[發明專利]基于多傳感器融合的地圖特征的高架橋中的車輛定位方法

在審

• 申請號: 202110390897.3
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113093254A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 姬煒;王李;楊選倫
• 申請（專利權）人: 南京速度軟件技術有限公司
• 主分類號: G01S19/45
• 分類號: G01S19/45;G01S19/47;G01S17/931;G01C21/30
• 代理公司: 南京北辰聯和知識產權代理有限公司 32350
• 代理人: 陸中丹

本發明公開了一種基于多傳感器融合的地圖特征的高架橋中的車輛定位方法，具體包括以下步驟：S1采用車載GPS進行預定位，進行激光雷達特征點提取，獲得激光雷達數據；S2：采用視覺相機獲得視覺定位圖像，建立像素空間坐標系后，對視覺定位圖像進行特征點提取，再將提取的特征點坐標轉為世界坐標系統，獲得視覺圖像數據；S3：將所述步驟S1中的激光雷達數據和所述步驟S2中的視覺圖像數據進行匹配融合，獲得匹配特征點以及糾正后的感知數據集；S4：將所述步驟S3中獲得的所述匹配特征點與地圖進行匹配，獲得在地圖上的行程特征點及行程特征點數據集；S5：根據所述步驟S4中獲得的行程特征點計算得出車輛的定位。

技術領域

本發明涉及自動駕駛及定位技術領域，尤其涉及一種基于多傳感器融合的地圖特征的高架橋中的車輛定位方法。

背景技術

無人駕駛近幾年發展迅速，研究表面，無人駕駛在增強公路交通安全，緩解交通擁堵，減少空氣無人方面有著顛覆性的改善。無人駕駛場景大多數用在開闊的環境下進行，在封閉、多層的環境下技術瓶頸有待提升。

現在的技術手段主要依賴于GPS加慣性導航，但受制于GPS的影響，在信號弱的環境下無法進行定位。GPS技術通過太空中的衛星，能夠迅速定位出用戶端在地球上的位置和海拔，GPS系統精準關鍵在于衛星和用戶端的精準計算，但是在一些城市、山區、隧道高層建筑物以及封閉環境的影響，會導致信號的非直線傳播，影響精度。慣性傳感主要包括加速度計和角速度計，其特點是更新頻率高，可以提供實時的位置信息，但是致命缺點是它的誤差會隨著時間的推進而增加。當車輛處于高架橋區，因高架往往錯綜復雜，而高架橋上與橋下路段平行，會導致GPS不準確或者是上下垂直高架，易發生路線判斷錯誤問題，因此，主要依靠GPS經緯度及連續的GPS位置來判斷綁定高架橋中的車輛的位置比較困難。

因此，有必要開發一種基于多傳感器融合的地圖特征的高架橋中的車輛定位方法，利用多種傳感器定位數據糾正GPS定位的誤差，完成多層級精準定位，能夠實現高精度車輛定位。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于多傳感器融合的地圖特征的高架橋中的車輛定位方法，利用多種傳感器定位數據糾正GPS定位的誤差，完成多層級精準定位，能夠實現高精度車輛定位。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：該基于多傳感器融合的地圖特征的高架橋中的車輛定位方法，具體包括以下步驟：

S1：采用車載GPS進行預定位，進行激光雷達特征點提取，獲得激光雷達數據；

S2：采用視覺相機獲得視覺定位圖像，建立像素空間坐標系后，對視覺定位圖像進行特征點提取，再將提取的特征點坐標轉為世界坐標系統，獲得視覺圖像數據；

S3：將所述步驟S1中的激光雷達數據和所述步驟S2中的視覺圖像數據進行匹配融合，獲得匹配特征點以及糾正后的感知數據集；

S4：將所述步驟S3中獲得的所述匹配特征點與地圖進行匹配，獲得在地圖上的行程特征點及行程特征點數據集；

S5：根據所述步驟S4中獲得的行程特征點計算得出車輛的定位。

采用上述技術方案，使用濾波器對慣性傳感器與車載GPS數據進行融合并進行位置預測，再將GPS定位數據與激光雷達定位數據和視覺定位數據進行融合，利用多種傳感器定位數據糾正GPS定位的誤差，完成多層級精準定位，多傳感器包括激光雷達和視覺相機，激光雷達和視覺相機提取的目標適用于多層級中定位；該基于多傳感器融合的地圖特征的高架橋中的車輛定位方法有效地提高復雜環境下車輛的定位準確性及可靠性，進而提升了用戶體驗。

作為本發明的優選技術方案，所述步驟S1中的具體步驟為：

S11：利用濾波器將慣導傳感器和車載GPS的數據進行融合，得到初步的平面點位；