CN103383820A - 用于不良行为检测的自主车辆定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于不良行为检测的自主车辆定位系统。一种自主车辆定位系统，其用于基于来自远程车辆的与行驶道路中的事件有关的安全警示消息广播来确定远程车辆相对于移动的主车辆的位置。主车辆通信单元与远程车辆通信以接收来自远程车辆的广播消息。主车辆控制单元识别沿行驶路径的基准点。每个基准点识别主车辆的位置和相关联的信号接收性质，例如，当主车辆接收广播消息时的到达时间、到达角和接收信号强度。主车辆的控制单元选择具有识别的位置和相关联的时间、角度和信号强度的一组基准点。控制单元将远程车辆的位置确定为所述组中的每个基准点之间的到达时间差、到达角或接收信号强度的函数。

Description

用于不良行为检测的自主车辆定位系统

技术领域

一个实施例大体上涉及车辆间通信系统和车辆定位。

背景技术

车辆间(V2V)通信基于用于车辆实时交互的双向通信。这些系统优选地涉及交通管理、碰撞警报与避撞、道路与天气危害通知。这样的系统可通过提供关于交通状况的以及在主车辆附近发生或由主车辆附近的车辆检测到的任何与安全有关的事件相关信息而扩展主车辆对周围环境条件的认识范围。

V2V无线消息可以作为标准的定期信标消息发射。无线消息包括关于与相应的远程车辆感测到的车辆位置、车辆运动状态/动态参数、交通或道路事件有关的环境认识状态的数据。这些环境认识状态在车辆间被传送以向车辆的驾驶员预警某些类型的安全状况、交通延误、事故或可能导致事故的当前状况。其中一个目的是为相邻车辆提供对状况的预先警告，以便提供用于对该状况做出反应的额外时间。对环境认识状态的此类警告可包括但不限于交通堵塞、事故、前部碰撞警告(FCW)、侧向碰撞警告(LCW)、前方停止车辆、紧急电子刹车灯启动(EEBL)、十字路口碰撞警告/避让、直行交叉路径(straight crossing path)和作业区警告。

伪消息和不良行为节点是指在虚假情况下传送消息的实体。也就是说，实体(例如，远程车辆)可能将与环境认识状态有关的误导信息恶意地发射至其它车辆，造成V2V通信网络内车辆之间的干扰。当预期事件被认为是在所报导的位置时，此类误导信息可导致车辆减速。交通的减慢可造成交通延误或停止和甚至后端碰撞。因此，如果可以识别此类不良行为，则是有益的。

发明内容

一个实施例的优点是仅利用主车辆的信号接收机和远程车辆的发射机估计在运动中或静止的远程车辆相对于主车辆的位置。本发明利用发射的信号和信号的某些特性(例如，飞行时间、到达角和在主车辆的接收机侧的接收信号强度)的定期转播来估计远程车辆的发射机的位置。为了说明，已经使用基于飞行时间的方法、更具体而言在接收机侧的信号的到达时间差，以便估计远程车辆的发射机的位置。定位系统记录主车辆的位置和接收到的消息在主车辆的各个基准点处的到达时间，并且仅使用主车辆的单个接收机来估计车辆发射机的位置。基于其中主车辆接收机接收转播消息的位置之间的到达时间差，主车辆确定广播实体的位置。如果确定广播实体的位置是移动的，则作出广播实体正通过发射伪消息捣乱的假设。定位系统可以通过更高概率的伪消息识别来增加定位精度并加强通信安全性。

此外，如本文所述的定位系统可以在存在少于最佳数量的卫星时用作全球定位系统(GPS)的补充定位数据以确定GPS位置，或者可以与其它定位技术一起使用以补充车辆位置。

定位系统也可利用其它信号接收性质，例如，在主车辆的接收机的不同基准位置处接收到的信号的到达角(也称为到达方向)或强度，以便定位远程车辆的发射机。

一个实施例设想出一种自主车辆定位系统，以用于基于来自远程车辆的与行驶道路中的事件有关的安全警示消息广播来确定远程车辆相对于移动的主车辆的位置。主车辆通信单元与远程车辆通信以接收来自远程车辆的广播消息。主车辆控制单元识别沿行驶路径的基准点。每个基准点识别当主车辆接收广播消息时的主车辆的位置和信号接收性质。主车辆的控制单元选择具有识别的位置和相关联的信号接收性质的一组基准点。控制单元利用在每个基准点处与接收到的广播消息相关联的信号接收性质。控制单元将远程车辆的位置确定为在该组中的每个所选基准点处的信号接收性质的函数。

一个实施例设想出一种用于基于来自远程车辆的与行驶道路中的事件有关的安全警示消息广播来确定远程车辆相对于移动的主车辆的位置的方法。主车辆接收来自远程车辆的广播消息。广播消息涉及行驶道路中的安全相关事件。主车辆控制单元识别沿行驶道路的基准点，每个基准点识别当主车辆接收广播消息时主车辆的位置和相关联的到达时间。控制单元选择具有识别的位置和相关联的时间的一组基准点。控制单元确定在与接收到的广播消息相关联的每个基准点之间的到达时间差。控制单元将远程车辆的位置确定为在该组中的每个所选基准点之间的到达时间差的函数。

一个实施例设想出一种用于基于来自远程车辆的与行驶道路中的事件有关的安全警示消息广播来确定远程车辆相对于移动的主车辆的位置的方法。主车辆接收来自远程车辆的广播消息。广播消息涉及行驶道路中的安全相关事件。主车辆控制单元识别沿行驶路径的基准点。每个基准点识别对于每个基准点来说当主车辆接收广播消息时的主车辆位置和相关联的到达角以及相关联的方位线。控制单元选择具有识别的位置和相关联的角度及方位线的一组基准点，其中控制单元将远程车辆的位置确定为两个方位线之间的交点。

本发明提供下列技术方案。

技术方案1. 一种自主车辆定位系统，用于基于来自远程车辆的与行驶道路中的事件有关的安全警示消息广播来确定所述远程车辆相对于移动的主车辆的位置，所述系统包括：

主车辆通信单元，其与所述远程车辆通信以接收来自所述远程车辆的所述广播消息；

主车辆控制单元，其用于识别沿所述行驶道路的基准点，每个基准点识别当所述主车辆接收所述广播消息时所述主车辆的位置和信号接收性质；并且

其中，所述主车辆的所述控制单元选择具有识别的位置和相关联的信号接收性质的一组基准点，其中所述控制单元利用在每个基准点处与接收的广播消息相关联的所述信号接收性质，并且其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为在所述组中的每个所选基准点处的所述信号接收性质的函数。

技术方案2. 根据技术方案1所述的系统，其中所述信号接收性质包括所述广播消息的到达角，其中每个基准点识别当所述主车辆接收所述广播消息时的所述主车辆的位置、所述广播消息的到达角、以及相关联的方位线，其中所述主车辆的所述控制单元选择具有识别的位置、相关联的到达角和相关联的方位线的一组基准点，其中所述控制单元确定在对应于与接收的广播消息相关联的两个基准点的两个相应的方位线之间的交点，并且其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为两个方位线之间的所述交点。

技术方案3. 根据技术方案1所述的系统，其中所述信号接收性质包括所述广播消息的到达时间，其中每个基准点识别当所述主车辆接收所述广播消息时的所述主车辆的位置和相关联的到达时间，其中所述主车辆的所述控制单元选择具有识别的位置和相关联的时间的一组基准点，其中所述控制单元确定在与接收的广播消息相关联的每个基准点之间的到达时间差，并且其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为在所述组中每个所选基准点之间的到达时间差的函数。

技术方案4. 根据技术方案3所述的系统，其中所述控制单元选择下一组基准点以用于基于所述下一组基准点的每个接收的广播消息之间的到达时间差而确定所述远程车辆的位置，其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为所述下一组所选基准点的每个基准点之间的到达时间差的函数，其中所述控制单元将由所述第一组基准点确定的所述远程车辆的所述位置与由所述下一组基准点确定的所述位置进行比较，并且其中当确定的位置之间的距离大于预定距离阈值时，所述控制单元确定所述远程车辆的不良行为。

技术方案5. 根据技术方案3所述的系统，其中由所述控制单元选择下一基准点，其中所述下一基准点的所述位置和到达时间被识别，其中所述控制单元确定所述广播消息在所述主车辆的所述下一基准点位置处的预计到达时间，并且其中所述控制单元确定在所述主车辆的所述下一基准点位置处的所述广播消息的所述识别的到达时间与在所述主车辆的所述下一基准点位置处的所述广播消息的实际到达时间之间的差值，并且其中当所述识别的到达时间与所述预计到达时间之间的所述差值大于预定阈值时，所述控制单元确定所述远程车辆的不良行为。

技术方案6. 根据技术方案5所述的系统，其中所述控制单元识别附加的基准点和相关联的到达时间，并且其中当所述附加基准点中的任一个的所述识别的到达时间与所述预计到达时间之间的所述差值大于所述预定阈值时，确定所述远程车辆的不良行为。

技术方案7. 根据技术方案1所述的系统，其中为由所述主车辆接收的每个消息确定接收信号强度指示，其中所述控制单元基于所述接收信号强度指示的值选择所述相应的基准点中的每一个。

技术方案8. 根据技术方案7所述的系统，其中所述控制单元基于大于预定信号强度的所述接收信号强度指示的所述值选择所述相应的基准点中的每一个。

技术方案9. 根据技术方案7所述的系统，其中所述控制单元基于所述接收信号强度指示的所述值确定所述广播消息的优先顺序，其中所述控制单元基于在沿所述行驶道路的所述识别的基准点中具有信号强度指示的最高值的所述基准点而选择所述相应的基准点中的每一个。

技术方案10. 根据技术方案1所述的系统，其中所述车辆通信系统为车辆间通信系统。

技术方案11. 根据技术方案10所述的系统，其中所述车辆间通信系统为专用短程通信系统。

技术方案12. 根据技术方案1所述的系统，其中所述一组基准点包括至少三个基准点。

技术方案13. 根据技术方案1所述的系统，其中所述下一组基准点包括至少三个基准点。

技术方案14. 根据技术方案1所述的系统，其中所述远程车辆广播单元按定时的时间间隔广播安全警示消息。

技术方案15. 根据技术方案14所述的系统，其中所述远程车辆广播单元每秒十次地广播消息。

技术方案16. 根据技术方案1所述的系统，其中所述安全警示消息为碰撞后通知消息。

技术方案17. 一种用于基于来自远程车辆的与行驶道路中的事件有关的安全警示消息广播来确定所述远程车辆相对于移动的主车辆的位置的方法，所述方法包括以下步骤：

所述主车辆接收来自远程车辆的广播消息，所述广播消息与所述行驶道路中的安全相关事件有关；

所述主车辆控制单元识别沿所述行驶道路的基准点，每个基准点识别当所述主车辆接收所述广播消息时所述主车辆的位置和相关联的到达时间；

所述控制单元选择具有识别的位置和相关联的时间的一组基准点；以及

所述控制单元确定与接收的广播消息相关联的每个基准点之间的到达时间差，其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为所述组中每个所选基准点之间的所述到达时间差的函数。

技术方案18. 根据技术方案17所述的方法，还包括以下步骤：

所述控制单元选择下一组基准点以用于基于所述下一组基准点的每个接收的广播消息之间的到达时间差而确定所述远程车辆的位置；

将所述远程车辆的位置确定为在所述下一组所选基准点的每个基准点之间的所述到达时间差的函数；

比较由所述第一组基准点确定的所述远程车辆的所述位置与由所述下一组基准点确定的所述位置；以及

所述控制单元在确定的位置之间的距离大于预定距离阈值时确定所述远程车辆的不良行为。

技术方案19. 根据技术方案17所述的方法，其中由所述控制单元选择下一基准点，其中所述下一基准点的所述位置和到达时间被识别，其中所述控制单元确定所述广播消息在所述主车辆的所述下一基准点位置处的预计到达时间，并且其中所述控制单元确定在所述主车辆的所述下一基准点位置处的所述广播消息的所述识别的到达时间与在所述主车辆的所述下一基准点位置处的所述广播消息的实际到达时间之间的差值，并且其中当所述识别的到达时间与所述预计到达时间之间的所述差值大于预定阈值时，所述控制单元确定所述远程车辆的不良行为。

技术方案20. 根据技术方案19所述的系统，其中由所述控制单元识别附加的基准点和相关联的到达时间，并且其中当所述附加基准点中的任一个的所述识别的到达时间与所述预计到达时间之间的所述差值大于所述预定阈值时，确定所述远程车辆的不良行为。

技术方案21. 根据技术方案17所述的方法，其中为由所述主车辆接收的每个消息确定接收信号强度指示，其中所述控制单元基于所述接收信号强度指示的值选择所述相应的基准点中的每一个。

技术方案22. 一种用于基于来自远程车辆的与行驶道路中的事件有关的安全警示消息广播来确定所述远程车辆相对于移动的主车辆的位置的方法，所述方法包括以下步骤：

所述主车辆接收来自远程车辆的广播消息，所述广播消息与所述行驶道路中的安全相关事件有关；

所述主车辆控制单元识别沿所述行驶道路的基准点，每个基准点识别当所述主车辆接收所述广播消息时所述主车辆的位置和相关联的到达角；

所述控制单元选择具有识别的位置的一组基准点；以及

所述控制单元确定在与接收的广播消息相关联的每个基准点处的到达角和方位线，其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为至少两个方位线之间的交点的函数。

技术方案23. 根据技术方案22所述的方法，其中所述控制单元为每个基准点识别当所述主车辆接收所述广播消息时所述主车辆的位置、所述广播消息的到达角和相关联的方位线，其中所述主车辆的所述控制单元选择具有识别的位置、相关联的到达角和相关联的方位线的一组基准点，其中所述控制单元确定在对应于与接收的广播消息相关联的两个基准点的两个相应的方位线之间的交点，并且其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为两个方位线之间的所述交点。

技术方案24. 根据技术方案22所述的方法，其中由所述控制单元选择下一个基准点，其中所述控制单元识别当所述主车辆接收所述广播消息时在所述下一基准点处的所述主车辆的位置、所述广播消息的到达角和相关联的方位线，其中所述控制单元确定所述下一基准点的所述方位线是否与由所述一组基准点确定的所述交点相交，以便评价所述远程车辆的所述位置的可靠性。

附图说明

图1是在主车辆和远程车辆之间的通信系统的框图。

图2是在车辆通信系统中的车辆的广播消息系统的框图。

图3示出根据第一实施例的不良行为识别技术。

图4示出根据第二实施例的不良行为识别技术。

图5示出根据第三实施例的不良行为识别技术。

具体实施方式

图1示出了用于在车辆之间接收消息的车辆通信系统10的框图。在车辆之间的消息广播可包括车辆间(V2V)通信消息，该消息包括但不限于撞车后通知(PCN)消息。车辆将包含与撞车有关的信息的PCN消息传播到广播范围内的其它车辆，以便通知对事故位置的认识。就车辆安全应用而言，消息传播的目的是通过向车辆驾驶员预警此类状况而减少事故。例如，当车辆接收PCN消息时，接收车辆将确定由PCN消息确定的事故位置是否影响接收车辆以便采取纠正或预防措施。接收车辆也可以尝试将消息转播给其广播范围内的其它车辆，以便警示其它车辆目前的状况。

车辆通信系统10包括诸如车载单元(OBU)的通信装置，以用于在车辆之间广播消息。主车辆OBU 12显示为与远程车辆OBU 14进行通信。每个相应的OBU包括用于以无线方式散布消息的广播消息传播协议16。

消息在主车辆OBU 12和远程车辆OBU 14之间经由它们相应的天线而广播。该系统可使用专用短程通信协议(DSRC)、WiFi等系统作为通信协议。使用DSRC协议的优点在于其为公共安全应用而设计和许可。典型的消息包可以包含广播消息的车辆的准确位置，从而提供一种让接收消息的车辆知道其相对于(多个)广播车辆的准确相对位置的手段。

图2示出了用于每个车辆的广播消息系统20。经由相应的天线22和发射机/接收机24接收的传入消息由相应的硬件和无线电接收机的驱动装置处理并传送至其中接收传入消息的接收堆栈。

接收信号强度指示(RSSI) 26由广播消息系统20的接收电路获得以用于指示相应的接收消息的信号强度。也就是说，当车辆接收机接收新消息包时，接收电路测量接收的无线消息的信号强度。RSSI 26被提供给控制器28以用于确定广播消息的接收信号的信号强度。RSSI 20是对接收信号的功率的指示。

控制器28执行消息不良行为识别技术，以便确定广播消息的实体是否行为不良。不良行为被定义为提供撞车现场事件或类似事件的不准确位置的伪消息的恶意广播。控制器28将使用任何合适的定位方法来确定广播PCN消息的位置的准确性，这些方法基于信号接收性质，例如，基于到达时间差(TDOA)的多点定位系统、基于到达角(AOA)或接收信号强度指数(RSSI)的三角测量系统。

在用于基于发射的信号确定位置的传统的多点定位系统中，传统方法需要具有已知位置的至少三个固定的参考接收机。接收机被假设为时间同步的并且具有在接收机之间建立的反向信道通信。此类要求增加了传统系统的成本和复杂性。固定参考节点的概念增加了基础设施成本并使定位系统的应用受到地理约束。此外，如果接收机是移动的，则由于形成和维护通信网络以及在充当参考节点的这些配合成员之间保持同步的难度，计算复杂性和实施复杂性显著增加。

与传统的多点定位不同，本文所述实施例不需要具有已知位置的多个固定参考节点或基础设施节点。相反，该系统利用发射实体和单个移动接收机，同时处理在转播信号被接收为基准点处的单个移动接收机的位置坐标。下面描述如何确定基准点。PCN消息通常以100ms (10Hz)的时间间隔转播。因此，生成大量接收转播消息的基准点。应当理解，本文所述时间间隔为示例性的，可以选择提供用来选择的足够量的基准点的其它时间间隔。因此，本文所述实施例利用接收事件的多次发生的单个接收机，而在传统定位系统中，多个接收机接收事件的单次发生。

移动的车辆将以固定的间隔和在不同的位置处接收转播消息。每当移动的车辆接收转播消息时，控制器28将记录每个PCN消息的到达时间，并且同时将记录在信号接收时其自己的位置。控制器28将使用其自己的位置作为基准点，而不是具有位置已知的固定节点。当接收转播消息的车辆沿行驶路线移动时，控制器28选择一组或多组基准点以用于分析TDOA。每组基准点包括预定数量的基准点(例如，3个或以上)。也就是说，移动的车辆从其自己的行进路径自行选择基准点。被选择用于加入相应的一组基准点中的基准点可基于一个或多个标准确定。一个这样的标准的示例为RSSI 26。通过利用RSSI 26，控制器28可以选择具有高于预定阈值的信号强度的那些信号，或者可以选择基准点，在这些基准点处接收的信号在每个基准点处接收的多个信号中具有最高信号强度。

给定一组或多组基准点和每个消息的相应到达时间，控制器28可以确定发射PCN消息的实体的坐标位置。例如，确定一组基准点和在该组基准点之间的相应的TDOA。利用双曲面，确定与发射实体的位置有关的位点。在利用该技术时，不需要发射信号时的绝对时间，而只需要接收信号时的到达时间。

图3示出了用于通过确定广播诸如PCN消息的消息的实体是否为静止的或移动的而识别不良行为的技术。在图3中，远程车辆30卷入事故并且广播PCN消息。在真实的PCN警示消息中，卷入事故的远程车辆30是静止的。因此，如果广播PCN消息的车辆的位置在行驶道路中不是静止的，则识别为伪消息和不良行为节点。如在卷入事故的车辆的情况中那样，车辆可以在行驶道路中或者可以位于道路外(例如，距车道或行驶道路预定距离)。如果确定发射PCN消息的车辆为移动的或离事故现场过远，则确定PCN消息是假的，从而暗示伪消息或不良行为节点。

PCN消息被转播给相对于远程车辆30在相同方向上行驶的车辆以及在相反的方向上行驶的车辆。通常，PCN消息将识别卷入事故的远程车辆的时间戳和位置。由于具有信号离开时间的数据包上的时间戳可以改变，时间戳被忽视，因此将不使用基于飞行时间的定位。在接收PCN消息时，在两个方向上的所有车辆估计到事故现场的距离，并且采取预防措施(例如，改变车道、制动、减速到停止)。因此，最重要的是知道事故现场的正确位置，以便确保道路安全和通信安全，从而避免伪消息和不良行为节点。

在图3中，假设主车辆32是移动的并且正朝事故现场前进，并且接收到PCN信号。主车辆32尝试以足够的准确度估计远程车辆30的位置，而不使用来自V2V通信系统内的其它车辆的任何帮助，或者不使用来自基础设施系统的帮助。当主车辆32沿行驶路径行驶时，以固定的时间间隔发射的转播信号在沿着主车辆的行驶道路的不同基准点处被接收。在接收来自相应位置处的远程车辆30的PCN消息时，主车辆32存储其当前位置(                                                

)、到达时间

和接收的PCN信号的RSSI。虽然远程车辆30以定时的间隔定期转播PCN消息，但主车辆32接收每个转播的PCN消息并记录其相应的位置、到达时间和接收的PCN信号的RSSI。因此，对于每个接收的PCN信号记录多个基准点和相关联的量度

 …

。

从所记录的多个基准点选择第一组基准点(例如，3个基准点)。第一组基准点可利用具有最高RSSI的相应的点来选择。这确保具有强的信号质量的基准点被选择，这在位置估计准确度方面起重要作用。PCN消息在接收车辆处的位置坐标和到达时间被用来使用TDOA技术计算PCN发射实体的位置。TDOA技术在本文中是稳健的，因为到达时间是不含有同步误差的有效量度(即，相同接收机接收每个转播消息)。如图3所示，由控制器选择的第一组基准点被用来计算发射PCN消息的实体的位置。发射实体的位置被计算和标示为()。

控制器接着选择第二组基准点

。基于第二组基准点的发射实体的定位的计算位置被标示为(

)。可以对附加的数值组进行附加的计算。图3所示技术依赖于由不同组的基准点确定的发射PCN的实体的计算位置中的差值(如有)。大于位置(

)和()之间的相应阈值的差值将表明生成PCN消息的实体正在移动。如果实体被确定为正在移动，则假设该实体行为不良并且消息的可信度大大降低。

图4示出了用于确定广播消息的车辆的不良行为的备选技术。如图4所示，由控制器选择的第一组基准点

被用来计算发射PCN消息的实体的位置。该位置被标示为(

)。控制器接着选择第四组基准点(

)。可以基于速度、方向和此前计算的相对于由第一组坐标确定的PCN位置(

)的距离而从主车辆的接收器外推在第四基准点(

)处的广播消息的估计到达时间

。此外，广播消息的实际到达时间

基于车辆实际到达第四基准点(

)的时间而确定。计算到达时间

和实际到达时间(

)之间的差值大于比较阈值表明伪消息或不良行为节点存在。利用不同组的基准点的类似计算可以重复进行，以确定发射实体是否行为不良。

应当理解，可以在上述技术中使用其它信号接收性质以确定远程车辆的位置。除到达时间之外的此类信号接收性质可包括基于AOA或RSSI的三角测量可以应用的到达角(也称为到达方向)或接收信号强度指数。例如，图5示出了用于将远程车辆位置确定为AOA的函数的技术。在接收第一基准点

处的广播消息时，确定主车辆32的位置、广播消息的对应AOA和对应方位线。然后，主车辆32确定在第二基准点

处的主车辆32的位置、广播消息的对应AOA和对应方位线

。与第一基准点相关联的方位线

和与第二基准点相关联的方位线在

处相交，这是广播消息的远程车辆30的估计位置。为了在估计位置中获得更高置信度，主车辆32可以等待并接收来自远程车辆30的附加的广播消息。确定第三基准点

的识别位置、AOA和方位线

。对于方位线

是否与位置

相交进行确定。如果附加方位线(例如，)与较早确定的交点

的结果不匹配，则存在可能的不良行为的迹象。

本文所描述和示出的优点在于不需要固定或配合的通信模式，并且不需要通信装置之间的同步。在固定节点之间不需要反向信道通信。

应当理解，在广播PCN消息的范围内的每个车辆能够估计PCN消息的源位置。该过程可以涉及接收PCN消息的不止一个车辆，并且每个车辆可以同时且独立地操作，以跟踪广播PCN消息的实体的位置。如本文所述的技术不需要接收PCN消息的车辆之间的任何相互配合；然而，车辆可以选择广播其估计的PCN消息位置以警示附近的其它用户或对照其它接收车辆的估计中的一个再确认其自己的计算。由于每个接收车辆能够独立地估计广播PCN消息的车辆的位置，在车辆之间不存在同步误差，因为接收机的同步不是相关的，并且更具体而言，在专用于位置定位的系统硬件(例如，GPS接收机)的性能方面不存在差异。也就是说，GPS使得车辆从多个GPS制造商能够具有不同的接收机灵敏度，这导致定位准确度的差值。然而，来自多个制造商的接收机的功效中的差异不影响本文所述技术的结果。

V2V通信中的固有假设是每个V2V启用的车辆装有全球定位系统(GPS)。然而，由于存在阻挡至少三个卫星的视线的大型遮蔽建筑物，GPS的功能在城市地区可能被削弱。在农村的未标绘或零星标绘的地区，GPS可能也表现不佳。为了克服GPS的现有缺陷，本发明的基于到达时间差的系统可用作对V2V通信中的嵌入GPS的备选或互补工具。

虽然已详细描述了本发明的某些实施例，但本发明所涉及的领域的技术人员将会知道用于实践由以下权利要求限定的本发明的各种备选设计和实施例。

Claims (10)

1.一种自主车辆定位系统，用于基于来自远程车辆的与行驶道路中的事件有关的安全警示消息广播来确定所述远程车辆相对于移动的主车辆的位置，所述系统包括：

主车辆通信单元，其与所述远程车辆通信以接收来自所述远程车辆的所述广播消息；

主车辆控制单元，其用于识别沿所述行驶道路的基准点，每个基准点识别当所述主车辆接收所述广播消息时所述主车辆的位置和信号接收性质；并且

其中，所述主车辆的所述控制单元选择具有识别的位置和相关联的信号接收性质的一组基准点，其中所述控制单元利用在每个基准点处与接收的广播消息相关联的所述信号接收性质，并且其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为在所述组中的每个所选基准点处的所述信号接收性质的函数。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述信号接收性质包括所述广播消息的到达角，其中每个基准点识别当所述主车辆接收所述广播消息时的所述主车辆的位置、所述广播消息的到达角、以及相关联的方位线，其中所述主车辆的所述控制单元选择具有识别的位置、相关联的到达角和相关联的方位线的一组基准点，其中所述控制单元确定在对应于与接收的广播消息相关联的两个基准点的两个相应的方位线之间的交点，并且其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为两个方位线之间的所述交点。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述信号接收性质包括所述广播消息的到达时间，其中每个基准点识别当所述主车辆接收所述广播消息时的所述主车辆的位置和相关联的到达时间，其中所述主车辆的所述控制单元选择具有识别的位置和相关联的时间的一组基准点，其中所述控制单元确定在与接收的广播消息相关联的每个基准点之间的到达时间差，并且其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为在所述组中每个所选基准点之间的到达时间差的函数。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述控制单元选择下一组基准点以用于基于所述下一组基准点的每个接收的广播消息之间的到达时间差而确定所述远程车辆的位置，其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为所述下一组所选基准点的每个基准点之间的到达时间差的函数，其中所述控制单元将由所述第一组基准点确定的所述远程车辆的所述位置与由所述下一组基准点确定的所述位置进行比较，并且其中当确定的位置之间的距离大于预定距离阈值时，所述控制单元确定所述远程车辆的不良行为。

5.根据权利要求3所述的系统，其中由所述控制单元选择下一基准点，其中所述下一基准点的所述位置和到达时间被识别，其中所述控制单元确定所述广播消息在所述主车辆的所述下一基准点位置处的预计到达时间，并且其中所述控制单元确定在所述主车辆的所述下一基准点位置处的所述广播消息的所述识别的到达时间与在所述主车辆的所述下一基准点位置处的所述广播消息的实际到达时间之间的差值，并且其中当所述识别的到达时间与所述预计到达时间之间的所述差值大于预定阈值时，所述控制单元确定所述远程车辆的不良行为。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述控制单元识别附加的基准点和相关联的到达时间，并且其中当所述附加基准点中的任一个的所述识别的到达时间与所述预计到达时间之间的所述差值大于所述预定阈值时，确定所述远程车辆的不良行为。

7.根据权利要求1所述的系统，其中为由所述主车辆接收的每个消息确定接收信号强度指示，其中所述控制单元基于所述接收信号强度指示的值选择所述相应的基准点中的每一个。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制单元基于大于预定信号强度的所述接收信号强度指示的所述值选择所述相应的基准点中的每一个。

9.一种用于基于来自远程车辆的与行驶道路中的事件有关的安全警示消息广播来确定所述远程车辆相对于移动的主车辆的位置的方法，所述方法包括以下步骤：

所述主车辆接收来自远程车辆的广播消息，所述广播消息与所述行驶道路中的安全相关事件有关；

所述主车辆控制单元识别沿所述行驶道路的基准点，每个基准点识别当所述主车辆接收所述广播消息时所述主车辆的位置和相关联的到达时间；

所述控制单元选择具有识别的位置和相关联的时间的一组基准点；以及

所述控制单元确定与接收的广播消息相关联的每个基准点之间的到达时间差，其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为所述组中每个所选基准点之间的所述到达时间差的函数。

10.一种用于基于来自远程车辆的与行驶道路中的事件有关的安全警示消息广播来确定所述远程车辆相对于移动的主车辆的位置的方法，所述方法包括以下步骤：

所述主车辆接收来自远程车辆的广播消息，所述广播消息与所述行驶道路中的安全相关事件有关；

所述主车辆控制单元识别沿所述行驶道路的基准点，每个基准点识别当所述主车辆接收所述广播消息时所述主车辆的位置和相关联的到达角；

所述控制单元选择具有识别的位置的一组基准点；以及

所述控制单元确定在与接收的广播消息相关联的每个基准点处的到达角和方位线，其中所述控制单元将所述远程车辆的位置确定为至少两个方位线之间的交点的函数。

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