CN105548956B - 车联网系统中行人定位系统、方法和相关设备 - Google Patents

车联网系统中行人定位系统、方法和相关设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车联网系统中行人定位系统、方法和相关设备，用以在卫星定位系统失效后，连续准确定位行人位置。其中，车联网系统中行人定位系统，包括云服务器用于接收行人手持终端和至少一个无线节点在相同的上报时间点分别上报的第一定位信息和第二定位信息；根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置；行人手持终端用于确定卫星定位系统失效时广播发送卫星定位失效标识；以及向云服务器上报第一定位信息；无线节点，用于在接收到行人手持终端发送的卫星定位失效标识之后，向云服务器上报第二定位信息。

Description

车联网系统中行人定位系统、方法和相关设备
技术领域
本发明涉及车联网技术领域，尤其涉及一种车联网系统中行人定位系统、方法和相关设备。
背景技术
车联网系统中，定位和通信是实现车联网功能的两个基础。车辆定位可以通过车载终端的卫星定位系统、加速度计、陀螺仪、电子罗盘等实现。行人的定位也可以通过行人手持终端的卫星定位以及其他传感器实现。车联网系统中还存在路侧单元，路侧单元、车载终端、行人手持终端之间可以通过DSRC(Dedicated Short Range Communication，专用短程无线通信)进行通信，实现数据交互。
如何实现车联网系统中连续无缝定位是安全车联网系统中的一个重要问题。室外定位一般使用卫星定位和基站定位，但是卫星定位受到遮挡后会失效或者误差变大，而基站定位本身的误差就比较大。对于车辆定位来说，在卫星定位失效时，使用加速度计、陀螺仪、电子罗盘等实现的惯性导航位或者航位推算可以保持一定时间内的定位精度。但是，对于行人连续定位，由于行人的手持终端不同于车载终端，其惯性传感器(如加速度计、陀螺仪)、电子罗盘精度较低，而且手持终端在使用时姿态变化复杂，因此，在卫星定位失效时，使用惯性导航或者航位推算的方式定位会带来极大的误差。所以，在行人手持终端卫星定位系统不可用时，使用惯性导航或者航位推算的方式获取行人的位置很难保证一段时间之内的精度。
发明内容
本发明实施例提供一种车联网系统中行人定位系统、方法和相关设备，用以在卫星定位系统失效后，连续准确定位行人位置。
本发明实施例提供一种车联网系统中行人定位系统，所述车联网系统包括云服务器、行人手持终端和至少一个无线节点，包括：
云服务器，用于接收行人手持终端和至少一个无线节点在所述手持终端的卫星定位系统失效之后在相同的上报时间点分别上报的第一定位信息和第二定位信息；根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置；
行人手持终端，用于确定卫星定位系统失效时，广播发送卫星定位失效标识；以及按照与无线节点约定的上报时间点向所述云服务器上报第一定位信息；
无线节点，用于在接收到所述行人手持终端发送的卫星定位失效标识之后，按照与所述行人手持终端约定的上报时间点向所述云服务器上报第二定位信息。
本发明实施例提供一种车联网系统中行人定位的方法，所述车联网系统包括云服务器、行人手持终端和至少一个无线节点，包括：
接收行人手持终端和至少一个无线节点在所述手持终端的卫星定位系统失效之后在相同的上报时间点分别上报的第一定位信息和第二定位信息；
根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置。
本发明实施例提供一种云服务器，应用于车联网系统行人定位系统中，所述车联网系统还包括行人手持终端和至少一个无线节点，包括：
接收单元，用于接收行人手持终端和至少一个无线节点在所述手持终端的卫星定位系统失效之后在相同的上报时间点分别上报的第一定位信息和第二定位信息；
确定单元，用于根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置。
本发明实施例提供另外一种车联网系统中行人定位的方法，所述车联网系统包括云服务器、行人手持终端和至少一个无线节点，包括：
所述行人手持终端监测自身的卫星定位系统是否失效；
在监测到所述卫星定位系统失效时，广播发送卫星定位失效标识；
按照与无线节点预定的上报时间点向所述云服务器上报定位信息，所述定位信息包括行人在所述上报时间点的行走步数和航向测量值。
本发明实施例提供一种手持终端，应用于车联网系统行人定位系统中，所述车联网系统还包括云服务器和至少一个无线节点，包括：
监测单元，用于监测所述手持终端的卫星定位系统是否失效；
广播单元，用于在所述监测单元监测到所述卫星定位系统失效时，广播发送卫星定位失效标识；
信息上报单元，用于按照与无线节点预定的上报时间点向所述云服务器上报定位信息，所述定位信息包括行人在所述上报时间点的行走步数和航向测量值。
本发明实施例提供的车联网系统中行人定位系统、方法和相关设备，在行人手持终端的卫星定位系统失效之后，利用手持终端和至少一个无线节点在相同的上报时间点上报的定位信息和上一计算时刻的行人位置的概率密度确定当前计算时刻行人的位置，从而，在卫星定位失效之后的第一个计算时刻，可以根据卫星定位失效前最后一次定位的行人位置结合手持终端和至少一个无线节点在卫星定位失效开始至第一个计算时刻之间的上报时间点上报的定位信息确定行人位置，在第二个计算时刻，可以根据第一个计算时刻确定出的行为位置结合手持终端和至少一个无线节点在第一个计算时刻至第二个计算时刻之间的上报时间点上报的定位信息确定行人位置，依次类推，从而实现了对行为位置连续定位，另一方面，由于车联网系统中的无线节点位置精确可知，因此，利用至少一个无线节点上报的定位信息确定当前计算时刻的行人位置能够保证行人定位的准确性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中，车联网系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中，第一种行人定位场景示意图；
图3为本发明实施例中，第二种行人定位场景示意图；
图4为本发明实施例中，第三种行人定位场景示意图；
图5为本发明实施例中，云服务器实施车联网系统中行人定位方法的实施流程示意图；
图6为本发明实施例中，云服务器的结构示意图；
图7为本发明实施例中，行人手持终端实施车联网系统中行人定位方法的实施流程示意图；
图8为本发明实施例中，行人手持终端的结构示意图。
具体实施方式
为了实现在车联网系统中，行人手持终端的卫星定位系统失效后对行人连续准确的定位，本发明实施例提供了一种车联网系统中行人定位系统、方法和相关设备。
以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，为本发明实施例提供的车联网系统的结构示意图，包括云服务器11、行人手持终端12和至少一个无线节点13。其中：
云服务器11，可以用于接收行人手持终端12和至少一个无线节点13在手持终端12的卫星定位系统失效之后在相同的上报时间点分别上报的第一定位信息和第二定位信息；根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置；
行人手持终端12，用于确定自身的卫星定位系统失效时，广播发送卫星定位失效标识；以及按照与无线节点13约定的上报时间点向云服务器11上报第一定位信息；
无线节点13，用于在接收到行人手持终端12发送的卫星定位失效标识之后，按照与行人手持终端12约定的上报时间点向云服务器11上报第二定位信息。
具体实施时，无线节点可以为路侧单元131或者车载终端132。
第一定位信息可以包括行人在上报时间点的行走步数和航向测量值；第二定位信息可以包括无线节点13与行人之间的距离。基于此，云服务器11，可以用于根据当前计算时刻与上一计算时刻的行走步数差值与行人步长确定行人行走的距离；根据当前计算时刻与上一计算时刻的航向测量差值与上一计算时刻的行人航向值确定行人在当前计算时刻的第一航向值；根据当前计算时刻之前行人的历史位置确定当前计算时刻位置空间所有位置的第二航向值；根据行人行走的距离和上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度利用预设的第一定位算法确定行人在所述位置空间内任一位置的第一概率值；根据无线节点与所述行人手持终端之间的距离、第一航行值和第二航向值和上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度利用预设的第二定位算法确定行人在所述位置空间内任一位置的第二概率值；确定概率值最大的位置为所述行人当前计算时刻所在的位置。
具体实施时，无线节点13，可以用于通过DSRC(专用短程通信)通信确定自身与行人手持终端12之间的距离。
具体实施时，行人手持终端12，可以用于在自身的卫星定位系统获取的卫星信号信噪比SNR不大于预设信号阈值或者可见卫星数量不大于预设数量时，确定卫星定位系统失效。以及行人手持终端12，还可以用于确定自身的卫星系统失效时，通过DSRC广播发送卫星定位失效标识。
为了更好的理解本发明实施例，以下对本发明实施例的具体实施过程进行描述。
车载终端132包括高精度定位系统，用以获取精确的车辆位置信息；通信系统，能够与云服务器进行通信，并通过DSRC模块与路侧单元、其他车载终端、行人手持终端进行通信。行人手持终端12包括卫星定位系统，用以获取自身的位置信息；电子罗盘，用以获取航向信息(由于电子罗盘在使用过程中误差较大，实际只需要获得该时刻与上一时刻的航向差)；加速度计，可以测量行人行走的步数；通信系统，能够与云服务器进行通信，并通过DSRC模块与路侧单元131、其他行人手持终端12、车载终端132进行通信，传输手持终端ID、定位信息以及时间戳等。云服务器11包括通信系统，能够与车载终端132、行人手持终端12、路侧单元131进行通信；精确的电子地图，可以标记车辆、行人上报的实时位置，并标记了路侧单元131的精确位置。且车载终端132、行人手持终端12、路侧单元131和云服务器11之间有精确的时钟同步。车载终端132、行人手持终端12以相同的时间点、相同的频率向云服务器11同步上报周期性状态数据包。
由于车联网系统中的路侧单元的位置精确可知，车载终端的定位精度很高(使用差分定位以及精度较高的惯性传感器，应用中可以达到亚米级)，且在车联网系统中，车载终端、路侧单元和行人手持终端之间可以通过DSRC(Dedicated Short RangeCommunication，专用短程通信)进行通信，基于此，本发明实施例中，通过无线定位的方式实现行人定位。
在行人手持终端12的卫星定位系统可用时，行人手持终端12周期性向云服务器11上报状态数据包。数据包可以包括行人手持终端12的ID(终端标识)、当前位姿向量、当前走过的步数和时间戳其中为行人当前的位置，为电子罗盘测量的行人的航向，为当前行人走过的步数，为行人上报数据的时间戳。车载终端132向云服务器11上报周期性状态数据包，数据包包括车载终端132的ID(标识)、当前位姿向量和时间戳其中为车辆当前的位置和航向，为车载终端上报数据的时间戳。
云服务器11对行人手持终端12在卫星定位可用时的加速度计测量值统计，得到行人步频和步数；通过卫星定位系统测得的行人走过的距离，进而获得行人的步长
云服务器还需要记录行人的历史位置(包括卫星定位系统测量得到的位置和卫星定位系统失效后根据本发明实施例确定出的行人位置)，使用n(n是动态变化的)个行人历史位置拟合Tt-1时刻行人的航向例如，云服务器可以根据记录的行人历史位置拟合行人行走曲线，根据拟合出的行人行走曲线估计Tt-1时刻行人所在位置，并确定在Tt-1时刻行人所在位置点处的切线方向确定为Tt-1时刻行人的航向
行人手持终端12的卫星定位系统实时监测获取的卫星信号的信噪比SNR，以及可见卫星数。如果信噪比SNR不大于阈值TSNR(TSNR可以但不限于设置为30)或者可见卫星数不大于预设数量(例如可以设置为4)，则确定行人手持终端12的卫星定位系统失效。
当行人手持终端12的卫星定位系统失效时，行人手持终端12通过专用短程无线通信(DSRC)向周围广播发送卫星定位失效标识F，并向云服务器11发送卫星定位失效标识F。行人手持终端12发送的标识F包含行人手持终端12的ID以及卫星定位系统失效的时刻Tf：{IDP,Tf}。
路侧单元131接收到F后，以与车载终端、行人手持终端以相同的时间点T、相同的频率f向云服务器11发送周期性数据包，周期性数据包包含该路侧单元ID(标识)、发送F的行人手持终端的ID、该路侧单元131与该行人手持终端132之间的距离、时间戳：车载终端131接收到F后，其周期性状态数据包变为：该车载终端ID、发送F的行人手持终端的ID、该路侧单元与该行人手持终端之间的距离、该车载终端的位姿向量及时间戳：
行人手持终端12的周期性状态数据包内容不变，只是云服务器11不再以其位置作为行人定位的依据。云服务器11使用行人手持终端12的卫星定位失效前一时刻的位置，以及其上报的周期性数据包、车载终端132上报的周期性数据包或者路侧单元131上报的周期性数据包，通过对行人位置的估计来确定行人的真实位置。
如图2、图3或者图4所示，其中，图3和图4中行人周围有一个路侧单元131和一个车载终端132，图5中，行人周围有两个路侧单元131。需要说明的是，具体实施时，只要行人周围存在至少一个路侧单元131或者车载终端132即可利用本发明实施例提供的定位方法对行人进行定位。
在Tt-3时刻，行人位于此后，行人手持终端12的卫星定位系统失效，行人手持终端12通过DSRC向周围发送卫星失效标识F，路侧单元131和车载终端132接收到F后，使用DSRC通信确定自身与行人手持终端12之间的距离，并向云服务器发送数据包和云服务器11接收到数据后，可以使用Tt-2时刻行人手持终端12以及路侧单元131或者车载终端132上报的定位信息估计行人的位置
本发明实施例中，行人位置的估计可以使用基于概率的定位方法，以下以马尔科夫定位算法为例进行说明。
使用Bel(c)表示行人可能位置的置信度分布，即行人在整个位置空间的概率分布，例如Bel(Lt＝l)就是行人在t时刻在l处的概率，其中，l表示当前位置空内的任一位置，Lt表示行人位置的随机变量。
在行人手持终端12的卫星定位系统失效时，算法开始执行，以行人手持终端12的卫星定位系统失效时刻Tf前一时刻上报的位置为初值，由于位置已知，概率密度初始值Bel(L0＝l)是一个很窄的正态分布。
概率分布在以下两个事件发生时进行更新：
(1)云服务器11接收到路侧单元131或者车载终端132发送的和计算出当前时刻与上一时刻(需要说明的是，这里指上一计算时刻，两个计算时刻之间可能包含多个上报时间点，路侧单元131和车载终端132在每一上报时间点均会上报定位信息，以下同)路侧单元131或者车载终端132与行人手持终端12之间的距离之差和之后。
(2)云服务器11获取行人手持终端12当前时刻(Tt-2时刻)的之后，云服务器11可以获取当前时刻与上一时刻的步数差从而获得行人行走的距离
具体实施时，可以使用d＝{d0,d1,...,dT}表示云服务器11获取的数据流，dT可以是sP,R、sP,V或者a。
马尔科夫定位算法是以满足先前数据为条件来估计在LT上的概率分布，即
P(LT＝l|d)＝P(LT＝l|d0,d1,...,dT)
马尔科夫定位算法运动模型和感知模型分别为：P(l|a,l')和:P(s|l)。
但是对于该场景而言，行人可能的位置可以看作是对称的。使用马尔科夫定位算法可以计算出在Tt-2时刻，或者的概率密度最大，行人可能位于或者
设θt-2为当前时刻(Tt-2时刻)行人第一航向值，其中，θt-2为上一时刻(Tt-3时刻)行人的航向值以及电子罗盘测量得到的当前时刻与上一时刻的航向测量差值之和，即则概率P(θt-2|l)可以写成(即在第一航向值下，行人在l处的概率)：
其中，ε为预设的常数，为云服务器11根据记录行人的历史位置确定出的在Tt-2时刻行人在位置空间中任一位置的航向。
本发明实施例中，云服务器11可以结合行人手持终端12和路侧单元131或者车载终端132上报的定位信息，使用感知模型P(δ|l)＝P(s|l)·P(θ|l)进一步估计行人位置概率密度分布值(以下简称概率值)，并选择概率值最大的行人位置为当前计算时刻行人的位置。
具体的，使用路侧单元131或者车载终端132上报的定位信息确定出的其与行人手持终端12之间的距离差值，即dT-2＝sT-2时，云服务器11可以按照以下公式Bel(LT-2＝l)＝αT-2P(δT-2|l)Bel(LT-3＝l)确定行人在位置空间内任一位置的第一概率值，其中：αT-2为常数，P(δT-2|l)＝P(sT-2|l)·P(θT-2|l)。
使用行人手持终端12上报的定位信息确定出的行人行走的距离，即dT-2＝aT-2时，云服务器11可以按照以下公式P(LT-2＝l)＝∫P(l|aT-2,l')Bel(LT-3＝l')dl'确定行人在位置空间内任一位置的第二概率值。
根据确定出的、位置空间内的任一位置第一概率值和第二概率值，选择概率值最大的位置作为行人当前所在的位置，同样，云服务器11根据Tt-2时刻行人的位置以及行人手持终端12上报的定位信息和路侧单元131或者车载终端132上报的定位信息可以确定Tt-1时刻行人的位置。依次类推，云服务器11可以确定Tt时刻、Tt+1时刻、……行人的位置，从而实现了卫星定位系统失效后对行人的连续定位，同时，本发明实施例中，根据行人手持终端12和路侧单元131或者车载终端132上报的定位信息结合上一时刻行人的位置确定行人当前的位置，由于路侧单元131或者车载终端132的位置精确可知，因此，以上报的定位信息也相对精确，从而能够保证行人定位的准确性。
基于同一发明构思，本发明实施例中还分别提供了一种云服务器和行人手持终端实施的车联网系统中行人定位的方法和相关设备，由于上述方法及相关设备解决问题的原理与车联网系统中行人定位系统相似，因此上述方法及相关设备的实施可以参见系统的实施，重复之处不再赘述。
如图5所示，为云服务器实施车联网系统中行人定位的方法的实施流程示意图，可以包括以下步骤：
S51、接收行人手持终端和至少一个无线节点在所述手持终端的卫星定位系统失效之后在相同的上报时间点分别上报的第一定位信息和第二定位信息。
S52、根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置。
其中，所述第一定位信息包括行人在所述上报时间点的行走步数和航向测量值；所述第二定位信息包括所述无线节点与所述行人手持终端之间的距离。基于此，步骤S52中，可以按照以下过程确定当前计算时刻的行人位置：
步骤一、根据当前计算时刻与上一计算时刻的行走步数差值与行人步长确定行人行走的距离；
步骤二、根据当前计算时刻与上一计算时刻的航向测量差值与上一计算时刻的行人航向值确定行人在当前计算时刻的第一航向值；
步骤三、根据当前计算时刻之前行人的历史位置确定当前计算时刻位置空间所有位置的第二航向值；
步骤四、根据行人行走的距离和上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度利用预设的第一定位算法确定行人在位置空间内任一位置的第一概率值；
步骤五、根据无线节点与所述行人手持终端之间的距离、第一航行值和第二航向值和上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度利用预设的第二定位算法确定行人在位置空间内任一位置的第二概率值；
步骤六、选择概率值最大的位置为所述行人当前计算时刻所在的位置。
如图6所示，为本发明实施例提供的云服务器的结构示意图，包括：
接收单元61，用于接收行人手持终端和至少一个无线节点在所述手持终端的卫星定位系统失效之后在相同的上报时间点分别上报的第一定位信息和第二定位信息；
确定单元62，用于根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置。
其中，所述第一定位信息包括行人在所述上报时间点的行走步数和航向测量值；所述第二定位信息包括所述无线节点与所述行人手持终端之间的距离；以及
所述确定单元62，包括：
行走距离确定子单元，用于根据当前计算时刻与上一计算时刻的行走步数差值与行人步长确定行人行走的距离；
第一航向值确定子单元，用于根据当前计算时刻与上一计算时刻的航向测量差值与上一计算时刻的行人航向值确定行人在当前计算时刻的第一航向值；
第二航向值确定子单元，用于根据当前计算时刻之前行人的历史位置确定当前计算时刻位置空间所有位置的第二航向值；
第一概率值确定子单元，用于根据行人行走的距离和上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度利用预设的第一定位算法确定行人在位置空间内任一位置的第一概率值；
第二概率值确定子单元，用于根据无线节点与所述行人手持终端之间的距离、第一航行值和第二航向值和上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度利用预设的第二定位算法确定行人在位置空间内任一位置的第二概率值；
位置确定子单元，用于选择概率值最大的位置为所述行人当前计算时刻所在的位置。
为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
如图7所示，为行人手持终端实施车联网系统中行人定位的方法的实施流程示意图，包括：
S71、行人手持终端监测自身的卫星定位系统是否失效；
S72、在监测到所述卫星定位系统失效时，广播发送卫星定位失效标识；
S73、按照与无线节点预定的上报时间点向所述云服务器上报定位信息，所述定位信息包括行人在所述上报时间点的行走步数和航向测量值。
其中，步骤S71中，行人手持终端可以按照以下方法实施：监测自身的卫星定位系统获取的卫星信号信噪比SNR是否不大于预设信号阈值；或者监测自身的卫星定位系统可见卫星数量是否不大于预设数量。在监测到自身的卫星定位系统获取的卫星信号信噪比SNR不大于预设信号阈值或者监测自身的卫星定位系统可见卫星数量不大于预设数量。
较佳的，步骤S72中，行人手持终端可以通过DSRC广播发送卫星定位失效标识。
如图8所示，为本发明实施例提供的手持终端的结构示意图，包括：
监测单元81，用于监测所述手持终端的卫星定位系统是否失效；
广播单元82，用于在所述监测单元81监测到所述卫星定位系统失效时，广播发送卫星定位失效标识；
信息上报单元83，用于按照与无线节点预定的上报时间点向所述云服务器上报定位信息，所述定位信息包括行人在所述上报时间点的行走步数和航向测量值。
具体实施时，本发明实施例提供的手持终端还可以包括确定单元，其中：
监测单元81，具体用于监测自身的卫星定位系统获取的卫星信号信噪比SNR是否不大于预设信号阈值；或者监测自身的卫星定位系统可见卫星数量是否不大于预设数量；
所述确定单元，用于在满足以下条件时确定所述卫星定位系统失效：卫星定位系统获取的卫星信号信噪比SNR不大于预设信号阈值或者卫星定位系统可见卫星数量不大于预设数量。
具体实施时，本发明实施例提供的手持终端还可以包括DSRC通信单元，用于在所述监测单元81监测到所述卫星系统失效时，通过专用短程通信DSRC广播发送卫星定位失效标识。
为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种车联网系统中行人定位系统，所述车联网系统包括云服务器、行人手持终端和至少一个无线节点，其特征在于，
云服务器，用于接收行人手持终端和至少一个无线节点在所述手持终端的卫星定位系统失效之后在相同的上报时间点分别上报的第一定位信息和第二定位信息；根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置；
行人手持终端，用于确定卫星定位系统失效时，广播发送卫星定位失效标识；以及按照与无线节点约定的上报时间点向所述云服务器上报第一定位信息；
无线节点，用于在接收到所述行人手持终端发送的卫星定位失效标识之后，按照与所述行人手持终端约定的上报时间点向所述云服务器上报第二定位信息。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一定位信息包括行人在所述上报时间点的行走步数和航向测量值；所述第二定位信息包括所述无线节点与所述行人手持终端之间的距离；以及
所述云服务器，具体用于根据当前计算时刻与上一计算时刻的行走步数差值与行人步长确定行人行走的距离；根据当前计算时刻与上一计算时刻的航向测量差值与上一计算时刻的行人航向值确定行人在当前计算时刻的第一航向值；根据当前计算时刻之前行人的历史位置确定当前计算时刻位置空间所有位置的第二航向值；根据行人行走的距离和上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度利用预设的第一定位算法确定行人在所述位置空间内任一位置的第一概率值；根据无线节点与所述行人手持终端之间的距离、第一航向值和第二航向值和上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度利用预设的第二定位算法确定行人在所述位置空间内任一位置的第二概率值；选择概率值最大的位置为所述行人当前计算时刻所在的位置。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述无线节点，具体用于通过专用短程通信DSRC通信确定自身与所述行人手持终端之间的距离。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述行人手持终端，具体用于在所述卫星定位系统获取的卫星信号信噪比SNR不大于预设信号阈值或者可见卫星数量不大于预设数量时，确定所述卫星定位系统失效。
5.如权利要求1～4任一权利要求所述的系统，其特征在于，
所述行人手持终端，具体用于确定所述卫星系统失效时，通过DSRC广播发送卫星定位失效标识。
6.一种车联网系统中行人定位的方法，所述车联网系统包括云服务器、行人手持终端和至少一个无线节点，其特征在于，包括：
接收行人手持终端和至少一个无线节点在所述手持终端的卫星定位系统失效之后在相同的上报时间点分别上报的第一定位信息和第二定位信息；
根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一定位信息包括行人在所述上报时间点的行走步数和航向测量值；所述第二定位信息包括所述无线节点与所述行人手持终端之间的距离；以及
根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置，具体包括：
根据当前计算时刻与上一计算时刻的行走步数差值与行人步长确定行人行走的距离；
根据当前计算时刻与上一计算时刻的航向测量差值与上一计算时刻的行人航向值确定行人在当前计算时刻的第一航向值；
根据当前计算时刻之前行人的历史位置确定当前计算时刻位置空间所有位置的第二航向值；
根据行人行走的距离和上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度利用预设的第一定位算法确定行人在所述位置空间内任一位置的第一概率值；
根据无线节点与所述行人手持终端之间的距离、第一航向值和第二航向值和上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度利用预设的第二定位算法确定行人在所述位置空间内任一位置的第二概率值；
选择概率值最大的位置为所述行人当前计算时刻所在的位置。
8.一种云服务器，应用于车联网系统行人定位系统中，所述车联网系统还包括行人手持终端和至少一个无线节点，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收行人手持终端和至少一个无线节点在所述手持终端的卫星定位系统失效之后在相同的上报时间点分别上报的第一定位信息和第二定位信息；
确定单元，用于根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置。
9.如权利要求8所述的云服务器，其特征在于，所述第一定位信息包括行人在所述上报时间点的行走步数和航向测量值；所述第二定位信息包括所述无线节点与所述行人手持终端之间的距离；以及
所述确定单元，包括：
行走距离确定子单元，用于根据当前计算时刻与上一计算时刻的行走步数差值与行人步长确定行人行走的距离；
第一航向值确定子单元，用于根据当前计算时刻与上一计算时刻的航向测量差值与上一计算时刻的行人航向值确定行人在当前计算时刻的第一航向值；
第二航向值确定子单元，用于根据当前计算时刻之前行人的历史位置确定当前计算时刻位置空间所有位置的第二航向值；
第一概率值确定子单元，用于根据行人行走的距离和上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度利用预设的第一定位算法确定行人在所述位置空间内任一位置的第一概率值；
第二概率值确定子单元，用于根据无线节点与所述行人手持终端之间的距离、第一航向值和第二航向值和上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度利用预设的第二定位算法确定行人在所述位置空间内任一位置的第二概率值；
位置确定子单元，用于选择概率值最大的位置为所述行人当前计算时刻所在的位置。
10.一种车联网系统中行人定位的方法，所述车联网系统包括云服务器、行人手持终端和至少一个无线节点，其特征在于，包括：
所述行人手持终端监测自身的卫星定位系统是否失效；
在监测到所述卫星定位系统失效时，广播发送卫星定位失效标识；
按照与无线节点预定的上报时间点向所述云服务器上报第一定位信息，以使所述云服务器根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置，所述第一定位信息包括行人在所述上报时间点的行走步数和航向测量值，所述第二定位信息为所述无线节点在接收到所述行人手持终端发送的卫星定位失效标识之后，按照与所述行人手持终端约定的上报时间点向所述云服务器上报的。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，监测自身的卫星定位系统是否失效，具体包括：
监测自身的卫星定位系统获取的卫星信号信噪比SNR是否不大于预设信号阈值；或者
监测自身的卫星定位系统可见卫星数量是否不大于预设数量；以及
在满足以下条件时确定所述卫星定位系统失效：监测到自身的卫星定位系统获取的卫星信号信噪比SNR不大于预设信号阈值或者监测自身的卫星定位系统可见卫星数量不大于预设数量。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，广播发送卫星定位失效标识，具体包括：
通过专用短程通信DSRC广播发送卫星定位失效标识。
13.一种手持终端，应用于车联网系统行人定位系统中，所述车联网系统还包括云服务器和至少一个无线节点，其特征在于，包括：
监测单元，用于监测所述手持终端的卫星定位系统是否失效；
广播单元，用于在所述监测单元监测到所述卫星定位系统失效时，广播发送卫星定位失效标识；
信息上报单元，用于按照与无线节点预定的上报时间点向所述云服务器上报第一定位信息，以使所述云服务器根据当前计算时刻和上一计算时刻之间包含的上报时间点接收到的第一定位信息和第二定位信息以及上一计算时刻确定出的行人位置的概率密度确定当前计算时刻的行人位置，所述第一定位信息包括行人在所述上报时间点的行走步数和航向测量值，所述第二定位信息为所述无线节点在接收到所述行人手持终端发送的卫星定位失效标识之后，按照与所述行人手持终端约定的上报时间点向所述云服务器上报的。
14.如权利要求13所述的手持终端，其特征在于，还包括：确定单元，其中：
所述监测单元，具体用于监测自身的卫星定位系统获取的卫星信号信噪比SNR是否不大于预设信号阈值；或者监测自身的卫星定位系统可见卫星数量是否不大于预设数量；
所述确定单元，用于在满足以下条件时确定所述卫星定位系统失效：卫星定位系统获取的卫星信号信噪比SNR不大于预设信号阈值或者卫星定位系统可见卫星数量不大于预设数量。
15.如权利要求要求13所述的手持终端，其特征在于，还包括：
DSRC通信单元，用于在所述监测单元监测到所述卫星系统失效时，通过专用短程通信DSRC广播发送卫星定位失效标识。
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