JP2011528433A - 車両による通信を用いて車両の相対的位置を決定する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】IEEE802.11に基づいた通信を利用して、第1と第2の車両の相対的位置を決定する方法を提供する。
【解決手段】 本発明の方法において、第1車両が、(a)第2車両からIEEE802.11に基づいた通信を受領するステップと、(b)前記受領した通信に基づいて、前記第2車両の、前記第1車両に対する相対的位置を決定するステップとを実行する。
【選択図】 図3
Description
(A)車線特有の情報を得ること:車両のブレーキの表示は、同一車線に居る車両が、頻繁に処理する必要がある。
(B)車両の関数情報を得ること:特殊目的の車線を移動中の車両(例えば、交差点で右折用あるいは左折用の車線に居る車両)は、他の車線に居る車両とは別に処理する必要がある。
(C)近接性の位置決定:正確な位置決めは、衝突の可能性を決定するために必須である。
(D)絶対的な位置決定:公知の場所にある固定装置(例えば、GPS信号の受信状態の悪い場所にあるロードサイド・ユニット(RSU:Road Side Unit))を利用する。
(E)移動性:車線に基づいた情報は、移動予測を改善する。
一般的に、安全性のアプリケーションにおいては、2台の車両間の相対的位置は、絶対的な位置よりも重要である。
本発明の他の態様によれば、第1と第2の車両の相対的位置を決定する方法において、第1車両が、
(a)第2車両からIEEE802.11標準に基づいたビーコンデータを受領するステップと、
(b)周波数シフトを測定するステップと、
(c)前記ビーコンデータを、前記周波数シフトと車両位置データと共に処理するステップと、
(d)前記(c)ステップの結果に基づいて、前記第2車両の前記第1車両に対する相対的位置を決定するステップと、
を実行する。
本発明の他の態様によれば、測定車両と被測定車両の相対的位置を決定するシステムにおいて、前記測定車両内に、IEEE802.11の通信処理ユニットを有し、
前記通信処理ユニットは、周波数シフト測定モジュールと、LOS/NLOSに用いられるショート・プリアンブル自己相関モジュールとを有する。
前記通信処理ユニットは、
(a)被測定車両からIEEE802.11標準に基づいたビーコンデータを受領し、
(b)周波数シフトを測定し、
(c)前記ビーコンデータを、前記周波数シフトと車両位置データと共に処理し、
(d)前記結果に基づいて、前記第2車両の前記第1車両に対する相対的位置を決定する。
式(1)
ΔVは、車両Aと車両Bの速度ベクトル差である。ΔX、ΔYは、2つの車両間の位置の差であり、Δheadingは、2台の車両間の速度角度である。すなわち、速度の方向の差、即ち速度ベクトルのフェーズの差である。周波数シフトの式は非線形であり、その解決法は公知である。クロック・ソース・シフト(clock source shift)は、車両Aと車両Bのクロック・ソース間の差であり、これは未知であるが、方程式解法手順の一部として解くことができる(図4のステップ414)。
式(2)
ここで「A」と「B」は、それぞれの車両を表し、Tdiffは、間挿時間である、すなわち、測定値の到着から新たなタイムベースまでの時間であり、ステアリング角は、ハンドルの回転角度であり、XBadとYBadjは、車両Bのための調整したXとYの値である。
式(3)
速度は次式である。
式(4)
カーブ・ブロッキング(Curve blocking):LOSはカーブで失われる。例えば、音響の壁が配置される場合である。
交差点におけるブロッキング(Intersection blocking):交差点の周りのビルが、直接放射波をブロックする。
経験則は、この3つの状態のそれぞれに対する測定値に適用されるオフセット(offset)である。
速度変化(Spped change):瞬間速度の不正確さの可能性を増大させる。その為、前の速度とは異なる速度を有する測定値の重みを下げなければならない。
走行方向変化(Heading change):これは、カーブを運転中あるいは測定値の誤差から得られたものである。後者は小さな重み係数で調整される。車両がカーブ内を走行している時は、測定が行なわれた時点の実際の走行方向は、パケットの受領時と完全には整合していない。これは重み係数を下げる別の理由である。その為、前とは異なる走行方向を有する測定値の重みを低くしなければならない。例えば、車両Bが一定の速度で走行しておりその後に加速し現在の速度を維持しているとする。この測定値は、車両Bが一定の速度で走行しており加速する前後でおこなわれた場合、加速時の測定値よりもより大きな重み(かつ重要性)を有する。
202:802.11OFDMモデム
204:周波数シフト測定モジュール
206:ショート・プリアンブル自己相関モジュール
208:802.11MACモジュール
210:GPS受信機
212:中央処理装置(CPU)
図3
300:ビーコンデータを得る。
302:周波数シフトと相関結果を読み取る。
304:周波数シフトと両方の車両の位置と速度に基づいて相対的位置を予測する。
図4
400:被測定車両からのビーコンデータを受領する。
402:処理が必要かをチェックする。
404:モデムから周波数シフト&LOS/NLOSを読み取る。
406:両方の車両からデータのタイムベースを統合する。
408:NLOSの経験則を適用する。
410:測定重み付けを計算する。
412:速度ベクトル誤差を決定する。
414:潜在的位置誤差をサーチする。
416:車線の不明確さを解決する。
Claims (15)
- 第1と第2の車両の相対的位置を決定する方法において、
第1車両が、
(a)第2車両からIEEE802.11標準に基づいた通信を受領するステップと、
(b)前記受領した通信に基づいて、前記第2車両の前記第1車両に対する相対的位置を決定するステップと、
を実行する
ことを特徴とする第1と第2の車両の相対的位置を決定する方法。 - 前記(a)ステップは、(a1)前記第2車両からビーコンデータを有するビーコンを受領するステップを有し、
前記(b)ステップは、
(b1)前記ビーコンの受領に関連する周波数シフトを測定するステップと、
(b2)前記測定した周波数シフトとビーコンデータに基づいて、前記第2車両の位置を決定するステップ
を有する
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 前記(b2)ステップは、(b21)各車両の絶対的GPS位置と速度データを用いるステップを有する
ことを特徴とする請求項2記載の方法。 - 前記(b2)ステップは、(b22)LOS指示又はNLOS指示を用いるステップを有する
ことを特徴とする請求項2記載の方法。 - 前記(b2)ステップは、(b23)前記第1車両と第2車両のタイムベースを統合するステップを有する
ことを特徴とする請求項2記載の方法。 - 前記(b2)ステップは、(b24)前記測定した周波数シフトと計算上の周波数シフトを比較するステップを有する
ことを特徴とする請求項2記載の方法。 - 前記(b22)ステップは、NLOS経験則を用いるステップを含む
ことを特徴とする請求項4記載の方法。 - 第1と第2の車両の相対的位置を決定する方法において、
第1車両が、
(a)第2車両からIEEE802.11標準に基づいたビーコンデータを受領するステップと、
(b)周波数シフトを測定するステップと、
(c)前記ビーコンデータを、前記周波数シフトと車両位置データと共に処理するステップと、
(d)前記(c)ステップの結果に基づいて、前記第2車両の前記第1車両に対する相対的位置を決定するステップと、
を実行する
ことを特徴とする第1と第2の車両の相対的位置を決定する方法。 - 前記車両位置データは、前記第1車両と第2車両のGPSベースの位置を含む
ことを特徴とする請求項8記載の方法。 - 前記車両位置データは、前記第1車両と第2車両の非GPSベースの位置を含む
ことを特徴とする請求項8記載の方法。 - 前記(c)ステップは、(c1)前記測定した周波数シフトと計算上の周波数シフトを比較するステップを有する
ことを特徴とする請求項8記載の方法。 - 前記(c)ステップは、(c2)前記第1車両と第2車両のタイムベースを統合するステップを有する
ことを特徴とする請求項8記載の方法。 - 前記(c)ステップは、(c3)ビーコンデータを、周波数シフトと車両位置データとLOS指示又はNLOS指示と共に、処理するステップを有する
ことを特徴とする請求項8記載の方法。 - 前記(c)ステップは、(c4)NLOS経験則を用いるステップを含む
ことを特徴とする請求項8記載の方法。 - 測定車両と被測定車両の相対的位置を決定するシステムにおいて、
前記測定車両内に、IEEE802.11の通信処理ユニットを有し、
前記通信処理ユニットは、
周波数シフト測定モジュールと、
LOS/NLOSに用いられるショート・プリアンブル自己相関モジュールと
を有し、
前記通信処理ユニットは、
(a)被測定車両からIEEE802.11標準に基づいたビーコンデータを受領し、
(b)周波数シフトを測定し、
(c)前記ビーコンデータを、前記周波数シフトと車両位置データと共に処理し、
(d)前記結果に基づいて、前記第2車両の前記第1車両に対する相対的位置を決定する
ことを特徴とする測定車両と被測定車両の相対的位置を決定するシステム。
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