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专利号: 201410001368X
申请人: 北京万集科技股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-04-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于角度测量的OBU定位方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1:通过获取已知车载单元到路侧单元天线的入射角度和已知车载单元的车道坐标位置,计算出所述入射角度与所述车载单元在车道坐标系中坐标之间的换算公式;

S2:获取待定位车载单元到路侧单元天线的当前入射角度;

S3:根据获取的当前入射角度与所述换算公式计算所述车载单元在车道坐标系中坐标,以实现所述待定位车载单元的定位。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1包括:S101:根据所述路侧单元天线的位置获取路侧单元天线的安装高度;

S102:建立所述车道坐标系和以所述路侧单元天线中心点作为坐标原点的天线坐标系;

S103:在所述车道坐标系中选择至少三个不共直线的标定点,在各标定点分别放置车载单元,记录各标定点上车载单元在所述车道坐标系中坐标,并获取各标定点上车载单元到路侧单元天线的入射角度;

S104:根据所述安装高度、车道坐标系、天线坐标系、各标定点上车载单元在所述车道坐标系中坐标及各标定点上车载单元到路侧单元天线的入射角度来确定所述换算公式。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S103中,在所述车道坐标系中选择至少三个不共直线的标定点包括:将所述车道沿横跨路面方向分为至少两个区域,在每个区域中选择至少三个不同直线的标定点;

步骤S104包括:

根据所述安装高度、车道坐标系、天线坐标系、各标定点上车载单元在所述车道坐标系中坐标及各标定点上车载单元到路侧单元天线的入射角度来确定各区域的换算公式;

步骤S104之后还包括:

将相邻区域分界处的入射角度作为入射角度阈值;

步骤S3包括:

S301:将所述当前入射角度与所述入射角度阈值进行比较,以选择所述待定位车载单元在车道坐标系中坐标之间的换算公式;

S302: 根据所选择的换算公式及所述当前入射角度计算所述车载单元在车道坐标系中坐标,以实现所述待定位车载单元的定位。

4.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述天线坐标系以所述路侧单元横向天线阵列方向为X轴,以所述路侧单元纵向天线阵列方向为Z轴,以垂直所述路侧单元天线阵列所在平面方向为Y轴;

所述车道坐标系以横跨路面方向为X轴,来车方向为Y轴,竖直方向为Z轴,并以所述路侧单元天线的中心在地面上的投影点作为坐标原点。

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述入射角度包括α和β,α为待定位车载单元到路侧单元天线的入射方向与天线坐标系X轴之间的夹角,β为待定位车载单元到路侧单元天线的入射方向与天线坐标系Z轴之间的夹角。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述换算公式为:P(xp,yp,zp)=P′(xp',yp',zp')*M+Pr(xr,yr,zr),其中, Pr(xr,yr,zr)=PR(0,0,H),Pr(xr,yr,zr)为天线坐标系与车道坐标系的坐标系平移参数,PR(0,0,H)为天线坐标系中坐标原点在车道坐标系中的坐标,H为路侧单元天线的安装高度,P'(xp',yp',zp')为待定位车载单元在天线坐标系中的坐标, 和 分别为三个不共直线的标定点P1、P2和P3位于车道坐标系中的坐标值, 和分别为标定点P1、P2和P3位于天线坐标系中的坐标值。

7.一种基于角度测量的OBU定位系统,其特征在于,所述系统包括:换算公式获取模块,用于通过获取已知车载单元到路侧单元天线的入射角度和已知车载单元的车道坐标位置,计算出所述入射角度与所述车载单元在车道坐标系中坐标之间的换算公式;

角度获取模块,用于获取待定位车载单元到路侧单元天线的当前入射角度;

定位模块,用于根据获取的当前入射角度与所述换算公式计算所述车载单元在车道坐标系中坐标,以实现所述待定位车载单元的定位。

8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述换算公式获取模块包括:高度获取子模块,用于根据所述路侧单元天线的位置获取路侧单元天线的安装高度;

坐标系建立子模块,用于建立所述车道坐标系和以所述路侧单元天线中心点作为坐标原点的天线坐标系;

标定点选择子模块,用于在所述车道坐标系中选择至少三个不共直线的标定点,在各标定点分别放置车载单元,记录各标定点上车载单元在所述车道坐标系中坐标,并获取各标定点上车载单元到路侧单元天线的入射角度;

换算公式确定子模块,用于根据所述安装高度、车道坐标系、天线坐标系、各标定点上车载单元在所述车道坐标系中坐标及各标定点上车载单元到路侧单元天线的入射角度来确定所述换算公式。

9.如权利要求8所述的系统,其特征在于,所述标定点选择子模块在所述车道坐标系中选择至少三个不共直线的标定点包括:将所述车道沿横跨路面方向分为至少两个区域,在每个区域中选择至少三个不同直线的标定点;

所述换算公式确定子模块,用于根据所述安装高度、车道坐标系、天线坐标系、各标定点上车载单元在所述车道坐标系中坐标及各标定点上车载单元到路侧单元天线的入射角度来确定各区域的换算公式;

所述换算公式获取模块还包括:阈值确定子模块,用于将相邻区域分界处的入射角度作为入射角度阈值;

所述定位模块包括:

阈值比较子模块,用于将所述当前入射角度与所述入射角度阈值进行比较,以选择对应区域的所述入射角度与所述待定位车载单元在车道坐标系中坐标之间的换算公式;

坐标计算子模块,用于根据所选择的换算公式及所述当前入射角度计算所述车载单元在车道坐标系中坐标,以实现所述待定位车载单元的定位。

10.如权利要求8或9所述的系统,其特征在于,所述天线坐标系以所述路侧单元横向天线阵列方向为X轴,以所述路侧单元纵向天线阵列方向为Z轴,以垂直所述路侧单元天线阵列所在平面方向为Y轴;

所述车道坐标系以横跨路面方向为X轴,来车方向为Y轴,竖直方向为Z轴,并以所述路侧单元天线中心在地面上的投影点作为坐标原点。

11.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述入射角度包括α和β,α为待定位车载单元到路侧单元天线的入射方向与天线坐标系X轴之间的夹角,β为待定位车载单元到路侧单元天线的入射方向与天线坐标系Z轴之间的夹角。

12.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述换算公式为:P(xp,yp,zp)=P'(xp',yp',zp')*M+Pr(xr,yr,zr)其中, Pr(xr,yr,zr)=PR(0,0,H),,

Pr(xr,yr,zr)为天线坐标系与车道坐标系的坐标系平移参数,PR(0,0,H)为天线坐标系中坐标原点在车道坐标系中的坐标,H为路侧单元天线的安装高度,P'(xp',yp',zp')为待定位车载单元在天线坐标系中的坐标, 和 分别为三个不共直线的标定点P1、P2和P3位于车道坐标系中的坐标值, 和分别为标定点P1、P2和P3位于天线坐标系中的坐标值。