本申请涉及定位,尤其涉及车辆定位方法及装置、汽车。
背景技术:
1、随着智能交通系统和自动驾驶技术的快速发展,高精度的车辆定位成为关键技术之一。传统上,全球定位系统(gps)作为最广泛应用的卫星定位技术,为车辆提供了全球范围内的定位服务。然而,gps信号容易受到建筑物遮挡、多路径效应等因素的影响,在城市峡谷或隧道等复杂环境中定位精度大大降低。另一方面,超宽带(ultra-wideband, uwb)技术凭借其高穿透力、高精度的特性,在室内或视线受限场景下展现了优越的定位能力,但单独依赖uwb也可能因环境因素导致定位不稳定。
2、为了克服单一定位技术的局限性,近年来逐步出现多种定位技术的融合策略,结合gps的广域覆盖优势与uwb的高精度特点,实现全天候、全地形的高精度车辆定位。但是现有技术中,受到gps信号的信号强度以及uwb信号的信号强度影响,使得现有技术中gps与uwb结合的技术方案的累积误差较大,进而使得车辆的定位精度较低。
3、上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种车辆定位方法及装置、汽车,旨在提升车辆的定位精度。
2、为实现上述目的,本申请提出一种车辆定位方法,所述的方法包括:
3、获取车辆的gps信号、uwb信号以及车辆的惯性数据;
4、根据所述gps信号和所述uwb信号的信号强度,确定所述gps信号以及所述uwb信号的定位权重;
5、在所述gps信号与所述uwb信号的定位权重至少一者不为0时,根据所述定位权重,对所述gps信号对应的定位数据和所述uwb信号对应的定位数据进行加权融合,获取融合定位数据;
6、根据所述惯性数据修正所述融合定位数据,以确定所述车辆的定位信息。
7、在一实施例中,所述根据所述gps信号和所述uwb信号的信号强度,确定所述gps信号以及所述uwb信号的定位权重的步骤还包括:
8、当所述gps信号的信号强度高于预设第一阈值,且所述uwb信号的信号强度高于预设第二阈值时,所述gps信号的定位权重根据以下公式获取:
9、;
10、当所述gps信号的信号强度高于所述预设第一阈值,且所述uwb信号的信号强度高于所述预设第二阈值时,所述uwb信号的定位权重根据以下公式获取:
11、;
12、其中,所述为gps信号的定位权重,为uwb信号的定位权重,为实际获取的gps信号的信号强度,为实际获取的uwb信号的信号强度,为预设第一阈值,为预设第二阈值,为gps信号的最大信号强度,为uwb信号的最大信号强度,为归一化常数,为介于0~1之间的偏斜参数。
13、在一实施例中,所述根据所述gps信号和所述uwb信号的信号强度,确定所述gps信号以及所述uwb信号的定位权重的步骤还包括:
14、当所述gps信号的信号强度低于所述预设第一阈值时,确定所述gps信号的定位权重为0;当所述uwb信号的信号强度低于所述预设第二阈值时,确定所述uwb信号的定位权重为0。
15、在一实施例中,所述方法还包括:在所述gps信号与所述uwb信号的定位权重均为0时,根据所述惯性数据以及所述gps信号强度为预设第一阈值时或所述uwb信号强度为预设第二阈值时确定的定位信息,确定车辆的定位信息。
16、在一实施例中,在所述gps信号与所述uwb信号的定位权重至少一者不为0时,根据所述定位权重,对所述gps信号对应的定位数据和所述uwb信号对应的定位数据进行加权融合,获取融合定位数据的步骤包括:
17、将所述gps信号的定位权重与所述gps信号对应的定位数据进行加权,得到加权后的gps定位数据;
18、将所述uwb信号的定位权重与所述uwb信号对应的定位数据进行加权,得到加权后的uwb定位数据;
19、利用多源数据融合算法将所述gps定位数据与所述uwb定位数据进行融合,以获取所述融合定位数据。
20、在一实施例中,所述多源数据融合算法包括卡尔曼滤波、粒子滤波、深度学习融合算法中的至少一种。
21、在一实施例中,所述惯性数据包括车辆的加速度、角速度以及初始位置;所述根据所述惯性数据修正所述融合定位数据,以确定所述车辆的定位信息的步骤包括:
22、根据所述车辆的加速度、角速度以及初始位置,通过积分运算获取推算定位数据;
23、根据所述融合定位数据与所述推算定位数据之间的偏差,对所述融合定位数据进行修正,以确定所述车辆的定位信息。
24、在一实施例中,所述根据所述融合定位数据与所述推算定位数据之间的偏差,对所述融合定位数据进行修正,以确定所述车辆的定位信息的步骤包括:
25、计算所述融合定位数据与所述推算定位数据之间的偏差值;
26、判断所述偏差值是否超过预设的修正阈值;
27、若所述偏差值超过所述修正阈值,则根据所述偏差值对所述融合定位数据进行相应的修正,以减小所述偏差;
28、若所述偏差值未超过所述修正阈值,则保持所述融合定位数据不变。
29、此外,为实现上述目的,本申请还提出一种车辆定位装置,所述的装置包括:
30、信号获取模块,用于获取车辆的gps信号、uwb信号以及车辆的惯性数据;
31、权重确定模块,用于根据所述gps信号和所述uwb信号的信号强度,确定所述gps信号以及所述uwb信号的定位权重;
32、数据融合模块,用于在所述gps信号与所述uwb信号的定位权重至少一者不为0时,根据所述定位权重,对所述gps信号对应的定位数据和所述uwb信号对应的定位数据进行加权融合,获取融合定位数据;
33、修正模块,用于根据所述惯性数据修正所述融合定位数据,以确定所述车辆的定位信息。
34、此外,为实现上述目的,本申请还提出一种汽车,所述汽车利用了所述的车辆定位方法,和/或,包括了所述的车辆定位装置。
35、本申请提出的车辆定位方法通过先获取车辆的gps信号、uwb信号以及车辆的惯性数据,再根据所述gps信号和所述uwb信号的信号强度,确定所述gps信号以及所述uwb信号的定位权重,并在所述gps信号与所述uwb信号的定位权重至少一者不为0时,根据所述定位权重,对所述gps信号对应的定位数据和所述uwb信号对应的定位数据进行加权融合,获取融合定位数据,最后根据所述惯性数据修正所述融合定位数据,以确定所述车辆的定位信息。如此,本方案能够使车辆在不同环境下,根据gps信号与uwb信号的信号强度来动态确定各自的定位权重,结合惯性数据进行多源数据融合与误差修正,从而有效减少车辆定位的误差累积,提升车辆的定位精度。
1.一种车辆定位方法,其特征在于,所述的方法包括:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述gps信号和所述uwb信号的信号强度,确定所述gps信号以及所述uwb信号的定位权重的步骤包括:
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述gps信号和所述uwb信号的信号强度,确定所述gps信号以及所述uwb信号的定位权重的步骤还包括:
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述gps信号与所述uwb信号的定位权重均为0时,根据所述惯性数据以及所述gps信号强度为预设第一阈值时或所述uwb信号强度为预设第二阈值时确定的定位信息,确定车辆的定位信息。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述gps信号与所述uwb信号的定位权重至少一者不为0时,根据所述定位权重,对所述gps信号对应的定位数据和所述uwb信号对应的定位数据进行加权融合,获取融合定位数据的步骤包括:
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述多源数据融合算法包括卡尔曼滤波、粒子滤波、深度学习融合算法中的至少一种。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述惯性数据包括车辆的加速度、角速度以及初始位置;所述根据所述惯性数据修正所述融合定位数据,以确定所述车辆的定位信息的步骤包括:
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述融合定位数据与所述推算定位数据之间的偏差,对所述融合定位数据进行修正,以确定所述车辆的定位信息的步骤包括:
9.一种车辆定位装置,其特征在于,所述的装置包括:
10.一种汽车,其特征在于,所述汽车利用了如权利要求1-8任一项所述的车辆定位方法,和/或,包括了权利要求9所述的车辆定位装置。
