[发明专利]基于V2X车辆定位装置及运用其的位置融合系统

说明书

本发明公开基于V2X车辆定位装置及运用其的位置融合系统，利用现有V2X的路测基站模块、车辆上为了适应智能交通网络安装的车载模块，不添加硬件设备情况下，借用智能交通网络中路测基站模块本身的精确位置信息，根据车辆速度、数据帧中时间戳、接收数据帧的时间、数据帧速度等特性，简易获得车辆距离一个精确地标（路测基站模块）距离，从而提高了智能交通环境下，车辆定位精度，不依赖移动通信网络和卫星定位系统，不受天气、城市峡谷效应的影响，提供可靠的定位服务，且硬件无增加。

技术领域

本发明涉及无线车辆定位技术领域，具体涉及基于V2X车辆定位装置及运用其的位置融合系统。

背景技术

当前智能网联汽车技术发展迅猛，将给交通运输领域带来革命性变革。但是智能网联汽车的应用需要实现高精定位，目前高精定位技术主要有：全球导航卫星系统（GlobalNavigation Statellite System，GNSS）和基于高精地图的定位方式（Simultaneouslocalization and mapping，SLAM）。

全球导航卫星系统信号是通过无线电信号进行传播及通讯的，所以在一些特殊的环境、条件下，是会受到干扰及影响的。例如： 卫星讯号干扰；天气因素(如太阳黑子，恶劣天气）、电离层、闪电、气候（阴雨，乌云）等均会影响GNSS的信号，遮蔽物下(如高架，高楼、建筑物里、车辆里、隔热纸、金属成份遮蔽)会降低讯号强度，有可能导致定位不准确甚至无法定位。

而高精地图的定位方式主要使用实时定位与地图构建（Simultaneouslocalization and mapping,SLAM），利用传感器识别环境特征和高精地图的特征进行匹配，从而实现定位。主要包括视觉和激光雷达两种。基于视觉的方案传感器成本低，但是算法复杂，实现难度高，精度相对较低；基于激光雷达的方案虽然精度高、算法简单，但是传感器成本太高，不利于大规模商用。

发明内容

本发明公开了基于V2X车辆定位装置，为利用现有智能交通车辆硬件网络（Vehicle to X，V2X）实现低成本高精度的智能交通车辆网络环境下车辆的精确定位。

本发明公开的基于V2X车辆定位装置，包括路测基站模块和车载模块；

所述路测基站模块布置在智能交通网络路段，其存储有基站自身、基站四周一定距离内本地地图及位置信息；所述车载模块布置在车辆内，车辆内存储本地地图，当车辆运行到路测基站模块管辖范围内，所述路测基站模块向车载模块发送道路交通信号信息；

当车辆运行到路测基站模块管辖范围内，路测基站模块与车载模块进行数据帧通信；

根据发出数据帧与接收数据帧的时间差、数据帧传输速度计算车辆到路测基站模块距离；

根据车辆的运动方向、车辆到路测基站模块距离，路测基站模块内或车辆内的本地地图匹配获得车辆在地图的行驶位置和方向，从而得到车辆精确位置。

进一步地，

路测基站模块接收车载模块发送的数据帧获得车辆的运动速度、运动方向信息，根据数据帧的时间戳与收到时间的差值获得数据帧传输时间T，根据数据帧传输速度，计算车辆到路测基站模块距离；

路测基站模块根据车辆的运动方向、车辆到路测基站模块距离，与路测基站模块内的本地地图匹配获得车辆在地图的行驶位置和方向，从而得到车辆精确位置，并将车辆的精确位置信息传送给车载模块。

进一步地，

车载模块接收路测基站模块发送的数据帧，数据帧包含：路测基站模块基本信息、路测基站模块ID信息、精确位置信息；车载模块根据接收数据帧的时间戳及接受到的时间，获得数据帧输时间T，根据数据帧传输速度，计算车载模块到路测基站模块的距离；