CN109697877B - 基于北斗高精定位的车路协同方法及系统 - Google Patents

基于北斗高精定位的车路协同方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于北斗高精定位的车路协同方法，包括：车载协同处理设备采集车辆行驶环境信息、车况数据信息、北斗定位数据，并发送至路侧协同处理设备或服务控制平台；路侧协同处理设备生成道路状况信息、图像定位数据并发送至所述服务控制平台；将路侧定位数据发送至服务控制平台；服务控制平台利用北斗定位数据、图像定位数据、路侧定位数据进行综合定位分析处理，生成精确定位数据反馈发送至车载协同处理设备。此外，本发明还公开了一种基于北斗高精定位的车路协同系统。采用本发明的车路协同系统及车路协同方法，能够精确定位车辆位置，大大提高了交通系统的运行及效率，并且极大程度地避免了交通事故的发生。

Description

基于北斗高精定位的车路协同方法及系统
技术领域
本发明涉及车联网技术领域，特别涉及一种基于北斗高精定位的车路协同方法及系统。
背景技术
现有技术中，车联网是使用无线通信、传感探测等技术收集车辆、道路、环境等信息，通过车-车、车-路信息交互和共享，使车和基础设施之间智能协同与配合，从而实现智能交通管理控制、车辆智能化控制和智能动态信息服务的一体化网络，是物联网技术在智能交通系统领域的延伸。车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车-X(X：车、路、行人及互联网等)之间，进行无线通讯和信息交换的大系统网络，是能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络。V2X是指的是汽车车辆之间，或者汽车与路边行人、骑车者的通信系统，其是车辆临时网络(Vehicular Ad-hoc Networks,VANETs)，也属于一种移动临时网络(Mobile Ad-hocNetworks,MANETs)。在这个网络中，每一辆入网的车可以成为一个网络节点，具有移动性。V2X还将借助周围的移动基站进行数据交换，从而更精确地确定车辆的具体位置以及实时的路况信息等。在智能交通领域，传感器主要分为自主传感器(激光雷达、毫米波雷达、摄像头等)和通讯传感器两大类，V2X技术就是依靠后者。简单来说，V2X是一种实现双向通讯和多向通讯的安全系统，类似于WIFI的连接方式，可以让车车之间、车人之间、车与红绿灯等基础设施之间，发送信号，把类似于位置、速度、障碍、危险等发送给对方，从而提升行车安全。而这种“类似WIFI的连接方式”就是V2X通信技术。
车路协同是指采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。车路协同的技术内涵有三点，一是强调人-车-路系统协同，二是强调区域大规模联网联控，三是强调利用多模式交通网络与信息交互。这项技术是信息技术与汽车和交通两大行业相融合的结果。目前，随着汽车网联化和对汽车自动驾驶的研究不断升级，车路协同成为不断被提及的一个热词。之前大多数的研究机构都是专注于对汽车联网、自动驾驶的研究，而对于路的衍生和研发却很少被提及。当汽车已经不再仅仅是一个简单的工具，对其的研发已经达到一定程度时，若想要实现未来交通的智能，就不再是单车智能那么简单。无论单车智能的研发还是公路建设，都是将各自的数据割裂开来，智能也只是局限的智能，大多数汽车产生的数据都不能够有效的被采用，而车路协同是将车、路、人、云有效的结合，各自产生的数据能够被灵活的运用，不仅有效的解决用户所遇到的出行问题，同时对公路上产生的各种交通状况也能够提出一个合理的解决方案。“车路协同”将是智能交通、智慧高速的核心。
全球导航卫星系统GNSS(Global Navigation Satellite System)又称天基PNT(Position、Navigation、Timing，定位、导航、授时)系统，是指利用在太空中的导航卫星对地面、海洋和空间用户进行导航定位的一种空间导航定位技术。GPS全称NAVSTAR(Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System)，是美国国防部为军事目的研制的导航定位授时系统，该系统以卫星为基础，具备全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候连续实时导航、定位和授时的功能。GPS系统的出现与成熟引领了全球导航卫星系统(GNSS)定位技术的发展，GNSS定位技术发展的初期是GPS定位技术的发展。在卫星系统导航定位起步的最初阶段，基于伪距观测值的导航单点定位服务是卫星导航定位的唯一手段。但是，由于卫星信号在传播过程中受到空间段地面段误差(如：电离层、对流层、多路径和相对论效应)，与人为干扰误差——2000年前的美国SA政策(Selective Availability，美国针对民用GPS的信号干扰政策)等的影响，定位精度只能达到几十米甚至上百米，无法满足导航、测绘等领域的要求。初期的卫星定位技术受到电离层、对流层等误差的影响巨大。如今，GNSS的概念在扩大，中国的北斗、俄罗斯的GLONASS和欧盟的Galileo正蓬勃发展，“多系统、高精度”是卫星导航定位技术发展的必然。中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigat1n Satellite System，BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GL0NASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。2011年底，北斗系统发射了共计11颗卫星，达到“3+3”要求，具备了初始运行能力，2012年底北斗系统ICD正式文件公布，开始向亚太地区正式提供导航、定位与授时服务。目前，北斗卫星导航系统不断开发在交通运输、气象、渔业等行业的应用，并取得了优秀成果，经济和社会效益显著。同时，北斗系统的建设也不能落后，按计划，到2020年，北斗卫星导航系统全面建成，届时，北斗系统将由30余颗卫星组网，形成覆盖范围为全世界的全球卫星导航系统，并提供高精度、高可靠度的导航定位与授时服务。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
然而，发明人经研究发现，现有技术中，车路协同系统大多数还是采用现有的GPS技术进行导航定位；GPS系统是目前应用最为广泛的导航定位系统，基于GPS的RTK定位能为用户提供实时厘米级的定位精度；但是在遮蔽物过多导致卫星截止角过大、或其他观测条件较差的情况下，其卫星可见数变小、定位精度将有所下降；在地面设施的配合下，北斗的实时定位精度已经远远高于GPS，已经达到了80公里/小时情况下2厘米的精度，利用先进的北斗卫星导航系统进行导航定位的车路协同系统相比GPS能够获取更高的定位精度及更佳的用户体验。
发明内容
基于此，为解决现有技术中的技术问题，特提出了一种基于北斗高精定位的车路协同方法，包括：
步骤1，在车辆中设置车载协同处理设备；在道路旁或道路交通枢纽处设置路侧协同处理设备；在车路协同处理中心处设置服务控制平台；
步骤2，车辆中的车载协同处理设备采集车辆行驶环境信息、车况数据信息、北斗定位数据，并通过车载协同处理设备中的车载通信模块将采集的所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息、所述北斗定位数据发送至所述路侧协同处理设备或所述服务控制平台；
步骤3，所述路侧协同处理设备中的路侧通信模块接收车载协同处理设备发送的所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息、所述北斗定位数据；所述路侧协同处理设备采集并生成道路状况信息、图像定位数据，通过所述路侧协同处理设备中的路侧通信模块将所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息转发至所述服务控制平台，将采集生成的所述道路状况信息、图像定位数据发送至所述服务控制平台；将所述路侧协同处理设备作为通信基站，将其基站地址作为路侧定位数据发送至所述服务控制平台；
步骤4，所述服务控制平台中的平台通信模块接收所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息、所述道路状况信息，所述服务控制平台的协同控制处理器对上述信息进行综合分析及协同处理，并将处理结果反馈发送至所述路侧协同处理设备，由所述路侧协同处理设备转发至相应车辆中的车载系统处理设备；所述平台通信模块接收北斗定位数据、图像定位数据、路侧定位数据，由所述协同控制处理器进行综合定位分析处理，从而精确定位车辆，生成精确定位数据并反馈发送至所述车载协同处理设备。
在一种实施例中，所述车载协同处理设备包括车载北斗定位装置，所述车载北斗定位装置实时获取本车定位坐标；所述车载北斗定位装置包括北斗定位天线及北斗定位芯片，通过北斗定位天线接收北斗卫星信号，当北斗定位天线能够同时接收到大于2颗北斗卫星的信号时，北斗定位天线接收到的数据信号经北斗定位芯片处理，得到北斗定位数据；北斗定位数据经车载处理器处理后由车载通信模块发送给服务控制平台。
在一种实施例中，所述车载传感设备识别并采集车辆行驶环境信息、车况数据信息；车载传感设备将采集到的车辆行驶环境信息、车况数据信息输出至车载处理器，车载通信模块将其接收到的信息传输至车载处理器；所述车载处理器对来自车载传感设备的车辆行驶环境信息、车况数据信息、来自车载通信装置的一种或多种数据信息进行分析处理并输出控制信号至车载控制器，车载控制器根据控制信号实现车辆的车速调整、车距调整、换道、超车、泊车功能；所述车载处理器输出报警提示信号至报警装置，对驾驶员进行警示提醒。
在一种实施例中，所述路侧协同处理设备构成车路协同系统的通信基站，由该通信基站构建实时移动网络，该通信基站通信范围内的车辆通过车载通信装置加入该实时移动网络，从而组成网状通信拓扑结构，实现网络内的数据信息共享；网络内的任一车辆皆能实时接收到网内其他车辆提供的数据信息；由车载处理器对周围车辆的数据信息进行分析处理，结合自身车辆行驶状态的变化，进行报警提示判断，在经过判断需要报警时启动报警，输出报警提示信号至报警装置；所述行驶状态信息包括实时速度值、动态刹车距离值和精确定位数据。
在一种实施例中，所述车载协同处理设备、所述路侧协同处理设备、服务控制平台之间通过LTE-V协议或者DSRC协议进行通信。
此外，为解决现有技术中的技术问题，特提出了一种基于北斗高精定位的车路协同系统。
所述基于北斗高精定位的车路协同系统包括车载协同处理设备、路侧协同处理设备、服务控制平台、北斗卫星；
其中，所述车载协同处理设备包括车载北斗定位装置、车载传感设备、车载通信模块、车载处理器、车载控制器、报警装置；车载北斗定位装置、所述车载传感设备、所述车载通信模块、所述车载控制器、所述报警装置与所述车载处理器之间相互连接；所述车载通信模块用于本车与其他车辆、路侧协同处理设备以及服务控制平台之间进行通信；所述车载协同处理设备采集北斗定位数据、车辆行驶环境信息、车况数据信息，并将所述北斗定位数据、所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息发送至所述路侧协同处理设备或所述服务控制平台；
其中，所述路侧协同处理设备设置在道路旁或道路交通枢纽处，所述路侧协同处理设备包括全景摄像机、路侧处理器、路侧通信模块；所述路侧协同处理设备接收车载协同处理设备发送的车辆行驶环境信息、车况数据信息并转发至服务控制平台，生成道路状况信息、图像定位数据并发送至所述服务控制平台；将所述路侧协同处理设备作为通信基站，将其基站地址作为路侧定位数据由所述路侧通信模块发送至所述服务控制平台；
其中，所述服务控制平台设置于车路协同处理中心内，包括平台通信模块、协同控制处理器；平台通信模块接收所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息以及所述道路状况信息，由所述协同控制处理器对上述接收到的信息作综合分析并进行协同处理，将处理结果反馈发送至路侧协同处理设备，由路侧协同处理设备转发至其通信范围内的所有车辆中的车载系统处理设备；所述平台通信模块接收北斗定位数据、图像定位数据、路侧定位数据，由所述协同控制处理器进行综合定位分析处理，从而精确定位车辆，并将精确定位数据反馈发送至所述车载协同处理设备。
在一种实施例中，所述车载北斗定位装置用于实时获取本车定位坐标；所述车载北斗定位装置包括北斗定位天线及北斗定位芯片，所述北斗定位天线通过北斗定位天线接口与北斗定位芯片连接，所述北斗定位芯片连接车载处理器，通过北斗定位天线接收北斗卫星信号，当北斗定位天线能够同时接收到大于3颗北斗卫星的信号时，北斗定位天线接收到的数据信号经北斗定位芯片处理，得到北斗定位数据；北斗定位数据经车载处理器处理后由车载通信模块发送给服务控制平台。
在一种实施例中，所述车载传感设备用于识别并采集车辆行驶环境信息、车况数据信息；车载传感设备将采集到的车辆行驶环境信息、车况数据信息输出至车载处理器，车载通信模块将其接收到的信息传输至车载处理器；所述车载处理器对来自车载传感设备的车辆行驶环境信息、车况数据信息、来自车载通信装置的一种或多种数据信息进行分析处理并输出控制信号至车载控制器，车载控制器根据控制信号实现车辆的车速调整、车距调整、换道、超车、泊车功能；所述车载处理器输出报警提示信号至报警装置，对驾驶员进行警示提醒。
在一种实施例中，车载传感设备包含前置摄像头、后置摄像头、雷达、速度传感器、车况传感器、车载存储器；所述前置摄像头及后置摄像头用于采集车辆行驶中周围环境的图像信息，包括车道线、交通标志、车辆、行人的图像信息；所述雷达采集本车与前车之间的距离；所述速度传感器采集本车的实时速度；车况传感器采集本车的转向、油门、刹车信息；所述车载存储器用于存储本车的车辆长度、宽度、高度、离地间隙、前后轮距、轮胎位置信息、车辆刹车距离对照表。
在一种实施例中，所述路侧处理器接收全景摄像机拍摄的路侧场景图像，所述路侧处理器包括视频解码器、目标检测识别单元、分析处理单元；由视频解码器完成视频解码、视图转换，由目标检测识别单元完成目标检测、目标识别，由所述分析处理单元完成场景流估计处理及车辆定位分析处理，并生成相应的道路状况信息及图像定位数据；
所述路侧通信模块与车载通信模块之间进行车-路通信，接收车载协同处理设备发送的车辆行驶环境信息、车况数据信息并转发至服务控制平台，将生成的道路状况信息、图像定位数据发送至服务控制平台；所述车载协同处理设备、所述路侧协同处理设备、服务控制平台之间通过LTE-V协议或者DSRC协议进行通信。
实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
采用本发明的车路协同系统及车路协同方法，能够精确定位车辆位置，大大提高了交通系统的运行及效率，并且极大程度地避免了交通事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为本发明中基于北斗高精定位的车路协同系统的示意图；
图2为本发明中基于北斗高精定位的车路协同方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明公开了一种基于北斗高精定位的车路协同系统，包括：
车载协同处理设备1、路侧协同处理设备2、服务控制平台3、北斗卫星4；所述车载协同处理设备1与所述路侧协同处理设备2之间、所述车载协同处理设备1与所述服务控制平台3之间、所述路侧协同处理设备2与所述服务控制平台3之间通过LTE-V协议或者DSRC协议进行通信；所述车载协同处理设备1与所述北斗卫星4之间通过卫星通信链路进行通信。
其中，所述车载协同处理设备1包括车载北斗定位装置、车载传感设备、车载通信模块、车载处理器、车载控制器、报警装置；车载北斗定位装置、所述车载传感设备、所述车载通信模块、所述车载控制器、所述报警装置与所述车载处理器之间相互连接；所述车载北斗定位装置实时获取本车定位坐标；车载传感设备用于识别并采集车辆行驶环境信息、车况数据信息；车载通信模块用于本车与其他车辆、路侧协同处理设备2以及服务控制平台3之间进行通信；车载传感设备将采集到的所述车辆行驶环境信息、车况数据信息输出至车载处理器，车载通信模块将接收到的信息输出至车载处理器；所述车载处理器对来自车载传感设备的车辆行驶环境信息、车况数据信息、来自车载通信装置的数据信息进行处理并输出控制信号至车载控制器，车载控制器根据控制信号实现车辆的车速调整、车距调整、换道、超车、泊车功能；所述车载处理器输出报警提示信号至报警装置，对驾驶员进行警示提醒；
所述车载北斗定位装置包括北斗定位天线及北斗定位芯片，所述北斗定位天线通过北斗定位天线接口与北斗定位芯片连接，所述北斗定位芯片连接车载处理器，通过北斗定位天线接收北斗卫星4的信号，当北斗定位天线能够同时接收到3颗及以上北斗卫星4的信号时，北斗定位天线接收到的数据信号经北斗定位芯片处理，得到北斗定位数据；北斗定位数据经车载处理器处理后由车载通信模块发送给服务控制平台3。
其中，车载传感设备包含多种传感装置，包括前置摄像头、后置摄像头、雷达、速度传感器、车况传感器；所述前置摄像头及后置摄像头用于采集车辆行驶中周围环境的图像信息，包括车道线、交通标志、车辆、行人的图像信息；所述雷达采集本车与前车之间的距离；所述速度传感器采集本车的实时速度；车况传感器可以采集本车的转向、油门、刹车信息；所述车载传感设备还包括车载存储器，所述车载存储器用于存储本车的车辆长度、宽度、高度、离地间隙、前后轮距、轮胎位置信息、车辆刹车距离对照表；通过对以上信息的采集，保证车载处理器能够做出快速正确的处理，也使得其控制指令的输出更为准确。
其中，路侧协同处理设备2设置在道路旁或道路交通枢纽处，例如所述路侧协同处理设备2可以设置在路口、高速收费站、停车场收费站处、公交站台中，所述路侧协同处理设备2包括全景摄像机、路侧处理器、路侧通信模块；全景摄像机用于路侧道路场景图像的获取，并传送至路侧处理器，路侧处理器用于实现俯视视角下的目标检测及多视角目标检测与识别结果融合，生成道路状况信息；所述路侧通信模块用于与车载通信模块之间完成车-路通信功能，接收车载协同处理设备1发送的车辆行驶环境信息、车况数据信息并转发至服务控制平台3，将生成的道路状况信息发送至服务控制平台3；路侧处理器包括视频解码器、数据存储器、目标检测识别单元、分析处理单元；所述视频解码器连接至全景摄像机；所述数据存储器连接至所述视频解码器，并与所述图像融合单元、所述目标检测识别单元相互连接；所述图像融合单元与所述目标检测识别单元之间相互连接；所述路侧处理器接收全景摄像机拍摄的路侧场景图像，由视频解码器完成视频解码、视图转换，由目标检测识别单元完成目标检测、目标识别，由所述分析处理单元完成场景流估计处理及车辆定位分析处理，并生成相应的道路状况信息及图像定位数据；
所述路侧协同处理设备2为车路协同系统的通信基站，由该通信基站构建实时移动网络，该通信基站通信范围内的车辆通过车载通信装置加入该实时移动网络，从而组成网状通信拓扑结构，实现网络内的数据共享；网络内的任一车辆均能实时接收到网内其他车辆的信息；再由车载处理器对周围车辆的信息进行处理和分析，结合自身车辆行驶状态的变化，进行报警提示判断，在经过判断需要报警时启动报警。所述行驶状态信息包括实时速度值、动态刹车距离值和车身坐标，实时速度值由速度传感器实时提供，车身坐标由车载北斗定位装置实时提供。同时，所述路侧协同处理设备2作为通信基站，其基站地址作为路侧定位数据由所述路侧通信模块发送至所述服务控制平台3。
其中，所述服务控制平台3设置于车路协同处理中心内，包括平台通信模块、协同控制处理器，平台通信模块接收所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息以及所述道路状况信息，由所述协同控制处理器对上述接收到的信息作综合分析并进行协同处理，将处理结果反馈发送至路侧协同处理设备2，由路侧协同处理设备2转发至其通信范围内的所有车辆中的车载系统处理设备1；同时，所述平台通信模块接收北斗定位数据、图像定位数据、路侧定位数据，由所述协同控制处理器进行综合分析处理，从而精确定位车辆，并将精确定位数据反馈发送至所述车载协同处理设备1。
参见图2，本发明公开了一种基于北斗高精定位的车路协同方法，包括：
步骤1，在车辆中设置车载协同处理设备；在道路旁或道路交通枢纽处设置路侧协同处理设备；在车路协同处理中心处设置服务控制平台；
步骤2，车辆中的车载协同处理设备采集车辆行驶环境信息、车况数据信息、北斗定位数据，并通过车载协同处理设备中的车载通信模块将采集的所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息、所述北斗定位数据发送至所述路侧协同处理设备或所述服务控制平台；
步骤3，所述路侧协同处理设备中的路侧通信模块接收车载协同处理设备发送的所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息、所述北斗定位数据；所述路侧协同处理设备采集并生成道路状况信息、图像定位数据，通过所述路侧协同处理设备中的路侧通信模块将所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息转发至所述服务控制平台，将采集生成的所述道路状况信息、图像定位数据发送至所述服务控制平台；将所述路侧协同处理设备作为通信基站，将其基站地址作为路侧定位数据发送至所述服务控制平台；
步骤4，所述服务控制平台中的平台通信模块接收所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息、所述道路状况信息，所述服务控制平台的协同控制处理器对上述信息进行综合分析及协同处理，并将处理结果反馈发送至所述路侧协同处理设备，由所述路侧协同处理设备转发至相应车辆中的车载系统处理设备；所述平台通信模块接收北斗定位数据、图像定位数据、路侧定位数据，由所述协同控制处理器进行综合定位分析处理，从而精确定位车辆，生成精确定位数据并反馈发送至所述车载协同处理设备。
其中，所述车载协同处理设备包括车载北斗定位装置，所述车载北斗定位装置实时获取本车定位坐标；所述车载北斗定位装置包括北斗定位天线及北斗定位芯片，通过北斗定位天线接收北斗卫星信号，当北斗定位天线能够同时接收到大于2颗北斗卫星的信号时，北斗定位天线接收到的数据信号经北斗定位芯片处理，得到北斗定位数据；北斗定位数据经车载处理器处理后由车载通信模块发送给服务控制平台。
其中，所述车载传感设备识别并采集车辆行驶环境信息、车况数据信息；车载传感设备将采集到的车辆行驶环境信息、车况数据信息输出至车载处理器，车载通信模块将其接收到的信息传输至车载处理器；所述车载处理器对来自车载传感设备的车辆行驶环境信息、车况数据信息、来自车载通信装置的一种或多种数据信息进行分析处理并输出控制信号至车载控制器，车载控制器根据控制信号实现车辆的车速调整、车距调整、换道、超车、泊车功能；所述车载处理器输出报警提示信号至报警装置，对驾驶员进行警示提醒。
其中，所述路侧协同处理设备构成车路协同系统的通信基站，由该通信基站构建实时移动网络，该通信基站通信范围内的车辆通过车载通信装置加入该实时移动网络，从而组成网状通信拓扑结构，实现网络内的数据信息共享；网络内的任一车辆皆能实时接收到网内其他车辆提供的数据信息；由车载处理器对周围车辆的数据信息进行分析处理，结合自身车辆行驶状态的变化，进行报警提示判断，在经过判断需要报警时启动报警，输出报警提示信号至报警装置；所述行驶状态信息包括实时速度值、动态刹车距离值和精确定位数据。
其中，所述车载协同处理设备、所述路侧协同处理设备、服务控制平台之间通过LTE-V协议或者DSRC协议进行通信。
以上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，并不会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。

Claims (10)

1.一种基于北斗高精定位的车路协同方法，其特征在于，包括：
步骤1，在车辆中设置车载协同处理设备；在道路旁或道路交通枢纽处设置路侧协同处理设备；在车路协同处理中心处设置服务控制平台；
步骤2，车辆中的车载协同处理设备采集车辆行驶环境信息、车况数据信息、北斗定位数据，并通过车载协同处理设备中的车载通信模块将采集的所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息、所述北斗定位数据发送至所述路侧协同处理设备或所述服务控制平台；
步骤3，所述路侧协同处理设备中的路侧通信模块接收车载协同处理设备发送的所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息、所述北斗定位数据；所述路侧协同处理设备采集并生成道路状况信息、图像定位数据，通过所述路侧协同处理设备中的路侧通信模块将所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息转发至所述服务控制平台，将采集生成的所述道路状况信息、图像定位数据发送至所述服务控制平台；将所述路侧协同处理设备作为通信基站，将其基站地址作为路侧定位数据发送至所述服务控制平台；
步骤4，所述服务控制平台中的平台通信模块接收所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息、所述道路状况信息，所述服务控制平台的协同控制处理器对上述信息进行综合分析及协同处理，并将处理结果反馈发送至所述路侧协同处理设备，由所述路侧协同处理设备转发至相应车辆中的车载系统处理设备；所述平台通信模块接收北斗定位数据、图像定位数据、路侧定位数据，由所述协同控制处理器进行综合定位分析处理，从而精确定位车辆，生成精确定位数据并反馈发送至所述车载协同处理设备。
2.根据权利要求1所述的基于北斗高精定位的车路协同方法，其特征在于，
所述车载协同处理设备包括车载北斗定位装置，所述车载北斗定位装置实时获取本车定位坐标；所述车载北斗定位装置包括北斗定位天线及北斗定位芯片，通过北斗定位天线接收北斗卫星信号，当北斗定位天线能够同时接收到大于2颗北斗卫星的信号时，北斗定位天线接收到的数据信号经北斗定位芯片处理，得到北斗定位数据；北斗定位数据经车载处理器处理后由车载通信模块发送给服务控制平台。
3.根据权利要求1所述的基于北斗高精定位的车路协同方法，其特征在于，
车载传感设备识别并采集车辆行驶环境信息、车况数据信息；车载传感设备将采集到的车辆行驶环境信息、车况数据信息输出至车载处理器，车载通信模块将其接收到的信息传输至车载处理器；所述车载处理器对来自车载传感设备的车辆行驶环境信息、车况数据信息、来自车载通信装置的一种或多种数据信息进行分析处理并输出控制信号至车载控制器，车载控制器根据控制信号实现车辆的车速调整、车距调整、换道、超车、泊车功能；所述车载处理器输出报警提示信号至报警装置，对驾驶员进行警示提醒。
4.根据权利要求3所述的基于北斗高精定位的车路协同方法，其特征在于，
所述路侧协同处理设备构成车路协同系统的通信基站，由该通信基站构建实时移动网络，该通信基站通信范围内的车辆通过车载通信装置加入该实时移动网络，从而组成网状通信拓扑结构，实现网络内的数据信息共享；网络内的任一车辆皆能实时接收到网内其他车辆提供的数据信息；由车载处理器对周围车辆的数据信息进行分析处理，结合自身车辆行驶状态的变化，进行报警提示判断，在经过判断需要报警时启动报警，输出报警提示信号至报警装置；所述行驶状态包括实时速度值、动态刹车距离值和精确定位数据。
5.根据权利要求1所述的基于北斗高精定位的车路协同方法，其特征在于，
所述车载协同处理设备、所述路侧协同处理设备、服务控制平台之间通过LTE-V协议或者DSRC协议进行通信。
6.一种基于北斗高精定位的车路协同系统，其特征在于，包括：
车载协同处理设备、路侧协同处理设备、服务控制平台、北斗卫星；
其中，所述车载协同处理设备包括车载北斗定位装置、车载传感设备、车载通信模块、车载处理器、车载控制器、报警装置；车载北斗定位装置、所述车载传感设备、所述车载通信模块、所述车载控制器、所述报警装置与所述车载处理器之间相互连接；所述车载通信模块用于本车与其他车辆、路侧协同处理设备以及服务控制平台之间进行通信；所述车载协同处理设备采集北斗定位数据、车辆行驶环境信息、车况数据信息，并将所述北斗定位数据、所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息发送至所述路侧协同处理设备或所述服务控制平台；
其中，所述路侧协同处理设备设置在道路旁或道路交通枢纽处，所述路侧协同处理设备包括全景摄像机、路侧处理器、路侧通信模块；所述路侧协同处理设备接收车载协同处理设备发送的车辆行驶环境信息、车况数据信息并转发至服务控制平台，生成道路状况信息、图像定位数据并发送至所述服务控制平台；将所述路侧协同处理设备作为通信基站，将其基站地址作为路侧定位数据由所述路侧通信模块发送至所述服务控制平台；
其中，所述服务控制平台设置于车路协同处理中心内，包括平台通信模块、协同控制处理器；平台通信模块接收所述车辆行驶环境信息、所述车况数据信息以及所述道路状况信息，由所述协同控制处理器对上述接收到的信息作综合分析并进行协同处理，将处理结果反馈发送至路侧协同处理设备，由路侧协同处理设备转发至其通信范围内的所有车辆中的车载系统处理设备；所述平台通信模块接收北斗定位数据、图像定位数据、路侧定位数据，由所述协同控制处理器进行综合定位分析处理，从而精确定位车辆，并将生成的精确定位数据反馈发送至所述车载协同处理设备。
7.根据权利要求6所述的基于北斗高精定位的车路协同系统，其特征在于，
所述车载北斗定位装置用于实时获取本车定位坐标；所述车载北斗定位装置包括北斗定位天线及北斗定位芯片，所述北斗定位天线通过北斗定位天线接口与北斗定位芯片连接，所述北斗定位芯片连接车载处理器，通过北斗定位天线接收北斗卫星信号，当北斗定位天线能够同时接收到大于2颗北斗卫星的信号时，北斗定位天线接收到的数据信号经北斗定位芯片处理，得到北斗定位数据；北斗定位数据经车载处理器处理后由车载通信模块发送给服务控制平台。
8.根据权利要求6所述的基于北斗高精定位的车路协同系统，其特征在于，
所述车载传感设备用于识别并采集车辆行驶环境信息、车况数据信息；车载传感设备将采集到的车辆行驶环境信息、车况数据信息输出至车载处理器，车载通信模块将其接收到的信息传输至车载处理器；所述车载处理器对来自车载传感设备的车辆行驶环境信息、车况数据信息、来自车载通信装置的一种或多种数据信息进行分析处理并输出控制信号至车载控制器，车载控制器根据控制信号实现车辆的车速调整、车距调整、换道、超车、泊车功能；所述车载处理器输出报警提示信号至报警装置，对驾驶员进行警示提醒。
9.根据权利要求8所述的基于北斗高精定位的车路协同系统，其特征在于，
车载传感设备包含前置摄像头、后置摄像头、雷达、速度传感器、车况传感器、车载存储器；所述前置摄像头及后置摄像头用于采集车辆行驶中周围环境的图像信息，包括车道线、交通标志、车辆、行人的图像信息；所述雷达采集本车与前车之间的距离；所述速度传感器采集本车的实时速度；车况传感器采集本车的转向、油门、刹车信息；所述车载存储器用于存储本车的车辆长度、宽度、高度、离地间隙、前后轮距、轮胎位置信息、车辆刹车距离对照表。
10.根据权利要求6所述的基于北斗高精定位的车路协同系统，其特征在于，
所述路侧处理器接收全景摄像机拍摄的路侧场景图像，所述路侧处理器包括视频解码器、目标检测识别单元、分析处理单元；由视频解码器完成视频解码、视图转换，由目标检测识别单元完成目标检测、目标识别，由所述分析处理单元完成场景流估计处理及车辆定位分析处理，并生成相应的道路状况信息及图像定位数据。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110322717A (zh) * 2019-06-18 2019-10-11 深圳中集智能科技有限公司 网联车辆车路协同驾驶诱导系统和方法
CN110363735B (zh) * 2019-07-22 2021-08-13 广东工业大学 一种车联网图像数据融合方法及相关装置
CN111123334B (zh) * 2019-07-23 2022-10-28 东南大学 一种极限工况下多车协同定位平台及定位方法
CN110491156A (zh) * 2019-08-27 2019-11-22 无锡物联网创新中心有限公司 一种感知方法、装置及系统
CN110830956A (zh) * 2019-09-29 2020-02-21 浙江合众新能源汽车有限公司 一种基于v2x的车辆外部环境探测系统及方法
CN110879071B (zh) * 2019-12-06 2021-05-25 成都云科新能汽车技术有限公司 基于车路协同的高精度定位系统及定位方法
CN111882863A (zh) * 2020-06-24 2020-11-03 韩中中 一种基于北斗和量子安全5g物联网的交通综合应用平台
CN112866328A (zh) * 2020-11-06 2021-05-28 深圳慧拓无限科技有限公司 一种面向智能网联汽车的车路协同系统及方法
CN113611121A (zh) * 2021-08-17 2021-11-05 嘉善力通信息科技股份有限公司 一种小区内车路信息协同系统及方法
CN115985134B (zh) * 2022-08-29 2024-03-12 郑州轻工业大学 一种基于云计算技术的车联网应用系统及其设备
CN117388898B (zh) * 2023-12-12 2024-03-08 国家海洋局南海调查技术中心(国家海洋局南海浮标中心) 一种融合多源数据分析的北斗定位系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101739840A (zh) * 2009-11-26 2010-06-16 西北工业大学 多gps/ins与交通图像融合定位方法
JP2012215502A (ja) * 2011-04-01 2012-11-08 Nec Corp 位置座標対応テーブル作成システム及び位置座標対応テーブル作成方法
CN104748755A (zh) * 2013-12-25 2015-07-01 财团法人工业技术研究院 移动车辆定位校正方法与装置
CN105206090A (zh) * 2015-10-13 2015-12-30 厦门星辰天羽汽车设计有限公司 一种车辆定位方法
CN105866812A (zh) * 2016-03-24 2016-08-17 广东机电职业技术学院 一种新型车辆组合定位算法
US10001565B2 (en) * 2016-06-02 2018-06-19 Industrial Technology Research Institute Positioning system, onboard positioning device and positioning method thereof

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008249666A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Fujitsu Ten Ltd 車両位置特定装置および車両位置特定方法
JP2010064510A (ja) * 2008-09-08 2010-03-25 Denso Corp 車両用ランプ装置
WO2010080675A2 (en) * 2009-01-06 2010-07-15 Andrew Llc Method and system for selecting optimal satellites for a-gps location of handsets in wireless networks
CN102930738A (zh) * 2012-10-25 2013-02-13 北京交通大学 一种车辆定位及交通流量检测系统与方法
CN103606270A (zh) * 2013-11-27 2014-02-26 重庆邮电大学 一种车路协同通信方法及系统
CN104916154B (zh) * 2015-05-14 2017-06-16 山东大学 一种兼容北斗cors公交精准定位系统及其工作方法
CN105550618B (zh) * 2015-12-09 2018-04-13 公安部交通管理科学研究所 可信可控的车辆电子身份信息采集装置
CN105577788A (zh) * 2015-12-22 2016-05-11 深圳市金溢科技股份有限公司 开放性精确位置信息服务推送方法及服务系统
CN107230375A (zh) * 2016-03-24 2017-10-03 北京握奇智能科技有限公司 一种车辆定位方法及系统
CN108833833B (zh) * 2018-06-20 2021-02-02 长安大学 面向智能网联汽车场景图像数据感知与协同处理系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101739840A (zh) * 2009-11-26 2010-06-16 西北工业大学 多gps/ins与交通图像融合定位方法
JP2012215502A (ja) * 2011-04-01 2012-11-08 Nec Corp 位置座標対応テーブル作成システム及び位置座標対応テーブル作成方法
CN104748755A (zh) * 2013-12-25 2015-07-01 财团法人工业技术研究院 移动车辆定位校正方法与装置
CN105206090A (zh) * 2015-10-13 2015-12-30 厦门星辰天羽汽车设计有限公司 一种车辆定位方法
CN105866812A (zh) * 2016-03-24 2016-08-17 广东机电职业技术学院 一种新型车辆组合定位算法
US10001565B2 (en) * 2016-06-02 2018-06-19 Industrial Technology Research Institute Positioning system, onboard positioning device and positioning method thereof

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于无线传感网的运动车辆定位技术研究;王冬，邱育桥;《物联网技术》;20161231(第3期);正文全文 *
室内定位技术与应用综述;裴凌 等;《导航定位与授时》;20170530;第4卷(第3期);正文全文 *

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