[发明专利]一种汽车导航路径规划方法

说明书

本发明揭示了一种汽车导航路径规划方法，包括：三维地图构建部分，收集室内环境的地磁指纹信息，建立地磁指纹坐标系，生成包含有室内环境中各楼层导航地图的三维地磁指纹地图，并标记出可用上下楼通道的坐标点；车辆实时导航部分，车辆驶入室内环境后获取车辆所在位置的地磁数据，并获取车辆所在位置在地磁指纹坐标系内的坐标，随后结合目标点在地磁指纹坐标系内的坐标规划出车辆的行驶路线。相较于单纯增加硬件设备来提升导航准确性的业内常规操作，本发明更注重于对方法逻辑的应用，方案实现成本较低，使用效果优异，应用范围广泛。

技术领域

本发明为一种车辆路径的规划方法，具体涉及一种基于地磁信息的、针对室内环境的汽车导航路径规划方法，属于智能导航技术领域。

背景技术

路径规划是运动规划的主要研究内容之一，其主要由路径规划和轨迹规划组成，连接起点位置和终点位置的序列点或曲线称之为路径，构成路径的策略称之为路径规划。近年来，伴随着我国汽车行业的蓬勃发展，各类适用于车辆的路径规划技术开始不断涌现并得到普及。

以车辆在室内环境（如室内停车场、地下车库等）中的导航为例，目前，此类针对车辆的导航主要是通过激光SLAM、视觉VSLAM、IMU惯导等技术的单独或组合使用，这类技术虽然可以在理想状态下实现针对车辆的路径规划、导航及区域限定等功能，但是在实际的应用场景中，特别是涉及到当车辆处在多层建筑物等复杂室内环境中时，此类技术的使用效果就会大打折扣。针对以上技术现状，业内研究者开始尝试使用各种技术来实现车辆在室内空间中绝对位置的定位。

地磁是一种地球自带的属性，理论上来说，只要携带有地磁传感器，就可以在任意一点获取到所对应的地磁数据，且不会增加额外的设备和费用。通过有效的算法，地磁定位可以将精度控制在1m范围，因此可以有效地实现在室内环境下对目标绝对位置的定位。综上所述，如果能够在现有技术的基础上，结合地磁信息，设计出一种全新的、针对室内环境的汽车导航路径规划方法，那么势必可以为推动整个智能导航技术领域的发展。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种基于地磁信息的、针对室内环境的汽车导航路径规划方法，具体方案如下。

一种汽车导航路径规划方法，由三维地图构建部分与车辆实时导航部分构成，其中，

所述三维地图构建部分包括，收集室内环境中各位置的地磁指纹信息，针对室内环境，生成包含有室内环境中各楼层所对应的平面导航地图的三维地磁指纹地图，并标记出可用的上下楼通道的坐标点；

所述车辆实时导航部分包括，车辆驶入室内环境后获取车辆所在位置的地磁指纹信息，借助三维地磁指纹地图获取车辆所在位置的三维坐标，随后结合目标点的三维坐标规划出车辆在三维地磁指纹地图内的行驶路线。

优选地，所述三维地图构建部分包括如下步骤：

S11、绘制室内环境中各楼层的平面导航地图；

S12、收集室内环境中各位置的地磁指纹信息、使室内环境中的三维坐标点与所述地磁指纹信息相对应，建立三维地磁指纹地图，所述三维指纹地图内包含有S11中所绘制的全部所述平面导航地图，每张所述平面导航地图均与室内环境中的一楼层匹配对应；

S13、在每张所述平面导航地图上标记该楼层中可用的上下楼通道的三维坐标、用多楼层作路径规划中的垂直路径点。

优选地，所述三维地磁指纹地图可将地磁指纹信息转换为室内环境中的三维坐标（X，Y，Z），其中（X，Y）表示某一平面内的二维坐标，Z表示该平面对应的室内环境中的楼层。

优选地，所述车辆实时导航部分包括如下步骤：

S21、待车辆驶入室内环境后，获取车辆所在位置的地磁指纹信息，依据车辆所在位置的地磁指纹信息、结合所述三维地磁指纹地图，确定车辆在室内环境中的三维坐标（X₁，Y₁，Z₁），其中，Z₁表示车辆在室内环境中的楼层；