CN112284404A - 车辆定位方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

车辆定位方法、装置、设备及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车辆定位方法、装置、设备及可读存储介质。该方法包括:接收若干广播信息,所述广播信息包括车辆位置、信息发送时刻以及定位精度标识;从所述若干广播信息中选取四个目标广播信息;基于所述四个目标广播信息进行车辆定位。通过本发明,基于获取的广播信息中包括的车辆位置、信息发送时刻以及定位精度标识等信息,实现了车辆定位,提高了车辆定位的精度和准确性。

Description

车辆定位方法、装置、设备及可读存储介质
技术领域
本发明涉及车联网技术领域,尤其涉及一种车辆定位方法、装置、设备 及可读存储介质。
背景技术
传统GNSS定位的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间 的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。GNSS卫星导 航定位精度受终端所处环境的影响较大。如果车辆处于高架、城市高楼等遮 挡严重环境下时,能接收到的卫星信号太弱,卫星定位的精度将降低,或者 车辆进入地下车库、隧道等完全无卫星信号等环境下时,则系统完全无法进 行定位计算而无法完成定位。
为了解决这一问题,公开号为CN109459769A的中国专利提出了一种不完 全依赖导航卫星信号的自主定位方法与系统。通过这种方法,在不能获取导 航卫星定位时,基于最近获取的导航卫星定位信息,和传感器数据利用算法 推算出当前的位置信息。但是,这种利用传感器数据推算车辆位置的方法, 随着时间增长,位置信息的累计误差就会比较明显,输出的定位信息精度会 随着时间逐步发散,导致定位结果不可用,故只能在设定期限内实现车辆定 位。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种车辆定位方法、装置、设备及可读存储 介质,旨在解决现有技术中依靠传感器数据推算车辆位置的方法,随着时间 增长,输出的定位信息精度会随着时间逐步发散,导致定位结果不可用的技 术问题。
第一方面,本发明提供一种车辆定位方法,所述车辆定位方法包括:
接收若干广播信息,所述广播信息包括车辆位置、信息发送时刻以及定 位精度标识;
从所述若干广播信息中选取四个目标广播信息;
基于所述四个目标广播信息进行车辆定位。
第二方面,本发明还提供一种车辆定位装置,所述车辆定位装置包括:
接收模块,用于接收若干广播信息,所述广播信息包括车辆位置、信息 发送时刻以及定位精度标识;
选取模块,用于从所述若干广播信息中选取四个目标广播信息;
定位模块,用于基于所述四个目标广播信息进行车辆定位。
第三方面,本发明还提供一种车辆定位设备,所述车辆定位设备包括处 理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的车辆定位 程序,其中所述车辆定位程序被所述处理器执行时,实现如上所述的车辆定 位方法的步骤。
第四方面,本发明还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储 有车辆定位程序,其中所述车辆定位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。
本发明中,接收若干广播信息,所述广播信息包括车辆位置、信息发送 时刻以及定位精度标识;从所述若干广播信息中选取四个目标广播信息;基 于所述四个目标广播信息进行车辆定位。通过本发明,基于获取的广播信息 中包括的车辆位置、信息发送时刻以及定位精度标识等信息,实现了车辆定 位,提高了车辆定位的精度和准确性。
附图说明
图1为本发明实施例方案中涉及的车辆定位设备的硬件结构示意图;
图2为本发明车辆定位方法一实施例的流程示意图;
图3为本发明车辆定位装置一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步 说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限 定本发明。
第一方面,本发明实施例提供一种车辆定位设备。
参照图1,图1为本发明实施例方案中涉及的车辆定位设备的硬件结构示 意图。本发明实施例中,车辆定位设备可以包括处理器1001(例如中央处理 器Central ProcessingUnit,CPU),通信总线1002,用户接口1003,网络接 口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接 通信;用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘 (Keyboard);网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真WIreless-FIdelity,WI-FI接口);存储器1005可以是高速随机存取 存储器(random access memory,RAM),也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器,存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器 1001的存储装置。本领域技术人员可以理解,图1中示出的硬件结构并不构 成对本发明的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件, 或者不同的部件布置。
继续参照图1,图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包 括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及车辆定位程序。其中,处理 器1001可以调用存储器1005中存储的车辆定位程序,并执行本发明实施例 提供的车辆定位方法。
第二方面,本发明实施例提供了一种车辆定位方法。
参照图2,图2为本发明车辆定位方法一实施例的流程示意图。如图2所 示,车辆定位方法包括:
步骤S10,接收若干广播信息,所述广播信息包括车辆位置、信息发送时 刻以及定位精度标识;
本实施例中,车辆在行驶过程中,对外发送广播信息,广播信息至少包 括:该广播信息的发送时刻、车辆位置、该车辆位置的定位精度标识。当然, 还可以包括其他信息,例如车辆临时ID。其中,车辆位置可以是车辆在大地 坐标系下的坐标,也可以是车辆在空间直角坐标系下的坐标。定位精度标识 用于标识车辆位置的定位精度,例如,标识0表示车辆位置的定位精度不存 在,即表示车辆位置不可用或无效;标识1表示车辆位置的定位精度在10米 以内;标识2表示车辆位置的定位精度达到米级;标识3表示车辆位置的定 位精度达到分米级;标识4表示车辆位置的定位精度达到厘米级。
车辆在行驶过程中,除了对外发送广播信息外,还在无法基于GNSS进 行定位时,通过LTE-V2X直连通信方式,接收其他车辆广播的广播信息,以 供基于接收到的广播信息,进行车辆定位。
以车辆A为例,当车辆A在行驶过程中无法接收到卫星信号,或接收到 的卫星信号的强度小于预设值时,通过LTE-V2X直连通信方式,接收其他车 辆广播的若干广播信息。例如,车辆A收到广播信息1、广播信息2、广播信 息3、广播信息4、广播信息5、广播信息6以及广播信息7。
步骤S20,从所述若干广播信息中选取四个目标广播信息;
本实施例中,若干广播信息至少要有四个,且为了提高定位精度,需要 按照预设规则从若干广播信息中选取四个目标广播信息,用于车辆定位。
一实施例中,步骤S20包括:
步骤S201,基于各个广播信息的定位精度标识,从若干广播信息中选取 位置精度满足预设定位精度需求的M个第一广播信息;
本实施例中,不同的实际需求对应不同的定位精度需求,若当前的定位 精度需求为定位精度要达到米级,则从若干广播信息中选取位置精度达到米 级或比米级精度更高的M个第一广播信息。其中,由于广播信息包括的定位 精度标识用于标识车辆位置的定位精度,若标识2表示车辆位置的定位精度 达到米级;标识3表示车辆位置的定位精度达到分米级;标识4表示车辆位 置的定位精度达到厘米级,则从若干广播信息中选取定位精度标识为标识2、 标识3以及标识4的广播信息。其中,M大于或等于4。通过选取位置精度满 足预设定位精度需求的M个第一广播信息,保证了最终得到的定位结果的精 度。
步骤S202,从M个第一广播信息中选取四个第一广播信息,作为四个目 标广播信息。
本实施例中,可以是随机从M个第一广播信息中选取四个第一广播信息, 作为四个目标广播信息。当然,当M等于4时,则直接以四个第一广播信息 作为四个目标广播信息。
另一实施例中,步骤S202包括:
若M大于四,则根据接收到每个第一广播信息的时刻,以及每个第一广 播信息对应的信息发送时刻,得到每个第一广播信息对应的收发时间差;按 照收发时间差从小到大的顺序,对M个第一广播信息进行排序;选取排序在 前四位的第一广播信息,作为四个目标广播信息。
本实施例中,当M大于四,例如M等于6,6个第一广播信息分别为: 广播信息1~广播信息6。将收到广播信息1~广播信息6的时刻分别记为t1至 t6,由于广播信息包括信息发送时刻,则可根据t1至t6以及广播信息1~广播 信息6对应的信息发送时刻,得到广播信息1~广播信息6对应的收发时间差。 容易理解的时,收发时间差越短,说明收、发广播信息的两车辆之间的距离 越短。对一车辆而言,利用与其距离较短的其他车辆的位置,最终得到的定 位结果会更准确,因此,按照收发时间差从小到大的顺序,对广播信息1~广 播信息6进行排序,选取排序在前四位的广播信息,作为四个目标广播信息。 例如广播信息3对应的收发时间差最小,广播信息2对应的收发时间差第二 小,广播信息4对应的收发时间差第三小,广播信息6对应的收发时间差第 四小......则最终选取广播信息3、广播信息2、广播信息4以及广播信息6作 为四个目标广播信息。
步骤S30,基于所述四个目标广播信息进行车辆定位。
本实施例中,得到四个目标广播信息后,便可基于四个目标广播信息以 及距离计算公式,求解得到当前车辆的位置,即完成车辆定位。
进一步地,一实施例中,车辆位置为车辆在空间直角坐标系下的坐标, 所述基于所述四个目标广播信息进行车辆定位的步骤包括:
基于每个目标广播信息对应的收发时间差,得到每个目标广播信息对应 的距离;将每个目标广播信息对应的距离以及车辆位置,分别代入距离求解 公式,得到四个方程;基于所述四个方程,求解得到位置坐标;
所述距离求解公式为:
(X-Xn)2+(Y-Yn)2+(Z-Zn)2=(Dn+C*T)2,其中,(X,Y,Z)为位置坐标, (Xn,Yn,Zn)为目标广播信息对应的车辆位置,Dn为目标广播信息对应的距离, C为光速,T为通信时延。
本实施例中,车辆位置为车辆在空间直角坐标系下的坐标。当然,若车 辆位置为车辆在大地坐标系下的坐标,则根据大地坐标系与空间直角坐标系 的转换公式,将其转换成车辆在空间直角坐标系下的坐标。
以每个目标广播信息对应的收发时间差乘以光速,即可得到每个目标广 播信息对应的距离。例如,4个目标广播信息分别为广播信息1、2、3、4。 广播信息1对应的距离为D1,广播信息2对应的距离为D2,广播信息3对应 的距离为D3,广播信息4对应的距离为D4。其中,广播信息1对应的车辆位 置为(X1,Y1,Z1),广播信息2对应的车辆位置为(X2,Y2,Z2),广播信息3对应 的车辆位置为(X3,Y3,Z3),广播信息4对应的车辆位置为(X4,Y4,Z4)。
将每个目标广播信息对应的距离以及车辆位置,分别代入距离求解公式, 得到四个方程分别为:
方程1:(X-X1)2+(Y-Y1)2+(Z-Z1)2=(D1+C*T)2
方程2:(X-X2)2+(Y-Y2)2+(Z-Z2)2=(D2+C*T)2
方程3:(X-X3)2+(Y-Y3)2+(Z-Z3)2=(D3+C*T)2
方程4:(X-X4)2+(Y-Y4)2+(Z-Z4)2=(D4+C*T)2
联立上述方程1至4,得到方程组,然后对方程组进行求解,即可得到位 置坐标(X,Y,Z),以及通信时延T。
本实施例中,计算得到的位置坐标即使用本实施例方法进行定位的车辆 的位置坐标,考虑到车与车之间的通信存在时延,在计算位置坐标时,将通 信时延这一因素引入,使得最终计算得到的位置坐标更加准确。
本实施例中,接收若干广播信息,所述广播信息包括车辆位置、信息发 送时刻以及定位精度标识;从所述若干广播信息中选取四个目标广播信息; 基于所述四个目标广播信息进行车辆定位。通过本实施例,基于获取的广播 信息中包括的车辆位置、信息发送时刻以及定位精度标识等信息,实现了车 辆定位,提高了车辆定位的精度和准确性。
第三方面,本发明实施例还提供一种车辆定位装置。
参照图3,图3为车辆定位装置一实施例的功能模块示意图。如图3所示, 车辆定位装置包括:
接收模块10,用于接收若干广播信息,所述广播信息包括车辆位置、信 息发送时刻以及定位精度标识;
选取模块20,用于从所述若干广播信息中选取四个目标广播信息;
定位模块30,用于基于所述四个目标广播信息进行车辆定位。
进一步地,一实施例中,选取模块20,具体用于:
基于各个广播信息的定位精度标识,从若干广播信息中选取位置精度满 足预设定位精度需求的M个第一广播信息;
从M个第一广播信息中选取四个第一广播信息,作为四个目标广播信息。
进一步地,一实施例中,选取模块20,具体用于:
若M大于四,则根据接收到每个第一广播信息的时刻,以及每个第一广 播信息对应的信息发送时刻,得到每个第一广播信息对应的收发时间差;
按照收发时间差从小到大的顺序,对M个第一广播信息进行排序;
选取排序在前四位的第一广播信息,作为四个目标广播信息。
进一步地,一实施例中,选取模块20,具体用于:
若M等于四,则以所述四个第一广播信息作为四个目标广播信息。
进一步地,一实施例中,定位模块30,具体用于:
基于每个目标广播信息对应的收发时间差,得到每个目标广播信息对应 的距离;
将每个目标广播信息对应的距离以及车辆位置,分别代入距离求解公式, 得到四个方程;
基于所述四个方程,求解得到位置坐标;
所述距离求解公式为:
(X-Xn)2+(Y-Yn)2+(Z-Zn)2=(Dn+C*T)2,其中,(X,Y,Z)为位置坐标, (Xn,Yn,Zn)为目标广播信息对应的车辆位置,Dn为目标广播信息对应的距离, C为光速,T为通信时延。
其中,上述车辆定位装置中各个模块的功能实现与上述车辆定位方法实 施例中各步骤相对应,其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
第四方面,本发明实施例还提供一种可读存储介质。
本发明可读存储介质上存储有车辆定位程序,其中所述车辆定位程序被 处理器执行时,实现如上述的车辆定位方法的步骤。
其中,车辆定位程序被执行时所实现的方法可参照本发明车辆定位方法 的各个实施例,此处不再赘述。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者系 统不仅包括那些要素,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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下, 由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物 品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述 实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通 过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的 技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体 现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、 磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例 所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是 利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间 接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车辆定位方法,其特征在于,所述车辆定位方法包括:
接收若干广播信息,所述广播信息包括车辆位置、信息发送时刻以及定位精度标识;
从所述若干广播信息中选取四个目标广播信息;
基于所述四个目标广播信息进行车辆定位。
2.如权利要求1所述的车辆定位方法,其特征在于,所述从所述若干广播信息中选取四个目标广播信息的步骤包括:
基于各个广播信息的定位精度标识,从若干广播信息中选取位置精度满足预设定位精度需求的M个第一广播信息;
从M个第一广播信息中选取四个第一广播信息,作为四个目标广播信息。
3.如权利要求2所述的车辆定位方法,其特征在于,所述从M个第一广播信息中选取四个第一广播信息,作为四个目标广播信息的步骤包括:
若M大于四,则根据接收到每个第一广播信息的时刻,以及每个第一广播信息对应的信息发送时刻,得到每个第一广播信息对应的收发时间差;
按照收发时间差从小到大的顺序,对M个第一广播信息进行排序;
选取排序在前四位的第一广播信息,作为四个目标广播信息。
4.如权利要求2所述的车辆定位方法,其特征在于,所述从M个第一广播信息中选取四个第一广播信息,作为四个目标广播信息的步骤还包括:
若M等于四,则以所述四个第一广播信息作为四个目标广播信息。
5.如权利要求2所述的车辆定位方法,其特征在于,所述车辆位置为车辆在空间直角坐标系下的坐标,所述基于所述四个目标广播信息进行车辆定位的步骤包括:
基于每个目标广播信息对应的收发时间差,得到每个目标广播信息对应的距离;
将每个目标广播信息对应的距离以及车辆位置,分别代入距离求解公式,得到四个方程;
基于所述四个方程,求解得到位置坐标;
所述距离求解公式为:
(X-Xn)2+(Y-Yn)2+(Z-Zn)2=(Dn+C*T)2,其中,(X,Y,Z)为位置坐标,(Xn,Yn,Zn)为目标广播信息对应的车辆位置,Dn为目标广播信息对应的距离,C为光速,T为通信时延。
6.一种车辆定位装置,其特征在于,所述车辆定位装置包括:
接收模块,用于接收若干广播信息,所述广播信息包括车辆位置、信息发送时刻以及定位精度标识;
选取模块,用于从所述若干广播信息中选取四个目标广播信息;
定位模块,用于基于所述四个目标广播信息进行车辆定位。
7.如权利要求6所述的车辆定位装置,其特征在于,所述选取模块,具体用于:
基于各个广播信息的定位精度标识,从若干广播信息中选取位置精度满足预设定位精度需求的M个第一广播信息;
从M个第一广播信息中选取四个第一广播信息,作为四个目标广播信息。
8.如权利要求7所述的车辆定位装置,其特征在于,所述选取模块,具体用于:
若M大于四,则根据接收到每个第一广播信息的时刻,以及每个第一广播信息对应的信息发送时刻,得到每个第一广播信息对应的收发时间差;
按照收发时间差从小到大的顺序,对M个第一广播信息进行排序;
选取排序在前四位的第一广播信息,作为四个目标广播信息。
9.一种车辆定位设备,其特征在于,所述车辆定位设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的车辆定位程序,其中所述车辆定位程序被所述处理器执行时,实现如权利要求1至5中任一项所述的车辆定位方法的步骤。
10.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储有车辆定位程序,其中所述车辆定位程序被处理器执行时,实现如权利要求1至5中任一项所述的车辆定位方法的步骤。
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