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专利号: 2017101610215
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于DSRC的智能车辆地图融合系统,其特征在于,包括车辆定位模块、局部地图生成模块、DSRC专用短程无线通信模块、ADAS高级驾驶员辅助系统地图接口模块、目标车辆筛选模块和地图融合模块,其中:所述车辆定位模块,用于通过卫星定位设备获取主车在地理坐标系下的位置与姿态信息;所述局部地图生成模块,用于通过车载传感器检测主车周围环境,根据传感器测量数据,生成主车当前位置对应的局部地图;所述DSRC专用短程无线通信模块,用于发布主车当前时刻位置、姿态和局部地图信息,同时接收通信范围内目标车辆发布的自身位置、姿态和局部地图信息;所述ADAS高级驾驶员辅助系统地图接口模块,用于提供访问ADAS地图的协议与接口;所述目标车辆筛选模块,用于根据主车当前位置通过ADAS地图接口获取主车当前所在道路Id编号,再根据该道路Id编号筛选出与主车处于同一道路的目标车辆;所述地图融合模块,用于根据主车与筛选出的目标车辆的位置、姿态和局部地图信息,进行地图融合,生成主车的扩展局部地图;

所述目标车辆筛选模块根据主车及目标车辆位置通过ADAS地图接口模块获取主车及目标车辆当前所在道路Id编号,筛选出与主车处于同一道路的目标车辆,其步骤包括:(1)获取主车当前所在道路Id编号:根据主车当前时刻位置Lkh,通过ADAS地图接口模块获取主车当前所在道路Id编号Idkh;

(2)获取目标车辆i当前所在道路Id编号:根据目标车辆i的当前时刻位置lko(i),通过ADAS地图接口模块获取目标车辆i当前所在道路Id编号idko(i);

(3)目标车辆筛选:对目标车辆i,如果满足idko(i)=Idkh,则保留目标车辆i的信息,否则删除;

(4)重复步骤(2)-(3),直到对nk个目标车辆全部进行筛选,得到Nk个与主车处于同一道路的目标车辆,其中Nk≤nk。

2.根据权利要求1所述的基于DSRC的智能车辆地图融合系统,其特征在于,所述局部地图生成模块生成的主车及目标车辆的局部地图的格式为栅格地图,局部地图表示为以车辆当前位置为原点,车头方向为y轴正向,长为L、宽为W的矩形区域; 选取规格为R*R的单元栅格将局部地图离散化为n*m个栅格,n=L/R,m=W/R,每个栅格用一个向量表示为sjh=(xjh,yjh,fjh)T,局部地图表示为以栅格向量sjh为元素的矩阵Gridh=[sjh]1,n*m,其中xjh、yjh为栅格中心坐标,fjh为栅格状态,fjh=1为占据状态,表示该栅格处有障碍物,fjh=0为未占据状态。

3.一种基于DSRC的智能车辆地图融合方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)主车位置与姿态检测:在当前时刻k,主车车辆定位模块通过卫星定位设备采集并计算出k时刻主车在地理坐标系下的位置Lkh=(xkh,ykh,zkh)和姿态Pkh,xkh、ykh、zkh分别表示k时刻主车在地理坐标系下x轴、y轴、z轴下的坐标,其中姿态定义为车辆行驶方向与地理坐标系正北方向夹角;

(2)局部地图生成:车载传感器采集主车周围环境信息的观测数据,生成主车k时刻的局部栅格地图Mapkh={L,W,Gridh};

(3)DSRC模块信息发送与接收:DSRC通信模块发送主车当前时刻位置Lkh、姿态Pkh和局部h

栅格地图Mapk ,同时接收通信范围内目标车辆发布的自身位置、姿态和局部栅格地图信息,设第i个目标车辆位置lko(i)=(xko(i),yko(i),zko(i)),姿态为pko(i),局部栅格地图mapko(i)={L,W,Grido(i)},i∈[0,nk],xko(i)、yko(i)、zko(i)分别表示k时刻目标车辆在地理坐标系下x轴、y轴、z轴下的坐标,o表示目标车辆,Grido(i)表示第i个目标车辆的矩阵,nk为当前时刻主车通信范围内目标车辆个数;

(4)目标车辆筛选:目标车辆筛选模块首先根据主车当前时刻位置Lkh通过ADAS地图接口模块获取主车当前所在道路Id编号Idkh,再根据每一目标车辆i的位置lko(i)通过ADAS地图接口模块获取该目标车辆当前所在道路Id编号idko(i),如果idko(i)=Idkh则保留目标车辆i的信息,否则删除,直到筛选出Nk个与主车处于同一道路的目标车辆,其中Nk≤nk;

(5)局部栅格地图融合:地图融合模块以主车当前时刻局部栅格地图Mapkh为基础,将筛o h

选出的Nk个目标车辆的局部栅格地图mapk (i)变换到主车坐标系并与Mapk 融合,生成主车的扩展局部栅格地图Mapkh_extern;

所述目标车辆筛选模块根据主车及目标车辆位置通过ADAS地图接口模块获取主车及目标车辆当前所在道路Id编号,筛选出与主车处于同一道路的目标车辆,其步骤包括:h

(1)获取主车当前所在道路Id编号:根据主车当前时刻位置Lk ,通过ADAS地图接口模块获取主车当前所在道路Id编号Idkh;

(2)获取目标车辆i当前所在道路Id编号:根据目标车辆i的当前时刻位置lko(i),通过ADAS地图接口模块获取目标车辆i当前所在道路Id编号idko(i);

o h

(3)目标车辆筛选:对目标车辆i,如果满足idk (i)=Idk ,则保留目标车辆i的信息,否则删除;

(4)重复步骤(2)-(3),直到对nk个目标车辆全部进行筛选,得到Nk个与主车处于同一道路的目标车辆,其中Nk≤nk。

4.根据权利要求3所述的基于DSRC的智能车辆地图融合方法,其特征在于,所述地图融合模块将筛选出的目标车辆局部地图转换到主车坐标系,进行地图融合,生成主车扩展局部地图,其步骤包括:(1)目标车辆与主车坐标变换参数计算:对目标车辆i,根据其位置lko(i)=(xko(i),yko(i),zko(i))、姿态pko(i)及主车的位置Lkh=(xkh,ykh,zkh)、姿态Pkh,不考虑z轴,计算i的坐标系与主车坐标系之间的坐标变换参数,包括旋转参数θ(i)与平移参数Δxk(i)、Δy(i);

(2)目标车辆局部栅格地图变换到主车坐标系:根据旋转参数θ(i)与平移参数Δxk(i)、Δy(i),将目标车辆i的局部栅格地图mapko(i)变换到主车坐标系中,得到mapko-h(i);

(3)主车与目标车辆局部地图融合:以主车当前时刻局部地图Mapkh为基础,与mapko-h(i)融合,融合规则是:对地图重叠区域按照“或”进行栅格融合处理,对非重叠区域进行拼接处理;

(4)重复步骤(1)-(3),直到对Nk个目标车辆全部进行融合,得到主车的扩展局部栅格地图Mapkh_extern。