CN219891412U - 车载定位装置和车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车载定位装置和车辆,属于车辆领域。装置包括:一个多频天线、接收机、多个功能单元,多频天线与接收机的接收端连接,多个功能单元通过以太网分别与接收机的输出端通信连接,多频天线用于接收卫星全频段的射频信号;接收机,用于对射频信号进行变频,得到变频信号;多个功能单元,用于对变频信号进行定位解算,得到第一定位信息,第一定位信息用于指示目标车辆的位置。本实用新型中设置一个多频天线,通过多频天线接收全频段的射频信号,多个功能单元与接收机的输出端通信连接,从而多个功能单元均可以进行定位解算。如此,车辆中布置一个多频天线即可满足整车的定位需求,从而节省了车辆的布置空间,并且降低了开发成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆技术领域,特别涉及一种车载定位装置和车辆。
背景技术
在车辆技术领域,对于车辆的定位精度要求越来越高。特别是在自动驾驶领域,对车辆的定位精度的要求更为严苛,通常需要达到厘米级甚至亚米级的定位精度。基于此背景,高精天线作为卫星信号的接收和感知源头,其可以确保接收到高质量卫星原始观测数据,从而后续可以提高车辆的定位精度。
一般情况下,车辆中多个功能模块的需求标准可能不同,所以车辆中多个功能控制模块对应的高精天线的型号也会不同,并且在车辆上的分布位置也不同。这会导致车辆上布置空间的浪费,且会增加开发成本。
实用新型内容
本实用新型提供了一种车载定位装置和车辆,该装置可以节省车辆中天线的布置空间,且可以降低开发成本。
第一方面,提供了一种车载定位装置,所述装置包括:
一个多频天线、接收机、多个功能单元,所述一个多频天线与所述接收机的接收端连接,所述多个功能单元通过以太网分别与所述接收机的输出端通信连接,所述一个多频天线用于接收卫星全频段的射频信号;
所述接收机,用于对所述射频信号进行变频,得到变频信号;
所述多个功能单元,用于对所述变频信号进行定位解算,得到第一定位信息,所述第一定位信息用于指示目标车辆的位置。
在本实用新型中,该装置包括一个多频天线、接收机、多个功能单元,多频天线用于接收卫星全频段的射频信号,多频天线与接收机的接收端口连接,从而接收机可以接收到卫星全频段的射频信号,之后通过接收机对接收到的射频信号进行变频,得到变频信号。多个功能单元分别与接收机的输出端通信连接,从而该多个功能单元可以接收到变频信号,之后可以对变频信号进行定位解算来得到第一定位信息,也即是得到目标车辆的位置。如此,车辆中布置一个多频天线即可满足整车的定位需求,从而节省了车辆中天线的布置空间,并且降低了开发成本。
可选地,所述装置还包括惯性测量单元,所述惯性测量单元通过以太网或控制器局域网分别与所述多个功能单元通信连接,所述惯性测量单元用于测量所述目标车辆的状态信息,所述状态信息用于表示所述目标车辆的车身姿态和侧向速度;
所述多个功能单元,还用于将所述状态信息和所述第一定位信息进行融合,得到所述目标车辆的第二定位信息。
可选地,所述装置还包括动态差分单元,所述动态差分单元通过以太网或控制器局域网分别与所述多个功能单元通信连接,所述动态差分单元用于确定所述目标车辆的定位偏差;
所述多个功能单元,还用于基于所述定位偏差,对所述第一定位信息进行纠偏,得到所述目标车辆的第三定位信息。
可选地,所述第一定位信息包括第一定位结果或第二定位结果,所述多个功能单元包括远程通信单元和组合导航单元,所述装置还包括域控制器,所述远程通信单元通过以太网与所述接收机的输出端通信连接,所述组合导航单元通过以太网与所述接收机的输出端通信连接,所述域控制器通过以太网或控制器局域网与所述组合导航单元通信连接,所述域控制器用于确定所述目标车辆在目标地图上的位置;
所述远程通信单元,用于通过松耦合的方式对所述变频信号进行定位解算,得到所述第一定位结果;
所述组合导航单元,用于通过深耦合的方式对所述变频信号进行定位解算,得到所述第二定位结果,并向所述域控制器发送所述第二定位结果,以通过所述域控制器确定所述目标车辆在所述目标地图上的位置。
可选地,所述域控制器用于:
对所述第二定位结果和所述目标车辆的状态信息进行融合,得到所述目标车辆的第四定位信息,所述状态信息用于表示所述目标车辆的车身姿态和侧向速度;
获取所述目标地图;
将所述第四定位信息与所述目标地图进行匹配,确定所述目标车辆在所述目标地图上的位置。
可选地,所述装置还包括环境数据采集单元,所述环境数据采集单元与所述域控制器通信连接,所述环境数据采集单元用于通过所述目标车辆的采集设备采集的周围环境信息确定所述目标车辆的相对位置信息;
所述域控制器还用于基于所述相对位置信息对所述第二定位结果进行纠偏,得到所述目标车辆的第五定位信息,获取所述目标地图,将所述第五定位信息与所述目标地图进行匹配,确定所述目标车辆在所述目标地图上的位置。
可选地,所述装置还包括多媒体主机,所述多媒体主机通过以太网或控制器局域网与所述远程控制单元通信连接,所述多媒体主机用于显示所述目标车辆的位置;
所述远程通信单元还用于通过以太网或控制器局域网向所述多媒体主机发送所述第一定位结果,以通过所述多媒体主机显示所述目标车辆的位置。
可选地,所述装置还包括网关和多个控制器,所述网关通过以太网或控制器局域网分别与所述多个功能单元通信连接,且分别与所述多个控制器通信连接,所述多个功能单元用于:
对所述变频信号进行定位解算,得到第一定位信息,并通过网关向对应的控制器发送所述第一定位信息;
所述控制器,用于接收所述第一定位信息,并基于所述第一定位信息完成目标操作。
可选地,所述一个多频天线为全球导航卫星系统GNSS天线。
第二方面,提供了一种车辆,所述车辆包括上述车载定位装置或上述车载定位装置中任一项可选地技术方案。
可以理解的是,上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的第一种车载定位装置的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的第二种车载定位装置的结构示意图;
图3是本实用新型实施例提供的第三种车载定位装置的结构示意图;
图4是本实用新型实施例提供的第四种车载定位装置的结构示意图;
图5是本实用新型实施例提供的第五种车载定位装置的结构示意图;
图6是本实用新型实施例提供的一种域控制器确定目标车辆的位置流程图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
应当理解的是,本实用新型提及的“多个”是指两个或两个以上。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,比如,A/B可以表示A或B;本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,比如,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。另外,为了便于清楚描述本实用新型的技术方案,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“内”、“外”、“上”、“底”、“前”、“后”等指示的方位或者位置关系(若有的话),仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
下面对本实用新型实施例提供的车载定位装置进行详细地解释说明。
图1是本实用新型实施例提供的一种车载定位装置的结构示意图。参见图1,该装置包括:一个多频天线101、接收机102、多个功能单元103。
对于整车来说,目标车辆上包含一个多频天线101、一个接收机102和多个功能单元103。接收机102具有接收端和输出端,这个多频天线101与接收机102的接收端连接,多个功能单元103中的每个功能单元103通过以太网分别与接收机102的输出端通信连接。
可选地,这个多频天线101可以与接收机102的接收端通过有线连接。例如,这个多频天线101可以通过硬线与接收机102的接收端进行连接,从而实现这个多频天线101和接收机102之间的通信。
其中,以太网为车载以太网,也即是多个功能单元103中的每个功能单元103可以通过车载以太网分别与接收机102的输出端通信连接。
车载以太网是一种用于连接汽车内不同电子器件的新型局域网技术。车载以太网主要由MAC(Medium Access Control,介质访问控制)、PHY(Port Physical Layer,物理接口收发器)组成。其主要是为汽车联网应用设计的一种以太网物理层标准,用于实现高级安全功能、信息娱乐功能等。另外,车载以太网在双绞线电缆上采用全双工通信链路,从而可以提高信息传输的带宽,进而提升信息的传输速率。
这种情况下,通过车载以太网实现多个功能单元103与接收机102的输出端的通信连接,可以提升接收机102与多个功能单元103之间的信号传输速率,从而提升信号传输效率。
本实用新型实施例中,多个功能单元103具体可以是以机械方式或电子方式实现。例如,多个功能单元103可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器,如现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、或者是车辆中的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU))用于完成特定的操作。多个功能单元103也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式,或是采用专用的永久性电路,或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现多个功能单元103,可以根据实际需求来决定。
多频天线101为可以工作在多个频段的天线,其是一种可以接收卫星全频段的射频信号的天线。例如,这个多频天线101可以接收GPS(Global Positioning System,全球定位系统)在L1频段的射频信号、在L2频段的射频信号、在L5频段的射频信号等。其中,L1频段对应的工作频率为1575.42±1.023MHz(兆赫兹),L2频段对应的工作频率为1227.60±1.023MHz,L5频段对应的工作频率为1176.45±1.023MHz。
其中,射频信号即为卫星定位信号。
如此,在目标车辆上布置一个多频天线101的情况下,目标车辆即可接收到卫星全频段的射频信号,从而后续可以满足整车的定位需求。这种情况下,使得目标车辆的天线布置更加简洁,节省了目标车辆中天线的布置空间。
可选地,这个多频天线101可以为GNSS(Global Navigation Satellite System,全球卫星导航系统)天线。
GNSS天线可用于GPS/GLONASS(格洛纳斯)/Galileo(伽利略)/Beidou(北斗)等全球卫星定位系统的天线。GNSS天线由天线罩、微带辐射器、底板和高频输出插座等部分组成,用于全球卫星导航、定位系统作接收天线使用。如此,通过将GNSS天线布置在目标车辆上,可以提高对目标车辆的定位精度。
由于多频天线101接收到的是射频信号,而射频信号是一种高频交流变化电磁波,其后续无法直接进行处理,所以接收机102可以先对射频信号进行变频,得到后续可以进行处理的变频信号。
接收机102可以接收这个多频天线101接收到的射频信号,还可以对接收到的射频信号进行变频,得到变频信号。
可选地,接收机102中可以包括滤波器、放大器、本地振荡器、下变频器以及模数转换器。具体地,射频信号先经过前置滤波器和放大器,前置滤波器和放大器对射频信号进行滤波放大处理后与本地振荡器混频,得到混频信号。之后将混频信号通过下变频器下变频到中频,得到模拟中频信号,最后通过模数转换器将模拟中频信号转换成离散时间的数字中频信号供后续处理。这种情况下,变频信号即为数字中频信号。
进一步地,在接收机102对射频信号进行变频,得到变频信号之后,还可以向多个功能单元103发送变频信号。
多个功能单元103中的每个功能单元103可以接收接收机102发送的变频信号。之后还可以对接收到的变频信号进行定位解算,得到第一定位信息。
多个功能单元103中的每一个功能单元103为目标车辆中实现某些特定功能的单元模块。并且,多个功能单元103中的每一个功能单元103均是具有定位需求的功能单元。例如,多个功能单元103可以为目标车辆的T-BOX(远程通信单元)。又例如,多个功能单元103可以为目标车辆的组合导航单元。
第一定位信息用于指示目标车辆的位置。如此是该多个功能单元103可以定位解算出目标车辆的位置,从而满足整车的定位需求。
这种情况下,这个多频天线101可以接收卫星全频段的射频信号,接收机102可以对这个多频天线101接收到的射频信号进行变频,得到变频信号,之后接收机102还可以通过以太网将变频信号发送至多个功能单元103中的每个功能单元103,使得每个功能单元103可以接收到变频信号(卫星定位信号),从而后续可以对变频信号进行定位解算,从而得到第一定位信息,也即是获得目标车辆的位置。
如此,通过在目标车辆上布置一个多频天线101,即可接收到卫星全频段的射频信号,从而后续可以使得目标车辆的多个功能单元均可以获取到卫星定位信号,从而据此得到目标车辆的位置。这种情况下,在保证整车定位天线的性能不变的情况下,使得目标车辆的天线布置更加简洁,节省了目标车辆中天线的布置空间。
需说明的是,在本实用新型实施例中,多个功能单元103可以通过任意一种定位解算算法对该变频信号进行定位解算,本实用新型实施例对此不做唯一限定。例如,多个功能单元103可以通过单点定位算法对该变频信号进行定位解算,又例如,多个功能单元103可以通过基于差分全球导航卫星系统的定位算法(Differential Global NavigationSatellite System,DGNSS)来对该变频信号进行定位解算。
可选地,本实用新型实施例提供的车载定位装置还包括惯性测量单元。图2为本实用新型实施例提供的一种车载定位装置的结构示意图。参见图2,图2包括多频天线101、接收机102、多个功能单元103以及惯性测量单元201。
惯性测量单元201可以通过以太网或者控制器局域网(Controller AreaNetwork,CAN)分别与多个功能单元103中的每个功能单元103通信连接。
惯性测量单元201用于测量目标车辆的状态信息,该状态信息用于表示目标车辆的车身姿态和侧向速度。
可选地,惯性测量单元201可以为六轴惯性测量单元201。通常六轴惯性测量单元201安装有三轴加速度计和三轴陀螺仪,用来测量物体在三维空间中的加速度和角速度。
在本实用新型实施例中,六轴惯性测量单元201可以测量出目标车辆在三维空间中的加速度和角速度,之后对测量得到的三维空间中的加速度和角速度进行积分,可以得到目标车辆在三维空间中三个坐标轴(x,y,z轴)的旋转角度——欧拉角,欧拉角即为目标车辆的车身姿态。如此,通过六轴惯性测量单元201可以得到目标车辆的车身姿态和侧向速度,也即是测量得到目标车辆的状态信息。
进一步地,惯性测量单元201还可以向多个功能单元103中的每个功能单元103发送目标车辆的状态信息。这种情况下,每个功能单元103在接收到变频信号之后,先对变频信号进行定位解算,得到第一定位信息;之后将第一定位信号和目标车辆的状态信息进行融合,得到目标车辆的第二定位信息。
第二定位信息用于指示目标车辆的位置。
这种情况下,每个功能单元103通过将惯性测量单元201测量的目标车辆的车身姿态和侧向速度与第一定位信息进行融合,可以得到更为准确的第二定位信息,也即是得到更为准确的目标车辆的位置。
由于射频信号穿透电离层和对流层产生的误差、卫星高速移动产生的多普勒效应引起的误差、轨道误差,卫星钟差、星历误差等,使得多个功能单元103解算得到的第一定位信息会产生误差,从而使得目标车辆的定位不够准确。所以还可以消除上述误差,以准确得到目标车辆的定位。
可选地,本实用新型实施例提供的车载装置还可以包括动态差分单元。图3为本实用新型实施例提供的一种车载定位装置的结构示意图。参见图3,图3包括一个多频天线101、接收机102、多个功能单元103以及动态差分单元301。
动态差分单元301通过以太网或CAN网络分别与多个功能单元103中的每个功能单元103通信连接。
动态差分单元301用于确定目标车辆的定位偏差,后续每个功能单元103在定位解算得到第一定位信息之后,还可以基于目标车辆的定位偏差,对第一定位信息进行纠偏,得到目标车辆的第三定位信息,从而使得目标车辆的定位更为准确。
可选地,动态差分单元301可以通过实时动态差分(Real-Time Kinematic,RTK)技术得到定位偏差。这种情况下,动态差分单元301还可以与接收机102的输出端通信连接。
具体地,地面上建设有参考基准站,可以通过测绘获知这个参考基准站的位置信息,并将这个位置信息写入参考基准站的控制器内部。参考基准站内部的接收机也可以接收卫星的射频信号来获取观测数据,观测数据包括伪距观测值和相位观测值。伪距观测值为测量得到的参考基准站到卫星之间的距离,相位观测值为参考基准站的接收机产生的基准信号与卫星发射的载波信号(射频信号)之间的相位差。
对于一个参考基准站来讲,与其半径几十公里覆盖范围内的接收机产生的定位误差认为是相同的,则参考基准站的接收机可以将参考基准站的位置信息和观测数据打包作为差分数据,通过无线通信网络广播给覆盖范围内的接收机。目标车辆在其覆盖范围内的情况下,目标车辆的接收机102可以接收到参考基准站发送的位置信息和观测数据,进一步地,接收机102可以将参考基准站的差分数据发送至动态差分单元301。
动态差分单元301在接收到参考基准站的差分数据后,通过调用RTK解算算法,比较参考基准站的差分数据与目标车辆的观测数据(伪距观测值和相位观测值),以得到目标车辆的定位偏差。后续动态差分单元301可以将目标车辆的定位误差发送至多个功能单元103,从而多个功能单元103可以基于目标车辆的定位偏差,对第一定位信息进行纠偏,以准确得到目标车辆的定位。
进一步地,本实用新型实施例提供的车载定位装置还可以包括多个控制器。图4是本实用新型实施例提供的一种车载定位装置的结构示意图。参见图4,图4包括一个多频天线101、接收机102、多个功能单元103、多个控制器401。
多个控制器401可以通过以太网或者CAN网络与多个功能单元103通信连接。多个控制器401中的每个控制器401用于实现对应的目标操作。目标操作是基于目标车辆的定位实现的。例如,多个控制器401可以包括车身控制器,则车身控制器可以基于目标车辆的定位实现目标车辆的远程开锁、自动泊车等目标操作。
进一步地,对于多个功能单元103中任意的一个功能单元103,这个功能单元103在解算得到目标车辆的第一定位信息之后,可以向与这个功能单元103通信连接的至少一个控制器401发送第一定位信息,从而控制器401可以基于第一定位信息完成目标操作。
可选地,在该多个功能单元103与多个控制器401处于不同的网络时,该车载定位装置还可以包括网关。网关可以通过以太网或者CAN网络分别与多个功能单元通信连接,且分别与多个控制器通信连接。具体是,对于多个功能单元103中任意的一个功能单元103,网关可以通过以太网或者CAN网络与这个功能单元103通信连接,且分别与这个功能单元103连接的至少一个控制器401通信连接。
这种情况下,对于多个功能单元103中任意的一个功能单元103,这个功能单元103可以通过网关向与这个功能单元103连接的至少一个控制器401发送第一定位信息。
如此,多个功能单元103通过网关向多个控制器401发送第一定位信息,使得不同网络之间的电子器件也可以正常通信,从而提升了定位信息的传输效率。
例如,在自动驾驶领域中,目标车辆的功能单元需要实时获取目标车辆的位置,从而后续一些控制器可以基于目标车辆的位置决策出目标车辆的行驶方向、行驶速度、行驶位置等。
可选地,在该多个功能单元103为远程通信单元(T-BOX)和组合导航单元的情况下,接收机102可以将变频信号发送至远程通信单元和组合导航单元。这种情况下,多个控制器401可以为多媒体主机(Head Unit,HUT)和域控制器。这种情况下,第一定位信息可以包括第一定位结果或第二定位结果。第一定位结果可以由远程通信单元对该变频信息定位解算得到,第二定位结果可以由组合导航单元对该变频信息定位解算得到。
图5为本实用新型实施例提供的一种车载定位装置的结构示意图。参见图5,图5包括一个多频天线101、接收机102、远程通信单元501、组合导航单元502、域控制器503、多媒体主机504。
远程通信单元501通过以太网与接收机102的输出端通信连接,组合导航单元502通过以太网与接收机102的输出端通信连接,域控制器503通过以太网或CAN网络与组合导航单元502通信连接,多媒体主机504通过以太网或者CAN网络与远程通信单元501通信连接。
远程通信单元501可以通过4G/5G远程无线通讯、GPS卫星定位、加速度传感和CAN通讯等功能,为整车提供远程通讯接口。还可以提供包括行车数据采集、行驶轨迹记录、车辆故障监控、车辆远程查询和控制(开闭锁、空调控制、车窗控制、发送机扭矩限制、发动机启停)、驾驶行为分析等服务功能。因此远程通信单元501也可以解算得到目标车辆的定位,以实现自身的多个服务功能。
可选地,远程通信单元501在接收到变频信号之后,可以通过松耦合的方式对变频信号进行定位解算,得到第一定位结果。如此,远程通信单元501的定位性能较为稳定,且易于实现,从而降低了开发成本。
进一步地,远程通信单元501在解算得到第一定位结果之后,还可以向多媒体主机发送第一定位结果。多媒体主机504用于显示目标车辆的位置。
可选地,多媒体主机中存储有离线地图,多媒体主机在接收到第一定位结果之后,可以将第一定位结果和离线地图进行匹配,从而得到目标车辆在离线地图上的定位。之后多媒体主机可以将目标车辆在离线地图上的定位进行显示,以供用户查看目标车辆的位置。如此,提升了用户体验。
其中,多媒体主机将第一定位结果和离线地图进行匹配是说,多媒体主机在离线地图上寻找与第一定位结果最为接近的位置,离线地图上与第一定位结果最为接近的位置即为目标车辆在离线地图上的定位。
组合导航单元502用于实现目标车辆的高精定位,因此组合导航单元502也可以解算得到目标车辆的定位。
在自动驾驶领域,可以实时获取定位精度在厘米集甚至亚米级的目标车辆的定位。这种情况下,组合导航单元502是一种结合两种或两种以上导航系统进行定位计算的单元,其可以解算得到精度较高的目标车辆的定位。
可选地,组合导航单元502可以通过深耦合的方式对变频信号进行定位解算,得到第二定位结果。如此,可以得到精度较高的第二定位结果,从而可以提升组合导航单元502对目标车辆的定位精度。
另外,值得说明的是,远程通信单元501通过松耦合的方式进行定位解算得到的第一定位结果,和组合导航单元502通过深耦合的方式进行定位解算得到的第二定位结果均用于指示目标车辆的位置,其在定位精度方面可能存在一些差异,在一些特殊情况下也可能不存在差异。
进一步地,组合导航单元502可以向域控制器503发送第二定位结果,后续通过域控制器503确定目标车辆在目标地图上的位置。
可选地,目标地图可以为高精度地图,也即是包含车道线、路标、交通提示牌、交通灯、车道曲率、坡度及车道级实时交通动态信息的地图。如此,通过确定目标车辆在目标地图上的位置,后续可以准确决策出目标车辆的行驶方向、行驶速度、行驶位置等,从而保证了驾驶安全性。
可选地,域控制器503可以通过如下两种可能的方式确定目标车辆在目标地图上的位置。
第一种可能的方式,域控制器503对第二定位结果和目标车辆的状态信息进行融合,得到目标车辆的第四定位信息;获取目标地图;将第四定位信息与目标地图进行匹配,确定目标车辆在目标地图上的位置。
这种情况下,域控制器对第二定位结果和状态信息进行融合,可以得到较为准确的第四定位信息。之后将第四定位信息与目标地图进行匹配,也即是在目标地图上寻找与第四定位信息最为接近的位置,之后,可以将目标地图上与第四定位信息最为接近的位置确定为目标车辆在目标地图上的位置。如此,可以在目标地图上准确定位得到目标车辆的位置。
第二种可能的方式,该车载定位装置还可以包括环境数据采集单元,例如,图6是一种域控制器确定目标车辆在目标地图上的位置的示意图。参见图6,图6包括环境数据采集单元601和域控制器503。
环境数据采集单元601与域控制器503通信连接,环境数据采集单元601可以通过目标车辆的采集设备采集的周围环境信息确定目标车辆的相对位置信息。目标车辆的相对位置信息为目标车辆相对于周围环境的位置信息。
域控制器可以基于目标车辆的相对位置信息对第二定位结果进行纠偏,得到目标车辆的第五定位信息,获取目标地图,将第五定位信息与目标地图进行匹配,确定目标车辆在目标地图上的位置。
可选地,目标车辆的采集设备可以为摄像头或者雷达。
一种可能实现方式是目标车辆的摄像头可以采集目标车辆的周围环境图像,之后环境数据采集单元601基于目标车辆的周围环境图像,确定出目标车辆的相对位置信息。
另一种实现方式是目标车辆的雷达可以采集目标车辆的周围环境的点云,之后环境数据采集单元601可以基于目标车辆的周围环境的点云,确定出目标车辆的相对位置信息。
由于组合导航单元502解算得到的第二定位结果为目标车辆的绝对位置信息。一般情况下,地图上显示的位置为经过加偏得到的,也即是融合目标车辆的周围环境而得到的,所以可以通过目标车辆的相对位置信息对第二定位结果进行纠偏。
如此,通过结合目标车辆的相对位置信息,可以得到目标车辆的高精度的定位,从而提高了目标车辆的定位精度。
这种情况下,域控制器503基于目标车辆的相对位置信息对第二定位结果进行纠偏,可以得到更为准确的第五定位信息,之后将第五定位信息与目标地图进行匹配,也即是在目标地图上寻找与第五定位信息最为接近的位置,将目标地图上与第四定位信息最为接近的位置确定为目标车辆在目标地图上的位置。如此,可以在目标地图上准确定位得到目标车辆的位置,从而提高了目标车辆的定位精度。
值得注意的是,在本实用新型的一个或多个实施例中,通过在整车上布置一个多频天线,即可实现将目标车辆中多个天线的融合,例如实现将T-BOX GNSS天线、组合导航GNSS天线融合为一个多频天线,从而减少了整车的布置空间。另外,在整车上布置一个多频天线,其天线的性能不会下降,通过工作在多个频段可以保证其信号接收功能的可靠性,优化了定位服务功能。并且,本实用新型实施例提供的车载定位装置还可以降低开发成本,后续还可以提升整车竞争力。
更值得注意的是,在本实用新型的一个或多个实施例中,通过一个多频天线接收卫星全频段的射频信号,后续目标车辆上的多个功能单元均可获取到通过这个多频天线接收到的信号,从而多个功能单元均可以解算得到目标车辆的定位。如此可以使得整车上的多频天线接收到的射频信号能够被高效利用,避免了多个天线接收到的信号被浪费现象。
在本实用新型实施例中,该装置包括一个多频天线、接收机、多个功能单元,这个多频天线用于接收卫星全频段的射频信号,这个多频天线与接收机的接收端连接,从而接收机可以接收到卫星全频段的射频信号,之后通过接收机对接收到的射频信号进行变频,得到变频信号。多个功能单元分别与接收机的输出端通信连接,从而该多个功能单元可以接收到变频信号,之后可以对变频信号进行定位解算来得到第一定位信息,也即是得到目标车辆的位置。如此,车辆中布置一个多频天线即可满足整车的定位需求,从而节省了车辆中天线的布置空间,并且降低了开发成本。
本实用新型实施例还提供了一种车辆,该车辆包括上述一种车载定位装置。
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)
1.一种车载定位装置,其特征在于,所述装置包括:
一个多频天线、接收机、多个功能单元,所述一个多频天线与所述接收机的接收端连接,所述多个功能单元通过以太网分别与所述接收机的输出端通信连接,所述一个多频天线用于接收卫星全频段的射频信号;
所述接收机,用于对所述射频信号进行变频,得到变频信号;
所述多个功能单元,用于对所述变频信号进行定位解算,得到第一定位信息,所述第一定位信息用于指示目标车辆的位置。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括惯性测量单元,所述惯性测量单元通过以太网或控制器局域网分别与所述多个功能单元通信连接,所述惯性测量单元用于测量所述目标车辆的状态信息,所述状态信息用于表示所述目标车辆的车身姿态和侧向速度;
所述多个功能单元,还用于将所述状态信息和所述第一定位信息进行融合,得到所述目标车辆的第二定位信息。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括动态差分单元,所述动态差分单元通过以太网或控制器局域网分别与所述多个功能单元通信连接,所述动态差分单元用于确定所述目标车辆的定位偏差;
所述多个功能单元,还用于基于所述定位偏差,对所述第一定位信息进行纠偏,得到所述目标车辆的第三定位信息。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一定位信息包括第一定位结果或第二定位结果,所述多个功能单元包括远程通信单元和组合导航单元,所述装置还包括域控制器,所述远程通信单元通过以太网与所述接收机的输出端通信连接,所述组合导航单元通过以太网与所述接收机的输出端通信连接,所述域控制器通过以太网或控制器局域网与所述组合导航单元通信连接,所述域控制器用于确定所述目标车辆在目标地图上的位置;
所述远程通信单元,用于通过松耦合的方式对所述变频信号进行定位解算,得到所述第一定位结果;
所述组合导航单元,用于通过深耦合的方式对所述变频信号进行定位解算,得到所述第二定位结果,并向所述域控制器发送所述第二定位结果,以通过所述域控制器确定所述目标车辆在所述目标地图上的位置。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述域控制器用于:
对所述第二定位结果和所述目标车辆的状态信息进行融合,得到所述目标车辆的第四定位信息,所述状态信息用于表示所述目标车辆的车身姿态和侧向速度;
获取所述目标地图;
将所述第四定位信息与所述目标地图进行匹配,确定所述目标车辆在所述目标地图上的位置。
6.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述装置还包括环境数据采集单元,所述环境数据采集单元与所述域控制器通信连接,所述环境数据采集单元用于通过所述目标车辆的采集设备采集的周围环境信息确定所述目标车辆的相对位置信息;
所述域控制器还用于基于所述相对位置信息对所述第二定位结果进行纠偏,得到所述目标车辆的第五定位信息,获取所述目标地图,将所述第五定位信息与所述目标地图进行匹配,确定所述目标车辆在所述目标地图上的位置。
7.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述装置还包括多媒体主机,所述多媒体主机通过以太网或控制器局域网与所述远程通信单元通信连接,所述多媒体主机用于显示所述目标车辆的位置;
所述远程通信单元还用于通过以太网或控制器局域网向所述多媒体主机发送所述第一定位结果,以通过所述多媒体主机显示所述目标车辆的位置。
8.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括网关和多个控制器,所述网关通过以太网或控制器局域网分别与所述多个功能单元通信连接,且分别与所述多个控制器通信连接,所述多个功能单元用于:
对所述变频信号进行定位解算,得到第一定位信息,并通过网关向对应的控制器发送所述第一定位信息;
所述控制器,用于接收所述第一定位信息,并基于所述第一定位信息完成目标操作。
9.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述一个多频天线为全球导航卫星系统GNSS天线。
10.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括权利要求1至9中任一项所述的装置。
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