(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子制御ユニットを備えたモータービークルの絶対位置を決定する方法であって、前記電子制御ユニットが前記方法を実行するように構成され、前記方法は、
通信システムを介して信号を受信するステップであって、前記信号が複数の遠隔発信源からの情報を含み、前記情報が前記通信システムの通信範囲内のそれぞれの遠隔発信源に対する絶対位置を含む、ステップと、
前記複数の遠隔発信源のうちの前記モータービークルの見通し線内にある遠隔発信源の集合を選択するステップと、
前記複数の遠隔発信源のうちの前記モータービークルの見通し線内にない遠隔発信源を除外するステップと、
遠隔発信源の前記集合に含まれるそれぞれの遠隔発信源までの距離を判定するステップと、
前記モータービークルの周りにほぼ均一に散らばる遠隔発信源の前記集合から遠隔発信源の部分集合を選択するステップと、
遠隔発信源の前記部分集合内のそれぞれの遠隔発信源の前記絶対位置を使用し、また遠隔発信源の前記部分集合内のそれぞれの遠隔発信源までの前記距離を使用して前記モータービークルの前記絶対位置を計算するステップとを含む方法。
【請求項２】
遠隔発信源の前記部分集合に含まれる前記遠隔発信源のうちの少なくとも1つは、遠隔ビークルである請求項1に記載の方法。
【請求項３】
遠隔発信源の前記部分集合に含まれる前記遠隔発信源のうちの少なくとも1つは、路傍ユニットである請求項1に記載の方法。
【請求項４】
遠隔発信源の前記部分集合に含まれる前記遠隔発信源のうちの少なくとも1つは、衛星である請求項1に記載の方法。
【請求項５】
遠隔発信源の前記部分集合を選択する前記ステップは、
遠隔ビークルの前記集合から、前記モータービークルに最も近い位置にある第1の遠隔発信源を選択するステップと、
遠隔発信源の前記集合から、前記モータービークルに関して前記第1の遠隔発信源の方向のほぼ反対の方向に配設される第2の遠隔発信源を選択するステップとをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項６】
ほぼ第1の遠隔発信源の前記方向と前記第2の遠隔発信源の前記方向との間の方向に配設されている第3の遠隔発信源を選択するステップをさらに含む請求項5に記載の方法。
【請求項７】
前記第3の遠隔発信源からほぼ反対の方向に配設されている第4の遠隔ビークルを選択するステップをさらに含む請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記モータービークルの前記絶対位置は、GPS位置である請求項1に記載の方法。
【請求項９】
各遠隔発信源との前記距離は、受信信号強度指数に関係する情報を使用して判定される請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
各遠隔発信源との前記距離は、経時的受信信号強度指数情報を使用して判定される請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記モータービークルは、受信信号強度指数に関係する情報を使用して、少なくとも4つの遠隔発信源から絶対位置情報を受信するように構成される請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
前記モータービークルは、前記モータービークルと前記少なくとも4つの遠隔発信源のそれぞれとの間の距離を判定するように構成される請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも4つの遠隔発信源の前記絶対位置および前記少なくとも4つの遠隔発信源までの距離が、前記モータービークルの前記絶対位置を計算するために使用される請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
電子制御ユニットを備えたモータービークルの絶対位置を決定する方法であって、前記電子制御ユニットが前記方法を実行するように構成され、前記方法は、
複数の遠隔発信源から、それぞれの遠隔発信源に対する絶対位置を含む情報を受信するステップと、
前記複数の遠隔発信源のうちの前記モータービークルの見通し線内にある遠隔発信源の集合を選択するステップであって、遠隔発信源の前記集合が少なくとも3つの遠隔発信源を含む、ステップと、
前記複数の遠隔発信源のうちの前記モータービークルの見通し線内にない遠隔発信源を除外するステップと、
遠隔発信源の前記集合に含まれるそれぞれの遠隔発信源までの距離を判定するステップと、
第1の遠隔発信源を除外した遠隔発信源の前記集合を使用して前記モータービークルに対する第1の絶対位置を計算するステップと、
第2の遠隔発信源を除外した遠隔発信源の前記集合を使用して前記モータービークルに対する第2の絶対位置を計算するステップと、
第3の遠隔発信源を除外した遠隔発信源の前記集合を使用して前記モータービークルに対する第3の絶対位置を計算するステップと、
発散した解を検出するために、前記第1の絶対位置と、前記第2の絶対位置と、前記第3の絶対位置との計算に関連する解を比較するステップと、
前記発散した解を計算するために用いられた遠隔発信源の前記集合から不良な絶対位置を有する1つまたは複数の遠隔発信源を特定するステップと、
不良な絶対位置を有する前記1つまたは複数の遠隔発信源を除外した遠隔発信源の前記集合を使用して前記モータービークルの前記絶対位置を再計算するステップとを含む方法。
【請求項１５】
遠隔発信源の前記集合に含まれる遠隔発信源の数を判定するステップを含む請求項14に記載の方法。
【請求項１６】
前記モータービークルの周りにほぼ均一に散らばる遠隔発信源の前記集合から遠隔発信源の部分集合を選択するステップと、
遠隔発信源の前記部分集合内のそれぞれの遠隔発信源の前記絶対位置を使用し、また遠隔発信源の前記部分集合内のそれぞれの遠隔発信源までの前記距離を使用して前記モータービークルの前記絶対位置を計算するステップとを含む請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
遠隔発信源の前記集合がN個の遠隔発信源を含むことを判定するステップと、
遠隔発信源の異なる複数の異なるグループから受信された情報を使用して前記モータービークルに対する複数の絶対位置を計算するステップであって、それぞれのグループがN-1個の遠隔発信源を含む、ステップと、
発散した解を検出するために、それぞれのグループに対応する前記モータービークルに対する前記複数の絶対位置の前記計算に関連する前記解を比較するステップと、
遠隔発信源の前記集合から不良な絶対位置を有する1つまたは複数の遠隔発信源を特定するステップと、
不良な絶対位置を有する前記1つまたは複数の遠隔発信源を除外した遠隔発信源の前記集合を使用して前記モータービークルの前記絶対位置を再計算するステップとをさらに含む請求項14に記載の方法。
【請求項１８】
前記モータービークルと前記遠隔発信源との間の不正確に推定された距離に関連付けられている遠隔発信源を取り除くステップを含む請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
遠隔発信源の前記集合は、少なくとも1つの遠隔ビークルと少なくとも1つの路傍ユニットとを含む請求項14に記載の方法。
【請求項２０】
遠隔発信源の前記集合は、少なくとも4つの遠隔ビークルを含む請求項14に記載の方法。
【請求項２１】
前記距離は、推定された距離である請求項14に記載の方法。
【請求項２２】
遠隔発信源の前記集合は、少なくとも1つの遠隔ビークルと少なくとも1つの衛星とを含む請求項14に記載の方法。
【請求項２３】
遠隔発信源の前記集合は、少なくとも1つの路傍ユニットと少なくとも1つの衛星とを含む請求項14に記載の方法。
【請求項２４】
遠隔発信源の前記集合は、少なくとも1つの路傍ユニット、少なくとも1つの遠隔ビークル、および少なくとも1つの衛星を含む請求項14に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にモータービークル(motor vehicle)に関するものであり、具体的には、モータービークルに関する絶対位置を決定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの場合において、衛星信号は、建物、木の葉、または電磁信号を反射する他の物体などのさまざまな物体によって遮られうる。これは、信号を遮る可能性のあるたくさんの高層ビルの間をビークルが移動する、都会の環境ではたびたび起こりうる。全世界測位システム(GPS)などの測位システムでは、信号がこのように遮られると、絶対位置を決定しようとするモータービークルの機能が制限されうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第5,841,399号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術は、衛星信号が遮られる状況においてモータービークルの正確な絶対位置を求めるための装置を欠いている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様において、本発明は、モータービークルの絶対位置を決定する方法を提供し、この方法は、遠隔発信源の絶対位置に関係する情報を受信するステップと、遠隔発信源がモータービークルの見通し線内にあるかどうかを判定するステップと、遠隔発信源とモータービークルとの間の距離を判定するステップと、遠隔発信源の絶対位置および遠隔発信源がモータービークルの見通し線内にあるときの距離とを使用してモータービークルの絶対位置を計算するステップとを含む。
【０００６】
別の態様において、本発明は、モータービークルの絶対位置を決定する方法を提供し、この方法は、複数の遠隔発信源から、それぞれの遠隔発信源に対する絶対位置を含む情報を受信するステップと、モータービークルの見通し線内にある遠隔発信源の集合を選択するステップと、その遠隔発信源の集合に含まれるそれぞれの遠隔発信源までの距離を判定するステップと、モータービークルの周りにほぼ均一に散らばる遠隔発信源の集合から遠隔発信源の部分集合を選択するステップと、遠隔発信源の部分集合内のそれぞれの遠隔発信源の絶対位置を使用し、また遠隔発信源の部分集合内のそれぞれの遠隔発信源までの距離を使用してモータービークルの絶対位置を計算するステップとを含む。
【０００７】
別の態様において、本発明は、モータービークルの絶対位置を決定する方法を提供し、この方法は、複数の遠隔発信源から、それぞれの遠隔発信源に対する絶対位置を含む情報を受信するステップと、モータービークルの見通し線内にある遠隔発信源の集合を選択するステップと、その遠隔発信源の集合に含まれるそれぞれの遠隔発信源までの距離を判定するステップと、第1の遠隔発信源を除外した遠隔発信源の集合を使用してモータービークルに対する第1の絶対位置を計算するステップと、第2の遠隔発信源を除外した遠隔発信源の集合を使用してモータービークルに対する第2の絶対位置を計算するステップと、第1の絶対位置および第2の絶対位置に関係する情報を使用して遠隔発信源の集合から少なくとも1つの遠隔発信源を取り除くステップと、遠隔発信源の集合を使用してモータービークルの絶対位置を再計算するステップとを含む。
【０００８】
遠隔発信源のさまざまな部分集合を使用してモータービークルに対する絶対位置を計算することによって、障害検出および除外のプロセスにおいて不良な参照点を排除することができる。いくつかの場合において、この方法は、特定の遠隔発信源によって不良な位置の計算が引き起こされるかどうかを判定する。このような場合、遠隔発信源は、モータービークルの絶対位置の計算から除外されうる。
【０００９】
本発明の他のシステム、方法、特徴、および利点は、以下の図および詳細な説明を検討した後であれば、当業者にとって明白であるか、明白なものとなるであろう。そのような追加のシステム、方法、特徴、および利点はすべて、この説明およびこの概要の中に含まれ、本発明の範囲内に収まり、以下の請求項によって保護されることが意図されている。
【００１０】
本発明は、以下の図面および説明を参照することにより理解がより深まる。これらの図中の構成要素は、必ずしも縮尺通りではなく、代わりに本発明の原理を説明することに重点を置いている。さらに、これらの図では、異なる図面全体を通して類似の参照番号が対応する部分を指し示している。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】モータービークルの構成要素の一実施形態の概略図である。
【図２】衛星からナビゲーション情報を受信するように構成されているモータービークルの一実施形態の概略図である。
【図３】複数の遠隔ビークルから情報を受信するモータービークルの一実施形態の概略図である。
【図４】複数の遠隔ビークルおよび路傍ユニットから情報を受信するモータービークルの一実施形態の概略図である。
【図５】複数の遠隔発信源および衛星から情報を受信するモータービークルの一実施形態の概略図である。
【図６】ビークル通信ネットワーク経由で受信した信号からの情報を使用して2台のビークル間の距離を判定する方法の一実施形態の概略図である。
【図７】受信信号強度指数と遠隔発信源からの距離との間の関係の一実施形態の図である。
【図８】モータービークルに対する絶対位置を決定するためのプロセスの一実施形態の図である。
【図９】モータービークルに対する絶対位置を決定する際に使用する遠隔発信源の部分集合を選択する方法の一実施形態の概略図である。
【図１０】モータービークルに対する絶対位置を決定する際に使用する遠隔発信源の部分集合を選択する方法の一実施形態の概略図である。
【図１１】モータービークルに対する絶対位置を決定する際に使用する遠隔発信源の部分集合を選択する方法の一実施形態の概略図である。
【図１２】モータービークルに対する絶対位置を決定する際に使用する遠隔発信源の部分集合を選択する方法の一実施形態の概略図である。
【図１３】モータービークルに対する絶対位置を決定する際に使用する遠隔発信源の部分集合を選択するプロセスの一実施形態の図である。
【図１４】モータービークルに対する絶対位置を決定する際に使用する遠隔発信源の部分集合を選択するプロセスの一実施形態の図である。
【図１５】モータービークルに対する絶対位置を決定する際に使用する遠隔発信源の部分集合を選択するプロセスにおけるいくつかのステップの一実施形態の図である。
【図１６】図15に示されているプロセスの実施形態の続きの図である。
【図１７】モータービークルに対する絶対位置を決定する際に使用する遠隔発信源の部分集合を選択するプロセスの一実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書および請求項全体を通して使用されているような「モータービークル」という用語は、1人または複数の乗員を運ぶことができ、任意の形態のエネルギーを動力とする移動ビークルを指す。「モータービークル」という用語は、限定はしないが、乗用車、トラック、バン、ミニバン、SUV、オートバイ、スクーター、ボート、水上バイク、および航空機を含む。
【００１３】
いくつかの場合において、モータービークルは、1つまたは複数のエンジンを備える。本明細書および請求項全体を通して使用されているような「エンジン」という用語は、エネルギーを変換することができるデバイスもしくは機械を指す。いくつかの場合において、位置エネルギーは運動エネルギーに変換される。例えば、エネルギー変換は、燃料もしくは燃料電池の化学的位置エネルギーが回転運動エネルギーに変換される状況、または電気的位置エネルギーが回転運動エネルギーに変換される状況を含む。エンジンは、運動エネルギーを位置エネルギーに変換するための装置も含みうる。例えば、いくつかのエンジンは、ドライブトレインからの運動エネルギーを位置エネルギーに変換する回生ブレーキシステムを備える。エンジンは、太陽エネルギーまたは原子力エネルギーを別の形態のエネルギーに変換するデバイスも備えることができる。エンジンのいくつかの例として、限定はしないが、内燃機関、電気モーター、太陽エネルギー変換器、タービン、原子力発電所、および2種類またはそれ以上の異なるエネルギー変換プロセスを組み合わせたハイブリッドシステムが挙げられる。
【００１４】
図1は、モータービークル102の通信システム100の一実施形態の概略図である。わかりやすくするために、モータービークルのいくつかの構成要素のみを図示する場合がある。さらに、他の実施形態では、付加的構成要素を追加もしくは取り除くことができる。通信システム100は、モータービークル102と限定はしないが、他のビークル、路傍ユニット、さらには他の発信源を含む情報を交換することができる他の遠隔発信源との間でさまざまな種類の情報を通信するための装置を備えることができる。通信システム100は、モータービークルの1つまたは複数のシステムとともに使用することができる。いくつかの実施形態では、通信システム100は、他のビークルの位置、さらには交通信号もしくは他の車道基盤設備の位置を判定するために、ナビゲーションシステムと併せて使用することも可能である。他の実施形態では、通信システム100は、ビークルセーフティシステムとともに使用することも可能である。ビークルセーフティシステムの例は、衝突警告システム、車線逸脱警報システム、さらには他の種類のセーフティシステムを含む。例えば、衝突警告システムは、通信システム100を使用して他のビークルから情報を受信し、他のビークルの位置を判定して、衝突の可能性を知らせる警報を運転者に発するように構成することが可能である。例示的な一実施形態では、通信システム100は、相対位置および/または絶対位置を含む、モータービークル102の位置を決定するために使用することができる。
【００１５】
モータービークル102は、ナビゲーション情報を受信するための装置を備えることができる。「ナビゲーション情報」という用語は、位置を判定したり、またはある位置に対して方向を提示したりするのを支援するために使用することができる情報を指す。ナビゲーション情報のいくつかの例は、所在地住所、通りの名前、街路番号、所番地、アパート部屋番号、部屋番号、交差点情報、観光名所、公園、町、郡区、州(province)、県(prefecture)、市、州(state)、地区、ZIPまたは郵便番号を含む行政的もしくは地理的小区域、および国を含む。ナビゲーション情報は、会社およびレストランの名前、商業地区、ショッピングセンター、ならびに駐車場を含む商業情報も含むことができる。ナビゲーション情報は、全地球測位システムまたは衛星(GPS)、Glonass(ロシア)、および/またはGalileo(欧州)を含む全地球的航法衛星システム(GNSS)から得られる情報を含む、地理情報も含みうる。「GPS」という用語は、全地球的航法衛星システムを表すために使用される。ナビゲーション情報は、1つの情報項目、さらには複数の情報項目の組み合わせをも含みうる。
【００１６】
モータービークル102は、絶対位置測位システムから情報を受信するための装置を備えることができる。この詳細な説明全体を通して、また請求項において使用されているような「絶対位置測位システム」という用語は、ある標準座標系に関して絶対位置を提供する任意の種類の測位システムを指す。例えば、全世界測位システムを使用することで、GPS衛星からGPS情報を受信するように構成されたシステムに対する絶対座標が得られる。しかし、これらの実施形態は、特定の絶対位置測位システムとともに使用することに限定されず、他の実施形態では、他の絶対位置測位システムを使用することが可能であることは理解されるであろう。
【００１７】
いくつかの場合において、モータービークル102は、GPS受信機110を備えることができる。例示的な一実施形態では、GPS受信機110は、限定はしないがGPSベースのナビゲーションシステムを含む、モータービークルのシステムに対するGPS情報を収集するために使用されうる。他の実施形態では、別の絶対位置測位システムとともに使用するために別の種類の受信機が備えられる可能性がある。
【００１８】
モータービークル102は、1つまたは複数のデバイスに給電するための装置を備えることができる。いくつかの場合において、モータービークル102は、電源112を備えることができる。一般に、電源112は、モータービークルに関連付けられている任意の種類の電源とすることができる。いくつかの場合において、電源112は、車載電池とすることができる。他の場合において、電源112は、モータービークル102内で利用可能な別の種類の電源とすることができる。電源112は、現在の実施形態においてモータービークル102のいくつかの構成要素に接続されている状態で図示されているけれども、他の実施形態では、電源112に付加構成要素を接続することができることは理解されるであろう。さらに他の場合において、現在の実施形態112において電源に接続されているように図示されているいくつかの構成要素は、他の実施形態では電源112に接続されていなくてもよい。
【００１９】
モータービークル102は、運転者と通信するための装置を備えることができる。いくつかの実施形態では、モータービークル102は、ドライバービークルインターフェース(driver vehicle interface)114を備えることができる。いくつかの場合において、ドライバービークルインターフェース114は、運転者および/または乗客に情報を送信するための装置を備えることができる。他の場合において、ドライバービークルインターフェース114は、運転者および/または乗客から情報を受信するための装置を備えることができる。例示的な一実施形態では、ドライバービークルインターフェース114は、運転者および/または乗客からの情報の送受信を行うための装置を備えることができる。いくつかの実施形態では、ドライバービークルインターフェースは、モータービークルのナビゲーションシステムに直接関連付けられうることがさらに理解されるであろう。別の言い方をすると、いくつかの実施形態では、ドライバービークルインターフェースを1つのナビゲーションシステム内に組み合わせる、つまり一体化することができるということである。この位置構成を用いることで、運転者とモータービークルの1つまたは複数のシステムとの情報伝達は、ナビゲーションシステムのインターフェースを使用して実行することができる。
【００２０】
モータービークル102は、モータービークル102に関連付けられたさまざまな構成要素の通信を行い、またいくつかの場合において、それらの構成要素を制御するための装置を備えることができる。いくつかの実施形態では、モータービークル102は、コンピュータもしくは類似のデバイスに関連付けられうる。現在の実施形態では、本明細書においてECU 120と称される、電子制御ユニット120を、モータービークル102は備えることができる。一実施形態では、ECU 120は、モータービークル102のさまざまな構成要素と通信し、および/または制御するように構成されうる。それに加えて、いくつかの実施形態では、ECU 120は、図示されていないモータービークルの付加的構成要素を制御するように構成されうる。
【００２１】
ECU 120は、情報および動力の入力および出力を円滑にする多数のポートを備えることができる。この詳細な説明全体を通して、また請求項において使用されているような「ポート」という用語は、2つの導体の間のインターフェースまたは共有される境界を指す。いくつかの場合において、ポートは、導体の挿入および取り外しを円滑にすることもできる。これらの種類のポートの例としてメカニカルコネクタが挙げられる。他の場合には、ポートは、一般的に挿入もしくは取り外しを容易に行えるようにはしないインターフェースである。これらの種類のポートの例として回路基板上のハンダ付けもしくは電子トレースが挙げられる。
【００２２】
ECU 120に関連付けられた以下のポートおよび装置はすべてオプションである。いくつかの実施形態は与えられたポートもしくは装置を備えることができるが、他の実施形態はそれを除外することができる。以下の説明では、使用することができる可能なポートおよび装置の多くを開示しているが、与えられた環境内ですべてのポートもしくは装置が使用されるか、または備えられていなければならないわけではないことに留意されたい。
【００２３】
いくつかの実施形態では、ECU 120は、ある種の絶対位置測位システムから情報を受信するためのポート121を備えることができる。いくつかの場合において、ポート1212は、GPS受信機110と通信するように構成されうる。特に、ECU 120は、GPS受信機110からGPS情報を受信するように構成されうる。それに加えて、ECU 120は、電源112から電力を受けるためのポート122を備えることができる。また、ECU 120は、ドライバービークルインターフェース114と通信するためのポート123を備えることができる。特に、ECU 120は、情報をドライバービークルインターフェース114に送信し、さらにはドライバービークルインターフェース114から情報を受信するように構成されうる。
【００２４】
モータービークルは、ビークル通信ネットワークを使用して1つまたは複数のビークルと通信するための装置を備えることができる。この詳細な説明全体を通して、また請求項において使用されているような「ビークル通信ネットワーク」という用語は、モータービークルおよび路傍ユニットをノードとして使用するネットワークを指す。ビークル通信ネットワークは、モータービークルおよび/または路傍ユニット同士の間でさまざまな種類の情報を交換するために使用されうる。このようなビークルネットワークの一例は、狭域通信(DSRC)ネットワークである。いくつかの場合において、DSRCネットワークは、約75MHzの帯域幅の5.9GHz帯で動作するように構成されうる。さらに、DSRCネットワークは約1000mの到達距離を有しているものとしてよい。
【００２５】
いくつかの実施形態では、ECU 120は、1つまたは複数のDSRCデバイスと通信するように構成されたポート125を備えることができる。例示的な一実施形態では、ポート125は、1つまたは複数のビークル通信ネットワーク経由でビークル情報を送信し、および/または受信するように構成されたDSRCアンテナに関連付けられるものとしてよい。
【００２６】
モータービークル102は、モータービークル102に直接的に、または間接的に、関連付けられていないモータービークルの1つまたは複数の構成要素と通信するための装置を備えることができる。いくつかの場合において、ECU 120は、モータービークルのさまざまなセンサーまたはシステムを含む、モータービークルの1つまたは複数の付加的デバイスと直接通信するための付加的ポートを備えることができる。例示的な一実施形態では、ECU 120は、オンボードビークルネットワーク140と通信するためのポート124を備えることができる。ECU 120とオンボードビークルネットワーク140との間で通信を行えるようにすると、ECU 120は、モータービークル102に関する付加的情報にアクセスすることができる。例えば、いくつかの場合において、ECU 120は、モータービークルのさまざまな動作状態に関係する情報を受信するように構成されうる。オンボードビークルネットワーク140を介して受信されうる情報の例として、限定はしないが、ビークルの速度、エンジンの速度、制動状態、回転ステータス、ステアリングホイールの角度、さらにはモータービークル102の動作状態に関連付けられている他のパラメータが挙げられる。他の実施形態では、ECU 120は、1つまたは複数のセンサーと直接通信するための装置を備えることができる。
【００２７】
ビークル通信ネットワークに関連付けられているモータービークルは、情報を交換するように構成されうる。いくつかの実施形態では、モータービークルは、ビークル通信ネットワークを介して基本セーフティメッセージ(BSM)を交換することができる。いくつかの場合において、基本セーフティメッセージは、送信側ビークルの位置、運動、制御、および/またはビークルサイズに関係する情報を含むことができる。他の場合には、基本セーフティメッセージは付加的情報を含むことができる。さらに他の場合には、基本セーフティメッセージは含む情報を減らすこともできる。基本セーフティメッセージを周囲のビークルに送信することによって、それぞれのビークルは、それぞれの運転者に対する安全性を高めるのに役立ちうる情報を交換することができる。いくつかの場合において、基本セーフティメッセージ中に含まれる情報は、衝突警告システムなどの、ビークルセーフティシステムを制御するために特定のビークルによって利用することが可能である。
【００２８】
この詳細な説明全体を通して、また請求項において、「メッセージ」という用語は、ビークル通信ネットワーク経由で送信される情報の集合体またはパケットを記述するために使用される。メッセージは、基本セーフティメッセージの形態をとることが可能であるか、または基本セーフティメッセージに比べて付加された情報または少ない情報を含むことができる。メッセージは、任意のバイト数の情報もしくはデータを含むことができる。
【００２９】
図2から5は、都市部200を通って運行しているモータービークル102の一実施形態の概略図である。都市部200は、第1の車道204と第2の車道206とによって形成される第1の交差点202を備えている。それに加えて、都市部200は、第1の車道204と第3の車道208とによって形成される第2の交差点203を備えている。さらに、都市部200には、第1の交差点202のコーナーに第1の建物210、第2の建物212、第3の建物214、および第4の建物216がある。第1の建物210、第2の建物212、第3の建物214、および第4の建物216は、都市部200を通って運行しているビークルの高さよりかなり大きい相対的に大きな高さを有するものとしてよいことは理解されるであろう。
【００３０】
モータービークル102に対する正確なGPS位置を決定するために、モータービークル102は、GPS情報、または他の種類の絶対位置測位情報を送信するように構成されている1つまたは複数の衛星と通信することができる。現在の例において、モータービークル102は、第1の衛星231、第2の衛星232、および第3の衛星233の範囲内にあるものとしてよい。特に、モータービークル102は、第1の信号241、第2の信号242、および第3の信号243を、第1の衛星231、第2の衛星232、および第3の衛星233からそれぞれ受信する。しかし、第2の信号242は、第2の衛星232から直接ルートで受信されるが、第1の信号241および第2の信号243は、マルチパスルートにそって進行しうる。この状況では、モータービークル102は、正確なGPS位置を決定することができない場合がある。さらに、モータービークル102は、GPS情報を送信する他の衛星から直接的信号を受信することができない場合がある。
【００３１】
モータービークルは、さまざまな異なる種類の発信源から受信される、GPS情報などの、ナビゲーション情報を使用してモータービークルの位置を判定するための装置を備えることができる。異なるビークルを区別することを目的として「ホストビークル」および「遠隔ビークル」という用語が、この詳細な説明全体を通して、また請求項において使用されている。「ホストビークル」という用語は、特定の方法、動作、またはアクションを実行するビークルを記述するために使用される。対照的に、「遠隔ビークル」は、ホストビークル側が受信できる情報の出所である他のビークルである。いくつかの場合において、ホストビークルは、ビークル通信ネットワークを使用して遠隔ビークルと通信することができる。他の場合において、ホストビークルは、他の方法を使用して遠隔ビークルから情報を受信することができる。例えば、ホストビークルは、遠隔検出デバイスを使用して遠隔ビークルに対する相対位置を受け取ることができる。遠隔検出デバイスの例として、限定はしないが、カメラ、レーダー、lidar、超音波デバイス、さらには他の種類の遠隔検出デバイスが挙げられる。現在の実施形態では、モータービークル102は、1つまたは複数の遠隔ビークルと通信することができるホストビークルである。ホストビークルという用語は、相対的な用語であり、他のビークルも、異なる文脈においてホストビークルとみなせることは理解されるであろう。
【００３２】
図3を参照すると、モータービークル102は、1つまたは複数の遠隔ビークルから情報を受信するように構成されうることがわかる。現在の実施形態では、モータービークル102は、第1の遠隔ビークル301、第2の遠隔ビークル302、第3の遠隔ビークル303、および第4の遠隔ビークル304から情報を受信することができる。いくつかの場合において、それぞれのビークルからの情報は、DSRCネットワークなどの、ビークル通信ネットワークを経由して受信されうる。しかし、別の言い方をすると、この情報は、それぞれのビークルから他の方法で受信することもできるということである。この情報は、任意の種類の情報とすることができる。いくつかの場合において、モータービークル102は、第1の遠隔ビークル301、第2の遠隔ビークル302、第3の遠隔ビークル303、および第4の遠隔ビークル304から基本セーフティメッセージを受信することができる。基本セーフティメッセージは、それぞれの遠隔ビークルに対するGPS位置などの位置情報を含みうる。しかし、別の言い方をすると、他の種類のメッセージまたは情報は、遠隔ビークルのそれぞれからモータービークル102によって受信されうるということである。
【００３３】
信号が遠隔ビークルから受信された後、モータービークル102は、遠隔ビークルがモータービークル102の見通し線(line of sight)内に入っているかどうかを判定することができる。一般的に、モータービークル102の見通し線内にないビークルから到来する信号は、モータービークル102に対する正確なGPS位置を決定するために使用することができないマルチパスルートに沿って届く可能性がある。したがって、モータービークル102は、どのビークルが見通し線内にあるかを判定するための装置を備えることができる。現在の実施形態では、モータービークル102は、第1の遠隔ビークル301、第2の遠隔ビークル302、第3の遠隔ビークル303、および第4の遠隔ビークル304から、それぞれ、第4の信号244、第5の信号245、第6の信号246、および第7の信号247を受信する。この場合、第4の信号244、第5の信号245、および第6の信号246はモータービークル102への直接的経路上で進行し、第7の信号247はマルチパスルートを進行する。したがって、モータービークル102に対するGPS位置を計算することを目的として、第4の信号244、第5の信号245、および第6の信号246からの情報のみを使用することができる。
【００３４】
異なる実施形態では、遠隔ビークルがモータービークル102の見通し線内にあるかどうかを判定する異なる方法を使用することができる。方法の例は、[48-1275(参照により組み込まれている)]においてすでに開示されている。いくつかの場合において、遠隔ビークルから受信された信号は解析され、発信源がホストビークルの見通し線内にあるかどうかを判定することができる。見通し線内条件を決定するために解析されうる信号特性の例として、限定はしないが、受信信号強度指数、パケット成功比率、アンテナダイバーシティ相関、遅延拡散、信号の第1の電力成分、さらには他の信号特性が挙げられる。さらに他の実施形態では、光学デバイスを含むさまざまな種類のセンサーを使用して見通し線を決定することができる。
【００３５】
モータービークル102に対するGPS位置を決定するために、モータービークル102と第1の遠隔ビークル301、第2の遠隔ビークル302、および第3の遠隔ビークル303のそれぞれとの間の相対距離を決定することができる。それぞれの遠隔ビークルまでの距離は、ビークル間の距離を判定するための当技術分野で知られている方法を使用して判定されうる。いくつかの場合において、1つまたは複数のセンサーを使用して、モータービークル102から付近のビークルまでの距離を判定することができる。例えば、いくつかの場合において、モータービークル102は、レーダーもしくはlidarを使用して付近のビークルまでの距離を判定することが可能である。他の場合には、モータービークル102は他の方法を使用して、1つまたは複数の遠隔ビークルまでの距離を判定することが可能である。例示的な一実施形態では、モータービークル102は、対応する信号の受信された信号強度指数を使用して、信号を送信した遠隔ビークルまでの距離を判定することができる。この方法の詳細は、以下で詳述される。さらに別の実施形態では、遠隔ビークルまでの距離は、信号の伝搬時間を使用して判定することも可能である。
【００３６】
現在の実施形態では、モータービークル102は、第1の遠隔ビークル301がモータービークル102からの第1の距離D1であると判定することができる。同様に、モータービークル102は、第2の遠隔ビークル302および第3の遠隔ビークル303がモータービークル102からそれぞれ距離D2および距離D3のところにあると判定することができる。この位置構成を使用して、第1の遠隔ビークル301、第2の遠隔ビークル302、および第3の遠隔ビークル303に関するモータービークル102の相対位置を決定することができる。さらに、第1の遠隔ビークル301、第2の遠隔ビークル302、および第3の遠隔ビークル303のGPS位置が知られているので、これらのビークルに関するモータービークル102の相対位置を使用して、モータービークル102に対するGPS位置を決定することができる。いくつかの場合において、モータービークル102は、GPS位置を計算することを目的として第1の遠隔ビークル301、第2の遠隔ビークル302、および第3の遠隔ビークル303から受信されたGPS情報と同時に1つまたは複数の衛星からGPS情報を受信することも可能である。しかし、他の場合には、モータービークル102は、特に衛星信号を受信できない状況において、さまざまな遠隔ビークルから受信された情報のみを使用してGPS位置を決定することができる。
【００３７】
図4を参照すると、モータービークル102は、GPS位置が知られている1つまたは複数の路傍ユニットから情報を受信するように構成することもできることがわかる。現在の実施形態では、モータービークル102は、路傍ユニット402から第8の信号248を受信することができる。この実施形態では、路傍ユニット402は、交通信号である。路傍ユニット402は、路傍ユニット402の位置が固定されているため知られているGPS位置を有することができる。さらに、路傍ユニット402は、第8の信号248を通じてナビゲーション情報を含むさまざまな情報を送信することができる。それに加えて、モータービークル102は、上述の方法のどれかを使用して路傍ユニット402がモータービークル102から距離D4のところにあると判定することができる。この位置構成により、路傍ユニット402から受信されたGPS情報を第1の遠隔ビークル301、第2の遠隔ビークル302、および/または第3の遠隔ビークル303から受信されたGPS情報と組み合わせて使用し、モータービークル102に対するGPS位置を決定することができる。
【００３８】
図5を参照すると、モータービークル102は、衛星、遠隔ビークル、および/または路傍ユニットを備える異なる発信源の組み合わせから情報を受信することができることがわかる。例えば、現在の実施形態では、モータービークル102は、第1の遠隔ビークル301、第2の遠隔ビークル302、第3の遠隔ビークル303、路傍ユニット402、および第2の衛星232から情報を同時に受信することができる。この位置構成により、GPS位置を正確に決定するために利用できる衛星の数が必要な数より少ない状況においてモータービークル102の位置を正確に決定することが可能になるものとしてよい。
【００３９】
GPSの位置を正確に決定するための発信源の数は変化しうることは理解されるであろう。いくつかの実施形態では、4つまたはそれ以上の発信源が必要になることがある。例えば、GPS対応デバイスのGPS位置を正確に決定するために4つの衛星が必要であることが多い。しかし、他の実施形態では、必要な発信源の数が4つより少なくてもよい。別の実施形態では、例えば、GPS位置は、3つの遠隔ビークルのみに対する位置情報を使用して決定されうる。
【００４０】
いくつかの実施形態では、GPS情報を決定するために好ましい発信源を選択するのにルールを使用することができる。例えば、いくつかの場合において、路傍ユニットからのGPS情報は、遠隔ビークルからのGPS情報の上で信頼されているものとしてよいが、それは路傍ユニットのGPS位置は常に知られており、遠隔ビークルは不正確なGPS情報をホストビークルに提供する可能性があるからである。したがって、その発信源が利用可能である状況において、路傍ユニットからのGPS情報は、遠隔ビークルからのGPS情報の上で使用することができる。しかし、他の実施形態では、好ましい発信源を選択するための他のルールも使用することができる。特に、他の実施形態では、遠隔ビークルからのGPS情報は、路傍ユニットからのGPS情報の上で使用することが可能である。さらに、いくつかの場合において、直接的経路信号を介して受信される衛星からのGPS情報は、常に、ホストビークルに対するGPS位置を計算する際に使用することができる。
【００４１】
図6は、ホストビークルと遠隔ビークルとの間の距離を判定する方法の一実施形態の概略図である。この実施形態では、モータービークル102、ホストビークルは、ビークル通信ネットワーク600を経由して通信を受け取るためのアンテナを装備する。特に、モータービークル102は、ビークル通信ネットワーク600を経由して信号を送信し、受信するためのECU 120およびポート125を備える。さらに、遠隔ビークル602は、ビークル通信ネットワーク600を経由して通信するための装置も装備する。この場合において、遠隔ビークル602は、図1に示されているモータービークル102の構成要素と実質的に類似する構成要素を備えることができる。
【００４２】
現在の実施形態では、信号610は、遠隔ビークル602によって送信される。次いで、信号610は、モータービークル102によって受信される。信号610の1つまたは複数の信号特性を解析することによって、モータービークル102と遠隔ビークル602との間の距離D5を推定することができる。ホストビークルと遠隔発信源との間の距離を推定するために使用することができる異なる信号特性の例として、限定はしないが、受信信号強度指数情報、伝搬時間情報、さらには送信元と受信元との間の距離を推定するために使用されうる他の信号特性が挙げられる。信号特性を使用して送信元と受信元との間の距離を推定することについて当技術分野で知られている方法を使用することができ、実施形態は特定の種類の信号解析に限定されないことは理解されるであろう。例示的な一実施形態では、受信信号強度指数(またはRSSI)を使用することができる。
【００４３】
図7は、受信信号強度指数と送信元と受信元との間の距離との間の関係の一実施形態の図である。図7に示されている関係は、例示的であることのみを意図されており、他の実施形態では、この関係は、実質的に異なる特性を有する可能性があることは理解されるであろう。図7を参照すると、受信信号強度指数700は、送信元までの距離の関数として変化しうることがわかる。特に、送信元までの距離が増加するにつれ、受信信号強度指数700の値は減少する。いくつかの場合において、この減少は指数関数的減少であるものとしてよい。しかし、他の場合において、この関係は他の線形もしくは非線形の特性を有する可能性がある。この所定の関係を使用して、送信元までの距離を受信信号強度指数から判定することができる。
【００４４】
異なる実施形態では、受信信号強度指数に関係する異なる信号特性は、発信源までの距離を推定するために使用することができる。例えば、一実施形態では、瞬間受信信号強度指数を使用することができる。別の実施形態では、経時的受信信号強度指数情報を使用することができる。経時的受信信号強度指数情報は、信号の受信信号強度指数に対する前の値を含む任意の情報とすることができる。さらに別の実施形態では、経時的受信信号強度指数情報とともにホストビークルおよび送信元に関する経路情報を使用することができる。
【００４５】
いくつかの実施形態では、それぞれのリモートビークルに対する受信信号強度指数および距離強度プロファイルに関係する特性は、異なっていてもよい。いくつかの場合に、衛星情報を使用して遠隔ビークルおよびホストビークルが適切な見通し線内にあり、両方とも適切なGPS位置を有している状況において特定のリモートビークルに対する強度プロファイルを記録することができる。次いで、記録された強度プロファイルを不良なGPS状態の下で使用し、モータービークルに対する絶対位置を計算するのを補助することができる。
【００４６】
距離を判定するこれらの方法は、遠隔ビークル、さらには路傍ユニットを含む、任意の遠隔発信源に適用することが可能であることは理解されるであろう。さらに、いくつかの方法は、ホストビークルと路傍ユニットとの間の距離を判定するために使用することができるが、他の方法は、ホストビークルと遠隔ビークルとの間の距離を判定するために使用することができる。
【００４７】
図8は、1つまたは複数の遠隔発信源からの情報を使用してホストビークルに対する絶対位置を決定するためのプロセスの一実施形態の図である。いくつかの実施形態では、以下のステップのいくつかを、ホストビークルの電子制御ユニットによって実行することが可能である。例えば、現在の実施形態では、1つまたは複数のステップを、モータービークル102のECU 120によって実行することが可能である。他の実施形態では、以下のステップのいくつかを、ホストビークルの他の構成要素によって実行することが可能である。他の実施形態では、以下のステップのうちの1つまたは複数はオプションであってもよいことは理解されるであろう。
【００４８】
ステップ802で、ECU 120は、遠隔発信源から信号を受信することができる。前述のように、遠隔発信源は、モータービークル102と通信する任意の発信源とすることが可能である。いくつかの場合において、遠隔発信源は、遠隔ビークルとすることが可能である。他の場合において、遠隔発信源は、路傍ユニットとすることが可能である。さらに他の場合において、遠隔発信源は、他の任意の種類の発信源とすることが可能である。次に、ステップ804で、ECU 120は、遠隔発信源がモータービークル102の見通し線内にあるかどうかを判定することができる。これは、上述の方法を使用して実行することができる。
【００４９】
ステップ804で、ECU 120が、遠隔発信源がモータービークル102の見通し線内にないと判定した場合、ECU 120は、ステップ812に進むことができる。ステップ812で、ECU 120は、新しい信号が到来するのを待つ。ステップ812の後、ECU 120は、ステップ802に戻ることができる。ステップ804で、ECU 120が、遠隔発信源がモータービークル102の見通し線内にあると判定した場合、ECU 120は、ステップ806に進むことができる。
【００５０】
ステップ806で、ECU 120は、モータービークル102から遠隔発信源までの距離を判定することができる。いくつかの場合において、この距離は、信号の受信信号強度指数に関係する情報を使用して判定されうる。他の場合には、信号の伝搬時間を使用してこの距離を判定することができる。さらに他の場合に、信号の他の信号特性を使用して、モータービークル102と遠隔発信源との間の距離を判定することができる。
【００５１】
次に、ステップ808で、ECU 120は、信号から遠隔発信源の絶対位置を決定することができる。いくつかの場合において、信号はナビゲーション情報を含んでいてもよい。例示的で一実施形態では、信号は、遠隔発信源に関するGPS位置情報を含むことができる。別の言い方をすると、信号は、遠隔発信源のGPS位置を含むことができるということである。しかし、他の実施形態では、信号は、遠隔発信源に対する絶対位置を決定するために使用することができる他の何らかの種類の絶対位置測位システムに関係する情報を含みうる。
【００５２】
ステップ808に続き、ステップ810で、ECU 120は、遠隔発信源までの距離および遠隔発信源の絶対位置をモータービークル102の絶対位置の計算への入力として使用することができる。いくつかの実施形態では、推測航法センサーを、モータービークル102の絶対位置の計算への入力として使用することができる。他の実施形態では、インテグレーテッドモーターアシスト(IMA)センサーを、モータービークル102の絶対位置の計算への入力として使用することができる。いくつかの場合において、ECU 120は、1つまたは複数のアルゴリズムを使用して、さまざまな衛星および遠隔発信源の知られている絶対位置を使用してモータービークル102の絶対位置を計算することができる。
【００５３】
この方法は、さまざまな異なる遠隔発信源に対する絶対位置、およびさまざまな異なる遠隔発信源までの相対位置を求めるために反復することができることは理解されるであろう。ホストビークルの絶対位置が常時更新されうるいくつかの場合には、この方法を連続的に実行することができる。他の場合には、この方法を固定された時間間隔で実行することができる。
【００５４】
ホストビークルは、ホストビークルの絶対位置を決定する際に使用する1つまたは複数の遠隔発信源を選択するための装置を備えることができる。特に、ホストビークルは、ホストビークルに対する最も正確な絶対位置を与える利用可能な遠隔発信源の部分集合を選択するための1つまたは複数のアルゴリズムを使用するように構成されうる。これは、ホストビークルが見通し線内にある多数の遠隔ビークルと通信することができる都市部内において重要な場合がある。
【００５５】
図9から12は、ホストビークルに対する絶対位置を決定するために使用すべき遠隔発信源の部分集合を決定する第1の方法の一実施形態の図である。図9から12を参照すると、モータービークル102は、都市部902内の交差点900を通過中であることがわかる。さらに、モータービークル102は、複数の遠隔ビークル910と通信しているものとしてよい。
【００５６】
モータービークル102に対する正確な絶対位置を決定するために、モータービークル102の見通し線内にあり、知られている絶対位置を有するビークルから受信された情報のみを考えるとよい。この実施形態では、モータービークル102は、見通し線内にあり、知られている絶対位置を有する遠隔ビークル920の集合を選択する。例示することを目的として、遠隔ビークル920の集合に含まれる遠隔ビークルは実線で示されており、遠隔ビークル920の集合に含まれない遠隔ビークルは想像線で示されている。例えば、この場合、遠隔ビークル930は、モータービークル102の見通し線内にある遠隔ビークル920の集合に含まれる。対照的に、遠隔ビークル932は、モータービークル102の見通し線内になく、したがって、遠隔ビークル920の集合の一部として選択されていない。
【００５７】
見通し線内にあり、知られている絶対位置を有する遠隔ビークルの集合が選択された後、モータービークル102は、モータービークル102の絶対位置の最も正確な計算を行うことを可能にすると思われる遠隔ビークルの部分集合を選択することができる。いくつかの場合において、モータービークル102は、モータービークル102に比較的近く、さらにモータービークル102の周りに均等に散らばる遠隔ビークル920の集合の遠隔ビークルの部分集合を選択することができる。この位置構成では、絶対位置の計算の精度を高めることができる。
【００５８】
図9を参照すると、第1の遠隔ビークル941がモータービークル102に最も近いので、モータービークル102は第1の遠隔ビークル941を選択することによって開始することができることがわかる。次に、図10を見るとわかるように、モータービークル102は、モータービークル102に関して第1の遠隔ビークル941のほぼ反対方向に配設されている、第2の遠隔ビークル942を選択することができる。例えば、現在の実施形態では、第1の遠隔ビークル941は、モータービークル102から第1の方向991に向き付けられる。第1の方向991は、モータービークル102のほぼ背後に向き付けられる。第2の遠隔ビークル942は、モータービークル102から第2の方向992に向き付けられる。この場合、第2の方向992は、モータービークル102の前に、かつ第1の方向991のほぼ反対方向に向き付けられる。
【００５９】
この時点で、図11を見るとわかるように、モータービークル102は、第3の遠隔ビークル943を選択することができる。第3の遠隔ビークル943は、ほぼ第1の遠隔ビークル941と第2の遠隔ビークル942との間に向き付けられた方向に配設されているモータービークル102に最も近いビークルである。特に、第3の遠隔ビークル102は、モータービークル102から第3の方向993に向き付けられ、これはほぼ第1の方向991と第2の方向992の間にある。次に、図12を見るとわかるように、モータービークル102は、モータービークル102から第4の方向994に向き付けられている、第4の遠隔ビークル944を選択することができる。第4の方向994は、第3の方向993とほぼ反対の方向である。
【００６０】
この方法を使用すれば、モータービークル102に比較的近い位置に配設され、モータービークル102の周りの複数の異なる方向に散開する遠隔ビークルの部分集合を使用してモータービークル102に対する絶対位置を計算することができる。特に、モータービークル102の絶対位置は、遠隔ビークル920の集合の部分集合を含む、第1の遠隔ビークル941、第2の遠隔ビークル942、第3の遠隔ビークル943、および第4の遠隔ビークル944から受信された情報のみを使用して計算することができる。この方法を使用することで、モータービークル102に対する絶対位置を計算するために位置および距離の情報が使用されうるモータービークル102の周りの遠隔ビークルの均一な分布をもたらしやすくなる。
【００６１】
上で説明されている方法は、任意の種類の遠隔発信源ともに使用することができ、遠隔ビークルとの使用に限定されることはないことは理解されるであろう。他の場合には、この方法は、見通し線内にありモータービークル102の周りに散らばる異なる種類の遠隔発信源の部分集合を選択するために使用することが可能である。現在の実施形態は、4つの遠隔発信源とともにこの方法を使用することを例示しているけれども、他の実施形態では、この方法は、モータービークル102の周りに実質的に均一に分布する他の数の遠隔発信源を判定するために使用することが可能である。
【００６２】
この方法は、モータービークル102の範囲内にあるすべての遠隔発信源に実質的に連続的に適用することができることは理解されるであろう。これにより、見通し線内にあり、モータービークル102の周りに実質的に均一に散らばる遠隔発信源の部分集合を実質的に連続的に更新することができる。この位置構成を使用すれば、モータービークル102に関する遠隔発信源の相対位置が常時変化している動的状況においてモータービークル102の絶対位置を正確に決定することができる。
【００６３】
図13は、ホストビークルに対する絶対位置を計算する際に使用すべき遠隔ビークルの部分集合を選択するためのプロセスの一実施形態の図である。いくつかの実施形態では、以下のステップのいくつかを、ホストビークルの電子制御ユニットによって実行することが可能である。例えば、現在の実施形態では、1つまたは複数のステップを、モータービークル102のECU 120によって実行することが可能である。他の実施形態では、以下のステップのいくつかを、ホストビークルの他の構成要素によって実行することが可能である。他の実施形態では、以下のステップのうちの1つまたは複数はオプションであってもよいことは理解されるであろう。
【００６４】
第1のステップ1302で、ECU 120は、複数の遠隔発信源から情報を受信することができる。この情報は、遠隔ビークル、路傍ユニット、衛星、さらには他の種類の遠隔発信源から受信されうる。さらに、この情報は、ビークル通信ネットワーク上で、またはホストビークルと1つまたは複数の遠隔発信源との間で情報を交換するために使用される他のネットワーク上で受信することができる。
【００６５】
次に、ステップ1304で、ECU 120は、モータービークル102の見通し線内にあり、知られている絶対位置も有する遠隔発信源の集合を決定することができる。見通し線内にある状態を判定するために上で説明されている方法を使用することができる。絶対位置情報を含まない情報を送信する発信源は、モータービークル102に対する絶対位置を計算することを目的として無視されうる。
【００６６】
ステップ1304の後、ステップ1306において、ECU 120は、モータービークル102に近い位置にあり、モータービークル102の周りに(四方八方に)均一に散らばる遠隔発信源の部分集合を選択することができる。これの後、ステップ1308で、ECU 120は、ステップ1306で選択された遠隔ビークルの部分集合を使用してモータービークル102の絶対位置を計算することができる。特に、ECU 120は、遠隔ビークルまでの距離と、さらにはステップ1306で選択された部分集合に含まれる遠隔ビークルの絶対位置を使用することができる。
【００６７】
図14は、ホストビークルの周りの四方八方にほぼ散らばる遠隔ビークルの部分集合を選択するための詳細なプロセスの一実施形態の図である。いくつかの実施形態では、以下のステップのいくつかを、ホストビークルの電子制御ユニットによって実行することが可能である。例えば、現在の実施形態では、1つまたは複数のステップを、モータービークル102のECU 120によって実行することが可能である。他の実施形態では、以下のステップのいくつかを、ホストビークルの他の構成要素によって実行することが可能である。他の実施形態では、以下のステップのうちの1つまたは複数はオプションであってもよいことは理解されるであろう。
【００６８】
ステップ1402で、ECU 120は、モータービークル102に最も近い遠隔発信源を選択することができる。それぞれの遠隔発信源までの距離は、上で説明されている方法使用して判定されうる。例えば、いくつかの場合において、それぞれの遠隔発信源までの距離は、それぞれの遠隔発信源からの信号の受信信号強度指数に関する情報を使用して判定されうる。次に、ステップ1404で、ECU 120は、モータービークル102に関してすでに選択されている遠隔発信源のほぼ反対方向に配設されている遠隔発信源を選択することができる。この後に、ステップ1406で、ECU 120は、次に最も近い遠隔発信源を選択することができる。次に、ステップ1408で、ECU 120は、必要な遠隔発信源の最小の数が見つかったかどうかを判定することができる。見つからなかった場合、ECU 120はステップ1404に戻り、別の遠隔発信源を選択することができる。そうでない場合、ECU 120はステップ1410に進み、そこで、ルーチンで選択された遠隔発信源の部分集合が、モータービークル102の絶対位置を計算する際に使用するために格納される。
【００６９】
いくつかの実施形態では、遠隔発信源の部分集合は、障害検出および排除(FDE)法を使用して選択されうる。衛星に適用されるような障害検出および排除法の一例は、参照により本明細書に組み込まれている、Yuの米国特許第5,841,399号において説明されている。他の実施形態では、他の種類の障害検出および排除法を使用することができる。
【００７０】
図15および16は、ホストビークルに対する絶対位置を計算する際に使用すべき遠隔発信源の部分集合を選択するためのプロセスの別の実施形態の図である。特に、いくつかの場合において、図15に示されているステップの後に図16に示されているステップが続くものとしてよい。いくつかの実施形態では、以下のステップのいくつかを、ホストビークルの電子制御ユニットによって実行することが可能である。例えば、現在の実施形態では、1つまたは複数のステップを、モータービークル102のECU 120によって実行することが可能である。他の実施形態では、以下のステップのいくつかを、ホストビークルの他の構成要素によって実行することが可能である。他の実施形態では、以下のステップのうちの1つまたは複数はオプションであってもよいことは理解されるであろう。
【００７１】
わかりやすくすることを目的として、図15および16に示されているプロセスのいくつかのステップの概略が、対応するステップの右に例示されている。現在の実施形態では、遠隔ビークルの部分集合を選択する方法を例示しているけれども、他の実施形態では、遠隔ビークル、路傍ユニット、衛星、および/または他の遠隔発信源を含む遠隔発信源の部分集合を選択するためにこの方法を使用することが可能であることは理解されるであろう。例えば、別の実施形態では、図15および16で説明され図示されているプロセスは、遠隔ビークル、路傍ユニット、および衛星の組み合わせを含む遠隔発信源の部分集合を選択するために使用することが可能である。
【００７２】
ステップ1512で、ECU 120は、1つまたは複数の遠隔発信源から情報を受信することができる。現在の実施形態では、ECU 120は、第1の遠隔発信源1501、第2の遠隔発信源1502、第3の遠隔発信源1503、第4の遠隔発信源1504、第5の遠隔発信源1505、第6の遠隔発信源1506、および第7の遠隔発信源1507から情報を受信することができる。この実施形態では、それぞれの遠隔発信源は、遠隔ビークルである。しかし、他の実施形態では、遠隔発信源は、路傍ユニットおよび衛星を含む他の任意の種類の遠隔発信源とすることが可能である。
【００７３】
次に、ステップ1514で、ECU 120は、モータービークル102の見通し線内にあり、絶対位置も有する遠隔発信源の集合を決定することができる。現在の実施形態では、この集合は、第1の遠隔発信源1501、第2の遠隔発信源1502、第3の遠隔発信源1503、第4の遠隔発信源1504、および第5の遠隔発信源1505を含む。この場合、第6の遠隔発信源1506および第7の遠隔発信源1507は、モータービークル102の見通し線内になく、したがってこの集合から除外されている。
【００７４】
モータービークル102に対する絶対位置を計算する際に使用すべき遠隔発信源の部分集合を決定するために、ECU 120は、遠隔発信源のさまざまな異なるサブグループを使用して絶対位置に対する複数の異なる解を計算するように構成されうる。それぞれの遠隔発信源からの情報の完全性は異なることがあるので、この方法は、最も正確な位置情報により発信源を決定する方法をもたらすものであるとしてよい。特に、この方法は、完全性が低いか、または精度が低い位置情報で遠隔発信源を決定するために使用されうる。次いで、これらの発信源を、モータービークル102の絶対位置を決定するために使用される遠隔発信源の部分集合から除外することができる。
【００７５】
ステップ1514に続いて、ステップ1516で、ECU 120は、第1の遠隔発信源1501を除外した遠隔発信源の集合を使用してモータービークル102に対する第1の絶対位置を計算することができる。別の言い方をすると、ECU 120は、第2の遠隔発信源1502、第3の遠隔発信源1503、第4の遠隔発信源1504、および第5の遠隔発信源1505から受信された位置情報のみを使用してモータービークル102に対する絶対位置を決定することができる。この情報は、それぞれの遠隔発信源の絶対位置とモータービークル102からそれぞれの発信源までの相対距離の両方を含むものとしてよい。
【００７６】
次に、ステップ1518で、ECU 120は、第2の遠隔発信源1502を除外した遠隔発信源の集合を使用してモータービークル102に対する第2の絶対位置を計算することができる。別の言い方をすると、ECU 120は、第1の遠隔発信源1501、第3の遠隔発信源1503、第4の遠隔発信源1504、および第5の遠隔発信源1505から受信された位置情報のみを使用してモータービークル102に対する絶対位置を決定することができる。
【００７７】
次に、ステップ1520で、ECU 120は、第3の遠隔発信源1503を除外した遠隔発信源の集合を使用してモータービークル102に対する第3の絶対位置を計算することができる。別の言い方をすると、ECU 120は、第1の遠隔発信源1501、第2の遠隔発信源1502、第4の遠隔発信源1504、および第5の遠隔発信源1505から受信された位置情報のみを使用してモータービークル102に対する絶対位置を決定することができる。
【００７８】
次に、ステップ1522で、ECU 120は、第4の遠隔発信源1504を除外した遠隔発信源の集合を使用してモータービークル102に対する第4の絶対位置を計算することができる。別の言い方をすると、ECU 120は、第1の遠隔発信源1501、第2の遠隔発信源1502、第3の遠隔発信源1503、および第5の遠隔発信源1505から受信された位置情報のみを使用してモータービークル102に対する絶対位置を決定することができる。
【００７９】
次に、ステップ1524で、ECU 120は、第5の遠隔発信源1505を除外した遠隔発信源の集合を使用してモータービークル102に対する第5の絶対位置を計算することができる。別の言い方をすると、ECU 120は、第1の遠隔発信源1501、第2の遠隔発信源1502、第3の遠隔発信源1503、および第4の遠隔発信源1504から受信された位置情報のみを使用してモータービークル102に対する絶対位置を決定することができる。
【００８０】
モータービークル102の絶対位置に対する解を4つの遠隔発信源のそれぞれの可能なグループに計算した後、ECU 120は、ステップ1526で、異なる絶対位置を比較することができる。別の言い方をすると、ECU 120は、4つの遠隔発信源の5つの異なる可能なグループに対応する第1の絶対位置、第2の絶対位置、第3の絶対位置、第4の絶対位置、および第5の絶対値を比較することができる。異なる実施形態では、ECU 120は、異なる方法でそれぞれの絶対位置を比較することができる。いくつかの場合において、ECU 120は、それぞれの絶対位置に関連付けられている1つまたは複数の検定統計量を計算するように構成されうる。使用できるさまざまな検定統計量の例が当技術分野で知られている。他の場合には、それぞれの絶対位置に関連付けられている解の収束または発散を比較することができる。さらに他の場合において、それぞれの絶対位置は、他の方法で比較することができる。
【００８１】
この位置構成を使用すると、ECU 120は、ステップ1527で絶対位置が悪くても遠隔発信源を検出することができる場合がある。例えば、第1の絶対値は収束するが、第2の絶対位置、第3の絶対位置、第4の絶対位置、および第5の絶対位置がそれぞれ発散する状況では、ECU 120は、第1の遠隔発信源1501が不良な絶対位置を有すると判定することができる。これは、第1の絶対位置が第1の発信源1501からの情報を使用せずに計算されるが、第2の絶対位置、第3の絶対位置、第4の絶対位置、および第5の絶対位置が第1の発信源1501を使用して計算されるため、決定されうる。
【００８２】
ステップ1527に続き、ステップ1528で、ECU 120は、遠隔発信源の集合から不良な絶対位置に関連付けられている遠隔発信源を取り除くことができる。次に、ステップ1530で、ECU 120は、残りの遠隔発信源を使用してモータービークル102に対する絶対位置を再計算することができる。この方法は、モータービークル102に対する正確な絶対位置を求めるために使用されうる遠隔発信源の部分集合を見つけるために使用されうる。
【００８３】
現在の実施形態は、モータービークル102の通信範囲内に任意の数の遠隔発信源がある状況に一般化されうる。例えば、以下の実施形態は、この方法を、モータービークル102の見通し線内にあり、絶対位置を有するN個の遠隔発信源を含む状況に一般化するものである。異なる状況では、Nの値も変化しうる。例えば、非常に混雑している都市部では、モータービークル102の見通し線内にあり、絶対位置を有する遠隔発信源の数は10またはそれ以上とすることができる。
【００８４】
図17は、ホストビークルに対する絶対位置を計算する際に使用すべき遠隔発信源の部分集合を選択するためのプロセスの別の実施形態の図である。いくつかの実施形態では、以下のステップのいくつかを、ホストビークルの電子制御ユニットによって実行することが可能である。例えば、現在の実施形態では、1つまたは複数のステップを、モータービークル102のECU 120によって実行することが可能である。他の実施形態では、以下のステップのいくつかを、ホストビークルの他の構成要素によって実行することが可能である。他の実施形態では、以下のステップのうちの1つまたは複数はオプションであってもよいことは理解されるであろう。
【００８５】
ステップ1602で、ECU 120は、1つまたは複数の遠隔発信源から情報を受信することができる。次に、ステップ1604で、ECU 120は、モータービークル102の見通し線内にあり、絶対位置も有する遠隔発信源の集合を決定することができる。
【００８６】
次に、ステップ1606で、ECU 120は、モータービークル102の見通し線内にあり、絶対位置を有する遠隔発信源の数を、Nに設定することができる。ステップ1606の後、ステップ1608で、ECU 120は、N-1個の遠隔発信源のグループを選択して、モータービークル102に対する絶対位置を計算することができる。別の言い方をすると、ECU 120は、図15および16に例示されている方法で説明されたように、1つのビークルを除外した遠隔ビークルのサブグループを選択することができる。これに続き、ステップ1610で、ECU 120は、N-1個の遠隔発信源の別のグループを選択して、モータービークル102に対する絶対位置を計算することができる。次に、ステップ1612で、ECU 120は、N-1個の可能なすべてのサブグループに対応する絶対位置が計算されたかどうかを判定することができる。計算されていなければ、ECU 120はステップ1610に戻り、別のサブグループを選択することができる。さもなければ、ECU 120は、ステップ1614に進むことができる。
【００８７】
ステップ1614で、ECU 120は、N-1個のサブグループのそれぞれについて計算された絶対位置を比較して、不良な絶対位置を有する遠隔発信源を決定することができる。この比較は、上述の方法のどれかを使用して実行することができる。この場合において、それぞれの絶対位置に関連付けられている検定統計量を計算し、比較することができる。他の場合には、それぞれの絶対位置に関連付けられている解の収束および/または発散を比較することができる。次いで、この時点で、ECU 120はステップ1616に進むことができる。ステップ1616で、ECU 120は、不良な絶対位置に関連付けられている遠隔発信源を取り除くことができる。いくつかの場合において、モータービークル102の絶対位置は、他の遠隔発信源までの不正確に推定された距離の影響を受ける可能性がある。したがって、いくつかの実施形態では、ステップ1616で、ECU 120は、遠隔発信源とモータービークル102との間の不正確に推定された距離に関連付けられている遠隔発信源を取り除くことも可能である。次に、ステップ1618で、ECU 120は、残りの遠隔発信源を使用してモータービークル102に対する絶対位置を再計算することができる。
【００８８】
本発明のさまざまな実施形態が説明されたが、この説明は、限定するのではなく、例示的であることを意図されており、当業者には、本発明の範囲内にあるさらに多くの実施形態および実装が可能であることは明らかであろう。したがって、本発明は、付属の請求項およびそれらと等価なものを踏まえた場合を除き制限されないものとする。また、さまざまな修正および変更も、付属の請求項の範囲内で行うことができる。
【符号の説明】
【００８９】
200  都市部
202  第1の交差点
203  第2の交差点
204  第1の車道
206  第2の車道
208  第3の車道
210  第1の建物
212  第2の建物
214  第3の建物
216  第4の建物
231  第1の衛星
232  第2の衛星
233  第3の衛星
241  第1の信号
242  第2の信号
243  第3の信号
244  第4の信号
245  第5の信号
246  第6の信号
247  第7の信号
248  第8の信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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