通路。
上述各个功能器件的具体实现可以参见上述实施例中相关描述,本申请实施例不再赘述。
作为本实施例的另一种形式,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,该指令被执行时执行上述方法实施例中的方法。
本领域技术人员可以理解,为了便于说明,图8中仅示出了一个存储器和处理器。在实际的控制器中,可以存在多个处理器和存储器。存储器也可以称为存储介质或者存储设备等,本申请实施例对此不做限制。
应理解,在本申请实施例中,处理器可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit,简称CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessing,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
还应理解,本申请实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或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(Read-Only Memory,简称ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,简称EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,简称EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(RandomAccess Memory,简称RAM),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(Static RAM,简称SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,简称DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,简称SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM,简称DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,简称ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM,简称SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,简称DR RAM)。
需要说明的是,当处理器为通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件时,存储器(存储模块)集成在处理器中。
应注意,本文描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
该总线除包括数据总线之外,还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见,在图中将各种总线都标为总线。
还应理解,本文中涉及的第一、第二、第三、第四以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请的范围。
应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。
在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各种说明性逻辑块(illustrative logical block,简称ILB)和步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法和装置,可以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,所述单元的划分,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接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述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,在本申请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。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (22)
1.一种汽车定位的方法,其特征在于,包括:
获取待定位车辆的全球定位系统GPS定位协方差;
当所述GPS定位协方差小于等于预设定位协方差阈值时,获取所述待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,所述周边车辆为与所述待定位车辆距离小于预设距离阈值的车辆,所述车辆信息包括距离信息和车速信息;
根据所述待定位车辆的初始定位信息和所述周边车辆的车辆信息,确定所述周边车辆的第一定位推算结果;
根据所述第一定位推算结果,确定所述待定位车辆的第二定位推算结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述周边车辆的车辆信息还包括所述周边车辆的标识信息、所述周边车辆的朝向信息,以及所述周边车辆和所述待定位车辆之间的角度差信息,所述朝向信息包括所述周边车辆的横摆角信息、所述周边车辆的俯仰角信息和所述周边车辆的横滚角信息;
所述距离信息包括所述周边车辆与所述待定位车辆之间的横向距离信息,以及所述周边车辆与所述待定位车辆之间的纵向距离信息;
所述车速信息包括所述周边车辆的车速信息和所述周边车辆的横摆角速度信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述待定位车辆的初始定位信息和所述周边车辆的车辆信息,确定所述周边车辆的第一定位推算结果,包括:
根据所述周边车辆的车辆信息,建立车辆追踪表;
根据所述车辆追踪表和所述待定位车辆的初始定位信息,通过初始定位推算算法得到所述周边车辆的初始定位信息;
根据所述周边车辆的初始定位信息和所述周边车辆的车辆信息,通过第一定位推算算法得到所述第一定位推算结果。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述周边车辆的初始定位信息包括第一初始定位坐标(xi_t0,yi_t0,zi_t0,yawi_t0,pitchi_t0,rolli_t0),所述待定位车辆的初始定位信息包括第二初始定位坐标(xt0,yt0,zt0,yawt0,pitcht0,rollt0),所述初始定位推算算法包括:
xi_t0=xt0+lxi_t0;
yi_t0=yt0+lyi_t0;
zi_t0=zt0;
yawi_t0=yawt0+lyawi_t0;
pitchi_t0=pitcht0;
rolli_t0=rollt0;
其中,xi_t0、yi_t0、zi_t0、yawi_t0、pitchi_t0和rolli_t0分别表示序号为i的周边车辆在初始时刻t0在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xt0、yt0、zt0、yawt0、pitcht0和rollt0分别表示所述待定位车辆在初始时刻t0在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,lxi_t0和lyi_t0分别表示所述序号为i的周边车辆与所述待定位车辆在初始时刻t0的横向距离信息和纵向距离信息,lyawi_t0表示所述序号为i的周边车辆与所述待定位车辆在初始时刻t0的角度差信息。
5.根据权利要求3或4任一项所述的方法,其特征在于,所述第一定位推算结果包括第一定位推算坐标(xi_t,yi_t,zi_t,yawi_t,pitchi_t,rolli_t),所述第一定位推算算法包括:
yawi_t=yawi_t-Δt+yawratei_t*Δt;
pitchi_t=pitchi_t-Δt;
rolli_t=rolli_t-Δt;
xi_t=xi_t-Δt+vi_t*cos yawi_t*Δt;
yi_t=yi_t-Δt+vi_t*sin yawi_t*Δt;
zi_t=zi_t-Δt;
其中,xi_t、yi_t、zi_t、yawi_t、pitchi_t和rolli_t分别表示所述序号为i的周边车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xi_t-Δt、yi_t-Δt、zi_t-Δt、yawi_t-Δt、pitchi_t-Δt和rolli_t-Δt分别表示所述序号为i的周边车辆在t-Δt时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横滚角信息、俯仰角信息和横滚角信息,yawratei_t表示所述序号为i的周边车辆在t时刻的横摆角速度信息,Δt为预设时间间隔,vi_t表示所述序号为i的周边车辆在t时刻的车速信息。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一定位推算结果,确定所述待定位车辆的第二定位推算结果,包括:
获取所述周边车辆与所述待定位车辆之间的角度差信息、所述周边车辆与所述待定位车辆之间的横向距离信息,以及所述周边车辆与所述待定位车辆之间的纵向距离信息;
结合所述第一定位推算结果,通过第二定位推算算法,得到所述第二定位推算结果。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第二定位推算结果包括第二定位推算坐标(xt,yt,zt,yawt,pitcht,rollt),所述第二定位推算算法包括:
xt=xi_t-lxi_t;
yt=yi_t-lyi_t;
zt=zi_t;
yawt=yawi_t-lyawi_t;
pitcht=pitchi_t;
rollt=rolli_t;
其中,xt、yt、zt、yawt、pitcht和rollt分别表示所述待定位车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xi_t、yi_t、zi_t、yawi_t、pitchi_t和rolli_t分别表示所述序号为i的周边车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,lxi_t和lyi_t分别表示所述序号为i的周边车辆与所述待定位车辆在t时刻的横向距离信息和纵向距离信息,lyawi_t表示所述序号为i的周边车辆与所述待定位车辆在t时刻的角度差信息。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,在根据所述待定位车辆的初始定位信息和所述周边车辆的车辆信息,确定所述周边车辆的第一定位推算结果之前,所述方法还包括:
判断所述GPS定位协方差是否大于所述预设定位协方差阈值,若是,则执行所述根据所述待定位车辆的初始定位信息和所述周边车辆的车辆信息,确定所述周边车辆的第一定位推算结果。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,当所述周边车辆的数量N大于1时,所述周边车辆中的N台车辆对应N个第一定位推算结果,所述根据所述第一定位推算结果,确定所述待定位车辆的第二定位推算结果,包括:
根据所述N个第一定位推算结果分别确定所述待定位车辆对应的N个第二定位推算结果,计算所述N个第二定位推算结果的定位结果均值,将所述定位结果均值作为所述待定位车辆最终的第二定位推算结果。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取GPS定位结果和惯性测量单元IMU推算结果;
根据所述GPS定位结果和所述IMU推算结果,结合所述第二定位推算结果,通过扩展卡尔曼滤波器,确定所述待定位车辆的最终定位结果。
11.一种汽车定位的装置,其特征在于,包括:
定位协方差获取模块,用于获取待定位车辆的全球定位系统GPS定位协方差;
车辆信息获取模块,用于当所述GPS定位协方差小于等于预设定位协方差阈值时,获取所述待定位车辆的初始定位信息和周边车辆的车辆信息,所述周边车辆为与所述待定位车辆距离小于预设距离阈值的车辆,所述车辆信息包括距离信息和车速信息;
第一定位推算模块,用于根据所述待定位车辆的初始定位信息和所述周边车辆的车辆信息,确定所述周边车辆的第一定位推算结果;
第二定位推算模块,用于根据所述第一定位推算结果,确定所述待定位车辆的第二定位推算结果。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述周边车辆的车辆信息还包括所述周边车辆的标识信息、所述周边车辆的朝向信息,以及所述周边车辆和所述待定位车辆之间的角度差信息,所述朝向信息包括所述周边车辆的横摆角信息、所述周边车辆的俯仰角信息和所述周边车辆的横滚角信息;
所述距离信息包括所述周边车辆与所述待定位车辆之间的横向距离信息和所述周边车辆与所述待定位车辆之间的纵向距离信息;
所述车速信息包括所述周边车辆的车速信息和所述周边车辆的横摆角速度信息。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述第一定位推算模块包括:
车辆追踪表建立单元,用于根据所述周边车辆的车辆信息,建立车辆追踪表;
初始定位计算单元,用于根据所述车辆追踪表和所述待定位车辆的初始定位信息,通过初始定位推算算法得到所述周边车辆的初始定位信息;
第一定位推算单元,用于根据所述周边车辆的初始定位信息和所述周边车辆的车辆信息,通过第一定位推算算法得到所述第一定位推算结果。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述周边车辆的初始定位信息包括第一初始定位坐标(xi_t0,yi_t0,zi_t0,yawi_t0,pitchi_t0,rolli_t0),所述待定位车辆的初始定位信息包括第二初始定位坐标(xt0,yt0,zt0,yawt0,pitcht0,rollt0),所述初始定位推算算法包括:
xi_t0=xt0+lxi_t0;
yi_t0=yt0+lyi_t0;
zi_t0=zt0;
yawi_t0=yawt0+lyawi_t0;
pitchi_t0=pitcht0;
rolli_t0=rollt0;
其中,xi_t0、yi_t0、zi_t0、yawi_t0、pitchi_t0和rolli_t0分别表示序号为i的周边车辆在初始时刻t0在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xt0、yt0、zt0、yawt0、pitcht0和rollt0分别表示所述待定位车辆在初始时刻t0在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,lxi_t0和lyi_t0分别表示所述序号为i的周边车辆与所述待定位车辆在初始时刻t0的横向距离信息和纵向距离信息,lyawi_t0表示所述序号为i的周边车辆与所述待定位车辆在初始时刻t0的角度差信息。
15.根据权利要求13或14任一项所述的装置,其特征在于,所述第一定位推算结果包括第一定位推算坐标(xi_t,yi_t,zi_t,yawi_t,pitchi_t,rolli_t),所述第一定位推算算法包括:
yawi_t=yawi_t-Δt+yawratei_t*Δt;
pitchi_t=pitchi_t-Δt;
rolli_t=rolli_t-Δt;
xi_t=xi_t-Δt+vi_t*cosyawi_t*Δt;
yi_t=yi_t-Δt+vi_t*sin yawi_t*Δt;
zi_t=zi_t-Δt;
其中,xi_t、yi_t、zi_t、yawi_t、pitchi_t和rolli_t分别表示所述序号为i的周边车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xi_t-Δt、yi_t-Δt、zi_t-Δt、yawi_t-Δt、pitchi_t-Δt和rolli_t-Δt分别表示所述序号为i的周边车辆在t-Δt时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横滚角信息、俯仰角信息和横滚角信息,yawratei_t表示所述序号为i的周边车辆在t时刻的横摆角速度信息,Δt为预设时间间隔,vi_t表示所述序号为i的周边车辆在t时刻的车速信息。
16.根据权利要求11-15任一项所述的装置,其特征在于,所述第二定位推算模块包括:
信息获取单元,用于获取所述周边车辆与所述待定位车辆之间的角度差信息、所述周边车辆与所述待定位车辆之间的横向距离信息,以及所述周边车辆与所述待定位车辆之间的纵向距离信息;
第二定位推算单元,用于结合所述第一定位推算结果,通过第二定位推算算法,得到所述第二定位推算结果。
17.根据权利要求16所述的装置,其特征在于,所述第二定位推算结果包括第二定位推算坐标(xt,yt,zt,yawt,pitcht,rollt),所述第二定位推算算法包括:
xt=xi_t-lxi_t;
yt=yi_t-lyi_t;
zt=zi_t;
yawt=yawi_t-lyawi_t;
pitcht=pitchi_t;
rollt=rolli_t;
其中,xt、yt、zt、yawt、pitcht和rollt分别表示所述待定位车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,xi_t、yi_t、zi_t、yawi_t、pitchi_t和rolli_t分别表示所述序号为i的周边车辆在t时刻在预设x坐标轴方向上的坐标信息、在预设y坐标轴方向上的坐标信息、在预设z坐标轴方向上的坐标信息、横摆角信息、俯仰角信息和横滚角信息,lxi_t和lyi_t分别表示所述序号为i的周边车辆与所述待定位车辆在t时刻的横向距离信息和纵向距离信息,lyawi_t表示所述序号为i的周边车辆与所述待定位车辆在t时刻的角度差信息。
18.根据权利要求11-17任一项所述的装置,其特征在于,所述第一定位推算模块还包括:
定位协方差判断单元,用于判断所述GPS定位协方差是否大于预设定位协方差阈值,若是,则执行所述根据所述待定位车辆的初始定位信息和所述周边车辆的车辆信息,确定所述周边车辆的第一定位推算结果。
19.根据权利要求11-18任一项所述的装置,其特征在于,当所述周边车辆的数量N大于1时,所述周边车辆中的N台车辆对应N个第一定位推算结果,所述第二定位推算模块包括:
定位结果均值计算单元,用于根据所述N个第一定位推算结果分别确定所述待定位车辆对应的N个第二定位推算结果,计算所述N个第二定位推算结果的定位结果均值,将所述定位结果均值作为所述待定位车辆最终的第二定位推算结果。
20.根据权利要求11-19任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
定位结果获取模块,用于获取GPS定位结果和惯性测量单元IMU推算结果;
定位结果融合模块,用于根据所述GPS定位结果和所述IMU推算结果,结合所述第二定位推算结果,通过扩展卡尔曼滤波器,确定所述待定位车辆的最终定位结果。
21.一种汽车定位的装置,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于调用所述计算机程序,以执行如权利要求1-10任一项所述的方法。
22.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被处理器执行时,执行如权利要求1-10任一项所述的方法。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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