[发明专利]一种基于激光雷达的隧道内定位系统及其定位方法

摘要

本发明提供一种基于激光雷达的隧道内定位系统及其定位方法，属于汽车自动驾驶领域。系统包括：布设于隧道两侧的路标、安装于车顶的激光雷达和安装于车辆后备箱中的图形处理器GPU计算平台；方法包括：步骤1，在隧道两侧布设路标，利用安装了激光雷达的车辆通过隧道，采集点云数据，结合隧道内的里程信息生成点云概率地图；步骤2，当车辆驶入隧道入口后，判断车辆本地是否存在所驶入隧道的点云概率地图，如果存在，配准本地存储的点云概率地图，否则根据路标数据库来对车辆进行定位。本发明通过在隧道两侧巧妙的布设路标，实现路标的差异化；采用不同的定位算法，实现在明暗对比较大的隧道中准确进行车辆定位，具有抗环境干扰能力强的优点。

主权项

1.一种基于激光雷达的隧道定位系统，包括：布设于隧道两侧墙壁的路标、安装于车顶的激光雷达和安装于车辆后备箱中的图形处理器GPU计算平台；其特征在于：/n所述的路标具有两个相同的路标反射面，用于两个相对行驶方向的车辆都能检测到反射面；所述的路标在隧道入口处开始布设，隧道入口处的左右第一个路标对称布设，之后路标以不同间距进行布设，以使得两侧的路标错开布设；通过记录左右两侧相邻路标间的距离，获得隧道内的路标的里程位置；/n所述的激光雷达发射的激光被路标反射面反射，激光雷达捕捉到点云数据并发送给车辆本地的GPU计算平台；/n所述的GPU计算平台内存储有路标数据库以及生成的隧道点云概率地图；当接收到激光雷达的点云数据后，若存储有车辆所驶入的隧道的点云概率地图，则通过点云配准进行车辆定位，否则利用路标数据库进行路标基点定位算法对车辆定位；/n所述的隧道的点云概率地图是预先利用安装了激光雷达的车辆通过隧道，采集点云数据，结合隧道内的里程信息生成；/n所述的路标数据库中存储路标设置的里程位置、设置的路标间距、左右相邻路标的标准差值以及路标所属的里程段，同一个里程段内的路标间距是一样的；所述的路标基点定位算法集成在GPU计算平台上，包括：根据车辆采集的点云数据，识别隧道内左右两侧的路标，然后根据识别出的路标的间距确定车辆所处的里程段，计算左右相邻两个路标之间的纵向距离差值ΔD，遍历所处里程段中左右相邻路标的标准差值，找到与ΔD最相近的一组路标，根据所找到的路标来定位车辆的当前位置。/n