CN112797975A - 一种智能网联环境下的设备定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能网联环境下的设备定位方法及装置，该方法包括获取进入感知设备的预设检测区域的多个车辆发送的大地测量坐标以及感知设备检测的多个车辆的空间直角坐标，根据多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标，确定出空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系，依据转换关系和感知设备的空间直角坐标，确定出感知设备的大地测量坐标。通过对预设检测区域内的车辆进行检测，依据车辆的空间直角坐标和大地测量坐标之间的转换关系以及感知设备的空间直角坐标，最终可以自动确定出感知设备的大地测量坐标，相比现有技术，可以无需额外增加设备和施工。

Description

一种智能网联环境下的设备定位方法及装置

技术领域

本发明涉及智慧网联技术领域，尤其涉及一种智能网联环境下的设备定位方法及装置。

背景技术

在过去的二十多年中，我国的机动车保有量从1000万辆增加到今年上半年的3.4亿辆。如此快速增长带来了一些交通事故、交通拥堵、排放污染等系列交通问题。交通管理、交通运输行业面临严峻考验。智能网联通过车人路互连互通实现信息共享，收集车辆、道路和环境的信息，并对各方信息进行加工、计算、共享和实时发布，对车辆进行有效的引导与监控管理，可以更好保障交通安全，提升出行效率，已经成为行业共识。

通过路侧设备感知道路上的交通参与者、事故的经纬度坐标，是实现智能网联应用的重要保障。目前行业普遍采用毫米波雷达、激光等感知设备进行路面目标检测，不具备大地测量坐标系定位功能，只能给出XYZ空间直角坐标系，不能直接用于应用。要实现检测区域内路面目标的XYZ空间直角坐标系向大地测量坐标系的转换，获取检测设备本身的大地测量坐标是关键。

现有技术的做法有两种：一、在路口人工对检测设备进行标定，具体做法是在设备安装点正下方，使用GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星***)测量设备测出大地坐标。主要问题是施工量大，且安装点通常在车道上方，测量工作存在一定危险。二、在感知设备上加装GNSS测量设备，由感知设备利用基础定位数据计算出自身准确位置。主要问题是需要额外定位设备，并带来额外安装工作量和成本。

发明内容

本发明实施例提供一种智能网联环境下的设备定位方法及装置，相比现有技术，无需额外增加设备和施工，实现检测设备的自动定位。

第一方面，本发明实施例提供一种智能网联环境下的设备定位方法，包括：

获取进入感知设备的预设检测区域的多个车辆发送的大地测量坐标以及所述感知设备检测的所述多个车辆的空间直角坐标；所述感知设备检测的空间直角坐标系为以所述感知设备为原点的坐标系；

根据所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标，确定出所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系；

依据所述转换关系和所述感知设备的空间直角坐标，确定出所述感知设备的大地测量坐标。

上述技术方案中，通过对预设检测区域内的车辆进行检测，依据车辆的空间直角坐标和大地测量坐标之间的转换关系以及感知设备的空间直角坐标，最终可以自动确定出感知设备的大地测量坐标，相比现有技术，可以无需额外增加设备和施工。

可选的，所述根据所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标，确定出所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系，包括：

将所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标输入预设转换关系中，确定出所述预设转换关系中的转换参数，得到所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系。

可选的，根据下述公式(1)确定所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系；

所述公式(1)为：

其中，(x_i,y_i)为车辆的大地测量坐标，(x′_i,y′_i)为车辆的空间直角坐标，θ为旋转角，T_x为x方向平移量，T_y为y方向平移量，S_x为x方向比例变换系数，S_y为y方向比例变换系数。

可选的，所述大地测量坐标是由车辆的OBU(On board Unit，车载单元)在进入到所述预设检测区域通过RSU(Road Side Unit，路侧通信单元)发送的。

第二方面，本发明实施例提供一种智能网联环境下的设备定位装置，包括：

获取单元，用于获取进入感知设备的预设检测区域的多个车辆发送的大地测量坐标以及所述感知设备检测的所述多个车辆的空间直角坐标；所述感知设备检测的空间直角坐标系为以所述感知设备为原点的坐标系；

处理单元，用于根据所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标，确定出所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系；依据所述转换关系和所述感知设备的空间直角坐标，确定出所述感知设备的大地测量坐标。

可选的，所述处理单元具体用于：

将所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标输入预设转换关系中，确定出所述预设转换关系中的转换参数，得到所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系。

可选的，所述处理单元具体用于：

根据下述公式(1)确定所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系；

所述公式(1)为：

其中，(x_i,y_i)为车辆的大地测量坐标，(x′_i,y′_i)为车辆的空间直角坐标，θ为旋转角，T_x为x方向平移量，T_y为y方向平移量，S_x为x方向比例变换系数，S_y为y方向比例变换系数。

可选的，所述大地测量坐标是由车辆的OBU在进入到所述预设检测区域通过RSU发送的。

第三方面，本发明实施例还提供一种计算设备，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述智能网联环境下的设备定位方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读非易失性存储介质，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行上述智能网联环境下的设备定位方法。

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要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本发明实施例提供的一种***架构的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种智能网联环境下的设备定位方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种感知设备坐标系的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种智能网联环境下的设备定位装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种***架构。如图1所示，该***架构可以包括OBU车载单元、RSU通信单元、RSD(Road Side Detector，路侧检测器)检测单元和MEC(Multi-access Edge Computing，多接入边缘计算单元)计算单元。

其中，RSD检测单元为感知设备，可以为安装在路侧的交通感知设备，可以是雷达、激光、摄像机等多种检测设备。

OBU车载单元是安装在机动车上的定位及通信装置。

RSU通信单元是安装在路侧与OBU车载单元进行通讯的装置。

MEC计算单元是安装在路侧的数据计算装置。

OBU车载单元通过无线与RSU通信单元进行数据通信，RSD检测单元、MEC计算单元和RSU通信单元之间通过有线数据通信，并实现时钟同步。

感知设备安装在与机动车行驶方向垂直的断面上，检测方向与车辆行驶方向平行，其检测区域记为Area(预设检测区域)。

每个进入Area的OBU车载单元都将定时向RSU通信单元发送其自身的大地测量坐标。RSU通信单元将收到的数据发送给MEC计算单元。RSD检测单元定时检测Area内的所有目标的XYZ空间直角坐标，并将检测结果发送给MEC计算单元。

需要说明的是，上述图1所示的结构仅是一种示例，本发明实施例对此不做限定。

基于上述描述，图2详细的示出了本发明实施例提供的一种智能网联环境下的设备定位方法的流程，该流程可以由智能网联环境下的设备定位装置执行，该装置可以为上述MEC计算单元，或位于该MEC计算单元内。

如图2所示，该流程具体包括：

步骤201，获取进入感知设备的预设检测区域的多个车辆发送的大地测量坐标以及所述感知设备检测的所述多个车辆的空间直角坐标。

在本发明实施例中，该多个车辆的大地测量坐标是由车辆的OBU在进入到预设检测区域后通过RSU发送的。每辆车在进入到预设检测区域时，都会向RSU发送自身的大地测量坐标，这时RSU会将接收到的车辆的大地测量坐标发送给MEC进行后续计算。同样的，车辆进入感知设备的预设检测区域后，感知设备会检测到车辆的空间直角坐标，该感知设备检测的空间直角坐标系为以感知设备为原点的坐标系。如图3所示的感知设备的坐标系，图3中的检测器即为感知设备。

步骤202，根据所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标，确定出所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系。

具体的，可以将多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标输入预设转换关系中，确定出预设转换关系中的转换参数，得到空间直角坐标和大地测量坐标之间的转换关系。其中，可以根据下述公式(1)确定空间直角坐标和大地测量坐标之间的转换关系。

所述公式(1)为：

其中，(x_i,y_i)为车辆的大地测量坐标，(x′_i,y′_i)为车辆的空间直角坐标，θ为旋转角，T_x为x方向平移量，T_y为y方向平移量，S_x为x方向比例变换系数，S_y为y方向比例变换系数。

例如，RSD的测量车辆的空间直角坐标为直角空间坐标系，记为Z。

OBU上报的车辆的大地测量坐标为大地测量坐标系，记为D。

假设一个OBU进入预设检测区域Area。从OBU提取其在D下的大地测量坐标(x_i,y_i)。从RSD提取该OBU在Z下的直角空间坐标(x′_i,y′_i)。由于检测范围只有100-300米，大地测量坐标畸变极小，因此可以将该范围的大地坐标视为平面直角坐标系。D和Z两个坐标系之间转换公式如上述公式(1)。

将多组车辆的经纬度坐标(x_i,y_i)即大地测量坐标、当前空间直角坐标(x′_i,y′_i)带入公式(1)，计算出以上5个坐标转换参数。此时得到D和Z的转换关系。

步骤203，依据所述转换关系和所述感知设备的空间直角坐标，确定出所述感知设备的大地测量坐标。

当得到转换关系后，可以将感知设备的空间直角坐标输入到该转换关系中，就可以得到感知设备的大地测量坐标，即感知设备的经纬度坐标。从而就可以使用该感知设备来检测其感知到的物体的大地测量坐标。

需要说明的是，本发明实施例中，承担计算功能的MEC，既可以是安装在路侧的计算装置，也可以是安装在远程中心端的服务装置，还可以改由RSU承担计算任务。由于计算过程使用带时间戳的快照数据，对计算时延不敏感，因此以上方案都可适用于本发明实施例的实施。

RSD、MEC和RSU之间通常使用有线网络实现数据通信，也可以使用无线通信。

获取到OBU的经纬度数据时，需要通过RSD获取以之相匹配的直角坐标数据，只描述了两者均检测到一个OBU时的一一对应最简场景下的处理方案。实现时，可以对匹配算法进行扩展，通过移动轨迹形态、车速信息进行目标匹配，以便能在两方均识别到多个目标时，仍然能确定映射关系。

在本发明实施例中，获取进入感知设备的预设检测区域的多个车辆发送的大地测量坐标以及感知设备检测的多个车辆的空间直角坐标，根据多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标，确定出空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系，依据转换关系和感知设备的空间直角坐标，确定出感知设备的大地测量坐标。通过对预设检测区域内的车辆进行检测，依据车辆的空间直角坐标和大地测量坐标之间的转换关系以及感知设备的空间直角坐标，最终可以自动确定出感知设备的大地测量坐标，相比现有技术，可以无需额外增加设备和施工。

基于相同的技术构思，图4示例性的示出了本发明实施例提供的一种智能网联环境下的设备定位装置的结构，该装置可以执行智能网联环境下的设备定位流程。

如图4所示，该装置具体包括：

获取单元401，用于获取进入感知设备的预设检测区域的多个车辆发送的大地测量坐标以及所述感知设备检测的所述多个车辆的空间直角坐标；所述感知设备检测的空间直角坐标系为以所述感知设备为原点的坐标系；

处理单元402，用于根据所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标，确定出所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系；依据所述转换关系和所述感知设备的空间直角坐标，确定出所述感知设备的大地测量坐标。

可选的，所述处理单元402具体用于：

将所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标输入预设转换关系中，确定出所述预设转换关系中的转换参数，得到所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系。

可选的，所述处理单元402具体用于：

根据下述公式(1)确定所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系；

所述公式(1)为：

其中，(x_i,y_i)为车辆的大地测量坐标，(x′_i,y′_i)为车辆的空间直角坐标，θ为旋转角，T_x为x方向平移量，T_y为y方向平移量，S_x为x方向比例变换系数，S_y为y方向比例变换系数。

可选的，所述大地测量坐标是由车辆的OBU在进入到所述预设检测区域通过RSU发送的。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种计算设备，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述智能网联环境下的设备定位方法。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读非易失性存储介质，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行计算机可读指令时，使得计算机执行上述智能网联环境下的设备定位方法。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种智能网联环境下的设备定位方法，其特征在于，包括：

获取进入感知设备的预设检测区域的多个车辆发送的大地测量坐标以及所述感知设备检测的所述多个车辆的空间直角坐标；所述感知设备检测的空间直角坐标系为以所述感知设备为原点的坐标系；

根据所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标，确定出所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系；

依据所述转换关系和所述感知设备的空间直角坐标，确定出所述感知设备的大地测量坐标。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标，确定出所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系，包括：

将所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标输入预设转换关系中，确定出所述预设转换关系中的转换参数，得到所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据下述公式(1)确定所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系；

所述公式(1)为：

其中，(x_i,y_i)为车辆的大地测量坐标，(x′_i,y′_i)为车辆的空间直角坐标，θ为旋转角，T_x为x方向平移量，T_y为y方向平移量，S_x为x方向比例变换系数，S_y为y方向比例变换系数。

4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述大地测量坐标是由车辆的车载单元OBU在进入到所述预设检测区域通过路侧通信单元RSU发送的。

5.一种智能网联环境下的设备定位装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取进入感知设备的预设检测区域的多个车辆发送的大地测量坐标以及所述感知设备检测的所述多个车辆的空间直角坐标；所述感知设备检测的空间直角坐标系为以所述感知设备为原点的坐标系；

处理单元，用于根据所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标，确定出所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系；依据所述转换关系和所述感知设备的空间直角坐标，确定出所述感知设备的大地测量坐标。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：

将所述多个车辆的空间直角坐标和大地测量坐标输入预设转换关系中，确定出所述预设转换关系中的转换参数，得到所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：

根据下述公式(1)确定所述空间直角坐标和所述大地测量坐标之间的转换关系；

所述公式(1)为：

其中，(x_i,y_i)为车辆的大地测量坐标，(x′_i,y′_i)为车辆的空间直角坐标，θ为旋转角，T_x为x方向平移量，T_y为y方向平移量，S_x为x方向比例变换系数，S_y为y方向比例变换系数。

8.如权利要求5至7任一项所述的装置，其特征在于，所述大地测量坐标是由车辆的车载单元OBU在进入到所述预设检测区域通过路侧通信单元RSU发送的。

9.一种计算设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行权利要求1至4任一项所述的方法。

10.一种计算机可读非易失性存储介质，其特征在于，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行如权利要求1至4任一项所述的方法。

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