一种车辆的航位确定方法及装置与流程

本申请涉及车辆定位，尤其涉及一种车辆的航位确定方法及装置。

背景技术：

1、自动泊车功能是汽车辅助驾驶中极为重要的一环，该过程的实现需要获取车辆准确的定位信息。然而泊车多出现在信号较差的地库场景中，导致难以直接获取准确的定位，只能利用车辆的传感器进行航位推算。

2、目前，常用的航位推算算法多采用轮速码盘和传感器进行多传感器融合计算，由于轮速码盘反映了实时速度，传感器反映了实时加减速和旋转方向，进行多传感器融合计算时即可推算出后续航位。

3、然而，不同于机器人项目的是，量产车型的轮速码盘的精度通常较低、颗粒度较大，从车辆底盘输出的轮速一般精度较差，导致基于轮速码盘和传感器进行多传感器融合实现航位推算的算法精度较差。同时，车辆启停过程中车速较低，低车速下从车辆底盘获取的轮速和实际车速存在一个较大的时延，进一步加大了航位推算的误差。

4、因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种车辆的航位确定方法及装置，以解决现有技术中轮速精度低导致车辆的航位推算误差较大的问题。

2、本申请实施例的第一方面，提供了一种车辆的航位确定方法，包括：

3、在每个航位确定周期内对目标车辆执行以下操作：

4、获取上一航位确定周期的更新航位状态变量作为历史航位状态变量，获取上一航位确定周期的更新协方差矩阵作为历史更新协方差矩阵；

5、获取目标车辆的实时惯导信息，根据实时惯导信息确定初始误差变量，根据初始误差变量和状态矩阵确定预测误差变量，根据预测误差变量和历史航位状态变量确定预测航位状态变量；

6、基于状态矩阵和历史更新协方差矩阵，确定预测协方差矩阵，根据预测协方差矩阵和观测矩阵，确定卡尔曼增益值；

7、获取目标车辆中后电机的实时电机转速，基于后电机的电机转速与车速的标定关系确定实时电机转速对应的实时车速，根据实时车速和预测航位状态变量确定速度观测量；

8、获取目标车辆的后左车轮的第一轮速和后右车轮的第二轮速，基于第一轮速和第二轮速确定航向角变化量；

9、基于速度观测量和航向角变化量确定系统观测变量；

10、基于卡尔曼增益值、系统观测变量、观测矩阵和预测航位状态变量，得到更新误差变量；

11、基于更新误差变量和预测航位状态变量，得到当前航位确定周期的更新航位状态变量，以表示当前航位确定周期中目标车辆的航位状态信息；

12、其中状态矩阵具体为当前航位确定周期内初始误差变量所在的状态系统的系统动态的雅各比矩阵；观测矩阵具体为当前航位确定周期内系统观测变量相对于状态系统的雅各比矩阵。

13、本申请实施例的第二方面，提供了一种车辆的航位确定装置，包括：历史信息模块、预测航位模块、协方差与增益模块、速度观测量模块、航向角变化量模块、系统观测量模块、更新误差模块、更新航位模块，在每个航位确定周期内：

14、历史信息模块，用于获取上一航位确定周期的更新航位状态变量作为历史航位状态变量，获取上一航位确定周期的更新协方差矩阵作为历史更新协方差矩阵；

15、预测航位模块，用于获取目标车辆的实时惯导信息，根据实时惯导信息确定初始误差变量，根据初始误差变量和状态矩阵确定预测误差变量，根据预测误差变量和历史航位状态变量确定预测航位状态变量；

16、协方差与增益模块，用于基于状态矩阵和历史更新协方差矩阵，确定预测协方差矩阵，根据预测协方差矩阵和观测矩阵，确定卡尔曼增益值；

17、速度观测量模块，用于获取目标车辆中后电机的实时电机转速，基于后电机的电机转速与车速的标定关系确定实时电机转速对应的实时车速，根据实时车速和预测航位状态变量确定速度观测量；

18、航向角变化量模块，用于获取目标车辆的后左车轮的第一轮速和后右车轮的第二轮速，基于第一轮速和第二轮速确定航向角变化量；

19、系统观测量模块，用于基于速度观测量和航向角变化量确定系统观测变量；

20、更新误差模块，用于基于卡尔曼增益值、系统观测变量、观测矩阵和预测航位状态变量，得到更新误差变量；

21、更新航位模块，用于基于更新误差变量和预测航位状态变量，得到当前航位确定周期的更新航位状态变量，以表示当前航位确定周期中目标车辆的航位状态信息；

22、其中状态矩阵具体为当前航位确定周期内初始误差变量所在的状态系统的系统动态的雅各比矩阵；观测矩阵具体为当前航位确定周期内系统观测变量相对于状态系统的雅各比矩阵。

23、本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并且可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

24、本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

25、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果至少包括：本申请实施例通过上一航位确定周期的参数，联合当前目标车辆的实时惯导信息确定了预测航位状态变量和卡尔曼增益值，然后利用后电机的实时电机转速和预测航位状态变量得到速度观测量，利用后轮的两个轮速确定航向角变化量，进而基于速度观测量和航向角变化量确定系统观测变量、再基于系统观测变脸确定更新误差变量、基于更新误差变量确定当前航位确定周期的更新航位状态变量。由于本实施例中电机的实时电机转速精度高、延时小，使得速度观测量更为准确，同时利用轮速确定的航向角变化量能够有效约束惯导单元的发散，提高了系统观测变量的精度，因此最后得到的更新航位状态变量能够准确反映目前车辆的航位状态信息，在车辆启停过程中完成准确的航位推算，提高特殊场景中航位推算、车辆定位的准确度。

技术特征：

1.一种车辆的航位确定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述实时车速和所述预测航位状态变量确定速度观测量的过程，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述目标车辆的后左车轮的第一轮速和后右车轮的第二轮速，基于所述第一轮速和所述第二轮速确定航向角变化量的过程，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定关系为一次线性关系，所述标定关系的确定过程包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述状态矩阵和所述历史更新协方差矩阵，确定预测协方差矩阵，根据所述预测协方差矩阵和观测矩阵，确定卡尔曼增益值之后，还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述状态矩阵和所述历史更新协方差矩阵，确定预测协方差矩阵，根据所述预测协方差矩阵和观测矩阵，确定卡尔曼增益值的过程，包括：

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，基于所述卡尔曼增益值、所述系统观测变量、所述观测矩阵和所述预测航位状态变量，得到更新误差变量的过程，包括：

8.一种车辆的航位确定装置，其特征在于，包括：历史信息模块、预测航位模块、协方差与增益模块、速度观测量模块、航向角变化量模块、系统观测量模块、更新误差模块、更新航位模块，在每个航位确定周期内：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并且可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

技术总结本申请涉及车辆定位技术领域，提供了一种车辆的航位确定方法及装置。该方法包括：在每个航位确定周期内执行以下操作：获取目标车辆的实时惯导信息，根据实时惯导信息推算出预测航位状态变量；获取预测协方差矩阵并确定对应的卡尔曼增益值；获取目标车辆中后电机的实时电机转速，确定实时电机转速对应的实时车速，根据实时车速和预测航位状态变量确定速度观测量；基于目标车辆的后左车轮的第一轮速和后右车轮的第二轮速确定航向角变化量；基于速度观测量和航向角变化量确定系统观测变量；基于卡尔曼增益值、系统观测变量、观测矩阵和预测航位状态变量推算出当前航位确定周期的更新航位状态变量，本方案提高了航位推算、车辆定位的准确度。技术研发人员：陈豹,张操,苏星溢受保护的技术使用者：重庆赛力斯凤凰智创科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11