[發明專利]高精度車輛定位系統和高精度車輛定位方法

在審

• 申請號: 201810678809.8
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN109307877A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: R·J·霍夫曼二世;A·J·里德
• 申請（專利權）人: 德韌營運有限責任公司
• 主分類號: G01S19/47
• 分類號: G01S19/47;G01C21/34;G01C21/16;G08C17/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

一種高精度車輛定位系統，包括：GPS單元，其配置成接收來自GPS衛星的GPS信號以確定車輛的GPS位置；慣性測量單元(IMU)，其配置成收集車輛慣性信息；電子通信模塊，其配置成從遠程源無線接收GPS校正數據；以及控制器，其與GPS單元通信以接收GPS信號，與IMU通信以接收車輛慣性信息，并且與電子通信模塊通信以接收GPS校正數據。GPS單元和控制器中的一個配置成處理GPS信號以確定車輛的GPS位置。控制器配置成融合車輛的GPS位置、慣性信息和GPS校正數據，使得車輛的GPS位置的準確度或精確度提高。

技術領域

本發明一般涉及車輛定位系統，更具體來說涉及全球定位系統(GPS)導航系統。

背景技術

本部分中的陳述僅提供與本公開相關的背景信息，并且可能構成或可能不構成現有技術。

車載全球定位系統(GPS)導航系統被車輛操作者廣泛用于確定車輛的位置并提供至選定的目的地的視覺方向。GPS導航系統利用接收器從GPS衛星接收多個信號以確定車輛的當前位置。基于每單位時間車輛的位置變化，車輛的方向和速度可以由GPS導航系統來計算。GPS導航系統將車輛定位在預加載的地圖上，并且視覺上顯示車輛在行駛道路上的表示、車輛的行駛方向和車輛的速度。

典型的商用GPS導航系統平均精確到15米以內，并且更現代的增強GPS導航系統(諸如廣域增強系統(WAAS))精確到約三(3)米。WAAS使用陸基基準站網絡來測量GPS衛星信號的變化。測量的信號變化被路由到廣域主控站(WMS)，其生成校正數據并將校正數據發送到地球同步WAAS衛星。然后，WAAS衛星將校正數據廣播給GPS接收器，GPS接收器使用校正數據來提高確定車輛位置的準確度。

盡管約三(3)米的準確度可能足以實現將車輛定位在給定道路上的預期目的，但是仍然需要在給定道路上的特定車道內更準確和精確地定位車輛。還需要在GPS衛星信號中斷或不存在的長時間段內準確和精確地定位車輛。

發明內容

根據幾個方面，公開了一種高精度車輛定位系統。高精度車輛定位系統包括：GPS單元，其配置成接收來自GPS衛星的GPS信號以確定車輛的GPS位置；慣性測量單元(IMU)，其配置成收集車輛慣性信息；電子通信模塊，其配置成從遠程源無線接收GPS校正數據；以及控制器，其與GPS單元通信以接收GPS信號，與IMU通信以接收車輛慣性信息，并且與電子通信模塊通信以接收GPS校正數據。GPS單元和控制器中的一個配置成處理GPS信號以確定車輛的GPS位置。控制器配置成融合車輛的GPS位置、慣性信息和GPS校正數據，使得車輛的GPS位置的準確度或精確度提高。

在本公開的額外方面中，電子通信模塊是WiFi收發器，并且遠程源是配置成通過WiFi進行通信的個人便攜式設備。

在本公開的另一方面中，個人便攜式設備是智能手機設備。

在本公開的另一方面中，電子通信模塊是蜂窩信號收發器，并且遠程源是蜂窩塔。

在本公開的另一方面中，高精度車輛定位系統還包括與控制器電子通信的車輛對外界(V2X)通信設備。V2X通信設備配置成將車輛的位置傳輸到其他V2X通信設備。

在本公開的另一方面中，V2X通信設備配置用于車輛對車輛(V2V)、車輛對基礎設施(V2I)、車輛對行人(V2P)、車輛對設備(V2D)或車輛對電網(V2G)通信。

在本公開的另一方面中，控制器也包括以太網收發器，其配置成連接到車輛局域網(LAN)。

在本公開的另一方面中，控制器配置成與車輛控制局域網(CAN)總線通信。

在本公開的另一方面中，車輛慣性信息在傳達給控制器之前通過GPS單元路由。

在本公開的另一方面中，IMU是6軸慣性測量單元。