[发明专利]RSU安装参数标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种RSU安装参数标定方法。

背景技术

在ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费)系统中，需要精确获取RSU(Road Side Unit，路侧单元)的安装位置和安装角度。现有的标定方法都用米尺测量安装位置，先用铅锤线来寻找RSU在路面上的投影点，再测量投影点偏离车道中心线的位置和RSU的高度等；用水平仪或坡度仪测量RSU的安装角度。这种方法测量出来的安装信息精度不高。用铅锤的方法寻找投影点容易受大风天气影响，而且在遇到斜坡路面的车道时，RSU在路面上的投影点与铅锤线找到的点不是同一点，RSU与车道之间的位置关系就很难准确测量。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何准确测量RSU与车道之间的位置关系。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种RSU安装参数标定方法，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。

其中，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。

其中，所述步骤S3具体包括：

根据在所述三个标定点处所发射的微波信号，采用DOA算法计算三个标定点各自相对于RSU的三组方位角(α，β)。

其中，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|·cos α1＝e_x＇·RP1(1)

|RP1|·cos β1＝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|·cos α2＝e_x＇·RP2(3)

|RP2|·cos β2＝e_z＇·RP2(4)

|RP3|·cos α3＝e_x＇·RP3(5)

|RP3|·cos β3＝e_z＇·RP3(6)

在RSU坐标系下，有如下方程：

|e_x＇|＝1(7)