[发明专利]一种无人驾驶汽车自主定位与地图构建的方法及系统

说明书

本发明公开了发明一种无人驾驶汽车自主定位与地图构建的方法及系统，利用SLAM的技术，将多种传感器数据进行融合，采用新型的算法结构，构建稳定有效的框架。利用粒子滤波器优化三维激光雷达的数据，将三维激光雷达的数据转换成视觉模型，利用词袋模型进行闭环检测，对无人驾驶汽车进行稳定有效的自主定位与地图构建，提高运算效率和运行速度，应用到无人驾驶汽车系统上，进行大规模应用。

技术领域

本发明涉及机器人及控制领域，尤其涉及一种无人驾驶汽车自主定位与地图构建的方法。

背景技术

近年来，互联网技术的迅速发展给汽车制造工业带来了革命性变化的机会。与此同时，汽车智能化技术正逐步得到广泛应用，这项技术简化了汽车的驾驶操作并提高了行驶安全性。而其中最典型也是最热门的未来应用就是无人驾驶汽车。在人工智能技术的加持下，无人驾驶高速发展，正在改变人类的出行方式，进而会大规模改变相关行业格局。

对于行驶在未知区域中的无人驾驶汽车而言，由于楼宇、树木遮挡等原因，汽车常处于无信号或弱信号的状态，无法提供有效定位；在环境恶劣的地方，因天气等原因GPS或北斗导航系统信号微弱，无法对无人驾驶汽车进行有效的定位。为此，无人驾驶汽车必须具有自主定位与地图构建的能力。通过实时的自主定位与地图构建，获取周围环境信息，确定无人驾驶汽车所处的位置，为路径规划提供重要的依据。

在机器人领域，同时定位与地图构建(simultaneous localization andmapping，SLAM)技术能够对机器人进行实时定位与地图构建，是当今的主要研究对象。

然而如今的无人驾驶汽车大多仍存在于辅助驾驶阶段，缺乏自主定位与地图构建的能力。同时较少的无人驾驶汽车采用单一传感器进行自主定位与地图构建，定位与地图构建精度较低，不能有效的将多种传感器进行融合，或者能够将多种传感器数据进行融合，但是不能够对无人驾驶汽车进行稳定有效的自主定位与地图构建，并且不能大规模普及。

为此发明一种无人驾驶汽车自主定位与地图构建的方法，利用SLAM的技术，将多种传感器数据进行融合，采用新型的算法结构，构建稳定有效的框架，对无人驾驶汽车进行稳定有效的自主定位与地图构建，应用到无人驾驶汽车系统上，进行大规模应用。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种无人驾驶汽车自主定位与地图构建的方法，利用无人驾驶汽车车轮里程计、IMU惯性测量单元、全景摄像头、三维激光雷达的数据，通过数据融合及优化，对无人驾驶汽车进行自主定位与地图构建。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种无人驾驶汽车自主定位与地图构建的方法，包括以下步骤：

步骤一、初始化无人驾驶汽车的位姿为x₀，无人驾驶汽车行驶的轨迹为X_1:t＝{x₁,x₂...x_t}，校正无人驾驶汽车车轮里程计、IMU惯性测量单元、全景摄像头、三维激光雷达的时间，使无人驾驶汽车车轮里程计、IMU惯性测量单元、全景摄像头、三维激光雷达的数据保持时间一致性；