一种车辆定位的方法及装置与流程

本申请涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种车辆定位的方法及装置。

背景技术：

现有的车辆定位方法基于卫星定位技术，在车辆上安装卫星定位装置，所述卫星定位装置发送定位请求信息，卫星接收所述定位请求信息后获取所述卫星定位装置的位置并将位置信息发送给所述卫星定位装置，所述位置信息可以为经纬度信息等，进而实现对车辆定位。但如果所述卫星定位装置处于信号受限的环境中，例如高架桥下方、隧道内部等环境，由于所述卫星导航装置的信号发射功能和/或信号接收功能受限，会大大降低了车辆定位的准确度，甚至会导致车辆定位丢失。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本申请提供了一种车辆定位的方法及装置，能够在车辆的卫星定位装置工作受限时对车辆进行准确定位。

本申请提供了一种车辆定位的方法，应用于安装有激光雷达的车辆，所述方法包括：

预先确定第一预设数目个景物标识在目标区域内分别对应的预存位置；每个所述景物标识对应一个所述预存位置；

若车辆位于所述目标区域内，利用激光雷达分别确定第二预设数目个所述景物标识与所述车辆的相对位置；

根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置与所述相对位置确定所述车辆在所述目标区域内的位置。

可选的，所述预先确定第一预设数目个景物标识在目标区域内分别对应的预存位置包括：

在所述目标区域建立平面直角坐标系，确定所述第一预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置；所述预存位置为所述景物标识在所述平面直角坐标系中的坐标。

可选的，所述利用激光雷达分别确定第二预设数目个所述景物标识与所述车辆的相对位置包括：

根据所述激光雷达获取的雷达点云判断是否存在所述景物标识；

若存在，获取所述第二预设数目个所述景物标识在所述激光雷达的坐标系中的坐标。

可选的，所述第一预设数目大于或等于所述第二预设数目。

可选的，所述根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置与所述相对位置确定所述车辆在所述目标区域内的位置包括：

将所述激光雷达的坐标系转换为所述平面直角坐标系；

根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述平面直角坐标系中分别对应的坐标和所述第二预设数目个所述景物标识在所述激光雷达的坐标系中分别对应的坐标确定所述车辆在所述目标区域内的位置。

可选的，所述景物标识为以下一种或多种：

广告牌、交通指示牌、交通设施、建筑设施、绿化设施和小型建筑物。

本申请实施例还提供了一种车辆定位的装置，所述装置包括：第一确定单元、第二确定单元和第三确定单元；

所述第一确定单元，用于预先确定第一预设数目个景物标识在目标区域内分别对应的预存位置；每个所述景物标识对应一个所述预存位置；

所述第二确定单元，用于若车辆位于所述目标区域内，利用激光雷达分别确定第二预设数目个所述景物标识与所述车辆的相对位置；

所述第三确定单元，用于根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置与所述相对位置确定所述车辆在所述目标区域内的位置。

可选的，所述第一确定单元，具体用于在所述目标区域建立平面直角坐标系，确定所述第一预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置；所述预存位置为所述景物标识在所述平面直角坐标系中的坐标。

可选的，所述第二确定单元具体包括：判断子单元和坐标获取子单元；

所述判断子单元，用于根据所述激光雷达获取的雷达点云判断是否存在所述景物标识；

所述坐标获取子单元，用于在判断存在所述景物标识时，获取所述第二预设数目个所述景物标识在所述激光雷达的坐标系中的坐标。

可选的，所述第三确定单元具体包括：转换子单元和坐标确定子单元；

所述转换子单元，用于将所述激光雷达的坐标系转换为所述平面直角坐标系；

所述坐标确定子单元，用于根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述平面直角坐标系中分别对应的坐标和所述第二预设数目个所述景物标识在所述激光雷达的坐标系中分别对应的坐标确定所述车辆在所述目标区域内的坐标。

本申请所述方法具有以下优点：

本申请提供了一种车辆定位的方法，所述方法包括：预先确定第一预设数目个景物标识在目标区域内分别对应的预存位置，利用所述目标区域内的已知具体位置的固定景物作为标识，每个所述景物标识对应一个所述预存位置；若车辆位于所述目标区域内，利用激光雷达分别确定第二预设数目个所述景物标识与所述激光雷达的相对位置，即通过激光雷达探测车辆周围的设施分布，然后从探测到的设施中识别出预先已知的所述景物标识并分别获取所述景物标识与所述激光雷达的相对位置，由于激光雷达安装在车上，即获取了所述景物标识与所述车辆的相对位置；根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置与所述相对位置确定所述激光雷达在所述目标区域内的位置，即获取探测得到的第二预设数目个所述景物标识在目标区域内的位置，同时由于所述第二预设数目个所述景物标识与所述激光雷达的相对位置已知，则可以确定出所述激光雷达在所述目标区域内的位置，即获取了车辆在所述目标区域内的位置。利用本申请提供的车辆定位的方法及装置，能够在车辆的卫星定位装置工作受限时对车辆进行准确定位。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种车辆定位的方法的流程图；

图2a为本申请实施例一提供的车辆定位的方法的场景示意图一；

图2b为本申请实施例一提供的车辆定位的方法的场景示意图二；

图3为本申请实施例二提供的一种车辆定位的装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一：

本申请实施例一提供了一种车辆定位的方法，下面结合附图进行具体说明。

参见图1，该图为本申请实施例一提供的一种车辆定位的方法的流程图。

还可以参见图2a，该图为本申请实施例一提供的车辆定位的方法的场景示意图一。

本申请实施例所述方法包括以下步骤：

s101：预先确定第一预设数目个景物标识在目标区域内分别对应的预存位置；每个所述景物标识对应一个所述预存位置。

本申请实施例所述景物标识可以为广告牌、交通指示牌、交通设施、建筑设施、绿化设施和小型建筑物中的一种或者多种。例如若所述目标区域为高架桥或立交桥下方，所述景物标识可以为目标区域内的交通指示牌、桥的承重柱等；再例如若所述目标区域为隧道内部道路，所述景物标识可以为交通指示灯、交通指示牌和应急消防箱等。此外以，本申请实施例对所述目标区域的形态与面积大小不做具体限定，需要注意的是所述景物标识在所述目标区域内的位置固定不变。

预先确定第一预设数目个景物标识在目标区域内分别对应的预存位置，所述预存位置以预存位置信息的形式保存，所述预存位置信息可以是文字信息也可以是图像信息，本申请对此不作具体限定，本申请对所述预存位置信息的保存位置也不做具体限定，在一种可能的实现方式中，所述预存位置信息存放在车辆本地的行车电脑上，在另一种可能的实现方式中，所述预存位置信息存放在网络服务器上，当所述车辆即将进入所述目标区域内时，所述车辆从所述网络服务器上获取所述预存位置信息。此外，本申请对所述第一预设数目不作具体限定，但考虑到为了你快速准确定位出所述车辆的位置，方便所述车辆的激光雷达检测并识别所述目标景物，所述第一预设数目不宜设置过小，所述景物标识应选择形态特性显著的标识，并且所述第一预设数目个景物标识应尽量均匀分布于所述目标区域内。

进一步的，为了准确记录所述景物标识的预存位置，所述预先确定第一预设数目个景物标识在目标区域内分别对应的预存位置包括：

在所述目标区域建立平面直角坐标系，确定所述第一预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置；所述预存位置为所述景物标识在所述平面直角坐标系中的坐标。

本申请对建立所述直角坐标系时坐标轴的确定方式不作具体限定，在一种可能的实现方式中，可以将当前目标区域的北方向与东方向作为所述坐标轴的方向，坐标轴原点的位置可以选择为所述目标区域的中心位置或其它何时位置，本实现方式对此不做具体限定。在另一种可能的实现方中，可以通过卫星定位预先对所述目标区域建立经纬度坐标系，确定出所述目标区域的经纬度范围，以及获取所述目标区域内所述景物标识的经纬度坐标，由于本申请所述目标区域的相对面积远远小于地球的表面积，因此仍可以将对于所述目标区域建立的经纬度坐标系视为平面直角坐标系。

s102：若车辆位于所述目标区域内，利用激光雷达分别确定第二预设数目个所述景物标识与所述车辆的相对位置。

车辆的激光雷达实时探测其工作范围内的障碍物体并获取所述障碍物体对应的雷达点云，对所述雷达点云进行识别以判断所述障碍物是否为所述景物标识，若是则确定第二预设数目个所述景物标识与所述激光雷达的相对位置，所述第一预设数目大于或等于所述第二预设数目。本申请对识别所述障碍物所使用的方法不做具体限定，在一种可能的实现方式中，按照与所述激光雷达的位置利用聚类算法对所述雷达点云中的数据点进行聚类，提取所得类的点云形态特征，所述形态特征可以表征所述障碍物的轮廓形态以及尺度大小，将提取到的所述形态特征输入预设的神经网络模型中进行深度学习以识别所述障碍物中是否包括有所述景物标识。

可以理解的是，由于所述激光雷达安装在所述车辆上，获取了激光雷达的相对位置，及获取了所述车辆的相对位置，同时，所述激光雷达的坐标系也可以认为是所述车辆的坐标系，本申请以下说明中不再具体解释。

进一步的，若在所述目标区域建立平面直角坐标系后，所述利用激光雷达分别确定第二预设数目个所述景物标识与所述车辆的相对位置包括：

s102a：根据所述激光雷达获取的雷达点云判断是否存在所述景物标识。

因为所述目标区域内可能会存在其它非所述景物标识的障碍物被激光雷达探测到，因此需要在所述雷达点云中需要判断是否存在所述景物标识，并获取所述景物标识的数量，即第二预设数目。

s102b：若存在，获取所述第二预设数目个所述景物标识在所述激光雷达的坐标系中的坐标。

s103：根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置与所述相对位置确定所述车辆在所述目标区域内的位置。

参见图2a所示场景示意图，下面具体介绍通过所述景物标识的预存位置与所述相对位置确定所述激光雷达在所述目标区域内的位置的原理：

当所述第二预设数目为3时，通过车辆的激光雷达分别探测到了第一景物标识、第二景物标识和第三景物标识并分别获取第一景物标识、第二景物标识和第三景物标识与所述激光雷达的距离，分别以第一景物标识、第二景物标识和第三景物标识为圆心，以第一景物标识、第二景物标识和第三景物标识与所述激光雷达的距离为半径确定三个圆形区域，则三个圆形区域的重叠部分即为所述激光雷达的位置，从而实现了在所述目标区域内对所述车辆的定位。

上例示出了所述车辆的激光雷达探测到三个景物标识，即第二预设数目为3时的情况，此外，还可以参见图2b所示的场景示意图，当车辆的激光雷达探测到两个景物标识，并且所述车辆恰好两个位于这两个景物标识所确定的直线上时，也可以获取到所述车辆在所述目标区域的位置。

需要注意的是，当所述第二预设数目为1时所述激光雷达只检测识别出1个所述景物标识，此时只能够判断出车辆所处的位置范围，并不能够确定车辆的具体位置。

此外，也可以将所述第二预设数目设置地更大，即所述激光雷达探测到的景物标识数量更多，所确定的区域范围更加精确。

进一步的，所述根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置与所述相对位置确定所述激光雷达在所述目标区域内的位置具体包括：

s103a：将所述激光雷达的坐标系转换为所述平面直角坐标系；

s103b：根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述平面直角坐标系中分别对应的坐标和所述第二预设数目个所述景物标识在所述激光雷达的坐标系中分别对应的坐标确定所述车辆在所述目标区域内的位置。

需要注意的是，上述步骤只是为了方便说明本申请所述方法的流程，并不构成对本申请所述方法的限定，还可以通过对上述步骤进行适当的调整以获得其它可能的实现方式。

本申请提供了一种车辆定位的方法，所述方法包括：预先确定第一预设数目个景物标识在目标区域内分别对应的预存位置，利用所述目标区域内的已知具体位置的固定景物作为标识，每个所述景物标识对应一个所述预存位置；若车辆位于所述目标区域内，利用激光雷达分别确定第二预设数目个所述景物标识与所述激光雷达的相对位置，即通过激光雷达探测车辆周围的设施分布，然后从探测到的设施中识别出预先已知的所述景物标识并分别获取所述景物标识与所述激光雷达的相对位置；根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置与所述相对位置确定所述激光雷达在所述目标区域内的位置，即获取探测得到的第二预设数目个所述景物标识在目标区域内的位置，同时由于所述第二预设数目个所述景物标识与所述激光雷达的相对位置已知，则可以确定出所述激光雷达在所述目标区域内的位置，即获取了所述车辆在所述目标区域内的位置。利用本申请提供的车辆定位的方法，能够在车辆的卫星定位装置工作受限时对车辆进行准确定位。

实施例二：

基于上述实施例提供的车辆定位的方法，本申请实施例二还提供了一种车辆定位的装置，下面结合附图具体说明。

参见图3，该图为本申请实施例二提供的一种车辆定位的装置的示意图。

本申请实施例所述装置包括：第一确定单元301、第二确定单元302和第三确定单元303。

所述第一确定单元301，用于预先确定第一预设数目个景物标识在目标区域内分别对应的预存位置；每个所述景物标识对应一个所述预存位置。

进一步的，所述景物标识为以下一种或多种：

广告牌、交通指示牌、交通设施、建筑设施、绿化设施和小型建筑物。

进一步的，所述第一确定单元301，具体用于在所述目标区域建立平面直角坐标系，确定所述第一预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置；所述预存位置为所述景物标识在所述平面直角坐标系中的坐标。

所述第二确定单元302，用于若车辆位于所述目标区域内，利用激光雷达分别确定第二预设数目个所述景物标识与所述车辆的相对位置。

进一步的，所述第一预设数目大于或等于所述第二预设数目。

进一步的，所述第二确定单元302具体包括：判断子单元302a和坐标获取子单元302b。

所述判断子单元302a，用于根据所述激光雷达获取的雷达点云判断是否存在所述景物标识。

所述坐标获取子单元302b，用于在判断存在所述景物标识时，获取所述第二预设数目个所述景物标识在所述激光雷达的坐标系中的坐标。

所述第三确定单元303，用于根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置与所述相对位置确定所述车辆在所述目标区域内的位置。

进一步的，所述第三确定单元具体包括：转换子单元303a和坐标确定子单元303b。

所述转换子单元303a，用于将所述激光雷达的坐标系转换为所述平面直角坐标系。

所述坐标确定子单元303b，用于根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述平面直角坐标系中分别对应的坐标和所述第二预设数目个所述景物标识在所述激光雷达的坐标系中分别对应的坐标确定所述车辆在所述目标区域内的坐标。

本申请提供了一种车辆定位的装置，所述装置通过第一确定单元预先确定第一预设数目个景物标识在目标区域内分别对应的预存位置，利用所述目标区域内的已知具体位置的固定景物作为标识，每个所述景物标识对应一个所述预存位置；若车辆位于所述目标区域内，所述第二确定单元用于利用激光雷达分别确定第二预设数目个所述景物标识与所述激光雷达的相对位置，即通过激光雷达探测车辆周围的设施分布，然后从探测到的设施中识别出预先已知的所述景物标识并分别获取所述景物标识与所述激光雷达的相对位置；所述地上确定单元用于根据所述第二预设数目个所述景物标识在所述目标区域内分别对应的预存位置与所述相对位置确定所述车辆在所述目标区域内的位置，即获取探测得到的第二预设数目个所述景物标识在目标区域内的位置，同时由于所述第二预设数目个所述景物标识与所述激光雷达的相对位置已知，则可以确定出所述车辆在所述目标区域内的位置。利用本申请提供的车辆定位的装置，能够在车辆的卫星定位装置工作受限时对车辆进行准确定位。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。