CN112866918A - 车辆定位系统、车辆定位方法及车载单元 - Google Patents

车辆定位系统、车辆定位方法及车载单元 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种车辆定位系统、车辆定位方法及车载单元。该系统包括：路侧单元用于广播包含标识的广播信息；车载单元用于接收广播信息，并发送从所述广播信息中提取的路侧单元的标识；服务器用于接收所述标识，根据标识查找出对应于标识的位置信息，将位置信息发送给车载单元；车载单元还用于将位置信息与卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息。本申请的车辆定位系统，当车载单元进入路侧单元的信号覆盖范围时，接收到路侧单元的广播信息，从广播信息中提取标识，服务器根据标识查找出对应的位置信息，车载单元将位置信息与卫星定位信息融合得到车辆定位信息，由于路侧单元的信号覆盖范围较小，因此基于路侧单元的广播信息获得的车辆位置非常准确。

Description

车辆定位系统、车辆定位方法及车载单元
技术领域
本申请涉及车联网技术领域，具体涉及一种车辆定位系统、车辆定位方法及车载单元。
背景技术
随着ETC(全称Electronic Toll Collection，中文翻译是电子不停车收费系统)技术的发展，ETC收费技术应用的场景越来越多，除了高速公路，ETC在停车场、加油站、城市道路也得到了广泛应用与推广。当前普遍使用的车辆定位手段是卫星定位方式，卫星定位方式基于接收的卫星定位信号进行定位，会受到高楼、树木、隧道等诸多因素的影响。当前车辆定位大多都是使用卫星定位，基于卫星定位的方式存在定位精度不够高，容易受到高层建筑物或树木遮挡的问题，特别是要区分主辅路的应用上，卫星定位的方式不够准确，无法满足实际需求。
发明内容
本申请的目的是提供一种车辆定位系统、车辆定位方法及车载单元。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
根据本申请实施例的第一个方面，提供一种车辆定位系统，包括：
路侧单元，用于广播包含标识的广播信息；其中所述标识用于标记所述路侧单元；
车载单元，用于接收所述广播信息，并发送从所述广播信息中提取的路侧单元的标识；
服务器，用于接收所述车载单元所发送的所述路侧单元的标识，根据所述标识从自身的位置数据库中查找出对应于所述标识的位置信息，将所述位置信息发送给所述车载单元；
所述车载单元，还用于将所述服务器所发送的所述位置信息与自身接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息。
进一步地，所述路侧单元用于通过专用短程通信技术广播包含标识的广播信息；所述车载单元用于通过专用短程通信技术接收所述广播信息，所述车载单元用于通过无线网络发送接收到的所述标识。
进一步地，所述位置数据库包括多个所述标识以及对应于每一所述标识的位置信息；所述对应于每一所述标识的位置信息为通过RTK设备所采集的路侧单元位置信息。
进一步地，所述车载单元包括：
接收模块，用于接收所述广播信息并从所述广播信息中提取路侧单元的标识；
联网模块，用于发送路侧单元的标识；
卫星定位模块，用于接收卫星定位信息；
融合模块，用于将所述服务器所发送的所述位置信息与自身接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息。
根据本申请实施例的第二个方面，提供一种车辆定位方法，应用于车载单元，所述方法包括：
接收路侧单元所广播的包含标识的广播信息，并从所述广播信息中提取标识，发送所述标识给服务器；其中所述标识用于标记所述路侧单元；
接收所述服务器所发送的位置信息，将所述位置信息与接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息；其中，所述位置信息为所述服务器根据所述标识从自身的位置数据库中查找出的对应于所述标识的位置信息。
根据本申请实施例的第三个方面，提供一种车载单元，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现上述的车辆定位方法。
根据本申请实施例的第四个方面，提供一种车辆定位方法，包括：
路侧单元广播包含标识的广播信息；
车载单元接收所述广播信息，并发送从所述广播信息中提取的路侧单元的标识；
服务器接收所述车载单元所发送的所述路侧单元的标识，根据所述标识从自身的位置数据库中查找出对应于所述标识的位置信息，将所述位置信息发送给所述车载单元；
所述车载单元将所述服务器所发送的所述位置信息与自身接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息。
进一步地，所述路侧单元广播包含标识的广播信息，包括所述路侧单元通过专用短程通信技术广播包含标识的广播信息；所述车载单元接收所述广播信息包括所述车载单元通过专用短程通信技术接收所述广播信息。
进一步地，在所述服务器接收所述车载单元所发送的所述路侧单元的标识之前，所述方法还包括：将通过RTK设备所采集的路侧单元信息与每一所述标识一一对应存储到服务器的位置数据库中。
根据本申请实施例的第五个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有第一计算机程序和第二计算机程序中的至少一个；所述第一计算机程序能够被处理器执行，以实现第二个方面所述的方法；所述第二计算机程序能够被处理器执行，以实现第四个方面中任一项所述的方法。
本申请实施例的其中一个方面提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请实施例提供的车辆定位系统，当车载单元进入路侧单元的信号覆盖范围时，接收到路侧单元的广播信息，从广播信息中提取标识，服务器根据标识查找出对应的位置信息，车载单元将位置信息与卫星定位信息融合得到车辆定位信息，由于路侧单元的信号覆盖范围较小，因此基于路侧单元的广播信息获得的车辆位置非常准确。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者，部分特征和优点可以从说明书中推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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。
图1示出了本申请的一个实施例的车辆定位系统结构框图；
图2示出了本申请的一个实施方式的车载单元结构框图；
图3示出了本申请的一个实施例的车辆定位方法的流程图；
图4示出了本申请的另一实施例的车辆定位方法的流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本申请做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
如图1所示，本申请的一个实施例提供了一种车辆定位系统，包括服务器、车载单元和多个路侧单元。
路侧单元，用于广播包含标识的广播信息。其中该标识用于标记路侧单元，该标识可以为编号或MAC地址。
车载单元，用于接收路侧单元的广播信息，并从广播信息中提取标识，发送从广播信息中提取的路侧单元的标识给服务器。
服务器，用于接收车载单元所发送的标识，根据标识从自身的位置数据库中查找出对应于该标识的位置信息，然后将对应于该标识的位置信息发送给车载单元。
车载单元还用于将服务器所发送的对应于该标识的位置信息与自身接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息。
服务器是基于公网云的位置解算服务器(也称为定位解算服务器)，该服务器包含RSU(Road Side Unit，路侧单元)位置数据库(也称为定位位置数据库)，能够根据RSU标识从RSU位置数据库中查找出对应的RSU位置信息。RSU位置数据库中存储有RSU位置信息以及与RSU位置信息绑定的RSU标识。RSU标识可以为RSU的编号。每一RSU具有唯一的RSU标识。位置数据库包括多个所述标识以及对应于每一所述标识的位置信息；所述对应于每一所述标识的位置信息为通过RTK设备(一种高精度测量定位设备)所采集的路侧单元位置信息。RTK(Real-time kinematic，实时动态)载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。服务器对外提供定位解算接口，内部实现解算定位的算法。
位置数据库中包含所有路侧单元RSU(Road Side Unit，路侧单元)的位置信息。服务器对外提供定位解算接口，内部实现解算定位的算法。将使用专用高精度定位设备所采集RSU位置信息以及与RSU位置信息绑定的RSU标识存储在解算服务器的数据库中得到位置数据库。服务器对外提供定位解算接口，内部实现解算定位的算法。
路侧单元RSU，部署在高速、停车场、加油站等场景，用于采用DSRC(DedicatedShort Range Communication)技术，与车载单元OBU进行通讯。路侧单元用于基于DSRC广播包含RSU标识等内容的信息。路侧单元RSU广播时，广播信息只发送给它覆盖范围内的所有车辆。
车载单元OBU(即On board Unit)，用于作为ETC定位模块，用于设置于车辆上实现对车辆的定位，具备DSRC通讯能力和网络通讯能力，在位置解算服务器的支持下能将基于DSRC传送的关于RSU的标识消息转换为车辆位置信息。每一车辆上设置有一车载单元。车载单元OBU通过无线网络与服务器进行无线通信，需要说明的是，车载单元OBU不限于仅通过无线网络与服务器进行无线通信，在一些实施方式中，车载单元OBU的通讯模块可集成具体V2X通讯功能的芯片，通过LTE-V2X通信方式将提取的标识信息发送至其通信范围内的服务器，具体地，服务器可以设置在远程后台，也可以设置在路侧单元的边缘侧，比如500-1000米的距离内。在某些实施方式中，车载单元集成有ETC接收模块，具备DSRC通讯功能，能够接收到RSU的广播数据。DSRC，Dedicated Short Range Communication，即专用短程通信技术。车载单元还集成有ETC联网模块，ETC联网模块具备联网能力，能够访问服务器，实现通过无线网络与服务器进行无线通信。车载单元OBU(On board Unit)可以是一种安装在车辆上的能够与RSU进行通讯的微波装置。
如图2所示，在某些实施方式中，车载单元包括：
接收模块，用于接收所述广播信息并从所述广播信息中提取路侧单元的标识；
联网模块，用于发送路侧单元的标识；
卫星定位模块，用于接收卫星定位信息；
融合模块，用于将所述服务器所发送的所述位置信息与自身接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息。
联网模块可以是独立的模块，也可以接入车载其他具备联网能力的设备实现。卫星定位模块是基于卫星定位技术的模块，在无RSU部署的位置也可以提供定位信息。
路侧单元用于通过专用短程通信技术广播包含标识的广播信息；车载单元用于通过专用短程通信技术接收所述广播信息，并从所述广播信息中提取路侧单元的标识。车载单元用于通过无线网络发送所述标识。
本申请实施例提供的车辆定位系统，当车载单元进入路侧单元的信号覆盖范围时，接收到路侧单元的广播信息，从广播信息中提取标识，服务器根据标识查找出对应的位置信息，车载单元将位置信息与卫星定位信息融合得到车辆定位信息，由于路侧单元的信号覆盖范围较小，因此基于路侧单元的广播信息获得的车辆位置非常准确，克服了现有技术中仅仅依赖卫星定位技术导致车辆定位不够准确的技术缺陷。
如图3所示，本申请的另一个实施例提供了一种车辆定位方法100，应用于车载单元，所述方法包括：
S11、接收路侧单元所广播的包含标识的广播信息，并从广播信息中提取路侧单元的标识，发送所述路侧单元的标识给服务器；其中所述标识用于标记所述路侧单元。
车载单元装配在车辆上，当车辆驶入某路侧单元的信号覆盖范围内时，车载单元就能够接收到路侧单元的广播信息，从广播信息中提取路侧单元的标识，然后将标识转发给服务器。
S12、接收所述服务器所发送的位置信息，将所述位置信息与接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息；其中，所述位置信息为所述服务器根据从所述广播信息中提取的标识从自身的位置数据库中查找出的对应于所述标识的位置信息。
服务器接收车载单元所发送的标识，根据标识从自身的位置数据库中查找出对应于该标识的位置信息，然后将对应于该标识的位置信息发送给车载单元。车载单元接收服务器所发送的位置信息，将所述位置信息与接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息。
本申请的另一个实施例提供了一种车载单元，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现上一实施例所述的车辆定位方法。
本申请的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序能够被处理器执行，以实现上述实施例所述的车辆定位方法。
如图4所示，本申请的另一个实施例提供了一种车辆定位方法200，包括：
S21、路侧单元广播包含标识的广播信息。
该标识可以为路侧单元的编号或路侧单元的MAC地址，具体可以根据实际需要进行设定，每一路侧单元唯一对应一个标识。
S22、车载单元接收所述广播信息，并从广播信息中提取路侧单元的标识，发送该标识。
S23、服务器接收所述车载单元所发送的所述标识，根据所述标识从自身的位置数据库中查找出对应于所述标识的位置信息，将所述位置信息发送给所述车载单元。
S24、所述车载单元将所述服务器所发送的所述位置信息与自身接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息。
在某些实施方式中，在所述服务器接收所述车载单元所发送的所述路侧单元的标识之前，所述方法还包括：S22’、将通过RTK设备所采集的路侧单元信息与每一所述标识一一对应存储到所述服务器的位置数据库中。
在某些实施方式中，所述路侧单元广播包含标识的广播信息，包括所述路侧单元通过专用短程通信技术广播包含标识的广播信息；所述车载单元接收所述广播信息包括所述车载单元通过专用短程通信技术接收所述广播信息。
本申请的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序能够被处理器执行，以实现上一实施例中任一实施方式的车辆定位方法。
路侧单元都部署在道路、停车场、加油站等空旷场景中，不会受到干扰，特别适合应用于车辆定位。当车载单元进入路侧单元的信号覆盖范围时，接收到路侧单元的广播信息。
本申请实施例提供的车辆定位方法，当车载单元进入路侧单元的信号覆盖范围时，接收到路侧单元的广播信息，从广播信息中提取标识，服务器根据标识查找出对应的位置信息，车载单元将位置信息与卫星定位信息融合得到车辆定位信息，由于路侧单元的信号覆盖范围较小，因此基于路侧单元的广播信息获得的车辆位置非常准确，克服了现有技术中仅仅依赖卫星定位技术导致车辆定位不够准确的技术缺陷。
需要说明的是：
术语“模块”并非意图受限于特定物理形式。取决于具体应用，模块可以实现为硬件、固件、软件和/或其组合。此外，不同的模块可以共享公共组件或甚至由相同组件实现。不同模块之间可以存在或不存在清楚的界限。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述实施例仅表达了本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车辆定位系统，其特征在于，包括：
路侧单元，用于广播包含标识的广播信息；其中所述标识用于标记所述路侧单元；
车载单元，用于接收所述广播信息，并发送从所述广播信息中提取的路侧单元的标识；
服务器，用于接收所述车载单元所发送的所述路侧单元的标识，根据所述标识从自身的位置数据库中查找出对应于所述标识的位置信息，将所述位置信息发送给所述车载单元；
所述车载单元，还用于将所述服务器所发送的所述位置信息与自身接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息。
2.根据权利要求1所述的车辆定位系统，其特征在于，所述路侧单元用于通过专用短程通信技术广播包含标识的广播信息；所述车载单元用于通过专用短程通信技术接收所述广播信息，，所述车载单元用于通过无线网络发送所述标识。
3.根据权利要求1所述的车辆定位系统，其特征在于，所述位置数据库包括多个所述标识以及对应于每一所述标识的位置信息；所述对应于每一所述标识的位置信息为通过RTK设备所采集的路侧单元位置信息。
4.根据权利要求1所述的车辆定位系统，其特征在于，所述车载单元包括：
接收模块，用于接收所述广播信息并从所述广播信息中提取路侧单元的标识；
联网模块，用于发送路侧单元的标识；
卫星定位模块，用于接收卫星定位信息；
融合模块，用于将所述服务器所发送的所述位置信息与自身接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息。
5.一种车辆定位方法，其特征在于，应用于车载单元，所述方法包括：
接收路侧单元所广播的包含标识的广播信息，并从所述广播信息中提取标识，发送所述标识给服务器；其中所述标识用于标记所述路侧单元；
接收所述服务器所发送的位置信息，将所述位置信息与接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息；其中，所述位置信息为所述服务器根据所述标识从自身的位置数据库中查找出的对应于所述标识的位置信息。
6.一种车载单元，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求5所述的车辆定位方法。
7.一种车辆定位方法，其特征在于，包括：
路侧单元广播包含标识的广播信息；
车载单元接收所述广播信息，并发送从所述广播信息中提取的路侧单元的标识；
服务器接收所述车载单元所发送的所述路侧单元的标识，根据所述标识从自身的位置数据库中查找出对应于所述标识的位置信息，将所述位置信息发送给所述车载单元；
所述车载单元将所述服务器所发送的所述位置信息与自身接收到的卫星定位信息进行融合，得到车辆定位信息。
8.根据权利要求7所述的车辆定位方法，其特征在于，所述路侧单元广播包含标识的广播信息，包括所述路侧单元通过专用短程通信技术广播包含标识的广播信息；所述车载单元接收所述广播信息包括所述车载单元通过专用短程通信技术接收所述广播信息。
9.根据权利要求7所述的车辆定位方法，其特征在于，在所述服务器接收所述车载单元所发送的所述路侧单元的标识之前，所述方法还包括：将通过RTK设备所采集的路侧单元信息与每一所述标识一一对应存储到所述服务器的位置数据库中。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有第一计算机程序和第二计算机程序中的至少一个；所述第一计算机程序能够被处理器执行，以实现如权利要求5所述的方法；所述第二计算机程序能够被处理器执行，以实现如权利要求7-9任一项所述的方法。
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