CN110081874B

CN110081874B - 车辆定位方法和系统

Info

Publication number: CN110081874B
Application number: CN201910251843.1A
Authority: CN
Inventors: 聂泳忠
Original assignee: Xirenma Combined Measurement And Control Quanzhou Technology Co ltd
Current assignee: Fatri United Testing and Control Quanzhou Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: CN110081874A; WO2020200051A1

Abstract

本发明实施例公开了一种车辆定位方法和系统。其中，车辆定位方法应用于安装有信号采集装置和处理装置的车辆，该方法具体包括：利用信号采集装置采集车辆经过的多个磁性元件对应的信号；其中，多个磁性元件位于车辆所行驶的道路上；利用处理装置根据信号采集装置采集到的信号以及预设的变化规则，确定磁性元件的磁极变化次数，并基于磁极变化次数和磁性元件对应的距离参数，得到车辆在道路上的位置信息。根据本发明实施例提供的车辆定位方法和系统，能够避免由于天气、位置等因素对定位造成的干扰，能够得到更加精准的车辆位置信息。

Description

车辆定位方法和系统

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种车辆定位方法和系统。

背景技术

精准的车辆定位对于实现道路运行状态监控以及交通疏导管制具有重要作用。

目前对于车辆的定位采用全球定位系统(Global Positioning System，GPS)，但是GPS定位方法受天气和待定位物体位置的影响较大。当遇到天气不佳或者待定位物体处于高架桥下面的时候，都会导致定位结果不准确。

因此，目前存在无法对车辆进行更加精准定位的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种车辆定位方法和系统，能够得到更加精准的车辆定位信息。

本发明实施例的一方面，提供一种车辆定位方法，该方法应用于安装有信号采集装置和处理装置的车辆。该方法具体包括：

利用信号采集装置采集车辆经过的多个磁性元件对应的信号；其中，多个磁性元件位于车辆所行驶的道路上；

利用处理装置根据信号采集装置采集到的信号以及预设的变化规则，确定磁性元件的磁极变化次数，并基于磁极变化次数和磁性元件对应的距离参数，得到车辆在道路上的位置信息；

其中，变化规则为磁性元件的磁极由第一方向变为第二方向。

本发明实施例的另一方面，提供一种车辆定位系统，该系统包括：

信号采集装置，用于采集车辆经过的多个磁性元件对应的信号；

处理装置，基于来自信号采集装置的信号以及预设的变化规则，确定磁性元件的磁极变化次数，并基于磁极变化次数和磁性元件对应的距离参数，得到车辆在道路上的位置信息；

本发明实施例提供的车辆定位方法和系统，通过车辆上安装的信号采集装置采集路面上铺设的磁性元件发出的信号，基于磁极变化次数和磁性元件对应的距离参数，得到车辆在道路上的位置信息，可以避免由于天气、位置等因素对定位造成的干扰，能够得到更加精准的车辆位置信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1示出本发明一实施例的车辆定位方法的流程图；

图2示出本发明一实施例的磁性元件排布示意图；

图3示出本发明一实施例的车辆定位系统的示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

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。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下通过具体的实例，描述本发明实施例的可选的具体处理过程。需要说明的是，本发明的方案并不依赖于具体的算法，在实际应用中，可选用任何已知或未知的硬件、软件、算法、程序或其任意组合等来实现本发明的方案，只要是采用了本发明方案的实质思想，均落入本发明的保护范围。

为了更好的理解本发明，下面结合图1和图2对本发明一实施例的车辆定位方法进行详细说明，本发明实施例的车辆定位方法应用于安装有信号采集装置和处理装置。

图1是示出本发明一实施例的车辆定位方法的流程图。如图1所示，本发明实施例中的车辆定位方法包括以下步骤：

S110，利用信号采集装置采集车辆经过的多个磁性元件对应的信号。

S120，利用处理装置根据信号采集装置采集到的信号以及预设的变化规则，确定磁性元件的磁极变化次数，并基于磁极变化次数和磁性元件对应的距离参数，得到车辆在道路上的位置信息。

通过信号采集装置采集路面上铺设的磁性元件发出的信号，基于磁极变化次数和磁性元件对应的距离参数，得到车辆在道路上的位置信息，可以避免由于天气、位置等因素对定位造成的干扰，能够得到更加精准的车辆位置信息。

在本发明的一个实施例中，磁性元件可以是由永磁体材料做成，基于装置的实施工艺不同，可以将永磁体材料做成条状或薄膜。

在本发明实施例中，永磁体具有能够长期保持磁性的特点。因此，由永磁体材料制成的磁性元件就能够保证磁性元件发出较强的信号，减少处理装置在确定磁性元件的磁极变化次数时的误差，便于得到精准的车辆位置信息。

在本发明实施例中，可以在道路上铺设多个磁性元件。例如，在道路延伸的方向依次连接布置多个条状磁性元件，并且，依次连接布置的多个条状磁性元件可以看作为磁栅。同时，相邻的条状磁性元件的相邻磁极的极性相反，如图2所示。此外，也可以是在道路延伸的方向依次连接布置多个薄膜磁性元件，相邻的薄膜磁性元件的相邻磁极也应保持极性相反。

在本发明的一些实施例中，也可以将磁性元件等间隔布置，等间隔布置的磁性元件相邻磁极的极性相反。应当理解的是，等间隔布置相邻极性相反的磁性元件时，可以将磁性元件固定在道路上，以防止磁性元件由于极性相反导致的互相吸引而连接在一起。

在一些实施例中，磁性元件可以布置于道路的两侧，当磁性元件为薄膜时，也可以铺设于道路的中间。应当理解的是，磁性元件的铺设位置应是能够使车辆上的信号采集装置采集到的信号强度较大的位置。

在一些实施例中，信号采集装置可以是磁头传感器，并且可以将信号采集装置设置于车头处。应当理解的是，为了使信号采集装置能够更好的接收到信号，可以将信号采集装置设置于车头处靠近磁性元件的位置。例如，当磁性元件铺设于道路右侧时，优先将信号采集装置设置于车头的右侧，以使信号采集装置接收到的信号强度较强。再如，如果磁性元件以磁性薄膜的形式铺设于道路中央时，可以将信号采集装置设置于车头的中间处。

在本发明的一个实施例中，车辆在道路上行驶时，安装于车辆的信号采集装置通过非接触的方式采集到车辆所经过的磁性元件发出的信号，并且信号采集装置会将采集到的信号发送给处理装置。

处理装置会根据来自信号采集装置的信号，确定车辆在行驶过程中采集到的信号按照预设变化规则的磁极变化次数。其中，预设变化规则可以是信号由第一方向到第二方向的变化。处理装置基于磁极变化次数和磁性元件对应的距离参数，得到车辆在道路上的位置信息。

在本发明实施例中，继续参见图2，可以将磁性元件的南极(S)作为第一方向，将磁性元件的北极(N)作为第二方向。应当理解的是，也可以将磁性元件的N极作为第一方向，将磁性元件S极作为第二方向。

在一些实施例中，处理装置还可以将车辆经过的多个磁性元件对应的信号转换为电信号，并将电信号作为信号采集器采集到的信号。

在本发明实施例中，处理装置基于磁电转换原理，将磁性元件的S极转换的电信号作为正信号，并可以将该正信号作为第一方向。同样，可以将磁性元件的N极转换的电信号作为负信号，并可以将该负信号作为第二方向。应当理解的是，在一些实施例中，也可以将磁性元件的N极对应电信号的正信号，并可以将该正信号作为第一方向，将磁性元件的S极对应电信号的负信号，并可以将该负信号作为第二方向。在本发明实施例中，将磁性信号转换为电信号，可以使处理装置更加精准的确定磁极变化次数，得到更加精准的车辆位置信息。

也就是说，处理装置接收到一次磁极变化，就表示车辆的行驶路程为一个磁性元件的长度。因此，将磁极变化次数和磁性元件的长度的乘积作为车辆在所行使的道路上的位置信息。

在一些实施例中，车辆的位置信息可以是车辆相对于校准点的位置距离，校准点可以是道路的起始点，也可以是基于定位要求自行设定的位置校准点。

在本发明的一个实施例中，当磁性单元等间隔铺设于道路上时，磁性元件对应的距离参数就为一个磁性元件的长度和磁性单元的间隔之和。因此，将磁极变化次数和上述磁性元件对应的距离参数的乘积作为车辆在所行使的道路上的位置信息。

在本发明的另一实施例中，处理装置可以安装于车内，也可设置在远程。安装于车内的处理装置通过本地有线方式或蓝牙等无线方式接收信号采集装置发出的磁信号；远程设置的处理装置可以通过GPS等远程无线方式接收信号采集装置发出的磁信号。

在本发明的又一实施例中，还可以将车辆位置信息发送至数据中心，数据中心基于汇总得到的所有车辆的位置信息，进行道路车辆管理以及道路车况的信息发布。同时还可以实现道路运行状态监控和道路交通疏导管制等。

在本发明实施例中，基于磁信号的变化次数和磁性元件的距离参数的乘积确定车辆的位置信息，可以有效避免由于天气或者车辆所处的位置偏僻导致的GPS定位不精确，并且无需建设大量的基站，具有定位精度高，实施方便，成本低廉的特点。

下面通过图3详细介绍根据本发明实施例的车辆定位系统，车辆定位系统与车辆定位方法相对应。

图3示出了根据本发明一实施例的车辆定位系统的示意图。

如图3所示，车辆定位系统包括：

磁性元件310，被配置为发出信号。

信号采集装置320，被配置为采集车辆经过的多个磁性元件310对应的信号；其中，多个磁性元件310位于车辆所行驶的道路上。

处理装置330，根据信号采集装置320采集到的信号以及预设的变化规则，确定磁性元件310的磁极变化次数，并基于磁极变化次数和磁性元件对应的距离参数，得到车辆在道路上的位置信息；

其中，变化规则为磁性元件310的磁极由第一方向变为第二方向。

在本发明的另一实施例中，道路上铺设有磁性元件。多个磁性元件310沿道路的延伸方向依次连接布置，相邻的磁性元件310的相邻磁极的磁极方向不同。

在本发明的一些实施例中，也可以将磁性元件310等间隔布置，等间隔布置的磁性元件310相邻磁极的极性相反。应当理解的是等间隔布置相邻极性相反的磁性元件310时，可以将磁性元件310固定在道路上，以防止磁性元件310由于极性相反导致的互相吸引而连接在一起。

磁性元件310可以是由永磁体材料做成，基于装置的实施工艺不同，可以将永磁体材料做成条状或薄膜。信号采集装置320可以是磁头传感器，并且可以将信号采集装置320设置于车头处。应当理解的是，为了使信号采集装置320能够更好的接收到磁信号，可以将信号采集装置320设置于车头处靠近磁性元件310的位置。

磁性元件可以布置于道路的两侧，当磁性元件310为薄膜时，也可以铺设于道路的中间。应当理解的是，磁性元件310的铺设位置应是能够使车辆上的信号采集装置320采集到的磁信号强度较大的位置。

在本发明的又一实施例中，信号采集装置320被配置于车辆的车头，以使信号采集装置320通过非接触方式采集接收车辆所行驶的道路上铺设的磁性元件310发出的磁信号。

在本发明的一个实施例中，处理装置330具体被配置在车内或被配置在远程，配置于车内的车内处理装置330可以通过本地有线方式或蓝牙等无线方式接收信号采集装置320发出的磁信号。被配置在远程的处理装置330可以通过GPS等远程无线方式接收信号采集装置320发出的磁信号。

在本发明的另一实施例中，信号采集装置320还被配置为：

采集车辆经过的多个磁性元件发出的磁信号，并将磁信号转换为电信号，作为信号采集装置320采集到的信号；其中，若电信号发生由第一极性变为第二极性，则确定磁性元件的磁极由第一方向变为第二方向。

在本发明实施例中，处理装置330基于磁电转换原理，将磁性元件310的S极转换的电信号作为正信号，并可以将该正信号作为第一方向。同样，可以将磁性元件310的N极转换的电信号作为负信号，并可以将该负信号作为第二方向。应当理解的是，在一些实施例中，也可以将磁性元件310的N极对应电信号的正信号，并可以将该正信号作为第一方向，将磁性元件310的S极对应电信号的负信号，并可以将该负信号作为第二方向。

通过上述实施例所述的车辆定位系统，信号采集装置采集磁性元件发出的磁信号，处理装置利用磁信号按照预设变化规则的变化次数与磁性元件的长度的乘积，作为车辆的位置信息，可以有效避免由于天气、位置等因素对定位造成的干扰，能够得到更加精准的车辆位置信息。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而设备体系结构并不脱离本发明的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

Claims

1.一种车辆定位方法，其特征在于，应用于安装有信号采集装置和处理装置的车辆，所述方法包括：

利用所述信号采集装置采集所述车辆经过的多个磁性元件对应的信号；其中，所述多个磁性元件位于所述车辆所行驶的道路的两侧或中间上；

利用所述处理装置根据所述信号采集装置采集到的信号以及预设的变化规则，确定所述磁性元件的磁极变化次数，并基于所述磁极变化次数和所述磁性元件对应的距离参数，得到所述车辆在所述道路上的位置信息；

其中，所述变化规则为所述磁性元件的磁极由第一方向变为第二方向。

2.根据权利要求1所述的车辆定位方法，其特征在于，所述利用所述信号采集装置采集所述车辆经过的多个磁性元件对应的信号，包括：

利用所述信号采集装置采集所述车辆经过的多个磁性元件对应的信号，并将所述磁信号转换为电信号，作为所述信号采集装置采集到的信号。

3.根据权利要求2所述的车辆定位方法，其特征在于，

若所述电信号发生由第一极性变为第二极性，则确定所述磁性元件的磁极由第一方向变为第二方向。

4.根据权利要求1所述的车辆定位方法，其特征在于，所述多个磁性元件沿道路的延伸方向依次连接布置，相邻的磁性元件的相邻磁极的磁极方向不同。

5.根据权利要求4所述的车辆定位方法，其特征在于，所述磁性元件对应的距离参数为所述磁性元件的长度；

其中，所述基于所述磁极变化次数和所述磁性元件对应的距离参数，得到所述车辆在所述道路上的位置信息包括：

将所述变化次数和所述磁性元件的长度的乘积作为所述车辆在所述道路上的位置信息。

6.一种车辆定位系统，其特征在于，包括：

信号采集装置，用于采集所述车辆经过的多个磁性元件对应的信号；其中，所述多个磁性元件位于所述车辆所行驶的道路的两侧或中间上；

处理装置，基于来自所述信号采集装置的信号以及预设的变化规则，确定所述磁性元件的磁极变化次数，并基于所述磁极变化次数和所述磁性元件对应的距离参数，得到所述车辆在所述道路上的位置信息；

7.根据权利要求6所述的车辆定位系统，其特征在于，所述信号采集装置具体还被配置于，采集所述车辆经过的多个磁性元件发出的磁信号，并将所述磁信号转换为电信号，作为所述信号采集装置采集到的信号；

其中，

8.根据权利要求6所述的车辆定位系统，其特征在于，

所述多个磁性元件沿道路的延伸方向依次连接布置，相邻的磁性元件的相邻磁极的磁极方向不同；

所述信号采集装置设置于车头，以使所述信号采集装置通过非接触方式采集所述车辆经过的磁性元件发出的磁信号。

9.根据权利要求6所述的车辆定位系统，其特征在于，所述处理装置为车载处理装置或远程处理装置。

10.根据权利要求6所述的车辆定位系统，其特征在于，所述磁性元件由永磁体材料制成。