一种基于CAN总线的辅助定位系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CAN总线的辅助定位系统及方法，属于车辆定位技术领域。该辅助定位系统包括车辆的CAN总线、CAN协议解析器和车载终端，所述CAN协议解析器的一端通过车辆的车载诊断系统OBD接口与CAN总线连接，另一端与车载终端连接。该辅助定位系统，车载终端通过CAN协议解析器从CAN总线中获取到车辆的车辆行驶参数，并可以根据该车辆行驶参数实现车辆行驶轨迹的推算。该辅助定位系统及方法，利用汽车CAN总线上携带的速度和行驶方向信息，替代传统的陀螺仪和加速度传感器，应用到车载终端上，实现了车辆行驶轨迹的推算，在降低了设备成本的同时，也增加了辅助定位的精度。

An Auxiliary Positioning System and Method Based on CAN Bus

The invention discloses an auxiliary positioning system and method based on CAN bus, which belongs to the field of vehicle positioning technology. The auxiliary positioning system includes a vehicle's CAN bus, a CAN Protocol parser and an on-board terminal. One end of the CAN Protocol parser is connected with the CAN bus through the OBD interface of the vehicle's on-board diagnosis system, and the other end is connected with the on-board terminal. In this auxiliary positioning system, the vehicle terminal obtains the vehicle trajectory parameters from the CAN bus through the CAN protocol parser, and can calculate the vehicle trajectory according to the vehicle trajectory parameters. This auxiliary positioning system and method, which uses the speed and direction information carried on the CAN bus of the vehicle, replaces the traditional gyroscope and acceleration sensor, is applied to the vehicle terminal, realizes the calculation of the vehicle trajectory, reduces the cost of equipment, and increases the accuracy of the auxiliary positioning.

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAN总线的辅助定位系统及方法
本专利技术涉及车辆定位
，具体涉及一种基于CAN总线的辅助定位系统及方法。
技术介绍
车辆的位置信息是实现智能交通的重要元素，如导航、交通管制、收费等。随着定位技术的不断发展，对定位精度的要求越来越高，定位结果需要区分主路还是辅路、桥上还是桥下。卫星和基站已经成为车辆定位的基础技术手段，但由于车辆行驶的道路环境复杂多变，在没有信号覆盖或信号被遮挡反射时，无法实现不间断的精确定位，必须辅助其它的定位技术。航迹推算是一种常用的辅助定位技术，即根据车辆当前位置，借助行驶速度(包括速率和方向)，推断一段时间后的车辆位置，所以速率、方向、时间是航迹推算的三个要素，时间一般通过车载终端内部的定时器定时实现，但对速率和方向有不同的获取手段，传统的方法是用陀螺仪传感器获取行驶的方向，使用加速度传感器获取速度(以初始速度作为参照)，通过时间对速度的积分推算车辆的位置，但是该推算方式中的设备成本较高，且定位不太精确。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于CAN总线的辅助定位系统及方法，通过该方法及系统，能够实现对车辆高精度的实时定位。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于CAN总线的辅助定位系统，包括车辆的CAN总线、CAN协议解析器和车载终端，所述CAN协议解析器的一端通过车辆的车载诊断系统OBD接口与CAN总线连接，另一端与车载终端连接；所述车载终端包括：定位数据获取模块，用于向CAN协议解析器发送获取车辆的车辆行驶参数的命令，还用于接收CAN协议解析器返回的车辆行驶参数；所述车辆行驶参数包括车辆的瞬时速率和转弯角度；定位模块，用于根据从CAN协议解析器接收到的车辆行驶参数推算出车辆的行驶轨迹；所述CAN协议解析器包括：原始定位数据获取模块，用于根据车载终端的获取车辆行驶参数的命令，通过车载诊断系统OBD接口从CAN总线中获取符合CAN协议的车辆行驶参数；定位数据解析模块，用于将原始定位数据获取模块获取的符合CAN协议的车辆行驶参数解析成车载终端可识别应用的车辆行驶参数；定位数据发送模块，用于将解析后的车辆行驶参数发送到车载终端。进一步，如上所述的一种基于CAN总线的辅助定位系统，所述转弯角度是指车辆当前时刻的行驶方向与当前时刻的前一时刻的行驶方向的夹角。进一步，如上所述的一种基于CAN总线的辅助定位系统，定位数据获取模块根据预设的第一时间间隔Vt向CAN协议解析器发送获取车辆行驶参数的命令；定位模块推算车辆的行驶轨迹的方式为：设当前推算起始位置为S0，当前时刻为t0，当前时刻的瞬时速度为V1，当前时刻的转弯角度为∠1；获取车辆t0+Vt时刻的车辆行驶参数，记t0+Vt时刻的瞬时速度为V2，转弯角度为∠2，所在位置为S1，位置S1与位置S0之间的距离S1-S0＝V1×Vt；获取车辆t0+2Vt时刻的车辆行驶参数，记t0+2Vt时刻的瞬时速度为V3，转弯角度为∠3，所在位置为S2，位置S2与位置S1之间的距离S2-S1＝V2×Vt；则车辆在t0时刻到t0+2Vt的行驶轨迹为S0→S1→S2，S0→S1路段的行驶方向为t0时刻的行驶方向，S1→S2路段的行驶方向为t0+Vt时刻的行驶方向。进一步，如上所述的一种基于CAN总线的辅助定位系统，所述车载终端还包括：时间间隔计算模块，用于计算定位数据获取模块向CAN协议解析器发送获取车辆当前时刻的车辆行驶参数的命令的第二时间间隔；所述第二时间间隔等于预设的最短推算路程S除以当前时刻的车辆瞬时速度；定时器，用于在下一时刻与当前时刻的时间差等于所述第二时间间隔时，提醒定位数据获取模块向CAN协议解析器发送获取车辆下一时刻的车辆行驶参数的命令；定位模块推算车辆的行驶轨迹的方式为：设当前推算起始位置为S′0，当前时刻为t′0，当前时刻的瞬时速度为V′1，当前时刻的转弯角度为∠A；获取车辆t′0+Vt′1时刻的车辆行驶参数，Vt′1＝S/V′1，记t′0+Vt′1时刻的瞬时速度为V′2，转弯角度为∠B，所在位置为S′1；获取车辆t′0+Vt′1+Vt′2时刻的车辆行驶参数，Vt2′＝S/V2′，记t′0+Vt′1+Vt′2时刻的瞬时速度为V′3，转弯角度为∠C，所在位置为S′2；则车辆在t′0时刻到t′0+Vt′1+Vt′2的行驶轨迹为S′0→S′1→S′2，S′0→S′1路段的行驶方向为t′0时刻的行驶方向，S′1→S′2路段的行驶方向为t′0+Vt′1时刻的行驶方向。进一步，如上所述的一种基于CAN总线的辅助定位系统，所述CAN协议解析器通过串口方式与车载终端连接。本专利技术还提供了一种基于CAN总线的辅助定位方法，包括以下步骤：(1)车载终端向CAN协议解析器发送获取车辆的车辆行驶参数的命令；(2)CAN协议解析器根据车载终端的获取车辆行驶参数的命令，通过车载诊断系统OBD接口从CAN总线中获取符合CAN协议的车辆行驶参数，并将符合CAN协议的车辆行驶参数解析成车载终端可识别应用的车辆行驶参数后，发送到车载终端；(3)车载终端接收CAN协议解析器发送的车辆行驶参数，根据所述车辆行驶参数推算出车辆的行驶轨迹。进一步，如上所述的一种基于CAN总线的辅助定位方法，所述转弯角度是指车辆当前时刻的行驶方向与当前时刻的前一时刻的行驶方向的夹角。进一步，如上所述的一种基于CAN总线的辅助定位方法，步骤(1)中，车载终端根据预设的第一时间间隔Vt向CAN协议解析器发送获取车辆行驶参数的命令；步骤(3)中，车载终端根据车辆行驶参数推算车辆的行驶轨迹的方式为：设当前推算起始位置为S0，当前时刻为t0，当前时刻的瞬时速度为V1，当前时刻的转弯角度为∠1；获取车辆t0+Vt时刻的车辆行驶参数，记t0+Vt时刻的瞬时速度为V2，转弯角度为∠2，所在位置为S1，位置S1与位置S0之间的距离S1-S0＝V1×Vt；获取车辆t0+2Vt时刻的车辆行驶参数，记t0+2Vt时刻的瞬时速度为V3，转弯角度为∠3，所在位置为S2，位置S2与位置S1之间的距离S2-S1＝V2×Vt；则车辆在t0时刻到t0+2Vt的行驶轨迹为S0→S1→S2，S0→S1路段的行驶方向为t0时刻的行驶方向，S1→S2路段的行驶方向为t0+Vt时刻的行驶方向。进一步，如上所述的一种基于CAN总线的辅助定位方法，步骤(1)中，车载终端根据第二时间间隔向CAN协议解析器发送获取车辆行驶参数的命令；所述第二时间间隔等于预设的最短推算路程S除以当前时刻的车辆瞬时速度；步骤(3)中，车载终端根据车辆行驶参数推算车辆的行驶轨迹的方式为：设当前推算起始位置为S′0，当前时刻为t′0，当前时刻的瞬时速度为V′1，当前时刻的转弯角度为∠A；获取车辆t′0+Vt′1时刻的车辆行驶参数，Vt′1＝S/V′1，记t′0+Vt′1时刻的瞬时速度为V′2，转弯角度为∠B，所在位置为S′1；获取车辆t′0+Vt′1+Vt′2时刻的车辆行驶参数，Vt2′＝S/V2′，记t′0+Vt′1+Vt′2时刻的瞬时速度为V′3，转弯角度为∠C，所在位置为S′2；则车辆在t′0时刻到t′0+Vt′1+Vt′2的行驶轨迹为S′0→S′1→S′2，S′0→S′1路段的行驶方向为t′0时刻的行驶方向，S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CAN总线的辅助定位系统，其特征在于：包括车辆的CAN总线(10)、CAN协议解析器(20)和车载终端(30)，所述CAN协议解析器(20)的一端通过车辆的车载诊断系统OBD接口(40)与CAN总线(10)连接，另一端与车载终端(30)连接；所述车载终端(30)包括：定位数据获取模块(31)，用于向CAN协议解析器(20)发送获取车辆的车辆行驶参数的命令，还用于接收CAN协议解析器(20)返回的车辆行驶参数；所述车辆行驶参数包括车辆的瞬时速率和转弯角度；定位模块(32)，用于根据从CAN协议解析器(20)接收到的车辆行驶参数推算出车辆的行驶轨迹；所述车载终端(30)还包括：时间间隔计算模块(33)，用于计算定位数据获取模块(31)向CAN协议解析器(20)发送获取车辆当前时刻的车辆行驶参数的命令的第二时间间隔；所述第二时间间隔等于预设的最短推算路程S除以当前时刻的车辆瞬时速度；定时器(34)，用于在下一时刻与当前时刻的时间差等于所述第二时间间隔时，提醒定位数据获取模块(31)向CAN协议解析器发送获取车辆下一时刻的车辆行驶参数的命令；所述CAN协议解析器(20)包括：原始定位数据获取模块(21)，用于根据车载终端(30)的获取车辆行驶参数的命令，通过车载诊断系统OBD接口(40)从CAN总线(10)中获取符合CAN协议的车辆行驶参数；定位数据解析模块(22)，用于将原始定位数据获取模块(21)获取的符合CAN协议的车辆行驶参数解析成车载终端可识别应用的车辆行驶参数；定位数据发送模块(23)，用于将解析后的车辆行驶参数发送到车载终端(30)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线的辅助定位系统，其特征在于：包括车辆的CAN总线(10)、CAN协议解析器(20)和车载终端(30)，所述CAN协议解析器(20)的一端通过车辆的车载诊断系统OBD接口(40)与CAN总线(10)连接，另一端与车载终端(30)连接；所述车载终端(30)包括：定位数据获取模块(31)，用于向CAN协议解析器(20)发送获取车辆的车辆行驶参数的命令，还用于接收CAN协议解析器(20)返回的车辆行驶参数；所述车辆行驶参数包括车辆的瞬时速率和转弯角度；定位模块(32)，用于根据从CAN协议解析器(20)接收到的车辆行驶参数推算出车辆的行驶轨迹；所述车载终端(30)还包括：时间间隔计算模块(33)，用于计算定位数据获取模块(31)向CAN协议解析器(20)发送获取车辆当前时刻的车辆行驶参数的命令的第二时间间隔；所述第二时间间隔等于预设的最短推算路程S除以当前时刻的车辆瞬时速度；定时器(34)，用于在下一时刻与当前时刻的时间差等于所述第二时间间隔时，提醒定位数据获取模块(31)向CAN协议解析器发送获取车辆下一时刻的车辆行驶参数的命令；所述CAN协议解析器(20)包括：原始定位数据获取模块(21)，用于根据车载终端(30)的获取车辆行驶参数的命令，通过车载诊断系统OBD接口(40)从CAN总线(10)中获取符合CAN协议的车辆行驶参数；定位数据解析模块(22)，用于将原始定位数据获取模块(21)获取的符合CAN协议的车辆行驶参数解析成车载终端可识别应用的车辆行驶参数；定位数据发送模块(23)，用于将解析后的车辆行驶参数发送到车载终端(30)。2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的辅助定位系统，其特征在于：所述转弯角度是指车辆当前时刻的行驶方向与当前时刻的前一时刻的行驶方向的夹角。3.根据权利要求2所述的一种基于CAN总线的辅助定位系统，其特征在于：定位数据获取模块(31)根据预设的第一时间间隔Vt向CAN协议解析器发送获取车辆行驶参数的命令；定位模块(32)推算车辆的行驶轨迹的方式为：设当前推算起始位置为S0，当前时刻为t0，当前时刻的瞬时速度为V1，当前时刻的转弯角度为∠1；获取车辆t0+Vt时刻的车辆行驶参数，记t0+Vt时刻的瞬时速度为V2，转弯角度为∠2，所在位置为S1，位置S1与位置S0之间的距离S1-S0＝V1×Vt；获取车辆t0+2Vt时刻的车辆行驶参数，记t0+2Vt时刻的瞬时速度为V3，转弯角度为∠3，所在位置为S2，位置S2与位置S1之间的距离S2-S1＝V2×Vt；则车辆在t0时刻到t0+2Vt的行驶轨迹为S0→S1→S2，S0→S1路段的行驶方向为t0时刻的行驶方向，S1→S2路段的行驶方向为t0+Vt时刻的行驶方向。4.根据权利要求2所述的一种基于CAN总线的辅助定位系统，其特征在于：定位模块(32)推算车辆的行驶轨迹的方式为：设当前推算起始位置为S′0，当前时刻为t′0，当前时刻的瞬时速度为V′1，当前时刻的转弯角度为∠A；获取车辆t′0+Vt′1时刻的车辆行驶参数，Vt′1＝S/V′1，记t′0+Vt′1时刻的瞬时速度为V′2，转弯角度为∠B，所在位置为S′1；获取车辆t′0+Vt′1+Vt′2时刻的车辆行驶参数，Vt′2＝S/V′2，记t′0+Vt′1+Vt′2时刻的瞬时速度为V′3，转弯角度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：段起志，贾安州，
申请(专利权)人：北京握奇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11