一種車輛定位方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種車輛定位方法及裝置，其中，方法包括：判斷GPS信號強度；若GPS信號強度滿足車輛定位需求，則直接獲取車輛地理位置；否則，則通過車輛電子系統中的車載網絡總線獲取車速和車輛各個車輪的轉速；根據所述車速和車輛各個車輪的轉速獲取車輛定位信息。上述技術方案由于從車載總線網絡直接獲取車位推算所需的信息，所以使得車載導航系統的安裝簡單、成本低，便于大范圍推廣和使用。從車載總線網絡獲取的信息精度高、實時性好，再加上高德地圖，可以很好地對車輛位置進行估計，不存在傳統的車位推算方法中的誤差累積問題。
【專利說明】-種車輛定位方法及裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及交通導航領域，特別涉及一種車輛定位方法及裝置，W提高車載導航 系統在GPS盲點和GI^S信號較弱處定位精度。
【背景技術】
[0002] 隨著我國經濟飛速發展，國內汽車保有量急劇增加，交通擁堵問題導致的"城市 病"愈演愈烈。交通是人類經濟活動的命脈，直接關系著國民生計，解決交通擁堵問題成 為舉世矚目的焦點問題。智能交通系統從人-車-路的動態關系出發，W已有出行者信息 為基礎，提出一系列提高道路利用率和出行效率，降低交通擁擠程度和交通事故發生率， 減少因交通擁堵和事故等造成的延誤，W及科學誘導等方法，在一定程度上緩解了交通擁 堵問題。交通信息是智能交通系統中交通管理、交通控制、交通誘導、交通指揮及交通信息 服務等功能的基礎，是進行科學交通管理與規劃的依據。因此，交通信息采集的全面性、 可靠性、精確性和實時性直接關系著道路交通系統的管理效果和控制效果。
[0003] 出行車輛位置信息是交通信息中最重要的部分，只有精確地知道智能交通系統中 每一輛汽車的位置，才能實現對交通的高效管理、評估W及引導。目前已有的車輛位置信息 獲取方法W及策略無法滿足智能交通系統對車輛位置信息的精度要求，國內外在該方面的 研究比較少，目前還沒有提出有效的方法。
[0004] 已有技術方案一的原理圖如圖1所不，該系統由H部分組成；PC機、傳感器(包括： GI^S信號接受終端巧螺儀、加速度傳感器和車速)、數據采集處理模塊和PC機，各部分的作 用及工作原理如下：
[0005] 1)巧螺儀向數據采集處理模塊傳輸巧螺儀信號。
[0006] 2 )加速度傳感器數據采集處理模塊傳輸加速度傳信號。
[0007] 3)車輛速度采集模塊向數據采集處理模塊傳輸速度脈沖信號。
[0008] 4)數據采集處理模塊接收原始的巧螺儀信號、加速度信號和車速脈沖信號，并對 H種信號分別進行處理，轉化為可用的方向信號數據、車輛加速度信號數據和車輛速度信 號數據，最后將該些信號數據發送給PC機。
[0009] 5) GI^S信號接收終端獲取車輛當前的地理坐標(經度和締度)，并通過串行通信方 式發給PC機。
[0010] 6)PC機運行操作系統，接收車輛當前地理位置信號、方向信號、車輛加速度信號和 車輛速度信號，基于W上信號，通過車輛車位推算算法估計出車輛當前的位置。
[0011] 采用該技術放案和對該技術方案進行過研究的廠家和研究單位有；廣東省惠州市 德賽西威汽車電子有限公司、菱科電子技術（中國）有限公司研發中也、西北工業大學等單 位。
[0012] 現有技術一的缺點：
[0013] 1)由于采用了巧螺儀、加速度傳感器和車速傳感器，所W使得車載導航系統的體 積較大，且加大了成本。
[0014] 2)車速傳感器需要在車輛的特定位置巧日；變速器輸出軸等）安裝才能使用，而該 些位置往往空間緊張，不容易進行安裝和固定車速傳感器，給車載導航系統的應用帶來了 很大的不便。
[0015] 3)巧螺儀輸出經積分之后，為相對上一次輸出的變化量，從而會產生累計誤差，不 宜長時間單獨使用。巧螺儀安裝傾斜時，即敏感軸與汽車底盤面不完全正交時，巧螺儀將不 但測量到航向變化速度，同時可W檢測到汽車側翻和俯仰角度的變化，從而引起誤差，導致 方向的估計不準確。
[0016] 4)車速估計難度大。通過車速傳感器測得的車速信號只是理想狀態下車速，即車 輛不發生滑移，車輪的胎壓恒定，行駛半徑恒定。而車輛在大部分情況下均不會處于理想狀 態，因此車速的估計難度非常大，進而影響車位推算的精度。
[0017] W上四個缺陷使得該方案的應用受到很大的限制，無法在定位精度要求高的應用 場合推廣。
[0018] 已有技術方案二的原理圖如圖2所示。該系統由H部分組成；傳感器(包括；GPS 接收終端、GYRO (旋轉羅盤）和0D0 (里程計)）、信號處理電路(包括；微分放大電路、低通濾 波電路和平方電路）和PC機。系統的工作原理W及各組成部分的作用詳細描述如下：
[001引1) GYRO輸出一個表征車輛整體旋轉速度的電壓值，該電壓值較小，經微分放大電 路放大后，得到W轉速為0時為基準的電壓變化率波形，再經低通濾波電路濾去由于GYRO 的振動效應引起的高頻噪聲，防止經A/D采集得到的信號發生頻率混疊，從而導致信號嚴 重失真。
[0020] 2)0DD輸出一個脈沖序列，一般情況下高電平為12,低電平為0V，每個脈沖相當于 車輛行進一定的距離。脈沖序列經過平方電路變換成矩形脈沖波，通過計數器進行計數，進 而得到車輛行駛的距離和車速。
[0021] 3)數據采集卡具備A/D (模擬信號向數字信號的轉換）采集功能和直接接收數字 信號的功能，通過A/D采集功能接收GYRO發出的、經微分放大電路和低通濾波電路處理后 的車輛整體旋轉速度信號，通過數字端口接收經計數器發來的車輛里程信號。
[0022] 4) GI^S信號接收終端獲取車輛當前的地理坐標，并通過串行通信方式發給PC機。
[0023] 5) PC機運行操作系統，接收車輛當前地理位置信號、車輛旋轉速度信號和車輛里 程信號，并基于W上信號，通過車輛車位推算算法和策略估計出車輛當前的位置。
[0024] 采用該技術方案和對該技術方案進行過研究的廠家和研究單位有；深圳市松崗投 資管理公司、江西省電子科學研究所、西安交通大學系統工程研究所等單位。
[00巧]現有技術二的缺點：
[0026] 1)與現有技術一中的車速傳感器相同，0D0同樣需要在車輛的特定位置巧日；變 速器輸出軸等）安裝才能使用，而該些位置往往空間緊張，不容易進行安裝和固定車速傳感 器，給車載導航系統的應用帶來了很大的不便。
[0027] 2)數據采集卡的價格通常較高，加上位置估計對各種信號的采樣精度要求較高， 即數據卡的采樣率必須能夠滿足要求，該就使得數據卡的價格最少也要2000/塊，該樣的 價格可能使車載導航系統的價格翻倍，使用戶無法承受，影響車載導航系統的推廣和智能 交通系統的實現。
[0028] 3)車速估計難度大。通過0D0信號經處理得到的車速信號只是理想狀態下車速， 即車輛不發生滑移，車輪的胎壓恒定，行駛半徑恒定。而車輛在大部分情況下均不會處于理 想狀態，因此車速的估計難度非常大，進而影響車位推算的精度。
[0029] W上H個缺陷使得該方案的應用受到很大的限制，無法在定位精度要求高的應用 場合推廣。
【發明內容】
[0030] 本發明的目的是針對上述問題，提出一種車輛定位方法及裝置，能夠解決已有車 位推算技術價格昂貴、定位精度低，無法滿足智能交通系統對車輛定位精度的要求等問題。
[0031] 為實現上述目的，本發明提供了一種車輛定位方法，車輛定位方法包括：
[0032] 判斷GI^S信號強度；若GI^S信號強度滿足車輛定位需求，則直接獲取車輛地理位 置；否則，則通過車輛電子系統中的車載網絡總線獲取車速和車輛各個車輪的轉速；
[0033] 根據所述車速和車輛各個車輪的轉速獲取車輛定位信息。
[0034] 可選的，在本發明一實施例中，所述根據所述車速和車輛各個車輪的轉速獲取車 輛定位信息的步驟包括：
[00巧]判斷車速是否為零；
[0036] 若車速為零，則判斷GI^S信號強度；若GI^S信號強度滿足車輛定位需求，則獲取車 輛當前的地理位置信息；若GI^S信號強度不滿足車輛定位需求，則直接獲取最近確定的車 輛地理位置信息；
[0037] 若車速不為零，則進行車輛位置估計來對車輛進行定位。
[0038] 可選的，在本發明一實施例中，所述進行車輛位置估計來對車輛進行定位的步驟 包括：
[0039] 根據所述車輪的轉速獲取車輛當前的方位角；
[0040] 獲取最近確定的車輛地理位置信息；
[0041] 基于高德地圖，根據所述車速、所述車輛當前的方位角、所述最近確定的車輛地理 位置信息來確定車輛當前的地理位置信息。
[0042] 可選的，在本發明一實施例中，所述根據所述車速、所述車輛當前的方位角、所述 最近確定的車輛地理位置信息來確定車輛當前的地理位置信息的步驟包括：
[0043] 根據所述車速和所述車輛當前的方位角來獲取車輛沿當前道路上行駛的距離；
[0044] 根據所述行駛的距離來確定車輛在當前道路上的位置；
[0045] 基于高德地圖，根據所述車輛在當前道路上的位置來確定車輛當前的地理位置信 息。
[0046] 可選的，在本發明一實施例中，所述根據所述車輪的轉速獲取車輛當前的方位角 的步驟包括：
[0047] 根據車輛中左輪速、右輪速、W及轉彎的內外半徑之差來獲取車輛轉角0 ;
[0048] 根據t。時刻車輛的方位角和所述車輛轉角0獲取車輛當前的方位角。
[0049] 為實現上述目的，本發明還提供了一種車輛定位裝置，包括：
[0050] GI^S信號強度判斷單元，用于判斷GI^S信號強度；若GI^S信號強度滿足車輛定位需 求，則直接獲取車輛地理位置；否則，則通過車輛電子系統中的車載網絡總線獲取車速和車 輛各個車輪的轉速；
[0051] 車輛定位單元，用于根據所述車速和車輛各個車輪的轉速獲取車輛定位信息。
[0052] 可選的，在本發明一實施例中，所述車輛定位單元包括：
[0053] 車速判斷模塊，用于判斷車速是否為零；
[0054] 位置不確定飄移消除模塊，用于若車速為零，則判斷GI^S信號強度；若GI^S信號強 度滿足車輛定位需求，則獲取車輛當前的地理位置信息；若GI^S信號強度不滿足車輛定位 需求，則直接獲取最近確定的車輛地理位置信息；
[0055] 車輛位置估計模塊，用于若車速不為零，則進行車輛位置估計來對車輛定位。
[0056] 可選的，在本發明一實施例中，所述車輛位置估計模塊包括：
[0057] 方位角獲取模塊，用于根據所述車輪的轉速獲取車輛當前的方位角；
[0058] 信息獲取模塊，用于獲取最近確定的車輛地理位置信息；
[0059] 車輛當前地理位置獲取模塊，用于信息基于高德地圖，根據所述車速、所述車輛當 前的方位角、所述最近確定的車輛地理位置信息來確定車輛當前的地理位置信息。
[0060] 可選的，在本發明一實施例中，所述車輛當前地理位置獲取模塊包括：
[0061] 車輛行駛距離獲取模塊，用于根據所述車速和所述車輛當前的方位角來獲取車輛 沿當前道路上行駛的距離；
[0062] 車輛當前道路位置信息獲取模塊，用于根據所述行駛的距離來確定車輛在當前道 路上的位置；
[0063] 車輛當前的地理位置信息獲取模塊，用于基于高德地圖，根據所述車輛在當前道 路上的位置來確定車輛當前的地理位置信息。
[0064] 可選的，在本發明一實施例中，所述車輛行駛距離獲取模塊包括：
[0065] 車輛轉角獲取模塊，用于根據車輛中左輪速、右輪速、W及轉彎的內外半徑之差來 獲取車輛轉角0 ;
[0066] 車輛當前方位角獲取模塊，用于根據t。時刻車輛的方位角和所述車輛轉角0獲 取車輛當前的方位角。
[0067] 上述技術方案具有如下有益效果：
[0068] (1)由于從車載總線網絡直接獲取車位推算所需的信息，所W使得車載導航系統 的安裝簡單、成本低，便于大范圍推廣和使用。
[0069] (2)從車載總線網絡獲取的信息精度高、實時性好，再加上高德地圖，可W很好地 對車輛位置進行估計，不存在傳統的車位推算方法中的誤差累積問題。
[0070] (3)本技術方案消除了傳統導航中，位置不確定性飄移的問題，非常適合于車載導 航系統在智能交通系統中的應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0071] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W 根據該些附圖獲得其他的附圖。
[0072] 圖1為現有技術方案一的原理圖；
[0073] 圖2為現有技術方案二的原理圖；
[0074] 圖3為本發明提出的一種車輛定位方法流程圖之一；
[0075] 圖4為本發明提出的一種車輛定位方法流程圖之二；
[0076] 圖5為本發明提出的一種車輛定位方法流程圖之H ;
[0077] 圖6為本發明提出的一種車輛定位裝置結構框圖之一；
[0078] 圖7為本發明提出的一種車輛定位裝置結構框圖之二；
[0079] 圖8為本發明提出的一種車輛定位裝置結構框圖之H ;
[0080] 圖9為本發明提出的一種車輛定位裝置中車輛當前地理位置獲取模塊結構框圖；
[0081] 圖10為本發明提出的一種車輛定位裝置中車輛行駛距離獲取模塊結構框圖；
[0082] 圖11為本實施例的技術方案示意圖；
[0083] 圖12為實施例中車輛定位確定流程圖；
[0084] 圖13為實施例中車輛位置估計策略流程圖；
[0085] 圖14為實施例中位置不確定飄移消除策略流程圖。
【具體實施方式】
[0086] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0087] 本發明所要解決的關鍵技術問題包括W下四項：
[0088] 1)車位推算所需信息的來源問題；車輛總線中包含了車位推算所需的有用信息， 通過與汽車廠商合作，直接從車輛總線上獲取相關信息，在滿足定位精度要求的同時可W 大幅降低車載導航系統的成本。
[0089] 2)無巧螺航向確定算法；從車輛總線網絡獲取車輛各個車輪的轉速和車輛的行駛 速度，通過車輛行駛速度和各個車輪的輪速差推算出車輛航向（即方向角）的變化。
[0090] 3) GPS盲點車輛位置估計策略；車輛總線中的車速信息和地圖信息對車輛位置進 行估計，即：將車輛駛入GI^S盲點前最后獲取的GI^S位置信號和速度信號作為起點信息，通 過從車輛總線上獲取的車速信息乘W時間間隔計算得出當前車輛距起點的距離，最后綜合 地圖數據庫的信息對車輛當前位置做出準確的估計。
[0091] 4) GI^S信號較弱處，車輛位置不確定飄移消除策略；基于車輛總線信息有效消除 車輛位置的不確定飄移，即將車速信息作為具有最高優先級的判斷準則，如果從總線上獲 取得到的車速為零或者無法從總線上獲取車速信息，說明車輛處于停止狀態，就W車速不 為0時最后獲取的GF*S位置為車輛當前位置。
[0092] 如圖3所示，為本發明提出的一種車輛定位方法流程圖之一。車輛定位方法包括：
[0093] 步驟301)判斷GI^S信號強度；若GI^S信號強度滿足車輛定位需求，則直接獲取車 輛地理位置；否則，則通過車輛電子系統中的車載網絡總線獲取車速和車輛各個車輪的轉 速；
[0094] 步驟302);根據所述車速和車輛各個車輪的轉速獲取車輛定位信息。
[0095] 如圖4所示，為本發明提出的一種車輛定位方法流程圖之二。在圖3的基礎上，所 述步驟302)包括：
[0096] 步驟3021);判斷車速是否為零；
[0097] 步驟3022);若車速為零，則判斷GI^S信號強度；若GI^S信號強度滿足車輛定位需 求，則獲取車輛當前的地理位置信息；若GI^S信號強度不滿足車輛定位需求，則直接獲取最 近確定的車輛地理位置信息；
[0098] 步驟3023);若車速不為零，則進行車輛位置估計來對車輛進行定位。
[0099] 如圖5所示，為本發明提出的一種車輛定位方法流程圖之H。在圖4的基礎上，所 述步驟3023)包括：
[0100] 步驟30231);根據所述車輪的轉速獲取車輛當前的方位角；
[0101] 步驟30232);獲取最近確定的車輛地理位置信息；
[0102] 步驟30233);基于高德地圖，根據所述車速、所述車輛當前的方位角、所述最近確 定的車輛地理位置信息來確定車輛當前的地理位置信息。
[0103] 可選的，在本發明一實施例中，所述根據所述車速、所述步驟30233)包括：
[0104] 步驟302331);根據所述車速和所述車輛當前的方位角來獲取車輛沿當前道路上 行駛的距離；
[0105] 步驟302332);根據所述行駛的距離來確定車輛在當前道路上的位置；
[0106] 步驟302333);基于高德地圖，根據所述車輛在當前道路上的位置來確定車輛當前 的地理位置信息。
[0107] 可選的，在本發明一實施例中，所述步驟30231)包括：
[0108] 步驟302311);根據車輛中左輪速、右輪速、W及轉彎的內外半徑之差來獲取車輛 轉角0 ;
[0109] 步驟302312);根據t。時刻車輛的方位角和所述車輛轉角0獲取車輛當前的方位 角。
[0110] 如圖6所示，為本發明提出的一種車輛定位裝置結構框圖之一。包括：
[0111] GI^S信號強度判斷單元601，用于判斷GI^S信號強度；若GI^S信號強度滿足車輛定 位需求，則直接獲取車輛地理位置；否則，則通過車輛電子系統中的車載網絡總線獲取車速 和車輛各個車輪的轉速；
[0112] 車輛定位單元602,用于根據所述車速和車輛各個車輪的轉速獲取車輛定位信息。
[0113] 如圖7所示，為本發明提出的一種車輛定位裝置結構框圖之二。在圖6的基礎上， 所述車輛定位單元602包括：
[0114] 車速判斷模塊6021，用于判斷車速是否為零；
[0115] 位置不確定飄移消除模塊6022,用于若車速為零，則判斷GI^S信號強度；若GI^S信 號強度滿足車輛定位需求，則獲取車輛當前的地理位置信息；若GI^S信號強度不滿足車輛 定位需求，則直接獲取最近確定的車輛地理位置信息；
[0116] 車輛位置估計模塊6023,用于若車速不為零，則進行車輛位置估計來對車輛定位。
[0117] 如圖8所示，為本發明提出的一種車輛定位裝置結構框圖之H。在圖7的基礎上， 所述車輛位置估計模塊6023包括：
[0118] 方位角獲取模塊60231，用于根據所述車輪的轉速獲取車輛當前的方位角；
[0119] 信息獲取模塊60232,用于獲取最近確定的車輛地理位置信息；
[0120] 車輛當前地理位置獲取模塊60233,用于信息基于高德地圖，根據所述車速、所述 車輛當前的方位角、所述最近確定的車輛地理位置信息來確定車輛當前的地理位置信息。
[0121] 如圖9所示，為本發明提出的一種車輛定位裝置中車輛當前地理位置獲取模塊結 構框圖。所述車輛當前地理位置獲取模塊60233包括：
[0122] 車輛行駛距離獲取模塊602331，用于根據所述車速和所述車輛當前的方位角來獲 取車輛沿當前道路上行駛的距離；
[0123] 車輛當前道路位置信息獲取模塊602332,用于根據所述行駛的距離來確定車輛在 當前道路上的位置；
[0124] 車輛當前的地理位置信息獲取模塊602333,用于基于高德地圖，根據所述車輛在 當前道路上的位置來確定車輛當前的地理位置信息。
[0125] 如圖10所示，為本發明提出的一種車輛定位裝置中車輛行駛距離獲取模塊結構 框圖。所述車輛行駛距離獲取模塊602331包括：
[0126] 車輛轉角獲取模塊A，用于根據車輛中左輪速、右輪速、W及轉彎的內外半徑之差 來獲取車輛轉角0 ;
[0127] 車輛當前方位角獲取模塊B，用于根據t。時刻車輛的方位角和所述車輛轉角0獲 取車輛當前的方位角。
[012引 實施例：
[0129] 本發明針對已有車位推算技術價格昂貴、定位精度低，無法滿足智能交通系統對 車輛定位精度的要求等問題，提出一種提高車載導航系統在GI^S盲點和GI^S信號較弱處定 位精度的方案。如圖11所示，為本實施例的技術方案示意圖。嵌入式車載導航系統從車輛 總線網絡獲取車速、輪速和里程信息W及其它重要信息，通過GI^S模塊獲取車輛當前地理 位置信息，然后運用該些信息確定車輛的精確地理位置。此外，車載導航系統還可W將車輛 當前的地理位置信息和從車載總線網絡獲取的其它重要信息通過GPRS模塊傳回遠程后臺 服務器，后臺服務器根據車輛傳回的信息確定是否需要向車載導航系統或者司機發出相關 的提醒、警告信息。
[0130] 1)圖11中的數據流說明
[0131] 數據流1 ;車輛的輪速和車速。通過輪速計算輪速差，并由此推算出車輛航向的變 化；
[0132] 數據流2 ;地圖信息，提供當前位置的可能路徑W及距離；
[0133] 數據流3;車輛航向；
[0134] 數據流4;車速和里程；
[01巧]數據流5 ;地理位置；經度和締度；
[0136] 2)圖11中的無線信號說明
[0137] 無線信號A ;用于確定車輛當前位置的衛星信號；
[013引無線信號B ;車輛當前位置、存在的隱患W及故障信息；
[0139] 無線信號C ;遠程后臺服務器發出的提醒信息；
[0140] 無線信號D ;遠程后臺向司機發出的提醒信息；
[0141] 3)車輛定位確定流程
[0142] 如圖12所示，為實施例中車輛定位確定流程圖。系統初始化完畢后，首先判斷GPS 模塊、GPRS模塊和車輛總線是否工作正常。如果正常，則判斷GI^S信號強度（即能否直接依 靠GI^S信號確定當前車輛位置，并且能滿足精度要求)，進而確定通過哪種方式來確定車輛 當前位置。如果GI^S信號較弱，則還需要根據車速來確定調用車輛位置不確定飄移策略還 是車輛位置估計策略。最后，根據GPRS信號的強度來確定是直接傳回后臺，還是先存儲，等 GPRS信號強度滿足要求后再傳回后臺。
[0143] 3. 1)車位推算所需信息的來源解決
[0144] 汽車電子系統是目前車輛上的必備系統，汽車電子系統中的車載網絡總線中包含 著保證車輛能夠正常運行所需要的各種信息，包括車速和車輛各個車輪的轉速（即輪速)。 CAN總線網絡是目前車輛上通用的總線網絡，因此在車載導航系統中添加對應的CAN總線 控制器和收發器即可實現相關信息的獲取。為了保證車輛的安全性，車載總線網絡中的車 速信息等的精度非常高，完全可W滿足定位對其的精度要求。常用的CAN總線控制器和收 發器的總價格不超過20元，用戶完全可W承受。此外，從總線上獲取信息只需要最多H根 線進行連接，安裝方便。因此，本方案采用從車載總線網絡獲取相關信息的方法來解決車位 推算所需信息。
[0145] 3. 2)無巧螺行駛方向確定算法
[0146] 當車身轉動0角時，各車輪W相同的轉動中也旋轉，每個車輪走過的路徑因轉 彎半徑不同而不同，利用輪速傳感器測得內、外側后輪的轉速差，可計算出車輛的轉角和 角速度.車輛左、右側輪距為常數K，車身轉向時后輪輪體不發生轉向，因此轉彎的內、外 半徑差為輪距K.設在t-t。時間內車輛轉過0角（車頭左轉為正向），則
[0147] 日=(CO廣c〇l)/K (1)式中，為右輪速，為左輪速。
[014引定義方位角為車輛行駛方向與正東向（0° )的夾角，正北向為90°。設t。時刻 車輛的方位角為卿，則t時刻方位角為
[0149] 巧=取、+目 <^2)
[0150] 通過式（2)即可計算用于車輛的位置估計車輛當前的方位角。
[0151] 3. 3)車輛位置估計策略
[0152] 如圖13所示，為實施例中車輛位置估計策略流程圖。GI^S盲點和信號較弱處包括 隧道、周圍高樓密集的城市街道、山區等，在該些地方無法通過GI^S直接定位，需要采用車 輛位置估計策略對當前位置進行精確估計。圖13中車輛位置估計策略的核也包括；從車載 總線網絡獲取基本信息；航向推算；基于高德地圖、車速、行駛時間的位置推算；基于高德 地圖反推車輛當前的地理坐標。W上環節的實施需要保證各個環節的耗時不能太長，W保 證位置估計的精度。從車輛車載總線網絡獲取的車速信息和左右兩側車輪的輪速信息W及 高德地圖是保證該策略可W順利執行的前提。
[0153] 3. 4) GI^S信號較弱處，車輛位置不確定飄移消除策略
[0154] 如圖14所示，為實施例中位置不確定飄移消除策略流程圖。為了盡可能利用GPS 信息確定車輛的準確位置，因此在實施時還要判斷一次GI^S信號的強弱，如果GI^S信號非常 好，則直接獲取車輛的地理坐標。如果信號較弱，且執行之前車輛速度為0,則直接用最近確 定的車輛位置來代替，避免在車輛靜止狀態下發生位置的不確定飄逸。
[0155] (1)由于從車載總線網絡直接獲取車位推算所需的信息，所W使得車載導航系統 的安裝簡單、成本低，便于大范圍推廣和使用。
[0156] (2)從車載總線網絡獲取的信息精度高、實時性好，再加上高德地圖，可W很好地 對車輛位置進行估計，不存在傳統的車位推算方法中的誤差累積問題。
[0157] (3)本技術方案消除了傳統導航中，位置不確定性飄移的問題，非常適合于車載導 航系統在智能交通系統中的應用。
[0158] 最后應說明的是：上述僅用W說明本發明而并非限制本發明所描述的技術方案； 盡管本說明書對本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域的技術人員仍然可W對本發明 進行修改或等同替換，一切不脫離本發明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋 在本發明的權利要求范圍中。
【權利要求】
1. 一種車輛定位方法，其特征在于，車輛定位方法包括： 判斷GPS信號強度；若GPS信號強度滿足車輛定位需求，則直接獲取車輛地理位置；否 貝U，則通過車輛電子系統中的車載網絡總線獲取車速和車輛各個車輪的轉速； 根據所述車速和車輛各個車輪的轉速獲取車輛定位信息。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述車速和車輛各個車輪的轉速 獲取車輛定位信息的步驟包括： 判斷車速是否為零； 若車速為零，則判斷GPS信號強度；若GPS信號強度滿足車輛定位需求，則獲取車輛當 前的地理位置信息；若GPS信號強度不滿足車輛定位需求，則直接獲取最近確定的車輛地 理位置信息； 若車速不為零，則進行車輛位置估計來對車輛進行定位。
3. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述進行車輛位置估計來對車輛進行定位 的步驟包括： 根據所述車輪的轉速獲取車輛當前的方位角； 獲取最近確定的車輛地理位置信息； 基于高德地圖，根據所述車速、所述車輛當前的方位角、所述最近確定的車輛地理位置 信息來確定車輛當前的地理位置信息。
4. 如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據所述車速、所述車輛當前的方位 角、所述最近確定的車輛地理位置信息來確定車輛當前的地理位置信息的步驟包括： 根據所述車速和所述車輛當前的方位角來獲取車輛沿當前道路上行駛的距離； 根據所述行駛的距離來確定車輛在當前道路上的位置； 基于高德地圖，根據所述車輛在當前道路上的位置來確定車輛當前的地理位置信息。
5. 如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據所述車輪的轉速獲取車輛當前的 方位角的步驟包括： 根據車輛中左輪速、右輪速、以及轉彎的內外半徑之差來獲取車輛轉角9 ; 根據h時刻車輛的方位角和所述車輛轉角0獲取車輛當前的方位角。
6. -種車輛定位裝置，其特征在于，包括： GPS信號強度判斷單元，用于判斷GPS信號強度；若GPS信號強度滿足車輛定位需求， 則直接獲取車輛地理位置；否則，則通過車輛電子系統中的車載網絡總線獲取車速和車輛 各個車輪的轉速； 車輛定位單元，用于根據所述車速和車輛各個車輪的轉速獲取車輛定位信息。
7. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述車輛定位單元包括： 車速判斷模塊，用于判斷車速是否為零； 位置不確定飄移消除模塊，用于若車速為零，則判斷GPS信號強度；若GPS信號強度滿 足車輛定位需求，則獲取車輛當前的地理位置信息；若GPS信號強度不滿足車輛定位需求， 則直接獲取最近確定的車輛地理位置信息； 車輛位置估計模塊，用于若車速不為零，則進行車輛位置估計來對車輛定位。
8. 如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述車輛位置估計模塊包括： 方位角獲取模塊，用于根據所述車輪的轉速獲取車輛當前的方位角； 信息獲取模塊，用于獲取最近確定的車輛地理位置信息； 車輛當前地理位置獲取模塊，用于信息基于高德地圖，根據所述車速、所述車輛當前的 方位角、所述最近確定的車輛地理位置信息來確定車輛當前的地理位置信息。
9. 如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述車輛當前地理位置獲取模塊包括： 車輛行駛距離獲取模塊，用于根據所述車速和所述車輛當前的方位角來獲取車輛沿當 前道路上行駛的距離； 車輛當前道路位置信息獲取模塊，用于根據所述行駛的距離來確定車輛在當前道路上 的位置； 車輛當前的地理位置信息獲取模塊，用于基于高德地圖，根據所述車輛在當前道路上 的位置來確定車輛當前的地理位置信息。
10. 如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述車輛行駛距離獲取模塊包括： 車輛轉角獲取模塊，用于根據車輛中左輪速、右輪速、以及轉彎的內外半徑之差來獲取 車輛轉角0 ; 車輛當前方位角獲取模塊，用于根據^時刻車輛的方位角和所述車輛轉角0獲取車 輛當前的方位角。
【文檔編號】G01C21/28GK104422448SQ201310373491
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】王晉高 申請人:高德軟件有限公司