[发明专利]RSU安装参数标定方法

权利要求书

1.一种RSU安装参数标定方法，其特征在于，包括：

S1：标定设备在车道平面上选择三个标定点，且所述三个标定点不在同一直线上；

S2：对于每个标定点，所述标定设备向所述RSU发送微波信号，所述RSU获取所述标定点对应在车道坐标系中的坐标位置，所述车道坐标系的原点在车道平面上，X轴在车道平面且垂直于车道方向，Y轴沿车道方向与车道平行，Z轴垂直于车道平面向上；

S3：RSU根据接收到的标定设备在三个标定点处所发射的微波信号采用DOA算法分别计算所述三个标定点各自相对于RSU的方位角(α，β)，方位角α是标定点到RSU坐标系原点R的直线与RSU坐标系X＇轴的夹角，方位角β是标定点到点R的直线与RSU坐标系Z＇轴的夹角，所述RSU坐标系以RSU的天线板上的与天线单元相关的几何中心R为原点，三个坐标轴由RSU的天线阵列确定；

S4：根据所述标定点的方位角和所述标定点在车道坐标系的坐标位置计算RSU在车道坐标系中的安装位置R(x_R，y_R，z_R)、俯仰角A2和旋转角A1，A1是车道坐标系X轴与RSU坐标系X＇轴夹角，A2是车道坐标系Z轴与RSU坐标系Z＇轴的夹角。

2.如权利要求1所述的RSU安装参数标定方法，其特征在于，所述步骤S2中所述RSU获取所述标定点对应在车道坐标系中的坐标位置的方式具体包括：

通过标定设备将所述标定点的坐标位置发送给RSU，或通过上位机输入所述标定点的坐标位置传给RSU，或将所述标定点的坐标位置预先设定到RSU中。

3.如权利要求1所述的RSU安装参数标定方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

P1为车道平面上任意选取的已知标定点，坐标为P1(x_p1，y_p1，0)，则向量RP1为RP1(x_p1－x_R，y_p1－y_R，－z_R)，根据空间向量夹角公式可得：

|RP1|·cosα1＝e_x＇·RP1(1)

|RP1|·cosβ1＝e_z＇·RP1(2)

其中，方位角α1为向量e_x＇与向量RP1的夹角，方位角β1为向量e_z＇与向量RP1的夹角，e_x＇为RSU坐标系的X＇轴在车道坐标系下的单位向量e_x＇(x_x＇，y_x＇，z_x＇)，e_z＇为RSU坐标系的Z＇轴在车道坐标系下的单位向量e_z＇(x_z＇，y_z＇，z_z＇)；

对于车道平面上的另外两点P2和P3，可得到：

|RP2|·cosα2＝e_x＇·RP2(3)

|RP2|·cosβ2＝e_z＇·RP2(4)

|RP3|·cosα3＝e_x＇·RP3(5)

|RP3|·cosβ3＝e_z＇·RP3(6)

在RSU坐标系下，有如下方程：

|e_x＇|＝1(7)

|e_z＇|＝1(8)

e_x＇·e_z＇＝0(9)

求解上述9个方程，得到R(x_R，y_R，z_R)、e_x＇(x_x＇，y_x＇，z_x＇)和e_z＇(x_z＇，y_z＇，z_z＇)；

根据如下公式得到所述俯仰角A2和旋转角A1：

A1＝arccos(e_x·e_x＇)

A2＝arccos(e_z·e_z＇)

其中，·表示向量的点积运算，||表示向量取模运算，e_x为在车道坐标系中X轴的单位向量e_x(1，0，0)，e_z为在车道坐标系中Z轴的单位向量e_z(0，0，1)。