CN113099529A - 室内车辆导航方法、车载终端、场端服务器及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开公开了一种室内车辆导航方法、车载终端、场端服务器及系统。本公开方法能够通过接收场端对载具上车载终端的超宽带UWB定位信息与其他辅助定位数据进行融合,得到更为准确的第一定位数据发送给车载终端。并在车载终端将包含超宽带UWB定位信息的第一定位数据与载具的惯导数据融合,提高车载终端的自身定位精度,极大地保障了车辆在室内场地中定位的实时性、稳定性和精准度,使得即使在无GNSS信号覆盖的情况下,也能基于高精度的定位结果实现室内车辆自动导航。
Description
技术领域
本公开属于智能驾驶技术领域,尤其涉及一种室内车辆导航方法、车载终端、场端服务器及系统。
背景技术
在车辆的智能驾驶技术中,需要较高实时性和精确度的定位信息进行轨迹规划或自动泊车。车辆的定位技术一般主要依靠GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)定位,但在室内场地往往无GNSS信号覆盖或GNSS定位稳定性无法保障,导致车辆不能在室内场地实现自动导航泊车。
发明内容
本公开实施例提供一种室内车辆导航方法、车载终端、场端服务器及系统,能够提升车辆定位的实时性和精准度,利于满足智能驾驶的定位需求,实现室内车辆自动导航。
一方面,本公开实施例提供一种室内车辆导航方法,应用于车载终端,方法包括:
发送超宽带UWB定位脉冲给室内的接收场端,接收场端包括设置于室内的超宽带UWB基站和路侧单元RSU;
以V2X通信方式通过路侧单元RSU接收第一定位数据,第一定位数据是由接收场端解算超宽带UWB定位脉冲得到的,第一定位数据至少包含车载终端的超宽带UWB定位信息;
将第一定位数据与车载终端的第二定位数据进行融合,得到车载终端的目标定位结果;第二定位数据包括车载终端的惯导数据;
根据目标定位结果进行室内车辆导航。
在一些实施例中,在发送超宽带UWB定位脉冲给室内的接收场端之前,方法还包括:
发送超宽带UWB时间窗注册报文给路侧单元RSU;
接收上述接收场端根据超宽带UWB时间窗注册报文进行资源分配后发送的超宽带UWB时间窗注册信息,超宽带UWB时间窗注册信息中包含通过资源分配得到的超宽带UWB发送窗口时间;
在超宽带UWB时间窗注册信息对应的超宽带UWB发送窗口时间,发送超宽带UWB定位脉冲给室内的接收场端。
在一些实施例中,超宽带UWB时间窗注册报文中包含车载终端的超宽带UWB定位标签身份信息;
超宽带UWB时间窗注册信息中,还包括超宽带UWB发送窗口时间的唯一标识以及对应的超宽带UWB定位标签身份信息。
在一些实施例中,第一定位数据中还包括对应的超宽带UWB定位标签身份信息;
将第一定位数据与车载终端的第二定位数据进行融合,得到车载终端的目标定位结果,包括:
解析第一定位数据中包含的超宽带UWB定位标签身份信息;
根据解析出的超宽带UWB定位标签身份信息,将第一定位数据与车载终端的第二定位数据进行融合。
在一些实施例中,第一定位数据是接收场端对超宽带UWB定位信息与辅助定位数据融合得到的;辅助定位数据包括车载终端对应载具的实时影像定位数据、无线电定位数据、红外线定位数据、蓝牙定位数据以及Wifi定位数据中的一种或多种。
在一些实施例中,在将第一定位数据与车载终端的第二定位数据进行融合,得到车载终端的目标定位结果之后,方法还包括:
广播目标定位结果,并接收邻近车载终端的目标定位结果广播报文;
根据车载终端的目标定位结果以及邻近车载终端的目标定位结果广播报文,进行碰撞预警计算。
在一些实施例中,在根据车载终端的目标定位结果以及邻近车载终端的目标定位结果广播报文,进行碰撞预警计算之前,方法还包括:
通过拥塞控制算法,根据预设范围内各车载终端的通讯信息,动态调节自身信息播发的优先级,并控制车载终端自身信息的播发频率。
在一些实施例中,在发送超宽带UWB定位脉冲给室内的接收场端之前,方法还包括:
同步车载模块与接收场端的时间信息。
另一方面,本公开实施例提供一种室内车辆导航方法,用于场端服务器,方法包括:
获取车载终端的超宽带UWB定位信息和对应的辅助定位数据,辅助定位数据包括由室内接收场端的感知设备感知的车载终端的位置数据;超宽带UWB定位信息和辅助定位数据附有相同时间信息;
将超宽带UWB定位信息和辅助定位数据进行融合,得到车载终端的第一定位数据;
输出第一定位数据,以使车载终端接收第一定位数据后,基于第一定位数据与自身惯导数据进行融合,得到目标定位结果用于进行室内车辆导航。
在一些实施例中,在输出第一定位数据之后,方法还包括:
获取车载终端与邻近车载终端的目标定位结果,并根据获取的各目标定位结果进行碰撞预警计算。
在一些实施例中,将超宽带UWB定位信息和辅助定位数据进行融合,具体包括:
根据超宽带UWB定位信息得到第一坐标数据,并根据辅助定位数据得到第二坐标数据;第一坐标数据是通过超宽带UWB定位脉冲解算出的超宽带UWB定位信息映射得到;
将第一坐标数据和第二坐标数据按照预设融合规则进行融合,并在融合后判定两坐标数据对应同一车载终端的情况下,通过超宽带UWB定位信息校准辅助定位数据,得到第一定位数据。
在一些实施例中,在获取车载终端的超宽带UWB定位信息和对应的辅助定位数据之前,方法还包括:
获取车载终端发送的超宽带UWB时间窗注册报文,进行资源分配并生成超宽带UWB时间窗注册信息;其中,超宽带UWB时间窗注册报文中包含车载终端的超宽带UWB定位标签身份信息;超宽带UWB时间窗注册信息包含超宽带UWB发送窗口时间和超宽带UWB定位标签身份信息;超宽带UWB发送窗口时间具有唯一标识;
输出超宽带UWB时间窗注册信息,以使车载终端接收。
在一些实施例中,辅助定位数据包括车载终端对应载具的实时影像定位数据、无线电定位数据、红外线定位数据、蓝牙定位数据以及Wifi定位数据中的一种或多种。
在一些实施例中,在获取超宽带UWB定位信息和对应的辅助定位数据之前,方法还包括:
同步与车载终端的时间信息。
再一方面,本公开实施例提供一种车载终端,车载终端包括:
超宽带UWB定位标签,用于发送超宽带UWB定位脉冲给室内的接收场端,接收场端包括设置于室内的超宽带UWB基站和路侧单元RSU;
车载处理模块,与超宽带UWB定位标签通信连接或电连接,用于以V2X通信方式通过路侧单元RSU接收第一定位数据,第一定位数据是由接收场端解算超宽带UWB定位脉冲得到的,第一定位数据至少包含车载终端的超宽带UWB定位信息;
融合定位模块,与车载处理模块电连接,用于将第一定位数据与车载终端的第二定位数据进行融合,得到车载终端的目标定位结果;第二定位数据包括车载终端的惯导数据;并且,
车载处理模块,还用于根据目标定位结果进行室内车辆导航。
又一方面,本公开实施例提供一种室内车辆导航装置,装置包括:
获取模块,用于获取车载终端的超宽带UWB定位信息和对应的辅助定位数据,辅助定位数据包括由室内接收场端的感知设备感知的车载终端的位置数据;超宽带UWB定位信息和辅助定位数据附有相同时间信息;
融合模块,用于将超宽带UWB定位信息和辅助定位数据进行融合,得到车载终端的第一定位数据;
输出模块,用于输出第一定位数据,以使车载终端接收第一定位数据后,基于第一定位数据与自身惯导数据进行融合,得到目标定位结果用于进行室内车辆导航。
在一些实施例中,装置还包括:
计算模块,用于获取车载终端与邻近车载终端的目标定位结果,并根据获取的各目标定位结果进行碰撞预警计算。
又一方面,本公开实施例提供一种场端服务器,场端服务器包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;
处理器执行计算机程序指令时实现如上述任意一项实施例中应用于场端服务器的室内车辆导航方法。
又一方面,本公开实施例提供一种接收场端系统,系统包括如上述实施例的场端服务器:系统还包括:
辅助定位装置,用于部署在预设范围中与场端服务器电连接,并用于采集车载终端对应载具的辅助定位数据后,将辅助定位数据传输到场端服务器;
超宽带UWB基站,用于部署在预设范围中与场端服务器通信连接或电连接,并用于获取车载终端的超宽带UWB定位脉冲后,将包含超宽带UWB定位脉冲数据的报文传输到场端服务器;
路侧单元,用于部署在预设范围中与场端服务器电连接,并用于与车载终端进行通信传输,以将车载终端播发的信息传输到场端服务器,并将场端服务器输出的对应信息播发至车载终端。。
本公开实施例的室内车辆导航方法、车载终端、场端服务器及系统,能够通过场端服务器对车辆上车载终端的超宽带UWB定位信息与其他辅助定位数据进行融合,得到更为准确的第一定位数据发送给车载终端。并在车载终端将包含超宽带UWB定位信息的第一定位数据与车载终端的惯导数据融合,提高车载终端的自身定位精度,极大地保障了载具在室内场地中定位的实时性、稳定性和精准度,使得即使在无GNSS信号覆盖的情况下,也能基于高精度的定位结果实现室内车辆自动导航。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对本公开实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,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是本公开一个实施例提供的接收场端系统的结构示意图;
图2是本公开一个具体实施例提供的接收场端系统的结构示意图;
图3A是本公开另一个实施例提供的车载终端的结构示意图;
图3B是本公开另一个具体实施例提供的车载终端的结构示意图;
图4是本公开又一实施例提供的室内车辆导航方法应用于车载终端的流程示意图;
图5A是本公开又一个具体实施例中车载终端具体执行室内车辆导航方法的流程示意图;
图5B是本公开又一个具体实施例中车载终端与接收场端系统的结构示意图;
图6是图4所示步骤S402在又一个具体示例中的流程示意图;
图7是本公开又一个具体实施例提供的室内车辆导航方法应用于车载终端的流程示意图;
图8是本公开又一个具体实施例提供的室内车辆导航方法应用于车载终端的流程示意图;
图9是本公开又一实施例提供的室内车辆导航方法应用于场端服务器的流程示意图;
图10是本公开又一个具体实施例提供的室内车辆导航方法应用于场端服务器的流程示意图;
图11是本公开又一个具体实施例提供的室内车辆导航方法应用于场端服务器的流程示意图;
图12A是本公开又一实施例提供的室内车辆导航装置的结构示意图;
图12B是本公开又一个具体实施例提供的室内车辆导航装置的结构示意图;
图13是本公开又一实施例提供的场端服务器的结构示意图;
图14是本公开又一个具体实施例中场端服务器与车载终端交互时执行的流程示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本公开的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本公开进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本公开,而不是限定本公开。对于本领域技术人员来说,本公开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公开的示例来提供对本公开更好的理解。
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,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对于车辆的智能驾驶技术,在室内无GNSS信号覆盖区域,要实现自动轨迹规划或泊车,需要先进行准确的车辆定位。室内定位方法可以采用UWB(Ultra Wide Band,超宽带)定位、红外线定位、蓝牙定位技术、Wifi定位等,其中UWB定位技术应用最广,最适合车载应用。但UWB定位对遮挡较敏感,且有死角。所以单纯的使用UWB定位支撑AVP(AutomatedValet Parking,自动代客泊车),并不能满足智能驾驶的需求,因此最多只能用于低速和非智能驾驶方向。并且单纯UWB定位应用于车辆智能驾驶场景中,对于定位结果输出的实时性、稳定性和精确度都不能满足需求。而且智能驾驶需要具备避障和避免碰撞的能力,虽然在全自动泊车场景中,也可以在车载端安装摄像头雷达,实现物体避障与融合定位,但车载端的处理能力有限,摄像头雷达识别模型往往存在一定误差,最终使得车辆的自动避障效果不佳。
为了解决上述技术问题,本公开实施例提供了一种室内车辆导航方法、车载终端、场端服务器及系统。其中,本公开实施例的室内车辆导航方法可以基于载具的车载终端与接收场端系统通信交互实施,为便于理解,下面首先对可以实施该室内车辆导航方法的接收场端系统进行说明。
在本公开实施例中,载具可以是安装有车载终端的机动车辆,如汽车,电动汽车等。在其他实施例中,载具也可以是具有车载终端相关功能模块并用于代替人工完成指定动作或工作的机器或运动设备,如搬运机器人。
车载终端作为车辆监控管理的前端设备,至少具有定位和通信功能。本示例中车载终端可以集成车载单元OBU(On board Unit,车载单元),OBU是具有微波通信功能和高频通信功能的移动识别设备。
图1示出了本公开实施例提供的接收场端系统100的系统结构示意图。如图1所示,接收场端系统100包括场端服务器101、辅助定位装置102、超宽带UWB基站103以及路侧单元104。本实施例中的场端服务器101作为边缘计算设备,与辅助定位装置102、超宽带UWB基站103以及路侧单元104均电连接或通信连接。
图1示出的接收场端系统100中,辅助定位装置102,用于部署在预设范围中与场端服务器101电连接,并用于采集车载终端对应载具的辅助定位数据后,将辅助定位数据传输到场端服务器101。因而辅助定位装置102作为接收场端系统100的感知设备,能够感知车载终端的位置数据(也即车载终端所在的载具的辅助定位数据);辅助定位数据可以与超宽带UWB定位信息融合,得到对车载终端的更为准确可靠的定位数据。
超宽带UWB基站103,用于部署在预设范围中与场端服务器101电连接或通信连接,并用于获取车载终端的超宽带UWB定位脉冲后,将包含超宽带UWB定位脉冲数据的报文传输到场端服务器101。
路侧单元104,用于部署在预设范围中与场端服务器101电连接,并用于与车载终端进行通信传输,以将车载终端播发的信息传输到场端服务器101,并将场端服务器101输出的对应信息播发至车载终端。
本实施例中,车载终端可以集成车载单元OBU,能够与路侧单元104进行信息交互。路侧单元104将OBU播发的信息传输到场端服务器,场内OBU的部分定位计算可以由性能高于车载终端的场端服务器进行资源分配和统一处理,提高车载终端的定位准确度,也利于提高场内车辆自动导航和泊车的效率。
图2示出了本公开一个具体实施例提供的接收场端系统200的系统结构示意图。如图2所示的,与场端服务器201连接的辅助定位装置202可以包括摄像头2021和雷达2022,摄像头2021可以采集场内(即预设范围内,下同)车辆的影像,作为影像定位数据用于后续定位数据的融合,雷达2022作为无线电定位设备,可以采集场内车辆的无线电定位数据。摄像头2021和雷达2022在场内均可以布置多个,保障实时影像定位监控和无线电定位监控的覆盖率,保障在场内没有监控死角。
示例性的,摄像头2021和雷达2021可以为雷摄一体机且该雷摄一体机具备高精度时间模组。各雷摄一体机均通过线缆电连接至场端服务器201,将各自采集的数据传输到场端服务器201中以供处理。
在其他示例中,辅助定位装置202也可以包括红外线定位模组、蓝牙定位模组和Wifi定位模组等。
本实施例中,超宽带UWB基站203(简称“UWB基站”,下同)可以根据场内情况,设置多个,保障UWB定位覆盖率。各UWB基站203内部集成有高精度时间模组,使UWB基站203之间的时间同步精度能够达到ps(picosecond,皮秒)级别,可以充分保障接收场端系统进行TDOA(Time difference of Arrival,到达时间差)定位算法的精准度。各UWB基站203均可以通过光纤连接至场端服务器201,充分保障了UWB定位脉冲处理的低延时,能够将各自获取的车载终端的UWB定位脉冲实时传输到场端服务器201以供处理。
本实施例中,场端设置多个UWB基站203,可以使UWB基站203之间具备同步时间自排错功能,具备自动剔除错误的UWB基站能力。同时天然的将UWB基站203定位时刻与GNSS时间系统相统一,以此提高数据处理过程中UWB与IMU(Inertial measurement unit,惯性测量单元)数据融合的精准度。
本实施例中,路侧单元RSU(Road Side Unit,路侧单元)204可以采用V2X RSU路侧设备,该RSU 204路侧设备中集成V2X协议栈能力,V2X协议栈可以在Linux驱动层实现,提高了协议栈的处理能力与实时性。
V2X全称Vehicle to everything,即车与任何事物的联系,主要包括V2V车与车(vehicle),V2I车与基础设施,V2P车与人,V2N车与云。具体来说就是车辆通过传感器,网络通讯技术与其它周边车、人、物进行通讯交流,并根据收集的信息进行分析、决策的能力。V2X车路协同技术主要包含5类标准消息集通讯,主要包含BSM(Basic Safety Message,基础安全消息)消息、MAP消息(即地图消息)、RSM消息(Road Safety Message,路侧安全消息)、SPAT消息(Signal phase timing message,交通灯相位与时序消息)、RSI消息(RoadSide Information,路侧信息)等。BSM车辆基本安全消息是使用最广泛的一个应用层消息,用于车辆直接交换安全状态数据。车辆的车载终端通过该消息的广播,将自身状态告知周围其他车辆上的车载终端,并以此获得一系列协同安全应用。MAP地图消息由路侧单元广播,向车辆的车载终端传递局部区域的地图信息,包括局部区域的路口信息、信息、车道信息、道路之间的连接关系。RSI由路侧单元向周围车载终端发布的交通事件以及交通标志标牌信息。车载终端在判定消息的生效区域时,根据自身的定位与运行方向,以及消息本身提供的区域范围,来进行判定,而后向驾驶员推送。RSI传递的是与道路相关的一些预警或提示信息,不用作车辆的求救或其他安全应用。RSM路侧安全消息,路侧单元通过本身拥有路侧传感器等的相应检测手段,得到其周边交通参与者的实时状态信息,并将这些信息整理成本消息体所定义的格式。RSM消息的存在,使车辆对周围环境的感知不只是依赖于BSM消息,路侧单元可以基于内部路侧传感器,协助车辆对其周围的环境进行探测。SPAT信号灯消息,包含一个或多个路口信号灯的当前状态信息,结合MAP消息,为车辆提供实时的前方信号灯相位消息。
与室内UWB定位技术应用2.4G无线信道与外部设备通讯的方式不同,本公开实施例中,通过设置具有V2X模组的RSU 204路侧设备,可以使用V2X通讯方式在车载终端和接收场端系统之间播发UWB定位相关消息,一定程度上简化了系统构成。
本实施例中,在场端设置RSU 204,经场端服务器201处理后的UWB定位相关消息以及路侧交通参与者(主要包括场内载具的车载终端)位置信息均通过RSU 204广播。车载终端与RSU 204播发的相关UWB定位数据通过RSU 204内V2X模组最底层的API(ApplicationProgramming Interface,应用程序接口)进行数据交互,充分保障了UWB定位相关数据信息播发的低迟延,保障数据播发实时性。
本实施例中,场端服务器201可以选用高性能的边缘计算设备MEC(Multi-accessEdge Computing),采用实时性高的支持抢占的Linux操作系统,具备处理多路摄像头雷达数据与解算UWB定位数据以及V2X感知处理的能力,能够充分保障UWB定位结果输出的实时性、连续性和稳定性。
雷达2022与摄像头2021安装位置皆可以通过精准标定方式,降低采集数据处理的误差。雷达2022与摄像头2021所采集数据的融合处理结果与UWB定位信息可以采用统一的WGS84坐标系。
本实施例中,在场内部建有UWB自监控标签(图中未标示),UWB自监控标签是一类可以在系统运行时持续与上述UWB基站交互的UWB定位标签,这些UWB自监控标签在场内固定设置,且UWB自监控标签的位置信息是标定后的结果,可以作为UWB定位的参考点。并且UWB基站与UWB自监控标签的交互信息传输到场端服务器,继而可以场端服务器实时监控UWB自监控标签的定位结果,一旦发现异常,将启动相应的预警机制;这样场端服务器具备了UWB定位结果自监控能力,保障UWB定位的可靠性。
示例性的,如图2所示,本实施例中接收场端系统200还可以包括时间校准辅助单元。本示例中,时间校准辅助单元可以采用GNSS信号转发器205;GNSS信号转发器205可以将卫星信号从室外引入室内或引入接收不到卫星信号的区域,保障室内所有单元和设备(包括车载终端和接收场端系统)中定位模组等的GNSS授时的精准度。
图3A示出了本公开一个实施例提供的车载终端的结构示意图。车载终端可以实施本公开实施例提供的室内车辆导航方法。如图3A所示的,车载终端300a包括:
超宽带UWB定位标签301a,用于发送超宽带UWB定位脉冲给室内的接收场端,接收场端包括设置于室内的超宽带UWB基站和RSU路侧单元;
车载处理模块302a,与超宽带UWB定位标签301a通信连接或电连接,用于以V2X通信方式通过RSU路侧单元接收第一定位数据,第一定位数据是由接收场端解算超宽带UWB定位脉冲得到的。第一定位数据至少包含车载终端的超宽带UWB定位信息;
融合定位模块303a,与车载处理模块302a电连接,用于将第一定位数据与车载终端的第二定位数据进行融合,得到车载终端的目标定位结果;第二定位数据包括车载终端的惯导数据;并且,
车载处理模块302a,还用于根据目标定位结果进行室内车辆导航。
如图3B所示,本实施例给出的一个具体示例中,车载终端300b内集成双天线UWB定位标签301b,且该双天线UWB定位标签301b位于一中轴线的两侧,对称分布。当车载终端300b于室内开机启动时,双天线UWB定位标签301b通过自身定位功能,可实现车载终端300b内IMU的快速初始化,快速对IMU的零偏等误差进行测算,从而达到室内开机启动即可使融合定位模块302b实现高精度定位输出功能。这样天线UWB定位标签301b通过自身的自定向功能,解决在地下或室内无卫星定位信号覆盖时的IMU(Inertial measurement unit,惯性测量单元)初始化问题,达到IMU与UWB定位快速融合的能力。UWB定位标签与车载处理模块之间可以采用无线双向传输,提高了车载终端布线的灵活性。UWB定位标签可以支持无线充电。
车载终端300b内集成的车载处理模块可以采用车载单元V2X OBU(On BoardUnit,车载单元)303b,车载单元V2X OBU 303b具备V2X数据发送与接收能力。该OBU 302b可以用于接收高精度融合定位模块输出的位置信息、加速度信息、角速度信息、航向角信息等。高精度的融合定位模块包含GNSS+IMU+UWB定位能力,实现室内外定位全覆盖,这样在室内无GNSS信号覆盖时,亦能提供精准的定位、加速度信息、角速度信息等,保障室内车辆BSM消息播发的准确性,结合接收场端系统摄像头雷达与边缘计算设备MEC得到的路侧交通参与者信息,使用RSU实时播发RSM消息,从而实现室内车路协同能力。车载终端300b中的融合定位模块303b支持CAN总线304b与SOMEIP数据协议305b交互方式,提升数据传输能力,继而提升车载通信速率。该车载终端具备室内外一体化工作能力,同时该车载终端的OBU集成拥塞控制算法,在室内车辆拥堵时,会降低BSM消息的播发频率。
图4示出的了本公开实施例提供的室内车辆导航方法的流程示意图。
如图4所示,该室内车辆导航方法应用于车载终端侧,包括:
S401.发送超宽带UWB定位脉冲给室内的接收场端,接收场端包括设置于室内的超宽带UWB基站和RSU路侧单元;
S402.以V2X通信方式通过RSU路侧单元接收第一定位数据,第一定位数据是由接收场端解算所述超宽带UWB定位脉冲得到的,第一定位数据至少包含车载终端的超宽带UWB定位信息;
S403.将第一定位数据与车载终端的第二定位数据进行融合,得到车载终端的目标定位结果;第二定位数据包括车载终端的惯导数据;
S404.根据目标定位结果进行室内车辆导航。
本实施例的室内车辆导航方法尤其适用于室内自动导航和泊车场景中,接收场端系统对车辆定位解算得到的第一定位数据发送到车载终端,车载终端将第一定位数据中包含的超宽带UWB定位信息(以下简称“UWB定位信息”)与自身监测到的惯导数据进行融合,最终得到更为精确的目标定位结果。这样即使在室内内有GNSS定位信号覆盖的情况下,也能很好的实现室内自动导航和泊车。
由于UWB是一种基于极窄脉冲无线技术,UWB射频信号与生俱来的物理特性使得UWB技术从一开始就被明确定义:能够实现实时、超精确、超可靠的定位和通信。所以通过UWB定位脉冲能够非常准确地测量无线电信号的飞行时间,从而实现厘米精度的距离/位置测量,进而用于车辆的室内定位。UWB技术具有超高的时间分辨率,保证了UWB可以准确的获得待定位目标的时间,信号飞行的速度是光速(固定值),所以只要知道飞行时间就可以计算出两个设备的距离,结合到多个已知点(即上述参考点)的距离,就可以通过圆定位的方法求得待定位目标的位置信息。本公开实施例中涉及的UWB定位信息可以采用基于TDOA的到达时间差定位方法解算出来。
UWB定位在室内无GNSS信号覆盖区域可以提供良好的定位精度,但单纯的UWB定位会有一些位置的突变及无法提供姿态航向角等信息,因此本实施例中将UWB定位信息与IMU(Inertial measurement unit,惯性测量单元)数据(也即上述惯导数据)融合进行定位。IMU指的是惯性测量单元具备测量物体三轴加速度与三轴角速度的能力,将IMU与UWB定位融合可以极大的提升UWB定位输出的平滑性及输出更多姿态航向等信息,提高定位精确度,满足室内智能驾驶中自动泊车的需求。
图5A示出了本公开一个具体实施例中车载终端具体执行室内车辆导航方法的流程示意图,并可以参考如图5B所示的车载终端与接收场端系统的结构示意图。如图5A所示,本实施例中室内车辆导航方法,在接收第一定位数据之前,具体包括:
S501.车载终端510每秒发送UWB检测心跳报文,该报文自车辆进场后开始发送,报文基于车载终端510上OBU 511的V2X无线信道广播出去;
S502.OBU 511持续监听应答消息,直到接收到接收场端系统520中路侧单元RSU521应答的UWB报文;
S503.OBU 511收到应答UWB报文后,发送超宽带UWB时间窗注册报文(以下简称“UWB时间窗注册报文”),UWB时间窗注册报文中包含UWB定位标签身份信息,该身份信息可以采用车载终端的MAC(Media Access Control Address,以太网地址)信息。
OBU 511发送的UWB时间窗注册报文会通过步骤S504.由接收场端系统RSU521接收并将其同步到场端服务器522,场端服务器522执行步骤S505.为车载终端510分配超宽带UWB发送窗口时间(以下简称“UWB发送窗口时间”)。本实施例中,场端服务器522在任一窗口时间,只接收处理一个车载终端发送的UWB定位脉冲。故而每个车辆进场后,先通过路侧单元RSU521交互,再向场端服务器522请求分配资源,以发送UWB定位脉冲。场端服务器522分配超宽带UWB发送窗口时间,附具唯一标识,生成超宽带UWB时间窗注册信息传输到RSU521,由RSU521将该窗口时间、该窗口时间的ID(也即唯一标识)连同对应的MAC信息一起封装,通过步骤S506.广播出去。
如图5A所示,本实施例中室内车辆导航方法还包括S507.OBU521接收接收场端系统520根据超宽带UWB时间窗注册报文进行资源分配后发送的超宽带UWB时间窗注册信息,超宽带UWB时间窗注册信息中包含通过资源分配得到的超宽带UWB发送窗口时间。
如图5A所示,本实施例中室内车辆导航方法还包括:
S507.OBU511将UWB时间窗注册信息发送到UWB定位标签512;
S508.OBU511每秒发送时间同步报文至UWB定位标签512,使得时间统一保障定位的实时性;
S509.UWB定位标签512使用OBU511同步的UWB时间窗口信息,在指定窗口时间到来时,播发UWB定位脉冲。
如图5A所示步骤S510,UWB定位脉冲会被UWB基站523接收,并记录接收的时刻与对应的时间窗口信息,通过步骤S511.UWB基站523将这些信息组成报文发送至场端服务器522。步骤S512.中由场端服务器522根据UWB定位脉冲解算得到UWB定位信息,对该定位信息进行相应处理后,通过步骤S513.将包含该定位信息和UWB定位标签身份信息等的报文(也即第一定位数据)输出到RSU521,再通过步骤S514.由RSU521将收到的信息广播出去。
示例性的,第一定位数据是接收场端系统520对UWB定位信息与辅助定位数据融合得到的;辅助定位数据包括车载终端510对应车辆的实时影像定位数据(由摄像头524采集得到)、无线电定位数据(由雷达525采集得到)、红外线定位数据、蓝牙定位数据以及Wifi定位数据中的一种或多种。
第一定位数据中还包括对应的超宽带UWB定位标签身份信息。因此如图5A所示,本实施例中室内车辆导航方法在将第一定位数据与车载终端的第二定位数据进行融合,得到车载终端的目标定位结果时,具体可以包括:
S515.OBU511解析第一定位数据中包含的超宽带UWB定位标签身份信息,与本车辆上UWB定位标签512的MAC信息匹配;以及
S516.OBU511根据解析出的超宽带UWB定位标签身份信息确定第一定位数据是属于自身车载终端510的信息,则将第一定位数据同步到车载终端510的融合定位模块513,由融合定位模块513将第一定位数据和第二定位数据进行融合,可以得到高精度的目标定位结果。
通过步骤S517.由融合定位模块513输出高精度目标定位结果到OBU511的V2X应用层,并进行步骤S518.由OBU511将目标定位结果生成BSM消息广播出去。
示例性的,如图6所示的上述步骤S402的一个具体流程示意图,步骤S402将第一定位数据与车载终端的第二定位数据进行融合,得到车载终端的目标定位结果时,具体还可以包括:
S601.融合定位模块启动,并初始化。
S602.获取GNSS原始数据、IMU原始数据以及UWB定位信息;其中UWB定位信息是对第一定位数据解析得到的。
S603.判断车载终端是否处于场内UWB覆盖区域,如果是则执行步骤S604,否则执行S605。
S604.将IMU原始数据以及UWB定位信息进行融合;由于室内GNSS信号较差,设置没有GNSS信号覆盖,因此可以只将IMU原始数据以及UWB定位信息进行融合;由于本实施例中UWB定位信息经由接收场端系统与其他辅助定位数据融合纠正得到,因此具有较高的定位精确度。
S605.将GNSS原始数据与IMU原始数据进行融合;由于室外GNSS信号强,定位精度高,可以通过GNSS原始数据与车载终端的IMU原始数据融合,得到定位结果。
S606.执行S604后,如果IMU初始化没有完成,则使用双天线UWB标签定位的自定位数据对IMU的加速度计与陀螺仪进行零偏差与随机噪声等进行估计与测算,以减少定位融合误差;然后执行步骤S608;
S607.执行S605后,如果IMU初始化没有完成,则使用GNSS定位数据对IMU的加速度计与陀螺仪进行零偏差与随机噪声等进行估计与测算,以减少定位融合误差;然后执行步骤S608;
S608.使用卡尔曼滤波算法将UWB或GNSS数据与IMU进行融合;
S609.输出高精度目的定位结果、航向角、加速度、陀螺仪信息等,用于车辆的导航驾驶控制。
在本实施例中,车载终端得到目标定位结果后,一方面可以用于自身自动导航和泊车,一方面广播出去,进行防碰撞预警处理。具体的,本实施例的室内车辆导航方法在车载终端侧,如图7所示,还可以包括:
S701.广播目标定位结果,并接收邻近车载终端的目标定位结果广播报文;
S702.根据车载终端的目标定位结果以及邻近车载终端的目标定位结果广播报文,进行碰撞预警计算。
碰撞预警计算是各车载终端根据自身的目标定位结果,以及周期邻近的其他车辆上的车载终端广播的BSM消息中包含的定位数据,进行的计算,如果任意两车辆根据车辆之间的定位距离以及各自自身的速度、方向等信息计算有碰撞危险时,即可通过OBU发出碰撞预警提示。
示例性的,在根据车载终端的目标定位结果以及邻近车载终端的目标定位结果广播报文,进行碰撞预警计算之前,本实施例的室内车辆导航方法在车载终端侧还可以包括:
通过拥塞控制算法,根据预设范围内各车载终端的通讯信息,动态调节自身信息播发的优先级,并控制车载终端自身信息的播发频率。
室内接收场端系统与车载终端之间的V2X无线通讯信道需要交互大量的数据,包括UWB定位信息的广播数据、RSM路侧交通参与者位置信息以及车载终端播发的车辆BSM消息等,因此当室内车辆较多时,车载终端的室内拥塞控制算法会根据室内交通参与者的情况、室内交通参与者的运行速度等对车辆自身的BSM消息播发频率进行控制。
如图8所示,车载终端进场进行导航的过程中,通过步骤S801.OBU启动后,OBU会基于V2X无线通讯信道执行步骤S802.接收到分别来自场内其他车载终端和接收场端系统的BSM消息、RSM消息、UWB定位信息、私有交互消息(包括如UWB时间窗注册信息等)、目标定位结果等信息。然后进行步骤S803.通过这些信息车载终端的车载单元OBU可以判定自身是否在场内UWB覆盖区域。如果是判定是,则进行步骤S804.,否则进行步骤S806。
在步骤S804.中,OBU开启拥塞控制算法,动态调节V2X数据播发的优先级,一般越为紧急的V2X数据其优先级越高,从而达到在保障交通碰撞预警正常触发的前提下,优化V2X通讯网络,提高系统的鲁棒性。在拥塞控制算法的调节下,OBU控制播发频率,一方面实现步骤S805.播发标准V2X BSM数据,一方面用于进行步骤S806.进行V2X碰撞预警计算。
示例性的,车载终端和接收场端系统可以基于GNSS信号转发器,进行时间同步,实现GNSS授时的时间精确度,保障导航过程中两端交互的实时性和可靠性。
本公开实施例的上述室内车辆导航方法在室内无GNSS覆盖区域时可以通过GNSS天线信号转发器,充分保障室内所有设备定位模块的授时时间精准度。在室内采用UWB+IMU融合数据定位,基于双天线UWB定位标签方可实现室内定向功能,从而保障在室内直接启动车载定位终端时,IMU器件可快速实现初始化标定,从而快速进入融合定位状态,提高定位精度。另外本实施例通过集成V2X通信协议的BOU作为UWB定位结果的播发装置,保障信息数据交互的速率和实时性。并且车载终端作为融合定位数据之一的UWB定位信息,是利用高性能的边缘计算设备MEC对UWB定位信息、摄像头雷达感知计算以及融合后得到,进一步保障了室内定位的稳定性。
图9示出了本公开实施例提供的室内车辆导航方法在场端服务器实施的流程示意图。如图9所示,该室内车辆导航方法包括:
S901.获取车载终端的超宽带UWB定位信息和对应的辅助定位数据,辅助定位数据包括由室内接收场端的感知设备感知的车载终端的位置数据;超宽带UWB定位信息和辅助定位数据附有相同时间信息;
S902.将超宽带UWB定位信息和辅助定位数据进行融合,得到车载终端的第一定位数据;
S903.输出第一定位数据,以使车载终端接收第一定位数据后,基于第一定位数据与自身惯导数据进行融合,得到目标定位结果用于进行室内车辆导航。
示例性的,本实施例中超宽带UWB定位脉冲可以通过UWB基站接收后形成UWB报文,传输到场端服务器解算UWB定位信息。辅助定位数据可以包括车载终端对应车辆的实时影像定位数据(如摄像头采集的数据)、无线电定位数据(如雷达采集的数据)、红外线定位数据、蓝牙定位数据以及Wifi定位数据中的一种或多种。本实施例中辅助定位数据优选采用实时影像定位数据和无线电定位数据,不仅可以与UWB数据融合实现高精度定位,还可以基于摄像头和雷达等的数据较好的实现车辆避障。
示例性的,如图10所示,该室内车辆导航方法具体可以包括:
S1001.获取摄像头原始数据、雷达原始数据和车载终端的超宽带UWB定位信息;三种数据中携带相同的UTC(Coordinated Universal Time,世界协调时间)时间信息;其中车载终端的超宽带UWB定位信息即通过对UWB基站接收的车载终端超宽带UWB定位脉冲等进行解算得到的。
S1002.根据超宽带UWB定位信息得到第一坐标数据,其中第一坐标数据是场端服务器得到UWB定位信息后,将超宽带UWB定位信息映射得到WGS84坐标系中得到的。该坐标数据一方面可以直接输出到RSU进行处理,发送到车载终端,即执行步骤S1005;一方面也可以用于执行步骤S1004,与辅助定位数据进行融合处理。
本示例中,S1003.根据辅助定位数据得到第二坐标数据;第二坐标数据是将摄像头原始数据与雷达原始数据进行融合后得到位置信息,并将该位置信息映射到WGS84坐标系中得到的。该坐标数据一方面可以直接输出到RSU进行处理,发送到车载终端,即执行步骤S1005;一方面也可以用于执行步骤S1004,与UWB定位信息进行融合处理。
本示例中,S1004.根据第一坐标数据和第二坐标数据,按照预设融合规则判定两坐标数据对应同一车载单元后,通过超宽带UWB定位信息校准辅助定位数据,得到第一定位数据(也即融合了UWB定位信息以及摄像头和雷达等辅助定位信息的定位数据)。在该步骤中,预设融合规则可以采用判断两坐标数据的离散距离是否在预设范围内的计算规则,在预设范围内,则两坐标数据属于同一车辆,可以继续解算;否则不是同一车辆,终止本次解算。
本示例中,S1005.将至少包含UWB定位信息第一定位数据输出到RSU处理,以形成报文消息广播到车载终端,使车载终端能够进行数据的融合定位得到目标定位结果。
在一些具体实施例中,如图11所示,在获取车载终端的超宽带UWB定位信息和对应的辅助定位数据之前,该室内车辆导航方法还包括:
S1101.获取车载终端发送的超宽带UWB时间窗注册报文,进行资源分配并生成超宽带UWB时间窗注册信息;其中,超宽带UWB时间窗注册报文中包含车载终端的超宽带UWB定位标签身份信息;超宽带UWB时间窗注册信息包含超宽带UWB发送窗口时间和超宽带UWB定位标签身份信息;超宽带UWB发送窗口时间具有唯一标识。
S1102.输出超宽带UWB时间窗注册信息,以使车载终端接收。
场端服务器可以通过资源分配为场内的各车载终端分配窗口时间,各车载终端依照各自的窗口时间,有序的发送UWB定位脉冲至接收场端。场端服务器具有高性能的处理能力,可以在极短的时间内,反馈车辆的UWB定位信息,保障车辆的定位可靠性和实时性。
在一些实施例中,在场端服务器输出第一定位数据之后,室内车辆导航方法还可以包括:
获取车载终端与邻近车载终端的目标定位结果,并根据获取的各目标定位结果进行碰撞预警计算。
接收场端将场端服务器输出的第一定位数据播发到对应的车载终端后,由车载终端基于第一定位数据得到自身的目标定位结果。各车载终端的自身目标定位结果可以播发到邻近的车载终端,也可以播发到接收场端。
播发到接收场端的目标定位结果传输到场端服务器,场端服务器可以计算判别其中任意车辆和与其邻近的车辆的位置,并计算车辆之间的距离和方向等的变化,判断车辆之间是否有碰撞危险。场端服务器也可以结合摄像头采集的实时影像等数据,计算判别车辆是否与场内物体有碰撞危险(即避障)。
如果场端服务器对场内车载终端对应的车辆判断有碰撞危险,则可通过RSU向对应的车载终端播发碰撞预警提示。这样进一步保障了室内车辆导航的安全性。
在一些实施例中,在获取车载终端的超宽带UWB定位信息和对应的辅助定位数据之前,室内车辆导航方法还可以包括:
基于GNSS信号转发器,与车载终端进行时间同步,实现GNSS授时的时间精确度,保障泊车过程中两端交互的实时性和可靠性。
图12A示出了本公开实施例提供的室内车辆导航装置的结构示意图。
如图12A所示,装置包括:
获取模块1201,获取车载终端的超宽带UWB定位信息和对应的辅助定位数据,辅助定位数据包括由室内接收场端的感知设备感知的车载终端的位置数据;超宽带UWB定位信息和辅助定位数据附有相同时间信息;
融合模块1202,用于将超宽带UWB定位信息和辅助定位数据进行融合,得到车载终端的第一定位数据;
输出模块1203,用于输出第一定位数据,以使车载终端接收第一定位数据后,基于第一定位数据与自身惯导数据进行融合,得到目标定位结果用于进行室内车辆导航。
示例性的,获取模块1201可以执行上述图9中示出的步骤S901,融合模块1202可以执行上述图9中示出的步骤S902,输出模块1203可以执行上述图9中示出的步骤S903。
在一个实施例中,装置还可以包括:
计算模块,用于获取车载终端与邻近车载终端的目标定位结果,并根据获取的各目标定位结果进行碰撞预警计算。
本装置获取场内车载终端的目标定位结果后,可以通过计算模块判别任意车辆和与其邻近的车辆,并计算车辆之间的定位距离和方向等的变化,判断是否有碰撞危险,如果有则可通过RSU向对应的车载终端播发碰撞预警提示。这样进一步保障了室内车辆导航的安全性。
在一个实施例中,如图12B所示,装置还可以包括:
接收模块1204,用于接收车载终端发送的超宽带UWB时间窗注册报文,进行资源分配并生成超宽带UWB时间窗注册信息;其中,超宽带UWB时间窗注册报文中包含车载终端的超宽带UWB定位标签身份信息;超宽带UWB时间窗注册信息包含超宽带UWB发送窗口时间和超宽带UWB定位标签身份信息;超宽带UWB发送窗口时间具有唯一标识;
第二输出模块1205,用于输出超宽带UWB时间窗注册信息,以使车载终端接收。
示例性的,接收模块1204可以执行上述图11中示出的步骤S1101,第二输出模块1205可以执行上述图11中示出的步骤S1102。
需要说明的是,上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述,并能达到其相应的技术效果,为简洁描述,在此不再赘述。
图13示出了本公开实施例提供的场端服务器的硬件结构示意图。如图13所示,在场端服务器可以包括处理器1301以及存储有计算机程序指令的存储器1302。
具体地,上述处理器1301可以包括中央处理器(CPU),或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC),或者可以被配置成实施本公开实施例的一个或多个集成电路。
存储器1302可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制,存储器1302可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,存储器1302可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下,存储器1302可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中,存储器1302是非易失性固态存储器。通常,存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如,存储器设备),并且当该软件被执行(例如,由一个或多个处理器)时,其可操作来执行参考根据本公开的上述室内车辆导航方法所描述的相关操作。
处理器1301通过读取并执行存储器1302中存储的计算机程序指令,以实现上述实施例中的在场端服务器侧执行的任意一种室内车辆导航方法。
本公开实施例中,场端服务器应用于如图5B示出的接收场端系统中时,与车载终端交互,可以实现图14所示的泊车流程。接收场端系统通过该场端服务器、摄像头、雷达等可以用于实时监控AVP自动泊车区域的行人、车辆的实时位置,实现物体识别与避障、碰撞预警功能。并可以结合路侧单元RSU与UWB基站,实现与车载终端的通信交互,以解决室内自动泊车场景的高精度定位与自动泊车驾驶安全问题。本实施例接收场端系统中利用高性价比的UWB技术与V2X技术,通过场端服务器,借助V2X协议的5.9GHZ PC5通讯链路,传输包含UWB定位信息的第一定位结果、目标定位结果以及路侧交通参与者基本信息,从而提供自动泊车所需要的高精度定位,同时提供其他交通参与者的实时位置信息,充分保障驾驶安全,故而本公开实施例提供的室内车辆导航方法、车载终端、场端服务器以及系统,极大的扩充了基于V2X技术的车路协同的完整度,实现了室内外一体化车路协同能力。
需要明确的是,本公开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,本公开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公开的精神后,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模块可以实现为硬件、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,本公开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。
还需要说明的是,本公开中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本公开不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
上面参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解,流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器,以产生一种机器,使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解,框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合,也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现,或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
以上所述,仅为本公开的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本公开的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种室内车辆导航方法,其特征在于,应用于车载终端,所述方法包括:
发送超宽带UWB定位脉冲给室内的接收场端,所述接收场端包括设置于室内的超宽带UWB基站和路侧单元RSU;
以V2X通信方式通过所述路侧单元RSU接收第一定位数据,所述第一定位数据是由所述接收场端解算所述超宽带UWB定位脉冲得到的,所述第一定位数据至少包含所述车载终端的超宽带UWB定位信息;
将所述第一定位数据与所述车载终端的第二定位数据进行融合,得到所述车载终端的目标定位结果;所述第二定位数据包括所述车载终端的惯导数据;
根据所述目标定位结果进行室内车辆导航。
2.根据权利要求1所述的室内车辆导航方法,其特征在于,在所述发送超宽带UWB定位脉冲给室内的接收场端之前,所述方法还包括:
发送超宽带UWB时间窗注册报文给所述路侧单元RSU;
接收所述接收场端根据所述超宽带UWB时间窗注册报文进行资源分配后发送的超宽带UWB时间窗注册信息,所述超宽带UWB时间窗注册信息中包含通过所述资源分配得到的超宽带UWB发送窗口时间;
在所述超宽带UWB时间窗注册信息对应的超宽带UWB发送窗口时间,发送超宽带UWB定位脉冲给室内的接收场端。
3.根据权利要求2所述的室内车辆导航方法,其特征在于,所述超宽带UWB时间窗注册报文中包含所述车载终端的超宽带UWB定位标签身份信息;
所述超宽带UWB时间窗注册信息中,还包括所述超宽带UWB发送窗口时间的唯一标识以及对应的超宽带UWB定位标签身份信息。
4.根据权利要求3所述的室内车辆导航方法,其特征在于,所述第一定位数据中还包括对应的超宽带UWB定位标签身份信息;
所述将所述第一定位数据与所述车载终端的第二定位数据进行融合,得到所述车载终端的目标定位结果,包括:
解析所述第一定位数据中包含的超宽带UWB定位标签身份信息;
根据解析出的所述超宽带UWB定位标签身份信息,将所述第一定位数据与所述车载终端的第二定位数据进行融合。
5.根据权利要求3所述的室内车辆导航方法,其特征在于,所述第一定位数据是所述接收场端对所述超宽带UWB定位信息与辅助定位数据融合得到的;所述辅助定位数据包括所述车载终端对应载具的实时影像定位数据、无线电定位数据、红外线定位数据、蓝牙定位数据以及Wifi定位数据中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的室内车辆导航方法,其特征在于,在所述将所述第一定位数据与所述车载终端的第二定位数据进行融合,得到所述车载终端的目标定位结果之后,所述方法还包括:
广播所述目标定位结果,并接收邻近车载终端的目标定位结果广播报文;
根据所述车载终端的目标定位结果以及所述邻近车载终端的目标定位结果广播报文,进行碰撞预警计算。
7.根据权利要求6所述的室内车辆导航方法,其特征在于,在根据所述车载终端的目标定位结果以及所述邻近车载终端的目标定位结果广播报文,进行碰撞预警计算之前,所述方法还包括:
通过拥塞控制算法,根据预设范围内各车载终端的通讯信息,动态调节自身信息播发的优先级,并控制所述车载终端自身信息的播发频率。
8.根据权利要求1-5任一项所述的室内车辆导航方法,其特征在于,在所述发送超宽带UWB定位脉冲给室内的接收场端之前,所述方法还包括:
同步所述车载模块与所述接收场端的时间信息。
9.一种室内车辆导航方法,其特征在于,应用于场端服务器,所述方法包括:
获取车载终端的超宽带UWB定位信息和对应的辅助定位数据,所述辅助定位数据包括由室内接收场端的感知设备感知的所述车载终端的位置数据;所述超宽带UWB定位信息和所述辅助定位数据附有相同时间信息;
将所述超宽带UWB定位信息和所述辅助定位数据进行融合,得到所述车载终端的第一定位数据;
输出所述第一定位数据,以使所述车载终端接收所述第一定位数据后,基于所述第一定位数据与自身惯导数据进行融合,得到目标定位结果用于进行室内车辆导航。
10.根据权利要求9所述的室内车辆导航方法,其特征在于,在所述输出所述第一定位数据之后,所述方法还包括:
获取所述车载终端与邻近车载终端的目标定位结果,并根据获取的各目标定位结果进行碰撞预警计算。
11.根据权利要求9所述的室内车辆导航方法,其特征在于,将所述超宽带UWB定位信息和所述辅助定位数据进行融合,具体包括:
根据所述超宽带UWB定位信息得到第一坐标数据,并根据所述辅助定位数据得到第二坐标数据;所述第一坐标数据是通过所述超宽带UWB定位脉冲解算出的超宽带UWB定位信息映射得到;
将所述第一坐标数据和第二坐标数据按照预设融合规则进行融合,并在融合后判定两坐标数据对应同一车载终端的情况下,通过所述超宽带UWB定位信息校准所述辅助定位数据,得到所述第一定位数据。
12.根据权利要求10所述的室内车辆导航方法,其特征在于,在车载终端的超宽带UWB定位信息和对应的辅助定位数据之前,所述方法还包括:
获取所述车载终端发送的超宽带UWB时间窗注册报文,进行资源分配并生成超宽带UWB时间窗注册信息;其中,所述超宽带UWB时间窗注册报文中包含所述车载终端的超宽带UWB定位标签身份信息;超宽带UWB时间窗注册信息包含超宽带UWB发送窗口时间和所述超宽带UWB定位标签身份信息;所述超宽带UWB发送窗口时间具有唯一标识;
输出所述超宽带UWB时间窗注册信息,以使所述车载终端接收。
13.根据权利要求12所述的室内车辆导航方法,其特征在于,所述辅助定位数据包括所述车载终端对应载具的实时影像定位数据、无线电定位数据、红外线定位数据、蓝牙定位数据以及Wifi定位数据中的一种或多种。
14.根据权利要求9-13任一项所述的室内车辆导航方法,其特征在于,在所述获取超宽带UWB定位信息和对应的辅助定位数据之前,所述方法还包括:
同步与所述车载终端的时间信息。
15.一种车载终端,其特征在于,所述车载终端包括:
超宽带UWB定位标签,用于发送超宽带UWB定位脉冲给室内的接收场端,所述接收场端包括设置于室内的超宽带UWB基站和路侧单元RSU;
车载处理模块,与所述超宽带UWB定位标签通信连接或电连接,用于以V2X通信方式通过所述路侧单元RSU接收第一定位数据,所述第一定位数据是由所述接收场端解算所述超宽带UWB定位脉冲得到的,所述第一定位数据至少包含所述车载终端的超宽带UWB定位信息;
融合定位模块,与所述车载处理模块电连接,用于将所述第一定位数据与所述车载终端的第二定位数据进行融合,得到所述车载终端的目标定位结果;所述第二定位数据包括所述车载终端的惯导数据;并且,
所述车载处理模块,还用于根据所述目标定位结果进行室内车辆导航。
16.一种室内车辆导航装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取车载终端的超宽带UWB定位信息和对应的辅助定位数据,所述辅助定位数据包括由室内接收场端的感知设备感知的所述车载终端的位置数据;所述超宽带UWB定位信息和所述辅助定位数据附有相同时间信息;
融合模块,用于将所述超宽带UWB定位信息和所述辅助定位数据进行融合,得到所述车载终端的第一定位数据;
输出模块,用于输出所述第一定位数据,以使所述车载终端接收所述第一定位数据后,基于所述第一定位数据与自身惯导数据进行融合,得到目标定位结果用于进行室内车辆导航。
17.根据权利要求16所述的室内车辆导航装置,其特征在于,所述装置还包括:
计算模块,用于获取所述车载终端与邻近车载终端的目标定位结果,并根据获取的各目标定位结果进行碰撞预警计算。
18.一种场端服务器,其特征在于,所述场端服务器包括:处理器以及存储有计算机程序指令的存储器;
所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求9-14任意一项所述的室内车辆导航方法。
19.一种接收场端系统,其特征在于,所述系统包括如权利要求18所述的场端服务器:所述系统还包括:
辅助定位装置,用于部署在预设范围中与所述场端服务器电连接,并用于采集车载终端对应载具的辅助定位数据后,将所述辅助定位数据传输到所述场端服务器;
超宽带UWB基站,用于部署在所述预设范围中与所述场端服务器通信连接或电连接,并用于获取所述车载终端的超宽带UWB定位脉冲后,将包含所述超宽带UWB定位脉冲的报文传输到所述场端服务器;
路侧单元,用于部署在所述预设范围中与所述场端服务器电连接,并用于与所述车载终端进行通信传输,以将所述车载终端播发的信息传输到所述场端服务器,并将所述场端服务器输出的对应信息播发至所述车载终端。
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