专利名称：利用gps信息检测对向车辆的位置的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用全球定位系统(GPS)信息检测对向车辆的位置的方法，其旨在利用车辆间通信来提高通过GPS检测的车辆的相对位置的精度。
背景技术：
一般，全球定位系统(GPS)通常具有5 15米的误差，并且可能会展现出高达30米的最大值的误差，使得GPS不能满足通常的车辆安全技术当前所要求的性能。当被提供集中于参考站的服务时，这样的GPS具有局限性，并且其问题在于商用GPS校正信号所服务于的位置远离参考站，因此即使利用GPS也不能提高位置的精度。此外，由于有关各个单独的接收器所测量的与多个卫星的距离的数据包含误差，所以无法计算绝对坐标，并且为了计算位置需要参考站的位置信息。在这种情况下，当参考站和接收器之间的距离变得更长时，误差不可避免地增大。由接收器从GPS卫星接收的信息可能是原始数据。此外，这样的信息代表性地包括GPS卫星的伪随机噪声(PRN)代码，GPS卫星的坐标，以及GPS卫星和接收模块之间的距离。GPS接收器利用原始数据执行后处理，并且可以利用后处理检测接收器的当前地图坐标。然而，如上所述，原始数据本身已经包含误差，并且包含在接收器自身中的计算误差也被包含在取决于接收器类型的误差中，结果最终数据的误差范围不可避免地被扩大。同时，在近来的车辆中，已经开发了各种辅助服务，在这些辅助服务中，安装各种类型的检测传感器并且通过利用传感器计算与对向车辆的接近度来预先应对碰撞或自主驾驶车辆。然而，为了提供这样的辅助服务，必须安装各种类型的传感器和控制器，并且其计算和预测程序较复杂，从而使得难以使辅助服务商业化。因此，相对简单的是利用GPS信息检测对向车辆的移动。然而，因为当使用传统GPS信息时可能会存在大量误差，所以难以利用GPS自身来检测对向车辆。因此，需要一种通过减小GPS信息中的误差来更精确地检测对向车辆的移动的技术。在本背景技术部分中公开的信息仅用于加强对本发明的一般背景的理解，并且不应被看作是对该信息形成了本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。
发明内容
本发明的各个方面提供了一种利用全球定位系统(GPS)信息来检测对向车辆的位置的方法，其可以利用车辆间通信来提高通过GPS检测的车辆的相对位置的精度。本发明的各个方面提供了一种利用全球定位系统(GPS)信息来检测对向车辆的位置的方法，包括:a)接收驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据和GPS后处理数据；b)利用接收到的GPS后处理数据来确定对向车辆是否是已经进入预定范围的车辆；c)如果确定对向车辆是已经进入预定范围的车辆，则通过相互比较GPS原始数据来确定在驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中是否存在共同数据；以及d)利用驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中的共同数据，来计算与对向车辆的接近程度。步骤d)可以包括:如果在驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中不存在共同数据，则利用驾驶者车辆和对向车辆的GPS后处理数据来计算与对向车辆的接近程度。GPS原始数据可以包括每个GPS卫星的伪随机噪声(PRN)代码，GPS卫星的坐标，以及GPS卫星和相关车辆的接收模块之间的距离。GPS后处理数据可以包括接收时间和所计算的地图坐标。b)中的预定范围可以基于车辆之间的距离和车辆的方向来确定。步骤c)可以配置成，如果对向车辆是已经进入预定范围的车辆，则通过比较GPS原始数据来确定是否存在驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中的PRN代码彼此相同的卫星。步骤d)可以配置成，利用在驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中具有共同的PRN代码的卫星的GPS原始数据，来计算与对向车辆的接近程度。步骤d)可以配置成，利用具有共同的PRN代码的卫星的GPS卫星坐标以及关于该GPS卫星和相关车辆的接收模块之间的距离的数据，来计算与对向车辆的接近程度。在结合在本说明书中的附图以及与附图一起用于解释本发明的某些原理的以下详细说明中，将体现出或更详细地阐述本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点。
图1是示出执行根据本发明的利用GPS信息检测对向车辆的位置的示例性方法的示例性系统的构造的图。图2是示出根据本发明的利用GPS信息检测对向车辆的位置的示例性方法的流程图。
具体实施例方式现在将详细参考本发明的各种实施例，其实例在附图中示出并在下面描述。尽管将结合示例性实施例来描述本发明，但应理解的是，本说明并非旨在将本发明限于那些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅涵盖这些示例性实施例，而且涵盖可包括在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代形式、改型、等效形式和其它实施例。图1是示出执行根据本发明的各种实施例的利用GPS信息检测对向车辆的位置的方法的系统的构造的图，并且图2是示出根据本发明的各种实施例的利用GPS信息检测对向车辆的位置的方法的流程图。执行根据本发明的利用GPS信息检测对向车辆的位置的方法的系统包括通信模块和控制单元。通信模块可以包括利用GPS信息计算位置的芯片，并且控制单元可以包括计算相对于对向车辆的位置的计算模块。在上述系统的构造的基础上，根据本发明的利用GPS信息检测对向车辆的位置的方法包括接收步骤S100、选择步骤S200、比较步骤S300以及应用步骤S500。在接收步骤SlOO中，接收驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据和GPS后处理数据。在选择步骤S200中，利用接收到的GPS后处理数据来确定对向车辆是否是已经进入预定范围的车辆。在比较步骤S300中，如果确定对向车辆是已经进入预定范围的车辆，则通过比较GPS原始数据来确定在驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中是否存在共同数据。在应用步骤S500中，利用驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中存在的共同数据，来计算与对向车辆的接近程度。S卩，本发明利用通过与对向车辆通信而从对向车辆接收到的GPS信息以及驾驶者车辆的GPS信息。这里，原始数据和GPS后处理数据这两者都被接收为对向车辆的GPS信
肩、O此外，通过利用对向车辆的GPS后处理数据和驾驶者车辆的GPS后处理数据，来推出对向车辆的位置或与对向车辆的距离，并且确定对向车辆是否已经进入预定范围。在该步骤期间，由于使用的是之前已经处理过的GPS后处理数据的详细位置，因此即使包含轻微的误差，也能相对快速地执行搜索。如果在各个对向车辆当中，存在任意车辆进入预定范围，则只选择这些车辆并对其进行详细分析。即，通过比较GPS原始数据来确定驾驶者车辆和每个对向车辆的GPS原始数据中是否存在共同数据。通过利用驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中存在的共同数据，实时地计算与对向车辆的接近程度。因此，对向车辆和驾驶者车辆会相互碰撞或者驾驶者车辆会由于对向车辆而被置于危险状况的可能性可以得以检测。当驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中不存在共同的GPS原始数据时，本发明的方法可以进一步包括子应用步骤S600，其利用驾驶者车辆和对向车辆的GPS后处理数据来计算与对向车辆的接近程度。因此，通过利用GPS后处理数据来快速地搜索危险对象群。利用GPS原始数据从找到的对象群中提取共同数据，并且关于共同数据进行详细比较，从而极大地减小所执行的全部计算量。此外，在对象群中，使用共同的GPS原始数据，使得绝对误差得以消除，并且几乎不存在相对误差。S卩，可以相信，由各个车辆的接收器接收的GPS信息以其自身的方式具有绝对误差。然而，当相对于彼此进行信息比较时，绝对值所具有的作为与相对值相反的概念的误差被相互抵消。此外，GPS原始数据可以包括每个GPS卫星的伪随机噪声(PRN)代码，GPS卫星的坐标，以及GPS卫星和相关车辆的接收模块之间的距离。GPS后处理数据可以包括接收时间和所计算的地图坐标。此外，选择步骤S200中的预定范围可以基于车辆之间的距离和车辆的方向来确定。同时，在与对向车辆进行详细比较的方法中，比较步骤S300被配置成使得如果对向车辆是已经进入预定范围的车辆，则通过比较GPS原始数据来确定是否存在驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中的PRN代码彼此相同的卫星。此外，应用步骤S500被配置成使得通过利用在驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中具有共同的PRN代码的卫星的GPS原始数据来计算与对向车辆的接近程度。详细地，在应用步骤S500中，利用具有共同的PRN代码的卫星的GPS卫星坐标以及该GPS卫星和相关车辆的接收模块之间的距离等数据来计算与对向车辆的接近程度。
S卩，术语“共同的GPS原始数据”表示多个卫星当中的共同接收数据的卫星的数据，并且使得可以通过在步骤S400中比较卫星的PRN代码来区分共同卫星的数据。此外，如果存在共同卫星，则可以利用每个共同卫星的数据即“GPS卫星坐标以及GPS卫星和相关车辆的接收模块之间的距离”来推出车辆之间的距离以及驾驶者车辆和对向车辆在地图上的方向。此外，借助推出的数据，也可以在步骤S500中估算对向车辆相对于驾驶者车辆的移动。同时，如果不存在共同卫星，则在步骤S600中即使可接纳轻微误差也只能利用对向车辆和驾驶者车辆的GPS后处理数据来检测对向车辆的位置。因此，当已经检测到驾驶者车辆和对向车辆的相对位置时，可以在步骤S700中实施目标服务，诸如提供避免车辆碰撞的警告、自主驾驶、或者提供驾驶安全装置。如上所述，根据具有上述构造的利用GPS信息检测对向车辆的位置的方法，可以利用车辆间的通信来提高通过GPS检测的车辆的相对位置的精度。S卩，本发明通过仅从驾驶者车辆和对向车辆的GPS信息中提取共同数据来检测相对距离或位置，从而克服不可避免地存在于GPS信息中的固有误差的限制。为了说明的方便和所附权利要求中的准确限定，术语上或下、前或后、内或外等被用来参考附图中所示的示例性实施例的特征的位置来描述这些特征。出于例证和说明的目的已经提供了本发明的特定示例性实施例的前述说明。这些说明并非旨在是无遗漏的或者将本发明限于所公开的精确形式，并且根据上述教导明显有许多改型和变型是可能的。选择并描述示例性实施例是为了解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够构造并利用本发明的各种示例性实施例及其各种替代形式和改型。本发明的范围应由所附权利要求及其等价形式限定。
权利要求
1.一种利用全球定位系统(GPS)信息检测对向车辆的位置的方法，包括: a)接收驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据和GPS后处理数据； b)利用接收到的GPS后处理数据来确定对向车辆是否是已经进入预定范围的车辆； c)如果确定对向车辆是已经进入所述预定范围的车辆，则通过相互比较所述GPS原始数据来确定在驾驶者车辆和对向车辆的所述GPS原始数据中是否存在共同数据；以及 d)利用驾驶者车辆和对向车辆的所述GPS原始数据中的所述共同数据，来计算与对向车辆的接近程度。
2.如权利要求1所述的方法，其中d)包括: 如果在驾驶者车辆和对向车辆的所述GPS原始数据中不存在共同数据，则利用驾驶者车辆和对向车辆的所述GPS后处理数据来计算与对向车辆的接近程度。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述GPS原始数据包括每个GPS卫星的伪随机噪声(PRN)代码，GPS卫星的坐标，以及GPS卫星和相关车辆的接收模块之间的距离。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述GPS后处理数据包括接收时间和所计算的地图坐标。
5.如权利要求1所述的方法，其中b)中的所述预定范围是基于车辆之间的距离和车辆的方向来确定的。
6.如权利要求1所述的方法，其中c)被配置成，如果对向车辆是已经进入所述预定范围的车辆，则通过比较所述GPS原始数据来确定是否存在驾驶者车辆和对向车辆的所述GPS原始数据中的PRN代码彼此相同的卫星。
7.如权利要求6所述的方法，其中d)被配置成，利用在驾驶者车辆和对向车辆的所述GPS原始数据中具有共同的PRN代码的卫星的GPS原始数据，来计算与对向车辆的接近程度。
8.如权利要求7所述的方法，其中d)被配置成，利用具有共同的PRN代码的卫星的GPS卫星坐标以及关于所述GPS卫星和相关车辆的接收模块之间的距离的数据，来计算与对向车辆的接近程度。
全文摘要
本发明提供了一种利用GPS信息检测对向车辆的位置的方法，包括a)接收驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据和GPS后处理数据；b)利用接收到的GPS后处理数据来确定对向车辆是否是已经进入预定范围的车辆；c)如果确定对向车辆是已经进入预定范围的车辆，则通过相互比较GPS原始数据来确定在驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中是否存在共同数据；以及d)利用驾驶者车辆和对向车辆的GPS原始数据中的共同数据，来计算与对向车辆的接近程度。
文档编号G01S19/51GK103163543SQ20121028075
公开日2013年6月19日 申请日期2012年6月27日 优先权日2011年12月9日
发明者吴荣哲, 张鈗豪 申请人:现代自动车株式会社