路側單元、對車載單元進行無線定位的方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無線定位領域，尤其涉及一種路側單元、對車載單元進行無線定位的 方法及系統。
【背景技術】
[0002] 例如，在ETC(Electronic Toll Collection,不停車收費系統）領域，現有定位技 術，主要依靠于對OBUWn board化it,車載單元）來波方向進行測角，并基于車道幾何模型 映射到車道中的二維坐標。然而由單個RSU(Road Side化it,路側單元）進行的測角測向 定位，還需要已知0BU的高度。但是，在實際中0BU的安裝高度是不知道的，只能按照0BU 所在車型的高度來估計0BU的高度。但是由于實際0BU在安裝過程中，安裝的位置和高度 是隨意的，例如大己車，可W安裝在車前擋風玻璃最頂端，也可W安裝在靠近駕駛臺上的擋 風玻璃上，安裝高度的多變性，使得定位的結果常常不準確，不準確的原因不是由于測角誤 差造成的，而是由于計算（估計）高度與實際高度差別較大造成的。
【發明內容】
[0003] 本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術無法使用測向定位方法進行精確定 位的缺陷，提供一種路側單元、對車載單元進行無線定位的方法及系統。
[0004] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是；構造一種對車載單元進行無線定位 的方法，包括：
[0005] A.至少兩個路側單元分別根據車載單元的預設高度使用測向定位方法獲取車載 單元在水平面的估計坐標；
[0006] B.分別獲取每個路側單元與相應估計坐標的連線，并計算至少兩個連線的交點， 所述交點在水平面的投影為車載單元在水平面的真實坐標。
[0007] 在本發明所述的對車載單元進行無線定位的方法中，所述B步驟W后還包括：
[0008] C.根據車載單元在水平面的真實坐標計算車載單元的真實高度。
[0009] 在本發明所述的對車載單元進行無線定位的方法中，所述步驟B包括：
[0010] 在所獲取的估計坐標不在任意兩個路側單元在水平面的垂點的連線或延長線時， 分別獲取每個路側單元在水平面的垂點或最高點與相應估計坐標的連線，并計算至少兩個 連線的交點，所述交點在水平面的投影為車載單元在水平面的真實坐標；
[0011] 在所獲取的估計坐標在任意兩個路側單元在水平面的垂點的連線或延長線時，分 別獲取每個路側單元的最高點與相應估計坐標的連線，并計算至少兩個連線的交點，所述 交點在水平面的投影為車載單元在水平面的真實坐標。
[0012] 在本發明所述的對車載單元進行無線定位的方法中，所述至少兩個路側單元分別 為車道的同一斷面的第一路側單元和第二路側單元；
[001引所述步驟A包括：
[0014] A1.建立第一坐標系和第二坐標系，其中，第一坐標系的原點為第一路側單元在水 平面的垂點，第二坐標系的原點為第二路側單元在水平面的垂點，第一坐標系的原點與第 二坐標系的原點的連線分別為第一坐標系和第二坐標系的X軸，車道方向分別為第一坐標 系和第二坐標系的y軸，第一路側單元的高度方向和第二路側單元的高度方向分別為第一 坐標系和第二坐標系的Z軸，且第一坐標系的原點與第二坐標系的原點之間的間隔距離為 D；
[0015] A2.第一路側單元根據車載單元的預設高度獲取車載單元在第一坐標系的第一估 計坐標狂a,化)，第二路側單元根據車載單元的預設高度獲取車載單元在第二坐標系的第 二估計坐標（甜，孔），且化=孔；
[0016] 在化、孔均不等于0時，所述步驟B具體包括：
[0017] B1.在第一坐標系中獲取由第一坐標系的原點與第一估計坐標所確定的第一直線 方程：
[0018] y = kl*x 公式 1
[001 引 kl=;^ 公式 2
[0020] 其中，kl為所述第一直線方程的斜率，且Xa ^ 0 ;
[0021] B2.在第一坐標系中獲取由第二坐標系的原點與第二估計坐標所確定的第二直線 方程：
[0022] y 二 k2*(x-D)公式 3
[0023] !<2 = ^ 公式 4 At)
[0024] 其中，k2為所述第二直線方程的斜率，且甜聲0 ;
[00巧]B3.根據公式1-4計算第一直線方程和第二直線方程交點，所述交點的坐標狂，Y) 為車載單元在第一坐標系的真實坐標；
【主權項】
1. 一種對車載單元進行無線定位的方法，其特征在于，包括： A. 至少兩個路側單元分別根據車載單元的預設高度使用測向定位方法獲取車載單元 在水平面的估計坐標； B. 分別獲取每個路側單元與相應估計坐標的連線，并計算至少兩個連線的交點，所述 交點在水平面的投影為車載單元在水平面的真實坐標。
2. 根據權利要求1所述的對車載單元進行無線定位的方法，其特征在于，所述B步驟以 后還包括： C. 根據車載單元在水平面的真實坐標計算車載單元的真實高度。
3. 根據權利要求1或2所述的對車載單元進行無線定位的方法，其特征在于，所述步驟 B包括： 在所獲取的估計坐標不在任意兩個路側單元在水平面的垂點的連線或延長線時，分別 獲取每個路側單元在水平面的垂點或最高點與相應估計坐標的連線，并計算至少兩個連線 的交點，所述交點在水平面的投影為車載單元在水平面的真實坐標； 在所獲取的估計坐標在任意兩個路側單元在水平面的垂點的連線或延長線時，分別獲 取每個路側單元的最高點與相應估計坐標的連線，并計算至少兩個連線的交點，所述交點 在水平面的投影為車載單元在水平面的真實坐標。
4. 根據權利要求3所述的對車載單元進行無線定位的方法，其特征在于，所述至少兩 個路側單元分別為車道的同一斷面的第一路側單元和第二路側單元； 所述步驟A包括： A1.建立第一坐標系和第二坐標系，其中，第一坐標系的原點為第一路側單元在水平面 的垂點，第二坐標系的原點為第二路側單元在水平面的垂點，第一坐標系的原點與第二坐 標系的原點的連線分別為第一坐標系和第二坐標系的x軸，車道方向分別為第一坐標系和 第二坐標系的y軸，第一路側單元的高度方向和第二路側單元的高度方向分別為第一坐標 系和第二坐標系的z軸，且第一坐標系的原點與第二坐標系的原點之間的間隔距離為D; A2.第一路側單元根據車載單元的預設高度獲取車載單元在第一坐標系的第一估計坐 標（Xa，Ya)，第二路側單元根據車載單元的預設高度獲取車載單元在第二坐標系的第二估 計坐標（Xb,Yb)，且Ya=Yb; 在Ya、Yb均不等于0時，所述步驟B具體包括： B1.在第一坐標系中獲取由第一坐標系的原點與第一估計坐標所確定的第一直線方 程： y=kl*x公式 1
其中，kl為所述第一直線方程的斜率，且Xa尹0 ; B2.在第一坐標系中獲取由第二坐標系的原點與第二估計坐標所確定的第二直線方 程： y=k2* (x_D)公式 3
其中，k2為所述第二直線方程的斜率，且Xb尹0 ; B3.根據公式1-4計算第一直線方程和第二直線方程交點，所述交點的坐標（X，Y)為 車載單元在第一坐標系的真實坐標；
在Ya、Yb均等于0時，所述步驟B具體包括： B4.計算由第一估計坐標與第一路側單元的最高點所成的第三直線與水平面所成夾角 9i的正切值；
其中，h2為第一路側單元和第二路側單元的高度相對車載單元的預設高度的差值； B5.計算由第二估計坐標與第二路側單元的最高點所成的第四直線與水平面所成夾角 9 2的正切值；
B6.獲取第三直線和第四直線的交點，并根據公式7-10計算所述交點在水平面的投 影，即車載單元在第一坐標系的真實坐標（X，0);
其中，hi為車載單元在第一坐標系的真實高度相對其預設高度的差值。
5. 根據權利要求4所述的對車載單元進行無線定位的方法，其特征在于， 在車載單元的真實坐標（X，Y)中，若Y〈Ya或Y〈Yb，則在步驟C中， 所計算的車載單元的真實高度h為：
在車載單元的真實坐標（X，Y)中，若Y>Ya或Y>Yb，則在步驟C中，所計算的車載單 元的真實高度h為：
其中，H'車載單元的預設高度。
6. 根據權利要求4所述的對車載單元進行無線定位的方法，其特征在于，當所述路側 單元的數量大于兩個時，將任意兩個路側單元設置為一組，且對每組路側單元所獲取的車 載單元的真實坐標進行中值濾波后取平均值，并將所述平均值作為最終確定的車載單元的 真實坐標。
7. -種對車載單元進行無線定位的系統，其特征在于，包括至少兩個路側單元及與每 個路側單元相連的工控機，其中， 所述路側單元，用于根據車載單元的預設高度使用測向定位方法獲取車載單元在水平 面的估計坐標，并將所述估計坐標發送至所述工控機； 所述工控機，用于在接收每個路側單元所發送的估計坐標后，分別獲取每個路側單元 與相應估計坐標的連線，并計算至少兩個連線的交點，所述交點在水平面的投影為車載單 元在水平面的真實坐標。
8. 根據權利要求7所述的對車載單元進行無線定位的系統，其特征在于， 所述工控機，還用于根據車載單元在水平面的真實坐標計算車載單元的真實高度。
9. 一種路側單元，其特征在于，包括： 定位模塊，用于根據車載單元的預設高度使用測向定位方法獲取車載單元在水平面的 估計坐標； 通信模塊，用于將自身所獲取的估計坐標發送至其它路側單元，并從其它路側單元接 收其它路側單元所獲取的估計坐標； 處理模塊，用于分別獲取每個路側單元與相應估計坐標的連線，并計算連線的交點，所 述交點在水平面的投影為車載單元在水平面的真實坐標。
10. 根據權利要求9所述的路側單元，其特征在于， 所述處理模塊，還用于根據車載單元在水平面的真實坐標計算車載單元的真實高度。
【專利摘要】本發明公開了一種路側單元、對車載單元進行無線定位的方法及系統，該基于測向定位的無線定位方法包括：A.至少兩個路側單元分別根據車載單元的預設高度使用測向定位方法獲取車載單元在水平面的估計坐標；B.分別獲取每個路側單元與相應估計坐標的連線，并計算至少兩個連線的交點，所述交點在水平面的投影為車載單元在水平面的真實坐標。實施本發明的技術方案，所獲取的車載單元的真實坐標可消除因預設高度的不準確而帶來的影響。
【IPC分類】G01S13-46
【公開號】CN104569962
【申請號】CN201410462650
【發明人】楊耿, 徐根華, 林樹亮, 楊成
【申請人】深圳市金溢科技股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年9月11日