临近区域中车辆的定位信息获取方法及装置与流程

1.本技术属于智慧交通技术领域，尤其涉及临近区域中车辆的定位信息获取方法及装置。


背景技术：

2.在智慧交通领域，车辆的定位信息几乎是所有场景实现的基础，通过获得自身车辆的定位信息和临近区域中车辆的定位信息，可以通过将自身车辆的定位信息和临近区域中车辆的定位信息进行比较，可以实现多种交通情况的预警，例如碰撞预警、优先通行车辆避让预警等。
3.目前，一般来说车辆可以获得自身车辆的位置信息，例如可以通过gps(gnss)获取车辆的绝对位置信息，但是在只有卫星信号的情况下获取的车辆的位置信息误差较大，因此难以在实际中应用；也可以通过卫星信号和路面基站信号相结合的方式可以获取较高精度的位置信息，但路面基站信号服务费用昂贵限制了应用的推广；并且在隧道中、或地下停车场中难以获取卫星和基站信号，因此难以获取车辆的位置信息。
4.传统的定位信息的获取方法存在应用范围有限，通常只能获取自身车辆的定位信息，但是难以获取临近区域中其他车辆的定位信息；并且传统的定位信息的获取方法对卫星信号和基站信号依赖性较大。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种临近区域中车辆的定位信息获取方法及装置，能够获取自身车辆和临近区域中其他车辆的定位信息，并且降低了对卫星信号和基站信号的依赖性。
6.第一方面，本技术实施例提供了一种临近区域中车辆的定位信息获取方法，应用于路侧单元，包括：
7.接收通信范围内车载单元发送的车端数据帧，所述车端数据帧包括车载单元的身份标识；
8.根据所述车载单元发送的所述车端数据帧确定所述车载单元所在车辆的定位信息；并基于在当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息生成路侧数据帧；
9.发送所述路侧数据帧，以使接收所述路侧数据帧的车辆获取临近区域中车辆的定位信息。
10.在其中一个实施例中，所述车载单元为v2x车载单元，对应的路侧单元为v2x路侧单元，
11.所述基于在当前时间段内接受的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息生成路侧数据帧，包括：
12.根据所述车载单元所处的车道对当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车
辆的定位信息进行筛选，生成所述路侧数据帧。
13.在其中一个实施例中，所述车端数据帧还包括所述车载单元所在车辆的车辆高度；所述车端数据帧通过微波信号发送，所述路侧单元通过dbf接收模块接收所述微波信号；
14.所述根据所述车载单元发送的所述车端数据帧确定所述车载单元所在车辆的定位信息，包括：
15.根据车载单元发送的车端数据帧的物理层参数，获取所述dbf接收模块在垂直方向和水平方向的接收微波信号相位差δφ1和δφ2；
16.根据公式(1)获得所述车载单元相对于所述路侧单元的dbf接收模块的垂直方向相对角度α1和水平方向相对角度α2，
[0017][0018]
公式(1)中：δφ为微波信号相位差，λ为微波信号的波长，d为与微波信号相位差对应的dbf接收模块中的dbf天线单元之间的距离；
[0019]
根据公式(2)和公式(3)获得所述车载单元与所述路侧单元在水平面上的距离r，
[0020]
l＝(h
rsu-h
veh
)*tanα1ꢀꢀ
(2)
[0021]
r＝l/sinα2ꢀꢀ
(3)
[0022]
公式(2)和公式(3)中：h
rsu
为路侧单元的高度，h
veh
为车载单元所在车辆的高度，l为r在垂直于dbf接收模块所在平面的方向上的分量；
[0023]
根据公式(4)获得所述车载单元的绝对位置信息(x,y)，
[0024]
(x,y)＝(x0+rsin(θ+α2),y0+rcos(θ+α2))
ꢀꢀ
(4)
[0025]
公式(4)中：(x0,y0)为所述路侧单元的坐标，r为所述车载单元与所述路侧单元在水平面上的距离，α2为所述车载单元相对于所述路侧单元的dbf接收模块在水平方向相对角度，θ为dbf接收模块所在平面与gps北向夹角。
[0026]
第二方面，本技术实施例提供了一种临近区域中车辆的定位信息获取方法，应用于车载单元，包括：
[0027]
向通信范围内的路侧单元发送车端数据帧，所述车端数据帧包括车载单元的身份标识信息；
[0028]
接收所述路侧单元发送的路侧数据帧，所述路侧数据帧是所述路侧单元基于在当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息生成的，其中所述车辆的定位信息是所述路侧单元根据对应的车载单元发送的车端数据帧确定的；
[0029]
对所述路侧数据帧进行解析，获取临近区域中车辆的定位信息。
[0030]
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
[0031]
根据自身所在车辆的定位信息和临近区域中的其他车辆的定位信息，确定自身所在车辆与临近区域中的其他车辆之间的相对位置；
[0032]
根据所述相对位置，生成场景预警信息，所述场景预警信息表征与所述相对位置对应的交通场景。
[0033]
在其中一个实施例中，所述相对位置包括方位关系和相对距离，所述场景预警信息包括避让优先通行车辆预警；
[0034]
所述根据所述相对位置，生成场景预警信息，包括：
[0035]
若根据临近区域中的其他车辆的身份标识信息，确定临近区域中的其他车辆中存在优先通行车辆，并且根据与所述优先通行车辆对应的方位关系判断所述优先通行车辆在自身所在车辆的后方，且所述优先通行车辆对应的所述相对距离小于第一预设阈值；
[0036]
生成所述避让优先通行车辆预警。
[0037]
在其中一个实施例中，所述场景预警信息包括注意驾驶预警；
[0038]
所述根据所述相对位置，生成场景预警信息，包括：
[0039]
获取自身所在车辆的驾驶盲区范围信息；
[0040]
根据所述驾驶盲区范围信息和所述相对位置，判断是否有所述临近区域中的其他车辆进入所述驾驶盲区范围；
[0041]
若有所述临近区域中的其他车辆进入所述驾驶盲区范围，生成所述注意驾驶预警。
[0042]
在其中一个实施例中，所述相对位置包括方位关系和相对距离，所述场景预警信息包括追尾碰撞预警；
[0043]
所述根据所述相对位置，生成场景预警信息，包括：
[0044]
判断与所述临近区域中的其他车辆对应的相对距离小于第二预设阈值，并且根据所述临近区域中的其他车辆对应的方位关系判断所述临近区域中的其他车辆在自身所在车辆的前方；
[0045]
生成所述追尾碰撞预警。
[0046]
第三方面，本技术实施例提供了一种路侧设备，所述路侧设备被配置为用于执行以上第一方面中任一项所述的方法。
[0047]
第四方面，本技术实施例提供了一种车载终端，所述车载终端被配置为用于执行以上第二方面中任一项所述的方法。
[0048]
第五方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上第一方面中任一项所述的方法，或者以上第二方面中任一项所述的方法。
[0049]
在上述临近区域中车辆的定位信息获取方法、路侧设备、车载终端和存储介质中，路侧单元接收通信范围内的车载单元发送的车载数据帧并根据车载数据帧确定车载单元所在车辆的定位信息，并将当前时间段内的所有车辆数据帧对应的车辆定位信息生成路侧数据帧并发送给通信范围内的车辆，从而使得通信范围内的车辆可以接收到临近区域中车辆的定位信息。通过车载单元和路侧单元之间的数据帧的交互，实现对临近区域中的车辆的定位；并且该方法不依赖卫星信号和基站信号，因此在隧道中或地下停车场中也可以实现车辆的定位，拓宽应用范围。
附图说明
[0050]
为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0051]
图1是本技术一实施例提供的临近区域中车辆的定位信息获取方法的应用环境示意图；
[0052]
图2是本技术一实施例提供的临近区域中车辆的定位信息获取方法的流程示意图；
[0053]
图3是本技术一实施例提供的确定车载单元所在车辆的定位信息的方法的示意图；
[0054]
图4是本技术另一实施例提供的临近区域中车辆的定位信息获取方法的流程图示意图；
[0055]
图5为本技术一实施例提供的临近区域中车辆的定位信息获取装置的结构框图；
[0056]
图6是本技术另一实施例提供的临近区域中车辆的定位信息获取装置的结构框图；
[0057]
图7是本技术一实施例提供的路侧设备的内部结构图；
[0058]
图8是本技术一实施例提供的车载终端的内部结构图。
具体实施方式
[0059]
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
[0060]
应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0061]
还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0062]
如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0063]
另外，在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0064]
在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0065]
本技术实施例提供一种临近区域中车辆的定位信息获取方法，路侧单元接收通信范围内的车载单元发送的车载数据帧并根据车载数据帧确定车载单元所在车辆的定位信息，并将当前时间段内的所有车辆数据帧对应的车辆定位信息生成路侧数据帧并发送给通
信范围内的车辆，从而使得通信范围内的车辆可以接收到临近区域中车辆的定位信息。通过车载单元和路侧单元之间的数据帧的交互，实现对临近区域中的车辆的定位；并且该方法不依赖卫星信号和基站信号，因此在隧道中或地下停车场中也可以实现车辆的定位，拓宽应用范围。
[0066]
下面结合具体实施例，对本技术提供的临近区域中车辆的定位信息获取方法进行示例性说明。
[0067]
参见图1，为本技术实施例提供的临近区域中车辆的定位信息获取方法的应用环境示意图，如图1所示，在该场景下包括设置在道路侧面的路侧单元10，行驶在道路上的车辆，图1中示意出了在当前时间段内处于路侧单元通信范内的第一车辆20和第二车辆30，在第一车辆20上设置有第一车载单元21，在第二车辆上设置有第二车载单元31。
[0068]
在第一车辆20和第二车辆30的行驶过程中，第一车载单元21和第二车载单元31一直在向外发送包括对应车载单元标识的车载数据帧，当第一车辆20和第二车辆30驶入到路侧单元10的通信范围内时，路侧单元10接收到车载数据帧。
[0069]
如图1所示，在当前时间段内，路侧单元10接收到第一车载单元21发送的第一车载数据帧，路侧单元10根据第一车载数据帧确定第一车辆20的第一定位信息，根据第二车载数据帧确定第二车辆30的第二定位信息。并将第一定位信息和第二定位信息生成路侧数据帧，并将路侧数据帧发送给位于通信范围内的第一车辆20和第二车辆30。从而使得第一车辆20和第二车辆30同时获得自身的定位信息和临近区域中的其他车辆的定位信息。
[0070]
可以理解的是，本技术实施例中的路侧单元10可以为v2x(vehicle to x，车与其他设备通讯)单元、uwb(ultra wide band，超宽带)单元或者etc(electronic toll collection，电子不停车收费)单元，在此不做限定。
[0071]
本技术实施例中的路侧单元为设置路侧设备整体，也可以是路侧设备的局部模块；车载单元可以为车载终端，也可以为车载终端的局部模块，在此不做限定。
[0072]
基于如图1所示的临近区域中车辆的定位信息获取方法的应用场景示意图，本技术一个实施例中提供了如图2所示的一种临近区域中车辆的定位信息获取方法，以该方法应用于上述路侧单元为例进行说明；该方法包括以下步骤：
[0073]
步骤s201、接收通信范围内车载单元发送的车端数据帧，车端数据帧包括车载单元的身份标识。
[0074]
实施例中，车载数据帧是车载单元广播发送的，路侧单元一直处于可以接收车载数据帧接收状态，当车载单元进入到路侧单元的通信范围时，路侧单元接收车载数据帧。
[0075]
可选的，车载数据帧中还可以包括车载单元所在车辆的车辆信息，其中车辆信息可以包括车辆身份标识、车辆类型、车辆大小等。
[0076]
可选的，车载数据帧还可以包括车载单元在所在车辆的相对位置信息，例如相对位置信息可以包括车载单元在车辆上距离地面的高度。
[0077]
可选的，车载单元的身份标识可以与车载单元所在车辆进行绑定，从而作为所在车辆的身份标识。从而使得接收到车载数据帧的路侧单元可以识别出对应的车载单元和车辆。
[0078]
示例性的，路侧单元通过对车载数据帧的协议层参数进行解析，获得车载单元的身份标识以及车载单元所在车辆的身份标识。
[0079]
步骤s202、根据车载单元发送的车端数据帧确定车载单元所在车辆的定位信息；并基于在当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息生成路侧数据帧。
[0080]
实施例中，路侧单元对接收到的车端数据帧进行解析和计算，从而获得车载单元所在车辆的定位信息。其中，车载单元所在车辆的定位信息可以采用车载单元的定位信息，也可以基于车载单元定位信息和车辆信息计算出的车辆的定位信息。
[0081]
实施例中，路侧数据帧包括多个车辆的定位信息，多个车辆是当前时间段内接收的所有车载数据帧对应的车辆。可以理解的是，路侧数据帧还包括车载单元的身份标识，使得接收到该路侧数据帧的车载单元可以识别与自身对应的定位信息，以及与其他车载单元对应的定位信息。
[0082]
示例性的，路侧单元可以包括通信模块，通信模块将定位信息和对应的车载单元身份标识进行通信数据帧编码，从而组成路侧数据帧。
[0083]
在一个实施例中，车载单元通过微波信号广播发送车载数据帧，路侧单元包括dbf(digital beamforming，数字波束形成)接收模块和dbf计算处理模块，路侧单元通过dbf接收模块接收微波信号；dbf计算处理模块对接收到的微波信号进行物理层信息参数计算和解析，获得微波信号发送设备(即车载单元)相对于dbf接收模块(即路侧单元)的相对位置信息。路侧单元的定位信息为已知数据，根据路侧单元的定位信息和dbf计算处理模块计算得到的相对位置信息，可以得到车载单元的定位信息，其中定位信息可以为坐标信息。
[0084]
可选的，dbf接收模块为dbf天线，在dbf天线上包括多个dbf天线单元(dbf天线片)，不同的dbf天线单元接收微波信号时会存在相位差，根据不同的dbf天线单元接收微波信号的相位信、dbf天线单元之间的距离、微波信号的波长等信息可以获得相对位置信息。
[0085]
为了便于理解，下面结合图3对确定车载单元所在车辆的定位信息的方法具体进行介绍，如图3所示，其中路侧单元的dbf天线设置于路边，将dbf天线所在的位置假设为一个点p，点p在水平面上的投影为点p’；车载单元设置于车辆顶部假设为一个点m，点m在水平面上的投影为点m’；dbf天线上的天线单元所在平面与水平面垂直，并且天线单元的平面在水平面上的投影为一直线，该直线所在的方向如图3中的v1所示，v1与gps北向的夹角为θ(图中未示出)。路侧单元的高度的高度(即pp’的长度)为h
rsu
，车辆的高度(即mm’的长度)为h
veh
，车载单元与路侧单元在水平面上的距离r，r在与dbf天线所在平面垂直的平面上的分量为l。
[0086]
可选的，为了方便计算，可以将dbf天线所在平面垂直于水平面并且与道路平行，在dbf天线上的设置有多个天线单元，其中部分天线单元沿水平方向(即与dbf天线所在平面平行的方向)设置，部分天线单元沿垂直方向(即垂直于水平面的方向)设置。可选的，天线单元其中dbf天线在水平方向的接收微波信号相位差δφ1，和垂直方向的接收微波信号相位差δφ2。
[0087]
根据式(1)获得获得车载单元相对于路侧单元的dbf天线的垂直方向相对角度α1和水平方向相对角度α2(其中α1和α2如图3所示)。
[0088][0089]
式(1)中：δφ为微波信号相位差，λ为微波信号的波长，d为与微波信号相位差对应的dbf天线中的dbf天线单元之间的距离。
[0090]
示例性的，dbf天线中的dbf天线单元可以按照矩阵方式进行设置，相邻dbe天线单元之间的距离相等。
[0091]
根据式(2)和式(3)获得车载单元与路侧单元在水平面上的距离r，
[0092]
l＝(h
rsu-h
veh
)*tanα1ꢀꢀ
(2)
[0093]
r＝l/sinα2ꢀꢀ
(3)
[0094]
式(2)和式(3)中：h
rsu
为路侧单元的高度，h
veh
为车载单元所在车辆的高度，l为r在垂直于dbf天线所在平面的方向上的分量。
[0095]
根据式(4)获得车载单元的绝对位置信息(x,y)，
[0096]
(x,y)＝(x0+rsin(θ+α2),y0+rcos(θ+α2))
ꢀꢀ
(4)
[0097]
式(4)中：(x0,y0)为路侧单元的坐标，r为车载单元与路侧单元在水平面上的距离，α2为车载单元相对于路侧单元的dbf天线在水平方向相对角度，θ为dbf天线所在平面与gps北向夹角。
[0098]
在一个实施例中，所述车载单元为v2x车载单元，对应的路侧单元为v2x路侧单元，生成路侧数据帧的方法具体包括：根据车载单元所处的车道对当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息进行筛选，生成路侧数据帧。
[0099]
具体地，通过车载单元所在车辆的行驶车道对车载数据帧对应的车辆的定位信息进行筛选，来生成路侧数据帧；从而将车辆的行驶方向和位置引入到路侧数据帧中，使得路侧数据帧仅仅包含所关注的行驶方向和位置的车辆的定位信息，减少路侧数据帧的内容，避免不必要的计算。在实际应用中，对于双向通行的道路，一般来说只有同向行驶的车辆之间会相互影响，因此仅仅向车辆发送临近区域内与其行驶方向相同的其他车辆的定位信息，从而避免另一个行驶方向上的车辆的定位信息的冗余，便于后续基于定位信息进行风险提示、交通场景预警等。
[0100]
步骤s203、发送路侧数据帧，以使接收路侧数据帧的车辆获取临近区域中车辆的定位信息。
[0101]
具体地，临近区域可以为路侧单元的通信范围所覆盖的区域。其中，临近区域中车辆包括自身车辆(车载单元所在车辆)和其他车辆。
[0102]
示例性的，路侧单元通过广播的方式发送路侧数据帧，使得位于路侧单元通信范围内的设置有车载单元的车辆均可以接收到路侧数据帧。接收到路侧数据帧的车辆，对路侧数据帧进行解析，获得路侧数据帧中所有车载单元的身份表示和定位信息，从而从筛选出自身的定位信息从而对自身所在车辆的位置信息进行更新，同时还获得了临近区域的其车辆的定位信息。
[0103]
可选的，车载单元可以根据自身车辆的定位信息和周围其他车辆的定位信息做出行车策略的判断，从而提高行车安全。
[0104]
上述临近区域中车辆的定位信息获取方法，通过车载单元和路侧单元之间的数据帧的交互，实现对临近区域中的车辆的定位；并且该方法不依赖卫星信号和基站信号，因此在隧道中或地下停车场中也可以实现车辆的定位，且无需进行电缆铺设和卫星信号中继器的安装，具有成本低的特点。
[0105]
如图4所示，为本技术另一实施例中提供的一种临近区域中车辆的定位信息获取方法，以该方法应用于上述车载单元为例进行说明，所述方法以下步骤：
[0106]
步骤s401、向通信范围内的路侧单元发送车端数据帧，车端数据帧包括车载单元的身份标识信息。
[0107]
实施例中，车载单元广播发送车载数据帧，当车载单元进入到路侧单元的通信范围内时，路侧单元接收到车端数据帧。
[0108]
步骤s402、接收路侧单元发送的路侧数据帧，路侧数据帧是路侧单元基于在当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息生成的，其中车辆的定位信息是路侧单元根据对应的车载单元发送的车端数据帧确定的。
[0109]
步骤s403、对路侧数据帧进行解析，获取临近区域中车辆的定位信息。
[0110]
具体地，路侧数据帧包括定位信息的同时还包括对应车载单元的身份标识信息，从而方便车载单元在解析路侧数据帧时区分自身车辆的定位信息和周围其他车辆的定位信息。
[0111]
在一个可选的实施例中，临近区域中车辆包括自身所在车辆和其他车辆，所述方法还包括：
[0112]
根据自身所在车辆的定位信息和临近区域中的其他车辆的定位信息，确定自身所在车辆与临近区域中的其他车辆之间的相对位置；
[0113]
根据所述相对位置，生成场景预警信息，场景预警信息表征与相对位置对应的交通场景。
[0114]
具体地，通过自身所在车辆的定位信息和其他车辆的位置信息确定自身车辆与其他车辆的相对位置，从而对可能出现的交通场景进行预警，使得自身所在车辆可以预先根据周围交通情况提前做出反应，提高行车安全性。可选地，车辆在接收到路侧数据帧并解析之后，可以根据需求，对解析后的数据进行筛选，得到与自身所在的车辆驾驶相关的目标车辆，基于目标车辆进行辅助驾驶，或生成自动驾驶决策。车辆可以根据距离和/或行驶方向筛选数据。
[0115]
在一个实施例中，相对位置包括方位关系和相对距离，场景预警信息包括避让优先通行车辆预警；根据所述相对位置，生成场景预警信息，包括：若根据临近区域中其他车辆的身份标识信息，确定其他车辆中存在优先通行车辆，并且根据与所述优先通行车辆对应的方位关系判断所述优先通行车辆在自身所在车辆的后方，且所述优先通行车辆对应的所述相对距离小于第一预设阈值；生成所述避让优先通行车辆预警。
[0116]
具体的，优先通行车辆可以为消防车、警车、救护车、救援车等。实施例中，优先通行车辆在自身所在车辆的后方并且距离自身所在车辆较近的情况下，提示自身所在车辆避让优先通行车辆，提高优先通行车辆的通行效率。
[0117]
在一个实施例中，场景预警信息包括注意驾驶预警；所述根据所述相对位置，生成场景预警信息，包括：获取自身所在车辆的驾驶盲区范围信息；根据所述驾驶盲区范围信息和所述相对位置，判断是否有所述临近区域中的其他车辆进入所述驾驶盲区范围；若有所述临近区域中的其他车辆进入所述驾驶盲区范围，生成所述注意驾驶预警。
[0118]
在一个实施例中，所述相对位置包括方位关系和相对距离，所述场景预警信息包括追尾碰撞预警；所述根据所述相对位置，生成场景预警信息，包括：判断与所述临近区域中的其他车辆对应的相对距离小于第二预设阈值，并且根据所述临近区域中的其他车辆对应的方位关系判断所述临近区域中的其他车辆在自身所在车辆的前方；生成所述追尾碰撞
预警。
[0119]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0120]
对应于上文实施例所述的一种临近区域中车辆的定位信息获取方法，图5示出了本技术一实施例提供的临近区域中车辆的定位信息获取装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本技术实施例相关的部分。
[0121]
参照图5，临近区域中车辆的定位信息获取装置500包括：车端数据帧接收单元510、确定单元520和路侧数据帧发送单元530，其中：
[0122]
车端数据帧接收单元510，用于接收通信范围内车载单元发送的车端数据帧，所述车端数据帧包括车载单元的身份标识；
[0123]
确定单元520，用于根据所述车载单元发送的所述车端数据帧确定所述车载单元所在车辆的定位信息；并基于在当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息生成路侧数据帧；
[0124]
路侧数据帧发送单元530，用于发送所述路侧数据帧，以使接收所述路侧数据帧的车辆获取临近区域中车辆的定位信息。
[0125]
在一个实施例中，车载单元为v2x车载单元，对应的路侧单元为v2x路侧单元，确定单元520在用于基于在当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息生成路侧数据帧时，具体用于：
[0126]
根据行驶方向对当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息进行筛选，生成所述路侧数据帧，所述路侧数据帧中仅包含与所述路侧单元对应的道路的规定行驶方向的车辆的定位信息。
[0127]
在一个实施例中，所述车端数据帧还包括所述车载单元所在车辆的车辆高度；所述车端数据帧通过微波信号发送，所述路侧单元通过dbf接收模块接收所述微波信号；确定单元520在用于根据所述车载单元发送的所述车端数据帧确定所述车载单元所在车辆的定位信息，具体用于：
[0128]
根据车载单元发送的车端数据帧的物理层参数，获取所述dbf接收模块在垂直方向和水平方向的接收微波信号相位差δφ1和δφ2；
[0129]
根据公式(1)获得所述车载单元相对于所述路侧单元的dbf接收模块的垂直方向相对角度α1和水平方向相对角度α2，
[0130][0131]
公式(1)中：δφ为微波信号相位差，λ为微波信号的波长，d为与微波信号相位差对应的dbf接收模块中的dbf天线单元之间的距离；
[0132]
根据公式(2)和公式(3)获得所述车载单元与所述路侧单元在水平面上的距离r，
[0133]
l＝(h
rsu-h
veh
)*tanα1ꢀꢀ
(2)
[0134]
r＝l/sinα2ꢀꢀ
(3)
[0135]
公式(2)和公式(3)中：h
rsu
为路侧单元的高度，h
veh
为车载单元所在车辆的高度，l为r在垂直于dbf接收模块所在平面的方向上的分量；
[0136]
根据公式(4)获得所述车载单元的绝对位置信息(x,y)，
[0137]
(x,y)＝(x0+rsin(θ+α2),y0+rcos(θ+α2))
ꢀꢀ
(4)
[0138]
公式(4)中：(x0,y0)为所述路侧单元的坐标，r为所述车载单元与所述路侧单元在水平面上的距离，α2为所述车载单元相对于所述路侧单元的dbf接收模块的水平方向相对角度，θ为dbf接收模块所在平面与gps北向夹角。
[0139]
参照图6，为本技术另一个实施例中的临近区域中车辆的定位信息获取装置600包括：车端数据帧发送单元610、路侧数据帧接收单元620、定位信息获取单元630；
[0140]
车端数据帧发送单元610，用于向通信范围内的路侧单元发送车端数据帧，所述车端数据帧包括车载单元的身份标识信息；
[0141]
路侧数据帧接收单元620，用于接收所述路侧单元发送的路侧数据帧，所述路侧数据帧是所述路侧单元基于在当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息生成的，其中所述车辆的定位信息是所述路侧单元根据对应的车载单元发送的车端数据帧确定的；
[0142]
定位信息获取单元630，用于对所述路侧数据帧进行解析，获取临近区域中车辆的定位信息。
[0143]
在一个实施例中，所述临近区域中车辆包括自身所在车辆和其他车辆，上述临近区域中车辆的定位信息获取装置还包括：
[0144]
相对位置确定单元，用于根据自身所在车辆的定位信息和临近区域中的其他车辆的定位信息，确定自身所在车辆与临近区域中的其他车辆之间的相对位置；
[0145]
预警信息生成单元，用于根据所述相对位置，生成场景预警信息，所述场景预警信息表征与所述相对位置对应的交通场景。
[0146]
在一个实施例中，所述相对位置包括方位关系和相对距离，所述场景预警信息包括避让优先通行车辆预警，预警信息生成单元在用于根据所述相对位置，生成场景预警信息时，具体用于：若根据临近区域中的其他车辆的身份标识信息，确定临近区域中的其他车辆中存在优先通行车辆，并且根据与所述优先通行车辆对应的方位关系判断所述优先通行车辆在自身所在车辆的后方，且所述优先通行车辆对应的所述相对距离小于第一预设阈值；生成所述避让优先通行车辆预警。
[0147]
在一个实施例中，所述场景预警信息包括注意驾驶预警；预警信息生成单元在用于根据所述相对位置，生成场景预警信息时，具体用于：获取自身所在车辆的驾驶盲区范围信息；根据所述驾驶盲区范围信息和所述相对位置，判断是否有所述临近区域中的其他车辆进入所述驾驶盲区范围；若有所述临近区域中的其他车辆进入所述驾驶盲区范围，生成所述注意驾驶预警。
[0148]
在一个实施例中，所述相对位置包括方位关系和相对距离，所述场景预警信息包括追尾碰撞预警；预警信息生成单元在用于根据所述相对位置，生成场景预警信息时，具体用于：判断与所述临近区域中的其他车辆对应的相对距离小于第二预设阈值，并且根据所述临近区域中的其他车辆对应的方位关系判断所述临近区域中的其他车辆在自身所在车辆的前方；生成所述追尾碰撞预警。
[0149]
关于临近区域中车辆的定位信息获取装置的具体限定可以参见上文中对于临近区域中车辆的定位信息获取方法的限定，在此不再赘述。上述临近区域中车辆的定位信息
获取装置装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0150]
图7为本技术一实施例提供的路侧设备的结构示意图，如图7所示，该实施例的路侧设备7包括：至少一个处理器70(图7中仅示出一个处理器)、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述至少一个处理器70上运行的计算机程序72，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
[0151]
路侧设备可包括，但不仅限于，处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是路侧设备7的举例，并不构成对路侧设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
[0152]
图8为本技术一实施例提供的车载终端的结构示意图，如图8所示，该实施例的车载终端8包括：至少一个处理器80(图8中仅示出一个处理器)、存储器81以及存储在所述存储器81中并可在所述至少一个处理器80上运行的计算机程序82，所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
[0153]
车载终端8可以不限于各种智能手机、便携式笔记本，平板电脑、智能可穿戴设备或者专用的智能v2x终端等。
[0154]
所称处理器(70、80)可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，该处理器(70、80)还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0155]
所述存储器(71、81)在一些实施例中可以是内部存储单元，例如硬盘或内存。所述存储器(71、81)在另一些实施例中也可以是外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，所述存储器(71、81)还可以既包括内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器(71、81)用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(bootloader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器(71、81)还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0156]
本领域技术人员可以理解，图7和图8中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的路侧设备和车载终端的限定，具体的路侧设备和车载终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0157]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单
元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0158]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
[0159]
本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在路侧设备或车载终端上运行时，使得路侧设备或车载终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
[0160]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0161]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0162]
在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0163]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0164]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0165]
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本技术实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波
信号和电信信号。
[0166]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种临近区域中车辆的定位信息获取方法，应用于路侧单元，其特征在于，包括：接收通信范围内车载单元发送的车端数据帧，所述车端数据帧包括车载单元的身份标识；根据所述车载单元发送的所述车端数据帧确定所述车载单元所在车辆的定位信息；并基于在当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息生成路侧数据帧；发送所述路侧数据帧，以使接收所述路侧数据帧的车辆获取临近区域中车辆的定位信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载单元为v2x车载单元，对应的路侧单元为v2x路侧单元，所述基于在当前时间段内接受的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息生成路侧数据帧，包括：根据所述车载单元所处的车道对当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息进行筛选，生成所述路侧数据帧。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车端数据帧还包括所述车载单元所在车辆的车辆高度；所述车端数据帧通过微波信号发送，所述路侧单元通过dbf接收模块接收所述微波信号；所述根据所述车载单元发送的所述车端数据帧确定所述车载单元所在车辆的定位信息，包括：根据车载单元发送的车端数据帧的物理层参数，获取所述dbf接收模块在垂直方向和水平方向的接收微波信号相位差δφ1和δφ2；根据公式(1)获得所述车载单元相对于所述路侧单元的dbf接收模块的垂直方向相对角度α1和水平方向相对角度α2，公式(1)中：δφ为微波信号相位差，λ为微波信号的波长，d为与微波信号相位差对应的dbf接收模块中的dbf天线单元之间的距离；根据公式(2)和公式(3)获得所述车载单元与所述路侧单元在水平面上的距离r，l＝(h
rsu-h
veh
)*tanα
1 (2)r＝l/sinα
2 (3)公式(2)和公式(3)中：h
rsu
为路侧单元的高度，h
veh
为车载单元所在车辆的高度，l为r在垂直于dbf接收模块所在平面的方向上的分量；根据公式(4)获得所述车载单元的绝对位置信息(x,y)，(x,y)＝(x0+rsin(θ+α2),y0+rcos(θ+α2)) (4)公式(4)中：(x0,y0)为所述路侧单元的坐标，r为所述车载单元与所述路侧单元在水平面上的距离，α2为所述车载单元相对于所述路侧单元的dbf接收模块的水平方向相对角度，θ为dbf接收模块所在平面与gps北向夹角。4.一种临近区域中车辆的定位信息获取方法，应用于车载单元，其特征在于，包括：向通信范围内的路侧单元发送车端数据帧，所述车端数据帧包括车载单元的身份标识信息；
接收所述路侧单元发送的路侧数据帧，所述路侧数据帧是所述路侧单元基于在当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息生成的，其中所述车辆的定位信息是所述路侧单元根据对应的车载单元发送的车端数据帧确定的；对所述路侧数据帧进行解析，获取临近区域中车辆的定位信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述临近区域中车辆包括自身所在车辆和其他车辆，还包括：根据自身所在车辆的定位信息和临近区域中的其他车辆的定位信息，确定自身所在车辆与临近区域中的其他车辆之间的相对位置；根据所述相对位置，生成场景预警信息，所述场景预警信息表征与所述相对位置对应的交通场景。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述相对位置包括方位关系和相对距离，所述场景预警信息包括避让优先通行车辆预警；所述根据所述相对位置，生成场景预警信息，包括：若根据临近区域中的其他车辆的身份标识信息，确定临近区域中的其他车辆中存在优先通行车辆，并且根据与所述优先通行车辆对应的方位关系判断所述优先通行车辆在自身所在车辆的后方，且所述优先通行车辆对应的所述相对距离小于第一预设阈值；生成所述避让优先通行车辆预警。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述场景预警信息包括注意驾驶预警；所述根据所述相对位置，生成场景预警信息，包括：获取自身所在车辆的驾驶盲区范围信息；根据所述驾驶盲区范围信息和所述相对位置，判断是否有所述临近区域中的其他车辆进入所述驾驶盲区范围；若有所述临近区域中车辆进入所述驾驶盲区范围，生成所述注意驾驶预警。8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述相对位置包括方位关系和相对距离，所述场景预警信息包括追尾碰撞预警；所述根据所述相对位置，生成场景预警信息，包括：判断与所述临近区域中的其他车辆对应的相对距离小于第二预设阈值，并且根据所述临近区域中的其他车辆对应的方位关系判断所述临近区域中的其他车辆在自身所在车辆的前方；生成所述追尾碰撞预警。9.一种路侧设备，其特征在于，所述路侧设备被配置为用于执行权利要求1至3中任一项所述的方法。10.一种车载终端，其特征在于，所述车载终端被配置为用于执行权利要求4至8中任一项所述的方法。11.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的方法中的步骤。

技术总结
本申请涉及一种临近区域中车辆的定位信息获取方法及装置，所述方法包括：接收通信范围内车载单元发送的车端数据帧，车端数据帧包括车载单元的身份标识；根据车载单元发送的车端数据帧确定车载单元所在车辆的定位信息；并基于在当前时间段内接收的所有车端数据帧对应的车辆的定位信息生成路侧数据帧；发送路侧数据帧，以使接收路侧数据帧的车辆获取临近区域中车辆的定位信息。采用本方法能够不依赖卫星信号和基站信号，即可实现对临近区域中的车辆的定位，应用范围较广。应用范围较广。应用范围较广。


技术研发人员：陈炳帅 马春香
受保护的技术使用者：北京万集科技股份有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2023/7/12