车辆定位系统的利记博彩app
【专利摘要】一种车辆定位系统(200)，包括：接收机(206)，配置为接收表示由一个或多个其他车辆(220)发送的信号(222)的信息，其中每个信号(222)包括与关联的其他车辆(220)的位置相关的数据；以及处理器(207)，配置为处理与每个其他车辆的位置相关的数据，以便确定对车辆定位系统的位置的估计。
【专利说明】车辆定位系统
【技术领域】
[0001]本公开涉及车辆定位系统领域，具体地(尽管非必须地)，涉及能够用于车辆定位系统的车辆到车辆通信系统。
【发明内容】
[0002]根据本发明的第一方面，提供了一种车辆定位系统，包括:
[0003]接收机，配置为接收表示由一个或多个其他车辆发送的信号的信息，其中每个信号包括与关联的其他车辆的位置相关的数据；以及
[0004]处理器，配置为处理与每个其他车辆的位置相关的数据，以便确定对车辆定位系统的位置的估计。
[0005]如果不能进行卫星定位，例如，如果阻挡了卫星的视线或如果GPS信号受到干扰，则这种车辆定位系统尤其有利。
[0006]信号可以符合IEEE802.11标准，可选地，符合ffiEE802.1lp标准。
[0007]接收机可以配置为接收表示由多个其他车辆发送的多个信号的信息。处理器可以配置为对与多个其他车辆中每一个的位置相关的数据进行平均，以便确定对车辆定位系统的位置的估计。
[0008]接收机可以配置为接收表示由多个其他车辆发送的信号的信息，其中每个信号还包括关联的其他车辆和车辆定位系统之间的距离的数据。处理器可以配置为处理与每个其他车辆的位置以及车辆定位系统和每个其他车辆之间的距离相关的数据，以便确定对车辆定位系统的位置的估计。
[0009]车辆定位系统还可以包括卫星定位系统，配置为接收表示接收到的卫星信号的信息。处理器还可以配置为确定卫星定位系统是否接收到卫星信号。如果没有接收到卫星信号，则系统可以代替使用卫星定位系统，将对车辆定位系统的位置的估计用作车辆定位系统的位置，。
[0010]处理器可以配置为:
[0011]根据接收到的卫星信号确定车辆定位系统的第一位置；
[0012]将卫星定位系统的第一位置与对车辆定位系统的位置的估计进行比较；以及
[0013]如果第一位置和对车辆定位系统的位置的估计之间的差值大于阈值，则代替使用卫星定位系统将对车辆定位系统的位置的估计用作车辆定位系统的位置。
[0014]处理器还可以配置为当代替卫星定位系统将对车辆定位系统的位置的估计用作车辆定位系统时，或当处理器接收到远程请求或事件时(例如，检测到与车辆相关的篡改事件)，向远程服务器提供对车辆定位系统的位置的估计。
[0015]处理器可以配置为基于表示由一个或多个附加其他车辆发送的信号的信息，更新对车辆定位系统的位置的估计。处理器可以配置为根据Bayesian推理更新对位置的估计。
[0016]接收机可以配置为接收表示由一个或多个固定路边设备(stat1nary roadsidedevice)发送的信号的信息。每个信号可以包括与关联的固定路边设备的位置相关的数据。处理器可以配置为处理与每个固定路边设备的位置相关的数据，以便提供对车辆定位系统的位置的估计。
[0017]提供了一种包括这里所公开的任意车辆定位系统的集成电路。
[0018]根据本发明的另一方面，提供了一种用于确定车辆的位置的方法，包括:
[0019]接收表示由一个或多个其他车辆发送的信号的信息，其中每个信号包括与关联的其他车辆的位置相关的数据；
[0020]通过处理与每个其他车辆的位置相关的数据，确定对车辆的位置的估计。
[0021]提供了一种计算机程序，当在计算机上运行所述计算机程序时，使得计算机配置包括这里所公开的车辆定位系统或集成电路的任意装置，或引起执行这里所公开的任意方法。所述计算机程序可以是软件实现，作为非限制性的示例，可以将计算机认为是任意适合硬件，包括数字信号处理器、微控制器和在只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)中的实现。软件可以是汇编程序。
[0022]可以将计算机程序提供在计算机可读介质上，所述计算机可读介质可以是例如磁盘或存储器设备的物理计算机可读介质，或可以表现为瞬态信号。这种瞬态信号可以是网络下载，包括互联网下载。
[0023]提供了一种包括这里所公开的任意车辆定位系统的车辆。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]现参考附图，仅示例性地进行了描述，附图中:
[0025]图1示意性地示出了使用卫星定位技术进行操作的车辆定位系统；
[0026]图2示意性地示出了可以通过使用卫星定位技术进行操作并还可以通过使用车辆到车辆通信系统进行操作的车辆定位系统。
【具体实施方式】
[0027]图1示出了包括全球定位系统(GPS)接收机102的车辆定位系统100。如本领域所公知，GPS接收机102通过使用天线104接收来自绕地球轨道的多个卫星130的信号132来进行工作，所述卫星130向GPS接收机102提供关于其绝对位置的信息。
[0028]系统100还包括接收机106，配置为与多个其他车辆120发送并接收信号122。例如，这种信号122可以是无线电信号，并符合W1-Fi标准，也就是说，IEEE802.1l标准。信号122可以符合汽车与汽车联网标准，例如IEEE802.lip、或IEEE1609，或备选地，欧洲电信标准协会TCITS (智能交通系统)标准。
[0029]由每个信号122提供的信息可以包括发送信息的车辆的速度和位置。具体地，接收机106可以基于由GPS接收机102提供的信息发送其位置和速度。通常，车辆到车辆通信系统可以定期广播它们各自的位置、速度和方向，例如，每秒若干次(例如，参照关于CAM或 Cooperative Awareness Messages 的 ETSI TS102637-2 标准)。这种位置和速度信息可以用于操作例如防撞击系统以便改善道路安全。
[0030]接收机106还可以接收由固定路边设施发送的信号。例如，这种信号可以提供关于基于位置服务的信息，例如，附近的零售卖场。
[0031]系统100还包括电信信息通信(telematics)单元108,配置为从GPS接收机102接收卫星定位信息。电信信息通信108单元可以配置为向车辆定位系统100的用户(例如，与系统100相关联的车辆的驾驶者)显示位置信息。电信信息通信单元108还可以配置为向远程服务器112发送包括该位置信息的信号110。可以通过GSM移动电话技术发送信号110。作为非限制性的示例，服务器112可以使用与系统100的位置相关的信息，以便操作公路收费系统、向保险公司通知车辆的行为、或在车辆被偷的事件中向执法部分通知车辆的位置。
[0032]图2示出了另一车辆定位系统200。参考图2，不必再次描述图1和2 二者共同的特征。
[0033]将认识到，图2所示的GPS接收机202可以包括任意形式的卫星定位系统，例如，俄罗斯GL0NASS或欧洲Galileo系统。
[0034]除了图1的特征之外，图2的系统200还包括处理器207，能够从接收机206接收信息。备选地，处理器207可以向电信信息通信单元208提供信息。
[0035]接收机206配置为:按照与图1的接收机相同的方式，接收表示由一个或多个其他车辆220发送的信号222的信息。每个这种信号包括与对应车辆的位置相关的数据。优选地，信号222可以符合车辆到车辆通信标准，例如ETSI TC ITS标准、IEEE1609或IEEE802.llp，包括准确的位置信息。通常，这些信号具有大约500m到l，000m的有限范围。接收机206配置为向处理器207提供与每一个其他车辆220的位置相关的信息。
[0036]处理器207配置为处理与每一个其他车辆220的位置相关的数据，以便确定对系统200的位置的估计。可以认为处理器207使用来自接收机206 (可以是ITS接收机)的信息来基于根据周围类似配备(例如，配备ITS的)系统(例如，图2的车辆220中的系统)公布的位置，确定车辆自己的位置。
[0037]与每个其他车辆的位置相关的信息可以是例如通过每个其他车辆的GPS确定的每个其他车辆的实际位置。结合其他车辆的位置的处理可以是平均处理。平均处理可以确定空间中的点，其中所述点最小化从每个其他车辆的位置到关注点的距离的总和。接着，可以将关注点的位置识别为系统200的估计位置。
[0038]平均处理可以是加权平均处理。例如，可以根据每个接收到的信号222的功率对平均进行加权。备选地或附加地，可以根据其他车辆的速度或根据可能包含在信号222中的任意其他数据对平均进行加权。
[0039]附加地，结合其他车辆的位置的处理还可以包括使用对从系统200到每个其他车辆220的距离的估计。对于三边测量(trilaterat1n)领域的技术人员而言,使用多个已知位置和从这些已知位置到未知位置的距离来确定未知位置的定位的处理是公知技术。在将其他车辆220聚集在远离系统200的区域内的情况下，平均处理可以提供对系统200位于其他车辆的群集加以指示的非精确估计。然而，使用三边测量，可以提供对位于包含所有其他车辆的区域之外的系统的位置的准确估计。
[0040]可以以多种不同方式实现确定系统200和其他车辆220之间的距离。例如，从另一车辆220接收的信号222可以包括提供发送信号的时间的数据。可以将所述数据与系统200接收信号222的时间一同使用以便估计其他车辆220和系统200之间的距离。备选地，从另一车辆220接收的信号222可以包含与所发送的信号222的强度相关的数据。可以将所述数据与接收到信号的强度以及信号强度如何随着距离进行衰减的模型一同使用，以便估计其他车辆220和系统200之间的距离。作为另一备选示例，系统200可以向其他车辆220发送信号222。其他车辆220可以配置为测量接收到的系统信号的强度，并将与测量到的系统信号强度相关的数据包括在被发送回系统200的接收机206的信号222中。可以将关于测量到的系统信号强度的数据以及信号强度如何随着距离进行衰减的模型用于估计其他车辆220和系统200之间的距离。此外，可以将对系统200和其他车辆220之间的距离的多个估计相结合以便提供超精准的距离平均估计。可以认为每个以上示例使用了对关联的其他车辆220和车辆定位系统200之间的距离加以指示的信息。
[0041]基于信号随距离进行衰减的模型以及测量到的信号强度(接收机206接收到的或其他车辆220接收到的)来估计其他车辆220和系统200之间的距离的处理可以基于例如曲线拟合处理的约束优化处理。通过将信号衰减的模型与测量到的信号强度进行最佳拟合，可以确定对从系统200到每个其他车辆220的距离的估计。
[0042]如果接收机206从多个其他车辆接收信号，则处理器207可以配置为使用与其他车辆的不同集合相关的数据执行多个三边测量处理，并通过进行平均以提供超高精度的位置估计来处理多个相关位置估计。
[0043]其他车辆220可以配置为定期发送包括它们的位置和其他数据在内的信号222，例如，每秒若干次，使得接收机206类似地每秒若干次地接收这种信号222。根据信号的初始集合估计系统的位置后，系统200可以配置为基于附加的接收到信号更新对其位置的估计。将认识到，可以从已从其接收到信号的车辆、或从先前没有发送信号的其他车辆或在系统200范围外的其他车辆，来接收这种附加信号。
[0044]可以通过使用多个不同统计技术来执行更新对位置的估计的处理。例如，当接收到新信号时，可以通过Bayesian推理来执行更新。因此，除了随着系统200从一个地方移动到另一地方来更新位置，更新处理还可以使估计逐渐更准确。
[0045]处理器207可以配置为向电信信息通信单元208提供对位置的估计。电信信息通信单元208可以配置为按照与图1的电信信息通信单元使用位置信息相同的方式来发送或显示对位置的估计。
[0046]电信信息通信单元208还可以配置为从GPS接收机202接收卫星定位信息。如果GPS接收机202不提供任意卫星定位信息，则电信信息通信单元208可以配置为优先于卫星定位信息，显示来自处理器207的对位置的估计。可以将根据从GPS接收机202接收到的信息确定的系统200的位置称作第一位置。电信信息通信单元208可以配置为将对位置的估计与第一位置进行比较，如果该比较确定了显著差异，则优先于第一位置提供对位置的估计。例如，如果第一位置和对车辆定位系统位置的估计之间的差异大于阈值，则代替使用卫星定位系统将对车辆定位系统位置的估计用作车辆定位系统的位置。阈值可以是例如50m、100m、200m、500m 或 1,000m。
[0047]如果出现了对卫星定位信号232的干扰，则GPS接收机202可能无法提供定位信息。例如，如果系统200进入隧道或建筑物内，则阻挡了信号232，或由于“城市峡谷(urbancanyon) ”效应阻挡了信号232，城市峡谷效应中，高建筑物阻碍GPS卫星230的系统200的视线。例如，可能在停车场发生这种“意外阻挡”，其中混凝土或金属屋顶有效地遮挡相对较弱垂直接收的GPS卫星信号。本文档所公开的示例可以通过主要使用从其他车辆220水平接收的信号222来确定系统200的位置，克服由于阻挡垂直接收的信号(例如，来自GPS卫星)而出现的困难。
[0048]电信信息通信单元208和/或处理器207可以确定GPS接收机202是否接收卫星信号，如果没有接收到卫星信号，则代替由GPS接收机202确定的信息，将对车辆定位系统位置的估计用作车辆定位系统200的位置。
[0049]此外,卫星信号232可能受到发送堵塞信号(jamming signal) 242的GPS干扰器240的主动干扰。试图窃取车辆的窃贼可能使用这种GPS干扰器240，以便防止系统200向执法部门通信它的位置。试图避免公路收费的车辆所有人也使用GPS干扰器240。GPS干扰器240可以:i)防止GPS接收机202提供任意定位信息；或ii)防止GPS接收机202提供准确信息。可以用图2的系统200来说明第一种干扰形式，当GPS位置不可用时，它可以自动切换到根据其他车辆220接收的信号222而确定的对位置的估计。如上所述，可以通过检测何时在对位置的估计和卫星定位信息之间存在显著差异，来说明第二种干扰形式。
[0050]电信信息通信单元208可以配置为通过发送信号210向远程服务器212提供对位置的估计。信号210可以是由与安装该系统200的车辆相关的手机发送的GSM信号。例如，可以使用任意可用eCall功能。
[0051]电信信息通信单元208可以配置为响应于从远程服务器212接收到的请求，或当卫星定位信息不可用或相对于对位置的估计存在显著差异时，发送信号210。例如，如果报告与系统200相关联的车辆被窃，或如果通过车载计算机检测到篡改或其他相关事件，则可以发起远程请求。在这种情况下，即使GPS信号受到阻挡或干扰，系统200仍可以向远程服务器212提供对其位置的估计，以便能够通过执法部门恢复与该系统200相关联的车辆。
[0052]将认识到，可以将接收机206、处理器207和电信信息通信单元208中的一个或多个包含在所述集成单元内，例如，单个集成电路。任意这种集成电路可以配置为实现相关通信系统的PHY和MAC层。
[0053]除了从其他车辆220接收信号222之外，接收机206还可以配置为接收通过固定路边设施发送的信号。例如，这种信号可以符合根据ETSI TS102637-2V1.1.1的分散式环境通知消息(DENM)标准。路边设施可以用于能够操作功率收费系统，或可以与基于位置服务的可用性相关。多个这种设施可以发送位置信息，根据所述位置信息，系统200可以以上述参考从其他车辆220接收信号222的相同方式，估计其位置。应认识到，系统200可以使用通过其他车辆和路边设施二者发送的信号的组合来估计其位置。
[0054]当路边设施向系统200提供位置信息时，处理器207可以配置为根据加权平均将该信息与来自其他车辆的位置信息相结合。相较于来自其他车辆的位置信息，这种加权平均可以向来自路边设施的位置信息分配更多权重。
[0055]由于定位信息的备选源可以使用从其他车辆接收到的信息，当GPS信息不可用时，这里所公开的示例尤其有利。一个示例中，相较于仅卫星定位系统而言，优势在于:基于802.1lp汽车到汽车通信，提供了用于绝对位置确定的第二方法，所述方法比GPS接收更鲁棒。一些示例中，这种汽车到汽车通信信号可以比GPS信号强多个数量级。因此，能够易于检测汽车到汽车通信信号。
[0056]其他定位系统是公知的，例如，基于车轮传感器信息的推测航位系统(deadreckoning system)。然而,这种系统仅提供相关定位信息,与基于卫星的系统的绝对定位信息不同，随着行进的距离增加，精度快速损失。此外，如果车辆被窃并装载到拖车上，则他的车轮可能根本不同，所以推测航位系统可能无法检测到位置的任意变化。可以将这里所公开的示例认为是提供卫星定位系统的备选方案，相较于推测航位系统，在更大范围的环境下保持精度。此外，由于信号本身包含这种位置信息，可能不需要进行数据库或查找表访问来将接收到的信号与它们的原始位置相关联，否则可能需要其他定位系统。
【权利要求】
1.一种车辆定位系统(200)，包括: 接收机(206)，配置为接收表示由一个或多个其他车辆(220)发送的信号(222)的信息，其中每个信号(222)包括与关联的其他车辆(220)的位置相关的数据；以及 处理器(207)，配置为处理与每个其他车辆的位置相关的数据，以便确定对车辆定位系统的位置的估计。
2.根据权利要求1所述的车辆定位系统(200)，其中所述信号(222)符合IEEE802.11标准。
3.根据权利要求2所述的车辆定位系统(200)，其中所述信号(222)符合IEEE802.1lp标准。
4.根据任一前述权利要求所述的车辆定位系统(200)，其中所述接收机(206)配置为接收表示由多个其他车辆(220)发送的多个信号(222)的信息；所述处理器配置为对与多个其他车辆(220)中每一个的位置相关的数据进行平均，以便确定对车辆定位系统的位置的估计。
5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的车辆定位系统(200)，还包括: 接收机(206)，还配置为接收表示由多个其他车辆(220)发送的信号(222)的信息，其中信号(222)还包括对所述关联的其他车辆(220)和车辆定位系统(200)之间的距离加以指示的信息；以及 处理器(207)，还配置为处理与每个其他车辆的位置以及车辆定位系统和每个其他车辆之间的距离相关的数据，以便确定对车辆定位系统的位置的估计。
6.根据任一前述权利要求所述的车辆定位系统(200)，还包括: 卫星定位系统(202)，配置为接收表示接收到的卫星信号(232)的信息； 其中所述处理器还配置为确定卫星定位系统(202)是否接收到卫星信号(232)，如果没有接收到卫星信号(232)，则代替使用卫星定位系统，将对车辆定位系统的位置的估计用作车辆定位系统的位置。
7.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的车辆定位系统(200)，还包括: 卫星定位系统(202)，配置为接收表示接收到的卫星信号(232)的信息； 其中所述处理器还配置为: 根据接收到的卫星信号(232)确定车辆定位系统的第一位置； 将车辆定位系统的第一位置与对车辆定位系统的位置的估计进行比较；以及如果第一位置和对车辆定位系统的位置的估计之间的差值大于阈值，则代替使用卫星定位系统(202)，将对车辆定位系统的位置的估计用作车辆定位系统的位置。
8.根据权利要求6或7所述的车辆定位系统(200)，其中所述处理器(207)还配置为:当代替卫星定位系统将对车辆定位系统的位置的估计用作车辆定位系统时，向远程服务器(212)提供对车辆定位系统的位置的估计。
9.根据任一前述权利要求所述的车辆定位系统(200)，其中所述处理器(207)还配置为:基于表示由一个或多个附加其他车辆(220)发送的信号(222)的信息，更新对车辆定位系统的位置的估计。
10.根据权利要求9所述的车辆定位系统(200)，其中所述处理器配置为根据Bayesian推理更新对位置的估计。
11.根据任一前述权利要求所述的车辆定位系统(200)，其中: 接收机(206)，配置为接收表示由一个或多个固定路边设备发送的信号的信息，其中每个信号包括与关联的固定路边设备的位置相关的数据； 处理器(207)，配置为处理与每个固定路边设备的位置相关的数据，以便提供对车辆定位系统的位置的估计。
12.—种集成电路,包括任一前述权利要求所述的车辆定位系统。
13.一种用于确定车辆的位置的方法，包括: 接收表示由一个或多个其他车辆(220)发送的信号(222)的信息，其中每个信号(222)包括与关联的其他车辆的位置相关的数据； 通过处理与每个其他车辆(220)的位置相关的数据，确定对车辆的位置的估计。
14.一种计算机程序，当在计算机上运行时，使得计算机配置根据权利要求1到11中任一权利要求所述的车辆定位系统(200)或权利要求12所述的集成电路、或执行权利要求13所述的方法。
15.—种车辆，包括根据权利要求1到11中任一权利要求所述的车辆定位系统(200)。
【文档编号】G01C21/28GK104180813SQ201410217460
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2013年5月24日
【发明者】科内利斯·马里纳·摩尔曼 申请人:恩智浦有限公司