自动驾驶车辆定位系统以及定位管理系统的制作方法

本实用新型涉及车辆定位技术领域，尤其是涉及自动驾驶车辆的定位系统。

背景技术：

近几年来，自动驾驶技术得到了快速的发展。自动驾驶技术大体可分为自身定位及环境感知、路径规划、车辆控制和车辆系统集成四大部分。目前，可用于车辆自身定位及环境感知的技术有RTK、惯性导航装置、激光雷达、摄像头感知等。

目前，各个公司在自动驾驶方面的技术路线不同，产生了不同的车辆自身定位方法。其中一种是使用RTK进行定位。RTK(Real-Time Kinematic)是一种载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标，可达到厘米级的定位精度，可满足自动驾驶所要求的车规级定位精度要求。

RTK的定位准确性依赖于车辆上的定位接收装置是否能够接收到良好的导航卫星GNSS信号，然而当车辆进入隧道时，RTK的定位接收装置无法接收到有效GNSS信号，导致RTK定位失效。可见，目前的自动驾驶车辆在无法接收到有效GNSS信号的区域内行驶时，如何有效定位是自动驾驶亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提出一种自动驾驶车辆定位系统，以为自动驾驶车辆在无法接受到有效GNSS信号区域的定位提供硬件基础。

本实用新型为达上述目的提出以下技术方案：

一种自动驾驶车辆定位系统，包括安装于地面预定地理位置的车辆信息测量单元、处理器和无线发射装置，以及安装于车辆上的无线接收装置；所述车辆信息测量单元连接于所述处理器，用于将获取到的供车辆定位解算所用的车辆信息传输至所述处理器；所述处理器连接于所述无线发射装置，以向所述无线发射装置传输车辆定位信息；所述无线发射装置通过预定的通信协议与所述无线接收装置建立无线连接，以将所述车辆定位信息发送至所述无线接收装置；所述无线接收装置连接于车辆自动驾驶系统，用于将所述车辆定位信息传输至所述车辆自动驾驶系统。

本实用新型提供的上述技术方案，其在一些预定地理位置(譬如隧道、立交桥底下等无法接收到有效GNSS信号的区域位置)布局车辆信息测量单元、处理器和无线发射装置，其中处理器根据车辆信息测量单元测量到的车辆信息解算出车辆相对于车辆信息测量单元的相对位置和速度，而车辆信息测量单元的绝对地理位置是已知的，这样一来，处理器可以得到车辆的实时地理位置，实现车辆的自身定位；而后再通过无线发射装置将车辆的定位发送给车载的无线接收装置，从而车辆的自动驾驶系统便获得车辆在隧道等无法接收到有效GNSS信号的区域的定位，可见本实用新型为自动驾驶车辆的不间断定位提供了硬件基础。

本实用新型的另一目的在于提出一种自动驾驶车辆定位管理系统，以为前述定位系统的管理提供硬件基础。

一种自动驾驶车辆定位管理系统，包括前述自动驾驶车辆定位系统以及与所述自动驾驶车辆定位系统的处理器连接的后台数据处理单元，所述后台数据处理单元通过因特网与所述处理器建立连接，用以接收并汇总所述车辆定位信息，以为所述自动驾驶车辆定位系统的管理提供数据基础。

附图说明

图1是本实用新型提供的自动驾驶车辆定位系统框图。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的具体实施方式提供一种自动驾驶车辆定位系统，如图1所示，包括安装于地面预定地理位置的车辆信息测量单元、处理器和无线发射装置，以及安装于车辆上的无线接收装置；所述车辆信息测量单元连接于所述处理器，用于将获取到的供车辆定位解算所用的车辆信息传输至所述处理器；所述处理器连接于所述无线发射装置，以向所述无线发射装置传输车辆定位信息；所述无线发射装置通过预定的通信协议与所述无线接收装置建立无线连接，以将所述车辆定位信息发送至所述无线接收装置；所述无线接收装置连接于车辆自动驾驶系统，用于将所述车辆定位信息传输至所述车辆自动驾驶系统。

我们都知道，在隧道里、建筑物遮挡等这些地方(即前述的“预定地理位置”)无法接收到有效GNSS信号，对于目前使用GNSS定位的自动驾驶车辆而言，其在这些地方的定位问题亟待解决。而本实用新型前述提供的自动驾驶车辆定位系统，为自动驾驶车辆在这些地方的定位提供了硬件基础。具体而言，通过车辆信息测量单元向处理器提供车辆定位解算所用的车辆信息，处理器可以解算出车辆相对车辆信息测量单元的相对定位信息，而车辆信息测量单元的绝对地理位置是已知的，这样一来，处理器可以得到车辆的实时地理位置，实现车辆的自身定位并发送给车载的无线接收装置，从而可以使车辆的自动驾驶系统获得车辆在隧道等地方的实时位置，为自动驾驶车辆的不间断定位提供硬件基础。

车辆信息测量单元可采用已知的摄像头、雷达或地磁传感器。下面以隧道为例来对本实用新型的方案进行更详细的说明。

所述车辆信息测量单元为安装于所述预定地理位置的已知位置处的摄像头，所述供车辆定位解算所用的车辆信息为所述摄像头拍摄的车辆行驶图像/视频。在采用摄像头作为车辆信息测量单元的具体实施例中，摄像头(两个以上为一组)安装于隧道的已知位置处(每隔一段距离可装一组摄像头)，每有车辆通过其拍摄视场内即可拍摄车辆行驶图像，再将拍摄的图像/视频传输至处理器，通过处理器对接收到的图像/视频进行处理并解算出车辆相对于各个摄像头的相对位置信息(可采用现有的方式，在此不再赘述)，结合摄像头的地理位置即可得到车辆的地理定位信息。连接于处理器的无线发射装置将处理器解算到的车辆定位信息通过无线信号发出，位于车辆上的配套的无线接收装置接收无线发射装置发射的无线信号，解析出所承载的车辆定位信息，再传输给驾驶系统，即可使车辆获知自身实时位置。

在优选的实施例中，安置于车辆上的无线接收装置可包含一个灯泡或多个灯泡，当车辆进入摄像头组的视场范围内时，点亮灯泡，以便于摄像头组对车辆的识别。

在优选的实施例中，可将隧道内不同车辆的定位信息按一定的协议打包发出，每个车辆根据协议解析出自身相应的定位信息。

所述车辆信息测量单元为安装于所述预定地理位置的已知位置处的地磁传感器阵列，所述供车辆定位解算所用的车辆信息为所述地磁传感器阵列所采集到的地磁信息。地磁传感器阵列是按一定规律的排布铺设在地面上已知位置的一组地磁传感器组成的阵列，比如在隧道路面每隔50公分铺设的长度为200米、宽度为10米的矩形阵列。地磁传感器阵列测量其所在位置的地磁数据信息，并将地磁数据信息传输给处理器，处理器对接收到的地磁数据信息进行处理，解算出车辆的定位信息(可采用现有的方式，在此不再赘述)。

所述车辆信息测量单元为安装于所述预定地理位置的已知位置处的雷达，所述供车辆定位解算所用的车辆信息为所述雷达获取到的车辆相对定位信息。雷达固定在已知地理位置，雷达可测量出作用范围内车辆的相对定位信息。雷达将测量到的相对定位信息传输给处理器，通过处理器结合雷达的安装位置即可得到车辆的地理定位信息。

在优选的实施例中，处理器可集成到雷达硬件中，此时，没有独立硬件形式的处理器，在这种情况下，雷达直接将地理定位信息传输给无线发射装置。

需要说明的是，本实用新型不对处理器利用车辆信息测量单元的数据解算车辆定位的算法作出限制，也不对无线发送和接收装置之间的无线通信协议作出限制，本实用新型旨在为隧道等无法接收到有效GNSS信号的地方的车辆定位提供硬件架构，不对采用何种算法解算定位等过程进行限制。

所述车辆信息测量单元通过数据传输线或以无线方式连接于所述处理器；所述处理器通过数据传输线或以无线方式连接于所述无线发射装置；所述无线接收装置通过数据传输线或以无线方式连接于车辆自动驾驶系统。

另外，本实用新型还提供了一种自动驾驶车辆定位管理系统，包括前述提供的自动驾驶车辆定位系统以及与所述自动驾驶车辆定位系统的处理器连接的后台数据处理单元，所述后台数据处理单元通过因特网与所述处理器建立连接，用以接收并汇总所述车辆定位信息，以为所述自动驾驶车辆定位系统的管理提供数据基础。该方案为前述车辆定位系统的管理提供了硬件基础。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。