定位方法、装置、无人驾驶车辆、电子设备和存储介质
阅读说明：本技术 定位方法、装置、无人驾驶车辆、电子设备和存储介质 (Positioning method, positioning device, unmanned vehicle, electronic equipment and storage medium ) 是由 李平江 于 2020-03-17 设计创作，主要内容包括：本发明实施例涉及一种定位方法、装置、无人驾驶车辆、电子设备和存储介质。该定位方法适用于无人车(或称为自动驾驶车辆或无人驾驶车辆)。该方法包括：获取待定位设备周围环境的天然本底辐射数据；基于所述天然本底辐射数据、以及天然本底辐射数据与位置的对应关系,确定所述待定位设备当前所处位置。本发明实施例提供的定位方案解决了现有的定位技术由于可靠性低、成本高、覆盖场景有限、通讯时间长等问题,不能满足用户需要的问题。(The embodiment of the invention relates to a positioning method, a positioning device, an unmanned vehicle, electronic equipment and a storage medium. The positioning method is suitable for unmanned vehicles (or automatic driving vehicles or unmanned vehicles). The method comprises the following steps: acquiring natural background radiation data of the surrounding environment of equipment to be positioned; and determining the current position of the equipment to be positioned based on the natural background radiation data and the corresponding relation between the natural background radiation data and the position. The positioning scheme provided by the embodiment of the invention solves the problems that the existing positioning technology can not meet the requirements of users due to low reliability, high cost, limited coverage scene, long communication time and the like.)
技术领域
本发明实施例涉及定位技术领域，具体涉及定位方法、装置、无人驾驶车辆、电子设备和存储介质。
背景技术
目前，终端所使用的定位技术主要有GPS定位，基站定位，射频定位以及WIFI定位等，主要原理是一个额外的人工电子机械设备，向待定位终端发送信号，待定位终端根据信号中人工电子机械设备位置信息以及自己与人工电子机械设备的距离等信息，计算出自己的位置信息。
现有的定位技术过度依赖于额外的人工电子机械设备，这使得现有的定位技术主要具有以下缺陷：第一、定位的可靠性低。例如WIFI定位依赖于路由器，如果WIFI路由器自身的位置信息不正确，通过WIFI进行的定位结构会继承这个误差。又如WIFI路由器断电，就无法进行WIFI定位。第二、成本高。由于定位需要依赖额外的人工电子机械设备，这就需要建设相应的设备，比如发射定位卫星，在偏远地区搭建基站等。而人工电子机械设备的建设成本高昂，维护成本同样高昂。第三、覆盖场景有限。如射频定位需要的射频设备只在特定条件的区域布置，而手机基站在野外覆盖率低。第四、通讯时间长。如WIFI定位需要搜索路由器并尝试连接，GPS需要搜索卫星。因此，上述定位技术仍然不能满足用户的需求。
发明内容
本发明的至少一个实施例提供了一种定位方法、装置、无人驾驶车辆、电子设备和存储介质，解决了现有的定位技术由于可靠性低、成本高、覆盖场景有限、通讯时间长等问题，不能满足用户需要的问题。
第一方面，本发明实施例提出一种定位方法，包括：
获取待定位设备周围环境的天然本底辐射数据；
基于所述天然本底辐射数据、以及天然本底辐射数据与位置的对应关系，确定所述待定位设备当前所处位置。
第二方面，本发明实施例还提出一种定位装置，包括：
本底辐射数据获取模块，用于获取待定位设备周围环境的天然本底辐射数据；
定位模块，用于基于所述天然本底辐射数据、以及天然本底辐射数据与位置的对应关系，确定所述待定位设备当前所处位置。
第三方面，本发明实施例还提出一种无人驾驶车辆，所述无人驾驶车辆可使用上述任一所述的定位方法。
第四方面，本发明实施例还提出一种电子设备，包括：处理器和存储器；
处理器通过调用存储器存储的程序或指令，用于执行上述任一方法的步骤。
第五方面，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储程序或指令，程序或指令使计算机执行上述任一方法的步骤。
本发明实施例中提供的定位方法，通过获取待定位设备周围环境的天然本底辐射数据；基于所述天然本底辐射数据、以及天然本底辐射数据与位置的对应关系，确定所述待定位设备当前所处位置。其中，天然本底辐射是指人类生活环境中本来就存在的辐射，主要来自于土壤、岩石、水和大气中的天然放射性核素和宇宙射线等。不同地区不同位置人们所接受的天然本底辐射有很大差异。本发明实施例提供的技术方案基于不同地区不同位置人们所接受的天然本底辐射有很大差异这一原理，利用天然本底辐射进行定位，这种方法不需要依赖额外的人工电子机械设备，解决了现有的定位技术由于可靠性低、成本高、覆盖场景有限、通讯时间长等问题，不能满足用户需要的问题，达到了提供一种可靠性高、成本低、覆盖场景广泛、通讯时间短的定位方法的目的，满足用户需要。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种定位方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种定位方法的流程图；
图3为在时刻t1基于S210利用集成于待定位设备中的照相机对天空拍摄的照片；
图4为数据库中预存的在时刻t1位置A处天空的照片；
图5为数据库中预存的在时刻t1位置B处天空的照片；
图6为在时刻t2基于S210利用集成于待定位设备中的照相机对天空拍摄的照片；
图7为数据库中预存的在时刻t2位置C处天空的照片；
图8为数据库中预存的在时刻t2位置D处天空的照片；
图9为在时刻t3基于S210利用集成于待定位设备中的照相机对天空拍摄的照片；
图10为数据库中预存的在时刻t3位置E处天空的照片；
图11为数据库中预存的在时刻t3位置F处天空的照片；
图12为本发明实施例提供的一种定位装置的结构框图；
图13是本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
针对现有技术中定位技术过度依赖于额外的人工电子机械设备，其存在可靠性低、成本高、覆盖场景有限、通讯时间长的问题，本公开实施例提供一种定位方案，基于不同地区不同位置人们所接受的天然本底辐射有很大差异这一原理，利用天然本底辐射进行定位，由于这样方法不需要依赖额外的人工电子机械设备，解决了现有的定位技术由于可靠性低、成本高、覆盖场景有限、通讯时间长等问题，不能满足用户需要的问题，达到了提供一种可靠性高、成本低、覆盖场景广泛、通讯时间短的定位方法的目的，满足用户需要。
本公开实施例提供的定位方案，可应用于智能终端，如手机、电脑、平板电脑、智能可穿戴设备以及车辆(如无人驾驶车辆)等。
图1是本发明实施例提供的一种定位方法的流程图。本方法的执行主体可以是智能终端的操作系统，例如手机的安卓系统、手机的iOS系统、无人驾驶车辆中的caors系统等，该方法包括以下步骤：
S110、获取待定位设备周围环境的天然本底辐射数据。
其中，天然本底辐射是指人类生活环境本来就存在的辐射，主要来自于土壤、岩石、水和大气中的天然放射性核素和宇宙射线等。不同地区不同位置人们所接受的天然本底辐射有很大差异。
本步骤的实现方法有多种，示例性地，可以利用照相机、全波段摄频仪以及光度计中的至少一个获取待定位设备周围环境的天然本底辐射数据。
需要说明的是，天然本底辐射本质是电磁波，包括可见光，红外线，微波，紫外线等多个波段。本申请中，天然本底辐射数据包括电磁波波长和/或电磁波强度的分布特征。
S120、基于天然本底辐射数据、以及天然本底辐射数据与位置的对应关系，确定待定位设备当前所处位置。
其中，天然本底辐射数据与位置的对应关系在执行本定位方法之前已知。天然本底辐射数据与位置的对应关系的获取方法有多种，例如，其他人或其他设备对其所经过的不同位置的天然本底辐射数据进行采集，或所监控的区域的天然本底辐射数据进行采集，并将所采集的天然本底辐射数据与采集时所处的位置一并上传至服务器。
可选地，还可以为根据天然本底辐射的变化规律、产生原因等，分析得到不同位置的天然本底辐射数据。
研究表明，不同位置处人们所接受的天然本底辐射的差别较大。示例性地，在位置1处，可以检测到波长为m的电磁波，而在位置2处，无法检测到波长为m的电磁波。或者，在位置3和位置4处，虽然均可以检测到波长为m的电磁波，但位置3处波长为m的电磁波的强度大于位置4处波长为m的电磁波的强度。据此，可以将S110中得到的待定位设备周围环境的天然本底辐射数据与已知的宇宙间不同位置天然本底辐射数据作比较，反向计算出待定位设备在宇宙中的位置。
本发明提供的定位方案不依赖于额外的人工电子机械设备，通过对待定位设备周围环境的天然本底辐射数据检测，结合预先存储有宇宙间不同位置天然本底辐射数据的数据库，匹配出自己的实际位置。该方案使得定位脱离了额外的人工电子机械设备(如卫星，基站，路由器等)的限制。不需要基建，仅通过收集自然环境中的电磁波信息，就可以实现定位。减少了额外的人工电子机械设备的建设成本，扩大了定位技术的使用范围，提高了定位的可靠性高。此外，待定位设备不需要与额外的人工电子机械设备进行通讯，缩短了通讯时间。
在上述各技术方案的基础上，可选地，在S120中，本底辐射数据是经过滤波处理后的本底辐射数据。本领域技术人员可以理解，在实际生活中，移动物体(如车辆、行人)会发射或反射电磁波。因此，移动物体在或不在，或者称移动物体的位置改变，会使得检测设备(如照相机、全波段摄频仪以及光度计等)在不同时刻所采集的天然本底辐射数据存在不同。如某个波段的电磁波信号的强度不同。通过设置在S120中，本底辐射数据是经过滤波处理后的本底辐射数据，可以滤去因移动物体位置的改变对本底辐射数据造成的干扰，提高定位的精准度。
可选地，对本底辐射数据进行滤波的方法有多种，本申请对此不作限制。由于相较于地面，天空中移动物体出现的几率较低，可选地，获取待定位设备所处位置的天空的天然本底辐射数据，这样设置可以进一步降低移动物体位置的改变对本底辐射数据造成的干扰，提高定位的精准度的目的。
可选地，还可以连续多次获取待定位设备周围环境的辐射数据；基于所有辐射数据，得到待定位设备周围环境的本底辐射数据。对于移动中的物体，不同时刻其位置不同，可以认为移动物体对本底辐射的影响属于随机变量。通过对连续多次获取的待定位设备周围环境的辐射数据，然后将所有辐射数进行比对，就可以明确哪些为随机变量，并加以剔除，得到不包含随机变量的待定位设备周围环境的本底辐射数据，达到降低移动物体位置的改变对本底辐射数据造成的干扰，提高定位的精准度的目的。
图2为本发明实施例提供的另一种定位方法的流程图。可选地，参见图2，该定位方法包括：
S210、获取待定位设备所处位置的天空的天然本底辐射数据以及获取待定位设备周围环境的天然本底辐射数据采集时刻信息。
S220、基于天然本底辐射数据、天然本底辐射数据采集时刻信息、以及天然本底辐射数据、采集时刻与位置三者的对应关系，确定待定位设备当前所处位置。
由于在实际中，随着时间的推移，同一地区日照强度会有很大的差异(如白天的日照强度强于晚上的日照强度)，使得天然本底辐射数据变化很大。上述技术方案的实质是在定位时，将天然本底辐射数据与采集时刻信息均作为变量予以考虑，以提高定位的精准度。
示例性地，图3为在时刻t1基于S210利用集成于待定位设备中的照相机对天空拍摄的照片。图4为数据库中预存的在时刻t1位置A处天空的照片。图5为数据库中预存的在时刻t1位置B处天空的照片。通过将图3与图4和图5进行对比，可以得到图3与图5一致，进而图5对应的位置B作为待定位设备的当前位置。
图6为在时刻t2基于S210利用集成于待定位设备中的照相机对天空拍摄的照片。图7为数据库中预存的在时刻t2位置C处天空的照片。图8为数据库中预存的在时刻t2位置D处天空的照片。通过将图6与图7和图8进行对比，可以得到，图6与图7一致，进而图7对应的位置C作为待定位设备的当前位置。
图9为在时刻t3基于S210利用集成于待定位设备中的照相机对天空拍摄的照片。图10为数据库中预存的在时刻t3位置E处天空的照片。图11为数据库中预存的在时刻t3位置F处天空的照片。通过将图9与图10和图11进行对比，可以得到，图9与图10一致，进而图10对应的位置E作为待定位设备的当前位置。
由上述具体示例可以得到，本申请提供的定位方法，不只适应于对地球某个位置进行定位，还可以适应于在宇宙中某个位置进行定位。
图12为本发明实施例提供的一种定位装置的结构框图。参见图12，该定位装置包括：本底辐射数据获取模块310和定位模块320。
本底辐射数据获取模块310，用于获取待定位设备周围环境的天然本底辐射数据；
定位模块320，用于基于所述天然本底辐射数据、以及天然本底辐射数据与位置的对应关系，确定所述待定位设备当前所处位置。
可选地，所述天然本底辐射数据包括电磁波波长和/或电磁波强度的分布特征。
可选地，本底辐射数据获取模块310用于利用照相机、全波段摄频仪以及光度计中的至少一个获取待定位设备周围环境的天然本底辐射数据。
可选地，本底辐射数据获取模块310用于获取待定位设备所处位置的天空的天然本底辐射数据。
可选地，定位模块320在执行在所述基于所述天然本底辐射数据、以及天然本底辐射数据与位置数据的对应关系，确定所述待定位设备当前所处位置的步骤中，所述天然本底辐射数据是经过滤波处理后的天然本底辐射数据。
可选地，本底辐射数据获取模块310用于连续多次获取待定位设备周围环境的辐射数据；
基于所有所述辐射数据，得到待定位设备周围环境的本底辐射数据。
可选地，该定位方法还包括采集时刻获取模块。采集时刻获取模块，用于获取所述待定位设备周围环境的天然本底辐射数据采集时刻信息；
定位模块320用于基于所述天然本底辐射数据、所述天然本底辐射数据采集时刻信息、以及天然本底辐射数据、采集时刻与位置三者的对应关系，确定所述待定位设备当前所处位置。
本申请实施例所提供的定位装置可执行本申请任意实施例所提供的定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种无人驾驶车辆，所述无人驾驶车辆可使用上述任意一种所述的定位方法。具备执行方法相应的功能模块和有益效果，在此不再赘述。
图13是本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。参见图13，该电子设备包括：至少一个处理器601、至少一个存储器602和至少一个通信接口603。电子设备中的各个组件通过总线系统604耦合在一起。通信接口603，用于与外部设备之间的信息传输。可理解，总线系统604用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统604除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但为了清楚说明起见，在图13中将各种总线都标为总线系统604。
可以理解，本实施例中的存储器602可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。
在一些实施方式中，存储器602存储了如下的元素，可执行单元或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统和应用程序。
其中，操作系统，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序，包含各种应用程序，例如媒体播放器(MediaPlayer)、浏览器(Browser)等，用于实现各种应用业务。实现本申请实施例提供的定位方法的程序可以包含在应用程序中。
在本申请实施例中，处理器601通过调用存储器602存储的程序或指令，具体的，可以是应用程序中存储的程序或指令，处理器601用于执行本申请实施例提供的定位方法各实施例的步骤。
本申请实施例提供的定位方法可以应用于处理器601中，或者由处理器601实现。处理器601可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器601中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器601可以是通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本申请实施例提供的定位方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器602，处理器601读取存储器602中的信息，结合其硬件完成方法的步骤。
该电子设备还可以包括一个实体部件，或者多个实体部件，以根据处理器601在执行本申请实施例提供的定位方法时生成的指令，实现对无人驾驶车辆的控制。不同的实体部件可以设置到无人驾驶车辆内，或者无人驾驶车辆外，例如云端服务器等。各个实体部件与处理器601和存储器602共同配合实现本实施例中电子设备的功能。
本申请实施例还提供一种包含计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储程序或指令，该程序或指令使计算机执行行时用于执行一种定位方法，该方法包括：
获取待定位设备周围环境的天然本底辐射数据；
基于所述天然本底辐射数据、以及天然本底辐射数据与位置的对应关系，确定所述待定位设备当前所处位置。
可选的，该计算机可执行指令在由计算机处理器执行时还可以用于执行本申请任意实施例所提供的定位方法的技术方案。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本申请可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。
虽然结合附图描述了本申请的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本申请的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。