[發明專利]基于路沿熒光反射和雙目相機的隧道定位系統及方法

在審

• 申請號: 201711418856.0
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108254776A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 曹愷;王月;楊航;王鑫;繆君
• 申請（專利權）人: 東風汽車集團有限公司
• 主分類號: G01S19/48
• 分類號: G01S19/48;G01C11/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 李滿

1.一種基于路沿熒光反射和雙目相機的隧道定位系統，其特征在于：它包括GPS接收模塊、地圖系統、雙目視覺圖像定位系統和融合定位控制器，其中，GPS接收模塊的信號輸出端連接地圖系統的GPS位置信號輸入端，地圖系統的地圖數據輸出端連接融合定位控制器的地圖數據輸入端，雙目視覺圖像定位系統的雙目定位數據輸出端連接融合定位控制器的雙目定位數據輸入端；

GPS接收模塊用于通過全球衛星定位系統對行駛中車輛進行初步定位，并將車輛的初步定位數據傳輸給地圖系統；

所述地圖系統通過GPS定位車輛位置，并將初步定位車輛位置信息與地圖系統中的當前道路信息匹配，并根據該匹配的結果將對應的隧道道路屬性信息、隧道環境中路沿反射面的路沿點序列坐標數據、隧道道路特征元素數據輸出至融合定位控制器；

所述雙目視覺圖像定位系統用于通過圖形識別技術對隧道道路屬性信息、隧道環境中的路沿反射面和隧道道路特征元素進行識別并將結果信息輸入至融合定位控制器，該識別結果為隧道中車道線和路沿的位置、隧道道路曲率和隧道道路特征元素的位置信息；

所述融合定位控制器用于根據地圖系統提供的將隧道道路屬性信息、路沿反射面的路沿點序列坐標數據、隧道道路特征元素數據以及雙目視覺圖像定位系統提供的圖形識別結果信息，通過SLAM技術進行即時定位匹配，形成隧道路沿立體模型，并將隧道路沿立體模型結合車身結構數據和雙目相機安裝位置數據反算出車輛精確行駛位置。

2.根據權利要求1所述的基于路沿熒光反射和雙目相機的隧道定位系統，其特征在于：所述隧道道路屬性信息包括隧道道路曲率、隧道道路坡度數據和路沿的高度數據。

3.根據權利要求1所述的基于路沿熒光反射和雙目相機的隧道定位系統，其特征在于：所述隧道道路特征元素數據包括隧道中的洞口、照明燈、指示牌、通風口、輔助通道口和井口的位置信息。

4.根據權利要求1所述的基于路沿熒光反射和雙目相機的隧道定位系統，其特征在于：所述隧道環境中路沿反射面的路沿點序列坐標數據用于反應路沿反射面的布置位置，路沿反射面采用等間距布置，分為熒光面和普通面，相鄰兩個路沿反射面的間距范圍為30～50cm。

5.根據權利要求1所述的基于路沿熒光反射和雙目相機的隧道定位系統，其特征在于：所述車身結構數據包括車長、輪距和軸距。

6.一種利用權利要求1所述系統的隧道定位方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：GPS接收模塊通過全球衛星定位系統對行駛中車輛進行初步定位，并將車輛的初步定位數據傳輸給地圖系統；

步驟2：所述地圖系統通過GPS定位車輛位置，并將初步定位車輛位置信息與地圖系統中的當前道路信息匹配，并根據該匹配的結果將對應的隧道道路屬性信息、隧道環境中路沿反射面的路沿點序列坐標數據、隧道道路特征元素數據輸出至融合定位控制器；

步驟3：所述雙目視覺圖像定位系統通過圖形識別技術對隧道道路屬性信息、隧道環境中的路沿反射面和隧道道路特征元素進行識別并將結果信息輸入至融合定位控制器，該識別結果為隧道中車道線和路沿的位置、隧道道路曲率隧道道路特征元素的位置信息；

步驟4：所述融合定位控制器根據地圖系統提供的將隧道道路屬性信息、路沿反射面的路沿點序列坐標數據、隧道道路特征元素數據以及雙目視覺圖像定位系統提供的圖形識別結果信息，通過SLAM技術進行即時定位匹配，形成隧道路沿立體模型，并將隧道路沿立體模型結合車身結構數據和雙目相機安裝位置數據反算出車輛精確行駛位置。