CN215641847U - 车载定位终端及定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车载定位终端及定位系统，该车载定位终端包括控制模块、定位模块和通信模块，其中控制模块分别与所述定位模块和所述通信模块连接；定位模块接收定位信号，并输出定位信号至控制模块；通信模块接收基站发送的修正信号，并输出修正信号至控制模块；控制模块根据定位信号以及修正信号进行差分处理确定位置信息。本实用新型提供的一体化车载定位终端，通过将卫星定位服务基站发送的修正信号以及北斗定位系统发送的定位信号进行差分运算，使得差分后的时空位置信息达到了厘米级的精度，提高了车辆定位终端的定位精度。

Description

车载定位终端及定位系统

技术领域

本实用新型实施例涉及车载定位技术领域，尤其涉及一种车载定位终端及定位系统。

背景技术

随着汽车行业的不断发展，对车辆导航功能的需求逐渐增多，对于车载定位终端的位置定位结果的准确性要求也越来越高。

现有的车载定位终端多数通过全球定位系统(Global Positioning System，GPS)实现车辆的位置追踪。通过GPS系统，可以为车俩提供实时、全天候和全球性的导航服务，实现了车辆定位、防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。

然而，在信号无干扰以及车辆无遮挡的情况下，GPS系统的定位精度为10米量级，无法满足车辆导航以及车辆自动驾驶的定位需求，现有的车载定位终端的存在定位精度较低的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种车载定位终端及定位系统，以提高车载定位终端的定位精度。

第一方面，本实用新型实施例提供一种车载定位终端，包括控制模块、定位模块和通信模块，所述控制模块分别与所述定位模块和所述通信模块连接；

所述定位模块，用于接收定位信号，并输出所述定位信号至所述控制模块；

所述通信模块，用于接收基站发送的修正信号，并输出所述修正信号至所述控制模块；

所述控制模块，用于根据所述定位信号以及所述修正信号进行差分处理确定位置信息。

在一种可能的设计中，所述控制模块还用于输出所述位置信息至通信模块；

相应地，所述通信模块，还用于将所述位置信息经由基站转发至服务器，所述位置信息用于进行地图展示以及用于位置服务应用。

在一种可能的设计中，所述车载定位终端还包括加速度模块，其中，所述加速度模块与所述控制模块连接；

所述加速度模块，用于确定车辆的行驶加速度，并输出所述行驶加速度至所述控制模块；

相应地，所述控制模块，还用于根据所述定位信号、所述修正信号以及所述行驶加速度进行差分处理确定位置信息。

在一种可能的设计中，所述车载定位终端还包括陀螺仪，其中，所述陀螺仪与所述控制模块连接；

所述陀螺仪，用于获取车辆的行驶方向以及行驶摆角，并输出所述行驶方向以及所述行驶摆角至所述控制模块；

相应地，所述控制模块，还用于根据所述定位信号、所述修正信号、所述行驶方向以及所述行驶摆角进行差分处理确定位置信息。

在一种可能的设计中，所述车载定位终端还包括电源模块，所述电源模块均与所述控制模块、所述定位模块、所述通信模块连接；

其中，所述电源模块为稳压电源，用于为所述控制模块、所述定位模块、所述通信模块供电。

在一种可能的设计中，所述定位模块为北斗定位模块，所述北斗定位模块用于接收北斗卫星发送的北斗卫星定位数据，并输出所述北斗卫星定位数据至所述控制模块。

在一种可能的设计中，所述控制模块为现场可编程逻辑门阵列芯片。

在一种可能的设计中，所述通信模块为5G通信处理芯片。

第二方面，本实用新型实施例提供一种定位系统，包括如上实施例所述的车载定位终端、基站以及服务器，其中，所述车载定位终端与所述基站、所述基站与所述服务器均通过无线网络建立连接；

所述基站，用于将修正信号传输至所述车载定位终端，还用于将所述车载定位终端发送的位置信息转发至服务器；

所述服务器，用于根据所述位置信息进行地图展示以及用于位置服务应用。

在一种可能的设计中，所述基站为卫星定位服务基站。

本实用新型实施例提供了一种车载定位终端及定位系统，该车载定位终端中的定位模块接收定位信号并将所述定位信号传输至所述控制模块，车载定位终端中的通信模块接收基站发送的修正信号，并输出所述修正信号至所述控制模块，车载定位终端中的控制模块根据所述定位信号以及所述修正信号进行差分处理确定位置信息。本实用新型提供的一体化车载定位终端，通过将卫星定位服务基站发送的修正信号以及北斗定位系统发送的定位信号进行差分，使得差分后的时空位置信息达到了厘米级的精度，提高了车辆定位终端的定位精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的定位系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的车载定位终端的结构示意图一；

图3为本实用新型实施例提供的车载定位终端的结构示意图二。

附图标记说明：

10：车载定位终端；

20：基站；

30：服务器；

110：定位模块；

120：通信模块；

130：控制模块；

140：加速度模块；

150：陀螺仪。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现有技术的车载定位设备主要采用3G或4G通讯，将车载定位设备的GPS模块获取为车辆的位置信息，在信号无干扰以及车辆无遮挡的情况下，GPS系统的定位精度为10米量级，无法满足车辆导航以及车辆自动驾驶的定位需求，现有的车载定位终端的存在定位精度较低的问题。

本申请针对现有技术存在的问题，提出一种车载定位终端及定位系统，车载定位终端中的定位模块获取北斗定位卫星发送的定位信息，通信模块采用5G通信模块，不仅实现了接收卫星定位服务基站发送的修正信号，并将修正信号传输至控制模块，使得控制模块根据北斗定位信息和修正信号进行差分，使得差分后的时空位置信息达到了厘米级的精度。车载定位终端通过通信模块将差分后的时空位置信息经由5G基站发送至服务器。本申请提供的一体化车载定位终端实现了提高定位信息精度的目的，本申请提供的定位系统中，将5G基站和卫星定位服务基站进行集成部署，不仅实现了为车载定位终端提供传输北斗地基增强时空位置修正信号，还实现了将定位信息实时上传至服务器，进行地图展示以及用于位置服务应用。下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。

图1为本实用新型实施例提供的定位系统的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的定位系统包括：车载定位终端10、基站20以及服务器30。其中，车载定位终端10与基站20、基站20与服务器30均通过无线网络建立连接。车载定位终端10用于确定车辆的位置信息，基站20用于将修正信号传输至所述车载定位终端10，基站20还用于将车载定位终端10发送的位置信息转发至服务器30。服务器30用于根据所述位置信息进行地图展示以及用于位置服务应用。具体的，基站20与服务器30还可通过有线传输网络或者无线网络建立连接。

在本实施例中，基站20为卫星定位服务基站(Continuously OperatingReference Stations，CORS)。一方面，基站20集成了5G基站功能。具体的，5G网络中基站密度高于3G或4G网络，5G高频段网络将进一步使基站覆盖半径缩小、城区新建站高度下降，5G高频段网络具备高速率、大带宽和低时延的优点。在传统宏基站的基础上，建立微站和室分的超密立体组网是通信网络的发展方向。车载定位终端发送的定位信息可被多个基站同时接收到，有利于多基站协作实现高精度定位，也可以对北斗高精度定位盲点进行补充，实现室内外无缝位置服务。5G网络中通过采用大规模天线阵列和超密集组网技术提升了频谱效率，通过采用毫米波频段以实现增加网络带宽的目的，不仅实现了提升网络容量与传输速率，还实现了提升车载定位终端的定位精度。另一方面，基站20还包括卫星定位服务基站(Continuously Operating Reference Stations，CORS)。在5G基站基础上，本实施例中的基站还集成了卫星定位服务基站，卫星定位服务基站提供了北斗高精度定位所需的地基增强系统，卫星定位服务基站将北斗地基增强时空位置修正信号发送至控制模块130，使得控制模块130根据北斗定位信号以及北斗地基增强时空位置修正信号进行差分处理，获得了差分后的高精度时空位置信息。通过工程建设和运营维护上进行融合在5G基站基础上部署卫星定位服务基站，降低了本申请定位系统中基站的部署难度和成本，在现有卫星定位服务基站和5G基站基础上，实现了定位系统的全程厘米级定位，有效提高了车载定位终端的定位精度。

在本实施例中，服务器30为定位系统的云平台服务器，服务器30根据车载定位终端10发送的位置信息进行地图展示以及用于位置服务应用。具体的，服务器30根据位置信息对车辆导航、辅助驾驶以及无人驾驶等位置服务应用提供数据支撑。服务器30与多个车载定位终端10相连，存储车载定位终端10上传的位置信息，并实现了在云平台上存储车辆信息和视频等数据的功能。

图2为本实用新型实施例提供的车载定位终端的结构示意图一。如图2所示，在图1提供的定位系统结构的基础上，本实施例提供的车载定位终端10包括定位模块110、通信模块120以及控制模块130。控制模块130分别与定位模块110和通信模块120连接。其中，定位模块110，用于接收定位信号，并输出定位信号至控制模块。通信模块120，用于接收基站发送的修正信号，并输出修正信号至控制模块130。控制模块130，用于根据定位信号以及修正信号进行差分处理确定位置信息。

在图2提供的车载定位终端10基础上，基站20用于将修正信号传输至车载定位终端10还用于将车载定位终端10发送的位置信息转发至服务器30。服务器30用于根据位置信息进行地图展示以及用于位置服务应用。

在本实施例中，定位模块110为北斗定位模块，北斗定位模块接收北斗卫星发送的北斗卫星定位数据，并输出北斗卫星定位数据至所述控制模块。定位模块110支持北斗和GPS多模多频。可选的，在北斗卫星信号不稳定或缺失的情况下，定位模块110接收GPS卫星信号。其中，定位信号可以包括车载定位终端所在位置的经纬度、卫星数、卫星水平定位精度等。

在本实施例中，所述通信模块120为5G通信处理芯片。具体的，5G通信处理芯片主要实现了5G通信的物理层(physical，PHY)功能和媒体访问控制(Media access control，MAC)层功能。示例性的，5G通信处理芯片提供了RRC无线资源管理、测量、移动性以及广播、寻呼等功能，5G通信处理芯片通过基带处理器与5G网络的基站建立连接。5G通信处理芯片不仅提供了基带信号与射频信号的转换及空口射频信号的收发处理功能，还实现了5G通信的低时延传输，将位置信息通过5G网络发送至基站，并经由基站转发至定位系统的服务器，使得定位系统的服务器可以通过高精度的位置信息进行地图展示以及用于位置服务应用。

在本实施例中，控制模块130为现场可编程逻辑门阵列(Field ProgrammableGate Array，FPGA)芯片，控制模块130中集成了中央处理器和存储器，并通过多种I/O接口与定位模块110和通信模块120进行数据通信，控制模块130完成RTK差分信息实时解算。控制模块130实现了对北斗定位信号的数据帧进行提取，获得了具体的，导航数据，如坐标，车速，角度以及卫星数量等。控制模块130中的中央处理器实现了根据定位信号以及修正信号进行差分处理确定位置信息的功能。

可选的，本申请提供的车载定位终端10可根据车载业务应用需要，可集成高级驾驶辅助系统、汽车经销商管理系统以及电子不停车收费系统，还可以集成行车记录或电子狗等车载应用模块。

需要说明的是，本实施例中的控制模块130根据定位信号以及修正信号进行差分处理为现有技术已经实现的过程，在此不再进行赘述。

从上述实施例可知，本实用新型提供了一种基于5G通信和北斗定位系统的车载定位终端，通过在车载定位终端实现控制模块、通信模块以及定位模块的一体化和通用性的设计，在融合5G基站和卫星定位服务基站的基础上降低了定位系统中基站的部署难度，形成自主可控的室内外无缝位置服务体系，实现车载定位终端厘米级定位，提高了车载定位终端的定位精度。

图3为本实用新型实施例提供的车载定位终端的结构示意图二，如图2所示，在图2提供的车载定位终端10结构的基础上，本申请提供的车载定位终端10还包括加速度模块140和陀螺仪150。其中，加速度模块140与控制模块130连接连接，陀螺仪150与控制模块130连接。

在本申请中，加速度模块140用于确定车辆的行驶加速度，并输出行驶加速度至控制模块130，使得控制模块130根据定位信号、修正信号以及行驶加速度进行差分处理确定位置信息。具体的，加速度模块为电容式加速度传感器。

在本申请中，陀螺仪150用于获取车辆的行驶方向以及行驶摆角，并输出行驶方向以及行驶摆角至控制模块130，使得控制模块130根据定位信号、修正信号、行驶方向以及行驶摆角进行差分处理确定位置信息。

从上述实施例可知，通过在本申请提供的车载定位终端中设置加速度模块和陀螺仪，使得控制模块能够根据定位信号、修正信号、行驶方向、行驶摆角以及行驶加速度进行差分处理确定位置信息，在车辆进入隧道、地下停车场等5G或4G网络以及卫星信号不好的情况下，降低信号不良产生的误差，能够保持差分后的位置信息的连贯性，使得车辆能够维持一定时间的自主惯性导航，提高了车载定位终端的定位精度。

可选的，车载定位终端还包括电源模块，电源模块均与控制模块、定位模块、通信模块连接。示例性的，电源模块为稳压电源，用于为控制模块、定位模块、通信模块供电。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种车载定位终端，其特征在于，包括控制模块、定位模块和通信模块，所述控制模块分别与所述定位模块和所述通信模块连接；

所述定位模块，用于接收定位信号，并输出所述定位信号至所述控制模块；

所述通信模块，用于接收基站发送的修正信号，并输出所述修正信号至所述控制模块；

所述控制模块，用于根据所述定位信号以及所述修正信号进行差分处理确定位置信息。

2.根据权利要求1所述的车载定位终端，其特征在于，所述控制模块还用于输出所述位置信息至通信模块；

相应地，所述通信模块，还用于将所述位置信息经由基站转发至服务器，所述位置信息用于进行地图展示以及用于位置服务应用。

3.根据权利要求1所述的车载定位终端，其特征在于，所述车载定位终端还包括加速度模块，其中，所述加速度模块与所述控制模块连接；

所述加速度模块，用于确定车辆的行驶加速度，并输出所述行驶加速度至所述控制模块；

相应地，所述控制模块，还用于根据所述定位信号、所述修正信号以及所述行驶加速度进行差分处理确定位置信息。

4.根据权利要求1所述的车载定位终端，其特征在于，所述车载定位终端还包括陀螺仪，其中，所述陀螺仪与所述控制模块连接；

所述陀螺仪，用于获取车辆的行驶方向以及行驶摆角，并输出所述行驶方向以及所述行驶摆角至所述控制模块；

相应地，所述控制模块，还用于根据所述定位信号、所述修正信号、所述行驶方向以及所述行驶摆角进行差分处理确定位置信息。

5.根据权利要求1所述的车载定位终端，其特征在于，所述车载定位终端还包括电源模块，所述电源模块均与所述控制模块、所述定位模块、所述通信模块连接；

其中，所述电源模块为稳压电源，用于为所述控制模块、所述定位模块、所述通信模块供电。

6.根据权利要求1所述的车载定位终端，其特征在于，所述定位模块为北斗定位模块，所述北斗定位模块用于接收北斗卫星发送的北斗卫星定位数据，并输出所述北斗卫星定位数据至所述控制模块。

7.根据权利要求1所述的车载定位终端，其特征在于，所述控制模块为现场可编程逻辑门阵列芯片。

8.根据权利要求1所述的车载定位终端，其特征在于，所述通信模块为5G通信处理芯片。

9.一种定位系统，其特征在于，包括：如权利要求1至8任一项所述的车载定位终端、基站以及服务器，其中，所述车载定位终端与所述基站、所述基站与所述服务器均通过无线网络建立连接；

所述基站，用于将修正信号传输至所述车载定位终端，还用于将所述车载定位终端发送的位置信息转发至服务器；

所述服务器，用于根据所述位置信息进行地图展示以及用于位置服务应用。

10.根据权利要求9所述的定位系统，其特征在于，所述基站为卫星定位服务基站。

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