一种基于高精度GNSS定位与MAP消息的盲道定位方法及装置与流程

一种基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位方法及装置
技术领域
1.本技术涉及导盲装置技术领域，尤其涉及基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位方法及装置。


背景技术：

2.当前，为了方便盲人出行，路政部门通常会在道路两侧修建盲人专用道路(即盲道)，盲人可通过使用盲杖与路面的敲击接触来探测盲道的位置并引导其出行。然而，通过盲杖物理接触路面来辨识盲道的方式在实际使用中的效果并不理想，主要存在以下问题：1)盲道会因长期使用中的磨损塌陷、以及雨雪覆盖等原因导致可辨识度降低，通过盲杖物理敲击难以准确确认盲道所在位置与方向；2)盲人行走中需不停使用盲杖探测以获取当前最新位置的盲道信息，费时费力且行进速度缓慢。综上，现有盲道物理探测方式仍存在盲道不易辨识与频繁操作强度大、辨识效率低等问题。。
3.因此，期望提供一种基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位方法及装置，通过融合高精度卫星定位信息gnss、基于v2x map消息描述的盲道点迹信息以及路侧设备实时识别感知的盲道附近障碍物信息rsm，设计一种自动化盲道辅助定位装置；实现自动定位与盲人距离最近的盲道所在位置、自动规划最便捷、安全的盲人引导路径，提示盲人到达盲道的最优路径，有效解决传统使用盲杖人工物理探测盲道的方式所存在的盲道不易辨识与人力强度大等问题，最终实现盲人的高效出行、安全出行等目的。


技术实现要素：

4.根据本技术的一些实施例的第一方面，提供了一种基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位方法，应用于终端(例如，定位装置等)中，所述方法可以基于高精度gnss定位，获取第一用户的第一位置，所述第一位置包括经纬度坐标(longg,latg)；通过pc5空口接收路侧设备广播的v2x地图map消息并解码，以获取所述第一位置的预设距离内所有第一道路的数据项；遍历所述第一道路的数据项中所有所述第一道路点迹序列的每相邻两点的经纬度坐标(longn,latn,long
n 1
,lat
n 1
)；将所述第一位置与所述第一道路的经纬度坐标转换为直角坐标系坐标；计算所述第一位置与所有所述第一道路的垂线距离，并确定最短垂线距离；生成所述第一位置至所述最短垂线距离对应的所述第一道路的引导规划路径。
5.在一些实施例中，所述生成所述第一位置至所述最短垂线距离对应的所述第一道路的引导规划路径，具体包括根据所述最短垂线距离对应的所述第一道路的位置信息，通过路侧设备实时感知所述第一道路的环境信息及障碍物信息；动态生成以所述第一位置为起点，至所述最短垂线距离对应的所述第一道路的引导规划路径。
6.在一些实施例中，所述路侧设备实时感知所述第一道路的环境信息及障碍物信息，通过采用符合国标v2x消息标准的rsm消息打包编码，通过路侧设备广播下发并由pc5空口接收。
7.在一些实施例中，所述第一道路包括盲道，所述获取所述第一位置的预设距离内
所有第一道路的数据项具体包括解码map消息得到所述第一位置的预设距离内所有盲道信息的数据项；遍历map消息中描述所述盲道信息的数据项blindlink。
8.在一些实施例中，所述盲道信息采用符合国标v2x消息标准的map消息打包编码，通过路侧设备广播下发并由pc5空口接收。
9.在一些实施例中，所述遍历所述第一道路的数据项，具体包括遍历所述盲道信息的数据项blindlink中的盲道描述点迹序列；获取每相邻两点的经纬度坐标(longn,latn,long
n 1
,lat
n 1
)。
10.在一些实施例中，所述将所述第一位置与所述第一道路的经纬度坐标转换为直角坐标系坐标，具体包括将所述第一位置的经纬度坐标(longg,latg)转换为直角坐标系坐标(xg,yg)；将所有所述第一道路每相邻两点的经纬度坐标(longn,latn,long
n 1
,lat
n 1
)转换为直角坐标系坐标(xn,yn,x
n 1
,y
n 1
)。
11.在一些实施例中，所述计算所述第一位置与所有所述第一道路的垂线距离，具体包括根据公式
[0012][0013]
计算所述第一用户的gnss定位坐标(xg,yg)与所述第一道路的相邻两点(xn,yn,x
n 1
,y
n 1
)的垂线距离d。
[0014]
根据本技术的一些实施例的第二方面，提供了一种基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位装置，所述装置包括gnss定位模块，被配置为获取第一用户的第一位置；pc5空口，被配置为接收map消息及rsm消息；处理模块，被配置为解码所述map消息及rsm消息。
[0015]
在一些实施例中，所述基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位装置，进一步包括gnss定位模块，被配置为获取第一用户的第一位置；pc5空口，被配置为接收map消息及rsm消息；一个存储器，被配置为存储数据及指令；一个与存储器建立通信的处理器，其中，当执行存储器中的指令时，所述处理器被配置为：基于高精度gnss定位，获取第一用户的第一位置，所述第一位置包括经纬度坐标(longg,latg)；通过pc5空口接收路侧设备广播的v2x地图map消息并解码，以获取所述第一位置的预设距离内所有第一道路的数据项；遍历所述第一道路的数据项中所有所述第一道路点迹序列的每相邻两点的经纬度坐标(longn,latn,long
n 1
,lat
n 1
)；将所述第一位置与所述第一道路的经纬度坐标转换为直角坐标系坐标；计算所述第一位置与所有所述第一道路的垂线距离，并确定最短垂线距离；生成所述第一位置至所述最短垂线距离对应的所述第一道路的引导规划路径。
[0016]
因此，根据本技术的一些实施例的基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位方法及装置，通过融合高精度卫星定位信息gnss、基于v2x map消息描述的盲道点迹信息以及路侧设备实时识别感知的盲道附近障碍物信息rsm，设计一种自动化盲道辅助定位装置；实现自动定位与盲人距离最近的盲道所在位置、自动规划最便捷、安全的盲人引导路径，提示盲人到达盲道的最优路径，有效解决传统使用盲杖人工物理探测盲道的方式所存在的盲道不易辨识与人力强度大等问题，最终实现盲人的高效出行、安全出行等目的。
附图说明
[0017]
为更好地理解并阐述本技术的一些实施例，以下将结合附图参考实施例的描述，在这些附图中，同样的数字编号在附图中指示相应的部分。
[0018]
图1是根据本技术的一些实施例提供的基于高精度gnss定位与map消息的定位系统的示例性示意图。
[0019]
图2是根据本技术的一些实施例提供的基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位方法的示例性流程图。
具体实施方式
[0020]
以下参考附图的描述为便于综合理解由权利要求及其等效内容所定义的本技术的各种实施例。这些实施例包括各种特定细节以便于理解，但这些仅被视为示例性的。因此，本领域技术人员可以理解对在此描述的各种实施例进行各种变化和修改而不会脱离本技术的范围和精神。另外，为简要并清楚地描述本技术，本技术将省略对公知功能和结构的描述。
[0021]
在以下说明书和权利要求书中使用的术语和短语不限于字面含义，而是仅为能够清楚和一致地理解本技术。因此，对于本领域技术人员，可以理解，提供对本技术各种实施例的描述仅仅是为说明的目的，而不是限制所附权利要求及其等效定义的本技术。
[0022]
下面将结合本技术一些实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]
需要说明的是，在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一”、“一个”、“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本技术中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相绑定的列出项目的任何或所有可能组合。表达“第一”、“第二”、“所述第一”和“所述第二”是用于修饰相应元件而不考虑顺序或者重要性，仅仅被用于区分一种元件与另一元件，而不限制相应元件。
[0024]
根据本技术一些实施例的终端可以是智能终端，平台，装备和/或电子设备等；该智能终端可以包括定位装置等。该平台可以包括云端平台等，所述平台可以包括由一个或多个电子设备组成的系统平台；该装备可以包括智能网联车辆(intelligent connected vehicle，icv)；该电子设备可以包括个人电脑(pc，例如平板电脑、台式电脑、笔记本、上网本、掌上电脑pda)、客户端设备、虚拟现实设备(vr)、增强现实设备(ar)、混合现实设备(mr)、xr设备、渲染机、智能手机、移动电话、电子书阅读器、便携式多媒体播放器(pmp)、音频/视频播放器(mp3/mp4)、摄像机和可穿戴设备等中的一种或几种的组合。根据本技术的一些实施例，所述可穿戴设备可以包括附件类型(例如手表、戒指、手环、眼镜、或头戴式装置(hmd))、集成类型(例如电子服装)、装饰类型(例如皮肤垫、纹身或内置电子装置)等，或几种的组合。在本技术的一些实施例中，所述电子设备可以是灵活的，不限于上述设备，或者可以是上述各种设备中的一种或几种的组合。在本技术中，术语“用户”可以指示使用电子设备的人或使用电子设备的设备(例如人工智能电子设备)。
term evolution)、长期演进技术升级版(lte-a，lte-advanced)、宽带码分多址(wcdma，wideband code division multiple access)、通用移动通信系统(umts，universal mobile telecommunications system)、无线宽带(wibro，wireless broadband)等，或几种的组合。在一些实施例中，用户端130可以为其他具备同等功能模块的装备和/或电子设备，该装备和/或电子设备可以包括虚拟现实设备(vr)、渲染机、个人电脑(pc，例如平板电脑、台式电脑、笔记本、上网本、掌上电脑pda)、智能手机、移动电话、电子书阅读器、便携式多媒体播放器(pmp)、音频/视频播放器(mp3/mp4)、摄像机和可穿戴设备等中的一种或几种的组合。
[0029]
在一些实施例中，所述wifi可以为其他类型的无线通信技术。根据本技术的一些实施例，所述无线通信可以包括无线局域网(wifi，wireless fidelity)、蓝牙、低功耗蓝牙(ble，bluetooth low energy)、紫蜂协议(zigbee)、近场通讯(nfc，near field communication)、磁安全传输、射频和体域网(ban，body area network)等，或几种的组合。根据本技术的一些实施例，所述有线通信可以包括全球导航卫星系统(glonass/gnss，global navigation satellite system)、全球定位系统(gps，global position system)、北斗导航卫星系统或伽利略(欧洲全球卫星导航系统)等。所述有线通信可以包括通用串行总线(usb，universal serial bus)、高清多媒体接口(hdmi，high-definition multimedia interface)、推荐标准232(rs-232，recommend standard 232)、和/或简易老式电话服务(pots，plain old telephone service)等，或几种的组合。
[0030]
需要说明的是，以上对于基于高精度gnss定位与map消息的定位系统100的描述，仅为描述方便，并不能把本技术限制在所举实施例的范围之内。可以理解，对于本领域技术人员，基于本系统的原理，可能在不背离该原理的前提下，对各个元件进行任意组合，或者构成子系统与其他元件连接，对实施上述方法和系统的应用领域进行形式和细节上的各种修正和改变。例如，服务器140和/或信息端120可以通过路侧设备等获取地图map信息数据、道路环境信息、障碍物信息数据等。又例如，信息端120/用户端130可以集成在定位装置中等。诸如此类的变形，均在本技术的保护范围之内。
[0031]
图2是根据本技术的一些实施例提供的基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位方法的示例性流程图。如图2所述，流程200可以通过基于高精度gnss定位与map消息的定位系统100实现。在一些实施例中，所述基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位方法200可以自动启动或通过指令启动。所述指令可以包括系统指令、设备指令、用户指令、动作指令等，或几种的组合。
[0032]
在201，基于高精度gnss定位，获取第一用户的第一位置，所述第一位置包括经纬度坐标(longg,latg)。操作201可以通过基于高精度gnss定位与map消息的定位系统100的用户端130实现。在一些实施例中，用户端130可以基于高精度gnss定位，获取第一用户的第一位置，所述第一位置包括经纬度坐标(longg,latg)。在一些实施例中，服务器140可以根据所述第一用户的第一位置，进一步确定所述第一用户的经纬度坐标(longg,latg)等。
[0033]
作为示例，服务器140可以将所述第一位置的经纬度坐标(longg,latg)转换为直角坐标系坐标(xg,yg)。
[0034]
在202，通过pc5空口接收路侧设备广播的v2x地图map消息并解码，以获取所述第一位置的预设距离内所有第一道路的数据项。操作202可以通过基于高精度gnss定位与map
消息的定位系统100的信息端120、用户端130实现。在一些实施例中，用户端130可以通过pc5空口接收信息端120(路侧设备)广播的v2x地图map消息并解码，以获取所述第一位置的预设距离内所有第一道路的数据项。作为示例，所述第一道路包括盲道，所述获取所述第一位置的预设距离内所有第一道路的数据项具体包括解码map消息得到所述第一位置的预设距离内所有盲道信息的数据项；遍历map消息中描述所述盲道信息的数据项blindlink。所述盲道信息采用符合国标v2x消息标准的map消息打包编码，通过路侧设备广播下发并由pc5空口接收。例如，信息端120、用户端130可以将v2x map消息表示方法用于盲道描述。又例如，服务器140、用户端130可以将cv2x车路协同中的方法用于盲道定位。
[0035]
在一些实施例中，所述第一位置的预设距离可以包括所述第一用户预设时间内可达到的距离。所述预设时间可以包括0min至120min的时间范围，例如，5min，10min，15min，20min，25min，30min，60min，120min等。所述预设距离可以包括0m至5000m的距离范围，例如，100m，200m，500m，800m，1000m，1500m，2000m，5000m等。
[0036]
在一些实施例中，本技术的信息端120与用户端130之间的无线通讯可以包括基于pc5空口的c-v2x端到端的短程无线直连通讯，可以不同于现有技术中基于4g的远程无线通讯(包括4g模块、4g sim卡和4g天线)等无线通讯方式。
[0037]
在203，遍历所述第一道路的数据项中所有所述第一道路点迹序列的每相邻两点的经纬度坐标(longn,latn,long
n 1
,lat
n 1
)。操作203可以通过基于高精度gnss定位与map消息的定位系统100的用户端130、服务器140实现。在一些实施例中，用户端130和/或服务器140可以遍历所述第一道路的数据项中所有所述第一道路点迹序列的每相邻两点的经纬度坐标(longn,latn,long
n 1
,lat
n 1
)。例如，所述遍历所述第一道路的数据项，具体包括遍历所述盲道信息的数据项blindlink中的盲道描述点迹序列；获取每相邻两点的经纬度坐标(longn,latn,long
n 1
,lat
n 1
)。
[0038]
在204，将所述第一位置与所述第一道路的经纬度坐标转换为直角坐标系坐标。操作204可以通过基于高精度gnss定位与map消息的定位系统100的服务器140和/或用户端130实现。在一些实施例中，服务器140和/或用户端130可以将所述第一位置与所述第一道路的经纬度坐标转换为直角坐标系坐标。
[0039]
根据本技术的一些实施例，所述将所述第一位置与所述第一道路的经纬度坐标转换为直角坐标系坐标，具体包括将所述第一位置的经纬度坐标(longg,latg)转换为直角坐标系坐标(xg,yg)；将所有所述第一道路每相邻两点的经纬度坐标(longn,latn,long
n 1
,lat
n 1
)转换为直角坐标系坐标(xn,yn,x
n 1
,y
n 1
)。
[0040]
在205，计算所述第一位置与所有所述第一道路的垂线距离，并确定最短垂线距离。操作205可以通过基于高精度gnss定位与map消息的定位系统100的服务器140和/或用户端130实现。在一些实施例中，服务器140和/或用户端130可以计算所述第一位置与所有所述第一道路的垂线距离，并确定最短垂线距离。
[0041]
作为示例，所述计算所述第一位置与所有所述第一道路的垂线距离，具体包括：
[0042]
根据公式
[0043][0044]
计算所述第一用户的gnss定位坐标(xg,yg)与所述第一道路的相邻两点(xn,yn,
x
n 1
,y
n 1
)的垂线距离d。
[0045]
在206，生成所述第一位置至所述最短垂线距离对应的所述第一道路的引导规划路径。操作205可以通过基于高精度gnss定位与map消息的定位系统100的服务器140和/或用户端130实现。在一些实施例中，服务器140和/或用户端130可以生成所述第一位置至所述最短垂线距离对应的所述第一道路的引导规划路径。作为示例，所述最短垂线距离对应的所述第一道路为所述第一用户的目标第一道路，所述引导规划路径以所述第一用户的第一位置为起点，所述目标第一道路为终点。
[0046]
根据本技术的一些实施例，流程200可以进一步包括根据所述最短垂线距离对应的所述第一道路的位置信息，通过路侧设备实时感知所述第一道路的环境信息及障碍物信息；动态生成以所述第一位置为起点，至所述最短垂线距离对应的所述第一道路的引导规划路径等。所述路侧设备实时感知所述第一道路的环境信息及障碍物信息，通过采用符合国标v2x消息标准的rsm消息打包编码，通过路侧设备广播下发并由pc5空口接收。又例如，流程200可以进一步包括将引导信息转换为语音辅助指令，通过语音或扬声器向盲人实时播报，协助盲人汇入盲道。再例如，流程200可以进一步包括当盲人已安全进入目标盲道后，持续以语音的方式向盲人传递盲道方位信息，保证盲人不偏离盲道，最终实现盲人安全出行的目的等。
[0047]
根据本技术的一些实施例，所述第一道路的信息(盲道信息)可以在用户端130的用户界面(ui)中显示，所述盲道信息的显示场景可以包括但不限于通过vr，ar，mr，xr任一形式或组合形式进行场景显示。作为示例，第一用户可以获取基于vr，ar，mr，xr任一形式或组合形式中可以被感知的语音信息、触感信息等，以实现安全出行的目的。
[0048]
需要说明的是，以上对于流程200的描述，仅为描述方便，并不能把本技术限制在所举实施例的范围之内。可以理解，对于本领域技术人员，基于本系统的原理，可能在不背离该原理的前提下，对各个操作进行任意组合，或者构成子流程与其它操作组合，对实施上述流程和操作的功能进行形式和细节上的各种修正和改变。例如，流程200可以进一步包括动态生成以所述第一位置为起点，至所述最短垂线距离对应的所述第一道路的引导规划路径等操作。又例如，流程200可以进一步包括将引导信息转换为语音辅助指令等操作。诸如此类的变形，均在本技术的保护范围之内。
[0049]
根据本技术的一些实施例，提供了一种基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位装置，所述装置包括gnss定位模块，被配置为获取第一用户的第一位置；pc5空口，被配置为接收map消息及rsm消息；处理模块，被配置为解码所述map消息及rsm消息。进一步，所述基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位装置可以包括语音模块，被配置为将引导信息转换为语音辅助指令，通过语音或扬声器向盲人实时播报，协助盲人汇入盲道；又例如，当盲人已安全进入目标盲道后，持续以语音的方式向盲人传递盲道方位信息，保证盲人不偏离盲道，最终实现盲人安全出行的目的。
[0050]
在一些实施例中，本技术仅内置高精定位方案以获取用户的空间位置信息，其他信息均通过基于pc5接口的短程v2x通讯从路侧设备rsu获取，其中，路侧设备rsu作为一个广播共享设备，可以为周边几百米内的大量本技术所述的定位装置提供信息数据服务。本技术的定位装置的单位成本要远低于其他单机方案；同时，因感知传感器转移至路侧端，本技术的定位装置对体积与功能要求要远低于穿戴设备，可根据实际需要使用效果更佳的各
种感知设备，如激光雷达、毫米波雷达等；此外，因路侧设备rsu感知视角的不同也可获取优于其他集成设备所能捕获的数据质量。现有技术中集成图像处理器、高清摄像头、并需实现ai视觉识别技术，在单机设备上完成全部功能，对设备的硬件性能要求很高，相应成本也较高，并且因对传感器硬件的依赖，其可扩展升级空间较小。
[0051]
本技术的定位装置主要处理的信息来源于外部发送，当有新的数据类型或数据格式的信息需要支持时，仅需更新软件、加入对新信息的支持逻辑即可实现数据升级后的应用，可扩展性强。本技术的有益效果包括将目前v2x技术中对地图map消息的支持，应用于盲道的描述，并将v2i(vehicle to infrastructure)中的技术引入到v2p(vehicle to person)中。
[0052]
根据本技术的一些实施例，所述基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位装置，进一步包括gnss定位模块，被配置为获取第一用户的第一位置；pc5空口，被配置为接收map消息及rsm消息；一个存储器，被配置为存储数据及指令；一个与存储器建立通信的处理器，其中，当执行存储器中的指令时，所述处理器被配置为：基于高精度gnss定位，获取第一用户的第一位置，所述第一位置包括经纬度坐标(longg,latg)；通过pc5空口接收路侧设备广播的v2x地图map消息并解码，以获取所述第一位置的预设距离内所有第一道路的数据项；遍历所述第一道路的数据项中所有所述第一道路点迹序列的每相邻两点的经纬度坐标(longn,latn,long
n 1
,lat
n 1
)；将所述第一位置与所述第一道路的经纬度坐标转换为直角坐标系坐标；计算所述第一位置与所有所述第一道路的垂线距离，并确定最短垂线距离；生成所述第一位置至所述最短垂线距离对应的所述第一道路的引导规划路径。
[0053]
综上所述，根据本技术实施例的基于高精度gnss定位与map消息的盲道定位方法及装置，通过融合高精度卫星定位信息gnss、基于v2x map消息描述的盲道点迹信息以及路侧设备实时识别感知的盲道附近障碍物信息rsm，设计一种自动化盲道辅助定位装置；实现自动定位与盲人距离最近的盲道所在位置、自动规划最便捷、安全的盲人引导路径，提示盲人到达盲道的最优路径，有效解决传统使用盲杖人工物理探测盲道的方式所存在的盲道不易辨识与人力强度大等问题，最终实现盲人的高效出行、安全出行等目的。
[0054]
需要注意的是，上述的实施例仅仅是用作示例，本技术不限于这样的示例，而是可以进行各种变化。
[0055]
需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0056]
最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。
[0057]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储器(read-only memory，rom)或随机存储器(random access memory，ram)等。
[0058]
以上所揭露的仅为本技术一些优选的实施例，不能以此来限定本技术之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本技术权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。