[發(fā)明專利]一種定位方法及定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010972234.8
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112040446B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳一稷;黃旭東;歐陽樂;常奇;張越
• 申請（專利權(quán)）人: 上海振華重工(集團)股份有限公司;中交公路長大橋建設(shè)國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: H04W4/40
• 分類號: H04W4/40;H04W64/00;G01S17/86
• 代理公司: 上海華誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

本發(fā)明公開了一種定位方法及定位系統(tǒng)，定位方法包括：第一獲取步驟：建立以待定位車輛中心為原點的車輛坐標系，獲得UWB定位模塊和待定位車輛中心在車輛坐標系中的第一位置關(guān)系；第二獲取步驟：建立待定位車輛所在地區(qū)的全局坐標系，獲得待定位車輛中心和UWB定位模塊在全局坐標系中的第二位置關(guān)系；UWB定位步驟：根據(jù)第一位置關(guān)系和第二位置關(guān)系獲得待定位車輛中心在全局坐標系中的坐標所滿足的第一函數(shù)式；激光定位步驟：利用激光定位模塊獲得待定位車輛中心在全局坐標系中的坐標所滿足的第二函數(shù)式；處理步驟：根據(jù)第一函數(shù)式和第二函數(shù)式獲得待定位車輛中心在全局坐標系中的坐標。其具有實時定位、定位精度高以及通信架構(gòu)簡單的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動駕駛領(lǐng)域，特別涉及一種定位方法及定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，在超寬帶(Ultra?Wideband，UWB)無線定位領(lǐng)域中，無論是到達時間差(TimeDifference?of?Arrival，TDOA)定位還是到達時間(Time?of?Arrival，TOA)定位，都是以多個基站為坐標基準，通過多個圓或雙曲線相交，從而確定移動點位置的，其中，基站需要依靠固定支架設(shè)置。然而在實際使用中，當處于沒有固定支架的場景中時，若要固定多個基站，就需要額外增加立桿、支架及電源、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)備，造成施工量增加，加重了安裝成本。

除UWB無線定位之外，激光雷達定位也是一個比較常用的定位方法，其主要通過對道路路面和路沿的點云曲率進行分析，并在此基礎(chǔ)上進行點云分割，獲得道路的路沿信息，從而實現(xiàn)定位。但是由于道路的路沿屬于一個一維特征，激光雷達通過接收路沿反饋的信號進行信息采集，在垂直于路沿的方向上的位置信息容易分辨，而平行于路沿的方向上的位置信息較難分辨，因此激光雷達定位方式存在定位精度幾何分布不均的問題，不利于自動駕駛車輛在高精度場景下的應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中在沒有固定支架的場景中，UWB無線定位需要額外安裝許多的固定支架等設(shè)備從而造成安裝成本較高的問題和激光定位精度分布不均的問題。本發(fā)明提供了一種定位方法，可以以較少的安裝支架等設(shè)備實現(xiàn)定位從而降低安裝成本，同時還解決了激光定位精度分布不均的問題，達到實時定位、定位精度高以及通信架構(gòu)簡單的效果。

基于此，本發(fā)明的實施方式公開了一種定位方法，用于車輛定位，包括：

第一獲取步驟：建立以待定位車輛中心為原點的車輛坐標系，獲得UWB定位模塊和待定位車輛中心在車輛坐標系中的第一位置關(guān)系；

第二獲取步驟：建立待定位車輛所在地區(qū)的全局坐標系，獲得待定位車輛中心和UWB定位模塊在全局坐標系中的第二位置關(guān)系；

UWB定位步驟：根據(jù)第一位置關(guān)系和第二位置關(guān)系獲得待定位車輛中心在全局坐標系中的坐標所滿足的第一函數(shù)式；

激光定位步驟：利用激光定位模塊獲得待定位車輛中心在全局坐標系中的坐標所滿足的第二函數(shù)式；

處理步驟：根據(jù)第一函數(shù)式和第二函數(shù)式獲得待定位車輛中心在全局坐標系中的坐標。

采用上述技術(shù)方案，通過將UWB定位信息與激光雷達定位信息相結(jié)合，最終實現(xiàn)精確位置的判定，具有實時定位、定位精度高以及通信架構(gòu)簡單的特點。

根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施方式，激光定位步驟還包括：根據(jù)激光定位模塊獲得待定位車輛的航向角，其中，航向角為待定位車輛的正方向與全局坐標系X坐標軸正方向的夾角。

根據(jù)本發(fā)明的另一具體實施方式，UWB定位模塊包括多個定位標簽和基站，第一獲取步驟包括：

在待定位車輛上固定多個定位標簽；

建立以待定位車輛中心為原點的車輛坐標系，分別獲取各定位標簽在車輛坐標系中的坐標；

根據(jù)定位標簽接收到基站信號時所對應的時間戳和各定位標簽在車輛坐標系中的坐標建立TDOA方程組；