[發明專利]車輛定位方法、裝置、設備及車輛

在審

• 申請號: 202010524210.6
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111596329A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 王洪峰;尚秉旭;陳志新;李宇寂;王迪;劉洋;許朝文;張勇;何柳
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G01S19/39
• 分類號: G01S19/39;G01S19/45;G01S19/47;G01S19/51;G01C21/30;G01C21/34
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 范坤坤

1.一種車輛定位方法，其特征在于，包括：

獲取初始定位數據；所述初始定位數據包括GPS數據、匹配定位數據及里程計數據中的至少兩個；

將所述初始定位數據轉換為定位信息；所述定位信息包括坐標信息及偏航角；

對所述定位信息按照設定順序進行卡爾曼濾波計算，獲得目標定位信息。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述GPS數據包括經度、緯度以及第一偏航角；將所述初始定位數據轉換為定位信息，包括：

將所述經度和所述緯度轉換至UTM直角坐標系，獲得GPS數據在UTM直角坐標系下的坐標信息；

根據第一轉換矩陣將在UTM直角坐標系下的坐標信息轉換為第三坐標系的坐標信息，確定所述GPS數據對應的第一坐標信息；所述第一坐標信息和所述第一偏航角組成第一定位信息；其中，第一轉換矩陣為UTM直角坐標系與所述第三坐標系間的轉換矩陣。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述匹配定位數據包括匹配定位坐標系下的坐標信息及第二偏航角；將所述初始定位數據轉換為定位信息，包括：

根據第二轉換矩陣將匹配定位坐標系下的坐標信息轉換為所述第三坐標系下的坐標信息，確定所述匹配定位數據對應的第二坐標信息；所述第二坐標信息和所述第二偏航角組成第二定位信息；其中，所述第二轉換矩陣為所述匹配定位坐標系與所述第三坐標系間的轉換矩陣。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述里程計數據包括車輛速度及偏航角速度；將所述初始定位數據轉換為定位信息，包括：

對所述車輛速度及偏航角速度按照航跡推算的方式確定所述里程計數據對應的第三定位信息；公式如下：

其中，x_t為當前時刻的第三橫坐標，x_t-1為上一時刻的第三橫坐標，y_t為當前時刻的第三縱坐標，y_t-1為上一時刻的第三縱坐標，θ_t為當前時刻的第三偏航角，θ_t-1為上一時刻的第三偏航角，ω為偏航角速度。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述定位信息按照設定順序進行卡爾曼濾波計算，獲得目標定位信息，包括：

獲取過程噪聲矩陣、各初始定位數據的觀測矩陣及觀測噪聲矩陣；

根據所述過程噪聲矩陣、所述觀測矩陣及所述觀測噪聲矩陣對所述定位信息按照卡爾曼濾波公式進行多級卡爾曼濾波計算，獲得目標定位信息。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述卡爾曼濾波公式如下：

其中，K為卡爾曼增益矩陣，P^-為預測過程后的過程噪聲協方差矩陣，H為觀測矩陣，Q為觀測噪聲協方差矩陣，當前輸出的定位信息，為預測過程得到的定位信息，Y為當前時刻的定位信息的測量值，P為當前輸出的過程噪聲矩陣。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，對所述定位信息按照卡爾曼濾波公式進行多級卡爾曼濾波計算，獲得目標定位信息，包括：

將第一順序的定位信息輸入所述卡爾曼濾波公式，獲得第一級定位信息；

將所述第一級定位信息和第二順序的定位信息輸入所述卡爾曼濾波公式，獲得第二級定位信息；

將第三順序的定位信息和所述第二級定位信息輸入所述卡爾曼濾波公式，獲得目標定位信息。

8.一種車輛定位裝置，其特征在于，包括：

初始定位數據獲取模塊，用于獲取初始定位數據；所述初始定位數據包括GPS數據、匹配定位數據及里程計數據中的至少兩個；

初始定位數據轉換模塊，用于將所述初始定位數據轉換為定位信息；所述定位信息包括坐標信息及偏航角；

目標定位信息獲取模塊，用于對所述定位信息按照設定順序進行卡爾曼濾波計算，獲得目標定位信息。

9.一種計算機設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1-7任一所述的車輛定位方法。

10.一種車輛，其特征在于，包括：包括車輛定位裝置，所述車輛定位裝置用于實現如權利要求1-7任一所述的車輛定位方法。