一种基于高精度地图信息融合的网联汽车轨迹可视化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于高精度地图信息融合的网联汽车轨迹可视化方法，包括以下步骤：步骤S1、通过智能网联汽车开放道路测试监管设备，从车辆CAN总线获取车辆位置信息GPS

【技术实现步骤摘要】
一种基于高精度地图信息融合的网联汽车轨迹可视化方法


[0001]本专利技术涉及汽车定位领域，具体地说是一种基于高精度地图信息融合的网联汽车轨迹可视化方法。

技术介绍

[0002]智能网联汽车作为继手机之后下一个移动互联的主要终端，亦将成为未来最具发展潜力的风口行业之一。对智能网联汽车在开放道路上的测试运行进行监管，可以促进道路基础设施建设与智能汽车的协同发展。
[0003]现在车辆大多数都接入互联网，网联汽车的特点是汽车可以和网络联通，汽车的相关数据，包括位置，速度/加速度，驾驶信息等等都可以通过网络上传到后台，并同时可以接受后台的各种信息。这种技术在车联网，云控平台，车路协同等领域都有很重要的价值。基于网联汽车上传的数据，我们可以实现对特殊车辆，例如自动驾驶车辆，两客一危车辆的远程监管和监控。为了方便用户更加直观的获取信息，我们会采取将车辆在三维空间中根据位置信息进行显示。但是车辆信息中的位置主要是基于GPS获得，而GPS会有一定的误差，有时误差甚至会到几米；同时，数据会有噪声，并呈现随机散乱的特性。这样，就会使得车辆的位置显示不准确，看上去的效果非常不合理，甚至会造成车辆运动杂乱无章，甚至违反物理规律的现象。所以，我们一般不能仅用GPS位置进行显示，还需要对这个信号进行滤波处理。
[0004]如中国专利CN107229063A所公布的一种基于全球卫星导航系统和视觉里程计融合的无人驾驶汽车导航定位精度矫正方法所述，所述方法的部骤为：先基于单目视觉的车道线检测；然后对单目视觉里程计定位精度优化；最后对全球卫星导航系统与视觉里程计组合导航系统的定位精度矫正。从车载相机采集到的数据中，确定汽车所行驶的轨道，并与GPS进行组合检测，其主要方法就是通过车载相机进行利用车道线辅助视觉里程计，然后与全球卫星导航系统定位进行融合以提高车辆定位系统的可靠性。视觉里程计是利用车载相机采集到的图像信息来恢复车体本身的自由度信息。利用两种传感器对位置测量值的差值进行滤波计算，使用视觉里程计系统误差的估计值去校正视觉里程计系统的误差，实现利用全球卫星导航系统数据限制视觉里程计数据长时间漂移的目的。但是其专利技术只是对车辆在路面上的位置进行了精准的定位，在预测的计算上并没有将车辆进行还原到中间位置，虽然得的车辆轨迹比较平滑。但是无法解决GPS定位精度不高的问题，因此还是会出现诸如压线等看上去不合理的情况。
[0005]另外本公司去年申请的专利CN113551686A公开了一种基于高精度地图信息融合的网联汽车轨迹监控方法，包括以下步骤：S1、获取车辆位置信息；S2、获取高精地图信息，根据车辆位置判断所属车道线；S3、计算所属车道线中间线信息；S4、计算车道线中间线上离车辆位置最近的一点；S5、利用纠正之后的位置根据改进后滤波器公式对车辆进行位置估计值计算；S6、基于估计值对车辆位置进行显示。实施该方法可以解决在卫星定位不准确的情况下，使车辆轨道精准定位的技术问题，通过对卫星信号数据进行处理和车载电脑对
车载相机拍摄的图片进行处理，并与卫星定位结合，以及对滤波器计算公式进行改进等技术方法，达到纠正卫星定位位置，使车辆处于正确的位置状态，显示的位置更加合理。其使用的滤波器采用车道线位置对车辆定位进行修正，将车辆轨迹与所在车道的车道线中线进行匹配，虽然可以达到较好的展示效果，但所演示行驶轨迹与实际情况相差较大。
[0006]由于GPS、北斗卫星导航信号的精确度较差，极其容易导致车辆定位不准，出现位置偏差的情况出现；而且车辆自身的车载定位计算系统也会因为现有滤波器的滤波公式较为简单，并不适合高精度车辆定位等原因，进一步造成车辆定位位置计算出现偏差，最终导致在电子地图上显示错误车辆位置的情况出现，因此上述专利并不能真正实现车辆位置的高精度定位。

技术实现思路

[0007]针对上述问题，以求实现车辆能够兼顾车辆自身真实的位置信息数据以及 GPS和北斗卫星导航提供的辅助位置信息数据，进而实现车辆位置的高精度定位的技术效果。
[0008]为达到上述效果，本专利技术设计一种基于高精度地图信息融合的网联汽车轨迹可视化方法。
[0009]一种基于高精度地图信息融合的网联汽车轨迹可视化方法，包括以下步骤：
[0010]步骤S1、通过智能网联汽车开放道路测试监管设备，从车辆CAN总线获取车辆位置信息GPS
t+1
并从车辆惯性导航设备中读取上一时刻的速度、时间；
[0011]步骤S2、根据高精地图及车辆位置判断所属车道；
[0012]步骤S3、计算该车道中间线，并根据车辆位置GPS
t+1
及车身姿态，计算车辆投影点位
[0013]步骤S4、利用纠正之后的位置，使用改进滤波器进行车辆位置估计值计算；
[0014]步骤S5、基于估计值对车辆位置进行显示。
[0015]优选地，所述步骤S4中，对于原滤波器计算公式进行改进，将改进后的公式用于车辆轨道计算，改进后的滤波器计算公式为：
[0016][0017]其中，P
t+1
是t+1时刻的车辆位置估计值，P
t
是t时刻的车辆位置估计值，V
t
是t时刻的车辆速度，GPS
t+1
是t+1时刻的卫星定位位置值，Δt是t和t+1时刻之间的时间间隔，a是权重系数，是t+1时刻的时候卫星定位位置的纠正值。
[0018]优选地，所述步骤S2中，获取高精地图信息，根据车辆位置判断所属车道线包括以下步骤：
[0019]S21、车载位置探测相机对汽车所属车道进行拍照；
[0020]S22、车载相机通过无线传输装置将拍摄的照片传输至车载电脑或者车载芯片；
[0021]S23、电脑或者车载芯片将照片进行处理，智能识别出车道线。
[0022]优选地，所述步骤S3中，计算所属车道线中间线步骤中，车载电脑或者车载芯片在识别车道线后，将车辆附近的两条车道线进行均分，得出车道线中间线。
[0023]优选地，所述步骤S3中，计算车辆投影点位步骤中，车载电脑或者车载芯片
根据车载位置探测相机拍摄的照片，做出垂直于车辆行驶方向的垂线，该垂线与车道中间线的交点来得到投影到车辆中间线处，这个纠正过之后的位置为距离车辆位置最近的一点。
[0024]优选地，所述步骤S4中，利用纠正之后的位置进行车辆位置估计值计算中，车载电脑或者车载芯片对于纠正后的位置进行处理，将纠正过之后的位置作为为距离车辆位置最近的一点，并将其带入滤波器计算公式中进行重新计算估计位置。
[0025]优选地，S5基于估计值对车辆位置进行显示步骤中，车载电脑或者车载芯片将得出的新位置与现有电子地图结合，在电子地图上显示出正确的位置。
[0026]优选地，经过电子地图显示后，再次重复其监控方法，保持数据处于更新状态。
[0027]本申请的优点和效果如下：
[0028]1、本申请通过对GPS位置进行纠正，在已经给定GPS位置精度的前提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高精度地图信息融合的网联汽车轨迹可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、通过智能网联汽车开放道路测试监管设备，从车辆CAN总线获取车辆位置信息GPS
t+1
并从车辆惯性导航设备中读取上一时刻的速度、时间；步骤S2、根据高精地图及车辆位置判断所属车道；步骤S3、计算该车道中间线，并根据车辆位置GPS
t+1
及车身姿态，计算车辆投影点位步骤S4、利用纠正之后的位置，使用改进滤波器进行车辆位置估计值计算；步骤S5、基于估计值对车辆位置进行显示。2.根据权利要求1所述的一种基于高精度地图信息融合的网联汽车轨迹可视化方法，其特征在于，所述步骤S4中，对于原滤波器计算公式进行改进，将改进后的公式用于车辆轨道计算，改进后的滤波器计算公式为：其中，P
t+1
是t+1时刻的车辆位置估计值，P
t
是t时刻的车辆位置估计值，V
t
是t时刻的车辆速度，GPS
t+1
是t+1时刻的卫星定位位置值，Δt是t和t+1时刻之间的时间间隔，a是权重系数，是t+1时刻的时候卫星定位位置的纠正值。3.根据权利要求1所述的一种基于高精度地图信息融合的网联汽车轨迹可视化方法，其特征在于，所述步骤S2中，获取高精地图信息，根据车辆位置判断所属车道线包括以下步骤：S21、车载位置探测相机对汽车所属车道进行拍照；S22、车载相机通过无线传输装置将拍摄的照片传输至车载电脑或者...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎威，苏贵民，徐扬程，刘靖馨，李海勇，李浩，涂辉招，孙立军，陆淼嘉，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：