确定用于定位车辆的模型的系统和方法及可移动通信设备技术方案

本申请提供了用于确定用于定位车辆的模型的系统和方法及可移动通信设备。所述系统包括一个或多个处理器，所述处理器被配置为从设备通信单元以及从相对于车辆定位的至少第一通信单元和第二通信单元接收位置数据。所述位置数据包括设备通信单元的设备空间位置、第一通信单元的第一空间位置和第二通信单元的第二空间位置。所述一个或多个处理器还被配置为确定所述车辆的指定点的车辆空间位置。所述一个或多个处理器还被配置为生成虚拟模型。所述虚拟模型在被定位系统用于定位所述车辆时，相对于所述车辆的估计位置指示所述车辆空间位置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
确定用于定位车辆的模型的系统和方法及可移动通信设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2021年2月16日提交的第63/149,877号美国临时申请的优先权和利益，其全文通过引用并入本文。


[0003]本文所述专利技术主题的实施例涉及确定可用于使用定位系统定位车辆的车辆模型。

技术介绍

[0004]对于在任何给定时间控制车队的企业，希望知道车辆的位置，尤其是沿着相同或类似路线行驶的车辆。例如，列车可具有一个或多个机车和一个或多个可选轨道车。例如，通过了解列车在轨道网络上的位置，铁路可以更安全且更有效地引导列车沿着各种路线行驶。同样，具有其他类型车辆(例如，汽车、卡车、采矿车、非公路车辆、航空车辆或海船)的车队可以更安全且更有效地沿着各自的路线行驶。此类信息可被用于车辆装载或卸载货物和/或乘客的配送场。
[0005]每个车辆可包括多个相互通信的设备或车辆的控制单元(例如，控制器)。这些设备可以包括全球导航卫星系统(GNSS)接收器，例如全球定位系统(GPS)接收器。其他设备包括惯性传感器、里程表、雷达、超声波和声学监测器。这些设备生成的数据可被用于确定车辆的位置和/或姿态。
[0006]目前，一些车辆的位置是使用一个或多个GNSS接收器确定的，这些接收器与GNSS卫星通信，以确定每个GNSS接收器的纬度、经度和海拔高度。然而，了解全球导航卫星系统接收器的空间位置不一定提供对车辆所占据的三维空间的可靠理解。例如，由GNSS卫星确定的GNSS接收器的位置可能不精确。相反，所识别的位置可以是估计值，其提供GNSS接收器位于所识别位置的几米之内的一定置信度。另一增加车辆更精确位置不确定性的问题是，GNSS接收器可在车辆上有不同的位置(例如，前部、后部或两者之间的某个位置)。例如，车辆系统中的第一辆车可具有靠近第一车辆前端的GNSS接收器，而第二辆车可具有靠近第二车辆后端的GNSS接收器。
[0007]为了对车辆的位置提供更可靠的了解，企业可以测量GNSS接收器相对于车辆前端或后端等已知点位于车辆上的位置。如今，GNSS接收器的位置可能需要人工测量，并且容易受到人为错误的影响。较高的误差方差会被结转，并对车辆位置的最终计算产生负面影响，导致计算出的位置精度低于预期。不同于当前可用的系统和方法可能是所需的。

技术实现思路

[0008]在实施例中，提供了一种系统，所述系统包括包含设备通信单元的可移动通信设备。所述设备通信单元可以相对于车辆定位。所述系统包括控制器。所述控制器可以包括一个或多个处理器，所述处理器可以从设备通信单元以及相对于车辆定位的至少第一通信单元和第二通信单元接收位置数据。所述位置数据可以包括设备通信单元的设备空间位置、
第一通信单元的第一空间位置和第二通信单元的第二空间位置。所述一个或多个处理器可以基于第一空间位置和第二空间位置之间的第一距离、设备空间位置和第一空间位置之间的第二距离来确定车辆指定点的车辆空间位置以及设备空间位置和第二空间位置之间的第三距离。所述一个或多个处理器可以基于指定点的车辆空间位置生成车辆的虚拟模型。所述虚拟模型在被定位系统用于定位车辆时，相对于车辆的估计位置指示车辆空间位置。
[0009]在实施例中，提供了一种可移动通信设备，所述可移动通信设备可包括可获取位置数据的设备通信单元和可接收用户输入并响应于接收到所述用户输入而传送控制信号的用户界面。所述可移动通信设备可包括可从用户界面接收控制信号的一个或多个处理器。响应于接收到控制信号，所述一个或多个处理器可以是可从设备通信单元请求和接收位置数据的处理器。所述一个或多个处理器可以是以下至少一个：将设备消息传送到远程站和/或车辆，其中，所述设备消息可以包括至少一个位置数据或来自车辆的位置数据请求；或者从车辆接收车辆消息，其中，所述车辆消息可包括来自车辆的第一通信单元和第二通信单元的车辆位置数据。
[0010]在实施例中，提供了一种方法，所述方法可包括相对于车辆的指定点定位可移动通信设备。所述可移动通信设备可以包括设备通信单元。所述方法可以包括从设备通信单元以及从相对于车辆定位的至少第一通信单元和第二通信单元接收位置数据。所述位置数据可以包括设备通信单元的设备空间位置、第一通信单元的第一空间位置和第二通信单元的第二空间位置。所述方法可包括基于第一空间位置和第二空间位置之间的第一距离、设备空间位置和第一空间位置之间的第二距离以及设备空间位置和第二空间位置之间的第三距离来确定车辆指定点的车辆空间位置。所述方法可包括基于指定点的车辆空间位置生成车辆的虚拟模型。所述虚拟模型在被定位系统用于定位车辆时，相对于车辆的估计位置指示车辆空间位置。
[0011]一个或多个实施例可包括使用虚拟模型跟踪车辆(或多个车辆，例如车队中的车辆)。例如，一个或多个实施例可包括识别车辆或多个车辆位置的定位系统。除上述之外，一个或多个实施例可以向车辆发送命令或指令。此类命令或指示可被用于控制车辆移动(例如，在更大的地理区域内或在局部区域(例如，配送场)内移动车辆)或控制车辆运行(例如，使车辆执行某些操作，例如打开车门、检查车辆状态、与其他车辆分离等)。
附图说明
[0012]现简要参考附图，其中：
[0013]图1为根据一个实施例用于确定车辆的虚拟模型的系统(例如，通信系统)的示意图，该虚拟模型表示在定位系统中该车辆所占用的空间；
[0014]图2为示出可与图1的系统一起使用的移动通信设备的示意图；
[0015]图3A为车辆的前端视图，根据一个实施例可从该前端视图生成虚拟模型；
[0016]图3B为车辆的侧视图，根据一个实施例可从该侧视图生成虚拟模型；
[0017]图4示出根据一个实施例的环境，其中，图1的系统的各个部分相互分布；
[0018]图5A为车辆的自上而下示意图，并示出根据一个实施例在获取位置数据时可定位一个装置通信单元和两个车辆通信单元的位置；
[0019]图5B为车辆的侧面示意图，并示出根据一个实施例在获取位置数据时可定位一个
装置通信单元和两个车辆通信单元的位置；
[0020]图6为车辆的侧视图，示出根据一个实施例用于在车辆的前端和后端获取位置数据的两个可移动通信设备；
[0021]图7A为示出根据一个实施例的方法的流程图；
[0022]图7B示出如何使用由一个实施例生成的本地模型和几何模型生成车辆的虚拟模型；
[0023]图8示出根据一个实施例的环境，其中，定位系统使用车辆的虚拟模型定位车辆；
[0024]图9A是示出根据一个实施例的使用可移动通信设备获取位置数据的方法的流程图；以及
[0025]图9B示出可呈现给移动通信设备用户的屏幕显示的工作流程。
具体实施方式
[0026]本文所述的专利技术主题的实施例包括确定车辆模型的系统和方法，其能够更准确地估计车辆所在位置和/或更准确地估计车辆占用的物理空间。通过更准确的估计，可避免潜在的碰撞或其他灾难。例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定用于定位车辆的模型的系统，包括：可移动通信设备，包括设备通信单元，所述设备通信单元被配置为相对于车辆定位；控制器，具有一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：从所述设备通信单元以及相对于所述车辆定位的至少第一通信单元和第二通信单元接收位置数据，所述位置数据包括所述设备通信单元的设备空间位置、所述第一通信单元的第一空间位置以及所述第二通信单元的第二空间位置；基于所述第一空间位置和所述第二空间位置之间的第一距离、所述设备空间位置和所述第一空间位置之间的第二距离以及所述设备空间位置和所述第二空间位置之间的第三距离，确定所述车辆的指定点的车辆空间位置；以及基于所述指定点的车辆空间位置，生成所述车辆的虚拟模型，所述虚拟模型在被定位系统用于定位所述车辆时，相对于所述车辆的估计位置指示所述车辆空间位置。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：生成表示所述车辆的外边界的本地模型，所述本地模型包括基于所述指定点的车辆空间位置的指定边界点，所述一个或多个处理器还被配置为：在生成所述虚拟模型时，将所述本地模型和所述车辆的几何模型相互注册，所述几何模型包括表示沿所述车辆的外边界的至少一个其他点的至少一个其他边界点，所述虚拟模型包括所述指定边界点和所述至少一个其他边界点。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述虚拟模型包括基于所述指定点的车辆空间位置的指定边界点，并表示所述车辆的前端或后端，所述一个或多个处理器还被配置为：使用所述指定边界点来确定所述车辆是否与物体或相交路线保持安全距离。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可移动通信设备包括所述一个或多个处理器的至少一个设备处理器，所述系统还包括远程站，所述远程站包括所述一个或多个处理器的至少一个站处理器，其中：所述可移动通信设备的至少一个设备处理器被配置为，传送所述虚拟模型、所述几何模型、一起注册的所述几何模型和所述虚拟模型、所述设备空间位置、所述第一空间位置、所述第二空间位置或所述车辆空间位置中的至少一个。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车辆是第一车辆，所述位置数据是第一位置数据，所述设备空间位置是第一设备空间位置，所述车辆空间位置是第一车辆空间位置，所述虚拟模型是第一虚拟模型，所述一个或多个处理器还被配置为，在所述设备通信单元从所述第一车辆移动并相对于第二车辆的第二指定点定位之后：从所述设备通信单元以及相对于所述第二车辆定位的至少第三通信单元和第四通信单元接收第二位置数据，所述第二位置数据包括所述设备通信单元的第二设备空间位置、所述第三通信单元的第三空间位置和所述第四通信单元的第四空间位置；基于所述第三空间位置和所述第四空间位置之间的第四距离、所述第二设备空间位置和所述第三空间位置之间的第五距离以及所述第二设备空间位置和所述第四空间位置之间的第六距离，确定所述第二指定点的第二车辆空间位置；以及
基于所述第二指定点的第二车辆空间位置，生成所述第二车辆的第二虚拟模型，其中，当所述第二虚拟模型被所述定位系统用于定位所述第二车辆时，相对于所述车辆的估计位置指示所述第二车辆空间位置。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个处理器还被配置为接收来自输入设备的用户输入，并响应于接收到的所述用户输入，将所述车辆分配至具有多个车辆的车辆系统或车队和/或将车辆类型分配至所述车辆。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可移动通信设备包括被配置为接收用户输入的用户界面，所述用户界面被配置为响应于接收到所述用户输入而从所述设备通信单元传送对所述位置数据的请求。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可移动通信设备被配置为向所述车辆的本地控制单元传送消息，所述消息请求来自所述第一通信单元和所述第二通信单元的位置数据。9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可移动通信设备包括被配置为接收用户输入的用户界面，所述用户界面响应于接收到所述用户输入，被配置为：将所述指定点分配至所述车辆的结构特征；或当所述可移动通信设备相对于所述车辆定位时，识别所述可移动通信设备的相对位置。10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可移动通信设备包括用于确定所述可移动通信设备的姿态和/或所述可移动通信设备相对于所述车辆的位置的传感器组件，所述一个或多个处理器还被配置为从所述传感器组件接收位置数据，并通知所述可移...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：西屋气动刹车技术公司，
类型：发明
国别省市：