[發(fā)明專利]一種自動(dòng)駕駛的定位傳感方法、系統(tǒng)及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110951607.8
• 申請(qǐng)日: 2021-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN113405555B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 應(yīng)子陽;賀錦鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 智己汽車科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/28
• 分類號(hào): G01C21/28;G01C21/30;G01S19/45;G01S19/47
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄒蘊(yùn)

本發(fā)明公開了一種自動(dòng)駕駛的定位傳感方法、系統(tǒng)及裝置，該系統(tǒng)包括定位融合模塊，其特征在于：定位融合模塊連接道路區(qū)域攝像模塊，接收從道路區(qū)域攝像模塊傳輸?shù)男畔ⅲ傻谝粓D像信息并提取第一特征點(diǎn)；定位融合模塊連接車載攝像模塊，接收從車載攝像模塊傳輸?shù)男畔ⅲ傻诙D像信息并提取第二特征點(diǎn)；定位融合模塊連接慣性導(dǎo)航模塊，接收慣性導(dǎo)航模塊的相對(duì)定位信息；定位融合模塊分別將第一特征點(diǎn)、第二特征點(diǎn)與高精度地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，再利用比對(duì)結(jié)果對(duì)相對(duì)定位信息進(jìn)行誤差標(biāo)定，得出車輛的實(shí)際位置、方向和運(yùn)行軌跡。本發(fā)明能夠提高定位初始化的速度，同時(shí)降低了定位誤差，使得定位更加精確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種定位方法、系統(tǒng)及裝置，更具體地說，涉及一種自動(dòng)駕駛的定位傳感方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的可用于車輛高精度定位方面的技術(shù)策略有：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）、基于視覺同步定位和地圖創(chuàng)建（VSLAM）、基于車輛傳感器構(gòu)建的車輛模型、導(dǎo)航/高精地圖（SD/HD Map），毫米波雷達(dá)（mm-W Radar）和激光雷達(dá)（LiDAR）等。

然而，上述每一種技術(shù)在定位方面都有一定的短板與缺陷，例如：

GNSS：?jiǎn)为?dú)依賴GNSS設(shè)備本身并不能提供高精度的定位結(jié)果，誤差通常會(huì)在7.5m-10m之間。但隨著GNSS的發(fā)展，各類增強(qiáng)系統(tǒng)或是服務(wù)被研發(fā)出來，從而增強(qiáng)其性能，如差分系統(tǒng)、地基增強(qiáng)系統(tǒng)和星基增強(qiáng)系統(tǒng)等。其中實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（RTK）運(yùn)用載波相位差分技術(shù)以及基準(zhǔn)站去提高定位精度，最高可達(dá)到厘米級(jí)別的精度。但即使在RTK的幫助下，若是可觀測(cè)的衛(wèi)星數(shù)量過少，或是無法觀測(cè)到衛(wèi)星，GNSS所提供的定位結(jié)果依然會(huì)產(chǎn)生極大的誤差。總結(jié)來說，GNSS（RTK）的定位效果受限于可觀測(cè)到的用于解算的衛(wèi)星數(shù)量以及衛(wèi)星信號(hào)質(zhì)量。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）：INS內(nèi)的慣性測(cè)量單位（IMU）自身就帶有零偏誤差，所以通過INS解算得到的導(dǎo)航結(jié)果的誤差會(huì)隨著時(shí)間的增加而增加，因此INS只能在短時(shí)間內(nèi)提供高精度的導(dǎo)航結(jié)果。

基于視覺同步定位和地圖創(chuàng)建（VSLAM）：VSLAM基于視覺感知，即攝像頭提供的數(shù)據(jù)，提取每一幀圖像的特征點(diǎn)，進(jìn)行相鄰幀的特征點(diǎn)匹配，從而完成局部的位置估計(jì)，但相鄰兩個(gè)圖像間的運(yùn)動(dòng)都會(huì)存在誤差，隨著幀的多次傳遞，誤差會(huì)逐漸累積，軌跡的漂移也會(huì)越來越嚴(yán)重。即使有很多種方法進(jìn)行VSLAM誤差的優(yōu)化，攝像頭仍舊會(huì)受限于外部的影響，例如極端天氣（大霧或大雨）和明暗場(chǎng)景交替（進(jìn)出隧道或地下室）。

車輛傳感器：與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）類似，車輛傳感器通過車輛自身的里程計(jì)與方向盤轉(zhuǎn)角傳感器等獲得的數(shù)據(jù)，以航跡推算的方法得到的車輛定位，也會(huì)因?yàn)閭鞲衅髯陨淼恼`差以及車輛行駛過程中的外部因素，如輪胎打滑和地面平整度等，而產(chǎn)生定位誤差，該誤差隨著時(shí)間的增加而增加。

現(xiàn)有自動(dòng)駕駛的高精定位方案是將不同的傳感器融合，進(jìn)行定位解算，互相彌補(bǔ)各自的誤差，例如GNSS/INS融合定位使用慣性測(cè)量單位（IMU）彌補(bǔ)GNSS失效時(shí)的場(chǎng)景，但由于INS的特性，只能維持短期的定位精度。此外，硬件會(huì)因?yàn)橥饨缫蛩赜绊懀缥蹪n、震動(dòng)和溫度等，受到意外的損壞，并且為了覆蓋更多的區(qū)域，多傳感器的融合方案也應(yīng)該包含更多的行車/道路信息。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的各種定位技術(shù)的短板，本發(fā)明提供一種自動(dòng)駕駛的定位傳感方法、系統(tǒng)及裝置，至少降低外界因素對(duì)傳感器的影響并提升定位精確度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：