本發(fā)明涉及智能駕駛，尤其涉及一種基于最小二乘法的車輛縱向定位方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在智能駕駛技術(shù)領(lǐng)域，車輛的精確定位是非常重要的一環(huán)。車輛的定位決定了在輔助駕駛或自動駕駛中能否正確的、及時的作出決策、完成自動駕駛的行駛動作。提供錯誤的車輛位置可能會導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，所以定位的準(zhǔn)確性與正確性是保證智能駕駛發(fā)展的前提。

2、現(xiàn)階段采用的車輛定位技術(shù)是rtk(實時運動定位)和imu(慣性測量單元)融合作為定位結(jié)果，通過機械編排來將imu原始輸出轉(zhuǎn)化為姿態(tài)、速度、位置信息作為狀態(tài)的預(yù)測，以rtk的實時運動定位結(jié)果修正位置信息作為狀態(tài)的觀測。

3、一般現(xiàn)有車載導(dǎo)航是用imu的均值來進行位置推算，rtk的數(shù)據(jù)去位置糾正這種組合方式，將rtk與imu作為兩套獨立的位置和姿態(tài)參數(shù)輸入到組合框架，并由反饋產(chǎn)生單一的組合導(dǎo)航解，最后通過卡爾曼濾波器對結(jié)果進行平滑輸出。這種方式的特點是如果rtk信號中斷時，仍能依靠imu進行位置推算，但是imu器件含靜態(tài)誤差以及動態(tài)誤差，隨著時間的推移，位置的誤差會堆積，只能等到下一次rtk信號恢復(fù)時進行位置糾正。所以為了解決遮擋、半遮擋場景的問題，需要引入新的觀測量。相機作為強大的感知傳感器之一是一個很好的選擇。

4、目前自動駕駛領(lǐng)域中，大多利用相機觀測到與車道線距離來進行橫向修正，縱向僅依靠組合導(dǎo)航的結(jié)果，這樣在無信號場景時，其橫向誤差能夠依靠相機的糾正保持車道，然而縱向誤差無法保證，且在自動駕駛時，與前車保持車距是很重要的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種基于最小二乘法的車輛縱向定位方法及系統(tǒng)，對于遮擋、半遮擋場景縱向定位精度有所提升，對于整體定位精度需求有所幫助，對于自動駕駛領(lǐng)域具有現(xiàn)實意義。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種基于最小二乘法的車輛縱向定位方法，包括：

3、步驟1，獲取車輛的粗定位信息；獲取車輛行駛過程中側(cè)方的標(biāo)志物信息，得到車輛與標(biāo)志物的縱向相對位置信息；

4、步驟2，使用高精度地圖加載所述粗定位信息附近的地圖信息，基于所述地圖信息確定所述標(biāo)志物的絕對位置信息；

5、步驟3，基于各個標(biāo)志物的絕對位置以及與車輛的縱向相對位置信息，利用最小二乘法進行線性擬合得到車輛縱向位置信息，利用所述車輛縱向位置信息對所述粗定位信息中的縱向定位信息進行修正。

6、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以作出如下改進。

7、可選的，所述步驟1中獲取車輛的粗定位信息的過程包括：

8、通過rtk與imu融合得到定位結(jié)果，再將所述定位結(jié)果通過卡爾曼濾波器得到所述粗定位信息。

9、可選的，所述步驟1中獲取所述標(biāo)志物的類型包括：地面標(biāo)志物和道路標(biāo)志物；所述標(biāo)志物信息包括：標(biāo)物的內(nèi)容和位置；

10、所述標(biāo)志物為地面標(biāo)志物時，將感知系統(tǒng)與該標(biāo)志物的縱向距離作為車輛與標(biāo)志物的縱向相對位置信息；

11、所述標(biāo)志物為道路標(biāo)志物時，基于感知系統(tǒng)的安裝參數(shù)以及觀測到的與該標(biāo)志物的縱向距離計算得到車輛與標(biāo)志物的縱向相對位置信息，所述安裝參數(shù)包括：所述感知系統(tǒng)的安裝位置相對地面的高度與視角。

12、可選的，所述步驟1還包括：根據(jù)標(biāo)志物與當(dāng)前位置的時間戳差值以及輪速計算補償距離，基于所述補償距離對計算得到的所述縱向相對位置信息進行補償。

13、可選的，所述步驟3計算車輛縱向位置信息，利用所述車輛縱向位置信息對所述粗定位信息中的縱向定位信息進行修正的過程包括：

14、步驟301，對感知系統(tǒng)感知到的標(biāo)志物進行遍歷后分類存儲；

15、步驟302，將所述粗定位信息從車身坐標(biāo)系轉(zhuǎn)為感知系統(tǒng)坐標(biāo)系，再轉(zhuǎn)為odometry坐標(biāo)系；

16、步驟303，在odometry坐標(biāo)系下在高精度地圖中查找距離所述粗定位信息最近的標(biāo)志物地圖標(biāo)識并保存標(biāo)志物id；

17、步驟304，將找到的標(biāo)志物地圖標(biāo)識轉(zhuǎn)到感知系統(tǒng)坐標(biāo)系，記錄各個標(biāo)志物地圖標(biāo)識距離車輛的標(biāo)識距離及對對應(yīng)的標(biāo)志物id，并保存到以時間為變量的容器中；

18、步驟305，當(dāng)最近的標(biāo)識距離小于閾值且數(shù)據(jù)達到設(shè)定要求時，通過基于mad的z-score異常檢測篩除掉異常值；

19、步驟306，對所述步驟305得到的數(shù)據(jù)進行最小二乘法的線性擬合，利用線性擬合計算出當(dāng)前定位與真實位置之間的均方誤差來補償縱向位置。

20、可選的，所述步驟302中通過kd和/或分治法進行最近點查找。

21、可選的，所述步驟1中獲取所述標(biāo)志物的類型包括：車道線；所述標(biāo)志物信息包括：車道線的類型和位置；

22、所述步驟3還包括：基于所述車道線的橫向位置信息對所述粗定位信息的橫向定位信息進行修正。

23、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種基于最小二乘法的車輛縱向定位系統(tǒng)，包括：組合導(dǎo)航系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、高精度地圖和縱向定位算法模塊；

24、所述組合導(dǎo)航系統(tǒng)，用于獲取車輛的粗定位信息；

25、所述感知系統(tǒng)，用戶獲取車輛行駛過程中側(cè)方的標(biāo)志物信息，得到車輛與標(biāo)志物的縱向相對位置信息；

26、所述縱向定位算法模塊，使用所述高精度地圖加載所述粗定位信息附近的地圖信息，基于所述地圖信息確定所述標(biāo)志物的絕對位置信息；基于各個標(biāo)志物的絕對位置以及與車輛的縱向相對位置信息，利用最小二乘法進行線性擬合得到車輛縱向位置信息，利用所述車輛縱向位置信息對所述粗定位信息中的縱向定位信息進行修正。

27、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器，所述處理器用于執(zhí)行存儲器中存儲的計算機管理類程序時實現(xiàn)基于最小二乘法的車輛縱向定位方法的步驟。

28、根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機管理類程序，所述計算機管理類程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)基于最小二乘法的車輛縱向定位方法的步驟。

29、本發(fā)明提供的一種基于最小二乘法的車輛縱向定位方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，具有以下優(yōu)點：

30、(1)本發(fā)明能夠在復(fù)雜的城市道路(包括遮擋、半遮擋場景)基于組合導(dǎo)航系統(tǒng)提供的粗定位信息，對于其縱向位置，通過車道線、地面標(biāo)志及道路標(biāo)志物信息，對定位誤差進行修正與消除。

31、(2)本發(fā)明的縱向定位方法能夠快速查找最近的標(biāo)志信息并進行匹配，利用的查找方法復(fù)雜度較低，查找效率高且可靠，將縱向距離通過最小二乘法進行線性擬合，能夠提高縱向誤差的精度。

技術(shù)特征：

1.一種基于最小二乘法的車輛縱向定位方法，其特征在于，所述定位方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述步驟1中獲取車輛的粗定位信息的過程包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述步驟1中獲取所述標(biāo)志物的類型包括：地面標(biāo)志物和道路標(biāo)志物；所述標(biāo)志物信息包括：標(biāo)物的內(nèi)容和位置；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位方法，其特征在于，所述步驟1還包括：根據(jù)標(biāo)志物與當(dāng)前位置的時間戳差值以及輪速計算補償距離，基于所述補償距離對計算得到的所述縱向相對位置信息進行補償。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述步驟3計算車輛縱向位置信息，利用所述車輛縱向位置信息對所述粗定位信息中的縱向定位信息進行修正的過程包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述步驟302中通過kd和/或分治法進行最近點查找。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述步驟1中獲取所述標(biāo)志物的類型包括：車道線；所述標(biāo)志物信息包括：車道線的類型和位置；

8.一種基于最小二乘法的車輛縱向定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位系統(tǒng)包括：組合導(dǎo)航系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、高精度地圖和縱向定位算法模塊；

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲器、處理器，所述處理器用于執(zhí)行存儲器中存儲的計算機管理類程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項所述的基于最小二乘法的車輛縱向定位方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，其上存儲有計算機管理類程序，所述計算機管理類程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項所述的基于最小二乘法的車輛縱向定位方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于最小二乘法的車輛縱向定位方法及系統(tǒng)，該方法包括：獲取車輛的粗定位信息；獲取車輛行駛過程中側(cè)方的標(biāo)志物信息，得到車輛與標(biāo)志物的縱向相對位置信息；使用高精度地圖加載粗定位信息附近的地圖信息，基于地圖信息確定標(biāo)志物的絕對位置信息；基于各個標(biāo)志物的絕對位置以及與車輛的縱向相對位置信息，利用最小二乘法進行線性擬合得到車輛縱向位置信息，利用車輛縱向位置信息對粗定位信息中的縱向定位信息進行修正；對于遮擋、半遮擋場景縱向定位精度有所提升，對于整體定位精度需求有所幫助，對于自動駕駛領(lǐng)域具有現(xiàn)實意義。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇曉聰,周倩
受保護的技術(shù)使用者：武漢光昱明晟智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9