CN109348414B - 定位车辆所在车道的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本实施例提供一种定位车辆所在车道的方法及设备，涉及移动通信领域。车辆在高速公路上行驶时可以准确定位车辆所在的车道。其方法包括：接收终端发送的第一信息，所述第一信息包括第一参考信号；根据第一信息确定第一距离，所述第一距离是所述第一基站与所述终端之间的距离；获取车辆所在车道与所述第一基站距离为第一距离的第一定位区域和第二定位区域；获取第一频移以及第二基站信息，所述第二基站为与第一基站相邻并且在所述第一基站之前与终端通信的基站；根据所述第一定位区域、所述第二定位区域、所述第一频移以及所述第二基站信息确定终端所在车辆的车道。

Description

定位车辆所在车道的方法及设备
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种基于小区合并基站的定位车辆所在车道的方法及设备。
背景技术
汽车的出现方便了人们的出行。随着汽车的不断普及，人们对汽车的需求也越来越多，在安全行驶领域，定位车辆在哪一个方向的道路行驶意义重大。
虽然目前基于卫星定位和高精地图的车辆定位方法已经十分成熟，主要是终端通过测量多个基站的参考信号，得到不同的到达时刻(Time of Arrival，TOA)，或者到达时间差(time difference of arrival，TDOA)，根据该测量结果并结合基站坐标，采用几何关系估算法，计算出终端位置信息。实际位置估计至少需要3个基站位置信息才能够完成。但是对于高速公路场景，运营商基站通常设置在公路沿线，相邻基站间距数公里，天线朝向与公路方向平行，形成一个链条，目的是以最小的成本实现高速公路的连续无缝覆盖。在这种情况下，终端往往只能与距离最近的基站通信，难以同时收到3个基站的参考信号，从而无法通过基本的TOA或者TDOA方法定位车辆在哪一个方向的道路行驶。
发明内容
本发明的实施例提供一种定位车辆所在车道的方法及设备，车辆在高速公路上行驶时可以准确定位车辆所在的车道。
为达到上述目的，本发明的实施例提供一种定位车辆所在车道的方法，所述定位车辆所在车道的方法包括：
接收终端发送的第一信息，所述第一信息包括第一参考信号；
根据第一信息确定第一距离，所述第一距离是所述第一基站与所述终端之间的距离；
获取车辆所在车道与所述第一基站距离为第一距离的第一定位区域和第二定位区域；
获取第一频移以及第二基站信息，所述第二基站为与第一基站相邻并且在所述第一基站之前与终端通信的基站；
根据所述第一定位区域、所述第二定位区域、所述第一频移以及所述第二基站信息确定终端所在车辆的车道。
对应地，本发明实施例还提供了一种第一基站，所述第一基站包括：
接收单元，用于接收终端发送的第一信息，所述第一信息包括第一参考信号；
确定单元，用于根据第一信息确定第一距离，所述第一距离是所述第一基站与所述终端之间的距离；
获取单元，用于获取车辆所在车道与所述第一基站距离为第一距离的第一定位区域和第二定位区域；
所述获取单元，还用于获取第一频移以及第二基站信息，所述第二基站为与第一基站相邻并且在所述第一基站之前与终端通信的基站；
所述确定单元，还用于根据所述第一定位区域、所述第二定位区域、所述第一频移以及所述第二基站信息确定终端所在车辆的车道。
本发明实施例提供了一种定位车辆所在车道的方法及设备，可以通过接收终端发送的第一信息，根据第一信息确定第一距离，获取第一频移、第二基站信息以及车辆所在车道与所述第一基站距离为第一距离的第一定位区域和第二定位区域，并根据所述第一定位区域、所述第二定位区域、所述第一频移以及所述第二基站信息确定终端所在车辆的车道。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
图1为本发明实施例高速公路沿线基站分布示意图；
图2为本发明实施例提供的一种定位车辆所在车道的方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种确定终端所在车辆的车道的示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种确定终端所在车辆的车道的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种第一基站的功能模块示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种第一基站的功能模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在高速的移动通信***中，移动终端通过小区的时间很短，会导致小区重选切换频繁发生，严重影响通信质量。解决的方法可以是通过小区合并的方法扩大小区的覆盖范围。小区合并是利用光纤将安装在不同基站站址的拉远设备RRU的基带信号集中到一个基带处理单元BBU上，通过BBU将这些物理小区合并成一个小区，从而扩大一个小区的覆盖范围。如图1示出了高速公路沿线基站分布示意图。运营商为了减少小区切换的次数，在配置高速公路的基站时，通常采用小区合并技术，将同一基站的朝着公路来向和去向的两个小区合并为一个小区。例如，将图1中基站a朝着公路来向和去向的小区合并为小区1。
如图2所示，示出了一种定位车辆所在车道的方法，所述方法应用于第一基站，其具体实现过程为：
步骤201、接收终端发送的第一信息，所述第一信息包括第一参考信号。
具体的，终端所在的车辆进入第一基站的小区时，所述第一基站接收终端发送的第一信息，所述第一信息包括第一参考信号。
需要说明的是，所述第一基站可以预存有第一位置信息和所述第一基站覆盖范围内路面的高精度地图。所述第一位置信息包括所述第一基站的位置信息以及与所述第一基站相邻的基站的位置信息。
步骤202、根据第一信息确定第一距离，所述第一距离是所述第一基站与所述终端之间的距离。
具体的，所述第一信息还包括所述终端发送所述第一参考信号的时间。第一基站获取第一基站接收所述第一参考信号的时间；根据终端发送所述第一参考信号的时间、第一基站接收所述第一参考信号的时间以及电磁波传播速度确定第一距离。
具体的，所述第一基站可以通过公式d＝(t2-t1)*c计算所述第一基站与所述终端之间的第一距离d。其中，t2可以表示第一基站接收所述第一参考信号的时间，t1可以表示终端发送所述第一参考信号的时间，c可以表示电磁波传播速度。
步骤203、获取车辆所在车道与所述第一基站距离为第一距离的第一定位区域和第二定位区域。
具体的，所述第一距离大于车辆所在道路的宽度，因此，以第一基站为圆心，第一距离为半径可以在车辆所在的车道上获取与所述第一基站距离为第一距离的第一定位区域和第二定位区域。
步骤204、获取第一频移以及第二基站信息，所述第二基站为与第一基站相邻并且在所述第一基站之前与终端通信的基站。
具体的，所述第一基站可以通过检测获取第一频移，所述第一频移是所述第一参考信号的频率偏移。所述第一基站可以通过终端上报的方式获取第二基站信息，所述第二基站为与第一基站相邻并且在所述第一基站之前与终端通信的基站。
步骤205、根据所述第一定位区域、所述第二定位区域、所述第一频移以及所述第二基站信息确定终端所在车辆的车道。
进一步地，所述第一基站可以根据所述第一定位区域、所述第二定位区域和所述第二基站信息确定第三定位区域，所述第三定位区域为初步估计所述终端所在车辆行驶的区域；根据第一频移与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道。
具体的，所述第一基站可以确定第一定位区域与第二定位区域中，与所述第二基站距离最近的区域为第三定位区域。所第一基站可以预存有第一频移与道路法定行车方向的预设关系，并根据预设关系确定终端所在车辆的车道。
需要说明的是，根据多普勒频移公式
Figure BDA0001887587830000041
可以知道，当终端所在车辆向所述第一基站靠近时，终端所在车辆的移动方向与所述第一参考信号的传播方向的夹角小于90°，因此所述第一频移的值为正值；当终端所在车辆远离所述第一基站时，终端所在车辆的移动方向与所述第一参考信号的传播方向的夹角大于90°，因此所述第一频移的值为负值。其中，fd可以表示多普勒频移，f可以表示所述第一基站的载波频率，c可以表示电磁波传播速度，v可以表示终端所在车辆的移动速度，
Figure BDA0001887587830000051
可以表示终端所在车辆的移动方向与所述第一参考信号的传播方向的夹角。
示例性的，如图3所示，用点画线标记出了所述第三定位区域，当第一频移的值为正值时，终端所在车辆向基站a靠近，因此，终端所在的车辆在第三定位区域中向左的车道上行驶。当第一频移的值为负值时，终端所在车辆远离基站a，因此，终端所在的车辆在第三定位区域中向右的车道上行驶。
示例性的，如图4所示，用点画线标记出了所述第三定位区域，当第一频移的值为正值时，终端所在车辆向基站a靠近，因此，终端所在的车辆在第三定位区域中向右的车道上行驶。当第一频移的值为负值时，终端所在车辆远离基站a，因此，终端所在的车辆在第三定位区域中向左的车道上行驶。
示例性的，第一频移与道路法定行车方向的预设关系可以参见表1。本领域技术人员可以理解，第一频移与道路法定行车方向的预设关系也可以根据具体要求进行设定，本发明实施例不进行具体限定。
表1
第一基站 第二基站 第一频移值 车道
基站a 基站b 正值 向左车道
基站a 基站b 负值 向右车道
基站a 基站c 正值 向右车道
基站a 基站c 负值 向左车道
进一步地，根据第一频移与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道，包括：若第一频移大于0，标记第一频移为第一标签；根据所述第一标签与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道；或者，若第一频移小于0，标记第一频移为第二标签；根据所述第二标签与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道。
示例性的，第一标签与道路法定行车方向的预设关系、第二标签与道路法定行车方向的预设关系可以参见表2。本领域技术人员可以理解，第一标签与道路法定行车方向的预设关系、第二标签与道路法定行车方向的预设关系也可以根据具体要求进行设定，本发明实施例不进行具体限定。
表2
第一基站 第二基站 第一频移的标签 车道
基站a 基站b 第一标签 向左车道
基站a 基站b 第二标签 向右车道
基站a 基站c 第一标签 向右车道
基站a 基站c 第二标签 向左车道
本发明实施例提供了一种定位车辆所在车道的方法，可以通过接收终端发送的第一信息，根据第一信息确定第一距离，获取第一频移、第二基站信息以及车辆所在车道与所述第一基站距离为第一距离的第一定位区域和第二定位区域，并根据所述第一定位区域、所述第二定位区域、所述第一频移以及所述第二基站信息确定终端所在车辆的车道。
如图5所示，示出了本发明实施例提供的一种第一基站50，所述第一基站50包括：
接收单元51，用于接收终端发送的第一信息，所述第一信息包括第一参考信号。
确定单元52，用于根据第一信息确定第一距离，所述第一距离是所述第一基站与所述终端之间的距离。
获取单元53，用于获取车辆所在车道与所述第一基站距离为第一距离的第一定位区域和第二定位区域。
所述获取单元53，还用于获取第一频移以及第二基站信息，所述第二基站为与第一基站相邻并且在所述第一基站之前与终端通信的基站。
所述确定单元52，还用于根据所述第一定位区域、所述第二定位区域、所述第一频移以及所述第二基站信息确定终端所在车辆的车道。
本发明实施例提供了一种定位车辆所在车道的方法，可以通过接收终端发送的第一信息，根据第一信息确定第一距离，获取第一频移、第二基站信息以及车辆所在车道与所述第一基站距离为第一距离的第一定位区域和第二定位区域，并根据所述第一定位区域、所述第二定位区域、所述第一频移以及所述第二基站信息确定终端所在车辆的车道。
进一步地，所述第一信息还包括所述终端发送所述第一参考信号的时间。
所述获取单元53，还用于获取第一基站接收所述第一参考信号的时间。
所述确定单元52，具体用于根据终端发送所述第一参考信号的时间、第一基站接收所述第一参考信号的时间以及电磁波传播速度确定第一距离。
进一步地，所述确定单元52还具体用于：
根据所述第一定位区域、所述第二定位区域和所述第二基站信息确定第三定位区域，所述第三定位区域为初步估计所述终端所在车辆行驶的区域。
根据第一频移与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道。
进一步地，如图6所示，示出了所述第一基站50还包括：
标记单元54，用于若第一频移大于0，标记第一频移为第一标签。
所述确定单元52，还用于根据所述第一标签与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道。
所述标记单元54，还用于若第一频移小于0，标记第一频移为第二标签。
所述确定单元52，还用于根据所述第二标签与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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***，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信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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。
另外，在本发明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包括，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，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种定位车辆所在车道的方法，应用于第一基站，其特征在于，所述定位车辆所在车道的方法包括：
接收终端发送的第一信息，所述第一信息包括第一参考信号；
根据第一信息确定第一距离，所述第一距离是所述第一基站与所述终端之间的距离；
获取车辆所在车道与所述第一基站距离为第一距离的第一定位区域和第二定位区域；
获取第一频移以及第二基站信息，所述第二基站为与第一基站相邻并且在所述第一基站之前与终端通信的基站；
根据所述第一定位区域、所述第二定位区域、所述第一频移以及所述第二基站信息确定终端所在车辆的车道，具体包括：
根据所述第一定位区域、所述第二定位区域和所述第二基站信息确定第三定位区域，所述第三定位区域为初步估计所述终端所在车辆行驶的区域；所述第一基站确定第一定位区域与第二定位区域中，与所述第二基站距离最近的区域为第三定位区域；
根据第一频移与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道；
若第一频移大于0，标记第一频移为第一标签；
根据所述第一标签与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道；或者，
若第一频移小于0，标记第一频移为第二标签；
根据所述第二标签与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道。
2.根据权利要求1所述的定位车辆所在车道的方法，其特征在于，所述第一信息还包括所述终端发送所述第一参考信号的时间，所述根据第一信息确定第一距离，所述第一距离是所述第一基站与所述终端之间的距离，包括：
获取第一基站接收所述第一参考信号的时间；
根据终端发送所述第一参考信号的时间、第一基站接收所述第一参考信号的时间以及电磁波传播速度确定第一距离。
3.一种第一基站，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收终端发送的第一信息，所述第一信息包括第一参考信号；
确定单元，用于根据第一信息确定第一距离，所述第一距离是所述第一基站与所述终端之间的距离；
获取单元，用于获取车辆所在车道与所述第一基站距离为第一距离的第一定位区域和第二定位区域；
所述获取单元，还用于获取第一频移以及第二基站信息，所述第二基站为与第一基站相邻并且在所述第一基站之前与终端通信的基站；
所述确定单元，还用于根据所述第一定位区域、所述第二定位区域、所述第一频移以及所述第二基站信息确定终端所在车辆的车道，具体包括：
根据所述第一定位区域、所述第二定位区域和所述第二基站信息确定第三定位区域，所述第三定位区域为初步估计所述终端所在车辆行驶的区域；所述第一基站确定第一定位区域与第二定位区域中，与所述第二基站距离最近的区域为第三定位区域；
根据第一频移与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道；
标记单元，用于若第一频移大于0，标记第一频移为第一标签；
所述确定单元，还用于根据所述第一标签与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道；
所述标记单元，还用于若第一频移小于0，标记第一频移为第二标签；
所述确定单元，还用于根据所述第二标签与道路法定行车方向的预设关系确定终端所在车辆的车道。
4.根据权利要求3所述的第一基站，其特征在于，所述第一信息还包括所述终端发送所述第一参考信号的时间，
所述获取单元，还用于获取第一基站接收所述第一参考信号的时间；
所述确定单元，具体用于根据终端发送所述第一参考信号的时间、第一基站接收所述第一参考信号的时间以及电磁波传播速度确定第一距离。
5.一种基站，包括：至少一个处理器，通信接口以及存储器，其特征在于，
所述通信接口、所述存储器与所述至少一个处理器耦合；所述基站通过所述通信接口与其他设备通信，所述存储器用于存储计算机程序，使得所述计算机程序被所述至少一个处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的定位车辆所在车道的方法。
6.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的定位车辆所在车道的方法。
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