[发明专利]基于车路协同的高精度定位系统及定位方法

权利要求书

1.基于车路协同的高精度定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：基于车辆第k-1时刻输出的车辆位置IMU模块的第k时刻的输出信号u_k，以及车辆位置预测模型P计算第k时刻车辆位置的预测值

S2：读取车辆当前所在路段设置的网络摄像头的实时视频信号，进一步基于计算机视觉确定车辆当前所处的区域，然后根据车辆当前所处的区域选择对应的车辆位置观测方法，进而获得第k时刻车辆位置的观测值，并根据车辆位置观测模型U对第k时刻车辆位置的预测值进行修正，输出第k时刻车辆位置的最终估测结果：

在步骤S2中，所述车辆位置观测方法具体内容如下：

第一阶段：

当车辆位于第i个路网节点所属UWB基站信号的覆盖范围，此时车辆位置的观测值可以通过基于UWB的三点定位法获得，具体地，第k时刻车辆位置的观测值可表示为：

z_k＝M_UWB(u_i，1，u_i，2，u_i，3，u_i，4)；

其中，u_i，1，u_i，2，u_i，3，u_i，4为距离车辆最近的四个UWB基站，M_UWB为基于UWB的车辆位置解算模型；

第二阶段：

车辆离开第i个路网节点UWB基站信号的覆盖范围，并且进入第i个路网节点对应路段网络摄像头c_i，3的覆盖范围，此时车辆位置的观测值可通过计算机视觉获得，具体地，第k时刻车辆位置的观测值可表示为：

z_k＝M_CV(c_i，3)，其中，M_CV为基于计算机视觉的车辆位置解算模型；

第三阶段：

车辆离开第i个路网节点c_i，3网络摄像头的覆盖范围，并且进入可良好接收GNSS卫星信号的开阔区域，此时车辆位置的观测值可通过基于卫星的三点定位法获得，具体地，第k时刻车辆位置的观测值可表示为：

z_k＝M_GNSS(S₁，S₂，...，S_n)；

其中，S₁，S₂，...，S_n为车载定位终端当前搜索到信号可用的卫星，M_GNSS为基于卫星的车辆位置解算模型；

第四阶段：

车辆离开可良好接收GNSS卫星信号的开阔区域，并且进入第i+1个路网节点对应路段网络摄像头c_i+1，1的覆盖范围，类似地，第k时刻车辆位置的观测值可表示为：

z_k＝M_CV(c_i+1，1)；

第五阶段：

当车辆离开第i+1个路网节点c_i+1，1摄像头的覆盖范围，并且进入第i+1个路网节点所属UWB基站信号的覆盖范围，类似地，第k时刻车辆位置的观测值可表示为：

z_k＝M_UWB(u_i+1，1，u_i+1，2，u_i+1，3，u_i+1，4)。

2.根据权利要求1所述的基于车路协同的高精度定位方法，其特征在于，所述基于计算机视觉的车辆位置解算模型M_CV的具体内容如下：

S1：读取网络摄像头的实时视频，并进行去畸变处理；

S2：基于预先训练的模型对视频中的目标车辆进行识别，并计算目标车辆的像素坐标；

S3：通过透视变换将目标车辆的像素坐标转换为物理坐标，获得车辆位置的观测值z_k。