一种用于高速公路上的定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于高速公路上的定位系统，包括多个设置于高速公路上的定位桩，安装于汽车上的汽车定位接收装置，定位桩与汽车定位接收装置之间通过无线通信装置信号相连；包括授时装置，授时装置通过光纤与定位桩信号相连；汽车定位接收装置包括中央处理单元，中央处理单元连接有无线通信电路，无线通信电路通过电缆连接有通信天线；定位桩包括支撑柱，支撑柱顶部设置由正六边形柱体的外壳，外壳的六个侧面均设置有天线阵列。本装置能为汽车提供高精度的位置信息，保证自动驾驶位置数据源安全准确；解决了定位时间过长的问题，提高了位置信息的时间准确性，提高了自动驾驶的安全性。

A positioning system for Freeway

The invention discloses a positioning system for expressway, which comprises a plurality of positioning piles arranged on the expressway, a vehicle positioning receiving device mounted on the automobile, a positioning pile and a vehicle positioning receiving device connected by a wireless communication device signal, including a timing device, a timing device and a positioning device through optical fiber. Pile signals are connected; vehicle positioning and receiving devices include a central processing unit (CPU), which is connected with a wireless communication circuit and a wireless communication circuit with a communication antenna connected by a cable; positioning piles include support pillars, which are topped by a shell of a regular hexagonal column, and the six sides of the shell are equipped with an antenna array. . The device can provide high-precision position information for automobiles, ensure the safety and accuracy of automatic driving position data source, solve the problem of too long positioning time, improve the time accuracy of location information, and improve the safety of automatic driving.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高速公路上的定位系统
本专利技术涉及一种定位装置，特别是涉及一种用于高速公路上的定位系统。
技术介绍
随着智能驾驶技术的逐渐完善，距离完全实用的时间越来越近，但智能驾驶是一种高度复杂的决策系统，对数据的准确度和低延迟的要求越来越高，特别是驾驶时对位置信息的准确性和实时性的要求越来越高，而传统的GPS定位系统的存在信号搜索时间长，定位精度低，且民用的GPS有诸多限制等问题。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于高速公路上的定位系统，解决了汽车需要高精度定位的问题，解决了定位时间过长的问题，解决了自动驾驶位置数据提供的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种用于高速公路上的定位系统，包括多个设置于高速公路上的定位桩，安装于汽车上的汽车定位接收装置，定位桩与汽车定位接收装置之间通过无线通信装置信号相连；包括授时装置，授时装置通过光纤与定位桩信号相连；汽车定位接收装置包括中央处理单元，中央处理单元连接有无线通信电路，无线通信电路通过电缆连接有通信天线；定位桩包括支撑柱，支撑柱顶部设置由正六边形柱体的外壳，外壳的六个侧面均设置有天线阵列，外壳内设置有无线通信电路，无线通信电路与天线阵列信号连接。进一步地，本专利技术公开了一种用于高速公路上的定位系统的优选结构，所述授时装置包括微处理单元、光纤通信电路，微处理单元连接有原子钟，微处理单元通过电缆与光纤通信电路相连，光纤通信电路连接有光电转换器；光电转换器通过光纤与定位桩信号相连。进一步地，所述定位桩在高速公路的绿化带的设置间隔是高速公路两侧的设置间隔的一半，在公路方向上相邻定位桩的间距相同；所述外壳内设置有控制系统，控制系统包括中央处理单元，中央处理单元连接有位置基准数据模块，位置基准数据模块内存储有准确的位置信息。进一步地，所述中央处理单元连接有GPS模块，所述中央处理单元连接有光纤通信电路，光纤通信电路连接有电转换器；中央处理单元通过无线通信电路与天线阵列信号连接；中央处理单元通过天线阵列向外播送位置基准数据模块中存储的位置信息和时间信息；包括电源模块，电源模块向控制系统提供电能。进一步地，所述汽车定位接收装置包括中央处理器，中央处理器连接有GPS模块，中央处理器连接有无线通信电路，无线通信电路连接有通信天线，通信天线通过无线信号与天线阵列相连通。进一步地，所述汽车定位接收装置还包括电源电路，电源电路为整个设备提供电能；所述汽车定位接收装置包括时间基准模块，时间基准模块与中央处理器信号相连。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.通过设置本装置，能为汽车提供高精度的位置信息，保证自动驾驶位置数据源安全准确；2.铜鼓设置本装置，解决了定位时间过长的问题，提高了位置信息的时间准确性，提高了自动驾驶的安全性。附图说明图1是本专利技术结构示意图；图2是本专利技术安装分布示意图；图3是本授时系统结构框图；图4是定位系统结构框图；图5是汽车定位接收装置结构框图；图中标记：1是支撑柱，2是外壳，3是天线阵列，4是右车道，5是绿化带，6是左车道，7是定位桩。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-图5所示，一种用于高速公路上的定位系统，包括多个设置于高速公路上的定位桩7，安装于汽车上的汽车定位接收装置，定位桩7与汽车定位接收装置之间通过无线通信装置信号相连；包括授时装置，授时装置通过光纤与定位桩7信号相连；汽车定位接收装置包括中央处理单元，中央处理单元连接有无线通信电路，无线通信电路通过电缆连接有通信天线；定位桩7包括支撑柱1，支撑柱1顶部设置由正六边形柱体的外壳2，外壳2的六个侧面均设置有天线阵列3，外壳2内设置有无线通信电路，无线通信电路与天线阵列3信号连接。外壳2采用防水的塑料制成，外壳2的防水级别达到IP68。支撑柱1采用刚性好的钢柱或者钢筋混凝土柱制成。进一步地，本专利技术公开了一种用于高速公路上的定位系统的优选结构，所述授时装置包括微处理单元、光纤通信电路，微处理单元连接有原子钟，微处理单元通过电缆与光纤通信电路相连，光纤通信电路连接有光电转换器；光电转换器通过光纤与定位桩7信号相连。进一步地，所述定位桩7在高速公路的绿化带5的设置间隔是高速公路两侧的设置间隔的一半，在公路方向上相邻定位桩7的间距相同；所述外壳2内设置有控制系统，控制系统包括中央处理单元，中央处理单元连接有位置基准数据模块，位置基准数据模块内存储有准确的位置信息。进一步地，所述中央处理单元连接有GPS模块，所述中央处理单元连接有光纤通信电路，光纤通信电路连接有电转换器；中央处理单元通过无线通信电路与天线阵列3信号连接；中央处理单元通过天线阵列3向外播送位置基准数据模块中存储的位置信息和时间信息；包括电源模块，电源模块向控制系统提供电能。进一步地，所述汽车定位接收装置包括中央处理器，中央处理器连接有GPS模块，中央处理器连接有无线通信电路，无线通信电路连接有通信天线，通信天线通过无线信号与天线阵列相连通。进一步地，所述汽车定位接收装置还包括电源电路，电源电路为整个设备提供电能；所述汽车定位接收装置包括时间基准模块，时间基准模块与中央处理器信号相连。在绿化带上设置较多的定位桩7可提高其覆盖范围，降低定位桩7的数量。位置信息根据设备的安装位置点进行计算得出，精度达到毫米级别。中央处理单元通过天线阵列3向外播送位置基准数据模块中存储的位置信息和时间信息。定位桩7的设置密度要求是，在公路上的任意一点都能接收到4个及以上定位桩7的信号。具体使用时，将定位桩7固定安装在预设的点位上，并将基准位置信息和时间信息输入到位置基准数据模块中。启动设备即可。具体运行过程，定位桩7通过授时装置实现基准时间的测量，授时装置通过光纤通信网络实现时间的发送。定位桩7的中央处理单元读取位置基准数据模块中的位置信息，并通过天线阵列3将其广播出来，其广播频率为1.2GHZ-2.4GHZ；采用1.2GHZ-2.4GHZ的频率，汽车可直接用现有GPS芯片进行信号接收，无需更换接收装置，提高推广效率。汽车定位接收装置通过GPS芯片同时接收4颗卫星及以上数量的卫星信息，获取时间数据信息，存储在时间基准模块中。并在GPS信号强的时候更新时间信息。播放的信号序列包括头标识码和尾部标识码，如1101；头标识码和尾部标识码之间加入有时间信息和位置信息。汽车定位接收装置根据时间系统，在相同时间点产生定位桩7所发出的头标识码或尾部标识码相同的序列，两个序列进行比较，根据相位差就能确定其相差的时间t1;则汽车与定位桩7之间的距离是L1，L1=C*t1，C为光速。同理，检测到四个定位桩7的信号，并计算出距离L2、L3、L4；根据距离L1、L2、L3、L4和位置信息即可计算出汽车的坐标。由于广播频率为1.2GHZ-2.4GHZ，且定位桩7的距离与汽车的距离较短，距离小于500M，可通过较短的编码就能实现时间差的测量，测量精度可以达到厘米级；时间延迟在1毫秒以内。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高速公路上的定位系统，其特征在于：包括多个设置于高速公路上的定位桩（7），安装于汽车上的汽车定位接收装置，定位桩（7）与汽车定位接收装置之间通过无线通信装置信号相连；包括授时装置，授时装置通过光纤与定位桩（7）信号相连；汽车定位接收装置包括中央处理单元，中央处理单元连接有无线通信电路，无线通信电路通过电缆连接有通信天线；定位桩（7）包括支撑柱（1），支撑柱（1）顶部设置由正六边形柱体的外壳（2），外壳（2）的六个侧面均设置有天线阵列（3），外壳（2）内设置有无线通信电路，无线通信电路与天线阵列（3）信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于高速公路上的定位系统，其特征在于：包括多个设置于高速公路上的定位桩（7），安装于汽车上的汽车定位接收装置，定位桩（7）与汽车定位接收装置之间通过无线通信装置信号相连；包括授时装置，授时装置通过光纤与定位桩（7）信号相连；汽车定位接收装置包括中央处理单元，中央处理单元连接有无线通信电路，无线通信电路通过电缆连接有通信天线；定位桩（7）包括支撑柱（1），支撑柱（1）顶部设置由正六边形柱体的外壳（2），外壳（2）的六个侧面均设置有天线阵列（3），外壳（2）内设置有无线通信电路，无线通信电路与天线阵列（3）信号连接。2.如权利要求1所述的一种用于高速公路上的定位系统，其特征在于：所述授时装置包括微处理单元、光纤通信电路，微处理单元连接有原子钟，微处理单元通过电缆与光纤通信电路相连，光纤通信电路连接有光电转换器；光电转换器通过光纤与定位桩（7）信号相连。3.如权利要求2所述的一种用于高速公路上的定位系统，其特征在于：所述定位桩（7）在高速公路的绿化带（5）的设置间隔是高速公路两侧的设置间隔的一半，在公路方向上...

【专利技术属性】
技术研发人员：代炎利，
申请(专利权)人：成都亿佰达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51