CN1641712A

CN1641712A - 车辆定位系统及其专用的车载装置和路边设施

Info

Publication number: CN1641712A
Application number: CN 200410101366
Authority: CN
Inventors: 于君
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-12-21
Publication date: 2005-07-20

Abstract

针对现有的如GPS之类的车辆定位系统的定位精度不足，可靠性不高的问题，本发明提出了依靠车载的带有光电检测和处理系统的车载装置和路边的类似条形码的带有编码信息的连续的标志带[1]来获得车辆的定位数据。这种车辆定位系统及其专用的车载装置和路边设施具有容易实施、成本低廉、便于维护、定位精确、可靠性高、不受天气影响等优点，更适合在高速公路、自动轨道交通系统中应用。

Description

车辆定位系统及其专用的车载装置和路边设施

技术领域

本发明属于车辆定位技术，涉及一种车辆定位系统及其专用的车载装置和路边设施。

背景技术

在现代交通系统中，车辆定位技术是正在不断发展中的智能交通系统(ITS)的核心技术。ITS主要由交通信息管理中心、路边系统、车内系统、需求管理系统和交通管理控制系统等组成。这些系统的正常运转一般都依赖实时的车辆定位信息。因此，车辆定位技术在ITS中应用非常广泛。通常，人们希望车辆的定位精度越高、定位的可靠性越高越好，但同时又希望成本尽可能低廉。因此，研究如何在成本较低的前提下获得较高精度的定位信息是非常有意义的。

在目前的车辆定位技术研究中，利用卫星定位系统(GPS)是很常用的车辆定位手段。但由于GPS系统本身在技术原理上的缺陷，使车辆定位的精度很不理想。即使采用基站修正技术，所获得的定位精度也很难满足某些特定的车辆控制要求。比如，对非常近的前后车距的控制和预警，以及对某些轨道交通在岔道处的交汇车辆安全并线的控制过程等等都需要依靠非常精确可靠的车辆定位技术的支持。

现在还有在路面连续预埋等距磁性路标的车辆引导和定位方式，但这种方式同样存在定位不准容易受到干扰的问题，而且实施难度比较大。

发明内容

本发明的目的就是提供一种精确、可靠、容易实施且成本低廉的车辆定位系统以及应用于该系统的专用的车载装置和路边设施。

本发明提出了一种新型车辆定位系统，其必要特征是：该系统包括一系列以规定高度和位置固定安装在路边的表面具有包含编码信息的可见图案的标志带；所述的编码信息中包括该标志带所在位置的相对于某基准点的路径距离信息以及该路段的参数信息；该系统还包括安装在车辆上的光信息读取装置和数据实时分析和处理装置，光信息读取装置从上述的沿路布置的标志带上读取编码信息，并经过数据实时分析和处理装置依据相关编码协议解读出标志带的位置信息。

上面所述的道路设施可以是包括一系列以规定高度和位置固定安装在路边的表面具有包含编码信息的可见图案的标志带；所述的编码信息中包括该标志带所在位置的相对于某基准点的路径距离信息以及该路段的参数信息。

作为本发明提出的车辆定位系统的车载装置包括光信息读取装置和数据实时分析和处理装置，光信息读取装置从沿路布置的特定标志带上的图案中读取编码信息，并经过数据实时分析和处理装置依据相关编码协议解读出标志带的位置信息以及该路段的参数信息。

进一步地，该车在装置中可以包括能射向所述的沿路布置的特定标志带方向的光源。

以上所述的标志带的设置和制作方式可以有多种选择，比如，将预先印制的印刷物贴在现场预造的固定基底上，或者在现场即时测算并即时印制或者绘制在预造的固定基底上。所述的车辆上的光信息读取装置和数据实时分析和处理装置所依赖的技术已经非常成熟，可以直接利用已有技术中的类似的光电探测技术、微机处理技术、编解码技术来实现。

所述的编码图案的具体实施方式也具有许多种选择，可以充分利用现有的条形码技术。比如，所述的标志带上的编码信息的载体可以是多条相互平行的编码图案带，其中包括由连续设置的等距的色块构成的尺形定位带，还有至少一条由不连续设置的若干段条形码构成的条形码带。

与现有的GPS车辆定位系统以及类似的远程无线定位系统相比，本发明提出的车辆定位系统及其专用的车载装置和路边设施具有容易实施、成本低廉、便于维护、定位精确、可靠性高、不受天气影响等明显的优势。

附图说明

图1是根据本发明原理设计的一种车辆定位系统的专用标志带；

图2是图1所示编码图案带结合在高速公路两侧防护栏表面时的立体图。

具体实施方式

如图1所示，这是根据本发明原理设计的一种车辆定位系统的专用标志带[1]。该标志带[1]的宽度约8厘米，其表面有类似条形码的上中下三条由黑白色块交错构成的编码图案带(如图8所示)。其中，下方的编码图案带是由10厘米长的黑白色块连续交错构成的分米尺带[2]，中间的编码图案带是由间隔1米的10厘米长的黑色图块构成的米尺带[3]，上面的编码图案带是由不连续分布的以约定规则编码后的条形码带[4]。

在车身侧面的对应位置安装了可以在行驶中连续观测图1所示标志带表面图案的光信息读取装置。光信息读取装置能够在车辆运行过程中实时地读取到的标志带[1]表面的三条图案带[2][3][4]上的黑白色块，并转换为序列电信号后传送给车载的数据实时分析和处理装置，进行实时的处理和解码，解译出有用的行车数据。行车数据中包括车辆定位信息和该路段的参数信息。

车载的光信息读取装置和数据实时分析和处理装置是根据米尺带[3]和分米尺带[2]上的黑白色块的变化速率和累积数值实时检测出车辆离开某基准点的路距的。它可以得出任意时刻的精确到至少0.1米的车辆定位信息和实时的车速变化信息。

行车数据中还包括根据条形码带[4]上的不同的条形码段经解码后获得的多种路段特征信息。路段特征信息可以包括以下内容：当前轨路路段的名称代码、等级代码、定位基准点起始位置数据、前方岔道口位置和代码、前方坡道位置和代码、前方弯道位置代码、前方停靠站位置和代码以及其他有必要向车辆提供的特征信息。运行中的车辆上的车载光信息读取装置和数据实时分析和处理装置可以实时获得的上述行车数据。

如果车辆上同时具备与交通控制中心实时通讯的装置，那么，通过本发明提供的车辆定位系统获得的行车数据将可以实时地传送给交通控制中心，从而使交通控制中心能够宏观地监督整条道路上的各个具备此功能的车辆的实时位置信息，并能够通过尽可能及时地反馈信息通知相关车辆进行必要的驾驶操作。车辆上的司机或者自动行驶系统也可以根据实时获得的行车数据和控制指令对照系统已掌握的最新版本的包括当前路段的路网电子地图以及本行程的预定目标和预定路径信息，连续地监测、控制和调整车辆的运行状态。

图2是图1所示标志条应用在高速公路两侧金属型材护栏[5]中央内凹处的外观状态。

本发明既可以应用在公路交通系统中，也可以应用在多种轨道交通系统中。比如地铁系统、轻轨系统、自动驾驶的轨道运输系统。

Claims

1、一种车辆定位系统，其特征是：该系统包括一系列以规定高度和位置固定安装在路边的表面具有包含编码信息的可见图案的标志带[1]；所述的编码信息中包括该标志带[1]所在位置的相对于某基准点的路径距离信息以及该路段的参数信息；该系统还包括安装在车辆上的光信息读取装置和数据实时分析和处理装置，光信息读取装置从上述的沿路布置的标志带[1]上读取编码信息，并经过数据实时分析和处理装置依据相关编码协议解读出标志带[1]的位置信息。

2、如权利要求1所述的车辆定位系统的专用路边设施，其特征是：该路边设施包括一系列以规定高度和位置固定安装在路边的表面具有包含编码信息的可见图案的标志带[1]；所述的编码信息中包括该标志带[1]所在位置的相对于某基准点的路径距离信息以及该路段的参数信息。

3、如权利要求1所述的车辆定位系统的专用车载装置，其特征是：该车载装置包括光信息读取装置和数据实时分析和处理装置，光信息读取装置从沿路布置的特定标志带[1]上的图案中读取编码信息，并经过数据实时分析和处理装置依据相关编码协议解读出标志带[1]的位置信息以及该路段的参数信息。

4、如权利要求3所述的车辆定位系统的专用车载装置，其特征是：具有射向所述的沿路布置的特定标志带[1]方向的光源。

5、如权利要求1所述车辆定位系统，其特征是：所述的标志带[1]上的编码信息的载体是多条相互平行的编码图案带[2][3][4]，其中包括由连续设置的等距的色块构成的尺形定位带[2][3]，还有至少一条由不连续设置的若干段条形码构成的条形码带[4]。

6、如权利要求2所述的路边设施，其特征是：所述的标志带[1]上的编码信息的载体是多条相互平行的编码图案带[2][3][4]，其中包括由连续设置的等距的色块构成的尺形定位带[2][3]，还有至少一条由不连续设置的若干段条形码构成的条形码带[4]。