車輛定位方法及車載終端設備的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種車輛定位方法及車載終端設備。其中，方法包括：向流動車輛周邊的車輛發送協助定位請求；接收至少三個車輛響應請求返回的定位數據，其中，返回定位數據的至少三個車輛作為基準車輛；根據定位數據計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定位。本發明依靠可精確定位的基準車輛來實現對流動車輛的定位，解決了在無法定位或定位漂移時，駕駛員無法獲知自己位置的缺陷，使得流動車輛處于被監控狀態，提高了車輛運營的效率。
【專利說明】
車輛定位方法及車載終端設備
技術領域
[0001] 本發明涉及車聯網技術領域，具體涉及一種車輛定位方法及車載終端設備。
【背景技術】
[0002] 現有的車輛定位一般采用GPS定位技術或無線電定位技術來實現對車輛的定位， 易受設備和環境的影響，導致定位結果有較大的誤差。
[0003] 其中，GPS定位技術依賴于GPS車載終端的完整性，以及無干擾信號。在很多場景 下，例如，立交橋下、湖邊、地下車庫等，會對GPS信號產生干擾甚至導致GPS信號消失，導致 定位坐標漂移，使得車輛平臺失去對車輛的監控。
[0004] 現有的無線電定位技術其基站為固定基站，使用無線電定位技術向需要定位的車 輛發送基站的位置坐標，以及基站與車輛的距離，來得到車輛的位置，然而固定基站易受到 無線干擾，自身發生定位漂移，導致在進行定位時誤差極大。
【發明內容】
[0005] 鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上 述問題的車輛定位方法及相應的車輛定位車載終端設備。
[0006] 根據本發明的一個方面，提供了一種車輛定位方法，方法包括：
[0007] 向流動車輛周邊的車輛發送協助定位請求；
[0008] 接收至少三個車輛響應請求返回的定位數據，其中，返回定位數據的至少三個車 輛作為基準車輛；
[0009] 根據定位數據計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定位。
[0010] 可選地，根據定位數據計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定位進一步 包括：
[0011] 根據定位數據利用三圓交會定位方法和/或三角網測繪方法和/或載波相位測量 方法計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定位。
[0012] 可選地，協助定位請求攜帶有請求發送時間。
[0013] 可選地，定位數據包括:基準車輛的定位坐標以及基準車輛與流動車輛間的距離。
[0014] 可選地，向流動車輛周邊的車輛發送協助定位請求進一步包括：
[0015] 流動車輛以無線電通訊方式周期性向流動車輛周邊的車輛發送協助定位請求。
[0016] 可選地，基準車輛與流動車輛間的距離根據無線電傳輸速度以及傳輸時間計算得 到，其中傳輸時間為基準車輛接收到請求的時間與請求發送時間的時間差。
[0017] 根據本發明的另一方面，提供了 一種車輛定位車載終端設備，其特征在于，車載終 端設備包括：
[0018] 發送模塊，適于向流動車輛周邊的車輛發送協助定位請求；
[0019] 接收模塊，適于接收至少三個車輛響應請求返回的定位數據，其中，返回定位數據 的至少三個車輛作為基準車輛；
[0020] 計算模塊，適于根據定位數據計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定位。
[0021] 可選地，計算模塊進一步適于:根據定位數據利用三圓交會定位方法和/或三角網 測繪方法和/或載波相位測量方法計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定位。
[0022] 可選地，協助定位請求攜帶有請求發送時間。
[0023]可選地，定位數據包括:基準車輛的定位坐標以及基準車輛與流動車輛間的距離。
[0024] 可選地，發送模塊進一步適于:流動車輛以無線電通訊方式周期性向流動車輛周 邊的車輛發送協助定位請求。
[0025] 可選地，基準車輛與流動車輛間的距離根據無線電傳輸速度以及傳輸時間計算得 到，其中傳輸時間為基準車輛接收到請求的時間與請求發送時間的時間差。
[0026] 根據本發明提供的方案，向流動車輛周邊的車輛發送協助定位請求，接收至少三 個車輛響應該請求返回的定位數據，其中，返回定位數據的至少三個車輛作為基準車輛，根 據定位數據計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定位，依靠可精確定位的基準車 輛來實現對流動車輛的定位，解決了在無法定位或定位漂移時，駕駛員無法獲知自己位置 的缺陷，使得流動車輛處于被監控狀態，提高了車輛運營的效率。
[0027] 上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段， 而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能夠 更明顯易懂，以下特舉本發明的【具體實施方式】。
【附圖說明】
[0028] 通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通 技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明 的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：
[0029] 圖1示出了根據本發明一個實施例的車輛定位方法的流程圖；
[0030] 圖2為本發明三圓交會定位方法的原理圖；
[0031 ]圖3為本發明載波相位測量方法的原理圖；
[0032]圖4為本發明三角網測繪方法的原理圖；
[0033] 圖5示出了根據本發明一個實施例的車輛定位車載終端設備的結構框圖。
【具體實施方式】
[0034] 下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開 的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施例 所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍 完整的傳達給本領域的技術人員。
[0035] 圖1示出了根據本發明一個實施例的車輛定位方法的流程圖。如圖1所示，該方法 包括以下步驟：
[0036] 步驟S100,向流動車輛周邊的車輛發送協助定位請求。
[0037] 其中，協助定位請求攜帶有請求發送時間。
[0038] 在本實施例中，流動車輛指發生定位漂移或者無法對車輛本身進行定位從而導致 無法準確定位的車輛。流動車輛可以借助其他車輛來實現對車輛的定位，具體地，當流動車 輛無法準確定位時，向其周邊的車輛發送請求，請求周邊的車輛協助定位，以獲得流動車輛 的準確位置。
[0039] 可選地，流動車輛以無線電通訊方式周期性向流動車輛周邊的車輛發送協助定位 請求。
[0040] 其中，無線電通訊方式可以實現車輛與車輛之間、車輛與車輛平臺之間的通信。流 動車輛可以借助其他車輛來實現對車輛的定位，具體地，當流動車輛無法準確定位時，以無 線電通訊方式周期性向其周邊的車輛發送請求，請求周邊的車輛協助定位，以獲得流動車 輛的準確位置，例如間隔Is向周邊的車輛發送一次請求，這里僅僅是舉例說明，不具有任何 限定作用。
[0041]步驟S101，接收至少三個車輛響應該請求返回的定位數據，其中，返回定位數據的 至少三個車輛作為基準車輛。
[0042]在本實施例中，以行駛中的可以準確定位、且同意協助定位的車輛作為基準車輛， 該基準車輛將向流動車輛返回定位數據。
[0043]其中，定位數據包括:基準車輛的定位坐標以及基準車輛與流動車輛間的距離。無 線電通訊有固定的傳輸速度，根據無線電傳輸速度以及傳輸時間可以計算得到基準車輛與 流動車輛間的距離，具體地，基準車輛與流動車輛間的距離=無線電傳輸速度*傳輸時間， 其中傳輸時間為基準車輛接收到請求的時間與請求發送時間的時間差，基準車輛在接收到 協助定位請求后，可以記錄下協助定位請求的接收時間，從協助定位請求中獲得請求發送 時間，從而確定該請求的傳輸時間。
[0044] 具體地，周邊車輛在接收到流動車輛發送的協助定位請求后，可以選擇是否協助 流動車輛進行定位，當車輛同意協助定位后，該車輛將作為基準車輛實時地向流動車輛返 回定位數據，即，基準車輛的定位坐標以及基準車輛與流動車輛間的距離，流動車輛接收該 車輛返回的定位數據。在本實施例中，至少需要三個基準車輛來協助流動車輛定位。
[0045] 步驟S102,根據定位數據計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定位。
[0046] 流動車輛在接收到至少三個基準車輛返回的定位數據后，可以根據上述定位數據 計算得到流動車輛的位置坐標，從而實現對流動車輛的定位，使得駕駛員可以獲知自己的 位置。
[0047]具體地，可以根據定位數據利用三圓交會定位方法和/或三角網測繪方法和/或載 波相位測量方法計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定位。
[0048]下面詳細介紹三圓交會定位方法、載波相位測量方法和三角網測繪方法的原理： [0049] 三圓交會定位是以基準車輛為圓心，基準車輛1到流動車輛之間的距離為半徑畫 圓，則流動車輛在該圓上;基準車輛2到流動車輛之間的距離為半徑畫圓，則流動車輛也在 該圓上，而兩圓相交有兩個交點A和B，則流動車輛的位置即在其中一個交點上。為了進一步 判斷，再以同樣的方法對基準車輛3畫圓，基準車輛3到流動車輛之間的距離為半徑畫圓，這 個圓與交點A、B之中的一個相交，則此交點(這里舉例說明三圓相交于交點B)的位置為流動 車輛的位置，如圖2所示，其中，基準車輛的位置坐標是利用基準車輛的GPS定位得到的。 [0050]載波相位測量方法是通過接收機接收多顆衛星的載波信號和接收機產生的參考 載波信號的相位差來進行精確定位的方式，利用載波相位測量方法，可以使得作為基準車 輛的車輛定位準確，如圖3所示。
[0051]若衛星A發出GPS導航定位信號，該信號向各處傳播。設某一瞬間，該信號在接收機 1處的相位為逆1，在衛星A處的相位為^4，#、釋4為從某一起點開始計算的包括整周數 在內的載波相位，為方便計算，均以周數為單位。若載波的波長為λ，則衛星A至接收機1間的 距離為ρ = λ ( p彳-糾 ），但我們無法測量出衛星上的相位。任何一個瞬間在接收機處 的基準信號的相位就等于衛星處載波信號的相位。因此(1心0 )就等于接收機產生的基 準信號的相位灼(&)和接收到的來自衛星的載波信號相位<〇；)之差，從而確定衛星A至接 收機1間的距離，實現對基準車輛的準確定位。
[0052]在流動車輛的GPS信號消失后，可以基于流動車輛有GPS信號時對流動車輛的GPS 定位，利用載波相位測量方法定位流動車輛的位置坐標;在流動車輛可以GPS定位，但受到 干擾的情況下，可以利用GPS定位流動車輛的位置，再結合載波相位測量方法精確地定位流 動車輛的位置坐標。
[0053] 三角網測繪方法是專業測繪團隊常用的高精度測繪方法，通過已知兩個基準車輛 的位置坐標和基準車輛到流動車輛的距離、方位角可以精確地計算出流動車輛的位置，如 圖4所示。
[0054]具體原理如下：基準車輛1、2可以準確地定位各自的位置坐標，基準車輛1、2與流 動車輛之間、基準車輛1、2之間采用無線電進行通訊，根據無線電傳輸速度以及傳輸時間可 以計算得到基準車輛1、2與流動車輛間的距離，以及基準車輛1、2之間的距離，從而確定了 由基準車輛1的位置坐標、基準車輛2的位置坐標、基準車輛1與流動車輛之間的距離、基準 車輛2與流動車輛之間的距離、基準車輛1和基準車輛2之間的距離構建的一個三角形，利用 三邊邊長，根據三角函數計算出三角形內的各角角度，再根據三角形的三個內角的角度，三 邊邊長，基準車輛1、2的位置坐標，推算出流動車輛的位置。
[0055] 再利用上述方法根據基準車輛1、3確定流動車輛的位置，根據基準車輛2、3確定流 動車輛的位置，再綜合三個位置確定得到流動車輛的準確位置。
[0056] 通過載波相位測量，將作為基準車輛的定位精度，控制在10CM左右。
[0057]當通過三圓交會定位方法，獲取了流動車輛粗略的位置坐標之后，可把計算出來 的這個粗略的位置坐標，模擬成流動車輛的GPS坐標(在流動車輛GPS無信號情況下，把經過 三圓交會算出的坐標，看成是GPS定位的位置坐標），那么這時，擁有模擬GPS坐標的流動車 輛，可以同基準車輛之間，再次執行載波相位測量作業，將提升利用三圓交會定位方法對流 動車輛的位置坐標的精度，實現對流動車輛的精確定位。載波相位測量方法也可以對三角 網測繪方法輔助進行定位，原理同三圓交會定位方法類似，在此不再贅述。
[0058]本發明上述實施例中，上述三種定位方法可以單獨使用，也可以組合使用，本發明 優先選擇同時利用三圓交會定位方法、三角網測繪方法、載波相位測量方法計算流動車輛 的位置坐標。
[0059]分別利用三圓交會定位方法、三角網測繪方法、載波相位測量方法計算得到三個 流動車輛的位置坐標，對所得到的三個流動車輛的位置坐標求方差，實現了高精度地定位 流動車輛。
[0060]根據本發明上述實施例提供的方法，向流動車輛周邊的車輛發送協助定位請求， 接收至少三個車輛響應該請求返回的定位數據，其中，返回定位數據的至少三個車輛作為 基準車輛，根據定位數據計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定位，依靠可精確定 位的基準車輛來實現對流動車輛的定位，解決了在無法定位或定位漂移時，駕駛員無法獲 知自己位置的缺陷，使得流動車輛處于被監控狀態，提高了車輛運營的效率，采用三種定位 方法實時地對流動車輛進行混合定位，可以進一步提升定位精度，避免不必要的誤差和其 帶來的經濟損失。
[0061]圖5示出了根據本發明一個實施例的車輛定位車載終端設備的結構框圖。如圖5所 示，該車載終端設備包括:發送模塊500、接收模塊510和計算模塊520。
[0062]發送模塊500,適于向流動車輛周邊的車輛發送協助定位請求。
[0063]其中，協助定位請求攜帶有請求發送時間。
[0064]接收模塊510,適于接收至少三個車輛響應請求返回的定位數據，其中，返回定位 數據的至少三個車輛作為基準車輛。
[0065] 其中，定位數據包括:基準車輛的定位坐標以及基準車輛與流動車輛間的距離。
[0066] 計算模塊520，適于根據定位數據計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定 位。
[0067]可選地，計算模塊進一步適于:根據定位數據利用三圓交會定位方法和/或三角網 測繪方法和/或載波相位測量方法計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定位。 [0068]可選地，發送模塊進一步適于:流動車輛以無線電通訊方式周期性向流動車輛周 邊的車輛發送協助定位請求。
[0069]車載終端設備利用無線電通訊時有效傳輸距離分別為：市區傳輸距離為15km，郊 區傳輸距離30km，盤山公路傳輸距離5km，因此可以實現車輛之間的信息傳輸。
[0070] 其中，基準車輛與流動車輛間的距離根據無線電傳輸速度以及傳輸時間計算得 到，其中傳輸時間為基準車輛接收到請求的時間與請求發送時間的時間差。
[0071] 根據本發明上述實施例提供的車載終端設備，流動車輛以無線電通訊方式周期性 向流動車輛周邊的車輛發送協助定位請求，接收至少三個車輛響應請求返回的定位數據， 其中，返回定位數據的至少三個車輛作為基準車輛，根據定位數據利用三圓交會定位方法、 載波相位測量方法和三角網測繪方法計算流動車輛的位置坐標，以對流動車輛進行定位， 依靠可精確定位的基準車輛來實現對流動車輛的定位，解決了在無法定位或定位漂移時， 駕駛員無法獲知自己位置的缺陷，使得流動車輛處于被監控狀態，提高了車輛運營的效率， 采用三種定位方法實時地對流動車輛進行混合定位，進一步提升了定位精度，避免了不必 要的誤差和其帶來的經濟損失。
[0072] 上述說明示出并描述了本申請的若干優選實施例，但如前所述，應當理解本申請 并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、 修改和環境，并能夠在本文所述發明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識 進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本申請的精神和范圍，則都應在本申 請所附權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種車輛定位方法，其特征在于，所述方法包括： 向所述流動車輛周邊的車輛發送協助定位請求； 接收至少三個車輛響應所述請求返回的定位數據，其中，返回定位數據的至少三個車 輛作為基準車輛； 根據所述定位數據計算所述流動車輛的位置坐標，以對所述流動車輛進行定位。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述定位數據計算所述流動車輛的位 置坐標，以對所述流動車輛進行定位進一步包括： 根據所述定位數據利用三圓交會定位方法和/或三角網測繪方法和/或載波相位測量 方法計算所述流動車輛的位置坐標，以對所述流動車輛進行定位。3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述協助定位請求攜帶有請求發送時 間。4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述定位數據包括:基準車輛的定位坐標 以及基準車輛與流動車輛間的距離。5. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，向所述流動車輛周邊的車輛發送協助定位 請求進一步包括： 所述流動車輛以無線電通訊方式周期性向所述流動車輛周邊的車輛發送協助定位請 求。6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述基準車輛與流動車輛間的距離根據無 線電傳輸速度以及傳輸時間計算得到，其中傳輸時間為所述基準車輛接收到請求的時間與 所述請求發送時間的時間差。7. -種車載終端設備，其特征在于，所述車載終端設備包括： 發送模塊，適于向所述流動車輛周邊的車輛發送協助定位請求； 接收模塊，適于接收至少三個車輛響應所述請求返回的定位數據，其中，返回定位數據 的至少三個車輛作為基準車輛； 計算模塊，適于根據所述定位數據計算所述流動車輛的位置坐標，以對所述流動車輛 進行定位。8. 根據權利要求7所述的車載終端設備，其特征在于，所述計算模塊進一步適于： 根據所述定位數據利用三圓交會定位方法和/或三角網測繪方法和/或載波相位測量 方法計算所述流動車輛的位置坐標，以對所述流動車輛進行定位。9. 根據權利要求7或8所述的車載終端設備，其特征在于，所述協助定位請求攜帶有請 求發送時間。10. 根據權利要求9所述的車載終端設備，其特征在于，所述定位數據包括:基準車輛的 定位坐標以及基準車輛與流動車輛間的距離。11. 根據權利要求10所述的車載終端設備，其特征在于，所述發送模塊進一步適于： 所述流動車輛以無線電通訊方式周期性向所述流動車輛周邊的車輛發送協助定位請 求。12. 根據權利要求11所述的車載終端設備，其特征在于，所述基準車輛與流動車輛間的 距離根據無線電傳輸速度以及傳輸時間計算得到，其中傳輸時間為所述基準車輛接收到請 求的時間與所述請求發送時間的時間差。
【文檔編號】G01S5/02GK105866731SQ201510783108
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年11月16日
【發明人】馮冰凜, 陳怡
【申請人】樂卡汽車智能科技（北京）有限公司