[發(fā)明專利]車輛定位方法、裝置、設(shè)備及車輛

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010524210.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN111596329A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): G01S19/39
• 分類號(hào): G01S19/39;G01S19/45;G01S19/47;G01S19/51;G01C21/30;G01C21/34
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 范坤坤

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種車輛定位方法、裝置、設(shè)備及車輛，包括：獲取初始定位數(shù)據(jù)；所述初始定位數(shù)據(jù)包括GPS數(shù)據(jù)、匹配定位數(shù)據(jù)及里程計(jì)數(shù)據(jù)中的至少兩個(gè)；將所述初始定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定位坐標(biāo)信息；所述定位坐標(biāo)信息包括坐標(biāo)信息及偏航角；對(duì)所述定位坐標(biāo)信息按照設(shè)定順序進(jìn)行卡爾曼濾波計(jì)算，獲得目標(biāo)定位信息。本發(fā)明實(shí)施例通過將GPS數(shù)據(jù)、匹配定位數(shù)據(jù)和里程計(jì)數(shù)據(jù)中的至少兩個(gè)進(jìn)行卡爾曼濾波計(jì)算，可以提高對(duì)車輛定位的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及車輛定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛定位方法、裝置、設(shè)備及車輛。

背景技術(shù)

近年來，無人駕駛技術(shù)成為各主機(jī)廠、高校及研究所爭相關(guān)注的熱點(diǎn)。而無人駕駛車輛的定位技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)無人駕駛的必要條件。目前，無人駕駛車輛的定位技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方式：GPS定位、里程計(jì)定位、GPS/IMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)定位，匹配定位。GPS定位主要依靠衛(wèi)星確認(rèn)自身位置，具有全天候、累積誤差小等特點(diǎn)，但在遮擋環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的位置偏移，同時(shí)，GPS定位的輸出頻率也難以滿足無人駕駛系統(tǒng)要求。里程計(jì)定位是依靠陀螺儀、加速度計(jì)等進(jìn)行自動(dòng)駕駛車輛的航跡推算，輸出頻率高，不受環(huán)境遮擋影響，但定位誤差會(huì)隨時(shí)間的推移而變大。GPS/IMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)定位則是將GPS定位及里程計(jì)定位相結(jié)合，具備兩者共同的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)降低了遮擋及誤差積累對(duì)定位精度的影響，但在長時(shí)間遮擋的情況下定位精度同樣得不到保證。匹配定位算法是利用GPS、IMU獲取的定位信息及傳感器掃描周圍的環(huán)境，構(gòu)建離線的環(huán)境地圖，再通過傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)到的環(huán)境信息與離線的環(huán)境地圖相匹配，以獲取無人駕駛車輛在離線地圖中的相對(duì)位置，從而修正定位結(jié)果的一種方法，有效降低了遮擋及誤差積累的影響。不過，匹配定位的精度與離線地圖的精度有很大關(guān)系，且真實(shí)環(huán)境變化的變化對(duì)其誤差也有很大影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種車輛定位方法、裝置、設(shè)備及車輛，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)定位數(shù)據(jù)的融合，提高車輛定位的準(zhǔn)確性。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車輛定位方法，包括：

獲取初始定位數(shù)據(jù)；所述初始定位數(shù)據(jù)包括GPS數(shù)據(jù)、匹配定位數(shù)據(jù)及里程計(jì)數(shù)據(jù)中的至少兩個(gè)；

將所述初始定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定位信息；所述定位信息包括坐標(biāo)信息及偏航角；

對(duì)所述定位信息按照設(shè)定順序進(jìn)行卡爾曼濾波計(jì)算，獲得目標(biāo)定位信息。

進(jìn)一步地，所述GPS數(shù)據(jù)包括經(jīng)度、緯度以及第一偏航角；將所述初始定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定位坐標(biāo)信息，包括：

將所述經(jīng)度和所述緯度轉(zhuǎn)換至UTM直角坐標(biāo)系，獲得GPS數(shù)據(jù)在UTM直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息；

根據(jù)第一轉(zhuǎn)換矩陣將在UTM直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換為第三坐標(biāo)系系的坐標(biāo)信息，確定所述GPS數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的第一坐標(biāo)信息；所述第一坐標(biāo)信息和所述第一偏航角組成第一定位信息；其中，第一轉(zhuǎn)換矩陣為UTM直角坐標(biāo)系與所述第三坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換矩陣。

進(jìn)一步地，所述匹配定位數(shù)據(jù)包括匹配定位坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息及第二偏航角；將所述初始定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定位坐標(biāo)信息，包括：

根據(jù)第二轉(zhuǎn)換矩陣將匹配定位坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)換為所述三坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息，確定所述匹配定位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的第二坐標(biāo)信息；所述第二坐標(biāo)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(zhuǎn)換矩陣為所述匹配定位坐標(biāo)系與所述第三坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換矩陣。

進(jìn)一步地，所述里程計(jì)數(shù)據(jù)包括車輛速度及偏航角速度；將所述初始定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為定位信息，包括：

對(duì)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(jì)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的第三定位信息；公式如下：