CN115902909A - 一种用于越野环境的前车定位方法及装置、电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于越野环境的前车定位方法及装置，方法包括：利用预先配置在前车的尾部的人工标识，确定前车相对于本车的相对位置，其中，所述人工标识的尺寸以及位置是确定的；根据本车的当前位置以及与前车的相对位置，确定前车的准确位置。本发明所述的用于越野环境的前车定位方法，能够在野外环境下的跟车行驶场景中，能够准确识别前车的位置。

Description

一种用于越野环境的前车定位方法及装置、电子设备

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种用于越野环境的前车定位方法及装置、电子设备。

背景技术

因为野外环境GPS信号问题，无人编队在前车定位方面存在很多挑战。现有的前车定位方法主要包括一下几种：GPS惯导差分定位信息后传、激光雷达里程计定位、视觉里程计定位、视觉车道线及路标辅助定位。上述定位方式在野外场景中都存在不同的弊端：

(1)GPS惯导差分定位在树木遮挡情况下容易发生丢失，定位精度无法保证；

(2)激光雷达及视觉有效目标筛选困难；

(3)视觉车道线辅助定位无法兼顾纵向定位，无法满足自动驾驶定位要求。

在现有技术中，通常会使用摄像头对自动驾驶车辆进行辅助定位，在检测到GPS定位失效时，借助车道线信息辅助车辆继续行驶，实现了定位功能的冗余。其存在的主要问题是大多数路口环境无车道线可供识别，同时仅借助车道线只能在横向上保证较高的定位精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在野外环境的跟车场景中，如何精确定位前车，有鉴于此，本发明提供一种用于越野环境的前车定位方法及装置、电子设备。

本发明采用的技术方案是，所述用于越野环境的前车定位方法，包括：

利用预先配置在前车的尾部的人工标识，确定所述前车相对于本车的相对位置，其中，所述人工标识的尺寸以及位置是确定的；

根据本车的当前位置以及与所述前车的相对位置，确定所述前车的准确位置。

在一个实施方式中，所述利用预先配置在前车的尾部的人工标识，确定所述前车相对于本车的相对位置，其中，所述人工标识的尺寸以及位置是确定的步骤之前，所述方法还包括：

通过预先配置的GPS定位***对所述前车进行粗定位。

在一个实施方式中，所述利用预先配置在前车的尾部的人工标识，确定所述前车相对于本车的相对位置，其中，所述人工标识的尺寸以及位置是确定的，包括：

识别预先配置在所述前车的尾部的aruco码，并构成识别图像，其中，所述aruco码的尺寸以及位置是确定的；

基于所述aruco码在所述识别图像中的成像位置，确定所述前车与当前车辆之间的相对位置。

在一个实施方式中，所述方法还包括：

利用激光雷达识别所述aruco码，并确定所述aruco码图像范围内的初始激光点云；

对所述初始激光点云进行滤波筛选，得到所述aruco码反射的而构成的aruco码激光点云；

根据所述aruco码激光点云确定所述前车与本车的相对位置。

在一个实施方式中，所述方法还包括：

对所述相对位置进行卡尔曼滤波。

本发明的另一方面还提供了一种基于人工标识的前车定位装置，包括：

识别模块，配置为利用预先配置在前车的尾部的人工标识，确定所述前车相对于本车的相对位置，其中，所述人工标识的尺寸以及位置是确定的；

定位模块，根据本车的当前位置以及与所述前车的相对位置，确定所述前车的准确位置。

在一个实施方式中，所述识别模块被进一步配置为：

识别预先配置在所述前车的尾部的aruco码，并构成识别图像，其中，所述aruco码的尺寸以及位置是确定的；

基于所述aruco码在所述识别图像中的成像位置，确定所述前车与当前车辆之间的相对位置。

在一个实施方式中，所述识别模块被进一步配置为：

利用激光雷达识别所述aruco码，并确定所述aruco码图像范围内的初始激光点云；

对所述初始激光点云进行滤波筛选，得到所述aruco码反射的而构成的aruco码激光点云；

根据所述aruco码激光点云确定所述前车与本车的相对位置。

在一个实施方式中，所述识别模块被进一步配置为：

对所述相对位置进行卡尔曼滤波。

本发明的另一方面还提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的方法的步骤。

本发明的另一方面还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的步骤。

采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

本发明所述的用于越野环境的前车定位方法，能够在野外环境下的跟车行驶场景中，能够准确识别前车的位置。

附图说明

图1为根据本发明实施例的用于越野环境的前车定位方法流程图；

图2为根据本发明实施例的用于越野环境的前车定位装置组成结构示意图；

图3为根据本发明实施例的一个应用实例的定位装置的组成示意图；

图4为根据本发明实施例的一个应用实例的定位方法的流程图；

图5为根据本发明实施例的电子设备示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。

本发明中说明书中对方法流程的描述及本发明说明书附图中流程图的步骤并非必须按步骤标号严格执行，方法步骤是可以改变执行顺序的。而且，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

本发明第一实施例，一种用于越野环境的前车定位方法，如图1所示，包括以下具体步骤：

步骤S1，利用预先配置在前车的尾部的人工标识，确定所述前车相对于本车的相对位置，其中，所述人工标识的尺寸以及位置是确定的；

步骤S2，根据本车的当前位置以及与所述前车的相对位置，确定所述前车的准确位置。

本实施例中，通常是应用于野外越野车的跟车场景，由于野外环境地形特殊，位置偏远等原因，常见的GPS信号等定位手段往往不能准确地在跟车场景中确定前车的位置，进而造成安全隐患。

本实施例中，本车可以配备例如GPS，摄像头，激光雷达，处理控制器等相关设备，其中，处理控制器与上述其他设备相连接，可以用于执行本实施例所述的方法。

本实施例中，当与前车位置较远，或是GPS定位***信号较好时，可以先利用GPS信号，初步对前车位置进行一个粗测量，并初步调整跟车的距离以及角度，为后续的定位步骤创造条件。

本实施例中，可以在前车的尾部设置一个人工标识，示例性地，可以是aruco码，其大小以及形状是在跟车行驶开始之前确定并中途不再更改的。在跟车行驶的过程中，可以通过本车中所配置的摄像头，对前车尾部的aruco进行实时图像获取，由于aruco码的形状以及大小是确定的，因此，可以根据获取的识别图像中，aruco码的相对位置、形状、大小等。确定前车与本车的相对位置。

示例性地，可以利用训练神经网络等方式，在摄像头获取到的识别图像中，由处理控制器识别出aruco码，并且可以进一步确定aruco码在本车坐标中的位置及朝向。

具体地，可以利用本车所配备的激光雷达来提升对相对位置判定的准确性。可以通过激光雷达的反射，获取当前激光雷达的激光点云。可以理解的是，该激光点云可以表征当前时刻激光雷达所探测范围内的一切物体，其中，包括aruco码所反射的部分激光点，为了筛选出aruco码所对应的aruco码激光点云，可以采用滤波的方式，对上述当前激光雷达的激光点云进行去噪处理，以获得aruco码所对应的aruco码激光点云，再利用aruco码激光点云，确定两车之间的相对位置。

具体地，可以根据激光雷达与摄像头的投影关系，对点云数据进行距离计算可以得到标识牌(aruco码)距离本车的距离信息，通过点云平面拟合可以得到本车相对于标识符(aruco码)的朝向信息。

示例性地，可以采用卡尔曼滤波等滤波方式，对激光雷达的激光点云进行去噪处理，以获得aruco码所对应的aruco码激光点云，也可以是其他可能实现的噪声处理方法，本文对此将不做限定。

在本发明的一个可能的实施方式中，可以利用卡尔曼滤波的方式，对上述步骤得到的相对位置进行进一步处理，进一步提升相对位置的识别准确性。

本实施例中，在确定两车之间的相对位置之后，可以根据本车的当前位置以及两车之间的相对位置，确定前车的准确位置。

相较于现有技术，本实施例所提供的方法可以在野外环境下的跟车行驶场景中，能够准确识别前车的位置。

本发明第二实施例，与第一实施例对应，本实施例介绍一种用于越野环境的前车定位装置，如图2所示，包括以下组成部分：

识别模块，配置为利用预先配置在前车的尾部的人工标识，确定前车相对于本车的相对位置，其中，人工标识的尺寸以及位置是确定的；

定位模块，根据本车的当前位置以及与前车的相对位置，确定前车的准确位置。

本实施例中，识别模块被进一步配置为：识别预先配置在前车的尾部的aruco码，并构成识别图像，其中，aruco码的尺寸以及位置是确定的；基于aruco码在识别图像中的成像位置，确定前车与当前车辆之间的相对位置。

本实施例中，识别模块被进一步配置为：利用激光雷达识别所述aruco码，并确定aruco码图像范围内的初始激光点云；对初始激光点云进行滤波筛选，得到aruco码反射的而构成的aruco码激光点云；根据aruco码激光点云确定前车与本车的相对位置。

本实施例中，识别模块被进一步配置为：对相对位置进行卡尔曼滤波处理。

本发明第三实施例，本实施例是在上述实施例的基础上，结合附图3至附图4介绍一个本发明的应用实例。

本实施例中，可参考图3，本车可以配备例如GPS惯导，摄像头，激光雷达，处理控制器等相关设备，其中，处理控制器与上述其他设备相连接，可以用于执行本实施例所述的方法。例如，可以通过上述GPS惯导，摄像头，激光雷达中的一种或多种对人工标识(图3中的人工路标)进行处理后，再由处理控制器执行如第一实施例所述的方法，或是由处理控制器直接获取人工路标以及对应的地图数据并进行处理。

具体的处理过程，可参考图4。

步骤S1，处理控制器是否在摄像头获取的识别图像中识别到人工标识。

若否，则执行步骤S201，若是，则执行步骤S202。

步骤S201，处理控制器判断当前环境中，是否能够接收到GPS惯导信息。

若否，则执行步骤S301，若是，则执行步骤S302。

步骤S301，处理控制器反馈定位失败。

步骤S302，处理控制器根据GPS惯导进行定位，输出定位信息。

步骤S202，处理控制器判断当前环境中，是否能够接收到GPS惯导信息。

若是，则执行步骤S303，若否，则执行步骤S304。

步骤S303，处理控制器执行如第一实施例所述的方法，融合人工标识以及GPS惯导进行高精度定位，并输出定位信息。

步骤S304，处理控制器执行如第一实施例所述的方法进行定位，并输出定位信息。

本发明第四实施例，一种电子设备，如图5所示，可以作为实体装置来理解，包括处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储器，当所述指令被处理器执行时，执行如下操作：

S1，利用预先配置在前车的尾部的人工标识，确定前车相对于本车的相对位置，其中，人工标识的尺寸以及位置是确定的；

S2，根据本车的当前位置以及与前车的相对位置，确定前车的准确位置。

本发明第五实施例，本实施例的用于越野环境的前车定位方法的流程与第一、二或三实施例相同，区别在于，在工程实现上，本实施例可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的所述方法可以以计算机软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台设备(可以是基站等网络设备)执行本发明实施例所述的方法。

综上，本发明提供的用于越野环境的前车定位方法，能够在野外环境下的跟车行驶场景中，能够准确识别前车的位置。

通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (8)

1.一种用于越野环境的前车定位方法，其特征在于，包括：

利用预先配置在前车的尾部的人工标识，确定所述前车相对于本车的相对位置，其中，所述人工标识的尺寸以及位置是确定的；

根据本车的当前位置以及与所述前车的相对位置，确定所述前车的准确位置。

2.根据权利要求1所述的用于越野环境的前车定位方法，其特征在于，所述利用预先配置在前车的尾部的人工标识，确定所述前车相对于本车的相对位置，其中，所述人工标识的尺寸以及位置是确定的步骤之前，所述方法还包括：

通过预先配置的GPS定位***对所述前车进行粗定位。

3.根据权利要求1所述的用于越野环境的前车定位方法，其特征在于，所述利用预先配置在前车的尾部的人工标识，确定所述前车相对于本车的相对位置，其中，所述人工标识的尺寸以及位置是确定的，包括：

识别预先配置在所述前车的尾部的aruco码，并构成识别图像，其中，所述aruco码的尺寸以及位置是确定的；

基于所述aruco码在所述识别图像中的成像位置，确定所述前车与当前车辆之间的相对位置。

4.根据权利要求3所述的用于越野环境的前车定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用激光雷达识别所述aruco码，并确定所述aruco码图像范围内的初始激光点云；

对所述初始激光点云进行滤波筛选，得到所述aruco码反射的而构成的aruco码激光点云；

根据所述aruco码激光点云确定所述前车与本车的相对位置。

5.根据权利要求3所述的用于越野环境的前车定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述相对位置进行卡尔曼滤波处理。

6.一种用于越野环境的前车定位装置，其特征在于，包括：

识别模块，配置为利用预先配置在前车的尾部的人工标识，确定所述前车相对于本车的相对位置，其中，所述人工标识的尺寸以及位置是确定的；

定位模块，根据本车的当前位置以及与所述前车的相对位置，确定所述前车的准确位置。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的用于越野环境的前车定位方法的步骤。

8.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的用于越野环境的前车定位方法步骤。

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