CN212220188U - 地下停车场融合定位系统 - Google Patents

Abstract

一种自主泊车技术领域的地下停车场融合定位系统，包括短距超声波雷达、长距超声波雷达、环视摄像装置、控制器；短距超声波雷达分别布置在车身的车头与车尾端，车头与车尾端各布置四个；长距超声波雷达分别布置在车身的前后两侧端，每侧各布置两个；环视摄像装置分别布置在车头、车尾端，以及车身的两侧端；控制器布置在车身内，短距超声波雷达、长距超声波雷达、环视摄像装置均通过线束与控制器相连接。在本实用新型可以基于环视系统不同的感知算法提取周边环境的不规则形状、障碍物距离、人工道路标识、点云特征进行融合，进而能够将感知结构与地图数据形成鲁棒与精确的匹配，最终实现更稳定高效的定位。本实用新型设计合理，适用于自主泊车定位系统的优化设计。

Description

地下停车场融合定位系统

技术领域

本实用新型涉及的是一种自主泊车技术领域的定位系统，特别是一种带有环视系统的地下停车场融合定位系统。

背景技术

自主泊车系统是一种用于解决车辆从停车场入口到停车位之间的车辆自动驾驶的问题，在level4的限定场景中完全无人驾驶系统。该系统通过车载运算单元以及车载的传感器实现对于环境的感知、路径避障、车位搜寻以及车位泊入等全自动功能。同时，为了实现停车场范围内的自主巡航，自主泊车系统需要一套停车场的高精地图，以及相应的实时定位系统。自主泊车中的实时定位系统一般采用车载传感器，如环视相机、前视相机、毫米波雷达等，通过传感器提取的信息跟高精地图进行比对，实现对于车辆在高精地图中的定位。在这过程中，基于毫米波/视觉SLAM定位技术或基于高精度地图+语义目标检测的视觉定位是常见的解决方法。然而，毫米波定位法容易在车身周围产生无法感知的盲区、视觉语义目标检测在目标离车辆距离很近时难以正常工作，甚至在很多场景出不一定存在具有明确辨识目标，因此这些方法具有一定的局限性，无法应用于更复杂的场景。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种地下停车场融合定位系统，可以有效地在地下停车实现高精度、稳定的定位；通过在多传感器融合进一步适应道路狭窄、视野受限、缺少道路标识、结构多样化的场景；基于环视系统不同的感知算法提取周边环境的不规则形状、障碍物距离、人工道路标识、点云特征进行融合，进而能够将感知结构与地图数据形成鲁棒与精确的匹配，最终实现更稳定高效的定位。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型包括短距超声波雷达、长距超声波雷达、环视摄像装置、控制器；短距超声波雷达为八个，长距超声波雷达为四个，环视摄像装置为四个；短距超声波雷达分别布置在车身的车头与车尾端，车头与车尾端各布置四个；长距超声波雷达分别布置在车身的前后两侧端，每侧各布置两个；环视摄像装置分别布置在车头、车尾端，以及车身的两侧端；控制器布置在车身内，短距超声波雷达、长距超声波雷达、环视摄像装置均通过线束与控制器相连接；环视摄像装置的安装高度大于70cm，布置在车头的环视摄像装置向下倾角为20度至30度，布置在车尾的环视摄像装置向下倾角为25度至35度，布置在车身的两侧环视摄像装置与车身垂直安装。

进一步地，在本实用新型中，短距超声波雷达、长距超声波雷达均为沿车身对称布置，车头、车尾端的环视摄像装置分别布置在车头、车尾端的中间位置。

更进一步地，在本实用新型中，环视摄像装置的突出量大于1mm。

更进一步地，在本实用新型中，控制器的针脚包括摄像头电源输入、摄像头地输入、总线、低电平有效、系统使能LBD驱动、LDW使能输入开关、车道偏离报警使能LBD驱动、电源正输入、CVBS负输入、摄像头信号输入、摄像头信号地输入、两侧盲区检测LBD驱动、系统电源触发输入、电源地输入。

更进一步地，在本实用新型中，控制器的视频输入模式为LVDS，视频输出模式为LVDS。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果为：本实用新型设计合理，可以实现地下停车场环境下的高精度定位，同时可以利用全景环视系统实现低成本的高精度定位。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中前置环视摄像装置结构示意图；

图3为本实用新型实施例中后置环视摄像装置结构示意图；

图4为本实用新型实施例中左置环视摄像装置结构示意图；

图5为本实用新型实施例中右置环视摄像装置结构示意图；

图6为本实用新型实施例中控制器的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的模块架构图；

其中：1、短距超声波雷达，2、长距超声波雷达，3、环视摄像装置，4、控制器，5、第一线束，6、第二线束，7、摄像头本体，8、前置摄像头支架，9、螺丝，10、线扣，11、摄像头线束，12、后置摄像头支架上盖，13、后置摄像头支架下盖，14、左置摄像头支架，15、右置摄像头支架，16、控制器本体，17、控制器支架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

具体实施例图1至图6所示，本实用新型包括短距超声波雷达1、长距超声波雷达2、环视摄像装置3、控制器4、第一线束5、第二线束6、摄像头本体7、前置摄像头支架8、螺丝9、线扣10、摄像头线束11、后置摄像头支架上盖12、后置摄像头支架下盖13、左置摄像头支架14、右置摄像头支架15、控制器本体16、控制器支架17；短距超声波雷达1为八个，长距超声波雷达2为四个，环视摄像装置3为四个；短距超声波雷达1分别布置在车身的车头与车尾端，车头与车尾端各布置四个；长距超声波雷达2分别布置在车身的前后两侧端，每侧各布置两个；环视摄像装置3分别布置在车头、车尾端，以及车身的两侧端；控制器3布置在车身内，短距超声波雷达1、长距超声波雷达2通过第一线束5与控制器4相连接，环视摄像装置3均通第二过线束6与控制器4相连接；环视摄像装置3的安装高度大于70cm，布置在车头的环视摄像装置3向下倾角为20度至30度，布置在车尾的环视摄像装置3向下倾角为25度至35度，布置在车身的两侧环视摄像装置3与车身垂直安装；短距超声波雷达1、长距超声波雷达2均为沿车身对称布置，车头、车尾端的环视摄像装置3分别布置在车头、车尾端的中间位置，四个环视摄像装置3的突出量大于1mm。

前置环视摄像装置由摄像头本体7、前置摄像头支架8、螺丝9、线扣10、摄像头线束11构成，后置环视摄像装置由摄像头本体7、后置摄像头支架上盖12、后置摄像头支架下盖13、螺丝9、摄像头线束11构成，左置环视摄像装置由摄像头本体7、左置摄像头支架14、螺丝9、摄像头线束11构成，右置环视摄像装置由摄像头本体7、右置摄像头支架15、螺丝9、摄像头线束11构成，控制器4由控制器本体16和控制器支架17构成。

本实用新型实施例的模块架构图如图7所示，相关说明如下：

1)环视系统

本实用新型基于车上搭载的控制器运行，通过控制器4搭载的环视系统获得输入信号。

2)图像信号、超声信号、CAN信号

本实用新型的输入信号包括来源于搭载在车上四个环视鱼眼摄像头的图像信号，来源于安装在车辆周身的十二个超声传感器的超声信号以及从汽车网关解析得到的CAN信号。

3)点云模块、语义分割、目标检测、超声测距、运动里程计

输入图像信号，通过SLAM算法获取点云信息；通过深度学习算法对图像进行语义分割与目标检测提取车辆四周的目标信息，包括地面标识以及障碍物轮廓；通过超声测量进一步精确距离车辆近处的障碍物距离；通过对车辆的运动进行建模，将从CAN信号中抽取汽车码盘、速度、角速度与方向盘信息转换为车辆每一帧的运动变化，构建里程计。

4)传感器融合

由于无法保证所有时刻都能获得足够的场景信息(如缺少标识的场景、纹理不明显的场景、视野受限的场景)，因此需要融合不同算法的结果并从多个角度提取场景信息，避免单一信号缺失的情况。当3)中的算法获得输出后，通过将其中的一个或多个信号根据其特性提取出特征，并根据运动里程计进行补偿减少信号延迟的影响，根据测量模型整合车辆周围的环境信息。在此过程中，根据提取出信号的种类可以自动调节不同信号的权重，从而能够复杂的场景进行描述，确保定位系统的稳定性。

5)地图匹配

通过建立的测量模型，转换为地图数据与地图上的信息作对比，判断当前测量结果与地图各位置的相似性

7)定位滤波算法

根据将观测结果与地图上的信息的差异，通过定位滤波算法，可以迭代优化自车在地图中的位置，完成准确定位。

通过以上步骤实现的可以在目标场景中实现对于自身在地图坐标系下的定位。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (5)

1.一种地下停车场融合定位系统，其特征在于，包括短距超声波雷达、长距超声波雷达、环视摄像装置、控制器；

所述短距超声波雷达为八个，长距超声波雷达为四个，环视摄像装置为四个；

所述短距超声波雷达分别布置在车身的车头与车尾端，车头与车尾端各布置四个；

所述长距超声波雷达分别布置在车身的前后两侧端，每侧各布置两个；

所述环视摄像装置分别布置在车头、车尾端，以及车身的两侧端；

所述控制器布置在车身内，短距超声波雷达、长距超声波雷达、环视摄像装置均通过线束与控制器相连接；

所述环视摄像装置的安装高度大于70cm，布置在车头的环视摄像装置向下倾角为20度至30度，布置在车尾的环视摄像装置向下倾角为25度至35度，布置在车身的两侧环视摄像装置与车身垂直安装。

2.根据权利要求1所述的地下停车场融合定位系统，其特征在于所述短距超声波雷达、长距超声波雷达均为沿车身对称布置，所述车头、车尾端的环视摄像装置分别布置在车头、车尾端的中间位置。

3.根据权利要求2所述的地下停车场融合定位系统，其特征在于所述环视摄像装置的突出量大于1mm。

4.根据权利要求1所述的地下停车场融合定位系统，其特征在于所述控制器的针脚包括摄像头电源输入、摄像头地输入、总线、低电平有效、系统使能LBD驱动、LDW使能输入开关、车道偏离报警使能LBD驱动、电源正输入、CVBS负输入、摄像头信号输入、摄像头信号地输入、两侧盲区检测LBD驱动、系统电源触发输入、电源地输入。

5.根据权利要求4所述的地下停车场融合定位系统，其特征在于所述控制器的视频输入模式为LVDS，视频输出模式为LVDS。

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