位置感知装置、具有该装置的车辆及控制该装置的方法与流程

文档序号:11431586阅读:289来源:国知局
位置感知装置、具有该装置的车辆及控制该装置的方法与流程

本公开的实施例整体涉及位置感知技术,并且更具体地涉及位置感知装置(locationawarenessapparatus)、具有该装置的车辆以及控制该装置以改善位置感知准确性的方法。



背景技术:

自控车辆为所谓的智能车辆,其通常具有超声传感器、图像传感器、激光传感器和光探测和测距(lidar)传感器中的至少一个,并且使用来自这些传感器的信息来自动行驶而无需驾驶者干预。车辆可以借助至少一个传感器收集与车辆的行驶相关的信息,并且识别物体,例如位于前方的障碍物。因此,车辆可以通过支持驾驶者对路况的感知来防止事故,特别是当由于驾驶者的粗心、失误、视力限制等而导致驾驶者未意识到路况时。

借助位置感知传感器和天线技术的发展,智能车辆通过来自智能交通系统(its)的服务不仅接收引导信息和交通堵塞通知信息,还接收附近车辆行驶信息、路况信息和车辆之间的消息信息。此类信息可以补充其它信息并且可以用于进一步控制车辆的行驶。此外,智能车辆可以使用全球导航卫星系统(gnss)进行位置感知。gnss是使用环绕地球的人造卫星来提供关于地球上物体的位置、海拔、速度等信息的系统。该系统可以确定分辨率为最少1m或更小的位置,并且广泛应用于军事用途并且甚至用于私营部门,例如位置引导或土地测量、紧急救援、运输方式的通信,例如飞机、轮船、车辆等。

典型gnss被配置为包括用于从一个或多个gnss卫星接收信号的gnss接收器和地面监控站,并且通过在gnss接收器处接收从gnss卫星发送的信号,根据与gnss卫星的距离确定位置。然而,当与卫星的通信被切断时,例如当车辆位于市区、高建筑物林或山的遮蔽区域时,此类使用人造卫星的位置感知可能面临低准确性。



技术实现要素:

本公开的实施例提供如下位置感知装置、具有该装置的车辆以及控制该装置的方法,其基于来自多个卫星的信息识别当前位置,并且用从车辆提供的其它附近车辆的卫星信息校正当前位置。本公开的实施例还提供如下位置感知装置、具有该装置的车辆以及控制该装置的方法,其基于来自多个卫星的信息识别当前位置,基于其它车辆的卫星信息校正当前位置,并且用其它车辆的位置信息和行驶信息进一步校正经校正的当前位置。

根据本公开的实施例,一种配备在设备中的位置感知装置包括:通信单元,执行与多个卫星和其它设备的通信;以及控制器,基于从所述多个卫星接收到的信息,识别所述设备的当前位置;当在当前位置的识别期间能够通信的卫星的数量小于基准数量时,控制与所述其它设备的通信;从所述其它设备接收卫星信息;以及基于从所述多个卫星接收到的信息和从所述其它设备接收到的卫星信息,校正当前位置。

所述控制器可以基于所述当前位置建立共有区域,并且当所述其它设备存在于所述共有区域中时,将信息请求发送至所述其它设备。

所述控制器可以通过将从所述多个卫星接收到的信息与从所述其它设备接收到的卫星信息进行比较来获得共同卫星之间的比较信息,确定从所述其它设备接收到的卫星信息中与不能和所述设备通信的卫星的信息匹配的卫星信息,并且基于所确定的卫星信息和所获得的比较信息来获得不能通信的卫星的信息,用于所述设备的位置感知。

所述控制器可以进一步接收所述其它设备的位置信息,并且基于当前位置信息与所述其它设备的位置信息之间的差值进一步校正当前位置。

当从多个其它设备接收到卫星信息时,所述控制器可以基于从所述多个其它设备接收到的卫星信息来计算当前位置的校正值,并且通过对计算出的校正值取平均,校正当前位置。

此外,根据本公开的实施例,一种配备在设备中的位置感知装置包括:通信单元,执行与多个卫星和其它设备的通信;以及控制器,基于从所述多个卫星接收到的信息来识别所述设备的当前位置,当在当前位置的识别期间所述其它设备存在于共有区域中并且与卫星的通信不可用时,从所述其它设备接收至少一个不能通信的卫星的信息,并且基于接收到的不能通信的卫星的信息来校正当前位置。

接收到的不能通信的卫星的信息可以包括关于尝试从不能与所述设备通信的卫星接收信号花费的时间的信息和关于该卫星与所述其它设备之间的距离的信息。

当从多个其它设备接收卫星信息时,所述控制器可以基于从所述多个其它设备接收到的相应卫星信息来获得不能通信的卫星的信息,基于所获得的不能通信的卫星的信息来计算当前位置的校正值,以及通过对计算出的校正值取平均,校正当前位置。

所述控制器可以进一步接收所述其它设备的位置信息,并且基于当前位置信息与所述其它设备的位置信息之间的差值进一步校正当前位置。

此外,根据本公开的实施例,一种车辆包括:从多个卫星接收信号的接收器;与其它车辆通信的天线设备;以及位置感知装置,分析从所述多个卫星接收到的信号以获得所述多个卫星的信息,基于所获得的所述多个卫星的信息来识别所述位置感知装置的当前位置,当在当前位置的识别期间能够通信的卫星数量小于基准数量时,使用所述天线设备来控制与所述其它车辆的通信,从所述其它车辆接收卫星信息,并且基于所获得的所述多个卫星的信息和从所述其它车辆接收到的卫星信息来校正当前位置。

所述位置感知装置可以通过将所述多个卫星的信息与从所述其它车辆接收到的卫星信息进行比较来获得共同卫星之间的比较信息,确定从所述其它车辆接收到的卫星信息中与所述接收器不能接收信号的卫星的信息匹配的卫星信息,并且基于所确定的卫星信息和所获得的比较信息,获得所述接收器不能接收信号的卫星的信息。

所述位置感知装置可以基于当前位置建立共有区域,并且当所述其它车辆存在于所述共有区域中时,将信息请求发送至所述其它车辆。

当没有其它车辆存在于所述共有区域中时,所述位置感知装置可以将信息请求发送至大于所述共有区域的通信可能区域中的其它车辆。

所述位置感知装置可以进一步接收所述其它车辆的位置信息和行驶信息,并且基于接收到的所述其它车辆的位置信息和行驶信息进一步校正位置信息。

当从多个其它车辆接收卫星信息时,所述位置感知装置可以基于从所述多个其它车辆接收到的卫星信息来计算当前位置的校正值,并且通过对计算出的校正值取平均,校正当前位置。

当从所述多个其它车辆接收位置信息和行驶信息时,所述位置感知装置可以基于从所述多个其它车辆接收到的位置信息和行驶信息来计算校正的当前位置的校正值,并且通过对计算出的校正值取平均,进一步校正当前位置。

该车辆还可以包括:检测所述车辆的速度和方向的检测器,并且所述位置感知装置可以基于由所述检测器检测到的速度信息和方向信息来获得与所述其它车辆的位置差值和位置的改变量,并且基于所获得的位置差值和位置的改变量,进一步校正当前位置。

该车辆还可以包括:微型计算机,当从所述其它车辆接收到提供信息的请求时,控制速度、方向、从所述多个卫星接收到的信息和由所述位置感知装置识别的当前位置的发送。

所述位置感知装置可以确定与数量大于基准数量的多个卫星通信的其它车辆,基于所述车辆与所确定的其它车辆的距离建立共有区域,并且当所述其它车辆存在于所述共有区域中时将信息请求发送至所述其它车辆。

所述天线设备还可以与基础设施通信,并且所述位置感知装置可以基于从与所述基础设施的通信获得的信息来校正当前位置。

此外,根据本公开的实施例,一种控制配备在车辆中的位置感知装置的方法包括以下步骤:分析由接收器接收到的来自多个卫星的信号以获得所述多个卫星的信息;基于所获得的所述多个卫星的信息,识别所述位置感知装置的当前位置;基于当前位置建立共有区域;当在当前位置的识别期间能够通信的卫星的数量小于基准数量时,使用天线设备将信息请求发送至存在于所述共有区域中的其它车辆;从所述其它车辆接收卫星信息;以及基于所获得的所述多个卫星的信息和从所述其它车辆接收到的卫星信息,校正当前位置。

该方法还可以包括:从所述其它车辆接收位置信息和行驶信息;以及基于从所述其它车辆接收到的位置信息和行驶信息,进一步校正当前位置。

进一步校正当前位置的步骤可以包括:通过将所识别的当前位置信息与从所述其它车辆接收到的位置信息进行比较来获得位置的初始差值;基于从所述其它车辆接收到的速度信息和方向信息,获得每单位时间所述其它车辆位置的改变量;以及基于关于校正的当前位置的信息、位置的初始差值和每单位时间位置的改变量,校正当前位置。

进一步校正当前位置的步骤可以包括:基于从多个其它设备接收到的卫星信息,计算当前位置的校正值,以及通过对计算出的校正值取平均,校正当前位置。

该方法还可以包括:当从多个其它车辆接收位置信息和行驶信息时,基于从所述多个其它车辆接收到的位置信息和行驶信息,计算当前位置的校正值;以及通过对计算出的校正值取平均,进一步校正当前位置。

附图说明

参考附图,通过详细描述其中的实施例,本公开的上述内容和其它目标、特征和优点将对本领域技术人员更显而易见,其中:

图1示出根据本公开的实施例的配备有位置感知装置的车辆;

图2示出图1所示车辆的内部;

图3示出根据本公开的实施例的配备有位置感知装置的车辆的通信;

图4示出根据本公开的实施例的配备有位置感知装置的车辆的控制方框图;

图5示出根据本公开的实施例的位置感知装置的控制方框图;

图6是根据本公开的实施例的控制位置感知装置的流程图;

图7a和7b根据本公开的实施例示出建立共有区域和将卫星信息储存在位置感知装置中;

图8示出根据本公开的实施例的配备有位置感知装置的车辆的通信;

图9a、图9b和图9c示出根据本公开的实施例的储存在配备有位置感知装置的车辆中的其它车辆的卫星信息;

图10是根据本公开的实施例的控制位置感知装置的流程图。

具体实施方式

下文,将参考附图描述本公开的实施例。如本领域技术人员将认识到,描述的实施例可以以各种不同方式修改,所有均不偏离本公开的精神或范围。此外,贯穿本说明书,相似标识号指代相似要素。

在此使用的术语只是出于描述特定实施例的目的,并非意图限制本发明。如在此使用的,单数形式“一”、“一个/一种”以及“该/所述”意在也包括复数形式,除非上下文清楚地指出。还应当理解,当在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包含”指明所叙述的特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件的存在,但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其群组。如在此使用的,术语“和/或”包括所列出的相关项目中的一个或多个的任何组合以及全部组合。

应当理解,在此使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他类似的术语包括一般机动车辆,例如客运汽车(包括运动型多功能车辆(suv))、公共汽车、卡车、各种商用车辆、水运工具(包括各种艇和船)、飞机等,并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如,从石油以外的资源得到的燃料)。如在此提到的,混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆,例如,既有汽油动力又有电动力的车辆。

此外,应当理解,以下方法或其方面中的一个或多个可以由至少一个控制器来执行。术语“控制器”可以指代包含存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置为存储程序指令,而处理器被特定配置为执行这些程序指令以执行在以下进一步描述的一个或更多过程。而且,应当理解,以下方法可以由包含控制器的装置结合一个或多个其他部件来执行,如本领域技术人员将理解的。

现在参考目前公开的实施例,在设备中配备位置感知装置,用于识别该设备的当前位置,以便设备控制移动并执行基于位置的功能。设备可以是例如可移动且能够通信的终端(例如,计算机或计算设备)、车辆、轮船、飞机和机器人中的一种。

位置感知装置可以与多个卫星、多个基础设施和其它设备通信,基于来自多个卫星的信息和来自多个基础设施的信息识别设备的当前位置,基于通过与其它设备通信由其它设备提供的卫星信息校正当前位置,以及输出关于校正后的当前位置的信息至负载(load)。

本文中的负载可以是例如基于位置信息控制移动或执行预定功能的微型计算机。微型计算机对应于设备中包括的控制器,其可以借助处理器、中央处理单元(cpu)或微控制器单元(mcu)实现。

现在将描述配备有位置感知装置200的车辆1。

图1示出根据本公开的实施例的配备有位置感知装置的车辆,图2示出图1所示车辆的内部。

如本领域已知的,车辆1是出于运输目的而驱动车轮的机器。车辆1包括具有外部和内部的车身以及剩余部分,即行驶所需机械设备安装在其上的底盘。

如图1所示,车身的外部110包括前保险杠111、发动机罩112、车顶板113、后保险杠114、行李厢115、前门、后门、左门、右门116等。车身的外部110还包括安装在前门、后门、左门、右门116上的车窗117和布置在车窗117之间的边界上的填充物118。

此外,车窗117进一步包括侧窗、安装在填充剂118之间的不可以打开的三角窗、安装在后面的后窗、安装在前面的前窗。

车身的外部110进一步包括侧后视镜,其帮助驾驶者看见车辆1后面的区域。应当注意,图1所示的车辆1的外部布置仅出于演示目的而呈现,并且不限制本公开或本文限定的权利要求的范围。

现在参考图2,车身的内部120包括座椅121(121a和121b)、仪表板122、放置在仪表板上的仪器仪表群(或仪表群)123(包含量表和指示器,例如转速表、时速表、水温表、燃油表、转向信号指示器、车头灯指示器、警示灯、安全带警示灯、里程表、档位指示器、门打开警示灯、低燃油警示灯、低油压警示灯等)、用于车辆转向控制的方向盘124、以及具有用于音频设备和空调(ac)和通风系统的控制板的中控仪表盘125。

座椅121包括驾驶者座椅121a、乘客座椅121b和位于车辆1内部的后面的后座椅。

中控仪表盘125位于驾驶者座椅121a和乘客座椅121b之间的仪表板上,包括用于控制音频系统、ac和通风系统以及座椅加热器的主机单元(headunit)126。

通风口、雪茄插孔等也可以安装在中控仪表盘125上,并且可以有安装在中控仪表盘125上或附近的多终端127。

多终端127可以靠近主机单元146布置,包括通用串行总线(usb)端口和辅助(aux)终端以及可选的sd插槽。应当注意,图2所示车辆1的内部布置仅出于演示目的而呈现,并且不限制本公开或本文限定的权利要求的范围。

车辆1可以进一步包括用于接收命令以操作各种功能的输入单元128、以及用于显示与激活的功能有关的信息和由使用者输入的信息的显示器129。车辆1可以进一步包括用于输出对应于由使用者输入的信息的结果的车辆终端130。

具体地,输入单元128可以被布置在主机单元126和中控仪表盘125上,包括至少一个机械按钮,例如用于各种功能的操作的on/off按钮、改变各种功能的设置的按钮等。输入单元128还可以包括用于输入命令以移动或选择显示在车辆终端130上的光标的微动拨盘(未示出)或触控板。微动拨盘或触控板可以被布置在中控仪表盘上。

此外,输入单元128可以接收被动行驶模式(其中驾驶者自己驾驶车辆)和自控行驶模式、导航功能和关于在接收导航功能中目的地的信息的选择。

车辆终端130可以执行导航、dmb、音频和声频功能中的至少一个,并且显示自控行驶模式下的路况信息、行驶信息等。车辆终端130还可以借助其中整合了触控面板和显示面板的触摸屏实现。

车辆1的底盘进一步包括发电系统、动力转移系统、行驶齿轮、转向系统、制动系统、悬挂系统、传动系统、燃料系统、前轮、后轮左轮和右轮等。

车辆1进一步包括各种用于驾驶者和乘客安全的安全系统。安全系统可以包括用于车祸情况下驾驶者和乘客安全目的的安全气囊控制单元,以及用于在车辆1加速或拐弯时稳定车辆位置的电子稳定控制(esc)单元。

另外,车辆1可以进一步包括至少一个检测器,例如用于检测接近侧面或后面的障碍物或其它车辆的接近传感器、用于检测是否下雨以及降雨量的雨传感器、用于检测车辆1的车轮速度的速度传感器、用于检测车辆1的横向加速度的横向加速度传感器、用于检测车辆1的角速度改变的偏航速率传感器、陀螺仪传感器、用于检测车辆1的转向轮的转向的转向角传感器等。

车辆1包括用于控制发电系统、动力转移系统、行驶齿轮、转向系统、制动系统、悬挂系统、传动系统、燃料系统、各种安全系统和传感器的操作的ecu。

此外,车辆1可以可选地包括电子设备,例如免提系统、音频配备和蓝牙设备、后置摄像头、用于终端的充电系统、e-zpass(韩国hi-pass)设备等。

车辆1可以进一步包括发动机起动按钮以提供对起动电动机(未示出)的操作指令。具体地,推按发动机起动按钮驱动起动电动机,这继而驱动发电系统,即发动机(未示出)。

车辆1进一步包括电连接至车辆终端、音频设备、室内照明系统、起动电动机和其它电子设备的电池(未示出),用于提供电力。电池通过在车辆正在行驶时内部发电动机或发动机的动态电力的方式充电。

此外,车辆1可以进一步包括安装在车顶板113上的用于接收无线电信号、广播信号、卫星信号和来自其它车辆的信号的天线设备140、智能交通系统(its)和/或基础设施(即,基站)的服务器以及用于从多个卫星接收信号的接收器150。另外,车辆可以进一步包括使用通过天线设备140和接收器150接收到的信号识别车辆1(自身)当前位置的位置感知装置200。

如本文所用的接收器150可以是gps接收器,也称为全球导航卫星系统(gnss)或glonass。

现在将结合图3描述包括天线设备140、gps接收器150和位置感知装置200的车辆1的通信配置。

如图3所示,将描述第一车辆(车辆1)与第二车辆2(即“另一车辆”或“其它车辆”)之间的通信v2v以及车辆1,2、基础设施3和服务器4之间的通信v2i。

第一车辆1可以通过gps接收器150接收卫星信号而认识到其当前位置,并且通过天线设备140以电磁波的形式发送各种信息的信号。

具体地,第一车辆1的天线设备140可以发射与从配备在第一车辆1中的ecu传递的电信号对应的电磁波。

第二车辆2可以通过其自己的天线设备接收通过第一车辆1的天线设备140发射的电磁波。第二车辆2的天线设备对接收到的电磁波进行解调并将其转换成电信号,并且将该电信号发送至其ecu。

第二车辆2的ecu生成与电信号对应的控制信号,并且使用控制信号来控制第二车辆2。另一方面,第二车辆2的天线设备可以基于从第二车辆2的ecu发送的控制信号产生电信号,并且发射与该电信号对应的电磁波。

第一车辆1然后可以通过天线设备140接收从第二车辆2发射的电磁波,并且将接收到的电磁波转换成电信号。

第一车辆1可以生成与电信号对应的控制信号,并且使用控制信号来控制第一车辆1。因此,可以实现车辆对车辆通信(例如,v2v通信)。换句话说,第一车辆和第二车辆可以交换其各自的位置信息、行驶信息、路况信息、卫星信息等。

通过天线设备发送/接收的无线电信号可以是基于如下的信号:第二代(2g)通信方案,例如时分多址(tdma)、码分多址(cdma)等;第三代(3g)通信方案,例如宽码分多址(wcdma)、码分多址2000(cdma2000)、无线宽带(wibro)、全球微波互联接入(wimax)等;第四代(4g)通信方案,例如长期演进(lte)、无线宽带演进(wibro演进);第五代(5g)通信方案等。

此外,道路上的基础设施3或服务器4可以接收从第一车辆1和第二车辆2中的至少一个车辆的天线设备发射的电磁波,或者发射电磁波。

服务器4可以传递从多个车辆提供至多个车辆的交通信息、路况信息等。

道路上的基础设施3可以与服务器4交换控制信号。

具体地,基础设施3可以接收通过第一车辆1的天线设备140发射的电磁波,将与接收到的电磁波对应的电信号传递至服务器4,和/或将从服务器4发送的电信号转换成电磁波并发射电磁波。

在这种情况下,第一车辆1的天线设备140可以接收从基础设施3传递的电磁波,并且第一车辆1的ecu基于与接收到的电磁波对应的电信号可以生成用于第一车辆1的各种部分之一(例如,用于车辆终端)的控制信号,并将控制信号传递至车辆1的该部分。

因此,可以使得能够进行车辆与基础设施3之间的通信(例如,v2i通信)。

例如,第一车辆1和第二车辆2可以通过v2i通信接收基础设施3的位置信息、路况信息等。

这样,车辆可以通过激活无线车辆网络v2x(车辆对任何物体通信),例如v2v和v2i,获得行驶所需的各种信息。

图4是根据本公开的实施例的配备有位置感知装置的车辆的控制方框图。

车辆1可以包括输入单元128、终端130、天线设备140、gps接收器150、检测器160、微型计算机170和位置感知装置200。

输入单元128可以接收位置感知模式的选择。输入单元128还可以接收执行基于位置感知的自控行驶模式的命令、执行导航功能的命令等。

终端130可以针对当前正执行的功能输出图像和声音。例如,终端130可以输出关于导航功能的信息或关于自控行驶模式的信息。

关于导航功能的信息可以包括关于当前位置、距当前位置一定距离的区域内的地图图像、路线引导图像、路线引导声音、车辆速度、目的地等的信息。关于自控行驶模式的信息可以包括关于当前位置、车辆速度、方向、周围路况、周围道路图像、附近车辆的位置等的信息。

天线设备140可以与其它车辆、一个或多个基础设施3和服务器4交换无线电波来通信。

天线设备140可以发送提供信息的请求或发送关于车辆1的位置信息和行驶信息的信号至与车辆1通信的其它车辆。天线设备140可以接收从其它车辆发送的位置信息和行驶信息或提供信息的请求。

gps接收器150可以与多个卫星通信。具体地,gps接收器150可以接收从多个卫星发送的无线电信号,并且分析接收到的无线电信号以获得多个卫星的相应信息。

如本文所用的卫星的信息(或“卫星信息”)可以包括关于卫星的识别的信息和关于卫星发射信号的时间的信息。

检测器160可以检测车辆1的行驶信息。如本文所用的行驶信息可以包括关于车辆速度的信息和关于车辆方向的信息。检测器160可以包括用于检测前轮、后轮、左轮和右轮的速度的车轮速度检测器、用于检测车辆的加速度的加速度检测器以及用于检测车辆的角速度的角速度检测器中的至少一个。

微型计算机170可以确定正在执行的功能是否需要车辆的位置信息,并且如果确定该功能需要车辆的位置信息,则激活位置感知装置200以执行位置感知功能。

需要车辆的位置信息的功能可以对应于导航功能、自控行驶功能或推荐餐厅、医院、超市、停车场等的推荐功能。

微型计算机170可以接收由位置感知装置200识别的当前位置信息,并且基于当前位置信息控制当前正在执行的功能。微型计算机170可以通过天线设备140控制信息的发送/接收。具体地,微型计算机170可以将关于要发射至其它车辆的信息的信号调制成无线电波,并且通过天线设备140发射无线电波,或者解调通过天线设备140接收到的无线电波以获得从其它车辆或基础设施发送的信息。

一旦从其它车辆接收到提供信息的请求,微型计算机170就可以将存储在位置感知装置200中的卫星信息和位置信息以及由检测器160检测到的行驶信息发送至其它车辆。

微型计算机170也可以将由gps接收器150接收到的卫星信息发送至其它车辆。一旦从位置感知装置200接收到其它车辆2的提供信息的请求,微型计算机170就可以将提供信息的请求发送至其它车辆2。微型计算机170也可以借助cpu、处理器和/或mcu实现,或者可以对应于配备在车辆1中的ecu。

在接收到激活操作的命令时,位置感知装置200可以激活gps接收器150和天线设备140,并且从它们接收信息以执行车辆1的位置感知。

现在参考图5,位置感知装置200可以包括通信单元210、控制器220和存储装置230。

通信单元210可以执行控制器220与gps接收器150之间以及控制器220与天线设备140之间的通信。在控制器220的控制下,通信单元210可以通过天线设备140发射关于一些信息的信号,或者将关于通过天线设备140接收到的信号的信息发送至控制器220。

一旦接收到激活操作的命令,控制器220就可以分析从gps接收器150接收到的信号,以获得卫星的时间信息和识别信息,控制存储卫星的识别信息,并使用获得的多个卫星的多条时间信息来识别车辆的当前位置。

如果在识别当前位置时能够通信的卫星的数量小于基准数量,则控制器220可以将提供信息的请求(即,信息请求)发送至其它车辆。

如本文所用的能够通信的卫星的数量是发送用于当前位置感知的信号的多个卫星的数量,并且基准数量可以定义为位置感知所需的卫星的最小数量。

此外,在将提供信息的请求发送至其它车辆之前,控制器220可以基于当前位置和预存储的半径建立共有区域,并且控制与在共有区域中的其它车辆的通信,以将提供信息的请求发送至其它车辆。

如本文所用的共有区域可以是可用于从相同或类似数量的卫星接收信号的区域,或者是可用于接收同一卫星的区域。具体地,共有区域可以是车辆1和其它车辆共同具有的用于接收信号以识别它们的当前位置的卫星的数量等于或大于基准数量的区域。

因此,控制器220可以通过接收来自共有区域内的其它车辆的信息,从其它车辆获得用于识别车辆1的当前位置的卫星信息。

控制器220可以确定用于识别车辆1的当前位置的多个卫星,确定从与所确定的卫星相同的卫星接收信号的其它车辆,并且基于与其它车辆的距离建立共有区域。

控制器220可以将车辆1的位置感知中使用的卫星的识别信息与其它车辆的位置感知中使用的卫星的相应识别信息进行比较,并且将提供信息的请求发送至其它车辆中与车辆1具有最多的共同卫星的一个车辆。另外,控制器220可以将车辆1的位置感知中使用的卫星的识别信息与其它车辆的位置感知中使用的卫星的相应识别信息进行比较,并且将提供信息的请求发送至其它车辆中与车辆1具有共同卫星的数量多于基准数量的一个或多个车辆。

替换地,控制器220可以确定车辆1的位置感知中使用的卫星之中不能通信的卫星,确定使用所确定的卫星执行位置感知的其它车辆,并且将提供信息的请求发送至该其它车辆。

控制器220可以接收与车辆1通信的其它车辆的卫星信息、位置信息和行驶信息,基于其它车辆的卫星信息对当前位置进行一次校正,并且基于其它车辆的位置信息和行驶信息对当前位置进行二次校正。更具体地,控制器220可以获得车辆1的当前位置与其它车辆的当前位置之间的初始差值,基于其它车辆的速度信息和方向信息获得每单位时间其它车辆的位置的改变量,并且通过将位置的初始差值和每单位时间位置的改变量反映在一次校正的位置信息上,以此获得二次校正的位置信息。

此外,控制器220可以确定车辆1的速度与其它车辆的速度之间的改变量,获得车辆1的方向与其它车辆的方向之间的改变量,并且基于所确定的速度和方向的改变量来确定每单位时间位置的改变量。

如果没有其它车辆位于共有区域中,则控制器220可以控制与存在于通信可能区域中的其它车辆的通信,并且使用从存在于通信可能区域中的其它车辆提供的信息来校正当前位置。

如本文所用的通信可能区域是指半径大于共有区域的半径的区域。

从存在于通信可能区域中的其它车辆提供的信息可以包括其它车辆的卫星信息、位置信息和行驶信息。

一旦接收到多个其它设备的卫星信息,控制器220就可以基于多个其它设备的卫星信息来预期当前位置的各校正值,并且通过对预期的当前位置的校正值取平均,以此校正当前位置。此外,一旦接收到多个其它设备的卫星信息、位置信息和行驶信息,控制器220就可以基于多个其它设备的卫星信息来预期当前位置的一次校正值,基于多个其它设备的位置信息和行驶信息来预期二次校正值,通过对一次校正值取平均,对当前位置进行一次校正,并且通过对二次校正的值取平均,对一次校正的位置进行二次校正。

另外,一旦接收到多个其它设备的卫星信息、位置信息和行驶信息,控制器220就可以使用相应车辆的信息来获得二次校正的位置,并且通过对相应车辆的二次校正的位置取平均,以此获得最终位置。

控制器220可以通过分析由gps接收器接收到的多于基准数量(例如,至少四个)卫星的信息,识别当前位置。

控制器220可以将卫星分成与车辆1的位置感知中使用的多个卫星能够通信的第一卫星和不能通信的第二卫星,使用接收到的第一卫星的信息(即第一卫星信息)识别当前位置,通过将车辆1的第一卫星信息与其它车辆的第一卫星信息进行比较来获得比较信息,基于获得的比较信息和其它车辆的第二卫星信息来预期车辆1的第二卫星的信息(即(车辆1)的第二卫星信息),并且基于预期的车辆1的第二卫星信息来校正当前位置。

可以使用三角形面积原理从能够通信的卫星获得不能通信的卫星的信息。

可以存在车辆1的多个第一卫星,并且可以存在车辆1的至少一个第二卫星。车辆1和其它车辆可以具有共同的第一卫星和第二卫星。

由于车辆1可能不从第二卫星接收任何信息,因此它可以通过使用由其它车辆接收到的第二卫星信息来预期第二卫星信息而获得虚拟的第二卫星信息。

预期的第二卫星信息可以包括关于距与车辆1不能通信的第二卫星的距离的信息、和/或时间信息。

车辆1可以通过使用车辆1的位置信息和行驶信息以及其它设备的位置信息和行驶信息,将其它车辆的第二卫星信息改变成原本由车辆1接收到的信息。

一旦从多个其它车辆接收到卫星信息,控制器220就可以基于多个其它车辆的相应卫星信息来预期不能通信的卫星的各种信息,基于不能通信的卫星的相应预期信息来计算当前位置的相应校正值,通过对相应校正值取平均来获得平均值,并且使用获得的平均值来校正当前位置。

此外,控制器220可以基于卫星的识别信息来识别两个车辆之间的共同卫星。如果存在一个能够接收信息的卫星,则控制器220可以检查关于先前识别的位置的信息,基于行驶信息来确定位置的改变量,基于所确定的当前位置和位置的改变量来预期当前位置,并且基于预期的当前位置和其它车辆的信息来校正当前位置。如果存在一个能够接收信息的卫星,则控制器220也可以基于车辆1的行驶信息和其它车辆的卫星信息、位置信息和行驶信息来预期当前位置。

控制器220可以从地面基础设施接收位置信息来增加位置感知的准确性,并且基于基础设施的位置信息来校正当前位置。

如果在当前位置的感知期间能够通信的卫星的数量小于基准数量,则控制器220可以基于从附近基础设施提供的位置信息来校正当前位置。

在接收到提供信息的请求时,控制器220可以将车辆1的当前位置信息、行驶信息和卫星信息发送至请求的其它车辆。

存储装置230可以存储车辆1的识别信息和用于位置感知的卫星的基准数量。存储装置230可以存储用于建立共有区域的半径。

此外,一旦建立了共有区域,存储装置230就可以存储关于共有区域的信息。

存储装置230可以存储发射在位置感知中使用的信号的卫星的识别信息。

待存储的识别信息可以随车辆1的移动而改变。存储装置230还可以存储在与车辆1通信的其它车辆的位置感知中使用的卫星的识别信息。

图6是根据本公开的实施例的控制位置感知装置的流程图。现在将描述配备在车辆1中的位置感知装置的操作。

一旦选择了基于位置感知的功能,车辆1就激活位置感知装置的操作。

一旦接收到激活操作的命令,位置感知装置就激活gps接收器150和天线设备140的操作。在操作301中,位置感知装置通过gps接收器150接收多个卫星的信号,并且通过分析接收到的信号来获得与各卫星发射信号的时间有关的信号。

在操作302中,位置感知装置还确定并存储信号被接收自的卫星的识别信息。

在操作303中,位置感知装置通过将关于信号从每个卫星发射的时间的信息与关于信号被gps接收器150接收到的时间的信息进行比较,以此获得车辆1与相应卫星之间的距离,并且基于获得的距离来识别车辆1的当前位置。

作为一个示例,现在将描述使用至少四个卫星的位置感知方法。

位置感知装置基于包含在从第一卫星发射的无线电波中的时间信息与gps接收器150接收无线电波的时间之间的时间差值通过计算光行进距离,获得第一卫星与接收位置之间的距离,并且使用该距离来测量第一卫星与车辆1之间的距离。

基于测得的距离确定第一当前位置,其位于以第一卫星为中心的球面上。通过这种方式,位置感知装置测量距第二卫星的距离以及距第三卫星的距离。

位置感知装置可以根据距第二卫星的距离,将以第一卫星和第二卫星为中心的球面相交的圆识别为第二当前位置,获得从第一卫星和第二卫星测得的圆与距第三卫星的距离之间的相交点,并且将该圆上的两个点识别为第三当前位置。然而,如果两个点中的一个位于不可能的地方,例如外太空或地球深处,则另一点对应于车辆1的第三当前位置。

位置感知装置可以通过设置与第四卫星的时间差值并通过将gps接收器150的时间与第四卫星的时间同步来校正该差值,以此识别最终当前位置。

位置感知装置可以通过在车辆1行驶时识别车辆1的位置并将识别的位置发送至微型计算机170,使车辆1能够执行基于位置感知的功能。

在操作304中,在识别车辆1的当前位置时,位置感知装置基于当前位置和预先存储的半径建立共有区域。替换地,可以基于车辆距其它车辆的距离来建立共有区域。

具体地,位置感知装置可以通过天线设备140与其它附近车辆通信,检查在其它车辆的位置感知中使用的卫星的识别信息,通过将其它车辆的卫星的识别信息与车辆1的卫星的识别信息进行比较来确定车辆1和其它车辆具有的共同卫星的数量是否等于或大于基准数量,如果车辆1和其它车辆具有的共同卫星的数量等于或大于基准数量,则通过将其它车辆的位置信息与车辆1的位置信息进行比较来获得距其它车辆的距离,并且基于获得的距离建立共有区域。

如果有多个存在于车辆1周围的其它车辆,则位置感知装置可以检查多个其它车辆的卫星的识别信息,确定多个其它车辆中的哪一些车辆具有多于基准数量的与车辆1共有的卫星,通过将所确定的其它车辆的位置信息与车辆1的位置信息进行比较来确定所确定的其它车辆中的哪一个车辆距车辆1最远,并且基于车辆1与最远其它车辆之间的距离建立共有区域。

在操作305中,位置感知装置确定在车辆1的当前位置的识别期间信号被接收自的卫星的数量,并且确定所确定的卫星数量是否小于基准数量。

在操作306中,如果确定信号被接收自的卫星的数量小于基准数量,则位置感知装置将提供信息的请求发送至位于建立的共有区域中的其它车辆。

如果多个其它车辆位于共有区域中,则位置感知装置可以将提供信息的请求发送至多个其它车辆,或者可以选择性地将请求发送至多个其它车辆中的至少一个其它车辆。

如果确定在共有区域中不存在其它车辆,则位置感知装置可以从附近基础设施接收位置信息。替换地,如果确定在共有区域中不存在其它车辆,则位置感知装置可以将提供信息的请求发送至存在于通信可能区域中的其它车辆。

现在参考图7a,通信可能区域dmax为车辆1通过天线设备140能够与其它车辆通信的最大区域,并且其半径大于共有区域的半径dsat。

如图7b所示,假设存在能够与车辆1通信的卫星1至6,位置感知装置可以将提供信息的请求发送至从卫星1至6接收信号的其它车辆2和3,并且反过来,从其它车辆2、3接收信息。

其它车辆2和3可以位于共有区域中,并且其它车辆4至n可以位于通信可能区域中。

如果其它车辆2和3拒绝提供信息或与它们的通信被切断,则位置感知装置可以将提供信息的请求发送至在通信可能区域中的其它车辆4至n。

在操作307中,位置感知装置接收由其它车辆提供的卫星信息、位置信息和行驶信息,并且在操作308中使用其它车辆的信息来校正当前位置,并且将当前位置信息发送至微型计算机170。

如果没有用于位置感知的卫星,则位置感知装置可以从其它车辆接收至少一个卫星的信息来校正当前位置。

现在将结合图8、图9a、图9b和图9c更详细描述校正识别的当前位置的配置。

位置感知装置周期性地检查并存储在位置感知中使用的多个卫星的信息,并且通过在时间上比较邻近卫星的信息来确定是否存在不能通信的卫星。

首先参考图8,在执行位置感知时,位置感知装置建立共有区域dsat,并且与共有区域dsat中的其它车辆2、3、4和5通信。

如图9a和图9b所示,位置感知装置周期性地检查能够与车辆1通信的卫星的信息,并且还周期性地检查并存储在共有区域dsat中的其它车辆的卫星信息。

如果随着车辆1移动至阴影区域中,能够通信的卫星的数量降低至小于基准数量,则位置感知装置确定在位置感知中使用与车辆1共有的卫星的其它车辆中的一个或多个其它车辆,并且将提供信息的请求发送至所确定的其它车辆。

卫星的基准数量可以在每个区域中基于信号可以被接收自的卫星的数量来调整。

如果随着车辆1移动至阴影区域中,能够通信的卫星的数量从卫星1、2、3、4、5和6降低至卫星5和6,则位置感知装置确定能够通信的卫星的数量小于基准数量,并且将提供信息的请求发送至存在于共有区域中的其它车辆2、3、4和5。

其它车辆2、3、4和5可以将卫星信息、位置信息和行驶信息发送至车辆1。

此外,位置感知装置可以确定其它车辆2、3、4和5的卫星信息,并且将提供信息的请求仅发送至具有所有卫星1、2、3、4、5和6的信息的其它车辆2、3和4。即使在这种情况下,其它车辆2、3和4也可以将卫星信息、位置信息和行驶信息发送至车辆1。

一旦从其它车辆接收到信息,位置感知装置就确定车辆1的当前位置与其它车辆的当前位置之间的初始差值,基于其它车辆的速度和方向信息确定每单位时间其它车辆的位置的改变量,并且通过将位置的初始差值和每单位时间位置的改变量反映在基于卫星信息校正的一次校正后的位置上,以此对当前位置进行二次校正。

一旦从多个其它车辆接收到信息,位置感知装置就使用多个其它车辆的相应卫星信息来获得当前位置的一次校正值,基于多个其它车辆的相应速度和方向信息获得二次校正值,并且通过将一次校正值的平均值反映在当前位置上进行一次校正,并通过将二次校正值的平均值反映在一次校正位置上对位置进行二次校正。

从其它车辆的信息获得当前位置的二次校正值包括:确定车辆1的当前位置与其它车辆的当前位置之间的初始差值,确定每单位时间其它车辆速度和方向的改变量,以及基于位置的初始差值和每单位时间位置的改变量获得二次校正值,或者如果存在多个其它车辆,则获得二次校正值的平均值。通过这种方式,可以从多个其它车辆的信息获得相应的二次校正值。

此外,在位置感知装置确定其它车辆2、3、4和5的卫星信息并将提供信息的请求发送至具有所有卫星1、2、3、4、5和6的信息的卫星2、3和4之后,如果其它车辆2、3和4都拒绝提供信息,则位置感知装置可以将请求发送至其它车辆5并使用从其它车辆5接收到的卫星1、2、3和4的信息来校正当前位置。

如图9c所示,给定共有区域,其它车辆2具有卫星3、4、5、6和7的信息;其它车辆3具有卫星1、2、5和6的信息;其它车辆4具有卫星1、2、5、6和7的信息;其它车辆5具有卫星1和2的信息,在将提供信息的请求发送至其它车辆2、3和4之后,位置感知装置可以从其它车辆2获得卫星3和4的信息,并且从其它车辆3和4获得卫星1和2的信息。

在这种情况下,由于其它车辆5从两个卫星接收信号,因此其它车辆5的位置感知可以被认为是不可能的。

因此,位置感知装置不使用其它车辆5的信息。

图10为根据本公开的实施例控制位置感知装置的流程图,其描述了布置在车辆中位置感知的顺序。

一旦选择了基于位置感知的功能,车辆1就激活位置感知装置的操作。

一旦接收到激活操作的命令,位置感知装置就激活gps接收器150和天线设备140的操作。在操作311中,位置感知装置通过gps接收器150接收多个卫星的信号,并且获得与相应卫星发射信号的时间有关的信号。

在操作312中,位置感知装置还可以确定并存储信号被接收自的卫星的识别信息。

在操作313中,位置感知装置通过将关于信号从每个卫星发射的时间的信息与关于信号被gps接收器150接收的时间的信息进行比较来获得车辆1与相应卫星之间的距离,并且基于获得的距离识别车辆1的当前位置。

位置感知装置可以通过在车辆1行驶时识别车辆1的位置并将识别的位置发送至微型计算机170,使车辆1能够执行基于位置感知的功能。

在操作314中,在识别车辆1的当前位置时,位置感知装置基于预先存储的半径建立共有区域。上文描述了建立共有区域的技术,所以这里不再次描述。此外,在一些其它实施例中,可以省略建立共有区域的操作。

在操作315中,在车辆1的当前位置的识别期间,位置感知装置确定是否存在不能通信的卫星,并且如果确定存在不能通信的卫星,则在操作316中,将提供信息的请求(即,信息请求)发送至位于共有区域中的其它设备。

如果多个其它车辆位于共有区域中,则位置感知装置可以将提供信息的请求发送至多个其它车辆,或者可以选择性地将请求发送至多个其它车辆中的至少一个其它车辆。

在操作317中,位置感知装置接收由其它车辆提供的卫星信息、位置信息和行驶信息,并且在操作318中,使用从其它车辆接收的信息来校正当前位置,并且将校正后的当前位置信息发送至微型计算机170。

例如,如果卫星1、2和3能够与车辆1通信,卫星4不能与车辆1通信,并且卫星1、2、3和4都能够与其它车辆通信,则位置感知装置可以基于车辆1的位置信息和其它车辆的位置信息来确定两个车辆之间的距离,并使用所确定的两个车辆之间的距离与各车辆和卫星形成的三角形面积的比的原理,预期不能通信的卫星4的信息。

因此,如果用于位置感知的卫星不能通信,则位置感知装置可以从其它车辆接收不能通信的卫星的信息来校正当前位置。

此外,位置感知装置可以确定在其它车辆的位置感知中使用的多个卫星的信息随时间的相应改变,并基于卫星信息随时间的改变来获得其它车辆位置的改变量,以校正车辆1的当前位置。位置的改变量可以是其它车辆的速度和方向的改变量。

根据本公开的实施例,如果与至少一个卫星的通信是不可能的,则从共有区域内的其它车辆提供的卫星信息获得不能与其通信的卫星的信息,由此确保位置感知所需的卫星的数量,这使得能够以低成本准确感知当前位置而无需额外设备。因此,可以增加车辆的位置信息以及车辆之间的通信的可靠性。

此外,即使当不存在其它附近车辆时,本公开的实施例可以通过用从基础设施提供的位置信息校正当前位置,使车辆能够准确地认识到其当前位置。借助本公开的实施例,可以改善各种基于位置的应用(例如基于车辆的位置信息引导路径的导航功能或自控行驶功能)的功能的性能和准确性。

因此,本公开的实施例可以改善具有自控行驶功能的车辆的质量和商业价值以及与其它车辆通信的能力,并且进一步增加车辆的使用者满意程度和安全性,从而保证车辆竞争力。

尽管已结合目前被认为是示例性示例的内容描述的本公开的内容,但应当理解本公开不限于公开的实施例,而相反,旨在涵盖包括在随附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等同安排。

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