车辆定位系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种车辆定位系统及方法，其中，系统包括：设置在车辆上的激光发射模块、激光接收模块、信号处理模块以及设置在车辆所在轨道上的凹槽对，凹槽对包括两个宽度不同的凹槽；其中，激光接收模块在面对激光发射模块的第一面上设置有挡光板；当激光发射模块发射的激光照射到未设置凹槽对的第一轨道段上时，激光接收模块无法接收到漫反射的激光；当激光发射模块发射的激光照射到设置有凹槽对的第二轨道段上时，激光接收模块接收由第二轨道段上凹槽对漫反射的激光。通过该系统，能够降低外界环境对识别准确度的影响，提高定位精度，解决现有技术中定位精度低、易受外界磁场干扰的问题。

【技术实现步骤摘要】
车辆定位系统及方法
本专利技术涉及车辆工程领域，尤其涉及一种车辆定位系统及方法。
技术介绍
车辆定位技术作为城市轨道交通系统的核心技术，关系到车辆行驶安全和控制车辆安全运营的各个环节。随着城市轨道交通的发展和普及，城市轨道交通系统中的车辆定位技术逐渐成为研究热点。目前，在城市轨道交通系统中，较为常用的车辆定位技术是射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)技术，利用轨道上安装的应答器和车辆上安装的应答器传输单元(BaliseTransmissionModule，BTM)对运行中的车辆进行定位。车辆通过时，轨道旁边的应答器通过电磁波向安装在车辆本体上的BTM发送数据，BTM根据获取的数据定位车辆的位置。然而，基于RFID技术的车辆定位技术采用电磁波进行数据传输，通信速率低，延时大，且易受外界磁场的干扰。另外，应答器之间的距离较远，定位精度低。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种车辆定位系统，以降低外界环境对识别准确度的影响，提高定位精度，解决现有技术中定位精度低、易受外界磁场干扰的问题。本专利技术的第二个目的在于提出一种车辆定位方法。本专利技术的第三个目的在于提出一种轨道交通系统。本专利技术的第四个目的在于提出一种计算机程序产品。本专利技术的第五个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种车辆定位系统，包括：设置在车辆上的激光发射模块、激光接收模块、信号处理模块以及设置在车辆所在轨道上的凹槽对，所述凹槽对包括两个宽度不同的凹槽；其中，所述激光接收模块在面对所述激光发射模块的第一面上设置有挡光板；当所述激光发射模块发射的激光照射到未设置凹槽对的第一轨道段上时，从所述第一轨道段上漫反射的激光被所述挡光板遮挡，所述激光接收模块无法接收到漫反射的激光；而当所述激光发射模块发射的激光照射到设置有所述凹槽对的第二轨道段上时，所述激光接收模块接收由所述第二轨道段上所述凹槽对漫反射的激光。本专利技术实施例的车辆定位系统，通过在车辆上设置激光发射模块、激光接收模块、信号处理模块，在车辆所在轨道上设置包括两个宽度不同的凹槽的凹槽对，在激光接收模块面对激光发射模块的第一面上设置挡光板，以使激光发射模块发射的激光照射到未设置凹槽对的第一轨道段上时，从第一轨道段上漫反射的激光被挡光板遮挡，激光接收模块不会接收到漫反射的激光，当激光发射模块发射的激光照射到设置有凹槽对的第二轨道段上时，激光接收模块能够接收到凹槽对漫反射的激光，从而保证激光接收模块间断性地接收反射的激光，达到根据轨道上设置的凹槽对进行车辆定位的目的，降低外界环境对识别准确度的影响，提高定位精度。为达上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种车辆定位方法，包括：激光发射模块向轨道方向发射激光；激光接收模块接收所述轨道中设置有凹槽对的第二轨道段漫反射的激光，并将接收到的激光转换成脉冲信号输入到信号处理模块中；其中，所述脉冲信号中包括高电平持续时间不同的两个子脉冲；所述两个子脉冲分别由所述凹槽对中两个凹槽所反射的激光转换得到的；所述信号处理模块根据接收到的所述脉冲信号确定所述车辆所在的位置和行驶方向。本专利技术实施例的车辆定位方法，通过激光发射模块向轨道方向发射激光，激光接收模块接收轨道中设置有凹槽对的第二轨道段漫反射的激光，并将接收到的激光转换成脉冲信号输入到信号处理模块中，信号处理模块根据接收到的脉冲信号确定车辆所在的位置和行驶方向。由此，能够达到根据轨道上设置的凹槽对进行车辆定位的目的，降低外界环境对识别准确度的影响，提高定位精度。为达上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种轨道交通系统，包括：第一方面实施例所述的车辆定位系统。为达上述目的，本专利技术第四方面实施例提出了一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令由处理器执行时，执行如第二方面实施例所述的车辆定位方法。为达上述实施例，本专利技术第五方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时能够实现第二方面实施例所述的车辆定位方法。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术一实施例提出的车辆定位系统的结构示意图；图2为轨道凹槽对的三视图；图3为车辆定位系统中凹槽对漫反射的原理示意图；图4为俯视角度下激光接收模块接收反射激光示意图；图5为车辆定位系统的工作流程示意图；图6为车辆定位系统实际应用示意图一；图7为车辆定位系统实际应用示意图二；图8为本专利技术一实施例提出的车辆定位方法的流程示意图；图9为本专利技术另一实施例提出的车辆定位方法的流程示意图；图10为本专利技术又一实施例提出的车辆定位方法的流程示意图；图11为本专利技术一实施例提出的轨道交通系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图描述本专利技术实施例的车辆定位系统及方法。由于基于RFID技术的车辆定位技术采用电磁场进行通信，容易受到车辆牵引电机系统和车辆运行时外界带来的强电磁干扰。针对上述问题，本专利技术实施例提出了一种车辆定位系统，以降低外界环境对识别准确度的影响，提高定位精度。图1为本专利技术一实施例提出的车辆定位系统的结构示意图，其中，该车辆通常指轻轨、地铁等城市交通工具。如图1所示，该车辆定位系统10包括：设置在车辆110上的激光发射模块111、激光接收模块112、信号处理模块113，以及设置在车辆所在轨道120上的凹槽对121。其中，激光发射模块111和激光接收模块112安装在车辆的稳定轮或走行轮的轴心部位靠近轨道的方向。凹槽对121设置在轨道梁面向激光发射模块111和激光接收模块112的第一侧面。凹槽对121包括两个宽度不同的凹槽，凹槽对121的位置可以在轨道设计建造时预先设置好，从而，每个凹槽对121所对应的里程数可知。凹槽对121中凹槽的母线与车辆110的行驶方向平行，即凹槽对121沿轨道设计。凹槽对121中每个凹槽的形状可以但不限于是三角形、梯形等，为了能够使激光可以照射到凹槽上，并且由凹槽向外漫反射激光，需要将凹槽对121中凹槽靠近地面的一边向外开口，即面向车辆上的车辆定位系统10，且靠近地面的一边与第一侧面存在交点的一端低于另一端。作为一种示例，如图2所示，图2为轨道凹槽对的三视图。从图2中可以看出，凹槽的形状为三角形，在轨道的一侧，每隔相等距离设置一宽一窄两个凹槽构成凹槽对121，每个宽凹槽之间间距相等且槽宽相同，每个窄凹槽之间间距相等且槽宽相同。激光发射模块111和激光接收模块112安装在车辆110的底部且能与凹槽对121形成光路。激光接收模块112在面对激光发射模块111的第一面上设置有挡光板114，挡光板114与第一连线之间存在交点，其中，第一连线为激光照射到第一轨道上的入射点与激光接收模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆定位系统，其特征在于，包括：设置在车辆上的激光发射模块、激光接收模块、信号处理模块以及设置在车辆所在轨道上的凹槽对，所述凹槽对包括两个宽度不同的凹槽；其中，所述激光接收模块在面对所述激光发射模块的第一面上设置有挡光板；当所述激光发射模块发射的激光照射到未设置凹槽对的第一轨道段上时，从所述第一轨道段上漫反射的激光被所述挡光板遮挡，所述激光接收模块无法接收到漫反射的激光；而当所述激光发射模块发射的激光照射到设置有所述凹槽对的第二轨道段上时，所述激光接收模块接收由所述第二轨道段上所述凹槽对漫反射的激光。

【技术特征摘要】
1.一种车辆定位系统，其特征在于，包括：设置在车辆上的激光发射模块、激光接收模块、信号处理模块以及设置在车辆所在轨道上的凹槽对，所述凹槽对包括两个宽度不同的凹槽；其中，所述激光接收模块在面对所述激光发射模块的第一面上设置有挡光板；当所述激光发射模块发射的激光照射到未设置凹槽对的第一轨道段上时，从所述第一轨道段上漫反射的激光被所述挡光板遮挡，所述激光接收模块无法接收到漫反射的激光；而当所述激光发射模块发射的激光照射到设置有所述凹槽对的第二轨道段上时，所述激光接收模块接收由所述第二轨道段上所述凹槽对漫反射的激光。2.根据权利要求1所述的车辆定位系统，其特征在于，所述挡光板与第一连线之间存在交点，其中，所述第一连线为激光照射到所述第一轨道上的入射点与所述激光接收模块上的光敏器件之间的连线。3.根据权利要求1或2所述的车辆定位系统，其特征在于，所述凹槽对中所述凹槽的母线与所述车辆的行驶方向平行，所述激光发射模块和所述激光接收模块安装在所述车辆的底部且能与所述凹槽对形成光路。4.根据权利要求3所述的车辆定位系统，其特征在于，所述激光发射模块和所述激光接收模块安装在所述车辆的稳定轮或走行轮的轴心部位靠近轨道的方向；所述凹槽对设置在轨道梁面向所述激光发射模块和所述激光接收模块的第一侧面。5.根据权利要求4所述的车辆定位系统，其特征在于，所述凹槽对中凹槽靠近地面的一边向外开口，且该边与所述第一侧面存在交点的一端低于另一端。6.根据权利要求5所述的车辆定位系统，其特征在于，所述凹槽对中凹槽成三角形或者梯形。7.根据权利要求1或2所述的车辆定位系统，其特征在于，在所述凹槽对中任意一个凹槽的发生漫反射的表面上设置所述凹槽对的识别码。8.根据权利要求1或2所述的车辆定位系统，其特征在于，在所述车辆和所述轨道上设置两套所述车辆定位系统，互为冗余。9.根据权利要求8所述的车辆定位系统，其特征在于，在所述车辆的两侧分别设置有所述激光发射模块、激光接收模块以及所述信号处理模块，在所述轨道的两侧分别设置有所述凹槽对。10.一种车辆定位方法，其特征在于，用于如权利要求1-9任一项所述的车辆定位系统，所述方法包括：激光发射模块向轨道方向发射激光；激光接收模块接收所述轨道中设置有凹槽对的第二轨道段漫反射的激光，并将接收到的激光转换成脉冲信号输入到信号处理模块中；其中，所述脉冲信号中包括高电平持续时间不同的两个子脉冲；所述两个子脉冲分别由所述凹槽对中两个凹槽所反射的激光转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：周全，王文松，王发平，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44