CN108303720A - 一种车辆定位方法、装置及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于数据处理技术领域，提供了车辆定位方法、装置及终端设备，包括：若卫星定位信号的强度小于强度阈值，读取并判断车辆预设范围内公交站的数量是否大于数量阈值；若公交站的数量大于数量阈值，读取公交站的位置信息并接收公交站发送的无线定位信号，基于公交站的位置信息以及无线定位信号计算出车辆的位置信息；若公交站的数量小于或等于数量阈值，读取车辆前一次定位时间以及前一次定位位置信息，基于前一次定位位置信息以及位置偏移量计算出车辆的位置信息。本发明实施例中对针对卫星定位信号较弱的情况进行了情况细分，并设置了多种对应的精确定位的方法，从而实现了即使在卫星定位信号较弱的情况也可对车辆进行精确定位的目的。

Description

一种车辆定位方法、装置及终端设备

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，尤其涉及一种车辆定位方法、装置及终端设备。

背景技术

目前车辆都是使用全球卫星导航系统来进行车辆定位，如使用美国的全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、中国的北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatellite System，BDS)、俄罗斯的全球卫星导航系统(Global Navigation SatelliteSystem，GLONASS)以及欧洲的全球卫星导航系统(Galileo satellite navigationsystem，GALILEO)中的一种或多种综合来进行车辆定位，以判断车辆实时所处的位置以及是否偏离行驶路线。然而在实际车辆运行情况中，车辆需要面对各种不同的道路场景，当道路场景中包含较多的对全球卫星导航系统的卫星定位信号干扰较大的物体时，如在隧道、地下停车场以及包含大量建筑或树木的道路等道路场景中，受到道路场景中的建筑和树木等物体的干扰，车辆接收到的卫星信号的强度往往会大幅度下降甚至消失，从而使得车辆无法进行精确定位。

因此，现有技术无法在不同道路场景中对车辆进行精确定位。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种车辆定位方法、装置及终端设备，以解决现有技术中无法在不同道路场景中对车辆进行精确定位的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种车辆定位方法，包括：

判断接收到的卫星定位信号的强度是否小于强度阈值，并在所述卫星定位信号的强度小于所述强度阈值时，读取并判断车辆预设范围内公交站的数量是否大于数量阈值，所述公交站可发送用于所述车辆定位的无线定位信号；

若所述公交站的数量大于所述数量阈值，读取所述公交站的位置信息并接收所述公交站发送的所述无线定位信号，基于所述公交站的位置信息以及所述无线定位信号计算出所述车辆的位置信息；

若所述公交站的数量小于或等于所述数量阈值，读取所述车辆前一次定位的时间以及位置信息，并获取所述前一次定位的时间到当前时刻内，所述车辆相对所述前一次定位的位置信息的位置偏移量，基于所述前一次定位的位置信息以及所述位置偏移量计算出所述车辆的位置信息。

本发明实施例的第二方面提供了一种车辆定位装置，包括：

信号判断模块，用于判断接收到的卫星定位信号的强度是否小于强度阈值，并在所述卫星定位信号的强度小于所述强度阈值时，读取并判断车辆预设范围内公交站的数量是否大于数量阈值，所述公交站可发送用于所述车辆定位的无线定位信号；

第一车辆定位模块，用于若所述公交站的数量大于所述数量阈值，读取所述公交站的位置信息并接收所述公交站发送的所述无线定位信号，基于所述公交站的位置信息以及所述无线定位信号计算出所述车辆的位置信息；

第二车辆定位模块，用于若所述公交站的数量小于或等于所述数量阈值，读取所述车辆前一次定位的时间以及位置信息，并获取所述前一次定位的时间到当前时刻内，所述车辆相对所述前一次定位的位置信息的位置偏移量，基于所述前一次定位的位置信息以及所述位置偏移量计算出所述车辆的位置信息。

本发明实施例的第三方面提供了一种车辆定位终端设备，包括：

包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并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上所述的车辆定位方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，包括：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上所述的车辆定位方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例中针对卫星定位信号较弱的情况，利用可发送用于车辆定位的无线定位信号的公交站来进行辅助定位。当卫星定位信号较弱时首先判断车辆周围公交站的数量，在公交站数量足以实现对车辆的精确定位时，由于公交站的位置信息可以从存储的地图数据中精确查询到属于已知的精确位置信息，此时利用公交站的位置信息以及接收到的无线定位信号即可实现对车辆的精确定位。而当公交站数量不足以实现对车辆的精确定位时，由于上一次的位置信息属于已知数据，同时位置偏移量也可以根据车辆的车轮速度、车轮直径以及方向盘转动速度等已知车辆数据计算得到，也属于可利用已知数据计算得到的数据，此时则会根据车辆上一次的位置信息以及相对上一次位置偏移量来实现对当前位置信息的精确计算，从而得到车辆当前的位置信息。因此，本发明实施例中对针对卫星定位信号较弱的情况进行了情况细分，并设置了多种对应的精确定位的方法，从而实现了即使在卫星定位信号较弱的情况也可对车辆进行精确定位的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的车辆定位方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的车辆定位方法的实现流程示意图；

图3是本发明实施例三提供的车辆定位方法的实现流程示意图；

图4是本发明实施例四提供的车辆定位方法的实现流程示意图；

图5是本发明实施例五提供的车辆定位方法的实现流程示意图；

图6是本发明实施例六提供的车辆定位装置的示意图；

图7是本发明实施例七提供的车辆定位终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例一提供的车辆定位方法的实现流程图，详述如下：

S101，判断接收到的卫星定位信号的强度是否小于强度阈值。

本发明实施例中未对车辆使用的全球卫星导航系统进行限定，实际可由用户根据实际需求进行选取，因此本发明实施例中的卫星定位信号可以是GPS信号、BDS信号、GLONASS信号以及GALILEO信号中的一种或多种信号。由于对这些卫星定位信号的接收以及信号强度检测等均属于现有技术，采用现有的卫星定位信号接收终端即可实现，如采用常用的GPS接收终端即可实现对GPS信号的接收与强度检测，因此本发明实施例中亦不对卫星定位信号的接收设备进行限定，但最少需具备对卫星定位信号的接收以及强度检测功能。由于利用卫星定位信号本身进行处理是可以实现对车辆的精确定位，但这必须要求卫星定位信号的强度不能太弱，因此在本发明实施例中设置了一个强度阈值，用于对卫星定位信号的强弱进行划分，以便后续对不同定位情况的划分与定位方式选取。其中，强度阈值的具体数值由技术人员根据实际情况进行设定，但为了保证本发明实施例对车辆定位的准确性优选地强度阈值不宜过小。

S102，若卫星定位信号的强度小于强度阈值，读取并判断车辆预设范围内公交站的数量是否大于数量阈值，公交站可发送用于车辆定位的无线定位信号。

应当说明地，在本发明实施例中的公交站用于向周围发射无线定位信号，以使得在卫星定位信号较弱的情况下帮助车辆进行精确定位，因此在本发明实施例中，需要技术人员预先对车辆行驶路途中的公交站进行设置，安装无线定位信号的发射器，使得其具备发射无线定位信号的功能。其中无线定位信号包括但不限于如WIFI信号或者5G信号。

本发明实施例中，在确定出卫星定位信号强度较弱无法进行精确定位时，会开始查找车辆周围的公交站并判断公交站数量是否足以进行精确定位，以为后续的定位方法选取做准备。其中预设范围的具体值需由技术人员根据无线定位信号的有效距离情况进行设定，如当采用的是有效距离为100m的WIFI信号时(即超出100m时WIFI的信号不稳定，难以用来进行定位)，可以将预设范围设定为100m。公交站的数量阈值由技术人员选取的定位方法进行确定，如当选取实时动态差分法(Real-time kinematic，RTK)来进行定位时，即可以将数量阈值设定0或1。

作为本发明对公交站查找的一种具体实现方式，包括：从存储的含有公交站位置信息的地图中查询车辆周围的预设范围内的公交站的数量。此时需要在车辆中预先存储好带有公交站位置信息的地图数据，以供使用时查询。由于车辆定位是一个间隔时间极短的间断行为如每隔1ms～100ms进行一次定位，因此，虽然此次的定位还未完成，但考虑到在这么短的间隔时间内车辆行驶的距离相对两个公交站之间的距离而言非常短，因此可以直接使用车辆上一次定位得到的位置信息来查询地图，以获知所需的公交站数量。

本发明对公交站查找的另一种具体实现方式，包括：根据接收到的无线定位信号以及无线定位信号的强度，确定车辆周围的预设范围内的公交站的数量。由于公交站会在车辆行驶过程中一直不间断地发射无线定位信号，因此只要车辆在无线定位信号的发射距离范围内，均可接收到无线定位信号，但由上述说明可知，在距离超出有效距离时虽然可能可以接收到无线定位信号，但由于信号不稳定等因素使得接收到的无线定位信号无法用于精确定位，因此本发明实施例中会利用无线定位信号的强度来进行筛选，仅将强度符合要求的无线定位信号对应的公交站看着满足要求的公交站并统计数量。此时公交站发送的无线定位信号例需要包含公交站的位置信息，以保证后续的车辆位置计算。

S103，若公交站的数量大于数量阈值，读取公交站的位置信息并接收公交站发送的无线定位信号，基于公交站的位置信息以及无线定位信号计算出车辆的位置信息。

由上述说明可知，无论技术人员选择用何种方式查找车辆周围的公交站数量，其最终都可以得到公交站的位置信息，因此在本发明实施例的S103中可以直接读取到公交站的位置信息。当公交站的数量较多时，考虑到公交站的位置信息已知，且可实时获取到公交站的无线定位信息，此时将公交站作为固定基站来进行车辆定位可极大地提升对车辆定位的精确度，因此当卫星定位信号强度较弱且公交站数量较多时，本发明实施例会将根据公交站的位置信息以及无线定位信号来计算车辆的位置信息。

作为本发明的一个优选实施例，可以利用RTK定位技术，结合公交站的位置信息和无线定位信号来实现对车辆的精确定位，由于RTK定位技术属于本领域技术人员所熟知的现有技术，此处不予详述。

作为本发明的另一个优选实施例，考虑到当车辆行驶到隧道等环境时，卫星定位信号可能会非常弱甚至完全消失，此时无法使用RTK定位技术对车辆进行精确定位。本发明实施例中，为了应对该情况，会在无线定位信号强度低于一个极小值的时候，利用车辆前后至少两个公交站的位置信息以及无线定位信号，来实现对车辆的精确定位。其中极小值的具体数值大小，由技术人员根据实际情况进行设定。

作为利用车辆前后至少两个公交站的位置信息以及无线定位信号，来实现对车辆的精确定位的一种具体实现方式，包括：基于IEEE 1588精密时间同步协议，对前后两个公交站的发射的无线定位信号到达车辆的信号飞行时间以及飞行方向进行处理，得出车辆相对前后两个公交站的位置，并根据已知的公交站的位置信息，计算出车辆的位置信息，从而实现对车辆的精确定位。

作为本发明的另一种具体实现方式，在上述利用车辆前后两个公交站进行定位的基础上，还可以增加更多的位于道路两侧的公交站来对车辆进行定位，此时，可以精确得到车辆相对道路两侧的距离，使得对车辆的定位精确度得到进一步的提升。

S104，若公交站的数量小于或等于数量阈值，读取车辆前一次定位时间以及前一次定位位置信息，并获取前一次定位时间到当前时刻内，车辆的位置偏移量，基于前一次定位位置信息以及位置偏移量计算出车辆的位置信息。

当公交站数量过少时无法利用公交站来进行车辆的精确定位，此时为了实现对车辆的准确定位，本发明实施例会采用相对位移的方法来进行定位，即利用车辆上一次的位置信息以及相对上一次的位置偏移量来计算车辆当前的位置信息，详述如下：

由于每次定位的时间以及得到的位置信息均属于可获取的已知数据，同时对于车辆而言其车轮速度、车轮直径以及方向盘转动速度等数据也属于可直接获取的已知数据，通过对这些数据的处理，可以很容易地得到车辆在特定时间段内的横向位移和纵向位移，属于现有技术内容，此处不予详述，因此通过对这些已知数据的处理，可以很容易地得到车辆在当前时刻相对上次定位的位置信息的位置偏移量，此时只需将上次定位的位置信息加上该位置偏移量即可得到车辆当前的精确位置信息。

本发明实施例中针对卫星定位信号较弱的情况，利用可发送用于车辆定位的无线定位信号的公交站来进行辅助定位。当卫星定位信号较弱时首先判断车辆周围公交站的数量，在公交站数量足以实现对车辆的精确定位时，由于公交站的位置信息可以从存储的地图数据或者无线定位信息中精确查询到，属于已知的精确位置信息，此时利用公交站的位置信息以及接收到的无线定位信号即可实现对车辆的精确定位。而当公交站数量不足以实现对车辆的精确定位时，由于上一次的位置信息属于已知数据，同时位置偏移量也可以根据车辆的车轮速度、车轮直径以及方向盘转动速度等已知车辆数据计算得到，也属于可利用已知数据计算得到的数据，此时则会根据车辆上一次的位置信息以及相对上一次位置偏移量来实现对当前位置信息的精确计算，从而得到车辆当前的位置信息。因此，本发明实施例中对针对卫星定位信号较弱的情况进行了情况细分，并设置了多种对应互补的精确定位的方法，从而实现了即使在卫星定位信号较弱的情况也可对车辆进行精确定位的目的。

作为本发明的一个实施例，包括：

若卫星定位信号的强度大于或等于强度阈值，在车辆对卫星定位信号的更新周期内，读取车辆前一次定位的时间以及位置信息，并获取前一次定位的时间到当前时刻内，车辆相对前一次定位的位置信息的位置偏移量，基于前一次定位的位置信息以及位置偏移量计算出车辆的位置信息。

当卫星定位信号强度较高时，仅通过对卫星定位信号进行处理即可得到车辆的精确定位，然而在实际情况中，现有的基于全球卫星导航系统的定位设备，一般对卫星定位信号的更新频率都比较低，如一般的GPS导航设备的GPS更新频率仅为1帧/秒～10帧/秒。随着车辆的行驶速度越来越快，低频率的更新定位已经难以满足用户的实际需求了，因此，本发明实施例中将传统的卫星定位信号定位的方法与利用位置偏移量进行定位的方法进行了结合，以提升对车辆定位的更新频率，详述如下：

实际情况中，对于一个完整的卫星定位信号更新周期而言，车辆仅会在到达周期节点时刻利用卫星定位信号进行位置信息计算定位，例如假设卫星定位信号更新频率为10帧/秒，同时假设周期节点时刻为第1ms、101ms、201ms、301ms、401ms、501ms、601ms、701ms、801ms以及901ms，传统的定位方法都是在这些周期节点时刻更新卫星定位信号信息并对车辆进行位置信息计算更新，但在这些周期节点之间的时间段内，如第1ms～101ms的时间段内是不会对车辆进行位置信息更新的。其中，本发明实施例中的更新周期内即为上述的周期节点之间的时间段内。为了提升对车辆定位的更新频率，本发明实施例会在这些对卫星定位信号的更新周期节点的时间段内，利用位置偏移量来对车辆进行定位，如在第1ms～101ms的时间段内利用位置偏移量来对车辆进行定位。由于在更新周期节点的时间段内利用位置偏移量来对车辆进行定位的次数可以由技术人员自行设定，如可以在更新周期节点的时间段内设置进行9次利用位置偏移量的更新，此时就可以把原先的对车辆10帧/秒的定位提升至100帧/秒，从而实现了对车辆定位更新频率的提升。

作为本发明的一个实施例，也可以仅使用卫星定位信号来进行车辆的定位。

作为本发明实施例二，如图2所示，在公交站数量较少时，对车辆定位的方法包括：

S201，若公交站的数量小于或等于数量阈值，读取并判断卫星定位信号的漂移误差是否小于误差阈值。

实际生活中，由于受到信号传输过程中电离层、云层、空气中的水分、树木以及建筑物等影响，使得对卫星定位信号的接收存在一定的漂移误差，从而使得对车辆的定位精确度降低，同时这个漂移误差会随着这些外界影响的增多而加重，当漂移误差值过大时，会直接导致接收到的卫星定位信号无法用于定位。其中由于现有技术中利用卫星定位信号定位的设备，一般都具备了对卫星定位信号的漂移误差计算的功能，即现有技术中的定位设备可直接给出卫星定位信号的漂移误差的具体数值，因此，本发明实施例中的漂移误差可直接由车辆中的定位设备读取得到，同时，误差阈值需由技术人员根据实际情况进行设定。

S202，若卫星定位信号的漂移误差小于误差阈值，读取车辆前一次定位时间以及前一次定位位置信息，并获取前一次定位时间到当前时刻内，车辆的位置偏移量，基于前一次定位位置信息以及位置偏移量计算出车辆的位置信息。

本发明实施例中，为了保证定位的准确性，会在对车辆进行定位时对卫星定位信号的漂移误差同步考量。当漂移误差较小时，说明利用卫星定位信号处理得到的车辆的位置信息是可信的，此时上一次定位得到的位置信息具有参考价值，因此，在卫星定位信号强度较弱且无法利用公交站定位的情况下，可以直接利用上一次的位置信息以及对应的位置偏移量来计算出当前时刻的位置信息，以实现对车辆的精确定位。

作为本发明实施例三，如图3所示，在公交站数量较少时，对车辆定位的方法包括：

S301，若公交站的数量小于或等于数量阈值，读取并判断卫星定位信号的漂移误差是否小于误差阈值。

S302，若卫星定位信号的漂移误差大于或等于误差阈值，采集位于道路边侧的定位二维码图像，并根据定位二维码图像确定出车辆的位置信息。

当漂移误差较大时，利用卫星定位信号处理得到的车辆位置信息参考价值较低，此时利用上一次定位得到的位置信息也无法精确推断出当前时刻车辆的位置信息。考虑到实际情况中如公交车等车辆，其运行的线路较为固定，在车辆运行之前技术人员即可根据路线中道路的实际环境情况，确定出哪些道路情况的卫星定位信号漂移误差大，因此，为了保证在这些漂移误差较大的道路中对车辆的精确定位，本发明实施例中会由技术人员预先对这些漂移误差较大的道路进行勘测，确定出其对应的位置信息，并将记录有其位置信息的二维码图像张贴于其道路边侧，以使得车辆在卫星定位信号漂移误差过大无法进行精确定位时，通过读取该二维码图像来精确确定出车辆的位置信息，实现对车辆的精确定位。

作为本发明实施例四，如图4所示，

S401，控制位于车辆车头处的摄像头采集位于道路预设轨迹上的菱形图案，得到包含菱形图案的道路图像。

其中，道路预设轨迹用于车辆在运行时进行预设行驶路线的纠正。在本发明实施例中，技术人员会预先在道路中设计好道路预设轨迹作为车辆的标准行驶路线，并在道路预设轨迹上以预设间距画好固定大小的菱形图案，且菱形的两条对角线一条与道路预设轨迹重合，另一条与道路预设轨迹垂直。同时在车辆车头设置好摄像头，以实现在车辆运行过程中对菱形图案的采集。

考虑到车辆实际运行过程中，可能会有偏离行驶路线的情况发生，如自动驾驶的车辆在实际运行中，可能会出现由于避障或其他原因使得车辆偏离计划的行驶路线中，此时若不进行纠正车辆可能会存在一定的危险。同时由于车辆偏离了行驶路线，使得得到的车辆的位置信息也必定会不处于行驶路线之中，此时即使通过上述几个实施例计算得到了车辆的精确位置信息，由于实际位置的偏离，也可能使得用户以为时定位不准确的原因得到了一个不精确不可靠的位置信息。因此为了提升得到的位置信息的可靠性，同时保证车辆行驶过程中的安全。本发明实施例中会利用处于车头的摄像头在车辆运行过程中实时采集道路预设轨迹上的菱形图像，以供后续的行驶路线纠正使用。

S402，基于采集到的包含菱形图案的道路图像判断车辆行驶路线是否偏移，并在判断出车辆行驶路线存在偏移时，根据采集到的包含菱形图案的道路图像调整车辆的行驶方向，以纠正车辆的行驶路线。

由于在本发明实施例中，菱形图像相对道路的位置是固定可知的，因此通过对采集到的包含菱形图案的道路图像进行分析，即可很容易地得知车辆是否偏离行驶路线、车辆偏移的方向以及偏离的距离，如在包含菱形图案的道路图像中，菱形图案的中心点偏离了道路图像中点的像素，以及菱形自身对应的各边长像素均可直接由道路图像得到，由于菱形图案的大小是已知的，此时可以很容易地换算得出车辆偏移行驶路线的实际距离，从而使得车辆能够根据得到的偏移的实际距离来进行行驶路线的纠正。

在本发明实施例中，通过对车辆行驶路线进行监测并纠正，保证了车辆运行过程中的安全，同时提升了定位得到的车辆位置信息的可靠性。

作为本发明的一个优选实施例五，如图5所示，在利用位置偏移量进行定位之后，还包括：

S501，控制位于车辆车头处的摄像头采集位于道路预设轨迹上的菱形图案，得到包含菱形图案的道路图像。

S502，读取存储的菱形参数数据、车辆航向与道路预设轨迹的夹角以及车辆中点到道路图像的中心点距离。

S503，基于存储的菱形参数数据、车辆航向与道路预设轨迹的夹角以及车辆中点到道路图像的中心点距离进行处理，得到车辆相对道路预设轨迹的偏移量，并基于偏移量对车辆的位置信息进行更新。

本发明实施例中道路预设轨迹与菱形的设置规则与本发明实施例四相同，此处不予赘述。虽然上述本发明实施例中能利用车辆位置偏移量来实现对车辆前后两次位置的相对定位，但实际情况中，由于位置偏移量的具体计算依赖于两次定位过程中获取到车辆的车轮速度、车轮直径以及方向盘转动速度等数据，而车轮速度以及方向盘转动速度时均是以一定频率来获取的，由于方向盘不会实时匀速转动，因此实际情况中计算得出的车辆位置偏移量必定存在一定的横向误差，导致最终得到的车辆的位置信息也必定存在一定的误差。本发明实施例中，为了进一步地提高对车辆定位的精确度，会在利用车辆位置偏移量对车辆进行定位之后，再利用预先由技术人员在道路中设置的道路预设轨迹以及菱形来计算车辆实际位置相对车辆位置偏移量计算出来的理论位置的偏移量，并对车辆的位置信息进行进一步地修正，详述如下：

如图5所示，设车辆实际位置为车辆1中点为e点，车辆位置偏移量计算得到的车辆位置为车辆2(由于理论上车辆一直在道路预设轨迹上行驶，因此，车辆2位于道路预设轨迹上)中点为g，车辆拍摄到的包含菱形ABCD的道路图像中心点为o点，菱形中点为b点，车辆航向与道路预设轨迹的夹角为α，车辆中点到道路图像的中心点距离为oe。此时，车辆实际位置与车辆位置偏移量计算得到的车辆位置的偏移量包括横向偏移量Δx。

由于实际情况中，车辆车头处摄像头的位置已被固定设置好，其在与菱形图案不同距离下采集到的菱形图案在道路图形中的大小也可由技术人员预先测试后存储，因此，在本发明实施例中，通过读取采集到的道路图像，并将其中菱形图像作为基准参考点进行像素比例转换，可以很容易地得到道路图像中心点o点到道路预设轨迹的最短距离oa，通过计算菱形在道路图像中的大小，可以很容易地确定出车辆中点到道路图像的中心点距离oe，同时对道路图像进行处理，可以确定出车辆航行与道路预设轨迹的交点b点以及夹角∠oda，即夹角α。

根据图5中的几何关系进行转换运算，可以很容易地推导出横向偏移量Δx的计算公式如下：

Δx＝oesinα-oa (1)

因此在已知oe、oa以及夹角α的情况下，将其代入至公式(1)即可得到所需的横向偏移量Δx。

在得到所需的横向偏移量Δx之后，再对位置偏移量定位计算得到的车辆的位置信息进行更新，即可得到所需的精确度更高的车辆位置信息，实现对车辆的精确定位。

本发明实施例中，在位置偏移量定位的基础上，再利用采集到的包含菱形图像的道路图像来对车辆的位置进行进一步的精确定位，实现了对车辆的高精确度定位。

在本发明实施例中，首先通过对卫星定位信号强弱的判断，将道路情况进行区分，并在卫星定位信号较强的道路情况中，利用卫星定位信号和位置偏移量来提升对车辆的定位频率。而针对卫星定位信号较弱的道路情况，本发明实施例会在公交站较多时，利用公交站来进行辅助定位，保证了对车辆定位的精确度。对于卫星定位信号信号较弱且公交站较少的情况，考虑到卫星定位信号漂移误差的对定位精确度的影响，本发明实施例中还会根据漂移误差对道路情况进行进一步地细分，在漂移误差较弱的时候利用位置偏移量来精确计算车辆的位置信息，而在漂移误差较强的时候，直接利用道路边侧的二维码图像来为车辆提供精确的位置信息。因此本发明实施例通过卫星定位信号、公交站数量以及漂移误差对道路情况进行了各种不同可能情景的细分，并为每种情况设置了不同的应对定位方案，使得车辆无论在何种道路情况下，均能实现精确的定位。同时利用菱形图案的方式来对车辆行驶路线进行纠正，进一步地保证了得到的位置信息的可靠性。

对应于上文实施例所述的方法，图6示出了本发明实施例提供的车辆定位的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。图6示例的车辆定位装置可以是前述实施例一提供的车辆定位方法的执行主体。

参照图6，该车辆定位装置包括：

信号强度判断模块61，用于判断接收到的卫星定位信号的强度是否小于强度阈值。

公交站检测模块62，用于当所述卫星定位信号的强度小于所述强度阈值时，读取并判断车辆预设范围内公交站的数量是否大于数量阈值，所述公交站可发送用于所述车辆定位的无线定位信号。

第一车辆定位模块63，用于若所述公交站的数量大于所述数量阈值，读取所述公交站的位置信息并接收所述公交站发送的所述无线定位信号，基于所述公交站的位置信息以及所述无线定位信号计算出所述车辆的位置信息。

第二车辆定位模块64，用于当所述公交站的数量小于或等于所述数量阈值时，读取所述车辆前一次定位时间以及前一次定位位置信息，并获取所述前一次定位时间到当前时刻内，所述车辆的位置偏移量，基于所述前一次定位位置信息以及所述位置偏移量计算出所述车辆的位置信息。

进一步地，该车辆定位装置还包括：

第三车辆定位模块，用于当所述卫星定位信号的强度大于或等于所述强度阈值时，在所述车辆对所述卫星定位信号的更新周期内，读取所述车辆前一次定位时间以及前一次定位位置信息，并获取所述前一次定位时间到当前时刻内，所述车辆的位置偏移量，基于所述前一次定位位置信息以及所述位置偏移量计算出所述车辆的位置信息。

进一步地，所述第二车辆定位模块包括：

漂移判断模块，用于所述若所述公交站的数量小于或等于所述数量阈值，读取并判断所述卫星定位信号的漂移误差是否小于误差阈值。

车辆定位子模块，用于当所述卫星定位信号的漂移误差小于所述误差阈值时，读取所述车辆前一次定位时间以及前一次定位位置信息，并获取所述前一次定位时间到当前时刻内，所述车辆的位置偏移量，基于所述前一次定位位置信息以及所述位置偏移量计算出所述车辆的位置信息。

进一步地，该车辆定位装置还包括：

漂移判断模块，用于所述若所述公交站的数量小于或等于所述数量阈值，读取并判断所述卫星定位信号的漂移误差是否小于误差阈值。

第四车辆定位模块，用于若所述卫星定位信号的漂移误差大于或等于所述误差阈值，采集位于道路边侧的定位二维码图像，并根据所述定位二维码图像确定出所述车辆的位置信息。

进一步地，该车辆定位装置还包括：

图像采集模块，用于控制位于所述车辆车头处的摄像头采集位于道路预设轨迹上的菱形图案，得到包含菱形图案的道路图像。

路线纠正模块，用于基于采集到的所述包含菱形图案的道路图像判断所述车辆行驶路线是否偏移，并在判断出所述车辆行驶路线存在偏移时，根据采集到的所述包含菱形图案的道路图像调整所述车辆的行驶方向，以纠正所述车辆的行驶路线。

本发明实施例提供的车辆定位装置中各模块实现各自功能的过程，具体可参考前述图1所示实施例一的描述，此处不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

图7是本发明一实施例提供的车辆定位终端设备的示意图。如图7所示，该实施例的车辆定位终端设备7包括：处理器70、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述处理器70上运行的计算机程序72。所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各个车辆定位方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至104。或者，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图6所示模块61至64的功能。

所述车辆定位终端设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述车辆定位终端设备可包括，但不仅限于，处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是车辆定位终端设备7的示例，并不构成对车辆定位终端设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述车辆定位终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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。

所述存储器71可以是所述车辆定位终端设备7的内部存储单元，例如车辆定位终端设备7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述车辆定位终端设备7的外部存储设备，例如所述车辆定位终端设备7上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器71还可以既包括所述车辆定位终端设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序以及所述车辆定位终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆定位方法，其特征在于，包括：

判断接收到的卫星定位信号的强度是否小于强度阈值；

若所述卫星定位信号的强度小于所述强度阈值，读取并判断车辆预设范围内公交站的数量是否大于数量阈值，所述公交站可发送用于所述车辆定位的无线定位信号；

若所述公交站的数量大于所述数量阈值，读取所述公交站的位置信息并接收所述公交站发送的所述无线定位信号，基于所述公交站的位置信息以及所述无线定位信号计算出所述车辆的位置信息；

若所述公交站的数量小于或等于所述数量阈值，读取所述车辆前一次定位时间以及前一次定位位置信息，并获取所述前一次定位时间到当前时刻内，所述车辆的位置偏移量，基于所述前一次定位位置信息以及所述位置偏移量计算出所述车辆的位置信息。

2.如权利要求1所述的车辆定位方法，其特征在于，在所述判断接收到的卫星定位信号的强度是否小于强度阈值之后，还包括：

若所述卫星定位信号的强度大于或等于所述强度阈值，在所述车辆对所述卫星定位信号的更新周期内，读取所述车辆前一次定位时间以及前一次定位位置信息，并获取所述前一次定位时间到当前时刻内，所述车辆的位置偏移量，基于所述前一次定位位置信息以及所述位置偏移量计算出所述车辆的位置信息。

3.如权利要求1所述的车辆定位方法，其特征在于，所述若所述公交站的数量小于或等于所述数量阈值，读取所述车辆前一次定位时间以及前一次定位位置信息，并获取所述前一次定位时间到当前时刻内，所述车辆的位置偏移量，基于所述前一次定位位置信息以及所述位置偏移量计算出所述车辆的位置信息，包括：

所述若所述公交站的数量小于或等于所述数量阈值，读取并判断所述卫星定位信号的漂移误差是否小于误差阈值；

若所述卫星定位信号的漂移误差小于所述误差阈值，读取所述车辆前一次定位时间以及前一次定位位置信息，并获取所述前一次定位时间到当前时刻内，所述车辆的位置偏移量，基于所述前一次定位位置信息以及所述位置偏移量计算出所述车辆的位置信息。

4.如权利要求1至3任意一项所述的车辆定位方法，其特征在于，在所述读取并判断车辆预设范围内公交站的数量是否大于数量阈值之后，还包括：

所述若所述公交站的数量小于或等于所述数量阈值，读取并判断所述卫星定位信号的漂移误差是否小于误差阈值；

若所述卫星定位信号的漂移误差大于或等于所述误差阈值，采集位于道路边侧的定位二维码图像，并根据所述定位二维码图像确定出所述车辆的位置信息。

5.如权利要求1所述的车辆定位方法，其特征在于，还包括：

控制位于所述车辆车头处的摄像头采集位于道路预设轨迹上的菱形图案，得到包含菱形图案的道路图像；

基于采集到的所述包含菱形图案的道路图像判断所述车辆行驶路线是否偏移，并在判断出所述车辆行驶路线存在偏移时，根据采集到的所述包含菱形图案的道路图像调整所述车辆的行驶方向，以纠正所述车辆的行驶路线。

6.一种车辆定位装置，其特征在于，包括：

信号强度判断模块，用于判断接收到的卫星定位信号的强度是否小于强度阈值；

公交站检测模块，用于当所述卫星定位信号的强度小于所述强度阈值时，读取并判断车辆预设范围内公交站的数量是否大于数量阈值，所述公交站可发送用于所述车辆定位的无线定位信号；

第一车辆定位模块，用于若所述公交站的数量大于所述数量阈值，读取所述公交站的位置信息并接收所述公交站发送的所述无线定位信号，基于所述公交站的位置信息以及所述无线定位信号计算出所述车辆的位置信息；

第二车辆定位模块，用于当所述公交站的数量小于或等于所述数量阈值时，读取所述车辆前一次定位时间以及前一次定位位置信息，并获取所述前一次定位时间到当前时刻内，所述车辆的位置偏移量，基于所述前一次定位位置信息以及所述位置偏移量计算出所述车辆的位置信息。

7.如权利要求6所述的车辆定位装置，其特征在于，还包括：

第三车辆定位模块，用于当所述卫星定位信号的强度大于或等于所述强度阈值时，在所述车辆对所述卫星定位信号的更新周期内，读取所述车辆前一次定位时间以及前一次定位位置信息，并获取所述前一次定位时间到当前时刻内，所述车辆的位置偏移量，基于所述前一次定位位置信息以及所述位置偏移量计算出所述车辆的位置信息。

8.如权利要求6所述的车辆定位装置，其特征在于，还包括：

漂移判断模块，用于所述若所述公交站的数量小于或等于所述数量阈值，读取并判断所述卫星定位信号的漂移误差是否小于误差阈值；

第四车辆定位模块，用于若所述卫星定位信号的漂移误差大于或等于所述误差阈值，采集位于道路边侧的定位二维码图像，并根据所述定位二维码图像确定出所述车辆的位置信息。

9.一种车辆定位终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并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5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5任一项所述方法的步骤。