[发明专利]高精度车辆定位系统和高精度车辆定位方法

说明书

一种高精度车辆定位系统，包括：GPS单元，其配置成接收来自GPS卫星的GPS信号以确定车辆的GPS位置；惯性测量单元(IMU)，其配置成收集车辆惯性信息；电子通信模块，其配置成从远程源无线接收GPS校正数据；以及控制器，其与GPS单元通信以接收GPS信号，与IMU通信以接收车辆惯性信息，并且与电子通信模块通信以接收GPS校正数据。GPS单元和控制器中的一个配置成处理GPS信号以确定车辆的GPS位置。控制器配置成融合车辆的GPS位置、惯性信息和GPS校正数据，使得车辆的GPS位置的准确度或精确度提高。

技术领域

本发明一般涉及车辆定位系统，更具体来说涉及全球定位系统(GPS)导航系统。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能构成或可能不构成现有技术。

车载全球定位系统(GPS)导航系统被车辆操作者广泛用于确定车辆的位置并提供至选定的目的地的视觉方向。GPS导航系统利用接收器从GPS卫星接收多个信号以确定车辆的当前位置。基于每单位时间车辆的位置变化，车辆的方向和速度可以由GPS导航系统来计算。GPS导航系统将车辆定位在预加载的地图上，并且视觉上显示车辆在行驶道路上的表示、车辆的行驶方向和车辆的速度。

典型的商用GPS导航系统平均精确到15米以内，并且更现代的增强GPS导航系统(诸如广域增强系统(WAAS))精确到约三(3)米。WAAS使用陆基基准站网络来测量GPS卫星信号的变化。测量的信号变化被路由到广域主控站(WMS)，其生成校正数据并将校正数据发送到地球同步WAAS卫星。然后，WAAS卫星将校正数据广播给GPS接收器，GPS接收器使用校正数据来提高确定车辆位置的准确度。

尽管约三(3)米的准确度可能足以实现将车辆定位在给定道路上的预期目的，但是仍然需要在给定道路上的特定车道内更准确和精确地定位车辆。还需要在GPS卫星信号中断或不存在的长时间段内准确和精确地定位车辆。

发明内容

根据几个方面，公开了一种高精度车辆定位系统。高精度车辆定位系统包括：GPS单元，其配置成接收来自GPS卫星的GPS信号以确定车辆的GPS位置；惯性测量单元(IMU)，其配置成收集车辆惯性信息；电子通信模块，其配置成从远程源无线接收GPS校正数据；以及控制器，其与GPS单元通信以接收GPS信号，与IMU通信以接收车辆惯性信息，并且与电子通信模块通信以接收GPS校正数据。GPS单元和控制器中的一个配置成处理GPS信号以确定车辆的GPS位置。控制器配置成融合车辆的GPS位置、惯性信息和GPS校正数据，使得车辆的GPS位置的准确度或精确度提高。

在本公开的额外方面中，电子通信模块是WiFi收发器，并且远程源是配置成通过WiFi进行通信的个人便携式设备。

在本公开的另一方面中，个人便携式设备是智能手机设备。

在本公开的另一方面中，电子通信模块是蜂窝信号收发器，并且远程源是蜂窝塔。

在本公开的另一方面中，高精度车辆定位系统还包括与控制器电子通信的车辆对外界(V2X)通信设备。V2X通信设备配置成将车辆的位置传输到其他V2X通信设备。

在本公开的另一方面中，V2X通信设备配置用于车辆对车辆(V2V)、车辆对基础设施(V2I)、车辆对行人(V2P)、车辆对设备(V2D)或车辆对电网(V2G)通信。

在本公开的另一方面中，控制器也包括以太网收发器，其配置成连接到车辆局域网(LAN)。

在本公开的另一方面中，控制器配置成与车辆控制局域网(CAN)总线通信。

在本公开的另一方面中，车辆惯性信息在传达给控制器之前通过GPS单元路由。

在本公开的另一方面中，IMU是6轴惯性测量单元。