差分基站、路侧设备、车载定位设备以及差分定位方法
【专利摘要】本发明提供一种差分基站、路侧设备、车载定位设备、差分定位系统和差分定位方法。其中，该差分定位系统包括：差分基站、路侧设备和车载定位设备，其中，差分基站用于生成定位修正数据并通过互联网发送给远程服务器，路侧设备用于从远程服务器接收定位修正数据，并将定位修正数据通过V2X通信发送给车载定位设备，车载定位设备用于获取初始定位数据，并根据从路侧设备接收到的定位修正数据对初始定位数据进行修正。本发明的差分定位系统和差分定位方法，通过将差分定位技术与V2X通信技术相结合，可以使车载单元快捷、稳定地获取定位精度较高的定位数据。
【专利说明】
差分基站、路侧设备、车载定位设备以及差分定位方法
技术领域
[0001]本发明涉及差分定位技术领域，尤其涉及一种差分基站、路侧设备、车载定位设备、差分定位系统和差分定位方法。
【背景技术】
[0002]GPS(Global Posit1ning System，全球定位系统)定位是智能交通运输系统中的关键技术，有着较为广泛的应用，很多预警策略、避撞算法都依赖于GPS较高的定位精度。但是，民用GPS的定位精度一般在十几米到几十米之间，这对于辅助驾驶和自动驾驶是远远不够的。通过差分定位方法可以有效地提高GPS的定位精度，即利用差分基站计算出GPS定位数据的修正数据，通过无线电设备发送给携带GPS接收装置的流动站，流动站接收该修正数据之后，可以根据该修正数据对GPS定位数据进行修正，使GPS的定位精度得到提高。
[0003]目前，现有的差分定位方法大多是通过手机、电台或者互联网等方式，实现差分基站和流动站(例如车载单元)之间的通信。这需要在流动站上装配额外的网络设备，例如，通过移动通信卡或者无线网卡接收差分基站发送的修正数据，这种差分基站和流动站之间的通信方式往往会受到网络信号的影响，且配置相应的网络设备(例如电台)会相应地增加成本。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种差分基站、路侧设备、车载定位设备、差分定位系统和差分定位方法，以使车载单元可以快捷、稳定地获取定位精度较高的定位数据。
[0005]为达到上述目的，本发明提供一种用于定位的差分基站。所述差分基站包括:定位基准站模块，用于采集定位观测数据;观测数据处理模块，用于根据所述定位观测数据生成定位修正数据;定位修正发送模块，用于发送所述定位修正数据。
[0006]为达到上述目的，本发明还提供一种用于定位的路侧设备。所述路侧设备包括:定位修正接收模块，用于接收定位修正数据，协议转换模块，用于将接收到的所述定位修正数据转换为V2X协议格式，定位修正发送模块，用于通过V2X通信发送所述定位修正数据。
[0007]为达到上述目的，本发明还提供一种车载定位设备。所述车载定位设备包括:定位模块，用于获取初始定位数据;定位修正接收模块，用于通过V2X通信接收定位修正数据;定位数据修正模块，用于根据所述定位修正数据对所述初始定位数据进行修正。
[0008]为达到上述目的，本发明还提供一种基于V2X通信的差分定位系统，所述差分定位系统包括如前所述的差分基站、路侧设备以及车载定位设备。
[0009]为达到上述目的，本发明还提供一种用于基于V2X通信的通信系统的差分定位方法，所述通信系统包括前述的差分基站、路侧设备和车载定位设备。所述差分定位方法包括:所述差分基站生成定位修正数据，并通过互联网将所述定位修正数据发送至远程服务器;所述路侧设备通过互联网从所述远程服务器接收所述定位修正数据，并通过V2X通信将所述定位修正数据发送给所述车载定位设备;所述车载定位设备获取初始定位数据，并根据从所述路侧设备接收到的所述定位修正数据对所述初始定位数据进行修正。
[0010]本发明提供的基于V2X通信的差分定位系统和差分定位方法，通过差分基站生成的定位修正数据，并利用互联网发送给路侧设备，由路侧设备通过V2X通信技术将定位修正数据发送给车载定位设备，车载定位设备可以根据接收的定位修正数据对其初始定位数据进行修正，进而使车载单元快捷、稳定地获取定位精度较高的定位数据。
【附图说明】
[0011]图1是示出本发明示例性实施例一的基于V2X通信的差分定位系统的结构示意图；
[0012]图2是示出本发明示例性实施例二的基于V2X通信的差分定位系统中的设备的结构示意图；
[0013]图3是示出本发明示例性实施例三的用于基于V2X通信的通信系统的差分定位方法的流程图。
[0014]附图标号说明:
[0015]100、差分基站；110、定位基准站模块；120、观测数据处理模块；130、第一定位修正发送模块;200、路侧设备;210、第一定位修正接收模块;220、协议转换模块;230、第二定位修正发送模块;300、车载定位设备;310、定位模块;320、第二定位修正接收模块;330、定位数据修正模块。
【具体实施方式】
[0016]本发明的基本构思是提供一种差分基站、路侧设备、车载定位设备、差分定位系统和差分定位方法，将差分基站生成的定位修正数据通过互联网发送给路侧设备，由路侧设备通过V2X通信技术将定位修正数据发送给车载定位设备，车载定位设备根据定位修正数据对其初始定位数据进行修正，进而获得定位精度较高的定位数据。
[0017]在阐述本发明的技术方案之前，对本方案中采用的V2X通信技术进行相关说明:
[0018]V2X(Vehicle to X，车对外界的信息交换)是未来智能交通运输系统的关键技术，它使得车与车、车与基站、基站与基站、车与行人之间能够通信，从而获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息，提高驾驶安全性、减少拥堵、提高交通效率、提供车载娱乐信息等。V2X通信技术的通信距离为300m?1000m，在这个范围内使用V2X通信技术可以快捷、稳定地进行通信。本方案基于这一特点，将差分定位技术与V2X通信技术相结合，使车载单元可以快捷、稳定地获取定位精度较高的定位数据。
[0019]下面结合附图和实施例对本发明的差分基站、路侧设备、车载定位设备、差分定位系统和差分定位方法进行详细描述。
[0020]实施例一
[0021]图1是示出本发明示例性实施例一的基于V2X通信的差分定位系统的结构示意图，该差分定位系统可用于使车载单元与差分基站快捷、稳定地进行通信，进而获取定位精度较高的定位数据。
[0022]参照图1，该差分定位系统包括差分基站100、路侧设备200和车载定位设备300。其中，差分基站100用于生成定位修正数据，并通过互联网(例如有线以太网、WIF1、3G通信网、和/或4G通信网)将定位修正数据发送给远程服务器;路侧设备200用于通过互联网接收定位修正数据，并通过V2X协议将所述定位修正数据发送给车载定位设备;车载定位设备300用于通过定位模块获取初始定位数据，并根据从路侧设备200接收到的定位修正数据对初始定位数据进行修正。
[0023]该差分定位系统在工作时，由路侧设备200接收差分基站100生成的定位修正数据，再通过V2X通信发送给车载定位设备300，车载定位设备300根据该定位修正数据对其定位模块获取的初始定位数据做出修正，使修正后的定位数据具有较高的定位精度。车载定位设备300使用该差分定位系统获取定位精度较高的定位数据，为智能交通中的预警策略、避撞算法等辅助驾驶和自动驾驶提供良好的数据支持。
[0024]差分基站100作为基准站，设置在已知精密坐标的位置，通过定位装置获取具体的定位数据，根据该定位数据、已知的坐标以及其他相关数据，计算出相应的定位修正数据并发送给路侧设备200。路侧设备200可以设置在路侧的固定位置，稳定地接收定位修正数据，并通过V2X通信发送出去。同时，路侧设备200可以设置在多个位置，以增加路侧设备200通过V2X通信发送的定位修正数据的覆盖范围。安装有车载定位设备300的车载单元经过路侧设备200附近(300m?1000m)，可以快捷、稳定地接收路侧设备200发送的定位修正数据，根据该定位修正数据对其定位模块获取的初始定位数据做出修正之后，就得到定位精度较高的定位数据。
[0025]实施例二
[0026]图2是示出本发明示例性实施例二的基于V2X通信的差分定位系统中的设备的结构示意图，该差分定位系统可视为图1所示实施例的差分定位系统的【具体实施方式】。
[0027]首先，介绍差分基站100的示例性结构。参照图2，差分基站100包括定位基准站模块110、观测数据处理模块120和第一定位修正发送模块130。其中，定位基准站模块110用于采集定位观测数据，观测数据处理模块120用于根据定位基准站模块110采集的定位观测数据生成定位修正数据，第一定位修正发送模块130用于通过互联网将定位修正数据发送给路侧设备200。
[0028]具体地，定位基准站模块110可以包括定位装置，其采集的定位观测数据包括差分基站100的具体定位信息。观测数据处理模块120与定位基准站模块110相连，从定位基准站模块110获取地位观测数据，并与差分基站100的坐标数据以及相关数据相结合，计算生成定位修正数据。第一定位修正发送模块130与观测数据处理模块120相连，其包括互联网连接模块(例如有线网卡、无线网卡、3G或4G移动通信卡)，将定位修正数据上传到相应的网络远程服务器，通过远程服务器发送给路侧设备200。
[0029]其次，介绍路侧设备200的示例性结构。参照图2，路侧设备200包括第一定位修正接收模块210、协议转换模块220、第二定位修正发送模块230。其中，第一定位修正接收模块210用于从互联网的远程服务器上获取定位修正数据，协议转换模块220用于将第一定位修正接收模块210接收到的定位修正数据转换为V2X协议格式，第二定位修正发送模块230用于通过V2X通信将协议转换模块220转换得到的定位修正数据发送给车载定位设备23，使得附近的车载定位设备300可以接收到该定位修正数据。
[0030]具体地，第一定位修正接收模块210接收定位修正数据，第一定位修正接收模块210可以为与第一定位修正发送模块130相匹配的互联网连接模块，利用互联网从与第一定位修正发送模块130对应的网络远程服务器接收定位修正数据，从而实现第一定位修正接收模块210与第一定位修正发送模块130之间的稳定通信，使定位数据可以快速且稳定地传输。
[0031]最后，介绍车载定位设备300的示例性结构。参照图2，车载定位设备300包括定位模块310、第二定位修正接收模块320和定位数据修正模块330。定位模块310用于获取初始定位数据。第二定位修正接收模块320用于通过V2X协议从路侧设备200接收定位修正数据。定位数据修正模块330用于根据第二定位修正接收模块320接收到的定位修正数据对初始定位数据进行修正。其中，所述车载定位设备300可以是车载集成设备或移动设备。
[0032]第二定位修正接收模块320在车载定位设备300处于路侧设备200的附近位置时，第二定位修正接收模块320可以从第二定位修正发送模块230接收V2X协议格式的定位修正数据。定位数据修正模块330与第二定位修正接收模块320相连，从第二定位修正接收模块320接收V2X协议格式的定位修正数据之后，对其进行相应地解析处理，可以得到与初始定位数据的格式相对应的定位修正数据。该定位修正数据可以用于对初始定位数据进行修正，使修正之后的定位数据的定位精度得到有效提高(可以将该定位精度提高到亚米级)。
[0033]较优地，如前所述的定位修正数据包括位置差分定位修正数据、伪距差分定位修正数据和相位差分定位修正数据中的一种或多种，通过这三种方式的差分定位修正数据对初始定位数据进行修正，会得到不同精度的定位数据。定位修正数据的具体方式，可以根据定位数据的具体应用项目所需的定位精度来确定。例如，若定位数据所需的定位精度相对较低，可以使用位置差分定位修正数据对初始定位数据进行修正;若定位数据所需的定位精度相对较高，可以使用相位差分定位修正数据对初始定位数据进行修正。
[0034]本实施例中，该差分定位系统的各部件可由现有技术中的装置组成，例如，差分基站100中的定位基准站模块110和车载定位设备300中的定位模块310，可以由现有技术中的GPS定位装置组成，或者其他可获取位置信息的相配合的定位装置，例如全球卫星导航系统(Global Navigat1n Satellite System，GNSS)或者北斗卫星导航系统(BeiDouNavigat1n Satellite System，BDS)。
[0035]本发明实施例的差分基站、路侧设备、车载定位设备和基于V2X通信的差分定位系统，通过V2X通信技术实现车载单元与差分基站之间的通信，利用路侧设备将差分基站生成的定位修正数据通过V2X协议推送给车载定位设备，以对车载定位设备的初始定位数据进行修正，进而使车载定位设备获得定位精度较高的定位数据。
[0036]实施例三
[0037]图3是示出本发明示例性实施例三的用于基于V2X通信的通信系统的差分定位方法的流程图，该差分定位方法的执行主体可以为图1所示实施例的差分定位系统。
[0038]参照图3，在步骤S31，差分基站100生成定位修正数据，并通过互联网将定位修正数据发送至远程服务器。
[0039]在步骤S32，路侧设备200通过互联网从远程服务器接收定位修正数据，并通过V2X通信将定位修正数据发送给车载定位设备300。
[0040]在步骤S31，车载定位设备300获取初始定位数据，并根据从路侧设备接收到的定位修正数据对初始定位数据进行修正。
[0041 ]进一步地，差分基站100生成定位修正数据的步骤包括:采集定位观测数据，并根据定位观测数据生成定位修正数据。
[0042]进一步地，路侧设备200将定位修正数据通过V2X协议推送给车载定位设备300的步骤包括:将定位修正数据转换为V2X协议格式，将V2X协议格式的定位修正数据通过V2X通信发送给车载定位设备300。
[0043]进一步地，该差分定位方法还包括:车载定位设备300从路侧设备接收V2X协议格式的定位修正数据。
[0044]进一步地，定位修正数据为位置差分定位修正数据、伪距差分定位修正数据和/或相位差分定位修正数据。
[0045]本发明实施例的用于基于V2X通信的通信系统的差分定位方法，通过路侧设备将差分基站生成的定位修正数据通过V2X通信推送给车载定位设备，并根据定位修正数据对车载定位设备的初始定位数据进行修正，利用V2X通信技术实现了车载单元与差分基站之间快捷、稳定的通信，进而使车载单元快捷、稳定地获取定位精度较高的定位数据。
[0046]需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本发明的目的。
[0047]上述根据本发明的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可存储在记录介质(诸如CD R0M、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如ASIC或FPGA)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，RAM、ROM、闪存等)，当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此描述的处理方法。此外，当通用计算机访问用于实现在此示出的处理的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行在此示出的处理的专用计算机。
[0048]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种用于定位的差分基站，其特征在于，所述差分基站包括: 定位基准站模块，用于采集定位观测数据， 观测数据处理模块，用于根据所述定位观测数据生成定位修正数据， 定位修正发送模块，用于发送所述定位修正数据。2.根据权利要求1所述的差分基站，其特征在于，所述定位修正发送模块用于通过有线以太网、WIF1、3G通信网、和/或4G通信网发送所述定位修正数据。3.根据权利要求1或2所述的差分基站，其特征在于，发送出的所述定位修正数据被存储于远程服务器。4.一种用于定位的路侧设备，其特征在于，所述路侧设备包括: 定位修正接收模块，用于接收定位修正数据， 协议转换模块，用于将接收到的所述定位修正数据转换为V2X协议格式， 定位修正发送模块，用于通过V2X通信发送所述定位修正数据。5.根据权利要求4所述的路侧设备，其特征在于，所述定位修正接收模块用于通过有线以太网、WIF1、3G通信网、和/或4G通信网接收所述定位修正数据。6.一种车载定位设备，其特征在于，所述车载定位设备包括: 定位模块，用于获取初始定位数据； 定位修正接收模块，用于通过V2X通信接收定位修正数据； 定位数据修正模块，用于根据所述定位修正数据对所述初始定位数据进行修正。7.根据权利要求6所述的车载定位设备，其特征在于，所述车载定位设备为车载集成设备或移动设备。8.根据权利要求6所述的车载定位设备，其特征在于，所述定位模块通过GPS和/或北斗系统获取初始定位数据。9.一种基于V2X通信的差分定位系统，其特征在于，所述差分定位系统包括如权利要求1至3中任一项所述的差分基站、如权利要求4或5所述的路侧设备以及如权利要求6至8中任一项所述的车载定位设备。10.根据权利要求9所述的差分定位系统，其特征在于，所述定位修正数据为位置差分定位修正数据、伪距差分定位修正数据和/或相位差分定位修正数据。11.一种用于基于V2X通信的通信系统的差分定位方法，其特征在于，所述通信系统包括差分基站、路侧设备和车载定位设备，所述差分定位方法包括: 所述差分基站生成定位修正数据，并通过互联网将所述定位修正数据发送至远程服务器； 所述路侧设备通过互联网从所述远程服务器接收所述定位修正数据，并通过V2X通信将所述定位修正数据发送给所述车载定位设备； 所述车载定位设备获取初始定位数据，并根据从所述路侧设备接收到的所述定位修正数据对所述初始定位数据进行修正。12.根据权利要求11所述差分定位方法，其特征在于，所述差分基站生成定位修正数据的步骤包括: 采集定位观测数据，并根据所述定位观测数据生成所述定位修正数据。13.根据权利要求11所述差分定位方法，其特征在于，所述路侧设备将所述定位修正数据通过V2X通信发送给所述车载定位设备的步骤包括: 将所述定位修正数据转换为V2X协议格式， 将所述V2X协议格式的定位修正数据通过V2X通信发送给所述车载定位设备。14.根据权利要求11至13中任一项所述差分定位方法，其特征在于，所述定位修正数据为位置差分定位修正数据、伪距差分定位修正数据和/或相位差分定位修正数据。
【文档编号】G01S19/07GK105842711SQ201610057620
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】李文锐, 徐勇, 邹禹, 陈昆盛, 林伟, 刘鹏, 李丹, 勾晓菲
【申请人】乐卡汽车智能科技（北京）有限公司