[发明专利]一种基于ETC信号强度的车辆定位方法

权利要求书

1.一种基于ETC信号强度的车辆定位方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，带有车载OBU的车辆在行驶过程中，OBU与路边设置的RSU设备进行实时通信，采集t时刻RSU设备向OBU发送的RSS值P_t(d_t)，并根据通信数据得到此时与车辆进行通信的RSU设备的编号i；

步骤2，根据路径损耗模型P_t(d_t)＝K_i-10*ε_i*lg(d_t)+χ_p，计算得到此时车辆与RSU之间的距离d_t；其中，K_i、ε_i为第i台RSU设备对应的系数，χ_p是一个随机变量，表示接收信号强度的噪声；

步骤3，根据第i台RSU设备的坐标(x_i,y_i)，以及车辆此时的航向角θ，结合车辆与第i台RSU之间的距离d_t，得到此时车辆位置坐标(x_t,y_t)；

所述步骤3中，RSU设备安装在道路一侧，假设已知其精确位置为(x₀,y₀)，待定位的网联车辆的初始位置坐标为(x₁,y₁)，当前时刻距离RSU的距离为d₁，当前时刻的车速为v，当前车辆的航向角为θ，单位时间△t，车辆行驶一段距离到达坐标位置点(x₂,y₂)，此时车辆距离RSU设备的距离设为d₂；

根据前文标定的路径损耗模型，此处OBU与RSU设备之间的距离d₁与d₂通过设备之间的通信实时获取的RSS值即可求得；另根据几何位置关系，易得式(1)与式(2)：

根据DR算法，坐标(x₂,y₂)可由初始坐标(x₁,y₁)推算得到，将其代入式(2)可将其改写成式(3)：

将式(1)与式(3)联立，经过整理可得式(4)：

为方便计算，令再根据航位推算算法，可知x₂＝x₁+v△t·cosθ，y₂＝y₁+v△t·sinθ；联立式(1)与式(4)，可通过RSU设备位置(x₀,y₀)计算(x₂,y₂)的坐标如式(5)所示：

计算得到的坐标(x₂,y₂)即为待定位车辆的估计坐标。

2.如权利要求1所述的一种基于ETC信号强度的车辆定位方法，其特征在于：所述步骤2中，获取第i台RSU设备对应的系数K_i、ε_i的方法是：

步骤A1，带有车载OBU的车辆由远及近向第i台RSU设备行驶，采集在行驶过程中，车辆与RSU设备距离为d_j时对应的一组RSS值；

步骤A2，对步骤A1中的一组RSS值进行滤波处理，并区分晴天状态和雨天状态，从而得到分别在晴天状态和雨天状态下d_j与P_j的对应数据；

步骤A3，根据P_j(d_j)＝K_i-10*ε_i*lg(d_j)+χ_p，分别代入晴天状态和雨天状态下d_j与P_j的对应数据，拟合分别得到晴天状态和雨天状态下的K_i、ε_i。