車輛定位裝置及方法
【專利說(shuō)明】車輛定位裝置及方法
[0001]相關(guān)串請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于并要求2014年7月15日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2014-0089246號(hào)優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)弓|用的方式全部并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及車輛定位裝置及方法，并且更具體地，涉及基于由周圍車輛和行駛車輛所共享的各個(gè)GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)以及通過(guò)參照行駛中車輛而測(cè)得的周圍車輛的位置坐標(biāo)，以更準(zhǔn)確地計(jì)算行駛中車輛的位置的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0004]一般而言，使用GPS (全球定位系統(tǒng))測(cè)得的位置的誤差范圍約為5?15m，并且由于根據(jù)無(wú)線電環(huán)境不同，產(chǎn)生最大值為約30m的誤差，因此難以應(yīng)用于車輛安全技術(shù)。相應(yīng)地，在車輛安全技術(shù)領(lǐng)域，廣泛使用衛(wèi)星導(dǎo)航校正系統(tǒng)(DGPS:差分全球定位系統(tǒng))。DGPS為相對(duì)定位方法的GPS檢查技術(shù)，并且造成誤差的元素使用已知的參考坐標(biāo)進(jìn)行校正，以獲得更準(zhǔn)確的位置信息。
[0005]常規(guī)車輛定位裝置通過(guò)使用從RUS (路側(cè)單元)接收的DGPS校正信號(hào)來(lái)校正GPS信息從而測(cè)量行駛中車輛的位置。因此，隨著常規(guī)車輛定位裝置離開(kāi)RSU而移動(dòng)時(shí)，裝置的定位準(zhǔn)確性降低。因此，當(dāng)裝置不與DGPS交互操作時(shí)，常規(guī)車輛定位裝置無(wú)法測(cè)量行駛中車輛的準(zhǔn)確位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供車輛定位裝置和方法，其能夠通過(guò)基于由周圍車輛和行駛中車輛所共享的各個(gè)GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)以及通過(guò)參照行駛中車輛而測(cè)得的周圍車輛的位置坐標(biāo)來(lái)計(jì)算行駛中車輛的位置，從而更準(zhǔn)確地測(cè)量行駛中車輛的位置而無(wú)需與DGPS交互操作。
[0007]本發(fā)明的目的不限于上述目的，并且本發(fā)明的未提及的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)以下描述而理解，而且它們將通過(guò)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式而變得明顯。另外，將看到，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)在權(quán)利要求及其組合中描述的方法而實(shí)現(xiàn)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，車輛定位裝置可以包括:通信器，其配置成從第一車輛接收GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)以及對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距；GPS接收器，其配置成從GPS衛(wèi)星接收GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)，并且計(jì)算對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距；測(cè)量器，其配置成通過(guò)參考行駛中車輛來(lái)測(cè)量第一車輛的坐標(biāo)；以及控制器，其配置成基于經(jīng)由通信器接收的GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)和對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距、來(lái)自GPS接收器的GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)和對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距、以及通過(guò)測(cè)量器測(cè)得的第一車輛的坐標(biāo)來(lái)計(jì)算行駛中車輛的位置。
[0009]此外，為實(shí)現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明，車輛定位方法可以包括以下步驟:通過(guò)通信器，從第一車輛接收GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)和對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距；通過(guò)GPS接收器，從GPS衛(wèi)星接收GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)并計(jì)算對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距；通過(guò)測(cè)量器，參考行駛中車輛來(lái)測(cè)量第一車輛的坐標(biāo)；以及通過(guò)控制器，基于經(jīng)由通信器接收的GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)和對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距、來(lái)自GPS接收器的GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)和對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距、以及通過(guò)測(cè)量器測(cè)得的第一車輛的坐標(biāo)，來(lái)計(jì)算行駛中車輛的位置。
[0010]如上所述，本發(fā)明具有的效果是，能夠通過(guò)基于由周圍車輛和行駛中車輛所共享的各個(gè)GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)以及通過(guò)參照行駛中車輛而測(cè)得的周圍車輛的位置坐標(biāo)來(lái)計(jì)算行駛中車輛的位置，從而更準(zhǔn)確地測(cè)量行駛中車輛的位置而無(wú)需與DGPS交互操作。
【附圖說(shuō)明】
[0011]基于結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上和其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將更加明顯，其中:
[0012]圖1為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的車輛定位裝置的示例圖；
[0013]圖2為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的車輛定位方法的示例圖；
[0014]圖3為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的車輛定位方法的示例性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]應(yīng)理解，本文使用的術(shù)語(yǔ)“車輛”或“車輛的”或其他類似術(shù)語(yǔ)包括通常的機(jī)動(dòng)車，例如，包括多功能運(yùn)動(dòng)車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商務(wù)車的客車，包括各種船只和船舶的水運(yùn)工具，飛行器等等，并且包括混合動(dòng)力車、電動(dòng)車、插入式混合電動(dòng)車、氫動(dòng)力車和其他代用燃料車(例如，來(lái)源于石油以外的資源的燃料)。本文中提到的混合動(dòng)力車是具有兩種或更多種動(dòng)力來(lái)源的車，例如同時(shí)為汽油動(dòng)力和電動(dòng)力的車。
[0016]盡管示例性實(shí)施方式被描述為使用多個(gè)單元以執(zhí)行示例性進(jìn)程，但應(yīng)理解的是，示例性進(jìn)程還可以由一個(gè)或多個(gè)模塊執(zhí)行。另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語(yǔ)“控制器/控制單元”是指包括存儲(chǔ)器和處理器的硬件設(shè)備。存儲(chǔ)器配置成對(duì)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，處理器具體配置成執(zhí)行該模塊以執(zhí)行將在以下進(jìn)一步描述的一個(gè)或更多進(jìn)程。
[0017]此外，本發(fā)明的控制邏輯可以具體表現(xiàn)為，在含有由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的例子包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動(dòng)器、智能卡和光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可以在連接網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中分布，從而計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以通過(guò)例如遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)以分布方式進(jìn)行存儲(chǔ)并執(zhí)行。
[0018]本文使用的術(shù)語(yǔ)僅為說(shuō)明【具體實(shí)施方式】，而不是意在限制本發(fā)明。如本文所使用的，單數(shù)形式“一個(gè)、一種、該”也意在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中另外明確指明。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“包括、包含、含有”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元素和/或部件，但是不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元素、部件和/或其群組。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)的任何和所有結(jié)合。
[0019]除非特別指出或從上下文清晰得到，本文使用的術(shù)語(yǔ)“約”應(yīng)理解為在本領(lǐng)域的正常容忍范圍內(nèi)，例如在均值的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)?！凹s”可以理解為在所述值的10%、9%、8%、7%,6%,5%,4%,3%,2%U%>0.5%,0.1%,0.05%或0.01 % 內(nèi)。除非另外從上下文清晰得出，本文中提供的所有數(shù)值都被術(shù)語(yǔ)“約”修飾。
[0020]通過(guò)如下參考附圖的詳細(xì)描述，前述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地使本發(fā)明的技術(shù)精神具體化。此外，在本發(fā)明的以下描述中，如果確定對(duì)于與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的詳細(xì)描述不必要地模糊了本發(fā)明的要旨，則將省略其詳細(xì)描述。在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0021]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的車輛定位裝置的示例圖。如圖1所示，車輛定位裝置可以包括通信器10、GPS接收器20、測(cè)量器30、控制器40和存儲(chǔ)器50。控制器40可以配置成操作通信器10、GPS接收器20、測(cè)量器30和存儲(chǔ)器50。
[0022]具體地，通信器10可以配置成經(jīng)由V2X(車輛對(duì)外界)通信與周圍車輛(在下文中，稱為“第一車輛”)通信。通信器10可以配置成接收GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)和對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距。GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)可以為通過(guò)第一車輛的GPS接收器接收的信息(未示出)，并且對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距可以為通過(guò)GPS接收器計(jì)算出的值(未示出)。
[0023]此外，GPS接收器20可以配置成從GPS衛(wèi)星接收GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)并且計(jì)算對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距。對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距可以為通過(guò)GPS接收器20計(jì)算出的值，并且作為實(shí)例，GPS接收器20可以配置成通過(guò)將與GPS衛(wèi)星的距離加至使光速與GPS接收器20的鐘差相乘的結(jié)果中來(lái)計(jì)算該值。測(cè)量器30可以為傳感器(例如，激光雷達(dá)、雷達(dá))，其配置成檢測(cè)第一車輛，并且通過(guò)參考行駛中車輛來(lái)測(cè)量第一車輛的位置(例如，坐標(biāo))。換言之，測(cè)量器30可以配置成測(cè)量各個(gè)行駛中車輛的相對(duì)位置(例如，坐標(biāo))(例如，第一車輛相對(duì)于行駛中車輛的位置)。
[0024]控制器40可以配置成使用由通信器10接收的GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)和由GPS接收器20接收的GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)，確定共同GPS衛(wèi)星的數(shù)量，之后，當(dāng)該數(shù)量大于閾值(例如，3)時(shí)激活測(cè)量器30。另外，控制器40可以配置成基于使用通信器10接收的GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)和對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距、來(lái)自GPS接收器20的GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)和對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星的偽距、以及由測(cè)量器30測(cè)得的第一車輛的坐標(biāo)，計(jì)算行駛中車輛的位置。具體地，控制器40可以配置成將GPS衛(wèi)星的數(shù)量(N)大于3且小于5 (例如，3 ( N<5)的情形與GPS衛(wèi)星的數(shù)量(N)大于5(例如，N>5)的情形分開(kāi)，并使用不同的方法計(jì)算行駛中車輛的位置。
[0025]在下文中，將參照?qǐng)D2描述計(jì)算行駛中車輛的位置的方法。在圖2中，VI表示第一車輛，且E(X，Y，Z)表示行駛中車輛。定位裝置可以安裝在行駛中的車輛內(nèi)。
[0026]控制器40可以配置成通過(guò)比較由通信器10從第一車輛接收的GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)與由GPS接收器20接收的GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)來(lái)識(shí)別共同GPS衛(wèi)星的數(shù)量(N)。由此，當(dāng)共同衛(wèi)星的數(shù)量(N)滿足3 ( N〈5時(shí)，行駛中車輛的位置(X，Y, Z)基于以下等式1計(jì)算。換言之，當(dāng)N = 3時(shí)，由于總共產(chǎn)生6個(gè)等式，控制器40可以配置成計(jì)算行駛中車輛的位置(X，Y, Z)。
[0027]等式1
[0028](X-GXn) 2+ (Y_GYn) 2+ (Z_GZn)2 = (GnMD_E_Cn)2
[0029](X+VlX-GXn) 2+ (Y+VlY-GYn) 2+ (Z+VlZ-GZn)2 = (GnMD_Vl