车辆定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供车辆定位方法及装置，方法包括：获取激光检测区域的多路激光扫描线数据，包括：每路激光各扫描点回波中的距离值、脉宽值和脉冲峰值；将距离值进行坐标变换，转换为直角坐标系中的位置信息数据；根据距离值、脉宽值和脉冲峰值，获取表征反射面特性的反射特征值；根据直角坐标系中的位置信息数据或反射特征值，将激光检测区域中的有车区域划分出来，并确定有车区域数量与各有车区域的宽度、高度和反射特征值；根据直角坐标系中的位置信息数据、获取的反射特征值、各有车区域的宽度、高度和反射特征值，将所有有车区域分别与存储的所有已有车辆进行匹配，以实现对激光检测区域中车辆的定位跟踪，该方法检测精度高，适应性强。

Vehicle positioning method and device

The present invention provides a method and apparatus, vehicle positioning method includes a laser scanning data acquisition, laser detection area including: each point in each scanning laser echo distance, pulse width and pulse peak value; the distance value of coordinate transformation, converted into position information data in the rectangular coordinate system according to the distance value; and the value of pulse width and pulse peak, reflecting characteristics of acquired characteristics of surface characterization is reflected in the value; according to the position information of the data in the rectangular coordinate system or reflection characteristic value, the laser detection area of the car division, and to determine the number and car area characterized by highly reflective and car width of the region, according to the value; the reflection characteristics of position information data, the Cartesian coordinate system to obtain the characteristic value, and highly reflective area width, value, will all have a car and storage area. All the existing vehicles are matched to realize the tracking and tracking of the vehicle in the laser detection area, and the method has high detection accuracy and strong adaptability.

【技术实现步骤摘要】
车辆定位方法及装置
本专利技术涉及车辆定位
，尤其涉及一种车辆定位方法及装置。
技术介绍
在现有技术中，多车道自由流系统是专用短程通信(DedicatedShortRangeCommunications，简称DSRC)技术的重要应用，广泛使用于车辆自由行使状态下的车路通信，路桥收费，交通流量调查，多义路径标识领域，并在城市交通管理，交通拥堵治理及排放控制领域具有广泛的应用前景。基于DSRC的多车道自由流系统中，路侧系统使用多台路侧单元(RoadSideUnit，简称RSU)天线在道路横截面形成连续的DSRC通信区域，以便与驶入通信区域内车辆上装载的车载单元(OnBoardUnit，简称OBU)进行无线通信，进而实现各种应用场景。但是由于道路交通的开放性，会存在部分未安装OBU的车辆驶过多车道自由流系统断面。未安装OBU的车辆无法被DSRC系统识别，不能实现预定的管控、统计或收费应用，但该车辆会被辅助定位系统识别。为了实现无标签车辆的稽查，需要将辅助定位系统获取的车辆位置信息与DSRC系统获取的车辆信息进行比对，排除未安装OBU的车辆。目前，多车道自由流的辅助定位系统主要通过视频检测方式实现车辆的定位与跟踪，但是视频检测方式易受天气环境、车辆遮挡等的影响，定位精度比较低。鉴于此，如何实现对车辆高检测精度、高适应性的定位成为目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述的技术问题，本专利技术提供一种车辆定位方法及装置，能够实现车辆的定位跟踪功能，检测精度高，适应性强，不受光线等环境影响，同时对正常的变道、跨线行驶车辆能精确地定位与跟踪。第一方面，本专利技术提供一种车辆定位方法，包括：获取激光检测区域的多路激光扫描线数据，所述激光扫描线数据包括：每路激光各扫描点回波中的距离值、脉宽值和脉冲峰值；将所述多路激光扫描线数据中的距离值进行坐标变换，转换为直角坐标系中的位置信息数据；根据所述距离值、脉宽值和脉冲峰值，获取表征反射面特性的反射特征值；根据所述直角坐标系中的位置信息数据或所述反射特征值，将所述激光检测区域中的有车区域划分出来，并确定有车区域数量与各有车区域的宽度、高度和反射特征值；根据所述直角坐标系中的位置信息数据、获取的反射特征值、各有车区域的宽度、高度和反射特征值，将所有有车区域分别与存储的所有已有车辆进行匹配，以实现对激光检测区域中车辆的定位。可选地，在所述根据所述直角坐标系中的位置信息数据、获取的反射特征值、各有车区域的宽度、高度和反射特征值，将所有有车区域分别与存储的所有已有车辆进行匹配，以实现对激光检测区域中车辆的定位之后，还包括：在所有有车区域分别与存储的所有已有车辆的匹配中，对没有与有车区域匹配成功的已有车辆进行删除操作。可选地，所述获取激光检测区域的多路激光扫描线数据，包括：接收多路激光扫描线初始数据；对接收的多路激光扫描线数据进行校验；剔除通过校验的多路激光扫描线数据的帧头和帧尾，提取通过校验的多路激光扫描线数据的有效数据；将时刻相同的有效数据组合在一起，生成一帧场景的多路激光扫描线数据。可选地，所述将所述多路激光扫描线数据中的距离值进行坐标变换，转换为直角坐标系中的位置信息数据，包括：通过第一公式，获取各扫描点扫描到车辆在直角坐标系中的z位置，所述z位置为高度值；通过第二公式，获取各扫描点扫描到车辆在直角坐标系中的y位置；通过第三公式，获取各扫描点扫描到车辆在直角坐标系中的x位置；其中，所述第一公式为：z＝H-S*cosα，H为激光器的安装高度，S为获取的激光扫描线数据中单个扫描点回波中的距离值，α为激光器与铅垂线的夹角；所述第二公式为：y＝Y-zYH，Y为无车时激光单个扫描点扫描到地面时的位置；所述第三公式为：x＝X0±S*sinβ，X0为激光器在直角坐标系中的x位置，β为所计算激光扫描点发射的扫描线与激光中心线的夹角，所述激光中心线为所有激光扫描线扫描到地面时距离值最小的一条线；其中，在直角坐标系中，垂直于路面向天空延伸的方向为Z轴，垂直于行车方向为X轴，行车方向的反方向为Y轴。可选地，在所述根据所述距离值、脉宽值和脉冲峰值，获取表征反射面特性的反射特征值之前，还包括：采取统计方法，预先训练出反射特征值与距离值、脉宽值和脉冲峰值的关系的模型；相应地，所述根据所述距离值、脉宽值和脉冲峰值，获取表征反射面特性的反射特征值，具体包括：根据所述距离值、脉宽值、脉冲峰值，通过所述反射特征值与距离值、脉宽值和脉冲峰值的关系的模型，获取表征反射面特性的反射特征值。可选地，所述根据所述直角坐标系中的位置信息数据或所述反射特征值，将所述激光检测区域中的有车区域划分出来，包括：若扫描点扫描到车辆在直角坐标系中的z位置大于预设第一阈值，则确定该扫描点扫描到的激光检测区域的位置为有车区域；和/或，若相邻两个扫描点扫描到车辆在直角坐标系中的x位置相差等于预设第二阈值或者相邻两个扫描点之间的反射特征值相差大于预设第三阈值，则确定该相邻两个扫描点为区域分割点；根据所述区域分割点，将所述激光检测区域中的有车区域划分出来。可选地，所述根据所述直角坐标系中的位置信息数据、获取的反射特征值、各有车区域的宽度、高度和反射特征值，将所有有车区域分别与存储的所有已有车辆进行匹配，包括：S1、对各有车区域轮询匹配；S2、判断所有有车区域是否匹配完毕，如果是则执行S12，否则执行S3；S3、判断场景中是否存在已有车辆，如果是则执行S5，否则执行S4；S4、创建新车车辆信息，然后执行S1，所述新车车辆信息包括：车辆ID、车头覆盖激光线号、车尾覆盖激光线号、即将覆盖的线号、车辆高度、车辆宽度、车辆左边侧位置、车辆右边侧位置、行车方向、车辆反射特征值。S5、判断场景中是否存在未匹配成功的已有车辆，如果是则执行S6，否则执行S4；S6、场景中未匹配成功的已有车辆轮询与有车区域进行匹配，然后执行S7；S7、判断是否有未匹配过的已有车辆，如果是则执行S8，否则执行S4；S8、有车区域所在线号是否是该未匹配过的已有车辆的覆盖线号，如果是则执行S10，否则执行S9；S9、有车区域所在线号是否是该未匹配过的已有车辆将要覆盖的线号，如果是则执行S10，否则执行S6；S10、根据所述直角坐标系中的位置信息数据判断有车区域的覆盖范围与该未匹配过的已有车辆的左右位置是否存在交集或者是否相差预设第四阈值，同时判断有车区域的反射特征值与该未匹配过的已有车辆的反射特征值相差是否小于预设第五阈值，如果该两次判断结果均为是则执行S11，否则执行S6；S11、有车区域与该未匹配过的已有车辆匹配成功，更新该未匹配过的已有车辆的匹配成功信息；S12、结束匹配。可选地，所述扫描点回波包括：单重回波，和/或多重回波；在激光入射到激光检测区域中的车辆的车身时，返回单重回波；在激光入射到激光检测区域中的车辆的车窗玻璃时，返回双重回波，一重回波为激光穿透车窗玻璃后入射到物体时返回的回波，另一重回波为激光入射到车窗玻璃时返回的回波；在所述扫描点回波采用双重回波时，所述步骤S10还包括：若该有车区域为车窗玻璃，判断该有车区域的反射特征值与该未匹配过的已有车辆的车窗玻璃的反射特征值相差是否小于预设第六阈值，若是则执行S11，否则执行S6。第二方面，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆定位方法，其特征在于，包括：获取激光检测区域的多路激光扫描线数据，所述激光扫描线数据包括：每路激光各扫描点回波中的距离值、脉宽值和脉冲峰值；将所述多路激光扫描线数据中的距离值进行坐标变换，转换为直角坐标系中的位置信息数据；根据所述距离值、脉宽值和脉冲峰值，获取表征反射面特性的反射特征值；根据所述直角坐标系中的位置信息数据或所述反射特征值，将所述激光检测区域中的有车区域划分出来，并确定有车区域数量与各有车区域的宽度、高度和反射特征值；根据所述直角坐标系中的位置信息数据、获取的反射特征值、各有车区域的宽度、高度和反射特征值，将所有有车区域分别与存储的所有已有车辆进行匹配，以实现对激光检测区域中车辆的定位。

【技术特征摘要】
1.一种车辆定位方法，其特征在于，包括：获取激光检测区域的多路激光扫描线数据，所述激光扫描线数据包括：每路激光各扫描点回波中的距离值、脉宽值和脉冲峰值；将所述多路激光扫描线数据中的距离值进行坐标变换，转换为直角坐标系中的位置信息数据；根据所述距离值、脉宽值和脉冲峰值，获取表征反射面特性的反射特征值；根据所述直角坐标系中的位置信息数据或所述反射特征值，将所述激光检测区域中的有车区域划分出来，并确定有车区域数量与各有车区域的宽度、高度和反射特征值；根据所述直角坐标系中的位置信息数据、获取的反射特征值、各有车区域的宽度、高度和反射特征值，将所有有车区域分别与存储的所有已有车辆进行匹配，以实现对激光检测区域中车辆的定位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述直角坐标系中的位置信息数据、获取的反射特征值、各有车区域的宽度、高度和反射特征值，将所有有车区域分别与存储的所有已有车辆进行匹配，以实现对激光检测区域中车辆的定位之后，还包括：在所有有车区域分别与存储的所有已有车辆的匹配中，对没有与有车区域匹配成功的已有车辆进行删除操作。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取激光检测区域的多路激光扫描线数据，包括：接收多路激光扫描线初始数据；对接收的多路激光扫描线数据进行校验；剔除通过校验的多路激光扫描线数据的帧头和帧尾，提取通过校验的多路激光扫描线数据的有效数据；将时刻相同的有效数据组合在一起，生成一帧场景的多路激光扫描线数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述多路激光扫描线数据中的距离值进行坐标变换，转换为直角坐标系中的位置信息数据，包括：通过第一公式，获取各扫描点扫描到车辆在直角坐标系中的z位置，所述z位置为高度值；通过第二公式，获取各扫描点扫描到车辆在直角坐标系中的y位置；通过第三公式，获取各扫描点扫描到车辆在直角坐标系中的x位置；其中，所述第一公式为：z＝H-S*cosα，H为激光器的安装高度，S为获取的激光扫描线数据中单个扫描点回波中的距离值，α为激光器与铅垂线的夹角；所述第二公式为：y＝Y-zYH，Y为无车时激光单个扫描点扫描到地面时的位置；所述第三公式为：x＝X0±S*sinβ，X0为激光器在直角坐标系中的x位置，β为所计算激光扫描点发射的扫描线与激光中心线的夹角，所述激光中心线为所有激光扫描线扫描到地面时距离值最小的一条线；其中，在直角坐标系中，垂直于路面向天空延伸的方向为Z轴，垂直于行车方向为X轴，行车方向的反方向为Y轴。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述距离值、脉宽值和脉冲峰值，获取表征反射面特性的反射特征值之前，还包括：采取统计方法，预先训练出反射特征值与距离值、脉宽值和脉冲峰值的关系的模型；相应地，所述根据所述距离值、脉宽值和脉冲峰值，获取表征反射面特性的反射特征值，具体包括：根据所述距离值、脉宽值、脉冲峰值，通过所述反射特征值与距离值、脉宽值和脉冲峰值的关系的模型，获取表征反射面特性的反射特征值。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述直角坐标系中的位置信息数据或所述反射特征值，将所述激光检测区域中的有车区域划分出来，包括：若扫描点扫描到车辆在直角坐标系中的z位置大于预设第一阈值，则确定该扫描点扫描到的激光检测区域的位置为有车区域；和/或，若相邻两个扫描点扫描到车辆在直角坐标系中的x位置相差等于预设第二阈值或者相邻两...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娟娟，陈偲，沈峰，杨光，
申请(专利权)人：北京万集科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11