[發明專利]基于UWB定位與圖像特征匹配的導航方法和移動終端

有效

• 申請號: 201811040673.4
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109141442B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 高子慶
• 申請（專利權）人: 高子慶
• 主分類號: G01C21/28
• 分類號: G01C21/28;G01C21/20;G01C21/00
• 代理公司: 武漢華強專利代理事務所(普通合伙) 42237
• 代理人: 溫珊姍

本發明提供一種基于UWB定位與圖像特征匹配的導航方法和移動終端，包括：獲取當前位置下的定位信息以及匹配的導航路線，并同時根據定位信息獲取與定位信息映射的預設地圖所映射的導航路線；獲取移動終端當前的第一位姿信息，獲取移動終端當前位置狀態下的UWB定位信息；判斷第一位姿信息與UWB定位信息之間的差值是否超出預設閾值；當超出預設閾值，重新進行定位，并重新獲取導航路線，以使移動終端按照新的導航路線移動后，推算出的第一位姿信息與移動終端本身的實際位置的距離在預設閾值內。本發明將定位結果與實際位置進行比對，便于及時發現誤差，及時調整；搭建預設地圖，在實際移動中與預設地圖對比，達到三維空間避障的目的。

技術領域

本發明涉及車輛安全領域，具體而言，本發明涉及一種基于UWB定位與圖像特征匹配的導航方法和裝置。

背景技術

移動機器人在導航過程中，定位和導航都很重要。如果定位偏差大，會導致機器人導航出現亂走甚至導航失敗的情況，所以導航對定位的依賴非常大，而且對定位精度的要求也比較高。同時，導航算法的質量也直接關系到機器人行走的步態。

目前室外的定位技術主要是衛星定位(如：gps)，和手機基站定位。但是在室內衛星信號太弱，而且精度不夠，基本不能定位，手機基站定位誤差非常大。所以需要在信號不好的地方和室內的時候，就需要采用其他的定位方式。

目前的室內定位技術主要有：碼盤，慣性傳感器，Wi-Fi定位，藍牙定位，uwb無線定位，匹配定位。他們各有優缺點，一般都需要結合多種方法才能完成精準的定位。

1.碼盤、慣性傳感器：這種定位方法精度較高，但有累積誤差，隨著行駛時間、距離的增加，誤差也不斷增大。此外，這兩者都是計算相對位姿，無法直接獲取絕對位姿。因此這兩者適合在知道精確的絕對位姿后持續獲取精確的位姿，當進行長時間、長距離的精確定位時，需要經常校正。

2.Wi-Fi定位、藍牙定位、uwb無線定位：能夠獲取絕對位置，但是沒有姿態信息，精度較差且不穩定，都會受障礙物和電磁環境的影響，比如穿墻、穿過金屬物體后或周圍電磁環境復雜時精度變差。但是其中精度最高，抗干擾最強的定位方式就是uwb無線定位。Uwb理論定位誤差可以在10cm以內，在實際的使用雖然存在干擾，但誤差一般都在0.5m以內，滿足粗略定位的需求。

3.匹配定位：包括激光匹配，圖像匹配。預先保存地圖，利用地圖中的特征點來進行匹配定位，能夠獲取精確的位姿，但運算量較大，很難做到實時獲取位姿，并且在遇到相似的場景時會得到多個匹配結果。

以上方案各有優劣，但目前很少有能夠取長補短、同時兼顧性價比的導航定位方案，這一領域的市場需求并未得到滿足。

發明內容

本發明的目的旨在至少能解決上述的技術缺陷之一，公開一種能夠精準定位的導航方法和裝置。

一方面本發明公開一種基于UWB定位與圖像特征匹配的導航方法，包括：

獲取當前位置下的定位信息，并同時根據定位信息獲取與定位信息映射的預設地圖所映射的導航路線；

獲取移動終端當前的第一位姿信息，所述第一位姿信息為前一測量狀態下獲得的第一位姿信息與當前位置狀態下的第二位姿信息結合所得，所述第二位姿信息為所述移動終端當前移動狀態下通過視覺里程計和/或碼盤里程計結合得到；初始位置的第一位姿信息為定位信息；

獲取移動終端當前位置狀態下的UWB定位信息；

判斷所述第一位姿信息與所述UWB定位信息之間的差值是否超出預設閾值；

當超出預設閾值，重新進行定位，并重新獲取導航路線，以使所述移動終端按照新的導航路線移動后，推算出的第一位姿信息與移動終端本身的實際位置的距離在預設閾值內。

進一步的，所述定位信息的獲取方法包括：