華南理工大學;廣州華工機動車檢測技術有限公司鄭少武獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉華南理工大學;廣州華工機動車檢測技術有限公司申請的專利一種車路協同定位系統及方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN116935630B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-15發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202310737285.6,技術領域涉及:G08G1/01;該發明授權一種車路協同定位系統及方法是由鄭少武;盧仲康;李巍華;劉天靈;吳奕琦;鄭潤霖設計研發完成,并于2023-06-20向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種車路協同定位系統及方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種車路協同定位系統及方法。本發明車路協同定位系統包括依次連接進行數據傳輸的路側傳感器單元、邊緣計算單元、路側通信單元、車載通信單元、車載計算單元;車載計算單元包括依次連接的預處理模塊、多目標匹配跟蹤模塊、目標位置預測模塊、自車概率預測模塊;所述車載計算單元用于根據路側感知信息和車輛自身的狀態信息在道路區域中定位車輛自身。本發明能夠擺脫對GNSS信號的依賴,能夠實現網聯車輛的長距離連續定位,且能夠獲取與周圍車輛的相對位置關系,更具實用性。
本發明授權一種車路協同定位系統及方法在權利要求書中公布了:1.一種車路協同定位系統,其特征在于,包括依次連接進行數據傳輸的路側傳感器單元、邊緣計算單元、路側通信單元、車載通信單元、車載計算單元;所述路側傳感器單元用于采集道路區域內車輛的信息;所述邊緣計算單元用于根據路側傳感器單元采集的信息,進行處理形成道路區域內車輛的路側感知信息;所述路側通信單元用于將邊緣計算單元處理得到的路側感知信息發送到車載通信單元;所述車載通信單元用于將接收的路側感知信息傳輸到車載計算單元;所述車載計算單元用于根據路側感知信息和車輛自身的狀態信息在道路區域中定位車輛自身;車載計算單元包括依次連接的預處理模塊、多目標匹配跟蹤模塊、目標位置預測模塊、自車概率預測模塊;所述預處理模塊與車載通信單元連接,用于對路側感知信息進行預處理,過濾無效的非車輛目標、重復的車輛目標;所述多目標匹配跟蹤模塊用于根據路側感知信息獲取并跟蹤車輛目標的位置、速度變化;所述目標位置預測模塊用于根據車輛目標的位置、速度變化,采用擴展卡爾曼濾波器對路側感知信息進行預測、修正車輛目標的位置,然后更新路側感知信息;所述自車概率預測模塊用于根據更新的路側感知信息計算當前跟蹤的車輛目標為車輛自身的概率,從而實現對車輛的定位;路側傳感器單元包括在道路區域多個點位上分別部署的多個傳感器,所述傳感器的類型包括激光雷達、攝像頭;所述激光雷達、攝像頭用于獲取道路區域的點云、圖像數據;每個傳感器均分別與一個邊緣計算單元電性連接進行數據傳輸,每個傳感器均設置有對應道路區域當前坐標系的全局定位坐標和聯合標定參數;邊緣計算單元包括目標檢測模塊、感知融合模塊、坐標轉換模塊、編碼模塊;所述目標檢測模塊與路側傳感器單元中的多個傳感器連接,用于對路側多傳感器采集到的圖像、點云數據分別進行圖像二維目標檢測和點云三維目標檢測,輸出不同傳感器的目標檢測信息;所述目標檢測信息包含車輛目標的幾何尺寸、位置、檢測框;所述感知融合模塊與目標檢測模塊連接,用于將圖像二維目標檢測信息與點云三維目標檢測信息進行數據匹配、關聯、消除誤檢測處理,并輸出處理后的三維目標檢測信息作為路側感知信息;所述坐標轉換模塊與感知融合模塊連接,用于將道路區域當前坐標系下的坐標點換算為世界坐標系下的經緯度坐標目標檢測信息;所述編碼模塊與坐標轉換模塊連接,用于將路側感知信息根據標準的C-V2X數據通信協議進行數據編碼;預處理模塊用于接收經過編碼的路側感知信息,對路側感知信息進行解碼,把路側感知信息中的世界坐標系的經緯度坐標換算為當前道路區域坐標系下的坐標,根據路側感知信息把非車輛目標和重復檢測目標無效數據剔除;所述獲取并跟蹤車輛目標的位置、速度變化的過程如下:遍歷當前幀中全部檢測的車輛目標、全部跟蹤的車輛目標的路側感知信息,并分別設定為檢測目標、跟蹤目標;若當前幀為開始跟蹤的第一幀,則對當前幀中的每一個檢測目標直接作為下一幀的跟蹤目標;若當前幀不是開始跟蹤的第一幀,則計算當前幀中的每一個檢測目標與全部跟蹤目標的幾何尺寸交并比、位置距離、根據位置距離及前后幀時間差推導的速度;所述幾何尺寸交并比計算方式為:將檢測目標與跟蹤目標的檢測框的幾何中心點重合,計算兩個檢測框的交集體積與并集體積的比值;所述位置距離的計算方式為:計算檢測目標與跟蹤目標的檢測框的幾何中心點的歐式距離;所述速度的計算方式為:計算檢測目標與跟蹤目標的檢測框的距離除以前后幀時間間隔的值;設定速度匹配概率Probvel且計算如下式所示: 其中,vc、vt、vthresh分別表示該檢測目標在當前幀的速度、跟蹤目標的速度、設定的速度閾值;設定距離匹配概率Probdis且計算如下式所示: 其中,do、dthresh分別表示檢測目標在當前幀與跟蹤目標的距離、設定的距離閾值,Δt為當前幀與上一幀的時間間隔;設定幾何尺寸交并比的值為IOU匹配概率Probiou;根據IOU匹配概率Probiou、距離匹配概率Probdis、速度匹配概率Probvel,計算當前幀中該檢測目標與全部跟蹤目標的目標匹配概率Probm,目標匹配概率Probm如下式所示:Probm=wiouProbiou+wvelProbvel+wdisProbdis其中,wiou、wvel、wdis分別對應IOU匹配概率Probiou、速度匹配概率Probvel、距離匹配概率Probdis各自的權重值;對當前幀的全部檢測目標均相應地遍歷完所有跟蹤目標后,根據目標匹配概率Probm更新全部跟蹤目標的路側感知信息。
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