行驶车辆定位方法及系统与流程

文档序号:26186400发布日期:2021-08-06 18:37阅读:127来源:国知局
行驶车辆定位方法及系统与流程

本发明属于导航技术领域,具体涉及一种行驶车辆定位方法及系统。



背景技术:

随着全世界交通的不断发展,位置导航定位系统早已成为人们出行不可或缺的辅助手段,以适应用户能够准确的知晓所驾驶的车辆的具体位置。

现有技术的一种导航技术为gps、北斗等定位方式,即通过在环地球轨道布置定位卫星对全球或某一区域进行定位,同一位置通过多颗卫星的星象、月历等计算,可以得到该位置的经纬度和高度信息。

现有技术的另一种导航技术是采用基站定位,即通过多个基站,根据定位设备与基站的通信交互,信号强弱和时间戳、信号相位,来大概判断用户位置,这种定位方式很不准确,受楼宇、障碍物遮挡的影响也比较大,而且需要同时与多个基站连接。

然而,上述的对行驶车辆的定位方式容易受到周围环境的影响,特别是阴雨天、高楼环绕,桥底下等,从而导致对行驶车辆的定位不准确。



技术实现要素:

本发明至少部分解决现有的行驶车辆定位方法容易受到环境影响而导致定位不准确的问题,提供一种能够准确定位行驶车辆在行驶道路位置的行驶车辆定位方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种行驶车辆定位方法,包括:根据所述行驶车辆的响应信号,得到所述行驶车辆与至少一个基站之间的距离;根据所述行驶车辆与所述至少一个基站之间的距离以及所述行驶车辆的行驶道路路况,得到所述行驶车辆的当前位置。

进一步优选的是,所述基站的数量为至少三个,所述基站所述沿着所述行驶车辆的行驶道路分布,所述根据所述行驶车辆的响应信号,得到所述行驶车辆与至少一个基站之间的距离包括:根据所述行驶车辆的行驶方向,依次得到所述行驶车辆与不同基站之间的距离;所述根据所述行驶车辆与所述至少一个基站之间的距离以及所述行驶车辆的行驶道路路况,得到所述行驶车辆的当前位置包括:根据所述行驶车辆与所述基站之间的距离、所述行驶车辆的行驶道路路况以及不同基站获取所述响应信号的时间,得到所述行驶车辆的当前位置。

进一步优选的是,所述基站的数量为至少两个,两个所述基站分别位于所述行驶车辆的行驶道路两侧,所述根据所述行驶车辆的响应信号,得到所述行驶车辆与至少一个基站之间的距离包括:根据所述行驶车辆的响应信号,分别得到所述行驶车辆与两个所述基站之间的距离;所述根据所述行驶车辆与所述至少一个基站之间的距离以及所述行驶车辆的行驶道路路况,得到所述行驶车辆的当前位置包括:根据所述行驶车辆与两个所述基站之间的距离以及所述行驶车辆的行驶道路路况,得到所述行驶车辆的当前位置。

进一步优选的是,所述根据所述行驶车辆的响应信号,得到所述行驶车辆与至少一个基站之间的距离之前还包括:当行驶车辆与所述基站之间的距离小于等于阈值距离时,使所述基站向所述行驶车辆发送时间戳信号,以使所述行驶车辆的通讯模块向所述基站发送响应信号;获取所述行驶车辆的通讯模块发出的响应信号。

进一步优选的是,所述根据所述行驶车辆的响应信号,得到所述行驶车辆与至少一个基站之间的距离包括:根据所述行驶车辆的响应信号的强度、传播时间、相位,得到所述行驶车辆与至少一个基站之间的距离。

进一步优选的是,所述基站为5g基站,所述通讯模块为5g通讯模块。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种行驶车辆定位系统,包括:第一处理模块,用于根据所述行驶车辆的响应信号,得到所述行驶车辆与至少一个基站之间的距离;第二处理模块,用于根据所述行驶车辆与所述至少一个基站之间的距离以及所述行驶车辆的行驶道路路况,得到所述行驶车辆的当前位置。

进一步优选的是,所述基站的数量为至少三个,所述基站沿着所述行驶车辆的行驶道路分布,所述第一处理模块包括:第一子模块,用于根据所述行驶车辆的行驶方向,依次得到所述行驶车辆与不同基站之间的距离;所述第二处理模块包括:第一子模块,用于根据所述行驶车辆与所述基站之间的距离、所述行驶车辆的行驶道路路况以及不同基站获取所述响应信号的时间,得到所述行驶车辆的当前位置。

进一步优选的是,所述基站的数量为至少两个,两个所述基站分别位于所述行驶车辆的行驶道路两侧,所述第一处理模块包括:第二子模块,用于根据所述行驶车辆的响应信号,分别得到所述行驶车辆与两个所述基站之间的距离;所述第二处理模块包括:第二子模块,用于根据所述行驶车辆与两个所述基站之间的距离以及所述行驶车辆的行驶道路路况,得到所述行驶车辆的当前位置。

进一步优选的是,该行驶车辆定位系统还包括:发送模块,当行驶车辆与所述基站之间的距离小于等于阈值距离时,用于使所述基站向所述行驶车辆发送时间戳信号,以使所述行驶车辆的通讯模块向所述基站发送响应信号;获取模块,用于获取所述行驶车辆的通讯模块发出的响应信号。

本实施例的行驶车辆定位方法中,通过基站与行驶车辆的信号传递,并结合行驶道路交通系统,为行驶道路上行驶的行驶车辆或其他交通工具进行定位。行驶车辆或其他交通工具中设置有5g通信模块,可以通过5g网络和行驶道路旁的5g基站进行信号传递。在同一时刻,行驶车辆等交通工具可以接收到多个基站的信号,当接收到至少一个基站的信号的时候,后端服务器通过计算不同基站和汽车5g模块的通信信号强度和时间戳、相位差来计算出汽车到基站的距离。因为基站在安装时已经准确的确定出基站的全球经纬度坐标和海拔高度信息,从而可以计算出行驶车辆在地图中的坐标。因此,本实施例的行驶车辆定位方法完全不需要gps等卫星定位系统的辅助,而独立借助目前高密度的5g通信基站,对道路上行驶中的汽车或其他交通工具进行定位,从而可避免周围环境对定位的影响,特别是阴雨天、高楼环绕,桥底下等,从而保证对行驶车辆的定位的准确性。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1为本发明的实施例的一种行驶车辆定位方法的流程示意图;

图2为本发明的实施例的一种行驶车辆定位方法的流程示意图;

图3为本发明的实施例的一种行驶车辆定位系统的组成示意框图;

图4为本发明的实施例的一种行驶车辆定位的示意图;

图5为本发明的实施例的一种行驶车辆定位的示意图;

图6为本发明的实施例的一种行驶车辆定位的示意图;

图7为本发明的实施例的一种行驶车辆定位的示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中,相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。此外,在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节,例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术,以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样,可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

实施例1:

如图1至图7所示,本实施例提供一种行驶车辆定位方法,包括:

s11、根据行驶车辆的响应信号,得到行驶车辆与至少一个基站之间的距离。

其中,首先,在行驶道路(公路)周围部署基站(如5g通信基站);基站建设完成后,可以确定该基站的精准经纬度坐标,即每个基站详细经纬度坐标和基站的海拔高度已知并对应标记到服务器端。

需要说明的是,行驶车辆(或其他交通工具)内置通信模块(如5g通信模块),可以与行驶道路附近的5g基站进行通信,从而确定基站到行驶车辆之间的直线距离。

s12、根据行驶车辆与至少一个基站之间的距离以及行驶车辆的行驶道路路况,得到行驶车辆的当前位置。

其中,也就是说通过对行驶车辆接入不同基站的顺序、地图中实际的行驶道路信息及实际的行驶道路信息,综合计算得到行驶车辆的具体位置。

需要说明的是,基站为5g基站,通讯模块为5g通讯模块。

本实施例的行驶车辆定位方法中,通过基站与行驶车辆的信号传递,并结合行驶道路交通系统,为行驶道路上行驶的行驶车辆或其他交通工具进行定位。行驶车辆或其他交通工具中设置有5g通信模块,可以通过5g网络和行驶道路旁的5g基站进行信号传递。在同一时刻,行驶车辆等交通工具可以接收到多个基站的信号,当接收到至少一个基站的信号时,后端服务器通过计算不同基站和汽车5g模块的通信信号强度和时间戳、相位差来计算出汽车到基站的距离。因为基站在安装时已经准确的确定出基站的全球经纬度坐标和海拔高度信息,从而可以计算出行驶车辆在地图中的坐标。因此,本实施例的行驶车辆定位方法完全不需要gps等卫星定位系统的辅助,而独立借助目前高密度的5g通信基站,对道路上行驶中的汽车或其他交通工具进行定位,从而可避免周围环境对定位的影响,特别是阴雨天、高楼环绕,桥底下等,从而保证对行驶车辆的定位的准确性。

实施例2:

如图1至图7所示,本实施例提供一种行驶车辆定位方法,包括:

s21、当行驶车辆与基站之间的距离小于等于阈值距离时,使基站向行驶车辆发送时间戳信号,以使行驶车辆的通讯模块向基站发送响应信号。

具体的,基站的数量为至少三个,基站沿着行驶车辆的行驶道路分布。

其中,如图5所示,也就是说,至少三个基站是沿着行驶道路的延伸方向且在行驶道路两边分布。

当行驶车辆在行驶道路上行驶时,行驶车辆会逐渐靠近各个基站,随后再远离各个基站,也就是说,对于行驶车辆会依次与基站a、基站b、基站c之间的距离小于等于阈值距离,从而基站a、基站b、基站c依次向行驶车辆发送时间戳信号,以使行驶车辆的通讯模块依次向基站a、基站b、基站c发送响应信号。

s22、获取行驶车辆的通讯模块发出的响应信号。

其中,也就是说各个基站依次获得行驶车辆的通讯模块发出的响应信号。

s23、根据行驶车辆的响应信号,得到行驶车辆与至少一个基站之间的距离。

具体的,根据行驶车辆的响应信号的强度、传播时间、相位,得到行驶车辆与至少一个基站之间的距离。

优选的,根据行驶车辆的响应信号,得到行驶车辆与至少一个基站之间的距离包括:

s231、根据行驶车辆的行驶方向,依次得到行驶车辆与不同基站之间的距离。

s24、根据行驶车辆与至少一个基站之间的距离以及行驶车辆的行驶道路路况,得到行驶车辆的当前位置。

优选的,根据行驶车辆与至少一个基站之间的距离以及行驶车辆的行驶道路路况,得到行驶车辆的当前位置包括:

s241、根据行驶车辆与基站之间的距离、行驶车辆的行驶道路路况以及不同基站获取响应信号的时间,得到行驶车辆的当前位置。

优选的,基站为5g基站,通讯模块为5g通讯模块。

具体,若行驶车辆在行驶道路上行驶时,收到一个基站的定位信息,此时可以计算得到行驶车辆到基站的直线距离,从而得到一个同心圆的位置图,以基站为中心,行驶车辆到基站距离为半径的一个位置同心圆,如图4所示,根据实际路况信息,此时不能判断行驶车辆其本身所在位置还是在五角星标注的位置。

为解决以上问题,如图5所示,行驶车辆在行驶道路上从左往右行驶,先后经过x点,y点,z点位置,同时行驶车辆的5g通信模块顺序连接基站a、基站b、基站c,在每一段路只可以接收到一个基站的信号。服务器可以完成如下计算:

1)根据行驶车辆接入基站的顺序,准确计算出行驶车辆的行驶方向。

2)行驶车辆从x点行驶远离基站a,同时接入基站b,距离基站b越来越近,到达y点时服务器根据定位信息可以计算出行驶车辆在y点或同样距离的y2点,但是由于第一步汽车的行驶方向已经从基站的接入顺序得到,从而当行驶车辆接入基站b到达位置y处时,可以计算得出行驶车辆在y点而不是y2点。

当行驶车辆运行到y2点时,由于在前面行驶车辆已经运行过y点,同时根据这段路的实际路况信息和汽车的行驶方向,可以得到行驶车辆不是在y点而是y2点。

3)行驶车辆依次往后行驶,当到达z点接入基站c时,由于前面积累了经验信息,即行驶方向、行驶速度。从而可以计算得到行驶车辆的位置信息。

本实施例提供的另一种行驶车辆定位方法,包括:

s31、当行驶车辆与基站之间的距离小于等于阈值距离时,使基站向行驶车辆发送时间戳信号,以使行驶车辆的通讯模块向基站发送响应信号。

具体的,基站的数量为至少两个,两个基站分别位于行驶车辆的行驶道路两侧。

其中,如图6和图7所示,也就是说,至少两个基站位于行驶道路旁边。

当行驶车辆在行驶道路上行驶时,行驶车辆与某个基站之间的距离小于等于阈值距离时,使该基站向行驶车辆发送时间戳信号,以使行驶车辆的通讯模块向该基站发送响应信号。

s32、获取行驶车辆的通讯模块发出的响应信号。

s33、根据行驶车辆的响应信号,得到行驶车辆与至少一个基站之间的距离。

具体的,根据行驶车辆的响应信号的强度、传播时间、相位,得到行驶车辆与至少一个基站之间的距离。

优选的,根据行驶车辆的响应信号,得到行驶车辆与至少一个基站之间的距离包括:

s331、根据行驶车辆的响应信号,分别得到行驶车辆与两个基站之间的距离。

s34、根据行驶车辆与至少一个基站之间的距离以及行驶车辆的行驶道路路况,得到行驶车辆的当前位置。

优选的,根据行驶车辆与至少一个基站之间的距离以及行驶车辆的行驶道路路况,得到行驶车辆的当前位置包括:

s341、根据行驶车辆与两个基站之间的距离以及行驶车辆的行驶道路路况,得到行驶车辆的当前位置。

优选的,基站为5g基站,通讯模块为5g通讯模块。

具体的,一种情况为:如图6所示,行驶车辆在行驶道路上行驶,同时收到三个或以上基站的定位信号,基站对汽车终端发送带有时间戳的定位信号,通过对接收信号强度、信号传递时间戳计算和信号相位计算,可以得到行驶车辆到任意一个基站的直线距离(基站高度信息在计算中已经考虑)。从而利用行驶车辆到三个以上基站的直线距离,可以直接得到行驶车辆的距离位置信息。

第二种情况为:如图7所示,行驶车辆在行驶道路上行驶,同时接收到两个基站的定位信号,根据上述相同的方法,服务器端计算可以得到行驶车辆到两个基站的直线距离,从而在两个基站的连线两侧可以得到两个位置坐标,但是结合实际路况信息,这两个坐标一个在路上,一个在路旁的绿化带中,行驶车辆在行驶的过程中不可能进入绿化带,所以如图7所示,五角星标注位置被忽略掉,服务器准确的定位到行驶车辆在道路上行驶的坐标。

本实施例的行驶车辆定位方法中,通过基站与行驶车辆的信号传递,并结合行驶道路交通系统,为行驶道路上行驶的行驶车辆或其他交通工具进行定位。行驶车辆或其他交通工具中设置有5g通信模块,可以通过5g网络和行驶道路旁的5g基站进行信号传递。在同一时刻,行驶车辆等交通工具可以接收到多个基站的信号,当接收到至少一个基站的信号的时候,后端服务器通过计算不同基站和汽车5g模块的通信信号强度和时间戳、相位差来计算出汽车到基站的距离。因为基站在安装时已经准确的确定出基站的全球经纬度坐标和海拔高度信息,从而可以计算出行驶车辆在地图中的坐标。因此,本实施例的行驶车辆定位方法完全不需要gps等卫星定位系统的辅助,而独立借助目前高密度的5g通信基站,对道路上行驶中的汽车或其他交通工具进行定位,从而可避免周围环境对定位的影响,特别是阴雨天、高楼环绕,桥底下等,从而保证对行驶车辆的定位的准确性。

实施例3:

如图1至图7所示,本实施例提供一种行驶车辆定位系统,包括:第一处理模块和第二处理模块。

第一处理模块,用于根据行驶车辆的响应信号,得到行驶车辆与至少一个基站之间的距离;第二处理模块,用于根据行驶车辆与至少一个基站之间的距离以及行驶车辆的行驶道路路况,得到行驶车辆的当前位置。

优选的,基站的数量为至少三个,三个基站沿着行驶车辆的行驶道路分布,第一处理模块包括:第一子模块,用于根据行驶车辆的行驶方向,依次得到行驶车辆与不同基站之间的距离。第二处理模块包括:第一子模块,用于根据行驶车辆与基站之间的距离、行驶车辆的行驶道路路况以及不同基站获取响应信号的时间,得到行驶车辆的当前位置。

优选的,基站的数量为至少两个,两个基站分别位于行驶车辆的行驶道路两侧,第一处理模块包括:第二子模块,用于根据行驶车辆的响应信号,分别得到行驶车辆与两个基站之间的距离;第二处理模块包括:第二子模块,用于根据行驶车辆与两个基站之间的距离以及行驶车辆的行驶道路路况,得到行驶车辆的当前位置。

优选的,本实施的行驶车辆定位系统还包括:发送模块和获取模块。

其中,发送模块,当行驶车辆与基站之间的距离小于等于阈值距离时,用于使基站向行驶车辆发送时间戳信号,以使行驶车辆的通讯模块向基站发送响应信号;获取模块,用于获取行驶车辆的通讯模块发出的响应信号。

本实施例的行驶车辆定位系统完全不需要gps等卫星定位系统的辅助,而独立借助目前高密度的5g通信基站,对道路上行驶中的汽车或其他交通工具进行定位,从而可避免周围环境对定位的影响,特别是阴雨天、高楼环绕,桥底下等,从而保证对行驶车辆的定位的准确性。

应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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