CN113866714A - 一种位置确定系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种位置确定系统和方法，该系统包括车载单元和至少两个路侧单元，车载单元，用于在全球定位信号不满足预设条件时，向各路侧单元发送定位请求信号，根据处于一侧的两个所述路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离确定车载单元自身的所在位置；各路侧单元，用于根据所接收的定位请求信号中的车载时间信息和信号信息结合路侧时间信息确定定位信号传输时长，并通过向其他的路侧单元发送测量信号确定路侧信号传输时长。解决了车载单元定位时，GPS信号较弱无法定位，以及通过路侧单元定位时路侧单元数量较多且需精准对时的问题。不容易引入测量误差，实现对车载单元的准确定位。

Description

一种位置确定系统和方法

技术领域

本发明实施例涉及定位技术领域，尤其涉及一种位置确定系统和方法。

背景技术

随着科技的发展，生活水平的提高，越来越多的车辆走入人们的生活。与此同时，对车辆进行定位确定车辆位置也变得越来越重要。现有的定位方法通常依靠GPS进行定位，通过高精度全球定位系统GPS模块提供车载单元OBU位置，在无GPS信号或GPS信号弱导致车载OBU位置丢失，无法实现车对万物(vehicle to everything，V2X)预警功能，另外GPS模块成本较高。

在使用三个基站定位的系统中，三个路侧单元RSU基站和车载OBU之间必须准确校对时间，测量时必须通过三个RSU基站之间接收到的车载OBU位置定位请求信号(带OBU时间戳)的三个时间差，在空间笛卡尔坐标系内联合已知的三个RSU基站的坐标，求解三元二次方程得到OBU的坐标。在使用四个及以上数量的基站定位的系统中，四个RSU基站之间必须准确校对时间，而车载OBU不必准确校对时间，测量时必须通过四个RSU基站之间接收到的车载OBU位置定位请求信号(可不带时间戳)的三个时间差，在空间笛卡尔坐标系内联合已知的任意三个RSU基站的坐标，求解三元二次方程得到OBU的坐标。

上述方式确定OBU位置的方式中，GPS定位方式成本较高，并且在GPS信号较弱的地方无法进行定位；通过RSU进行定位时，所需的RSU数量较多，需要对时的设备比较多，精确对时困难；任意一个基站的坐标不准确对结果影响比较大；需要测量的时间比较多更容易引入测量误差。

发明内容

本发明提供一种位置确定系统和方法，以实现对车载单元的准确定位。

第一方面，本发明实施例提供了一种位置确定系统，所述系统包括：车载单元和至少两个路侧单元；

车载单元，用于在全球定位信号不满足预设条件时，向各所述路侧单元发送定位请求信号，根据处于一侧的两个所述路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离确定车载单元自身的所在位置；

各所述路侧单元，用于根据所接收的定位请求信号中的车载时间信息和信号信息结合路侧时间信息确定定位信号传输时长，并通过向其他的路侧单元发送测量信号确定路侧信号传输时长。

第二方面，本发明实施例还提供了一种位置确定方法，该方法由本发明实施例中任一所述的一种车载单元执行，该方法包括：

在全球定位信号不满足预设条件时，向路侧单元发送定位请求信号；

接收各所述路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离，其中，所述定位信号传输时长为各路侧单元根据所述定位请求信号中的车载时间信息和信号信息结合路侧时间信息确定，所述路侧信号传输时长为所述路侧单元通过向其他的路侧单元发送测量信号确定；

根据处于一侧的两个所述路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离确定车载单元自身的所在位置。

本发明实施例提供了一种位置确定系统和方法，该系统包括车载单元和至少两个路侧单元，车载单元，用于在全球定位信号不满足预设条件时，向各所述路侧单元发送定位请求信号，根据处于一侧的两个所述路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离确定车载单元自身的所在位置；各所述路侧单元，用于根据所接收的定位请求信号中的车载时间信息和信号信息结合路侧时间信息确定定位信号传输时长，并通过向其他的路侧单元发送测量信号确定路侧信号传输时长。解决了车载单元定位时，GPS信号较弱无法定位，以及通过路侧单元定位时路侧单元数量较多且需精准对时的问题。通过两个路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离来计算车载单元所在位置，不容易引入测量误差，实现对车载单元的准确定位。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种位置确定系统的结构示意图；

图2是本发明实施例二中的一种位置确定系统的结构示意图；

图3是本发明实施例二中的一种计算备选坐标的实现示例图；

图4是本发明实施例二中的一种路侧单元与车载单元的位置示意图；

图5是本发明实施例三中的一种位置确定方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本申请保护的范围。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一

图1给出了本申请实施例一提供的一种位置确定系统的结构示意图，该系统包括：车载单元11和至少两个路侧单元12。

车载单元11，用于在全球定位信号不满足预设条件时，向各路侧单元12发送定位请求信号，根据处于一侧的两个路侧单元12反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离确定车载单元11自身的所在位置；

各路侧单元12，用于根据所接收的定位请求信号中的车载时间信息和信号信息结合路侧时间信息确定定位信号传输时长，并通过向其他的路侧单元12发送测量信号确定路侧信号传输时长。

在本实施例中，车载单元11即On board Unit(OBU)，路侧单元12即Road SideUnit(RSU)，车载单元11为采用(Dedicated Short Range Communication，DSRC)技术或者C-V2X技术，与路侧单元12进行通讯的装置。车载单元11通常放置在车上，路侧单元12安装在道路侧。本申请实施例以车载单元11安装在车辆上为例，说明定位过程。

在本实施例中，全球定位信号具体可以理解为全球卫星定位信号，例如，GPS信号、北斗卫星信号、GLONASS信号等。预设条件具体可以理解为预先设置的条件，例如，最低信号强度。定位请求信号具体可以理解为请求对车载单元11进行定位的通信信号。定位信号传输时长具体可以理解为定位请求信号从车载单元11传输到路侧单元12所用的时间。路侧信号传输时长具体可以理解为信号从一个路侧单元12传输到另外一个路侧单元12所需的时间。路侧单元高度具体可以理解为路侧单元12的高度。目标路侧单元距离具体可以理解为在计算车载单元11位置时所使用的两个路侧单元12之间的距离。

具体的，车载单元11接收全球定位信号进行定位，接收全球定位信号判断是否满足预设条件，例如，全球定位信号的信号强度低于一定阈值，或者全球定位信号的信号稳定性较差等情况，可以认为不满足预设条件。当全球定位信号不满足预设条件时，生成定位请求信号，并向路侧单元12发送，定位请求信号中应该包括信号发送时间的相关信息。接收各路侧单元12反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离，从各路侧单元12中选择出两个处于一侧的路侧单元12，例如，两个路侧单元12均在车辆的右侧。根据目标路侧单元距离与路侧信号传输时长计算确定信号的传输速度，根据传输速度、定位信号传输时长以及路侧单元高度计算路侧单元12与车载单元11之间的投影距离，将两个路侧单元12进行连线，以中间点为原点，建立平面直角坐标系，根据投影距离绘制圆，两个路侧单元12可以绘制两个圆，计算两个圆的交点，根据交点坐标确定车载单元11所在位置。

需要知道的是，本申请实施例计算的车载单元11的所在位置是车载单元11的相对位置，根据一个路侧单元12在全球定位系统中的坐标可以确定车载单元11的在全球坐标系中的位置。

在本实施例中，车载时间信息具体可以理解为车载单元11发送定位请求信号时所涉及到的时间信息，例如，读取到的车载单元11的本地时间，读取本地时间所花费的时间。信号信息具体可以理解为定位请求信号的信号基本信息，例如，信号长度和信号波特率。路侧时间信息具体可以理解为路侧单元12的本地时间信息，例如读取时刻的本地时间，定位请求信号的帧尾到读取本地时间完成时刻的时间长度。测量信号具体可以理解为用于测量传输时间的信号，本申请中为了避免引入误差，所采用的测量信号与定位请求信号的信号类型相同。

具体的，对于每个路侧单元12，在接收到定位请求信号后，均需要确定并反馈定位信号传输时长。通过车载时间信息和信号信息计算信号的发出时间，根据路侧时间信息计算信号的接收时间，根据发出时间和接收时间确定定位信号传输时长。

同时，路侧单元12还需要向其他的路侧单元12发送测量信号确定路侧信号传输时长，由于两个路侧单元12之间的传输时长确定一次即可，所以为了减少数据处理量，测量两个路侧单元12之间的路侧信号传输时长可以仅进行一次，即路侧单元12A作为发送端向作为接收端的路侧单元12B发送测量信号即可得到路侧信号传输时长，无需路侧单元12B再向路侧单元12A发送测量信号。如果路侧单元12A和路侧单元12B之间互相发送测量信号确定两个路侧信号传输时长，可以根据两个路侧信号传输时长确定最终计算所使用的路侧信号传输时长，例如，取平均值，或者根据信号的稳定度、强度等因素选择一个作为最终计算所使用的路侧信号传输时长。根据测量信号计算路侧信号传输时长的方式与采用定位请求信号计算定位信号传输时长的方式相同。

本发明实施例提供了一种位置确定系统，该系统包括车载单元和至少两个路侧单元，车载单元，用于在全球定位信号不满足预设条件时，向各所述路侧单元发送定位请求信号，根据处于一侧的两个所述路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离确定车载单元自身的所在位置；各所述路侧单元，用于根据所接收的定位请求信号中的车载时间信息和信号信息结合路侧时间信息确定定位信号传输时长，并通过向其他的路侧单元发送测量信号确定路侧信号传输时长。解决了车载单元定位时，GPS信号较弱无法定位，以及通过路侧单元定位时路侧单元数量较多且需精准对时的问题。通过两个路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离计算车载单元所在位置，不容易引入测量误差，实现对车载单元的准确定位。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种位置确定系统的结构示意图。本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化，如图2所示，对路侧单元12以及车载单元11进行进一步细化：

路侧单元12，包括：

发送时间确定子单元121，用于对所述定位请求信号进行解析，确定车载时间信息和信号信息，根据所述车载时间信息确定信号发送时间点，根据所述信号信息确定所述定位请求信号的发送时长；

接收时间确定子单元122，用于根据所获取路侧时间信息确定信号接收时间点；

发送时间点确定子单元123，用于将所述信号发送时间点和发送时长相加，得到目标发送时间点；

传输时长确定子单元124，用于将所述信号接收时间点减去所述目标发送时间点，确定定位信号传输时长。

在本实施例中，发送时间确定子单元121具体可以理解为路侧单元12中用于计算定位请求信号的发送时间的数据处理子单元。信号发送时间具体可以理解为定位请求信号的发出时间。

具体的，发送时间确定子单元121按照定位请求信号的通信协议格式对定位请求信号进行解析，确定定位请求信号中携带的车载时间信息，以及定位请求信号的信号信息，根据车载时间信息确定信号发送时间点，根据信号信息计算发送定位请求信号所需的发送时长，即发送定位请求信号的第一帧到最后一帧所用的时间。

在本实施例中，接收时间确定子单元122具体可以理解为路侧单元12中用于确定定位请求信号的接收时间的数据处理子单元。信号接收时间具体可以理解为接收到定位请求信号的帧尾时的时间。接收时间子单元122在接收到定位请求信号后，识别定位请求信号。当识别完成是定位请求信号后，根据路侧单元本地记载的路侧时间信息计算信号接收时间点。

在本实施例中，发送时间点确定子单元123具体可以理解为路侧单元12中用于计算发送定位请求信号的时间点的数据处理子单元。目标发送时间点具体可以理解为发送完定位请求信号的时间点。发送时间点确定子单元123将信号发送时间点和发送时长进行相加，得到的时间点即为目标发送时间点。

在本实施例中，传输时长确定子单元124具体可以理解为路侧单元12中用于计算定位信号传输时长的数据处理子单元。传输时长确定子单元124通过计算信号接收时间点与目标发送时间点之间的时间差，得到定位信号传输时长。

作为本实施例的一个可选实施例，本可选实施例进一步优化包括了车载时间信息至少包括所述车载单元11在读取时刻的车载本地时间，以及读取车载本地时间完成时刻到发送时刻的间隔时长；

相应的，所述发送时间确定子单元121，具体用于：

将所述车载本地时间与间隔时长的和确定为信号发送时间点；

根据所述信号信息中所述信号长度和信号波特率的比值确定所述定位请求信号的发送时长。

具体的，车载单元11在向路侧单元12发送定位请求信号时，在定位请求信号中携带车载时间信息，车载时间信息包括车载单元11在读取时刻的车载本地时间T1，以及通过内部高精度定时器记录的读取车载本地时间T1完成时刻到发送时刻的间隔时长t1。路侧单元12中的发送时间确定子单元121通过计算车载本地时间与间隔时长的和，将得到的时间点确定为信号发送时间点。并解析定位请求信号，确定信号信息。计算信号信息中信号长度Lb和信号波特率B的比值，将比值作为定位请求信号的发送时长。

进一步地，接收时间确定子单元122，具体用于：

获取所述路侧时间信息中路侧单元12在读取时刻的路侧本地时间，以及所述定位请求信号的帧尾到读取所述路侧本地时间完成时刻的时间长度；

将所述路侧本地时间与时间长度的差值确定为信号接收时间点。

在本实施例中，路侧本地时间具体可以理解为路侧单元12的本地时间。接收时间子单元122在接收到定位请求信号后，识别定位请求信号。当识别完成是定位请求信号后，启动路侧单元12的本地高精度定时器，读取路侧本地时间T2，并读取高精度定时器记录的定位请求信号帧尾到读取路侧本地时间T2完成时刻的时间长度t2。在获取路侧本地时间T2和时间长度t2后，计算路侧本地时间T2与时间长度t2的差值，将得到的差值确定为信号接收时间点。

可以知道的是，计算得到的定位信号传输时长△T1＝T2-t2-Lb/B-(T1+t1)。不同的路侧单元12采用相同的方式进行计算，以另外一个路侧单元12的定位信号传输时长△T2＝T3-t3-Lb/B-(T1+t1)为例说明车载单元11的位置确定过程，其中，T3为路侧本地时间，t3为识别到是定位请求信号帧尾到读取T3完成的时间长度。

需要知道的是，本申请中的车载单元以及各路侧单元在GPS信号正常时，需依靠GPS信号完成内部高速时钟的精确对时，保证时间的准确性。

进一步地，车载单元11，还用于：对各所述路侧单元12进行筛选，得到处于所述车载单元11一侧的各路侧单元12。

具体的，可以预先对各路侧单元12进行标识，即区分各路侧单元，由于路侧单元在安装后通常是不改变位置的，因此可以预先确定处于一侧的各路侧单元。根据路侧单元的标识确定各路侧单元是否在一侧。

需要知道的是，本申请在计算车载单元11的位置时，所使用的两个路侧单元须安装在道路的一侧，不能在道路中间。优选的，在弯道处需要安装在外弯道侧，且连线投影到地面后，与该侧路肩距离不超过1个车道宽度。

进一步地，处于一侧的两个所述路侧单元12为第一路侧单元12A和第二路侧单元12B，相应的，所述车载单元11，包括：

获取子单元111，用于获取处于一侧的第一路侧单元12A和第二路侧单元12B反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离，其中，所述定位信息传输时长包括所述第一路侧单元12A反馈的第一定位信号传输时长和所述第二路侧单元12B反馈的第二定位信号传输时长，路侧单元高度包括第一路侧单元12A的第一路侧单元高度和第二路侧单元12B的第二路侧单元高度；

传输速度确定子单元112，用于根据所述目标路侧单元距离与路侧信号传输时长的比值确定信号传输速度；

距离确定子单元113，用于根据所述信号传输速度、第一定位信号传输时长和第二定位信号传输时长确定第一距离和第二距离；

投影距离确定子单元114，用于根据第一距离、第二距离、第一路侧单元高度和第二路侧单元高度确定第一投影距离和第二投影距离；

位置确定子单元115，用于根据所述目标路侧单元距离、第一投影距离和第二投影距离结合预确定的坐标计算公式，确定备选坐标，根据各所述备选坐标确定所述车载单元11自身的所在位置。

在本实施例中，获取子单元111具体可以理解为车载单元中获取距离、时间等信息的数据处理子单元。获取子单元获取第一路侧单元12A反馈的第一定位信号传输时长、第一路侧单元高度，以及第二路侧单元12B反馈的第二定位信号传输时长、第二路侧单元高度，同时获取路侧信号传输时长和目标路侧单元距离。由于第一路侧单元12A和第二路侧单元12B之间的路侧信号传输时长和目标路侧单元距离仅需取一个值，即使第一路侧单元12A和第二路侧单元12B均进行反馈，也仅取一个值。因此，可以由第一路侧单元12A和第二路侧单元12B中的一个进行反馈，在反馈时标识出路侧信号传输时长和目标路侧单元距离是哪两个路侧单元之间的即可。各路侧单元12之间的距离预先是已知的，可以按照路侧单元12的标识存储。

在本实施例中，传输速度确定子单元112具体可以理解为车载单元11中进行信号传输速度确定的数据处理子单元。信号传输速度具体可以理解为信号传输的速度。计算目标路侧单元距离与路侧信号传输时长的比值，将比值确定为信号传输速度。

在本实施例中，距离确定子单元113具体可以理解为车载单元11中用于计算车载单元11与路侧单元12之间距离的数据处理子单元。在已知信号传输速度、第一定位信号传输时长和第二定位信号传输时长的条件下，根据速度、时间与距离之间的计算公式计算得到第一距离和第二距离。其中，第一距离为第一路侧单元12A与车载单元11之间的距离，第二距离为第二路侧单元12B与车载单元11之间的距离。

在本实施例中，投影距离确定子单元114具体可以理解为车载单元11中计算路侧单元12的投影与车载单元11的距离的数据处理子单元。第一投影距离为第一路侧单元12A垂直投影到地面位置后与车载单元11之间的距离；第二投影距离为第二路侧单元12B垂直投影到地面位置后与车载单元11之间的距离。投影距离确定子单元114根据第一距离、第一路侧单元高度结合三角形知识计算第一投影距离，根据第二距离、第二路侧单元高度结合三角形知识计算第二投影距离。

在本实施例中，位置确定子单元115具体可以理解为车载单元11中用于确定车载单元11所在位置的数据处理子单元。备选坐标具体可以理解为车载单元11位置坐标的候选坐标。

具体的，根据第一路侧单元12A、第二路侧单元12B和车载单元所在平面(即地面)建立坐标系，以第一路侧单元12A、第二路侧单元12B之间的连线作为X轴，连线的线段中点作为原点，Y轴方向指向道路所在一边(已知道路与路侧单元12、车载单元11的相对位置关系的情况下，由于搭载车载单元11的车辆始终在道路上，因此车载单元的Y轴坐标始终大于0)。车载单元11以第一路侧单元12A为圆心在路面所在平面内绘制半径为第一投影距离的圆，以第二路侧单元12A为圆心在路面所在平面内绘制半径为第二投影距离的圆，预确定的坐标计算公式如下所示：

(X-L/2)²+Y²＝L1²；

(X+L/2)²+Y²＝L2²；

其中，(X，Y)为车载单元11的备选坐标；L为目标路侧单元距离；L1为第一投影距离；L2为第二投影距离。通过将目标路侧单元距离、第一投影距离和第二投影距离带入到坐标计算公式中，得到的备选坐标(即交点坐标)有两组，通过判断第一路侧单元12A和第二路侧单元12B与车载单元11之间的位置关系，即左侧还是右侧，对备选坐标进行筛选，得到车载单元自身的所在位置。

示例性的，图3为本发明实施例提供的一种计算备选坐标的实现示例图。如图3所示，根据第一路侧单元12A的投影点12A’、第二路侧单元12B的投影点12B’和车载单元所在平面建立坐标系，以第一路侧单元12A、第二路侧单元12B之间的连线作为X轴，连线的线段中点作为原点，Y轴方向指向道路所在一边，并根据第一投影距离和第二投影距离绘制圆，第一路侧单元12A的投影点12A’、第二路侧单元12B的投影点12B’分别为两个圆心。

进一步地，距离确定子单元113，具体用于：

根据所述信号传输速度与第一定位信号传输时长的乘积确定所述第一路侧单元与所述车载单元的第一距离；

根据所述信号传输速度与第二定位信号传输时长的乘积确定所述第二路侧单元与所述车载单元的第二距离。

投影距离确定子单元114，具体用于：

将所述第一距离的平方和所述第一路侧单元高度的平方的差值作为第一差值，并将所述第一差值的平方根确定为第一投影距离；

将所述第二距离的平方和所述第二路侧单元高度的平方的差值作为第二差值，并将所述第二差值的平方根确定为第二投影距离。

示例性的，图4为本申请实施例提供的一种路侧单元与车载单元的位置示意图。其中，h1为第一路侧单元12A的第一路侧单元高度，l1为第一距离，L1为第一投影距离，第一路侧单元12A的投影为12A’。h2为第二路侧单元12B的第二路侧单元高度，l2为第二距离，L2为第二投影距离，第二路侧单元12B的投影为12B’。

根据勾股定理进行计算，第一投影距离L1＝SQRT(l1^2-h1^2)；第二投影距离L2＝SQRT(l2^2–h2^2)。

进一步地，位置确定子单元115，具体用于：

根据第一路侧单元或第二路侧单元与所述车载单元的相对位置对各所述备选坐标进行筛选，确定目标坐标，将所述目标坐标对应的位置确定为车载单元自身的所在位置。

在本实施例中，目标坐标具体可以理解为车载单元11相对于路侧单元12所在的位置坐标。由于第一路侧单元12A和第二路侧单元12B在车载单元11的同一侧，因此，仅需知道第一路侧单元或第二路侧单元与车载单元的相对位置即可实现对各备选坐标的筛选。在车辆行驶过程中判断路侧单元12相对于车辆的位置，例如，在与第一路侧单元或者第二路侧单元通信时，通过图像采集装置采集路侧单元12的图像，通过对图像进行分析确定路侧单元12与车载单元11的相对位置，如果路侧单元12仅安装在道路一侧，那么可以直接确定路侧单元12与车载单元11的相对位置。如果路侧单元12安装在道路两侧，那么可以根据第一路侧单元12A或第二路侧单元12B的标识确定路侧单元12在道路的那一侧，然后根据车辆的行驶轨迹、导航显示的目的地、或历史的GPS信号等信息判断车辆的行驶方向，进而确定第一路侧单元12A或第二路侧单元12B与车载单元11的相对位置。根据相对位置确定车辆行驶的道路在第一路侧单元12A和第二路侧单元12B连线的左侧或右侧，即Y坐标为正还是负，进而实现对备选坐标的筛选，确定目标坐标。将目标坐标对应的位置确定为车载单元自身的所在位置。

本发明实施例提供了一种位置确定系统，解决了车载单元定位时，GPS信号较弱无法定位，以及通过路侧单元定位时路侧单元数量较多且需精准对时的问题。通过两个路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离计算车载单元所在位置，不容易引入测量误差，实现对车载单元的准确定位。通过目标路侧单元距离与路侧信号传输时长计算信号传输速度，避免直接使用信号传输速度引入的测量误差。测量所需的设备少，减少了时间误差以及对时不准确对测量结果的影响。

实施例三

图5为本发明实施例三提供的一种位置确定方法的流程图，该方法由本发明任意实施例所提供的车载单元执行，具体包括：

S201、在全球定位信号不满足预设条件时，向路侧单元发送定位请求信号。

S202、接收各所述路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离，其中，所述定位信号传输时长为各路侧单元根据所述定位请求信号中的车载时间信息和信号信息结合路侧时间信息确定，所述路侧信号传输时长为所述路侧单元通过向其他的路侧单元发送测量信号确定。

S203、根据处于一侧的两个所述路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离确定车载单元自身的所在位置。

进一步地，该方法还包括：对各所述路侧单元进行筛选，得到处于所述车载单元一侧的各路侧单元。

进一步地，处于一侧的两个所述路侧单元为第一路侧单元和第二路侧单元，相应的，根据处于一侧的两个所述路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离确定车载单元自身的所在位置，包括：

获取处于一侧的第一路侧单元和第二路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离，其中，所述定位信息传输时长包括所述第一路侧单元反馈的第一定位信号传输时长和所述第二路侧单元反馈的第二定位信号传输时长，路侧单元高度包括第一路侧单元的第一路侧单元高度和第二路侧单元的第二路侧单元高度；

根据所述目标路侧单元距离与路侧信号传输时长的比值确定信号传输速度；

根据所述信号传输速度、第一定位信号传输时长和第二定位信号传输时长确定第一距离和第二距离；

根据第一距离、第二距离、第一路侧单元高度和第二路侧单元高度确定第一投影距离和第二投影距离；

位置确定子单元，用于根据所述目标路侧单元距离、第一投影距离和第二投影距离结合预确定的坐标计算公式，确定备选坐标，根据各所述备选坐标确定所述车载单元自身的所在位置。

进一步地，根据所述信号传输速度、第一定位信号传输时长和第二定位信号传输时长确定第一距离和第二距离，包括：

根据所述信号传输速度与第一定位信号传输时长的乘积确定所述第一路侧单元与所述车载单元的第一距离；

根据所述信号传输速度与第二定位信号传输时长的乘积确定所述第二路侧单元与所述车载单元的第二距离。

进一步地，根据第一距离、第二距离、第一路侧单元高度和第二路侧单元高度确定第一投影距离和第二投影距离，包括：

将所述第一距离的平方和所述第一路侧单元高度的平方的差值作为第一差值，并将所述第一差值的平方根确定为第一投影距离；

将所述第二距离的平方和所述第二路侧单元高度的平方的差值作为第二差值，并将所述第二差值的平方根确定为第二投影距离。

进一步地，根据各所述备选坐标确定所述车载单元自身的所在位置，包括：

根据第一路侧单元或第二路侧单元与所述车载单元的相对位置对各所述备选坐标进行筛选，确定目标坐标，将所述目标坐标对应的位置确定为车载单元自身的所在位置。

本发明实施例提供了一种位置确定方法，解决了车载单元定位时，GPS信号较弱无法定位，以及通过路侧单元定位时路侧单元数量较多且需精准对时的问题。通过两个路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离计算车载单元所在位置，不容易引入测量误差，实现对车载单元的准确定位。通过目标路侧单元距离与路侧信号传输时长计算信号传输速度，避免直接使用信号传输速度引入的测量误差。测量所需的设备少，减少了时间误差以及对时不准确对测量结果的影响。

值得注意的是，上述位置确定系统的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种位置确定系统，其特征在于，包括：车载单元和至少两个路侧单元；

所述车载单元，用于在全球定位信号不满足预设条件时，向各所述路侧单元发送定位请求信号，根据处于一侧的两个所述路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离确定车载单元自身的所在位置；

各所述路侧单元，用于根据所接收的定位请求信号中的车载时间信息和信号信息结合路侧时间信息确定定位信号传输时长，并通过向其他的路侧单元发送测量信号确定路侧信号传输时长。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述路侧单元，包括：

发送时间确定子单元，用于对所述定位请求信号进行解析，确定车载时间信息和信号信息，根据所述车载时间信息确定信号发送时间点，根据所述信号信息确定所述定位请求信号的发送时长；

接收时间确定子单元，用于根据所获取路侧时间信息确定信号接收时间点；

发送时间点确定子单元，用于将所述信号发送时间点和发送时长相加，得到目标发送时间点；

传输时长确定子单元，用于将所述信号接收时间点减去所述目标发送时间点，确定定位信号传输时长。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述车载时间信息至少包括所述车载单元在读取时刻的车载本地时间，以及读取车载本地时间完成时刻到发送时刻的间隔时长；

相应的，所述发送时间确定子单元，具体用于：

将所述车载本地时间与间隔时长的和确定为信号发送时间点；

根据所述信号信息中所述信号长度和信号波特率的比值确定所述定位请求信号的发送时长。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述接收时间确定子单元，具体用于：

获取所述路侧时间信息中路侧单元在读取时刻的路侧本地时间，以及所述定位请求信号的帧尾到读取所述路侧本地时间完成时刻的时间长度；

将所述路侧本地时间与时间长度的差值确定为信号接收时间点。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载单元，还用于：对各所述路侧单元进行筛选，得到处于所述车载单元一侧的各路侧单元。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，处于一侧的两个所述路侧单元为第一路侧单元和第二路侧单元，相应的，所述车载单元，包括：

获取子单元，用于获取处于一侧的第一路侧单元和第二路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离，其中，所述定位信息传输时长包括所述第一路侧单元反馈的第一定位信号传输时长和所述第二路侧单元反馈的第二定位信号传输时长，路侧单元高度包括第一路侧单元的第一路侧单元高度和第二路侧单元的第二路侧单元高度；

传输速度确定子单元，用于根据所述目标路侧单元距离与路侧信号传输时长的比值确定信号传输速度；

距离确定子单元，用于根据所述信号传输速度、第一定位信号传输时长和第二定位信号传输时长确定第一距离和第二距离；

投影距离确定子单元，用于根据第一距离、第二距离、第一路侧单元高度和第二路侧单元高度确定第一投影距离和第二投影距离；

位置确定子单元，用于根据所述目标路侧单元距离、第一投影距离和第二投影距离结合预确定的坐标计算公式，确定备选坐标，根据各所述备选坐标确定所述车载单元自身的所在位置。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述距离确定子单元，具体用于：

根据所述信号传输速度与第一定位信号传输时长的乘积确定所述第一路侧单元与所述车载单元的第一距离；

根据所述信号传输速度与第二定位信号传输时长的乘积确定所述第二路侧单元与所述车载单元的第二距离。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述投影距离确定子单元，具体用于：

将所述第一距离的平方和所述第一路侧单元高度的平方的差值作为第一差值，并将所述第一差值的平方根确定为第一投影距离；

将所述第二距离的平方和所述第二路侧单元高度的平方的差值作为第二差值，并将所述第二差值的平方根确定为第二投影距离。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述位置确定子单元，具体用于：

根据第一路侧单元或第二路侧单元与所述车载单元的相对位置对各所述备选坐标进行筛选，确定目标坐标，将所述目标坐标对应的位置确定为车载单元自身的所在位置。

10.一种位置确定方法，其特征在于，由权利要求1-9中任一项所述的车载单元执行，包括：

在全球定位信号不满足预设条件时，向路侧单元发送定位请求信号；

接收各所述路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离，其中，所述定位信号传输时长为各路侧单元根据所述定位请求信号中的车载时间信息和信号信息结合路侧时间信息确定，所述路侧信号传输时长为所述路侧单元通过向其他的路侧单元发送测量信号确定；

根据处于一侧的两个所述路侧单元反馈的定位信号传输时长、路侧信号传输时长、路侧单元高度以及目标路侧单元距离确定车载单元自身的所在位置。

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