[發明專利]一種用于基于路基磁釘的車輛局部定位方法

在審

• 申請號: 201610090644.3
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN107091644A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 朱剛;楊明;王冰;孫一飛
• 申請（專利權）人: 蘇州青飛智能科技有限公司
• 主分類號: G01C21/26
• 分類號: G01C21/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于路基磁釘的車輛局部定位方法，具體地，涉及一種利用路面鋪設磁釘和車載傳感器來獲取車輛在局部坐標系中的相對位置的方法。

背景技術

現有的磁導航方法主要分為兩大類：一類是前饋反饋控制的經典方法，另一類是基于地圖的方法。前饋反饋控制方法由于系統穩定性的問題，需要在車前和車尾按照兩排磁傳感器來穩定系統。這類方法實際上是以前后兩排磁傳感器來預測前方參考軌跡信息，從而獲得一定程度上的前瞻距離。基于地圖的方法的基本思路是根據車輛當前所處磁釘編號來從先驗地圖中獲得前方道路的信息，從而實現前瞻距離較大的預瞄控制。兩類方法在應用上，前者只能在曲率較小且曲率突變小的場景下使用，而后者則可以應用于各類交通場景。在實現上，前者需要安裝兩排磁傳感器，而后者僅需要一排，但后者需要建立精度較高的地圖，而且在車輛啟動階段需要用GPS等設備初始化其位置，以粗略估計車輛下方磁釘的編號。

發明內容

針對現有這類應用，本發明的目的是提出一種基于路基磁釘的車輛局部定位方法來解決在較小曲率環境中對磁釘路線沒有任何信息情況下的車輛行駛問題，從而可以省去GPS等初始定位設備。這種情形往往發生在車輛啟動階段。

為實現以上目的，本發明采用以下技術方案。

提出一種基于路基磁釘的車輛局部定位方法，包括路基磁釘、車體、磁尺、航位推算傳感器和相對定位算法。

所述路基磁釘鋪設在路面表面，確定車輛的形勢參考軌跡。

所述車體承載傳感器和控制器來實現無人駕駛的功能。

所述磁尺用于檢測磁釘，并計算磁釘相對于磁尺的橫向偏差。

所述航位推算傳感器用來檢測車輛移動的里程和轉過的角度，并用于將車輛坐標系從一個時刻變換到另一時刻。

所述相對定位算法在硬件傳感器的基礎上完成車輛的局部定位。

具體地，所述相對定位算法包括磁釘檢測算法、橫向偏差計算算法、磁釘跟蹤算法和局部道路模型計算算法。

所述磁釘檢測算法是根據磁尺數據判斷磁尺下方是否有磁釘。

所述橫向偏差計算算法，算法根據曲線擬合的思想來擬合磁尺的數據，得到磁釘相對于磁尺的橫向偏差。

所述磁釘跟蹤算法是對每一個經過磁尺的磁釘進行跟蹤，當檢測到磁釘并計算出該磁釘的橫向偏差后，該磁釘在當前車輛坐標系下的坐標就是已知的了。然后隨著車的運動，根據航位推算機制來反推算該磁釘在后續每一個時刻在車輛坐標系下的坐標。從而實現對于該磁釘的跟蹤。當對每一個經過磁尺的磁釘進行跟蹤后，可以得到若干個磁釘在當前車輛坐標系下的坐標。

所述局部道路模型計算算法是用已知形式的道路模型來擬合被跟蹤的若干磁釘，并得到反映當前道路信息的模型曲線方程。該曲線方程將給用來預測前方道路信息和設計車輛控制算法。

與現有技術相比，所提出的基于路基磁釘的車輛局部定位方法，能夠在只裝一排磁傳感器的情況下，解決小曲率道路上車輛的磁導航問題。所提方法可以彌補基于地圖方法的不足，尤其是車輛的啟動階段到實現初始定位時間段的較好的導航方式。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯。

圖1為本發明所提基于路基磁釘的車輛局部定位方法實施例示意圖；

圖中：1為車體，2為磁尺，3為被跟蹤的磁釘，4局部道路模型曲線，5為預測的預瞄點。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明，以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。

如圖1所示為本實施例的方案示意圖。本發明所提方法依賴于車體1、磁尺2、路面磁釘3和航位推算傳感器（圖中未畫出）。磁尺用于檢測磁釘和計算磁釘相對于磁尺的橫向偏差。航位推算傳感器用來進行航位推算，并將上一時刻的車輛坐標系下的信息變換到本時刻的車輛坐標系下。方法的工作過程如下。