一種綜合定位的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種綜合定位的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在機(jī)動(dòng)車在自動(dòng)駕駛過程中，需要依靠電子地圖，從而提前獲取當(dāng)前機(jī)動(dòng)車所 處的周邊的環(huán)境。同時(shí)機(jī)動(dòng)車也需要傳感器實(shí)時(shí)獲取當(dāng)前的環(huán)境信息，并根據(jù)此環(huán)境信息 生成當(dāng)前機(jī)動(dòng)車所處的環(huán)境的本地地圖。而后機(jī)動(dòng)車需要將本地地圖與電子地圖的信息進(jìn) 行融合，形成了一個(gè)抽象的虛擬世界。這個(gè)抽象的虛擬世界除了傳感器所能采集到的機(jī)動(dòng) 車的實(shí)時(shí)環(huán)境信息的范圍內(nèi)（即本地地圖范圍內(nèi)），其他范圍則全部為電子地圖信息。
[0003] 其中，傳感器在進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的時(shí)候，基準(zhǔn)坐標(biāo)點(diǎn)是機(jī)動(dòng)車中心。此時(shí)，機(jī)動(dòng) 車本身也在作運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致基準(zhǔn)坐標(biāo)點(diǎn)跟隨著機(jī)動(dòng)車在虛擬世界的三維空間內(nèi)上下，左右，前 后地變化。
[0004] 傳感器采集的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行時(shí)間積分，這就要求基準(zhǔn)坐標(biāo)點(diǎn)的變化：
[0005] 1.精確度較高，使得累積坐標(biāo)誤差在一定的時(shí)間內(nèi)不會(huì)導(dǎo)致積分后數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯 變形。
[0006] 2.不能出現(xiàn)跳躍，基準(zhǔn)坐標(biāo)點(diǎn)跳躍直接導(dǎo)致數(shù)據(jù)的錯(cuò)位。基準(zhǔn)點(diǎn)的移動(dòng)越平滑越 好。
[0007] 基準(zhǔn)坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)由精確定位系統(tǒng)（如GPS系統(tǒng)、北斗系統(tǒng)）提供。雖然精確定 位系統(tǒng)能提供很高的精確度，但在實(shí)際運(yùn)作過程中給出的坐標(biāo)估計(jì)值經(jīng)常會(huì)因?yàn)樾l(wèi)星定位 系統(tǒng)的測(cè)量而發(fā)生跳躍。這是因?yàn)榫_定位系統(tǒng)提供的是當(dāng)前最可能的位置。例如，衛(wèi)星 定位系統(tǒng)的信號(hào)有時(shí)會(huì)丟失，在一段時(shí)間后重新接收到信號(hào)后就可能出現(xiàn)坐標(biāo)跳躍。因此 機(jī)動(dòng)車在運(yùn)動(dòng)過程中，每一次獲取的精確定位系統(tǒng)坐標(biāo)，都要過濾掉坐標(biāo)跳躍性錯(cuò)誤。
[0008] 為了導(dǎo)航的需要，也為了能準(zhǔn)確地利用電子地圖提供的豐富信息，機(jī)動(dòng)車需要精 確地找到自己在電子地圖中的相應(yīng)位置。不過，機(jī)動(dòng)車在行駛過程中的位置信息主要參照 精確定位系統(tǒng)的坐標(biāo)。雖然電子地圖和當(dāng)前機(jī)動(dòng)車所使用的精確定位系統(tǒng)都是采用基于衛(wèi) 星定位系統(tǒng)的坐標(biāo)，但現(xiàn)實(shí)中同一個(gè)位置很可能在兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)值不一樣。這是 因?yàn)椋?br>[0009] ?兩個(gè)系統(tǒng)原始坐標(biāo)數(shù)據(jù)的采集不是在同一時(shí)刻，由同一組設(shè)備完成。
[0010] ?衛(wèi)星定位系統(tǒng)的誤差在不同的時(shí)間是不一樣的。
[0011] 因此，無法簡(jiǎn)單地用全球定位系統(tǒng)的坐標(biāo)值融合電子地圖和基于本地地圖坐標(biāo)的 本地傳感器本地地圖對(duì)機(jī)動(dòng)車進(jìn)行定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 為此，需要提供一種綜合定位的方案，解決在本地地圖和電子地圖定位不一致情 況下機(jī)動(dòng)車定位的問題，通過本地地圖信息和電子地圖信息達(dá)到綜合定位的目的。
[0013] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了一種綜合定位的方法，包括如下步驟：
[0014] 獲取車載傳感器采集的信息；
[0015] 根據(jù)車載傳感器采集的信息確定機(jī)動(dòng)車在本地地圖中的位置；
[0016] 獲取精確定位系統(tǒng)采集的信息；
[0017] 根據(jù)精確定位系統(tǒng)采集的信息確定機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置；
[0018] 根據(jù)機(jī)動(dòng)車在本地地圖中的位置糾正機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置。
[0019] 進(jìn)一步地，所述"根據(jù)車載傳感器采集的信息確定機(jī)動(dòng)車在本地地圖中的位置"具 體包括：
[0020] 根據(jù)車載傳感器采集的信息提取道路特征；
[0021] 根據(jù)道路特征確定機(jī)動(dòng)車在本地地圖中的位置。
[0022] 進(jìn)一步地，所述"根據(jù)車載傳感器采集的信息提取道路特征"還包括步驟：提取道 路平面。
[0023] 進(jìn)一步地，所述道路特征包括道路邊緣特征或者機(jī)動(dòng)車行車線特征。
[0024] 進(jìn)一步地，所述機(jī)動(dòng)車行車線特征提取步驟包括如下：
[0025] 獲取機(jī)動(dòng)車傳感器采集的路面亮度信息；
[0026] 確定路面亮度信息中絕對(duì)亮度高并且附近存在其它高亮度數(shù)據(jù)點(diǎn)的第一數(shù)據(jù) 占.
[0027] 提取第一數(shù)據(jù)點(diǎn)為機(jī)動(dòng)車行車線。
[0028] 進(jìn)一步地，所述道路邊緣特征的提取步驟包括如下：
[0029] 獲取機(jī)動(dòng)車傳感器采集的路面高度信息；
[0030] 確定路面高度信息中高度的變化率大于高度預(yù)設(shè)值的第二數(shù)據(jù)點(diǎn)；
[0031] 提取第二數(shù)據(jù)點(diǎn)為道路邊緣。
[0032] 進(jìn)一步地，所述"根據(jù)精確定位系統(tǒng)采集的信息確定機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置" 還包括如下步驟：
[0033] 判斷精確定位系統(tǒng)采集的信息是否發(fā)生跳躍；
[0034] 如果是，則根據(jù)車載傳感器采集的數(shù)據(jù)計(jì)算出的機(jī)動(dòng)車的位移矢量，并根據(jù)該位 移矢量更新機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置；
[0035] 否則根據(jù)精確定位系統(tǒng)采集的信息確定機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置。
[0036] 進(jìn)一步地，所述"判斷精確定位系統(tǒng)采集的信息是否發(fā)生跳躍"具體包括如下步 驟：
[0037] 計(jì)算精確定位系統(tǒng)采集的信息的變化量I Λ X I，如果變化量I Λ X I滿足下列公式：
[0038]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種綜合定位的方法，其特征在于，包括如下步驟： 獲取車載傳感器采集的信息； 根據(jù)車載傳感器采集的信息確定機(jī)動(dòng)車在本地地圖中的位置； 獲取精確定位系統(tǒng)采集的信息； 根據(jù)精確定位系統(tǒng)采集的信息確定機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置； 根據(jù)機(jī)動(dòng)車在本地地圖中的位置糾正機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合定位的方法，其特征在于： 所述"根據(jù)車載傳感器采集的信息確定機(jī)動(dòng)車在本地地圖中的位置"具體包括： 根據(jù)車載傳感器采集的信息提取道路特征； 根據(jù)道路特征確定機(jī)動(dòng)車在本地地圖中的位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合定位的方法，其特征在于： 所述"根據(jù)車載傳感器采集的信息提取道路特征"還包括步驟：提取道路平面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合定位的方法，其特征在于： 所述道路特征包括道路邊緣特征或者機(jī)動(dòng)車行車線特征。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的綜合定位的方法，其特征在于： 所述機(jī)動(dòng)車行車線特征提取步驟包括如下： 獲取機(jī)動(dòng)車傳感器采集的路面亮度信息； 確定路面亮度信息中絕對(duì)亮度高并且附近存在其它高亮度數(shù)據(jù)點(diǎn)的第一數(shù)據(jù)點(diǎn)； 提取第一數(shù)據(jù)點(diǎn)為機(jī)動(dòng)車行車線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的綜合定位的方法，其特征在于： 所述道路邊緣特征的提取步驟包括如下： 獲取機(jī)動(dòng)車傳感器采集的路面高度信息； 確定路面高度信息中高度的變化率大于高度預(yù)設(shè)值的第二數(shù)據(jù)點(diǎn)； 提取第二數(shù)據(jù)點(diǎn)為道路邊緣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合定位的方法，其特征在于： 所述"根據(jù)精確定位系統(tǒng)采集的信息確定機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置"還包括如下步 驟： 判斷精確定位系統(tǒng)采集的信息是否發(fā)生跳躍； 如果是，則根據(jù)車載傳感器采集的數(shù)據(jù)計(jì)算出的機(jī)動(dòng)車的位移矢量，并根據(jù)該位移矢 量更新機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置； 否則根據(jù)精確定位系統(tǒng)采集的信息確定機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的綜合定位的方法，其特征在于： 所述"判斷精確定位系統(tǒng)采集的信息是否發(fā)生跳躍"具體包括如下步驟： 計(jì)算精確定位系統(tǒng)采集的信息的變化量I Δ X I，如果變化量I Λ X I滿足下列公式：
則精確定位系統(tǒng)采集的信息發(fā)生跳躍； 否則精確定位系統(tǒng)采集的信息沒有發(fā)生跳躍； 其中：At為兩次獲取的精確定位彳目息之間的時(shí)間差，μ為速度允許誤差，τ為方向允 許誤差，ε為位置跳動(dòng)允許誤差，Θ為車輛行駛方向。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合定位的方法，其特征在于： 所述"根據(jù)機(jī)動(dòng)車在本地地圖中的位置糾正機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置"包括如下步 驟： 調(diào)整機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置使得本地地圖中相對(duì)于機(jī)動(dòng)車的路面信息與電子地 圖中相對(duì)于機(jī)動(dòng)車的路面信息吻合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的綜合定位的方法，其特征在于：路面信息吻合包括道路邊緣 信息吻合或者機(jī)動(dòng)車行車線信息吻合。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種綜合定位的方法，包括如下步驟：獲取車載傳感器采集的信息；根據(jù)車載傳感器采集的信息確定機(jī)動(dòng)車在本地地圖中的位置；獲取精確定位系統(tǒng)采集的信息；根據(jù)精確定位系統(tǒng)采集的信息確定機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置；根據(jù)機(jī)動(dòng)車在本地地圖中的位置糾正機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的位置。本方案利用實(shí)時(shí)傳感器所獲取的本地地圖以及機(jī)動(dòng)車的位置與存儲(chǔ)的電子地圖和精確定位系統(tǒng)(如GPS、北斗)獲取的機(jī)動(dòng)車的位置進(jìn)行綜合定位，實(shí)現(xiàn)了機(jī)動(dòng)車在電子地圖中的準(zhǔn)確定位，為機(jī)動(dòng)車后期的路線規(guī)劃、道路信息預(yù)判提供準(zhǔn)確的定位參考。
【IPC分類】G01C21-30, G01C21-26
【公開號(hào)】CN104677361
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510040520
【發(fā)明人】潘晨勁, 趙江宜
【申請(qǐng)人】福州華鷹重工機(jī)械有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日