CN112995899B - 车路协同定位方法、装置、车载定位系统及路侧设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种车路协同定位方法、装置、车载定位系统及路侧设备,涉及车联网技术领域,该方法包括:接收至少一个路侧设备RSU发送的第一车辆对万物V2X消息,第一V2X消息携带RSU位置信息;基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置。本申请的方案实现了在无GNSS场景且不依赖高精地图的情况下实现对车辆的精确定位。

Description

车路协同定位方法、装置、车载定位系统及路侧设备
技术领域
本申请涉及车联网技术领域,尤其是涉及一种车路协同定位方法、装置、车载定位系统及路侧设备。
背景技术
现在车路协同/车联网定位方式存在多种。全球导航卫星系统(GlobalNavigation Satellite System,GNSS)/GNSS实时载波相位差分技术(Real-TimeKinematic,RTK)在有GNSS信号覆盖的情况能够达到较高的定位精度,但在无GNSS覆盖或者GNSS信号覆盖不佳的情况下(如隧道、地下运输通道、煤矿井下、城市管廊等),GNSS/GNSSRTK无法实现定位或者无法支持高精定位,此时支持车路协同需要采用其他的定位方式。但是,其他定位方式中:
采用惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)的方式辅助定位,和/或基于传感器(例如摄像头、激光雷达、毫米波雷达等)的方式定位中,如需实现高精度定位,通常还需要预先采集高精地图,通过特征点检测并与高精地图进行匹配,才可实现高精定位,但对于车路协同应用而言,需要全国的高精地图达到较高覆盖率。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种车路协同定位方法、装置、车载定位系统及路侧设备,从而解决现有技术中无GNSS场景下车辆的高精定位需要依赖高精地图的问题。
第一方面,本申请的实施例提供一种车路协同定位方法,应用于车载定位系统,包括:
接收至少一个路侧设备RSU发送的第一车辆对万物V2X消息,第一V2X消息携带RSU位置信息;
基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;
根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置。
可选地,根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置,包括:
根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,其中,所述第二定位信息包括第二距离信息,或者,所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息。
可选地,所述方法还包括:
获取所述检测传感器的检测数据;
确定所述检测数据的有效性;
根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,包括:
在确定所述检测数据有效的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置。
可选地,所述第一参数包括下述至少一项:
第一测量参数,所述第一测量参数为基于物理直通链路控制信道PSCCH的解调参考信号DMRS测量的参考信号接收功率RSRP,或者,所述第一测量参数为基于物理直通链路共享信道PSSCH的DMRS测量的RSRP;
第二测量参数,所述第二测量参数为基于PSCCH的到达时间TOA或者到达时间差TDOA,或者,所述第二测量参数为基于PSSCH测量的TOA或者TDOA;
第三测量参数,所述第三测量参数为基于所述RSU发送的直通链路-定位参考信号SL-PRS测量的RSRP;
第四测量参数,所述第四测量参数为基于SL-PRS测量的信号传输时间、信号传输时间差和信号传输角度参数的至少一种。
可选地,基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,还包括:
基于所述第一参数确定所述第一定位信息中的第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型或置信度。
可选地,基于所述第一参数确定所述第一定位信息中的第一指示信息,包括:
在所述第一参数为所述第一测量参数或者所述第三测量参数的情况下,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型为非精确测量类型;
在所述第一参数为所述第二测量参数的情况下,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型为非精确测量类型,或者,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的置信度为预设置信度;
在所述第一参数为所述第四测量参数的情况下,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的置信度为估计置信度,或者,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型为精确测量类型。
可选地,根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置,包括:
在所述第一指示信息指示所述第一距离信息的类型为非精确测量类型的情况下,或者,所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度大于或者等于置信度门限值的情况下,或者,所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度大于检测传感器的测距精度的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,其中,所述第二定位信息包括第二距离信息,或者,所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息;
或者,
在所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度小于或等于所述检测传感器的测距精度,或者,所述第一指示信息指示所述第一距离信息的类型为精确测量类型的情况下,根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定所述车辆位置。
可选地,所述方法还包括:
获取所述检测传感器的检测数据;
确定所述检测数据的有效性;
根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,包括:
在确定所述检测数据有效的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置。
可选地,确定所述检测数据的有效性,包括:
在所述检测传感器检测到的至少一个所述RSU所占的采样点的个数大于或等于第一预设值的情况下,或者,所述检测传感器检测到的至少一个RSU所占的采样点的个数在总采样点数中的比例大于或等于第二预设值的情况下,确定所述检测数据有效。
可选地,确定所述检测数据的有效性,包括:
根据所述检测传感器检测到的各个所述RSU所占的采样点个数,或者,各个所述RSU所占的采样点的个数在总采样点数中的比例,确定所述检测传感器检测到各个所述RSU的测距精度;
在所述检测传感器检测到的各个所述RSU的测距精度中的至少一个测距精度小于所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度的情况下,确定所述检测数据有效。
可选地,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,包括:
根据所述第一定位信息和所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及,所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息,确定所述车辆位置;或者,根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息和第二角度信息,确定所述车辆位置。
可选地,根据所述第一定位信息和所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息,包括:
根据所述车辆的历史位置信息和各个所述RSU位置信息,在发送所述第一V2X消息的至少一个RSU中,确定所述车辆已经经过的RSU和/或所述车辆未经过的RSU,其中,所述车辆已经经过的RSU确定为位于车辆后方的RSU,所述车辆未经过的RSU确定为位于车辆前方的RSU;
在所述检测传感器检测到的至少一个RSU中,确定位于车辆后方的RSU和/或位于车辆前方的RSU;
将所述位于车辆后方的RSU所对应的第一距离信息的距离值和所述位于车辆后方的RSU所对应的所述第二距离信息中的距离值均标记为负值,将所述位于车辆前方的RSU所对应的第一距离信息的距离值和所述位于车辆前方的RSU所对应的所述第二距离信息中的距离值均标记为正值;
对距离值为负值的第二距离信息所对应的RSU与距离值为负值的第一距离信息所对应的RSU,按照距离值从大到小的方式,一一进行匹配;
对距离值为正值的第二距离信息所对应的RSU与距离值为正值的第一距离信息所对应的RSU,按照距离值从小到大的方式,一一进行匹配。
可选地,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,包括:
根据所述RSU位置信息或者所述第一角度信息,确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU,所述道路为所述车辆所在的道路;
根据所述第二角度信息,确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU;
对所述第一距离信息所对应的所述位于道路左侧的RSU和所述第二距离所对应的所述位于道路左侧的RSU进行一一匹配,且,对所述第一距离信息所对应的所述位于道路右侧的RSU和所述第二距离信息所对应的所述位于道路右侧的RSU进行一一匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及,所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息,确定所述车辆位置;或者,根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息和第二角度信息,确定所述车辆位置。
可选地,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,包括:
根据各个所述第一定位信息,计算所述车辆的预测位置信息;
根据所述预测位置信息和各个所述RSU位置信息,确定所述车辆与各个所述RSU的相对位置信息;
根据所述相对位置信息和各个所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息及所述第二定位信息,确定所述车辆位置。
可选地,所述方法还包括:
接收各个所述RSU发送的第二V2X消息,所述第二V2X消息携带与所述RSU的表面相关的参数信息;
获取所述检测传感器检测到的检测数据;
获取与所述RSU的表面相关的参数信息中的特征信息;
按照从所述第二V2X消息中获取的与所述RSU的表面相关的参数信息指示的特征,在所述检测数据中进行匹配,在获得匹配结果的情况下,确定所述检测数据中包括所述RSU;
在所述检测数据包括所述RSU的情况下,确定所述车辆与所述RSU的第二定位信息;其中,在所述第二定位信息包括第二角度信息的情况下,确定所述第二角度信息为第一方向和第二方向之间的夹角,其中,所述第一方向为所述检测传感器与所述检测传感器检测到的所述RSU之间的连线的延伸方向,所述第二方向为所述车辆的运行方向或者车道线方向;
其中,所述RSU的表面设置有反光材料,或者,各个所述RSU的表面为超表面或智能超表面;所述参数信息包括下述至少一项:
支持的信号类型;
支持的频段范围;
特征点形状。
可选地,所述方法还包括:
若在相邻两次确定所述车辆位置的时刻之间,或者,在所述车辆位置确定的过程中,未获取到至少一个所述第一定位信息,则基于对惯性测量单元的测量数据和/或车辆行驶参数的实时滤波,预测所述车辆位置,所述车辆行驶参数包括车辆的速度值、加速度值和朝向角值中的至少一项。
可选地,所述方法还包括:
若在相邻两次确定所述车辆位置的时刻之间,或者,在所述车辆位置确定的过程中,未获取到至少一个所述第一定位信息且未获取至少一个所述第二定位信息,则基于惯性测量单元的测量数据和/或车辆行驶参数进行实时滤波,预测所述车辆位置,所述车辆行驶参数包括车辆的速度值、加速度值和朝向角值中的至少一项。
第二方面,本申请实施例还提供一种车路协同定位方法,应用于路侧设备,包括:
向具有V2X车载终端的车载定位系统发送第一V2X消息;
或者,
向所述具有V2X车载终端的车载定位系统发送所述第一V2X消息和SL-PRS;
其中,所述第一V2X消息携带RSU位置信息。
可选地,所述RSU的表面覆盖有反光材料,或者,所述RSU的表面为超表面或智能超表面。
可选地,所述方法还包括:
向所述车载定位系统发送第二V2X消息,所述第二V2X消息携带与所述RSU的表面相关的参数信息,所述参数信息包括下述至少一项:
支持的信号类型;
支持的频段范围;
特征点形状。
第三方面,本申请实施例还提供一种车载定位系统,包括:收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的车路协同定位方法。
第四方面,本申请实施例还提供一种路侧设备,包括:收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如第二方面所述的车路协同定位方法。
第五方面,本申请实施例还提供一种车路协同定位装置,应用于车载定位系统,包括:
第一接收模块,用于接收至少一个路侧设备RSU发送的第一车辆对万物V2X消息,第一V2X消息携带RSU位置信息;
第一确定模块,用于基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;
第二确定模块,用于根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置。
第六方面,本申请实施例还提供一种车路协同定位装置,应用于路侧设备,包括:
第一发送模块,用于:
向具有V2X车载终端的车载定位系统发送第一V2X消息;
或者,
向所述具有V2X车载终端的车载定位系统发送所述第一V2X消息和SL-PRS;
其中,所述第一V2X消息携带RSU位置信息。
第七方面,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的车路协同定位方法,或者,如第二方面所述的车路协同定位方法。
本申请的上述技术方案至少具有如下有益效果:
本申请实施例的车路协同定位方法中,首先接收至少一个路侧设备RSU发送的第一车辆对万物V2X消息,第一V2X消息携带RSU位置信息;然后基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;最后根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置。实现了在无GNSS的场景下,车载定位设备能够根据V2X消息和对V2X直通链路上传输的信号的测量结果,在不依赖高精地图的情况下实现对车辆的高精定位。
附图说明
图1为本申请实施例的车路协同定位方法的流程示意图之一;
图2为本申请实施例的检测传感器检测到一个RSU的示意图;
图3为本申请实施例的检测传感器检测到两个RSU的示意图;
图4为本申请实施例的检测传感器检测到三个RSU的示意图;
图5为本申请实施例利用一个RSU进行车辆定位的示意图;
图6为本申请实施例利用两个RSU进行车辆定位的示意图;
图7为本申请实施例的车路协同定位方法的流程示意图之二;
图8为本申请实施例的车路协同定位装置的结构示意图之一;
图9为本申请实施例的车路协同定位装置的结构示意图之二;
图10为本申请实施例的车载定位系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本申请的各种实施例中,应理解,下述各过程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,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请所提供的实施例中,应理解,“与A 相应的B”表示B 与A 相关联,根据A可以确定B。但还应理解,根据A 确定B 并不意味着仅仅根据A 确定B,还可以根据A 和/或其它信息确定B。
在进行本申请实施例的说明时,首先对本申请实施例的车载定位系统进行解释说明。
车载定位系统为具有车辆对万物(Vehicle to Everything,V2X)车载终端(OnBoard Unit,OBU)的车载定位系统;即车载定位系统包括:V2X OBU;车载定位系统还包括:检测传感器、IMU和定位计算单元。其中,检测传感器可以包括但不限于摄像头、激光雷达和毫米波雷达中的至少一种;V2X OBU用于与路侧设备(Road Side Unit,RSU)进行通信;定位计算单元用于根据V2X OBU接收到的数据和/或检测传感器检测到的数据对车辆进行定位;IMU用于实现辅助定位。也就是说,车载定位系统为支持V2X通信、感知传感器和定位计算功能的车载系统。
具体地,本申请实施例提供了一种车路协同定位方法、装置、车载定位系统及路侧设备,解决了现有技术中的如下问题:一,在隧道等典型无GNSS场景中,低照度会影响摄像头的检测效果,环境中可分辨的特征点有限,难以实现有效的精确检测;二,惯性测量元件存在累积误差,如一定时间内无法获取高精定位结果进行校准,则误差会持续累积、无法支持高精定位;三,现有技术高度依赖预先采集的高精地图,如高精地图未预先采集、覆盖相应场景,则传感器检测、惯性测量元件以及二者融合的方式均无法支持高精定位;四,在无GNSS场景下,长期演进(Long Term Evolution,LET)-V2X直通链路工作带宽有限(例如在中国目前为5905-5925MHz),且现有技术无针对性的定位技术设计,定位精度有限,而基于新空口(New Radio,NR)的直通链路定位尚未启动标准化研究工作,因此目前尚无法支持高精度定位(例如分米级、厘米级等)。
如图1所示,本申请实施例提供了一种车路协同定位方法,包括:
步骤101:接收至少一个路侧设备RSU发送的第一车辆对万物V2X消息,第一V2X消息携带RSU位置信息;
本步骤具体可以为V2X OBU接收RSU发送的第一V2X消息,并将接收到的第一V2X消息发送给定位计算元件,定位计算单元对该第一V2X消息进行解析,从而获得发送该第一V2X消息中携带的RSU的位置信息。
步骤102:基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;
本步骤中,V2X直通链路上传输的信号可以是在物理直通链路共享信道(PhysicalSidelink Shared Channel,PSSCH)上传输的信号,或者,是在物理直通链路控制信道(Physical Sidelink Control Channel,PSCCH)上传输的信号,但并不限于此。
步骤103:根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置。
本申请实施例的车路协同定位方法中,首先接收至少一个路侧设备RSU发送的第一车辆对万物V2X消息,第一V2X消息携带RSU位置信息;然后基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;如此提高了确定车辆与RSU之间的距离和/或角度的确定精度,最后根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置。最终实现了在无GNSS的场景下,车载定位系统在不依赖高精地图的情况下,能够根据V2X消息和对V2X直通链路上传输的信号的测量结果,对车辆的高精定位。
作为一个可选的实现方式,步骤103,根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置,包括:
根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,其中,所述第二定位信息包括第二距离信息,或者,所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息。
也就是说,本可选实现方式中,车载定位系统可以根据第一参数确定RSU与车辆之间的第一定位信息,还可以直接利用车载定位系统中的检测传感器检测各个RSU与车辆之间的第二定位信息,从而实现根据第一定位信息和第二定位信息确定检测传感器检测到的各个RSU的位置信息,以实现根据各个RSU的位置信息和各个RSU与车辆之间的第二定位信息,确定车辆位置,由于检测传感器检测到的各个RSU与车辆之间的第二定位信息相对于根据第一参数确定的各个RSU与车辆之间的第一定位信息更准确,如此,相对于仅根据各个RSU的位置信息和第一定位信息确定车辆位置的方式,本可选的实现方式的确定方式进一步提高了车辆定位的准确性。
作为一个可选的实现方式,在根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置的情况下,为了更进一步提高车辆定位的准确性,该车路协同定位方法进一步还包括:
获取所述检测传感器的检测数据;
确定所述检测数据的有效性。
具体的,在确定检测数据有效的情况下,才根据检测传感器检测到的车辆与至少一个RSU的第二定位信息、RSU位置信息和第一定位信息,确定车辆位置。如此,避免了利用无效的检测数据确定车辆位置导致对车辆定位不准确的现象,进一步提高了车辆定位的准确性。
作为一个可选的实现方式,所述第一参数包括下述至少一项:
第一测量参数,所述第一测量参数为基于物理直通链路控制信道PSCCH的解调参考信号(Demodulation Reference Signal,DMRS)测量的参考信号接收功率(ReferenceSignal Received Power,RSRP),或者,所述第一测量参数为基于物理直通链路共享信道PSSCH的DMRS测量的RSRP;
第二测量参数,所述第二测量参数为基于PSCCH的到达时间(Time of Arrival,TOA)或者到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA),或者,所述第二测量参数为基于PSSCH测量的TOA或者TDOA;
第三测量参数,所述第三测量参数为基于所述RSU发送的直通链路-定位参考信号(Sidelink-Positioning Reference Signals,SL-PRS)测量的RSRP;
这里,需要说明的是,SL-PRS可以与第一V2X消息同时发送,即:第一V2X消息中包括SL-PRS;也可以独立发送。
第四测量参数,所述第四测量参数为基于SL-PRS测量的信号传输时间、信号传输时间差和信号传输角度参数的至少一种。
这里,需要说明的是,基于SL-PRS测量的信号传输时间可以为SL-PRS的TOA、往返时延(Round Trip Time,RTT)、对称双边双程RTT;基于SL-PRS测量的信号传输时间差可以为SL-PRS的TDOA、参考信号时间差(Reference Signal Time Difference,RSTD);基于SL-PRS测量的信号传输角度参数可以为信道到达角度(Angle of Arrival,AOA)、信道出射角度(Angle of Departure,AOD),但不仅限于此。
作为一种可选的实现方式,步骤102,基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,还包括:
基于所述第一参数确定所述第一定位信息中的第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型或置信度。
也就是说,在本可选的实现方式中,第一定位信息可以包括第一距离信息和第一指示信息,或者,第一定位信息包括第一距离信息、第一角度信息和第一指示信息。其中,第一指示信息用于指示第一距离信息的类型或置信度,从而可以进一步根据第一指示信息所指示的内容,确定在对车辆进行精确定位的过程中所应用到的参数,以进一步提高车辆定位的精确度,后续将会根据第一指示信息所指示的内容对车辆定位的过程分类说明。
本可选实现方式中,通过配置该第一指示信息,可以在V2X直通链路测量值(第一距离信息)优于传感器检测精度时,使用第一定位信息对车辆进行精确定位,否则,采用有效检测范围内的传感器测距值(第二定位信息)进行定位,以提高定位精度。
作为一个可选的实现方式,基于所述第一参数确定所述第一定位信息中的第一指示信息,包括:
在所述第一参数为所述第一测量参数或者所述第三测量参数的情况下,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型为非精确测量类型;
在所述第一参数为所述第二测量参数的情况下,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型为非精确测量类型,或者,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的置信度为预设置信度;
在所述第一参数为所述第四测量参数的情况下,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的置信度为估计置信度,或者,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型为精确测量类型。
这里,需要说明的是,估计置信度可以根据SL-PRS的带宽、SL-PRS重复发送的次数、收到SL-PRS的RSU的个数、信道忙率(Channel Busy Ratio,CBR)和信道环境等至少一项确定。
本可选实现方式中,根据第一指示信息所指示的内容是根据第一参数的具体内容确定的,如此,可以实现根据第一参数的确定方式确定用于对车辆进行精确定位所应用到的参数,实现了根据不同的第一参数采用不同的定位方式对车辆进行定位,使得在不依赖高精度地图的情况下,进一步提高定位精度。
作为一个可选的实现方式,在所述第一定位信息包括第一指示信息的情况下,步骤103,根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置,包括:
在所述第一指示信息指示所述第一距离信息的类型为非精确测量类型的情况下,或者,所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度大于或者等于置信度门限值的情况下,或者,所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度大于检测传感器的测距精度的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,其中,所述第二定位信息包括第二距离信息,或者,所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息;
或者,
在所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度小于或等于所述检测传感器的测距精度,或者,所述第一指示信息指示所述第一距离信息的类型为精确测量类型的情况下,根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定所述车辆位置。
结合前述第一参数与第一指示内容之间的关系可知,在利用现有的V2X直通链路上传输的信号测量确定第一参数可能会出现第一距离信息的准确度不高的情况,而若利用专有的与定位相关的信号,如采用大带宽(例如100MHz以上频谱)发送的SL-PRS,则可能会使得第一距离信息的准确度较高的情况,本可选实现方式中,可以进一步根据第一距离信息的准确度确定对车辆进行定位时所用到的参数,如此,能够进一步提高车辆定位的准确性。
亦即,本可选实现方式中,由于第一指示信息能够表征第一距离信息的准确度,如:在第一指示信息指示第一距离信息为非精确测量类型,或者,第一距离信息的置信度大于检测传感器的测距精度,则表征第一距离信息的准确度差于检测传感器检测到的第二距离信息的准确度;在第一指示信息指示第一距离信息为精确测量类型或第一距离信息的置信度小于或等于检测传感器的检测精度,则表征第一距离信息的准确度与检测传感器检测到的第二距离信息的准确度相当或第一距离信息的准确度优于检测传感器检测到的第二距离信息的准确度,如此,在进行车辆定位时,依据第一定位信息和第二定位信息中的准确度较高的定位信息进行定位,进一步提高了定位的准确性。
作为一个可选的实现方式,在所述第一定位信息包括第一指示信息,且根据第一指示信息确定需要根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置的情况下,为了更进一步提高车辆定位的准确性,该车路协同定位方法进一步还包括:
获取所述检测传感器的检测数据;
确定所述检测数据的有效性。
具体的,在确定检测数据有效的情况下,才根据检测传感器检测到的车辆与至少一个RSU的第二定位信息、RSU位置信息和第一定位信息,确定车辆位置。如此,避免了利用无效的检测数据确定车辆位置导致对车辆定位不准确的现象,进一步提高了车辆定位的准确性。
下面,对上述两个实现方式中的确定检测数据的有效性的步骤进行具体说明。
作为一个具体的实施例,确定所述检测数据的有效性,包括:
在所述检测传感器检测到的至少一个所述RSU所占的采样点的个数大于或等于第一预设值的情况下,或者,所述检测传感器检测到的至少一个RSU所占的采样点的个数在总采样点数中的比例大于或等于第二预设值的情况下,确定所述检测数据有效。
也就是说,在本具体实施例中,可以根据RSU所占的采样点的个数,或者,RSU所占的采样点的个数在总采样点数中的比例确定检测数据的有效性,其中,只要确定有一个RSU有效的情况下,则确定该检测数据有效。
本具体实现方式可以按照如下步骤对检测数据的有效性进行判断:
步骤一:确定检测数据中是否包括至少一个RSU的采样点;
步骤二:对于检测数据中检测到的每个RSU,单个检测出的RSU所占采样点的个数大于或等于第一预设值,或者,单个检测出的RSU所占采样点在总采样点中的比例大于或等于第二预设值,则确定对该RSU的检测数据有效,即该RSU在检测传感器有效的检测范围内。这里,需要说明的是,在RSU与车辆之间的距离越远,检测精度越低,单个检测出的RSU所占的采样点越少。其中,采样点可以为激光雷达点云数据采样点或者摄像头采样点,但不以此为限。
作为另一个具体的实现方式,在所述第一定位信息包括第一指示信息;所述第一指示信息指示第一距离信息的置信度,且根据第一指示信息确定需要根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置的情况下,判断检测数据的有效性,包括:
根据所述检测传感器检测到的各个所述RSU所占的采样点个数,或者,各个所述RSU所占的采样点的个数在总采样点数中的比例,确定所述检测传感器检测到各个所述RSU的测距精度;
在所述检测传感器检测到的各个所述RSU的测距精度中的至少一个测距精度小于所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度的情况下,确定所述检测数据有效。
也就是说,可以根据检测传感器检测到的各个RSU的测距精度与第一距离信息的置信度进行比较,只要有一个RSU的测距精度高于第一距离信息的置信度,则认为该RSU的检测数据有效。
本具体实现方式可以按照如下步骤对检测数据的有效性进行判断:
步骤一:确定检测数据中是否包括至少一个RSU的采样点;
步骤二:对于检测数据检中检测到的每个RSU,依据单个检测出的RSU所占采样点的个数,或者,单个检测出的RSU所占的采样点的个数在总采样点中所占的比例,推导得出检测传感器检测该RSU的测距精度,若低于第一距离信息的置信度,则认为该RSU的检测数据无效。
作为一个可选的实现方式,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,包括:
根据所述第一定位信息和所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
这里,需要说明的是,由于检测传感器仅能检测到检测传感器所在的物体(车辆)与被检测物体(RSU)之间的距离,或者,两个物体之间的距离和角度,因此,需要进一步根据第一定位信息为检测传感器检测到的各个RSU匹配位置信息,从而获得确定车辆位置所需的参考点即RSU的位置信息。
根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及,所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息,确定所述车辆位置;或者,根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息和第二角度信息,确定所述车辆位置。
本步骤中,在所述第二定位信息仅包括第二距离信息的情况下,可以根据检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息和所述第二距离信息,确定车辆位置;在所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息的情况下,可以根据检测传感检测到的RSU所匹配的位置信息和第二距离信息及第二角度信息,确定车辆位置;当然,在第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息的情况下,也可以仅根据检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息和第二距离信息,确定车辆位置;本申请对此不做限定。
这里,需要说明的是,在确定车辆位置时,可以将当前匹配到位置信息的RSU作为计算车辆位置的定位参考点。
下面,对为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息的过程的具体实现进行说明:
作为一个具体的实现方式,根据所述第一定位信息和所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息,包括:
步骤一:根据所述车辆的历史位置信息和各个所述RSU位置信息,在发送所述第一V2X消息的至少一个RSU中,确定所述车辆已经经过的RSU和/或所述车辆未经过的RSU,其中,所述车辆已经经过的RSU确定为位于车辆后方的RSU,所述车辆未经过的RSU确定为位于车辆前方的RSU;
本步骤中,历史位置信息可以为车载定位系统中当前存储的车辆的位置信息,在检测传感器仅检测到一个RSU的情况下,则根据该历史位置信息和检测到的该RSU的位置信息,确定该RSU为已经经过的RSU或未经过的RSU;在检测传感器检测到两个或两个以上的RSU的情况下,可以根据该历史位置信息分别确定各个RSU为已经经过的RSU或未经过的RSU。
步骤二:在所述检测传感器检测到的至少一个RSU中,确定位于车辆后方的RSU和/或位于车辆前方的RSU;
同样的,本步骤中,针对检测传感器检测到的各个RSU与车辆之间的相对位置关系以及车辆的运行方向,分别确定检测传感器检测到的各个RSU是位于车辆后方的RSU还是位于车辆前方的RSU。
步骤三,将所述位于车辆后方的RSU所对应的第一距离信息的距离值和所述位于车辆后方的RSU所对应的所述第二距离信息中的距离值均标记为负值,将所述位于车辆前方的RSU所对应的第一距离信息的距离值和所述位于车辆前方的RSU所对应的所述第二距离信息中的距离值均标记为正值;
本步骤中,根据确定的各个RSU是位于车辆的后方的RSU还是位于车辆前方的RSU,来对各个RSU与车辆之间的第一距离信息的距离值和第二距离信息的距离值进行“正负”标记,如此,便于后续为检测传感器检测到的各个RSU匹配位置信息时,可以从距离车辆最近的RSU开始匹配。
步骤四,对距离值为负值的第二距离信息所对应的RSU与距离值为负值的第一距离信息所对应的RSU,按照距离值从大到小的方式,一一进行匹配;
步骤五,对距离值为正值的第二距离信息所对应的RSU与距离值为正值的第一距离信息所对应的RSU,按照距离值从小到大的方式,一一进行匹配。
本具体实现方式中,一方面,通过将发送第一V2X消息的各个RSU分类为车辆已经经过的RSU(位于车辆后方的RSU)和未经过的RSU(位于车辆前方的RSU);将检测传感器检测到的RSU也分类为位于车辆后方的RSU和位于车辆前方的RSU,实现了分别对位于车辆后方的RSU和位于车辆前方的RSU匹配位置信息,避免了由于第一距离信息不准确导致匹配错误的情况,提高了匹配的准确性。另一方面,通过对位于车辆后方的各个RSU,按照距离值从大到小的方式一一进行匹配,对位于车辆前方的各个RSU,按照距离值从小到大的方式一一进行匹配,实现了从距离车辆最近的RSU开始匹配位置,如此,避免了由于第一距离信息不准确导致RSU位置匹配错误的情况,提高了匹配的准确性。
下面,结合具体实例,对上述匹配位置信息的实现过程进行说明:
示例一:
如图2所示,首先,检测传感器检测到一个RSU(RSU2),检测传感器检测到的该RSU与车辆之间的第二距离信息为dx,确定该RSU位于车辆前方,因此,将该第二距离信息标记为+dx;其次,确定V2X OBU接收到三个RSU发送的第一V2X消息,三个RSU分别为RSU1、RSU2和RSU3,其中,RSU1对应的第一距离信息为d1,RSU2对应的第一距离信息为d2,RSU3对应的第一距离信息为d3;依据车辆的历史位置信息,确定车辆已经经过了RSU1且未经过RSU2和RSU3;因此,将RSU1对应的第一距离信息标记为-d1,将RSU2对应的第一距离信息标记为+d2,将RSU3对应的第一距离信息标记为+d3;经过比较,确定|d2|<|d1|<|d3|;再次,由于检测传感器仅检测到了一个车辆未经过的RSU,因此,仅对V2X OBU基于第一V2X消息标记的正测距值进行排序,结果为:d2<d3。最后,定位计算单元根据排序结果,确定检测传感器检测到的RSU为RSU2,则依据RSU2的位置信息和RSU2所对应的第二距离信息dx对车辆进行定位。具体的定位过程为:如图5所示,首先,以RUS2的位置作为参考点,基于检测传感器的测量结果和车辆运行方向,确定检测传感器与RSU2的夹角θ,其次,根据夹角θ,解算出检测传感器相对于RSU2的纵向坐标和横向坐标,最后,基于RSU2位置坐标,解算出车辆位置。
示例二:
如图3所示,首先,确定检测传感器检测到的RSU有两个,两个RSU各自对应的第二距离信息为dx和 dy,其中,与dx对应的RSU位于车辆后方,标记为-dx,与dy对应的RSU位于车辆前方,将其第二距离信息标记为+dy;其次,确定V2X OBU接收到三个RSU发送的第一V2X消息,三个RSU分别为RSU1、RSU2和RSU3,其中,RSU1对应的第一距离信息为d1,RSU2对应的第一距离信息为d2,RSU3对应的第一距离信息为d3;依据车辆的历史位置信息,确定车辆已经经过了RSU1且未经过RSU2和RSU3;因此,将RSU1对应的第一距离信息标记为-d1,将RSU2对应的第一距离信息标记为+d2,将RSU3对应的第一距离信息标记为+d3;经过比较,确定车辆未经过的两个RSU所对应的第一距离信息的关系为:|d2|<|d3|;定位计算单元根据上述信息,确定检测传感器检测到的RSU为RSU1和RSU2,确定对应RSU1的第二距离信息为dx,对应RSU2的第二距离信息为dy;最后,定位计算单元根据上述RSU1的位置信息和第二距离信息dx,以及,RSU2的位置信息及其第二距离信息dy,对车辆进行定位。具体的定位过程为:如图6所示,首先,以RSU1为圆心,dx为半径画圆,以及,以RSU2为圆心,dy为半径画圆,其次,在两个圆解方程得出的交点中确定车辆位置,其中,若车辆在隧道中行驶,则位于隧道中的坐标点为车辆位置。
示例三:
如图4所示,首先,确定检测传感器检测到的RSU有三个,三个RSU各自对应的第二距离信息为dx、dy和 dz,其中,与dx对应的RSU位于车辆后方,其第二距离信息标记为-dx,与dy对应的RSU位于车辆前方,其对应的第二距离信息标记为+dy,与dz对应的RSU位于车辆前方,其对应的第二距离信息标记为+dz;其次,确定V2X OBU接收到三个RSU发送的第一V2X消息,三个RSU分别为RSU1、RSU2和RSU3,其中,RSU1对应的第一距离信息为d1,RSU2对应的第一距离信息为d2,RSU3对应的第一距离信息为d3;依据车辆的历史位置信息,确定车辆已经经过了RSU1且未经过RSU2和RSU3;因此,将RSU1对应的第一距离信息标记为-d1,将RSU2对应的第一距离信息标记为+d2,将RSU3对应的第一距离信息标记为+d3;经过比较,确定车辆未经过的两个RSU所对应的第一距离信息的关系为:|d2|<|d3|;定位计算单元根据上述信息,确定检测传感器检测到的RSU为RSU1、RSU2和RSU3,且,确定RSU1对应的第二距离信息为dx,RSU2对应的第二距离信息为dy,RSU3对应的第二距离信息为dz;最后,定位计算单元根据上述RSU1的位置信息和第二距离信息dx,RSU2的位置信息及其第二距离信息dy,以及,RSU3的位置信息及其第二距离信息dz,对车辆进行定位。
这里,需要说明的是,在检测传感器检测到三个或三个以上的RSU的情况下,确定车辆位置时,可以以距离车辆最近的两个RSU为参考点进行确定,具体的确定过程与前述检测传感器检测到两个RSU的情况类似,这里不再赘述。
这里,还需要说明的是,当检测传感器检测到某个RSU与车辆之间的距离的绝对值小于预设距离门限值(如±10m)时,则根据车辆的历史位置信息确定车辆是否已经经过该RSU时,可能会出现偏差,为了避免出现这种偏差,则可以进一步对第一定位信息中的第一距离信息标记的正负值进行检验和修正,之后再进行匹配。
也就是说,在对RSU进行匹配之后,根据匹配之后的对应的第一距离值(已标记正负)和第二距离值(已标记正负)的差值或方差,对匹配结果进行修正,其中,修正后的匹配结果中对应的距离值的差值或方差最小。具体可以按照如下方式进行修正:
第一,分别对第一距离信息的第一距离值(已标记正负)和与该第一距离信息对应的RSU的第二定位信息的第二距离值(已标记正负)进行求差/求方差运算,对各个差值取绝对值并求和/对各个方差求和,得到第一数值;第二,在该第一数值大于第一预设门限值的情况下,一方面,将最大的一个 或者 一个到N个标记为负值的第一距离值标记为正值,并重新进行匹配,再次进行上述差值绝对值求和/方差求和的运算,得到第二数值,N≥2且N为整数;另一方面,将最小的一个 或者 一个到N个标记为正值的第一距离值标记为负值,并重新进行匹配,再次进行上述差值绝对值求和/方差求和运算,得到第三数值,N≥2且N为整数;第三,确定第一数值、第二数值和第三数值中最小的数值所对应的匹配结果为最终的匹配结果。
这里,需要说明的是,上述对各个差值取绝对值并求和/对各个方差求和的运算还可以是对各个差值取绝对值并求平均/对各个方差求平均等,但是,并不以此为限。
基于上述内容,作为一个可选的实现方式,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,包括:
步骤一:根据所述RSU位置信息或者所述第一角度信息,确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU,所述道路为所述车辆所在的道路;
在根据RSU位置信息,确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU的情况下,具体可以根据RSU位置信息和道路中心线的位置信息,确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU;在根据第一角度信息确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU的情况下,具体可以根据第一角度信息确定RSU与检测传感器所在车辆之间的相对位置关系,并基于车辆的运行方向,确定RSU为位于道路左侧的RSU或位于道路右侧的RSU。
步骤二:根据所述第二角度信息,确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU;
同样的,本步骤中,可以根据第二角度信息确定RSU与检测传感器所在车辆之间的相对位置关系,并基于车辆的运行方向,确定RSU为位于道路左侧的RSU或位于道路右侧的RSU。
步骤三:对所述第一距离信息所对应的所述位于道路左侧的RSU和所述第二距离所对应的所述位于道路左侧的RSU进行一一匹配,且,对所述第一距离信息所对应的所述位于道路右侧的RSU和所述第二距离信息所对应的所述位于道路右侧的RSU进行一一匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息。
步骤四:根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及,所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息,确定所述车辆位置;或者,根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息和第二角度信息,确定所述车辆位置。
同样的,本步骤中,在所述第二定位信息仅包括第二距离信息的情况下,可以根据检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息和所述第二距离信息,确定车辆位置;在所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息的情况下,可以根据检测传感检测到的RSU所匹配的位置信息和第二距离信息及第二角度信息,确定车辆位置;当然,在第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息的情况下,也可以仅根据检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息和第二距离信息,确定车辆位置;本申请对此不做限定。
本可选的实现方式中,通过将各个RSU分类为位于道路左侧的RSU和位于道路右侧的RSU,实现了分别对位于道路左侧的RSU和位于道路右侧的RSU匹配位置信息,避免了由于距离信息不准确导致匹配错误的情况,提高了匹配的准确性。
作为一个可选的实现方式,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,包括:
步骤一:根据各个所述第一定位信息,计算所述车辆的预测位置信息;
本步骤中,在接收到一个RSU且第一参数为第四测量参数的情况下,可以根据第一定位信息中的第一距离信息和第一角度信息,以及RSU位置信息,确定车辆的预测位置信息,如此,实现了基于单个RSU即可实现对车辆的位置预测;在接收到二个及以上RSU发送的第一V2X消息的情况下,可通过TOA方式解算车辆的预测位置信息;在接收到四个及以上的RSU发送的第一V2X消息的情况下,可以基于TDOA方式解算车辆的预测位置信息。
步骤二:根据所述预测位置信息和各个所述RSU位置信息,确定所述车辆与各个所述RSU的相对位置信息;
步骤三:根据所述相对位置信息和各个所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
步骤四:根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息及所述第二定位信息,确定所述车辆位置。本步骤中,在确定车辆位置时,可以将当前匹配到位置信息的RSU作为计算车辆位置的定位参考点。
其中,上述步骤三和步骤四的具体实现与前述的匹配过程和车辆位置确定过程类似,这里不再赘述。
进一步地,作为一个可选的实现方式,该方法还包括:
步骤一:接收各个所述RSU发送的第二V2X消息,所述第二V2X消息携带与所述RSU的表面相关的参数信息;
其中,所述RSU的表面设置有反光材料,或者,各个所述RSU的表面为超表面或智能超表面;所述参数信息包括下述至少一项:
支持的信号类型;
支持的频段范围;
特征点形状。
步骤二:获取所述检测传感器检测到的检测数据;
步骤三:获取与所述RSU的表面相关的参数信息中的特征信息;
这里,需要说明的是,该特征信息可以是RSU的特征点形状。
步骤四:按照所述第二V2X消息中获取的与所述RSU的表面相关的参数信息指示的特征,在所述检测数据中进行匹配,在获得匹配结果的情况下,确定所述检测数据中包括所述RSU;
这里,需要说明的是,本步骤具体可以是将RSU的特征形状与检测数据一一进行匹配,确定是否能够匹配成功,在匹配成功时确定得到了匹配结果,此时,确定检测数据中包括RSU。
步骤五:在所述检测数据包括所述RSU的情况下,确定所述车辆与所述RSU的第二定位信息;其中,在所述第二定位信息包括第二角度信息的情况下,确定所述第二角度信息为第一方向和第二方向之间的夹角,其中,所述第一方向为所述检测传感器与所述检测传感器检测到的所述RSU之间的连线的延伸方向,所述第二方向为所述车辆的运行方向或者车道线方向;
本步骤中,具体的,如图5所示,在对车辆进行定位的过程中,首先,在确定检测传感器检测到一个RSU的情况下,对检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;其次,以该RSU的位置作为参考点,基于检测传感器检测到的第二距离信息dx和第二角度信息,以及车辆运行方向,确定检测传感器与RSU之间的夹角θ;最后,根据dx和θ,解算出检测传感器相对于RSU的横向坐标hx和纵向坐标lx;最后,基于RSU位置信息和检测传感器相对于RSU的横向坐标和纵向坐标,确定车辆位置。
本可选实现方式中,通过根据该检测数据确定车辆与RSU的第二定位信息,可以实现基于单个RSU的第二距离信息和第二角度信息对车辆进行精确定位。
这里,需要说明的是,第二V2X消息可以包括在第一V2X消息中发送,或者,第二V2X消息可以独立进行发送,本申请实施例对此不做限定。
这里,还需要说明的是,超表面或智能超表面,能够对于光波或者激光雷达反射波/调频连续波,或者,毫米波雷达反射波/调频连续波的反射角不做改变,提高反射功率。
另外,本可选实现方式中,支持的信号类型至少包括光、电磁波、激光等。
本可选实现方式中,一者,通过在RSU表面设置反光材料实现光线的有效增强,或者,将RSU表面设置为超表面或智能超表面,通过配置光、电磁波或者激光的反射角度不变、提高反射强度,实现光线的有效增强,或者,用于检测反射波或者调频连续波显著增强,实现低照度、稀少特征点环境中的特征点精确检测,从而可以解决在隧道等典型无GNSS场景中,低照度会影响摄像头的检测效果,环境中可分辨的特征点有限,难以实现有效的精确检测的问题;二者,可以将接收到的第二V2X消息作为检测传感器检测到的检测数据的先验信息,实现对检测数据的验证,进一步提高了检测传感器的检测成功率和检测精确度。
进一步地,作为一个可选的实现方式,在仅根据第一定位信息和RSU位置信息确定车辆位置的情况下,所述方法还包括:
若在相邻两次确定所述车辆位置的时刻之间,或者,在所述车辆位置确定的过程中,未获取到至少一个所述第一定位信息,则基于对惯性测量单元的测量数据和/或车辆行驶参数的实时滤波,预测所述车辆位置,所述车辆行驶参数包括车辆的速度值、加速度值和朝向角值中的至少一项。
这里,需要说明的是,一者,车辆行驶参数可以直接从车身装置中获取;二者,“实时滤波”可以是卡尔曼滤波、均值滤波、中值滤波和粒子滤波等方式的至少一种,但并不以此为限。
进一步地,作为另一个可选的实现方式,在根据第一定位信息、第二定位信息和RSU位置信息确定车辆位置的情况下,所述方法进一步包括:
若在相邻两次确定所述车辆位置的时刻之间,或者,在所述车辆位置确定的过程中,未获取到至少一个所述第一定位信息且未获取至少一个所述第二定位信息,则基于惯性测量单元的测量数据和/或车辆行驶参数进行实时滤波,预测所述车辆位置,所述车辆行驶参数包括车辆的速度值、加速度值和朝向角值中的至少一项。
同样的,车辆行驶参数可以直接从车身装置中获取;“实时滤波”可以是卡尔曼滤波、均值滤波、中值滤波和粒子滤波等方式的至少一种,但并不以此为限。
上述两种可选的实现方式,实现了在检测传感器没有检测到RSU的有效检测数据,和/或,车载定位系统没有接收到RSU发送的第一V2X消息的情况下,能够基于IMU的测量数据和/或车辆行驶参数的实时滤波,实现对车辆位置的预测,这样,在检测传感器检测范围有限时,或者,检测传感器和V2X直通链路精确测距信息获取频度较低时,基于IMU参数进行滤波和位置预测,有效避免无精确测量值时的定位偏移,在获取到精确测量值时有效消除IMU的累积误差,确保持续的高精度定位性能,
如图7所示,本申请实施例还提供一种车路协同定位方法,应用于路侧设备,所述方法包括:
步骤701,向具有V2X车载终端的车载定位系统发送第一V2X消息;
或者,向所述具有V2X车载终端的车载定位系统发送所述第一V2X消息和SL-PRS;
其中,所述第一V2X消息携带RSU位置信息。
这里,需要说明的是,SL-PRS可以与第一V2X消息同时发送,也可以独立发送。本申请实施例对此不做限定。
本申请实施例通过向具有V2X车载终端的车载定位系统发送第一V2X消息,或者,发送第一V2X消息和SL-PRS信号,能够使得车载定位系统根据接收到的消息在无GNSS场景且不依赖高精地图的情况下,实现对车辆的高精定位。
作为一个可选的实现方式,所述RSU的表面覆盖有反光材料,或者,所述RSU的表面为超表面或智能超表面。
这里,需要说明的是,超表面或智能超表面,能够对于光波或者激光雷达反射波/调频连续波,或者,毫米波雷达反射波/调频连续波的反射角不做改变,提高反射功率。
本可选实现方式中,通过在RSU表面设置反光材料,或者,将RSU表面设置为超表面或智能超表面,能够实现光线的有效增强,或者,用于检测反射波或者调频连续波显著增强,从而实现低照度、稀少特征点环境中的特征点精确检测,最终可以解决在隧道等典型无GNSS场景中,低照度会影响摄像头的检测效果,环境中可分辨的特征点有限,难以实现有效的精确检测的问题;
作为一个可选的实现方式,所述方法还包括:
向所述车载定位系统发送第二V2X消息,所述第二V2X消息携带与所述RSU的表面相关的参数信息,所述参数信息包括下述至少一项:
支持的信号类型;
支持的频段范围;
特征点形状。
这里,需要说明的是,第二V2X消息可以包括在第一V2X消息中发送,或者,第二V2X消息可以独立进行发送,本申请实施例对此不做限定。
本可选实现方式中,通过向车载定位系统发送第二V2X消息,能够使得车载定位系统将第二V2X消息中携带的与所述RSU的表面相关的参数信息中的特征点形状作为先验参数,实现对检测传感器检测到的检测数据的验证,避免了车载定位系统进行传统的训练学习,提高了检测效率和准确度。
如图8所示,本申请实施例还提供一种车路协同定位装置,应用于车载定位系统,包括:
第一接收模块801,用于接收至少一个路侧设备RSU发送的第一车辆对万物V2X消息,第一V2X消息携带RSU位置信息;
第一确定模块802,用于基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;
第二确定模块803,用于根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置。
本申请实施例中,首先接第一收模块801接收至少一个路侧设备RSU发送的第一车辆对万物V2X消息,第一V2X消息携带RSU位置信息;然后第一确定模块802基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;最后第二确定模块803根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置。如此,实现了在无GNSS的场景下,车载定位设备能够根据V2X消息和对V2X直通链路上传输的信号的测量结果,在不依赖高精地图的情况下实现对车辆的高精定位。
可选地,所述第二确定模块803包括:
第一确定子模块,用于根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,其中,所述第二定位信息包括第二距离信息,或者,所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息。
进一步地,所述装置还包括:
第一获取模块,用于获取所述检测传感器的检测数据;
第三确定模块,用于确定所述检测数据的有效性;
所述第二确定子模块具体用于,在确定所述检测数据有效的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置。
可选地,所述第一参数包括下述至少一项:
第一测量参数,所述第一测量参数为基于物理直通链路控制信道PSCCH的解调参考信号DMRS测量的参考信号接收功率RSRP,或者,所述第一测量参数为基于物理直通链路共享信道PSSCH的DMRS测量的RSRP;
第二测量参数,所述第二测量参数为基于PSCCH的到达时间TOA或者到达时间差TDOA,或者,所述第二测量参数为基于PSSCH测量的TOA或者TDOA;
第三测量参数,所述第三测量参数为基于所述RSU发送的直通链路-定位参考信号SL-PRS测量的RSRP;
第四测量参数,所述第四测量参数为基于SL-PRS测量的信号传输时间、信号传输时间差和信号传输角度参数的至少一种。
可选地,所述第一确定模块801包括:
第二确定子模块,用于基于所述第一参数确定所述第一定位信息中的第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型或置信度。
可选地,所述第二确定子模块,包括:
第一确定单元,用于在所述第一参数为所述第一测量参数或者所述第三测量参数的情况下,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型为非精确测量类型;
第二确定单元,用于在所述第一参数为所述第二测量参数的情况下,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型为非精确测量类型,或者,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的置信度为预设置信度;
第三确定单元,用于在所述第一参数为所述第四测量参数的情况下,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的置信度为估计置信度,或者,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型为精确测量类型。
可选地,所述第二确定模块803包括:
第三确定子模块,用于在所述第一指示信息指示所述第一距离信息的类型为非精确测量类型的情况下,或者,所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度大于或者等于置信度门限值的情况下,或者,所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度大于检测传感器的测距精度的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,其中,所述第二定位信息包括第二距离信息,或者,所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息;
或者,
在所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度小于或等于所述检测传感器的测距精度,或者,所述第一指示信息指示所述第一距离信息的类型为精确测量类型的情况下,根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定所述车辆位置。
进一步地,所述装置还包括:
第二获取模块,用于获取所述检测传感器的检测数据;
第四确定模块,用于确定所述检测数据的有效性;
所述第三确定子模块具体用于,在确定所述检测数据有效的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置。
可选地,所述第三确定模块具体用于,在所述检测传感器检测到的至少一个所述RSU所占的采样点的个数大于或等于第一预设值的情况下,或者,所述检测传感器检测到的至少一个RSU所占的采样点的个数在总采样点数中的比例大于或等于第二预设值的情况下,确定所述检测数据有效。
可选地,所述第四确定模块具体用于,在所述检测传感器检测到的至少一个所述RSU所占的采样点的个数大于或等于第一预设值的情况下,或者,所述检测传感器检测到的至少一个RSU所占的采样点的个数在总采样点数中的比例大于或等于第二预设值的情况下,确定所述检测数据有效。
可选地,所述第四确定模块包括:
第四确定子模块,用于根据所述检测传感器检测到的各个所述RSU所占的采样点个数,或者,各个所述RSU所占的采样点的个数在总采样点数中的比例,确定所述检测传感器检测到各个所述RSU的测距精度;
第五确定子模块,用于在所述检测传感器检测到的各个所述RSU的测距精度中的至少一个测距精度小于所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度的情况下,确定所述检测数据有效。
可选地,所述第三确定子模块包括:
第四确定单元,用于根据所述第一定位信息和所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
第五确定单元,用于根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及,所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息,确定所述车辆位置;或者,根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息和第二角度信息,确定所述车辆位置。
可选地,所述第四确定子模块包括:
第六确定单元,用于根据所述第一定位信息和所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
第七确定单元,用于根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及,所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息,确定所述车辆位置;或者,根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息和第二角度信息,确定所述车辆位置。
可选地,所述第四确定单元包括:
第一确定子单元,用于根据所述车辆的历史位置信息和各个所述RSU位置信息,在发送所述第一V2X消息的至少一个RSU中,确定所述车辆已经经过的RSU和/或所述车辆未经过的RSU,其中,所述车辆已经经过的RSU确定为位于车辆后方的RSU,所述车辆未经过的RSU确定为位于车辆前方的RSU;
第二确定子单元,用于在所述检测传感器检测到的至少一个RSU中,确定位于车辆后方的RSU和/或位于车辆前方的RSU;
第一处理子单元,用于将所述位于车辆后方的RSU所对应的第一距离信息的距离值和所述位于车辆后方的RSU所对应的所述第二距离信息中的距离值均标记为负值,将所述位于车辆前方的RSU所对应的第一距离信息的距离值和所述位于车辆前方的RSU所对应的所述第二距离信息中的距离值均标记为正值;
第一匹配子单元,用于:
对距离值为负值的第二距离信息所对应的RSU与距离值为负值的第一距离信息所对应的RSU,按照距离值从大到小的方式,一一进行匹配;
对距离值为正值的第二距离信息所对应的RSU与距离值为正值的第一距离信息所对应的RSU,按照距离值从小到大的方式,一一进行匹配。
可选地,所述第六确定单元包括:
第三确定子单元,用于根据所述车辆的历史位置信息和各个所述RSU位置信息,在发送所述第一V2X消息的至少一个RSU中,确定所述车辆已经经过的RSU和/或所述车辆未经过的RSU,其中,所述车辆已经经过的RSU确定为位于车辆后方的RSU,所述车辆未经过的RSU确定为位于车辆前方的RSU;
第四确定子单元,用于在所述检测传感器检测到的至少一个RSU中,确定位于车辆后方的RSU和/或位于车辆前方的RSU;
第二处理子单元,用于将所述位于车辆后方的RSU所对应的第一距离信息的距离值和所述位于车辆后方的RSU所对应的所述第二距离信息中的距离值均标记为负值,将所述位于车辆前方的RSU所对应的第一距离信息的距离值和所述位于车辆前方的RSU所对应的所述第二距离信息中的距离值均标记为正值;
第二匹配子单元,用于:
对距离值为负值的第二距离信息所对应的RSU与距离值为负值的第一距离信息所对应的RSU,按照距离值从大到小的方式,一一进行匹配;
对距离值为正值的第二距离信息所对应的RSU与距离值为正值的第一距离信息所对应的RSU,按照距离值从小到大的方式,一一进行匹配。
可选地,所述第三确定子模块包括:
第八确定单元,用于根据所述RSU位置信息或者所述第一角度信息,确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU,所述道路为所述车辆所在的道路;
第九确定单元,用于根据所述第二角度信息,确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU;
第一匹配单元,用于对所述第一距离信息所对应的所述位于道路左侧的RSU和所述第二距离所对应的所述位于道路左侧的RSU进行一一匹配,且,对所述第一距离信息所对应的所述位于道路右侧的RSU和所述第二距离信息所对应的所述位于道路右侧的RSU进行一一匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
第十确定单元,用于根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及,所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息,确定所述车辆位置;或者,根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息和第二角度信息,确定所述车辆位置。
可选地,所述第四确定子模块包括:
第十一确定单元,用于根据所述RSU位置信息或者所述第一角度信息,确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU,所述道路为所述车辆所在的道路;
第十二确定单元,用于根据所述第二角度信息,确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU;
第二匹配单元,用于对所述第一距离信息所对应的所述位于道路左侧的RSU和所述第二距离所对应的所述位于道路左侧的RSU进行一一匹配,且,对所述第一距离信息所对应的所述位于道路右侧的RSU和所述第二距离信息所对应的所述位于道路右侧的RSU进行一一匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
第十三确定单元,用于根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及,所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息,确定所述车辆位置;或者,根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息和第二角度信息,确定所述车辆位置。
可选地,所述第一确定子模块包括:
第一计算单元,用于根据各个所述第一定位信息,计算所述车辆的预测位置信息;
第十四确定单元,用于根据所述预测位置信息和各个所述RSU位置信息,确定所述车辆与各个所述RSU的相对位置信息;
第三匹配单元,用于根据所述相对位置信息和各个所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
第十五确定单元,用于根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息及所述第二定位信息,确定所述车辆位置。
可选地,所述第四确定子模块包括:
第二计算单元,用于根据各个所述第一定位信息,计算所述车辆的预测位置信息;
第十六确定单元,用于根据所述预测位置信息和各个所述RSU位置信息,确定所述车辆与各个所述RSU的相对位置信息;
第四匹配单元,用于根据所述相对位置信息和各个所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
第十七确定单元,用于根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息及所述第二定位信息,确定所述车辆位置。
进一步地,所述装置还包括:
第二接收模块,用于接收各个所述RSU发送的第二V2X消息,所述第二V2X消息携带与所述RSU的表面相关的参数信息;
第三获取模块,用于获取所述检测传感器检测到的检测数据;
第四获取模块,用于获取与所述RSU的表面相关的参数信息中的特征信息;
第五确定模块,用于按照所述第二V2X消息中获取的与所述RSU的表面相关的参数信息指示的特征,在所述检测数据中进行匹配,在获得匹配结果的情况下,确定所述检测数据中包括所述RSU;
第六确定模块,用于在所述检测数据包括所述RSU的情况下,确定所述车辆与所述RSU的第二定位信息;其中,在所述第二定位信息包括第二角度信息的情况下,确定所述第二角度信息为第一方向和第二方向之间的夹角,其中,所述第一方向为所述检测传感器与所述检测传感器检测到的所述RSU之间的连线的延伸方向,所述第二方向为所述车辆的运行方向或者车道线方向;
其中,所述RSU的表面设置有反光材料,或者,各个所述RSU的表面为超表面或智能超表面;所述参数信息包括下述至少一项:
支持的信号类型;
支持的频段范围;
特征点形状。
进一步地,所述装置还包括:
第一预测模块,用于若在相邻两次确定所述车辆位置的时刻之间,或者,在所述车辆位置确定的过程中,未获取到至少一个所述第一定位信息,则基于对惯性测量单元的测量数据和/或车辆行驶参数的实时滤波,预测所述车辆位置,所述车辆行驶参数包括车辆的速度值、加速度值和朝向角值中的至少一项。
进一步地,所述装置还包括:
第二预测模块,用于若在相邻两次确定所述车辆位置的时刻之间,或者,在所述车辆位置确定的过程中,未获取到至少一个所述第一定位信息且未获取至少一个所述第二定位信息,则基于惯性测量单元的测量数据和/或车辆行驶参数进行实时滤波,预测所述车辆位置,所述车辆行驶参数包括车辆的速度值、加速度值和朝向角值中的至少一项。
本申请实施例的车路协同定位装置是与上述应用于车载定位系统的车路协同定位方法对应的,上述车路协同定位方法中所有实现手段均适用于该车路协同定位装置的实施例中,也能达到相同的技术效果。
如图9所示,本申请实施例还提供一种车路协同定位装置,应用于路侧设备,包括:
第一发送模块901,用于向具有V2X车载终端的车载定位系统发送第一V2X消息;或者,向所述具有V2X车载终端的车载定位系统发送所述第一V2X消息和SL-PRS;其中,所述第一V2X消息携带RSU位置信息。
可选地,所述RSU的表面覆盖有反光材料,或者,所述RSU的表面为超表面或智能超表面。
进一步地,所述装置还包括:
第二发送模块,用于向所述车载定位系统发送第二V2X消息,所述第二V2X消息携带与所述RSU的表面相关的参数信息,所述参数信息包括下述至少一项:
支持的信号类型;
支持的频段范围;
特征点形状。
本申请实施例的车路协同定位装置是与上述应用于路侧设备的车路协同定位方法对应的,上述车路协同定位方法中所有实现手段均适用于该车路协同定位装置的实施例中,也能达到相同的技术效果。
为了更好地实现上述目的,如图10所示,本申请实施例还提供了一种车载定位系统,包括:处理器1000;以及通过总线接口与所述处理器1000相连接的存储器1020,所述存储器1020用于存储所述处理器1000在执行操作时所使用的程序和数据,处理器1000调用并执行所述存储器1020中所存储的程序和数据。
其中,收发机1010与总线接口连接,用于在处理器1000的控制下接收至少一个路侧设备RSU发送的第一车辆对万物V2X消息,第一V2X消息携带RSU位置信息;处理器1000用于读取存储器1020中的程序执行以下步骤:
基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;
根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置。
本申请的上述实施例提供的车载定位系统接收第一V2X消息,基于第一参数确定第一定位消息,并根据第一定位消息和RSU位置信息确定车辆位置,能够在无GNSS场景且不依赖高精地图的情况下,实现对车辆的高精定位。
需要说明的是,本申请的上述实施例提供的车载定位系统是能够执行上述车路协同定位方法的车载定位系统,则上述应用于车载定位系统的车路协同定位方法均适用于该车载定位系统,且能达到相同或相似的有益效果。
其中,在图10中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器1000代表的一个或多个处理器和存储器1020代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机1010可以是多个元件,即包括发送机和收发机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。针对不同的终端,用户接口1030还可以是能够外接内接需要设备的接口,连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。处理器1000负责管理总线架构和通常的处理,存储器1020可以存储处理器1000在执行操作时所使用的数据。
本申请实施例还提供一种路侧设备,包括:处理器;以及通过总线接口与所述处理器相连接的存储器,所述存储器用于存储所述处理器在执行操作时所使用的程序和数据,处理器调用并执行所述存储器中所存储的程序和数据。
其中,收发机与总线接口连接,用于在处理器的控制下执行以下步骤:
向具有V2X车载终端的车载定位系统发送第一V2X消息;或者,向所述具有V2X车载终端的车载定位系统发送所述第一V2X消息和SL-PRS;其中,所述第一V2X消息携带RSU位置信息。
本申请的上述实施例提供的路侧设备向具有V2X车载终端的车载定位系统发送第一V2X消息,或者,发送第一V2X消息和SL-PRS,使得车载定位系统能够根据接收到的消息在无GNSS场景且不依赖高精地图的情况下,实现对车辆的高精定位。
需要说明的是,本申请的上述实施例提供的路侧设备是能够执行上述车路协同定位方法的路侧设备,则上述应用于路侧设备的车路协同定位方法均适用于该路侧设备,且能达到相同或相似的有益效果。
这里,需要说明的是,路侧设备的结构与车载定位系统的结构类似,路侧设备的结构可参阅图10。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例的全部或者部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过计算机程序来指示相关的硬件来完成,所述计算机程序包括执行上述方法的部分或者全部步骤的指令;且该计算机程序可以存储于一可读存储介质中,存储介质可以是任何形式的存储介质。
另外,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,可读存储介质上存储有程序,该程序被处理器执行时实现如上所述的车路协同定位方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,该计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等。
此外,需要指出的是,在本申请的装置和方法中,显然,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。并且,执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序或按时间顺序执行,但是并不需要一定按照时间顺序执行,某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言,能够理解本申请的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件,可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中,以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现,这是本领域普通技术人员在阅读了本申请的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
因此,本申请的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此,本申请的目的也可 以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说,这样的程序产品也构成本申请,并且存储有这样的程序产品的存储介质也能构成本申请。显然,所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。
最后,还需要说明的是,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、物品或者终端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“包括一个……”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。
以上所述是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (23)

1.一种车路协同定位方法,其特征在于,应用于车载定位系统,包括:
接收至少一个路侧设备RSU发送的第一车辆对万物V2X消息,第一V2X消息携带RSU位置信息;
基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;
获取检测传感器的检测数据;
确定所述检测数据的有效性;
在确定所述检测数据有效的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,其中,所述第二定位信息包括第二距离信息,或者,所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一参数包括下述至少一项:
第一测量参数,所述第一测量参数为基于物理直通链路控制信道PSCCH的解调参考信号DMRS测量的参考信号接收功率RSRP,或者,所述第一测量参数为基于物理直通链路共享信道PSSCH的DMRS测量的RSRP;
第二测量参数,所述第二测量参数为基于PSCCH的到达时间TOA或者到达时间差TDOA,或者,所述第二测量参数为基于PSSCH测量的TOA或者TDOA;
第三测量参数,所述第三测量参数为基于所述RSU发送的直通链路-定位参考信号SL-PRS测量的RSRP;
第四测量参数,所述第四测量参数为基于SL-PRS测量的信号传输时间、信号传输时间差和信号传输角度参数的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,还包括:
基于所述第一参数确定所述第一定位信息中的第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型或置信度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,基于所述第一参数确定所述第一定位信息中的第一指示信息,包括:
在所述第一参数为所述第一测量参数或者所述第三测量参数的情况下,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型为非精确测量类型;
在所述第一参数为所述第二测量参数的情况下,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型为非精确测量类型,或者,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的置信度为预设置信度;
在所述第一参数为所述第四测量参数的情况下,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的置信度为估计置信度,或者,确定所述第一指示信息用于指示所述第一距离信息的类型为精确测量类型。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定车辆位置,包括:
在所述第一指示信息指示所述第一距离信息的类型为非精确测量类型的情况下,或者,所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度大于或者等于置信度门限值的情况下,或者,所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度大于检测传感器的测距精度的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,其中,所述第二定位信息包括第二距离信息,或者,所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息;
或者,
在所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度小于或等于所述检测传感器的测距精度,或者,所述第一指示信息指示所述第一距离信息的类型为精确测量类型的情况下,根据所述第一定位信息和所述RSU位置信息,确定所述车辆位置。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述检测传感器的检测数据;
确定所述检测数据的有效性;
根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,包括:
在确定所述检测数据有效的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置。
7.根据权利要求1或6所述的方法,其特征在于,确定所述检测数据的有效性,包括:
在所述检测传感器检测到的至少一个所述RSU所占的采样点的个数大于或等于第一预设值的情况下,或者,所述检测传感器检测到的至少一个RSU所占的采样点的个数在总采样点数中的比例大于或等于第二预设值的情况下,确定所述检测数据有效。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,确定所述检测数据的有效性,包括:
根据所述检测传感器检测到的各个所述RSU所占的采样点个数,或者,各个所述RSU所占的采样点的个数在总采样点数中的比例,确定所述检测传感器检测到各个所述RSU的测距精度;
在所述检测传感器检测到的各个所述RSU的测距精度中的至少一个测距精度小于所述第一指示信息指示所述第一距离信息的置信度的情况下,确定所述检测数据有效。
9.根据权利要求1或5或6所述的方法,其特征在于,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,包括:
根据所述第一定位信息和所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及,所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息,确定所述车辆位置;或者,根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息和第二角度信息,确定所述车辆位置。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,根据所述第一定位信息和所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息,包括:
根据所述车辆的历史位置信息和各个所述RSU位置信息,在发送所述第一V2X消息的至少一个RSU中,确定所述车辆已经经过的RSU和/或所述车辆未经过的RSU,其中,所述车辆已经经过的RSU确定为位于车辆后方的RSU,所述车辆未经过的RSU确定为位于车辆前方的RSU;
在所述检测传感器检测到的至少一个RSU中,确定位于车辆后方的RSU和/或位于车辆前方的RSU;
将所述位于车辆后方的RSU所对应的第一距离信息的距离值和所述位于车辆后方的RSU所对应的所述第二距离信息中的距离值均标记为负值,将所述位于车辆前方的RSU所对应的第一距离信息的距离值和所述位于车辆前方的RSU所对应的所述第二距离信息中的距离值均标记为正值;
对距离值为负值的第二距离信息所对应的RSU与距离值为负值的第一距离信息所对应的RSU,按照距离值从大到小的方式,一一进行匹配;
对距离值为正值的第二距离信息所对应的RSU与距离值为正值的第一距离信息所对应的RSU,按照距离值从小到大的方式,一一进行匹配。
11.根据权利要求1或5或6所述的方法,其特征在于,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,包括:
根据所述RSU位置信息或者所述第一角度信息,确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU,所述道路为所述车辆所在的道路;
根据所述第二角度信息,确定位于道路左侧的RSU和/或位于道路右侧的RSU;
对所述第一距离信息所对应的所述位于道路左侧的RSU和所述第二距离所对应的所述位于道路左侧的RSU进行一一匹配,且,对所述第一距离信息所对应的所述位于道路右侧的RSU和所述第二距离信息所对应的所述位于道路右侧的RSU进行一一匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及,所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息,确定所述车辆位置;或者,根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息,以及所述检测传感器检测到的所述车辆与所述RSU之间的第二定位信息中的第二距离信息和第二角度信息,确定所述车辆位置。
12.根据权利要求1或5或6所述的方法,其特征在于,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,包括:
根据各个所述第一定位信息,计算所述车辆的预测位置信息;
根据所述预测位置信息和各个所述RSU位置信息,确定所述车辆与各个所述RSU的相对位置信息;
根据所述相对位置信息和各个所述第二定位信息,对发送所述第一V2X消息的RSU和所述检测传感器检测到的RSU进行匹配,为所述检测传感器检测到的RSU匹配位置信息;
根据所述检测传感器检测到的RSU所匹配的位置信息及所述第二定位信息,确定所述车辆位置。
13.根据权利要求1或5或6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收各个所述RSU发送的第二V2X消息,所述第二V2X消息携带与所述RSU的表面相关的参数信息;
获取所述检测传感器检测到的检测数据;
获取与所述RSU的表面相关的参数信息中的特征信息;
按照从所述第二V2X消息中获取的与所述RSU的表面相关的参数信息指示的特征,在所述检测数据中进行匹配,在获得匹配结果的情况下,确定所述检测数据中包括所述RSU;
在所述检测数据包括所述RSU的情况下,确定所述车辆与所述RSU的第二定位信息;其中,在所述第二定位信息包括第二角度信息的情况下,确定所述第二角度信息为第一方向和第二方向之间的夹角,其中,所述第一方向为所述检测传感器与所述检测传感器检测到的所述RSU之间的连线的延伸方向,所述第二方向为所述车辆的运行方向或者车道线方向;
其中,所述RSU的表面设置有反光材料,或者,各个所述RSU的表面为超表面或智能超表面;所述参数信息包括下述至少一项:
支持的信号类型;
支持的频段范围;
特征点形状。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若在相邻两次确定所述车辆位置的时刻之间,或者,在所述车辆位置确定的过程中,未获取到至少一个所述第一定位信息,则基于对惯性测量单元的测量数据和/或车辆行驶参数的实时滤波,预测所述车辆位置,所述车辆行驶参数包括车辆的速度值、加速度值和朝向角值中的至少一项。
15.根据权利要求1或5或6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若在相邻两次确定所述车辆位置的时刻之间,或者,在所述车辆位置确定的过程中,未获取到至少一个所述第一定位信息且未获取至少一个所述第二定位信息,则基于惯性测量单元的测量数据和/或车辆行驶参数进行实时滤波,预测所述车辆位置,所述车辆行驶参数包括车辆的速度值、加速度值和朝向角值中的至少一项。
16.一种车路协同定位方法,其特征在于,应用于路侧设备,包括:
向具有V2X车载终端的车载定位系统发送第一V2X消息;
或者,
向所述具有V2X车载终端的车载定位系统发送所述第一V2X消息和SL-PRS;
其中,所述第一V2X消息携带RSU位置信息;
以使所述车载定位系统基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;获取检测传感器的检测数据,确定所述检测数据的有效性;在确定所述检测数据有效的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,其中,所述第二定位信息包括第二距离信息,或者,所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述RSU的表面覆盖有反光材料,或者,所述RSU的表面为超表面或智能超表面。
18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
向所述车载定位系统发送第二V2X消息,所述第二V2X消息携带与所述RSU的表面相关的参数信息,所述参数信息包括下述至少一项:
支持的信号类型;
支持的频段范围;
特征点形状。
19.一种车载定位系统,包括:收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并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15中任一项所述的车路协同定位方法。
20.一种路侧设备,包括:收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并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16至18中任一项所述的车路协同定位方法。
21.一种车路协同定位装置,其特征在于,应用于车载定位系统,包括:
第一接收模块,用于接收至少一个路侧设备RSU发送的第一车辆对万物V2X消息,第一V2X消息携带RSU位置信息;
第一确定模块,用于基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;
第一获取模块,用于获取检测传感器的检测数据;
第三确定模块,用于确定所述检测数据的有效性;
第二确定模块,用于在确定所述检测数据有效的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,其中,所述第二定位信息包括第二距离信息,或者,所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息。
22.一种车路协同定位装置,其特征在于,应用于路侧设备,包括:
第一发送模块,用于:
向具有V2X车载终端的车载定位系统发送第一V2X消息;
或者,
向所述具有V2X车载终端的车载定位系统发送所述第一V2X消息和SL-PRS;
其中,所述第一V2X消息携带RSU位置信息;
以使所述车载定位系统基于第一参数确定车辆与所述RSU的第一定位信息,所述第一定位信息包括第一距离信息,或者,所述第一定位信息包括第一距离信息和第一角度信息,其中,所述第一参数通过对V2X直通链路上传输的信号进行测量确定;获取检测传感器的检测数据,确定所述检测数据的有效性;在确定所述检测数据有效的情况下,根据检测传感器检测到的所述车辆与至少一个RSU的第二定位信息、所述RSU位置信息和所述第一定位信息,确定所述车辆位置,其中,所述第二定位信息包括第二距离信息,或者,所述第二定位信息包括第二距离信息和第二角度信息。
23.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,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15中任一项所述的车路协同定位方法,或者,如权利要求16至18中任一项所述的车路协同定位方法。
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