一种车体定位方法及装置制造方法及图纸

本公开涉及一种车体定位方法及装置。利用至少一个单线激光雷达扫描并获取车体周围环境的三维点云数据，且所述至少一个单线激光雷达发射激光的方向分别与所述车体底部所在平面呈至少一种夹角关系；提取所述三维点云数据中的点云特征信息；将所述点云特征信息与预设高精地图进行配准，确定所述车体的位置信息。本公开相较于现有技术中单线雷达的获取的二维点云数据，在周边环境稀少时，可靠性增强。

【技术实现步骤摘要】
一种车体定位方法及装置
本公开涉及雷达定位
，尤其涉及一种车体定位方法及装置。
技术介绍
无人驾驶是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的。在无人驾驶技术中，机器人系统中定位和路径规划是一个问题，没有定位，就无法规划路径。相关技术中，无人车定位大多依赖于多线激光雷达(又称三维激光雷达)或单线激光雷达(又称二维激光雷达)或GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)定位。三维激光雷达(又称多线激光雷达)价格较为昂贵，应用受限。二维激光雷达(又称单线激光雷达)，在周边环境特征较少，如较为空旷的沙漠或郊外等，定位效果较差，而依靠无线电技术的GPS定位技术在高建筑物或隧道、室内等环境中，定位不够准确。因此，如何在节省成本的情况下，在一些特殊环境，如空旷区域或室内、隧道等，实现准确定位成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种车体定位方法及装置。根据本公开实施例的第一方面，提供一种车体定位方法，包括：利用至少一个单线激光雷达扫描并获取车体周围环境的三维点云数据，且所述至少一个单线激光雷达发射激光的方向分别与所述车体底部所在平面呈至少一种夹角关系；提取所述三维点云数据中的点云特征信息；将所述点云特征信息与预设高精地图进行配准，确定所述车体的位置信息。在一种可能的实现方式中，所述夹角关系包括：所述单线激光雷达设置于车体上并位于车体底部所在平面以上的位置，所述单线激光雷达发射的激光脉冲为斜向上方向或斜向下方向。在一种可能的实现方式中，所述夹角关系包括：所述单线激光雷达按照斜向下方向设置于车体上半部，使得所述单线激光雷达发射的激光脉冲为斜向下方向。在一种可能的实现方式中，所述利用至少一个单线激光雷达扫描并获取车体周围环境的三维点云数据包括：利用至少一个单线激光雷达进行多次扫描，获取车体在不同扫描位置处周围环境的三维点云数据；将所述车体在所述不同扫描位置处周围环境的三维点云数据进行融合，生成基于同一坐标系的三维点云数据。在一种可能的实现方式中，所述将所述车体在所述不同扫描位置处周围环境的三维点云数据进行融合，生成基于同一坐标系的三维点云数据，包括：确定所述单线激光雷达在多次扫描中扫描到的周围环境中的观测点，并获取所述观测点的坐标位置；基于所述观测点的坐标位置，将所述观测点对应的点云数据转换到同一坐标系中。在一种可能的实现方式中，所述基于所述观测点的坐标位置，将所述观测点对应的点云数据转换到同一坐标系中，包括：确定多次扫描时所述观测点所在的坐标系信息；获取多次扫描中相邻两次扫描之间所述车体的相对位姿信息；基于所述坐标系信息以及相对位姿信息，依次将上一次扫描时观测点对应的点云数据转换至下一次扫描对应的坐标系中，直至所述观测点对应的点云数据转移至最后一次扫描对应的坐标系中。在一种可能的实现方式中，所述点云特征信息的描述形式包括法线估计、点特征直方图、快速点特征直方图及旋转图像(spinimage)中的一种或几种。在一种可能的实现方式中，所述利用至少一个单线激光雷达扫描并获取车体周围环境的三维点云数据，包括：在车体上设置有至少两个单线激光雷达的情况下，获取所述单线激光雷达之间的相对位置关系；根据所述相对位置关系，将所述观测点对应的点云数据转换到同一坐标系中。在一种可能的实现方式中，所述相对位置关系包括：至少一个所述单线激光雷达设置于车体顶部，使得所述单线激光雷达发射的激光脉冲为斜向下方向；至少一个所述单线激光雷达设置于车体底部，使得所述单线激光雷达发射的激光脉冲为平行于车体底部方向。根据本公开实施例的第二方面，提供一种车体定位装置，包括：激光雷达装置，包括至少一个单线激光雷达，用于扫描并获取车体周围环境的三维点云数据，且所述至少一个单线激光雷达发射激光的方向分别与所述车体底部所在平面呈至少一种夹角关系；提取模块，用于提取所述三维点云数据中的点云特征信息；配准模块，用于将所述点云特征信息与预设高精地图进行配准，确定所述车体的位置信息。在一种可能的实现方式中，所述夹角关系包括：所述单线激光雷达设置于车体上并位于车体底部所在平面以上的位置，所述单线激光雷达发射的激光脉冲为斜向上方向或斜向下方向。在一种可能的实现方式中，所述夹角关系包括：所述单线激光雷达按照斜向下方向设置于车体上半部，使得所述单线激光雷达发射的激光脉冲为斜向下方向。在一种可能的实现方式中，所述激光雷达装置包括：第一获取模块，用于利用至少一个单线激光雷达进行多次扫描，获取车体在不同扫描位置处周围环境的三维点云数据；处理模块，用于将所述车体在所述不同扫描位置处周围环境的三维点云数据进行融合，生成基于同一坐标系的三维点云数据。在一种可能的实现方式中，所述处理模块包括：确定子模块，用于确定所述单线激光雷达在多次扫描中扫描到的周围环境中的观测点，并获取所述观测点的坐标位置；转换子模块，用于基于所述观测点的坐标位置，将所述观测点对应的点云数据转换到同一坐标系中。在一种可能的实现方式中，所述转换子模块包括：确定单元，用于确定多次扫描时所述观测点所在的坐标系信息；获取单元，获取多次扫描中相邻两次扫描之间所述车体的相对位姿信息；转换单元，基于所述坐标系信息以及相对位姿信息，依次将上一次扫描时观测点对应的点云数据转换至下一次扫描对应的坐标系中，直至所述观测点对应的点云数据转移至最后一次扫描对应的坐标系中。在一种可能的实现方式中，所述点云特征信息的描述形式包括法线估计、点特征直方图、快速点特征直方图及旋转图像(spinimage)中的一种或几种。在一种可能的实现方式中，所述夹角关系包括平行于所述车体底部所在平面。在一种可能的实现方式中，所述激光雷达装置包括：第二获取模块，用于在车体上设置有至少两个单线激光雷达的情况下，获取所述单线激光雷达之间的相对位置关系；转换模块，用于根据所述相对位置关系，将所述单线激光雷达将所述观测点对应的点云数据转换到同一坐标系中。在一种可能的实现方式中，所述相对位置关系包括：至少一个所述单线激光雷达设置于车体顶部，使得所述单线激光雷达发射的激光脉冲为斜向下方向；至少一个所述单线激光雷达设置于车体底部，使得所述单线激光雷达发射的激光脉冲为平行于车体底部方向。根据本公开的第三方面，提供一种车体定位装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：执行本公开任一实施例所述的方法。根据本公开的第四方面，提供了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由处理器执行时，使得处理器能够执行根据本公开任一实施例所述的方法。本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开包括至少一个单线激光雷达设置于车体上并位于车体底部所在平面以上的位置，且所述至少一个单线激光雷达发射激光的方向分别与所述车体底部所在平面呈至少一种夹角关系，使得车辆在行进的过程中，单线雷达的扫描平面不断的发生变化，进而获取车体周围环境的三维点云数据，相较于现有技术中单线雷达的获取的二维点云数据，在周边环境稀少时，可靠性增强；同时，利用位于车体其他部位的单线雷达，如平行于所述车体底部所在的平面，可获得远距离的二维点云数据，再与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车体定位方法，其特征在于，包括：利用至少一个单线激光雷达扫描并获取车体周围环境的三维点云数据，且所述至少一个单线激光雷达发射激光的方向分别与所述车体底部所在平面呈至少一种夹角关系；提取所述三维点云数据中的点云特征信息；将所述点云特征信息与预设高精地图进行配准，确定所述车体的位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种车体定位方法，其特征在于，包括：利用至少一个单线激光雷达扫描并获取车体周围环境的三维点云数据，且所述至少一个单线激光雷达发射激光的方向分别与所述车体底部所在平面呈至少一种夹角关系；提取所述三维点云数据中的点云特征信息；将所述点云特征信息与预设高精地图进行配准，确定所述车体的位置信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述夹角关系包括：所述单线激光雷达设置于车体上并位于车体底部所在平面以上的位置，所述单线激光雷达发射的激光脉冲为斜向上方向或斜向下方向。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述夹角关系包括：所述单线激光雷达按照斜向下方向设置于车体上半部，使得所述单线激光雷达发射的激光脉冲为斜向下方向。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用至少一个单线激光雷达扫描并获取车体周围环境的三维点云数据包括：利用至少一个单线激光雷达进行多次扫描，获取车体在不同扫描位置处周围环境的三维点云数据；将所述车体在所述不同扫描位置处周围环境的三维点云数据进行融合，生成基于同一坐标系的三维点云数据。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述车体在所述不同扫描位置处周围环境的三维点云数据进行融合，生成基于同一坐标系的三维点云数据，包括：确定所述单线激光雷达在多次扫描中扫描到的周围环境中的观测点，并获取所述观测点的坐标位置；基于所述观测点的坐标位置，将所述观测点对应的点云数据转换到同一坐标系中。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述观测点的坐标位置，将所述观测点对应的点云数据转换到同一坐标系中，包括：确定多次扫描时所述观测点所在的坐标系信息；获取多次扫描中相邻两次扫描之间所述车体的相对位姿信息；基于所述坐标系信息以及相对位姿信息，依次将上一次扫描时观测点对应的点云数据转换至下一次扫描对应的坐标系中，直至所述观测点对应的点云数据转移至最后一次扫描对应的坐标系中。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述点云特征信息的描述形式包括法线估计、点特征直方图、快速点特征直方图及旋转图像(spinimage)中的一种或几种。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用至少一个单线激光雷达扫描并获取车体周围环境的三维点云数据，包括：在车体上设置有至少两个单线激光雷达的情况下，获取所述单线激光雷达之间的相对位置关系；根据所述相对位置关系，将所述观测点对应的点云数据转换到同一坐标系中。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述相对位置关系包括：至少一个所述单线激光雷达设置于车体顶部，使得所述单线激光雷达发射的激光脉冲为斜向下方向；至少一个所述单线激光雷达设置于车体底部，使得所述单线激光雷达发射的激光脉冲为平行于车体底部方向。10.一种车体定位装置，其特征在于，包括：激光雷达装置，包括至少一个单线激光雷达，用于扫描并获取车体周围环境的三维点云数据，且所述至...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜新新，
申请(专利权)人：苏州风图智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32