一种基于路灯辅助定位的城市车载导航定位方法 |
|||||||
| 申请号 | CN201410378154.4 | 申请日 | 2014-08-01 | 公开(公告)号 | CN104198984A | 公开(公告)日 | 2014-12-10 |
| 申请人 | 孙亚飞; | 发明人 | 孙亚飞; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种基于 路灯 辅助 定位 的城市车载导航定位方法，将城市中道路两侧的路灯作为导航定位参考路标，并对路灯进行ID编号，这样每个路灯ID编号对应一个固定的 位置 信息；同时，在这些路灯上安装无线通信设备，当车辆行驶时通过蓝牙通信获得离车辆最近的路灯ID编号，通过查询路灯位置 数据库 并可以获得路灯的位置信息，并将该路灯位置作为车辆位置用以导航。本发明方法在隧道、两侧高楼耸立的道路上即使卫星导航 信号 被遮挡也能准确定位；另外，本发明方法只需在现有城市中部分路灯上加装蓝牙设备，改装量小，所述蓝牙设备仅需要提供蓝牙设备所在的路灯编号，通信数据量小，耗时短，可适用于车辆行驶速度较快的情况。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于路灯辅助定位的城市车载导航定位方法，其特征在于：包括如下步骤： |
||||||
| 说明书全文 | 一种基于路灯辅助定位的城市车载导航定位方法技术领域[0001] 本发明涉及一种基于路灯辅助定位的城市车载导航定位方法，属于城市车辆导航技术。 背景技术[0002] 现有车辆导航系统一般都装有GPS接收机，通过接收GPS卫星信号可实时获得车辆的经度、纬度、高度等导航信息，并通过数字地图进行显示。然而，随着城市里面高楼耸立、过山隧道与高架桥越来越多，车辆行驶在道路上时经常遇到GPS卫星信号被遮挡、难以提供有效定位信息的情况。考虑到上述情况，往往会在GPS定位的基础上通过航位推算(Dead Reckoning，DR)、地图匹配(Map Matching，MM)等方式辅助车辆导航定位。 [0003] 文献(金亮良，何文涛，徐建华，等，《一种低成本GPS/DR组合导航系统设计》，《计算机工程》，2012年9月，第38卷，第18期，第228～230页)提供了一种基于单陀螺仪单加速度计的DR方法，并结合GPS形成车载GPS/DR组合导航系统，在GPS信号遮挡时能够保持定位。 [0004] 文献(吴周洁，《组合式车载导航系统研究》，上海交通大学硕士学位论文，2009年)提供了一种基于捷联惯导/GPS/电子罗盘的组合式车载导航定位方法，通过多信息融合的方式可提高车辆定位精度，在GPS失效时能够保证一段时间内的定位精度。 [0005] 通过组合导航的方式可以在GPS失效时为车辆提供导航信息。但是DR导航方式存在随时间累积的误差特性，使得DR仅能保证短期定位精度，如果长时间接收不到GPS信号，就无法实现车辆的导航定位； [0006] 授权号为ZL2005200771759.5的实用新型专利中提供了一种城市车辆定位路标传感器，通过在道路中布设路标的方式，给车辆提供位置信息。目前的路标定位需要在城市中布置路标点，而且要获得路标的完整位置信息，需要较长的通讯时间，如果车辆行驶速度较快的话，往往难以定位。 发明内容[0007] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于路灯辅助定位的城市车载导航定位方法，考虑到城市道路两侧安装了数量较多的照明路灯，且路灯分布较密，地理位置基本保持不变，本发明以路灯作为参考路标、并在路灯上安装无线设备形成信标，用以辅助GPS对车辆进行组合定位，实现在城市范围内车载导航仪能在GPS卫星信号长时间被遮挡时依然可以提供高精度位置信息，是一种有效、价廉的方案。 [0008] 技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为： [0009] 一种基于路灯辅助定位的城市车载导航定位方法，包括如下步骤： [0010] (1)在道路两侧的路灯中选取部分或全部作为路标，并在这些路灯上安装可提供当前路灯ID编号的无线设备，建立路灯ID编号与路灯地理位置对应关系的数据库； [0011] (2)在车辆的车载导航系统中载入步骤(1)建立的数据库； [0012] (3)车载导航系统打开无线通信功能，搜寻可建立连接的所述无线设备，并与可建立连接的无线设备进行通信，获取路灯ID编号； [0013] (4)车载导航系统根据路灯ID编号，在步骤(2)中载入的数据库中，检索与路灯ID编号对应的路灯地理位置； [0014] (5)将步骤(4)检索到的路灯地理位置作为对应时刻车辆的地理位置，并利用该地理位置对车载导航仪进行位置校正，进而实现导航。 [0015] 优选的，所述步骤(3)中，车载导航系统打开无线通信功能，搜寻可建立连接的所述无线设备，并与信号最强的一个可建立连接的无线设备进行通信，获取路灯ID编号。当然可以结合几个无线信号进行加权处理以精确定位，但考虑到行车速度可能会较快，对信号的处理速度要求会比较高，采用最强信号(对应最近位置的路灯)，耗时短，在较快车速时也可使用。 [0016] 优选的，所述可提供当前路灯ID编号的无线设备为蓝牙设备，车载导航系统打开蓝牙通信功能，搜寻可建立连接的所述蓝牙设备。 [0017] 优选的，所述无线设备包括壳体和通信芯片，通信芯片设置在壳体内，可将无线设备设置为一个独立部件。 [0018] 优选的，所述路灯ID编号通过输入设备提供给通信芯片，所述输入设备也设置在壳体内；所述路灯ID编号也可以直接固化在通信芯片内。 [0019] 优选的，在通信芯片内固化有识别码，所有通信芯片的识别码相同；载导航系统通过识别码辨识无线信号：若无线信号中存在识别码，则进行后续操作；否则，丢弃该无线信号。通过识别码的设置，也避免载导航系统对无用信号的处理，增加定位耗时。 [0020] 优选的，所述无线设备由路灯的供电电源供电。 [0022] 优选的，所述无线设备的安装位置为：路灯对应的行车路面2m以上位置。 [0023] 有益效果：本发明提供的基于路灯辅助定位的城市车载导航定位方法，将城市路灯作为导航定位参考路标，可较大程度地提高车载导航系统的位置精度，在隧道、两侧高楼耸立的道路上即使卫星导航信号被遮挡也能准确定位；并且本发明方法只需在现有城市交通装置的基础上加装无线设备，改装量小；另外本发明在信号传输时主要提供路灯的ID编号，通信数据量小，耗时短，在车辆行驶速度较快时也可适用。附图说明 [0024] 图1为本发明方法实现流程图； [0025] 图2为蓝牙设备的结构示意图，其中，1为壳体，2为蓝牙芯片，3为太阳能电池的采光板，4为太阳能电池的其余部分。 具体实施方式[0026] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。 [0027] 如图1所示为一种基于路灯辅助定位的城市车载导航定位方法，包括如下步骤： [0028] (1)在道路两侧的路灯中选取部分或全部作为路标，并在这些路灯上安装可提供当前路灯ID编号的蓝牙设备，建立路灯ID编号与路灯地理位置对应关系的数据库； [0029] (2)在车辆的车载导航系统中载入步骤(1)建立的数据库； [0030] (3)车载导航系统打开蓝牙通信功能，搜寻可建立连接的所述蓝牙设备，并与信号最强的一个可建立连接的蓝牙设备进行通信，获取路灯ID编号； [0031] (4)车载导航系统根据路灯ID编号，在步骤(2)中载入的数据库中，检索与路灯ID编号对应的路灯地理位置； [0032] (5)将步骤(4)检索到的路灯地理位置作为对应时刻车辆的地理位置，并利用该地理位置对车载导航仪进行位置校正，进而实现导航。 [0033] 如图2所示，所述蓝牙设备为独立部件，包括壳体、蓝牙芯片和太阳能电池，蓝牙芯片设置在壳体内，太阳能电池的采光板作为壳体的一部分并裸露在外，太阳能电池的其余部分设置在壳体内，由太阳能电池为蓝牙设备供电。所述路灯ID编号直接固化在蓝牙芯片内，同时。在蓝牙芯片内还可以固化有识别码，所有蓝牙芯片的识别码相同；载导航系统通过识别码辨识无线信号：若无线信号中存在识别码，则进行后续操作；否则，丢弃该无线信号。 [0034] 所述蓝牙设备的安装位置为：路灯对应的行车路面2m以上位置。 [0035] 当车辆行驶时，车载导航系统蓝牙模块不断搜索附近的蓝牙设备，一旦与最近路灯上的蓝牙设备建立连接并通信，并可获得路灯ID编号，并结合预先载入的路灯编号与路灯地理位置对应数据库，通过查询确定所连接蓝牙设备所在的路灯地理位置，并以该位置作为车辆所在位置用以车辆导航，这样就能够对车载导航仪进行位置校正，进而实现导航。 [0036] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
||||||
