[发明专利]基于路侧设备的智能车辆地图融合系统及方法

权利要求书

1.一种基于路侧设备的智能车辆地图融合系统的融合方法，路侧设备的智能车辆地图融合系统包括：车载设备与路侧设备两部分，其中车载设备包括车辆定位模块、ADAS高级驾驶员辅助系统地图接口模块、局部地图生成模块、车辆DSRC专用短程无线通信通信模块和地图转换模块，所述路侧设备包括路侧DSRC通信模块和地图融合模块；

其中，车载设备部分：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ADAS地图接口模块，用于根据车辆定位模块给出的车辆位置，从ADAS地图数据库中获取主车当前位置的道路Id编号；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；所述车辆DSRC通信模块，用于发布主车当前时刻位置、姿态、车辆当前道路Id以及局部地图，同时接收路侧设备发布的路侧设备位置、姿态以及与主车当前道路Id一致的融合地图；所述地图转换模块，用于将融合地图转换到主车坐标系；

路侧设备部分：所述路侧DSRC通信模块，用于接收来自路侧设备周围通信范围内各车辆发布的车辆位置、姿态、所在道路Id及相应的局部地图，并发布路侧设备当前位置、姿态以及地图融合模块融合各车辆局部地图后得到的融合地图；所述地图融合模块，用于将路侧DSRC通信模块接收的各车辆局部地图转换到路侧设备坐标系，根据道路Id对局部地图进行分类，将具有相同道路Id的局部地图进行融合，得到各道路上的融合地图；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，主车车载设备的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L_k^h＝(x_k^h,y_k^h,z_k^h)和姿态P_k^h，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)主车当前所在道路确定：车载设备ADAS地图接口模块根据车辆定位模块提供的主车位置，从ADAS地图数据库中获取主车当前位置的道路Id编号Id_k^h；

(3)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Map_k^h＝{L，W，Grid^h}；L为局部栅格地图的长、W为局部栅格地图的宽；Grid^h为以栅格向量s_j^h为元素的矩阵；

(4)主车信息发布：车载DSRC通信模块发布主车当前时刻位置L_k^h、姿态P_k^h、道路Id编号Id_k^h以及局部栅格地图Map_k^h；

(5)路侧设备信息接收：路侧DSRC通信模块接收各车辆发布的位置L_k^h(i)、姿态P_k^h(i)、道路Id编号Id_k^h(i)以及局部栅格地图Map_k^h(i)；

(6)地图融合：路侧设备地图融合模块将路侧DSRC通信模块接收的各车辆局部地图Map_k^h(i)转换为路侧设备坐标系下的局部地图Map_k^r(i)；将道路按照Id编号Id_k^h(i)分成Ng类Id^g(j)，1≤j≤Ng，并将具有相同道路Id编号的局部地图Map_k^r(i)根据Id^g(j)分成Ng类，对每一类局部地图分别进行融合，得到各道路上的融合地图Map_k^g(j)；

(7)融合地图发布：路侧DSRC通信模块发布当前路侧设备的位置L^g、姿态P^g、各道路Id编号Id^g(j)以及对应的融合地图Map_k^g(j)，1≤j≤Ng；

(8)车载设备信息接收：车载DSRC通信模块接收当前路侧设备的位置L^g、姿态P^g、与主车当前道路Id编号Id_k^h一致的Id^g(j)以及对应的融合地图Map_k^g(j)，记为Map_k^g；

(9)主车地图转换：车载设备地图转换模块将融合地图Map_k^g转换到主车坐标系，得到主车融合地图Map_k^g-h。