一种地下车库自动定位系统及方法技术方案

技术编号:22753914 阅读:41 留言:0更新日期:2019-12-07 03:28
本发明专利技术提供一种地下车库自动定位系统及方法,该系统由视觉定位传感器和车辆控制器构成,其中视觉定位传感器包括扫描范围覆盖360°的四路高清环视相机。车辆控制器利用四路高清环视相机发送的四路高清环视图像,结合预先设置的库位标记和特殊标记确定车辆附近的目标预设标记编号,从而利用目标预设标记编号确定车辆在全局坐标系下的位置坐标。基于此,仅利用低成本的高清环视相机就可实现稳定可靠的定位,提高经济性和实用性。

An automatic positioning system and method for underground garage

The invention provides an automatic positioning system and method for an underground garage, which is composed of a vision positioning sensor and a vehicle controller, wherein the vision positioning sensor includes a four-way HD panoramic camera with a scanning range of 360 \u00b0. The vehicle controller uses the four-way HD panoramic image sent by the four-way HD panoramic camera, combines the pre-set location mark and special mark to determine the target preset mark number near the vehicle, and then uses the target preset mark number to determine the position coordinate of the vehicle in the global coordinate system. Based on this, only using low-cost HD panoramic camera can achieve stable and reliable positioning, improve economy and practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种地下车库自动定位系统及方法
本专利技术涉及自动驾驶
,更具体地说,涉及一种地下车库自动定位系统及方法。
技术介绍
随着自动驾驶技术的不断发展,对于车辆的自动驾驶程度要求越来越高。而为实现地下车库内的自动驾驶,就需要解决地下车库环境中车辆自动定位的问题。现阶段主要采用纯惯性导航的定位手段,即从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出其下一点的位置,从而连续测出运动体的当前位置。但这需要在车辆上安装高精度的惯性导航设备,同时,车辆在地库内的行驶时间也有限制,若长时间未寻找到库位,定位误差会越来越大。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供一种地下车库自动定位系统及方法,技术方案如下:一种地下车库自动定位系统,包括:视觉定位传感器和与所述视觉定位传感器相连的车辆控制器,所述视觉定位传感器包括扫描范围覆盖360°的四路高清环视相机;所述四路高清环视相机,用于采集四路高清环视图像,并发送至所述车辆控制器;所述车辆控制器,用于从所述四路高清环视图像中确定预设标记编号所在的感兴趣图像区域ROI,所述预设标记编号包括预设库位标记编号和/或预设特殊标记编号,所述预设库位标记编号设置于靠近车道线一侧的库位线的中间区域,所述预设特殊标记编号设置于独立车道内的中间区域;识别所确定的所述ROI中目标预设标记编号,并根据所述目标预设标记编号确定车辆在车体坐标系下的第一位置坐标;将所述第一位置坐标变换为所述车辆在全局坐标系下的第二位置坐标。优选的,所述视觉定位传感器,还包括:惯性测量单元IMU传感器和车辆传感器;所述IMU传感器,用于测量所述车辆在所述车体坐标系下的角速度和加速度;所述车辆传感器,用于测量所述车辆在所述车体坐标系下的轮速和方向盘转角;所述车辆控制器,用于基于所述角速度和所述加速度计算所述全局坐标系下的IMU位置和IMU航向角信息;基于所述轮速和所述方向盘信息计算所述全局坐标系下的车辆位置和车辆航向角信息;依据所述IMU位置、所述IMU航向角信息、所述车辆位置和所述车辆航向角信息计算环视定位误差修正量,并利用所述环视定位误差修正量补偿所述第二位置坐标。优选的,用于从所述四路高清环视图像中确定预设标记编号所在的感兴趣图像区域ROI的所述车辆控制器,具体用于:对所述四路高清环视图像进行阈值分割;对阈值分割后的所述四路高清环视图像进行直线段检测;根据所检测到的直线段信息以及预设标记编号所对应的感兴趣图像区域ROI识别规则,确定预设标记编号所在的ROI。优选的,用于识别所确定的所述ROI中目标预设标记编号的所述车辆控制器,具体用于:利用标记编号识别模型识别所确定的所述ROI中目标预设标记编号,所述标记编号识别模型是利用预先标定有标记编号的ROI进行深度学习训练得到的。优选的,用于根据所述目标预设标记编号确定车辆在车体坐标系下的第一位置坐标的所述车辆控制器,具体用于:从预先构建的二维地图表中获取所述目标预设标记编号所对应的目标顶点坐标,其中,所述二维地图表中记录有车体坐标系下所述预设库位标记编号所对应的库位顶点坐标以及所述预设特殊标记编号所对应的特殊标记顶点坐标;将所述目标顶点坐标确定为车辆在车辆坐标系下的第一位置坐标。优选的,用于将所述第一位置坐标变换为所述车辆在全局坐标系下的第二位置坐标的所述车辆控制器,具体用于:确定所述车体坐标系的原点在全局坐标系下的原点坐标以及所述车体坐标系和所述全局坐标系的横轴夹角;根据所述原点坐标、所述横轴夹角计算所述车体坐标系和所述全局坐标系的位置坐标差量;以所述位置坐标差量对所述第一位置坐标进行补偿,得到所述车辆在所述全局坐标系下的第二位置坐标。一种地下车库自动定位方法,应用于上述技术方案任意一项所述的地下车库自动定位系统,所述系统包括视觉定位传感器和与所述视觉定位传感器相连的车辆控制器,所述视觉定位传感器包括扫描范围覆盖360°的四路高清环视相机;所述方法应用于所述车辆控制器,包括:接收所述四路高清环视相机发送的四路高清环视图像;从所述四路高清环视图像中确定预设标记编号所在的感兴趣图像区域ROI,所述预设标记编号包括预设库位标记编号和/或预设特殊标记编号,所述预设库位标记编号设置于靠近车道线一侧的库位线的中间区域,所述预设特殊标记编号设置于独立车道内的中间区域;识别所确定的所述ROI中目标预设标记编号,并根据所述目标预设标记编号确定车辆在车体坐标系下的第一位置坐标;将所述第一位置坐标变换为所述车辆在全局坐标系下的第二位置坐标。优选的,从所述四路高清环视图像中确定预设标记编号所在的感兴趣图像区域ROI,包括:对所述四路高清环视图像进行阈值分割;对阈值分割后的所述四路高清环视图像进行直线段检测;根据所检测到的直线段信息以及预设标记编号所对应的感兴趣图像区域ROI识别规则,确定预设标记编号所在的ROI。优选的,所述根据所述目标预设标记编号确定车辆在车体坐标系下的第一位置坐标,包括:从预先构建的二维地图表中获取所述目标预设标记编号所对应的目标顶点坐标,其中,所述二维地图表中记录有车体坐标系下所述预设库位标记编号所对应的库位顶点坐标以及所述预设特殊标记编号所对应的特殊标记顶点坐标;将所述目标顶点坐标确定为车辆在车辆坐标系下的第一位置坐标。优选的,所述将所述第一位置坐标变换为所述车辆在全局坐标系下的第二位置坐标,包括:确定所述车体坐标系的原点在全局坐标系下的原点坐标以及所述车体坐标系和所述全局坐标系的横轴夹角;根据所述原点坐标、所述横轴夹角计算所述车体坐标系和所述全局坐标系的位置坐标差量;以所述位置坐标差量对所述第一位置坐标进行补偿,得到所述车辆在所述全局坐标系下的第二位置坐标。相较于现有技术,本专利技术实现的有益效果为:本专利技术提供一种地下车库自动定位系统及方法,该系统由视觉定位传感器和车辆控制器构成,其中视觉定位传感器包括扫描范围覆盖360°的四路高清环视相机。车辆控制器利用四路高清环视相机发送的四路高清环视图像,结合预先设置的库位标记和特殊标记确定车辆附近的目标预设标记编号,从而利用目标预设标记编号确定车辆在全局坐标系下的位置坐标。基于此,仅利用低成本的高清环视相机就可实现稳定可靠的定位,提高经济性和实用性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的地下车库自动定位系统的结构示意图;图2为特殊标记区域以及库位标记编号示例;图3为特殊标记编号外形与尺寸示例;图4为本专利技术实施例提供的地下车库自动定位方法的方法流程图。具体实施方式下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下车库自动定位系统,其特征在于,包括:视觉定位传感器和与所述视觉定位传感器相连的车辆控制器,所述视觉定位传感器包括扫描范围覆盖360°的四路高清环视相机;/n所述四路高清环视相机,用于采集四路高清环视图像,并发送至所述车辆控制器;/n所述车辆控制器,用于从所述四路高清环视图像中确定预设标记编号所在的感兴趣图像区域ROI,所述预设标记编号包括预设库位标记编号和/或预设特殊标记编号,所述预设库位标记编号设置于靠近车道线一侧的库位线的中间区域,所述预设特殊标记编号设置于独立车道内的中间区域;识别所确定的所述ROI中目标预设标记编号,并根据所述目标预设标记编号确定车辆在车体坐标系下的第一位置坐标;将所述第一位置坐标变换为所述车辆在全局坐标系下的第二位置坐标。/n

【技术特征摘要】
1.一种地下车库自动定位系统,其特征在于,包括:视觉定位传感器和与所述视觉定位传感器相连的车辆控制器,所述视觉定位传感器包括扫描范围覆盖360°的四路高清环视相机;
所述四路高清环视相机,用于采集四路高清环视图像,并发送至所述车辆控制器;
所述车辆控制器,用于从所述四路高清环视图像中确定预设标记编号所在的感兴趣图像区域ROI,所述预设标记编号包括预设库位标记编号和/或预设特殊标记编号,所述预设库位标记编号设置于靠近车道线一侧的库位线的中间区域,所述预设特殊标记编号设置于独立车道内的中间区域;识别所确定的所述ROI中目标预设标记编号,并根据所述目标预设标记编号确定车辆在车体坐标系下的第一位置坐标;将所述第一位置坐标变换为所述车辆在全局坐标系下的第二位置坐标。


2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述视觉定位传感器,还包括:惯性测量单元IMU传感器和车辆传感器;
所述IMU传感器,用于测量所述车辆在所述车体坐标系下的角速度和加速度;
所述车辆传感器,用于测量所述车辆在所述车体坐标系下的轮速和方向盘转角;
所述车辆控制器,用于基于所述角速度和所述加速度计算所述全局坐标系下的IMU位置和IMU航向角信息;基于所述轮速和所述方向盘信息计算所述全局坐标系下的车辆位置和车辆航向角信息;依据所述IMU位置、所述IMU航向角信息、所述车辆位置和所述车辆航向角信息计算环视定位误差修正量,并利用所述环视定位误差修正量补偿所述第二位置坐标。


3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,用于从所述四路高清环视图像中确定预设标记编号所在的感兴趣图像区域ROI的所述车辆控制器,具体用于:
对所述四路高清环视图像进行阈值分割;对阈值分割后的所述四路高清环视图像进行直线段检测;根据所检测到的直线段信息以及预设标记编号所对应的感兴趣图像区域ROI识别规则,确定预设标记编号所在的ROI。


4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,用于识别所确定的所述ROI中目标预设标记编号的所述车辆控制器,具体用于:
利用标记编号识别模型识别所确定的所述ROI中目标预设标记编号,所述标记编号识别模型是利用预先标定有标记编号的ROI进行深度学习训练得到的。


5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,用于根据所述目标预设标记编号确定车辆在车体坐标系下的第一位置坐标的所述车辆控制器,具体用于:
从预先构建的二维地图表中获取所述目标预设标记编号所对应的目标顶点坐标,其中,所述二维地图表中记录有车体坐标系下所述预设库位标记编号所对应的库位顶点坐标以及所述预设特殊标记编号所对应的特殊标记顶点坐标;将所述目标顶点坐标确定为车辆在车辆坐标系下的第一位置坐标。

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【专利技术属性】
技术研发人员:刘玉叶卉刘元伟赵奇鲍凤卿卢远志梁伟铭刘奋
申请(专利权)人:上海汽车集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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