[發(fā)明專利]一種汽車導(dǎo)航路徑規(guī)劃方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011508159.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112629541A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏惠斌;王瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上汽大通汽車有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/20
• 分類號(hào): G01C21/20;G01C21/34;G01C21/32
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽(yáng)

本發(fā)明揭示了一種汽車導(dǎo)航路徑規(guī)劃方法，包括：三維地圖構(gòu)建部分，收集室內(nèi)環(huán)境的地磁指紋信息，建立地磁指紋坐標(biāo)系，生成包含有室內(nèi)環(huán)境中各樓層導(dǎo)航地圖的三維地磁指紋地圖，并標(biāo)記出可用上下樓通道的坐標(biāo)點(diǎn)；車輛實(shí)時(shí)導(dǎo)航部分，車輛駛?cè)胧覂?nèi)環(huán)境后獲取車輛所在位置的地磁數(shù)據(jù)，并獲取車輛所在位置在地磁指紋坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)，隨后結(jié)合目標(biāo)點(diǎn)在地磁指紋坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)規(guī)劃出車輛的行駛路線。相較于單純?cè)黾佑布O(shè)備來(lái)提升導(dǎo)航準(zhǔn)確性的業(yè)內(nèi)常規(guī)操作，本發(fā)明更注重于對(duì)方法邏輯的應(yīng)用，方案實(shí)現(xiàn)成本較低，使用效果優(yōu)異，應(yīng)用范圍廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種車輛路徑的規(guī)劃方法，具體涉及一種基于地磁信息的、針對(duì)室內(nèi)環(huán)境的汽車導(dǎo)航路徑規(guī)劃方法，屬于智能導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

路徑規(guī)劃是運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的主要研究?jī)?nèi)容之一，其主要由路徑規(guī)劃和軌跡規(guī)劃組成，連接起點(diǎn)位置和終點(diǎn)位置的序列點(diǎn)或曲線稱之為路徑，構(gòu)成路徑的策略稱之為路徑規(guī)劃。近年來(lái)，伴隨著我國(guó)汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，各類適用于車輛的路徑規(guī)劃技術(shù)開(kāi)始不斷涌現(xiàn)并得到普及。

以車輛在室內(nèi)環(huán)境（如室內(nèi)停車場(chǎng)、地下車庫(kù)等）中的導(dǎo)航為例，目前，此類針對(duì)車輛的導(dǎo)航主要是通過(guò)激光SLAM、視覺(jué)VSLAM、IMU慣導(dǎo)等技術(shù)的單獨(dú)或組合使用，這類技術(shù)雖然可以在理想狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)針對(duì)車輛的路徑規(guī)劃、導(dǎo)航及區(qū)域限定等功能，但是在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中，特別是涉及到當(dāng)車輛處在多層建筑物等復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境中時(shí)，此類技術(shù)的使用效果就會(huì)大打折扣。針對(duì)以上技術(shù)現(xiàn)狀，業(yè)內(nèi)研究者開(kāi)始嘗試使用各種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛在室內(nèi)空間中絕對(duì)位置的定位。

地磁是一種地球自帶的屬性，理論上來(lái)說(shuō)，只要攜帶有地磁傳感器，就可以在任意一點(diǎn)獲取到所對(duì)應(yīng)的地磁數(shù)據(jù)，且不會(huì)增加額外的設(shè)備和費(fèi)用。通過(guò)有效的算法，地磁定位可以將精度控制在1m范圍，因此可以有效地實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)環(huán)境下對(duì)目標(biāo)絕對(duì)位置的定位。綜上所述，如果能夠在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合地磁信息，設(shè)計(jì)出一種全新的、針對(duì)室內(nèi)環(huán)境的汽車導(dǎo)航路徑規(guī)劃方法，那么勢(shì)必可以為推動(dòng)整個(gè)智能導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在上述缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種基于地磁信息的、針對(duì)室內(nèi)環(huán)境的汽車導(dǎo)航路徑規(guī)劃方法，具體方案如下。

一種汽車導(dǎo)航路徑規(guī)劃方法，由三維地圖構(gòu)建部分與車輛實(shí)時(shí)導(dǎo)航部分構(gòu)成，其中，

所述三維地圖構(gòu)建部分包括，收集室內(nèi)環(huán)境中各位置的地磁指紋信息，針對(duì)室內(nèi)環(huán)境，生成包含有室內(nèi)環(huán)境中各樓層所對(duì)應(yīng)的平面導(dǎo)航地圖的三維地磁指紋地圖，并標(biāo)記出可用的上下樓通道的坐標(biāo)點(diǎn)；

所述車輛實(shí)時(shí)導(dǎo)航部分包括，車輛駛?cè)胧覂?nèi)環(huán)境后獲取車輛所在位置的地磁指紋信息，借助三維地磁指紋地圖獲取車輛所在位置的三維坐標(biāo)，隨后結(jié)合目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)規(guī)劃出車輛在三維地磁指紋地圖內(nèi)的行駛路線。

優(yōu)選地，所述三維地圖構(gòu)建部分包括如下步驟：

S11、繪制室內(nèi)環(huán)境中各樓層的平面導(dǎo)航地圖；

S12、收集室內(nèi)環(huán)境中各位置的地磁指紋信息、使室內(nèi)環(huán)境中的三維坐標(biāo)點(diǎn)與所述地磁指紋信息相對(duì)應(yīng)，建立三維地磁指紋地圖，所述三維指紋地圖內(nèi)包含有S11中所繪制的全部所述平面導(dǎo)航地圖，每張所述平面導(dǎo)航地圖均與室內(nèi)環(huán)境中的一樓層匹配對(duì)應(yīng)；

S13、在每張所述平面導(dǎo)航地圖上標(biāo)記該樓層中可用的上下樓通道的三維坐標(biāo)、用多樓層作路徑規(guī)劃中的垂直路徑點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述三維地磁指紋地圖可將地磁指紋信息轉(zhuǎn)換為室內(nèi)環(huán)境中的三維坐標(biāo)（X，Y，Z），其中（X，Y）表示某一平面內(nèi)的二維坐標(biāo)，Z表示該平面對(duì)應(yīng)的室內(nèi)環(huán)境中的樓層。

優(yōu)選地，所述車輛實(shí)時(shí)導(dǎo)航部分包括如下步驟：

S21、待車輛駛?cè)胧覂?nèi)環(huán)境后，獲取車輛所在位置的地磁指紋信息，依據(jù)車輛所在位置的地磁指紋信息、結(jié)合所述三維地磁指紋地圖，確定車輛在室內(nèi)環(huán)境中的三維坐標(biāo)（X₁，Y₁，Z₁），其中，Z₁表示車輛在室內(nèi)環(huán)境中的樓層；