一種基于編碼圖形的車輛定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視覺導航技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于編碼圖形的車輛定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]視覺導航法通過視覺圖像處理的方法為車輛提供導引。視覺導航具有柔性高、適用于各種不同的場景等優(yōu)點，是一種非常有潛力的導航方式。目前的視覺導航方法是沿固定線路繪制實線或虛線，例如“飛思卡爾”智能車大賽中基于攝像頭的比賽項目使用虛線或?qū)嵕€(張雙喜，王金洋，丁磊，等.基于飛思卡爾單片機智能車的雙線路徑識別設計與實現(xiàn)[J].山東交通學院學報，2013，20(4): 14-17.);以及基于光學的導向巴士采用雙虛線(New Era H1-tech Buses.http://citytransport.1nfo/Buses03.htm.2014-08-26 ；LasVegas, NV: Reg1nal Transportat1n Commiss1n of Southern Nevada.http://www.fta.dot.gov/ 4333.html.2014-08-26 ;Guided bus.http://en.wikipedia.0rg/wiki/Guided_bus.2014_08_26)。目前技術(shù)的不足之處是，基于這種無編碼的實線或虛線，不能獲取車輛的當前位置信息，進而無法獲取當前路面的坡度和超高等信息，坡度和超高等信息有助于更準確地控制車輛自動行駛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠獲取車輛當前位置信息的基于編碼圖形的車輛定位方法。具體方案如下:
一種基于編碼圖形的車輛定位方法，包括:
預先提取預定路線上各段路的道路信息，所述道路信息包括各段路的位置信息；
對上述各段路的道路信息賦予對應的編碼值；
生成與上述編碼值一一對應的編碼圖形；
將上述編碼圖形繪制在相對應位置的路面上；
車輛行駛時，設置在車輛上的攝像機拍攝當前路面上編碼圖形的圖像；
識別上述圖像對應的編碼值；
獲取與該編碼值對應的路面的道路信息，包括該段路的位置信息，從而完成車輛的定位。
[0004]進一步的，所述編碼值為預定路線上的為每段路編排的序號。
[0005]更進一步的，所述編碼值為所述道路信息中的數(shù)據(jù)參數(shù)。
[0006]更進一步的，所述道路信息還包括各段路的路面坡度、曲線半徑、超高和高程。
[0007]更進一步的，所述位置信息為各段路的公里標或坐標。
[0008]更進一步的，所述編碼圖形為矩陣式二維碼、一維條形碼、阿拉伯數(shù)字。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用了基于編碼圖形的定位方法，可以在車輛導航中獲取更多的信息，能夠通過當前路面的編碼圖形獲取車輛的當前位置信息，以及當前路面的坡度、超高和高程等信息，有助于更準確的控制車輛的自動行駛。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明設備安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明:
將預定線路劃分為若干個小段，提取各段路的道路信息并存儲起來，道路信息包括各段路的位置信息，如公里標和坐標等，還包括路面的坡度、曲線半徑、超高和高程等信息。為確保精確度，每段路的長度可選取0.5米、I米或2米等。
[0012]其中，坡度是地表單元陡緩的程度，通常把坡面的垂直高度和水平距離的比叫做坡度；曲線半徑即道路轉(zhuǎn)彎半徑；超高指為抵消車輛在圓曲線段路面上行駛時所產(chǎn)生的離心力，在該段路面橫斷面上設置的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡；高程指的是某點沿鉛垂線方向到絕對基面的距離，稱絕對高程，簡稱高程。
[0013]實施例1:對上述道路信息進行編碼，將上述道路信息中的數(shù)據(jù)參數(shù)作為編碼值。生成與上述編碼值對應的編碼圖形；編碼圖形可以為自定義的矩陣式二維碼，也可以是QR二維碼、PDF417二維碼、Data Matrix二維碼等矩陣式二維碼，或者一維條形碼、阿拉伯數(shù)字等。為了提高識別準確率和可靠性，將編碼值生成編碼圖形時可以按一定算法增加糾錯碼。
[0014]將上述編碼圖形繪制在相對應位置的路面上；施工過程可能有一定誤差，可以測量后記錄其誤差值用于提高精度。
[0015]如圖1所示，在車體前方或者側(cè)面，安裝攝像機，攝像機連接控制器，控制器連接后輪電機和前輪電機，后輪電機驅(qū)動后輪，前輪電機驅(qū)動前輪。
[0016]車輛行駛時，設置在車輛上的攝像機拍攝當前路面上編碼圖形的圖像；控制器分析攝像機拍攝到的地面圖像，識別圖像中的編碼值；從該編碼值中獲取該段路的位置信息，從而完成車輛的定位，同時可進一步獲取當前的路面坡度、曲線半徑、超高和高程等信息。由于編碼圖形的尺寸和繪制方向已知，編碼圖形內(nèi)部以及編碼圖形之間其他點的道路信息可以通過插值等方式計算得到。
[0017]實施例2:對預定路線的每段路編排序號；記錄各個序號對應的各段路的道路信息，包括位置信息；將上述序號作為編碼值，生成與編碼值一一對應的編碼圖形；為了提高識別準確率和可靠性，將編碼值生成編碼圖形時可以按一定算法增加糾錯碼；為了縮小編碼值的取值范圍，降低圖形編碼的復雜度，提高識別率，可以與GPS等其他定位方式結(jié)合，一定距離范圍之外的編號可以重復。將上述編碼圖形繪制在相對應位置的路面上；車輛行駛時，設置在車輛上的攝像機拍攝當前路面上編碼圖形的圖像；識別上述圖像中的編碼圖形對應的編碼值；根據(jù)需要可結(jié)合GPS等定位信息或者上一時刻的位置信息，獲取與該編碼值代表的序號對應的道路信息，包括位置信息，從而完成車輛的定位。同時可進一步獲取當前的路面坡度、曲線半徑、超高和高程等信息。前一個實施例中編碼圖形的形式也適用于本實施例。由于編碼圖形的尺寸和繪制方向已知，編碼圖形內(nèi)部以及編碼圖形之間其他點的道路信息可以通過插值等方式計算得到。
[0018]獲取上述信息的同時，可結(jié)合三維重建算法，獲取車輛的姿態(tài)信息，如點頭角、攝像機光心離地高度，以及車體與線路的夾角即航向角等，進而利用后輪電機和前輪電機，控制車輪的速度和方向，使車輛盡量沿著預定的路線行駛。
【主權(quán)項】
1.一種基于編碼圖形的車輛定位方法，其特征在于，包括: 預先提取預定路線上各段路的道路信息，所述道路信息包括各段路的位置信息； 對上述各段路的道路信息賦予對應的編碼值； 生成與上述編碼值一一對應的編碼圖形； 將上述編碼圖形繪制在相對應位置的路面上； 車輛行駛時，設置在車輛上的攝像機拍攝當前路面上編碼圖形的圖像； 識別上述圖像對應的編碼值； 獲取與該編碼值對應的路面的道路信息，包括該段路的位置信息，從而完成車輛的定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于編碼圖形的車輛定位方法，其特征在于，所述編碼值為預定路線上的為每段路編排的序號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于編碼圖形的車輛定位方法，其特征在于，所述編碼值為所述道路信息中的數(shù)據(jù)參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種基于編碼圖形的車輛定位方法，其特征在于，所述道路信息還包括各段路的路面坡度、曲線半徑、超高和高程。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種基于編碼圖形的車輛定位方法，其特征在于，所述位置信息為各段路的公里標或坐標。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種基于編碼圖形的車輛定位方法，其特征在于，所述編碼圖形為矩陣式二維碼、一維條形碼或阿拉伯數(shù)字。
【專利摘要】一種基于編碼圖形的車輛定位方法，預先提取預定路線上各段路的道路信息，所述道路信息包括各段路的位置信息；對上述各段路的道路信息賦予對應的編碼值；生成與上述編碼值一一對應的編碼圖形；將上述編碼圖形繪制在相對應位置的路面上；車輛行駛時，設置在車輛上的攝像機拍攝當前路面上編碼圖形的圖像；識別上述圖像對應的編碼值；獲取與該編碼值對應的路面的道路信息，包括該段路的位置信息，從而完成車輛的定位。本發(fā)明采用了基于編碼圖形的定位方法，可以在車輛導航中獲取車輛的當前位置信息，有助于更準確的控制車輛的自動行駛。
【IPC分類】G01C21-36, G01C21-26
【公開號】CN104596525
【申請?zhí)枴緾N201410836629
【發(fā)明人】江永全, 張衛(wèi)華, 陳錦雄, 彭強, 權(quán)偉
【申請人】西南交通大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月29日