CN105866731A - 车辆定位方法及车载终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆定位方法及车载终端设备。其中，方法包括：向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求；接收至少三个车辆响应请求返回的定位数据，其中，返回定位数据的至少三个车辆作为基准车辆；根据定位数据计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位。本发明依靠可精确定位的基准车辆来实现对流动车辆的定位，解决了在无法定位或定位漂移时，驾驶员无法获知自己位置的缺陷，使得流动车辆处于被监控状态，提高了车辆运营的效率。
Description
技术领域
本发明涉及车联网技术领域，具体涉及一种车辆定位方法及车载终端设备。
背景技术
现有的车辆定位一般采用GPS定位技术或无线电定位技术来实现对车辆的定位，易受设备和环境的影响，导致定位结果有较大的误差。
其中，GPS定位技术依赖于GPS车载终端的完整性，以及无干扰信号。在很多场景下，例如，立交桥下、湖边、地下车库等，会对GPS信号产生干扰甚至导致GPS信号消失，导致定位坐标漂移，使得车辆平台失去对车辆的监控。
现有的无线电定位技术其基站为固定基站，使用无线电定位技术向需要定位的车辆发送基站的位置坐标，以及基站与车辆的距离，来得到车辆的位置，然而固定基站易受到无线干扰，自身发生定位漂移，导致在进行定位时误差极大。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的车辆定位方法及相应的车辆定位车载终端设备。
根据本发明的一个方面，提供了一种车辆定位方法，方法包括：
向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求；
接收至少三个车辆响应请求返回的定位数据，其中，返回定位数据的至少三个车辆作为基准车辆；
根据定位数据计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位。
可选地，根据定位数据计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位进一步包括：
根据定位数据利用三圆交会定位方法和/或三角网测绘方法和/或载波相位测量方法计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位。
可选地，协助定位请求携带有请求发送时间。
可选地，定位数据包括：基准车辆的定位坐标以及基准车辆与流动车辆间的距离。
可选地，向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求进一步包括：
流动车辆以无线电通讯方式周期性向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求。
可选地，基准车辆与流动车辆间的距离根据无线电传输速度以及传输时间计算得到，其中传输时间为基准车辆接收到请求的时间与请求发送时间的时间差。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆定位车载终端设备，其特征在于，车载终端设备包括：
发送模块，适于向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求；
接收模块，适于接收至少三个车辆响应请求返回的定位数据，其中，返回定位数据的至少三个车辆作为基准车辆；
计算模块，适于根据定位数据计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位。
可选地，计算模块进一步适于：根据定位数据利用三圆交会定位方法和/或三角网测绘方法和/或载波相位测量方法计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位。
可选地，协助定位请求携带有请求发送时间。
可选地，定位数据包括：基准车辆的定位坐标以及基准车辆与流动车辆间的距离。
可选地，发送模块进一步适于：流动车辆以无线电通讯方式周期性向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求。
可选地，基准车辆与流动车辆间的距离根据无线电传输速度以及传输时间计算得到，其中传输时间为基准车辆接收到请求的时间与请求发送时间的时间差。
根据本发明提供的方案，向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求，接收至少三个车辆响应该请求返回的定位数据，其中，返回定位数据的至少三个车辆作为基准车辆，根据定位数据计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位，依靠可精确定位的基准车辆来实现对流动车辆的定位，解决了在无法定位或定位漂移时，驾驶员无法获知自己位置的缺陷，使得流动车辆处于被监控状态，提高了车辆运营的效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的车辆定位方法的流程图；
图2为本发明三圆交会定位方法的原理图；
图3为本发明载波相位测量方法的原理图；
图4为本发明三角网测绘方法的原理图；
图5示出了根据本发明一个实施例的车辆定位车载终端设备的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明一个实施例的车辆定位方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S100，向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求。
其中，协助定位请求携带有请求发送时间。
在本实施例中，流动车辆指发生定位漂移或者无法对车辆本身进行定位从而导致无法准确定位的车辆。流动车辆可以借助其他车辆来实现对车辆的定位，具体地，当流动车辆无法准确定位时，向其周边的车辆发送请求，请求周边的车辆协助定位，以获得流动车辆的准确位置。
可选地，流动车辆以无线电通讯方式周期性向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求。
其中，无线电通讯方式可以实现车辆与车辆之间、车辆与车辆平台之间的通信。流动车辆可以借助其他车辆来实现对车辆的定位，具体地，当流动车辆无法准确定位时，以无线电通讯方式周期性向其周边的车辆发送请求，请求周边的车辆协助定位，以获得流动车辆的准确位置，例如间隔1s向周边的车辆发送一次请求，这里仅仅是举例说明，不具有任何限定作用。
步骤S101，接收至少三个车辆响应该请求返回的定位数据，其中，返回定位数据的至少三个车辆作为基准车辆。
在本实施例中，以行驶中的可以准确定位、且同意协助定位的车辆作为基准车辆，该基准车辆将向流动车辆返回定位数据。
其中，定位数据包括：基准车辆的定位坐标以及基准车辆与流动车辆间的距离。无线电通讯有固定的传输速度，根据无线电传输速度以及传输时间可以计算得到基准车辆与流动车辆间的距离，具体地，基准车辆与流动车辆间的距离＝无线电传输速度*传输时间，其中传输时间为基准车辆接收到请求的时间与请求发送时间的时间差，基准车辆在接收到协助定位请求后，可以记录下协助定位请求的接收时间，从协助定位请求中获得请求发送时间，从而确定该请求的传输时间。
具体地，周边车辆在接收到流动车辆发送的协助定位请求后，可以选择是否协助流动车辆进行定位，当车辆同意协助定位后，该车辆将作为基准车辆实时地向流动车辆返回定位数据，即，基准车辆的定位坐标以及基准车辆与流动车辆间的距离，流动车辆接收该车辆返回的定位数据。在本实施例中，至少需要三个基准车辆来协助流动车辆定位。
步骤S102，根据定位数据计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位。
流动车辆在接收到至少三个基准车辆返回的定位数据后，可以根据上述定位数据计算得到流动车辆的位置坐标，从而实现对流动车辆的定位，使得驾驶员可以获知自己的位置。
具体地，可以根据定位数据利用三圆交会定位方法和/或三角网测绘方法和/或载波相位测量方法计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位。
下面详细介绍三圆交会定位方法、载波相位测量方法和三角网测绘方法的原理：
三圆交会定位是以基准车辆为圆心，基准车辆1到流动车辆之间的距离为半径画圆，则流动车辆在该圆上；基准车辆2到流动车辆之间的距离为半径画圆，则流动车辆也在该圆上，而两圆相交有两个交点A和B，则流动车辆的位置即在其中一个交点上。为了进一步判断，再以同样的方法对基准车辆3画圆，基准车辆3到流动车辆之间的距离为半径画圆，这个圆与交点A、B之中的一个相交，则此交点(这里举例说明三圆相交于交点B)的位置为流动车辆的位置，如图2所示，其中，基准车辆的位置坐标是利用基准车辆的GPS定位得到的。
载波相位测量方法是通过接收机接收多颗卫星的载波信号和接收机产生的参考载波信号的相位差来进行精确定位的方式，利用载波相位测量方法，可以使得作为基准车辆的车辆定位准确，如图3所示。
若卫星A发出GPS导航定位信号，该信号向各处传播。设某一瞬间，该信号在接收机1处的相位为在卫星A处的相位为为从某一起点开始计算的包括整周数在内的载波相位，为方便计算，均以周数为单位。若载波的波长为λ，则卫星A至接收机1间的距离为但我们无法测量出卫星上的相位任何一个瞬间在接收机处的基准信号的相位就等于卫星处载波信号的相位。因此就等于接收机产生的基准信号的相位和接收到的来自卫星的载波信号相位之差，从而确定卫星A至接收机1间的距离，实现对基准车辆的准确定位。
在流动车辆的GPS信号消失后，可以基于流动车辆有GPS信号时对流动车辆的GPS定位，利用载波相位测量方法定位流动车辆的位置坐标；在流动车辆可以GPS定位，但受到干扰的情况下，可以利用GPS定位流动车辆的位置，再结合载波相位测量方法精确地定位流动车辆的位置坐标。
三角网测绘方法是专业测绘团队常用的高精度测绘方法，通过已知两个基准车辆的位置坐标和基准车辆到流动车辆的距离、方位角可以精确地计算出流动车辆的位置，如图4所示。
具体原理如下：基准车辆1、2可以准确地定位各自的位置坐标，基准车辆1、2与流动车辆之间、基准车辆1、2之间采用无线电进行通讯，根据无线电传输速度以及传输时间可以计算得到基准车辆1、2与流动车辆间的距离，以及基准车辆1、2之间的距离，从而确定了由基准车辆1的位置坐标、基准车辆2的位置坐标、基准车辆1与流动车辆之间的距离、基准车辆2与流动车辆之间的距离、基准车辆1和基准车辆2之间的距离构建的一个三角形，利用三边边长，根据三角函数计算出三角形内的各角角度，再根据三角形的三个内角的角度，三边边长，基准车辆1、2的位置坐标，推算出流动车辆的位置。
再利用上述方法根据基准车辆1、3确定流动车辆的位置，根据基准车辆2、3确定流动车辆的位置，再综合三个位置确定得到流动车辆的准确位置。
通过载波相位测量，将作为基准车辆的定位精度，控制在10CM左右。
当通过三圆交会定位方法，获取了流动车辆粗略的位置坐标之后，可把计算出来的这个粗略的位置坐标，模拟成流动车辆的GPS坐标(在流动车辆GPS无信号情况下，把经过三圆交会算出的坐标，看成是GPS定位的位置坐标)，那么这时，拥有模拟GPS坐标的流动车辆，可以同基准车辆之间，再次执行载波相位测量作业，将提升利用三圆交会定位方法对流动车辆的位置坐标的精度，实现对流动车辆的精确定位。载波相位测量方法也可以对三角网测绘方法辅助进行定位，原理同三圆交会定位方法类似，在此不再赘述。
本发明上述实施例中，上述三种定位方法可以单独使用，也可以组合使用，本发明优先选择同时利用三圆交会定位方法、三角网测绘方法、载波相位测量方法计算流动车辆的位置坐标。
分别利用三圆交会定位方法、三角网测绘方法、载波相位测量方法计算得到三个流动车辆的位置坐标，对所得到的三个流动车辆的位置坐标求方差，实现了高精度地定位流动车辆。
根据本发明上述实施例提供的方法，向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求，接收至少三个车辆响应该请求返回的定位数据，其中，返回定位数据的至少三个车辆作为基准车辆，根据定位数据计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位，依靠可精确定位的基准车辆来实现对流动车辆的定位，解决了在无法定位或定位漂移时，驾驶员无法获知自己位置的缺陷，使得流动车辆处于被监控状态，提高了车辆运营的效率，采用三种定位方法实时地对流动车辆进行混合定位，可以进一步提升定位精度，避免不必要的误差和其带来的经济损失。
图5示出了根据本发明一个实施例的车辆定位车载终端设备的结构框图。如图5所示，该车载终端设备包括：发送模块500、接收模块510和计算模块520。
发送模块500，适于向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求。
其中，协助定位请求携带有请求发送时间。
接收模块510，适于接收至少三个车辆响应请求返回的定位数据，其中，返回定位数据的至少三个车辆作为基准车辆。
其中，定位数据包括：基准车辆的定位坐标以及基准车辆与流动车辆间的距离。
计算模块520，适于根据定位数据计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位。
可选地，计算模块进一步适于：根据定位数据利用三圆交会定位方法和/或三角网测绘方法和/或载波相位测量方法计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位。
可选地，发送模块进一步适于：流动车辆以无线电通讯方式周期性向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求。
车载终端设备利用无线电通讯时有效传输距离分别为：市区传输距离为15km，郊区传输距离30km，盘山公路传输距离5km，因此可以实现车辆之间的信息传输。
其中，基准车辆与流动车辆间的距离根据无线电传输速度以及传输时间计算得到，其中传输时间为基准车辆接收到请求的时间与请求发送时间的时间差。
根据本发明上述实施例提供的车载终端设备，流动车辆以无线电通讯方式周期性向流动车辆周边的车辆发送协助定位请求，接收至少三个车辆响应请求返回的定位数据，其中，返回定位数据的至少三个车辆作为基准车辆，根据定位数据利用三圆交会定位方法、载波相位测量方法和三角网测绘方法计算流动车辆的位置坐标，以对流动车辆进行定位，依靠可精确定位的基准车辆来实现对流动车辆的定位，解决了在无法定位或定位漂移时，驾驶员无法获知自己位置的缺陷，使得流动车辆处于被监控状态，提高了车辆运营的效率，采用三种定位方法实时地对流动车辆进行混合定位，进一步提升了定位精度，避免了不必要的误差和其带来的经济损失。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (12)
1.一种车辆定位方法，其特征在于，所述方法包括：
向所述流动车辆周边的车辆发送协助定位请求；
接收至少三个车辆响应所述请求返回的定位数据，其中，返回定位数据的至少三个车辆作为基准车辆；
根据所述定位数据计算所述流动车辆的位置坐标，以对所述流动车辆进行定位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述定位数据计算所述流动车辆的位置坐标，以对所述流动车辆进行定位进一步包括：
根据所述定位数据利用三圆交会定位方法和/或三角网测绘方法和/或载波相位测量方法计算所述流动车辆的位置坐标，以对所述流动车辆进行定位。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述协助定位请求携带有请求发送时间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述定位数据包括：基准车辆的定位坐标以及基准车辆与流动车辆间的距离。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，向所述流动车辆周边的车辆发送协助定位请求进一步包括：
所述流动车辆以无线电通讯方式周期性向所述流动车辆周边的车辆发送协助定位请求。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基准车辆与流动车辆间的距离根据无线电传输速度以及传输时间计算得到，其中传输时间为所述基准车辆接收到请求的时间与所述请求发送时间的时间差。
7.一种车载终端设备，其特征在于，所述车载终端设备包括：
发送模块，适于向所述流动车辆周边的车辆发送协助定位请求；
接收模块，适于接收至少三个车辆响应所述请求返回的定位数据，其中，返回定位数据的至少三个车辆作为基准车辆；
计算模块，适于根据所述定位数据计算所述流动车辆的位置坐标，以对所述流动车辆进行定位。
8.根据权利要求7所述的车载终端设备，其特征在于，所述计算模块进一步适于：
根据所述定位数据利用三圆交会定位方法和/或三角网测绘方法和/或载波相位测量方法计算所述流动车辆的位置坐标，以对所述流动车辆进行定位。
9.根据权利要求7或8所述的车载终端设备，其特征在于，所述协助定位请求携带有请求发送时间。
10.根据权利要求9所述的车载终端设备，其特征在于，所述定位数据包括：基准车辆的定位坐标以及基准车辆与流动车辆间的距离。
11.根据权利要求10所述的车载终端设备，其特征在于，所述发送模块进一步适于：
所述流动车辆以无线电通讯方式周期性向所述流动车辆周边的车辆发送协助定位请求。
12.根据权利要求11所述的车载终端设备，其特征在于，所述基准车辆与流动车辆间的距离根据无线电传输速度以及传输时间计算得到，其中传输时间为所述基准车辆接收到请求的时间与所述请求发送时间的时间差。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160817 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |