[发明专利]一种自动驾驶中基于城市道路标线地图的纵向定位系统及其方法

说明书

本发明提供一种自动驾驶中基于城市道路标线地图的纵向定位系统及其方法。通过智能驾驶车辆采集到的当前道路标线信息，结合当前GNSS给出的存在误差的定位点坐标，进一步在当前定位点坐标附近进行基于道路标线地图的车辆纵向定位，以此来校正、重定位当前车辆的准确位置，能够有效的在城市复杂环境下的结构化道路上，利用静止的道路标线的绝对位置，对GNSS定位进行辅助校正、对INS系统进行积累误差的消除。

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，尤其涉及一种自动驾驶中基于城市道路标线地图的纵向定位系统及其方法。

背景技术

对于智能驾驶、辅助安全驾驶领域而言，车辆自身的导航与定位是不可缺少的基础功能。车辆自导航，能够解决智能驾驶中如何自动的、经济的、便捷的规划始发地与目的地之间的驾驶路线；车辆自定位，则决定了在导航规划的路线中，能否准确的、安全的、快捷的完成自动驾驶的行驶动作。

现阶段应用较广泛的导航技术所依赖的是传统的、低精度的、道路级的地图数据，由航空器、卫星所采集的测绘影像数据生成，一般而言完全无法达到能够检测出清晰道路标线的地面分辨率，然而车辆的智能驾驶却依赖着高精度的、车道级的地图影像数据，需要实时的对当前行驶轨迹作出策略层上的判断。

对于车辆自身的定位技术，现阶段普遍采取的是GNSS(全球导航卫星系统，GlobalNavigation Satellite System)和/或INS(惯性导航系统，Inertial NavigationSystem)。在室外开阔地带GNSS定位误差可以小于0.1M，但是由于存在NLOS(非视距，Non-Line-Of-Sight)传播信号及信号的Multipath(多路径)效应对于GNSS定位信号的影响，在城市复杂环境下GNSS定位精度将受到较大干扰；而采用INS的定位系统，可以连续推算移动目标的运动速度和运动方向，但由于累积误差的存在，INS的定位精度会随着时间增长而退化、降低。

一般的，现有车载导航设备中INS系统会与GNSS系统结合使用，依赖INS在短时间段内的高精度来校正GNSS的定位误差。然而，由于车辆行驶中转向、车轮或编码器等出现滑动等因素的存在，集成GNSS与INS的定位系统仍然无法达到城市路段中的车道级别高精度定位的需求。

在复杂的城市环境中，只有当车辆获取到当前精确的位置信息与行驶中的车道信息，才能够达到无人驾驶车辆的基本技术要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种自动驾驶中基于城市道路标线地图的纵向定位系统及其方法。通过智能驾驶车辆采集到的当前道路标线信息，结合当前GNSS给出的存在误差的定位点坐标，进一步在当前定位点坐标附近进行基于道路标线地图的车辆纵向定位，以此来校正、重定位当前车辆的准确位置。

本发明所采用的技术方案是：

一种自动驾驶中基于城市道路标线地图的纵向定位系统，包括：

图像采集模块，用于采集车辆前方图像；

图像处理模块，用于将采集到的车辆前方图像进行处理，得到当前车辆前方的鸟瞰视图及前方道路标线像素分类的二值图；

匹配模块，用于接收道路标线地图信息、当前道路标线像素分类的二值图、初步定位信息，并对三者进行匹配，输出精确定位信息；

地图提供模块，用于向匹配模块提供道路标线地图信息；

车载全球导航卫星系统GNSS，用于与INS结合向匹配模块提供初步定位信息；

惯性导航系统INS，用于与GNSS结合向匹配模块提供初步定位信息。

作为优选，所述地图提供模块根据图像匹配模块连续的匹配结果进行地图更新。