一种定位方法及定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种定位方法及定位系统，定位方法包括：第一获取步骤：建立以待定位车辆中心为原点的车辆坐标系，获得UWB定位模块和待定位车辆中心在车辆坐标系中的第一位置关系；第二获取步骤：建立待定位车辆所在地区的全局坐标系，获得待定位车辆中心和UWB定位模块在全局坐标系中的第二位置关系；UWB定位步骤：根据第一位置关系和第二位置关系获得待定位车辆中心在全局坐标系中的坐标所满足的第一函数式；激光定位步骤：利用激光定位模块获得待定位车辆中心在全局坐标系中的坐标所满足的第二函数式；处理步骤：根据第一函数式和第二函数式获得待定位车辆中心在全局坐标系中的坐标。其具有实时定位、定位精度高以及通信架构简单的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种定位方法及定位系统
本专利技术涉及自动驾驶领域，特别涉及一种定位方法及定位系统。
技术介绍
目前，在超宽带(UltraWideband，UWB)无线定位领域中，无论是到达时间差(TimeDifferenceofArrival，TDOA)定位还是到达时间(TimeofArrival，TOA)定位，都是以多个基站为坐标基准，通过多个圆或双曲线相交，从而确定移动点位置的，其中，基站需要依靠固定支架设置。然而在实际使用中，当处于没有固定支架的场景中时，若要固定多个基站，就需要额外增加立杆、支架及电源、网络等基础设备，造成施工量增加，加重了安装成本。除UWB无线定位之外，激光雷达定位也是一个比较常用的定位方法，其主要通过对道路路面和路沿的点云曲率进行分析，并在此基础上进行点云分割，获得道路的路沿信息，从而实现定位。但是由于道路的路沿属于一个一维特征，激光雷达通过接收路沿反馈的信号进行信息采集，在垂直于路沿的方向上的位置信息容易分辨，而平行于路沿的方向上的位置信息较难分辨，因此激光雷达定位方式存在定位精度几何分布不均的问题，不利于自动驾驶车辆在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定位方法，用于车辆定位，其特征在于，包括：/n第一获取步骤：建立以待定位车辆中心为原点的车辆坐标系，获得UWB定位模块和所述待定位车辆中心在所述车辆坐标系中的第一位置关系；/n第二获取步骤：建立待定位车辆所在地区的全局坐标系，获得所述待定位车辆中心和所述UWB定位模块在所述全局坐标系中的第二位置关系；/nUWB定位步骤：根据所述第一位置关系和所述第二位置关系获得所述待定位车辆中心在所述全局坐标系中的坐标所满足的第一函数式；/n激光定位步骤：利用激光定位模块获得所述待定位车辆中心在所述全局坐标系中的坐标所满足的第二函数式；/n处理步骤：根据所述第一函数式和所述第二函数式获得所述待定位车辆...

【技术特征摘要】
1.一种定位方法，用于车辆定位，其特征在于，包括：
第一获取步骤：建立以待定位车辆中心为原点的车辆坐标系，获得UWB定位模块和所述待定位车辆中心在所述车辆坐标系中的第一位置关系；
第二获取步骤：建立待定位车辆所在地区的全局坐标系，获得所述待定位车辆中心和所述UWB定位模块在所述全局坐标系中的第二位置关系；
UWB定位步骤：根据所述第一位置关系和所述第二位置关系获得所述待定位车辆中心在所述全局坐标系中的坐标所满足的第一函数式；
激光定位步骤：利用激光定位模块获得所述待定位车辆中心在所述全局坐标系中的坐标所满足的第二函数式；
处理步骤：根据所述第一函数式和所述第二函数式获得所述待定位车辆中心在所述全局坐标系中的坐标。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光定位步骤还包括：根据所述激光定位模块获得所述待定位车辆的航向角，其中，所述航向角为所述待定位车辆的正方向与所述全局坐标系X坐标轴正方向的夹角。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UWB定位模块包括多个定位标签和基站，所述第一获取步骤包括：
在所述待定位车辆上固定所述多个定位标签；
建立以所述待定位车辆中心为原点的车辆坐标系，分别获取各所述定位标签在所述车辆坐标系中的坐标；
根据所述定位标签接收到基站信号时所对应的时间戳和各所述定位标签在所述车辆坐标系中的坐标建立TDOA方程组；
求解所述TDOA方程组，获得所述基站在所述车辆坐标系中的第一基站坐标；
根据所述第一基站坐标，获得在所述车辆坐标系中，所述基站与所述定位车辆中心之间的第一基站距离。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站的数量为1个，所述TDOA方程组为



其中，(xi，yi，zi)代表第i个定位标签在所述车辆坐标系下的坐标，ti代表第i个定位标签接收到所述基站信号时的时间戳，i＝1,2,3,4；(xv，yv，zv)代表所述第一基站坐标，C代表所述基站信号的传播速度。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UWB定位模块包括基站，所述第二获取步骤包括：
建立所述待定位车辆所在地区的全局坐标系，获取所述基站在所述全局坐标系中的第二基站坐标；
根据所述第二基站坐标，获得在所述全局坐标系中，所述基站与所述待定位车辆中心的第二基站距离。


6.如权利要求3或5所述的方法，其特征在于,所述第一函数式为



其中，x，y分别代表所述待定位车辆中心在所述全局坐标系下的横坐标和纵坐标，xbs，ybs分别代表所述基站在所述全局坐标系中的横坐标和纵坐标，xv，yv分别代表所述基站在所述车辆坐标系下的横坐标和纵坐标。


7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光定位模块包括激光雷达，所述激光定位步骤包括：
利用所述激光雷达采集行驶车道的路沿线的信息，获取所述激光雷达与所述路沿线之间的第一距离；
根据所述激光雷达与待定位车辆之间的位置关系和所述第一距离，计算所述待定位车辆中心与所述路沿线之间的第二距离；
根据所述路沿线在所述全局坐标系中的曲线方程和所述第二距离，确定所述第二函数式。


8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二函数式为



其中，A、B、C分别为所述路沿线在所述全局坐标系中的曲线方程的参数，dis代表所述第二距离，x、y分别代表所述待定位车辆中心在所述全局坐标系中的横坐标和纵坐标。


9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述激光定位步骤中，在所述根据所述路沿线在所述全局坐标系中的曲线方程和所述第二距离，确定所述第二函数式之前，还包括：
利用全站仪获取所述路沿线在所述全局...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴一稷，黄旭东，欧阳乐，常奇，张越，
申请(专利权)人：上海振华重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31