KR20220146444A - Gnss 캐리어 위상을 사용하여 상대 위치를 결정하는 방법 및 장치 - Google Patents

Gnss 캐리어 위상을 사용하여 상대 위치를 결정하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

도로변 유닛(RSU) 또는 다른 근처의 기준 지점에 대한 위치를 결정하기 위해 차량에서 다양한 방법 및/또는 장치를 사용하여 구현될 수 있는 기법들이 제공된다. 미리 지정된 범위 내의 또는 브로드캐스트 거리 내의 또는 다르게는 도로변 유닛에 지리적으로 근접한 차량들은 차량들 및/또는 RSU 에 의해 전송된 브로드캐스트 또는 다른 메시지의 사용을 통해 캐리어 GNSS 위상 측정 데이터를 공유하며, 여기서 공유된 GNSS 캐리어 위상 측정 데이터는 RSU에 의한 차량 움직임, 속도 및/또는 위치를 제어 및 조정하고 및/또는 RSU 및/또는 다른 차량들에 대한 각 차량의 위치를 결정하거나 각 차량의 절대 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. RSU는 교차로에 대한 차량 접근을 조정하고, 차량 속도를 관리하고, 속도를 늦추고, 정지하고, 차선을 변경하거나 차량을 특정 위치로 보내는 것과 같은 차량 액션을 조정하거나 제어할 수 있다.

Description

GNSS 캐리어 위상을 사용하여 상대 위치를 결정하는 방법 및 장치
본 출원은 2020년 2월 21일에 출원되고, 발명의 명칭이 “METHOD AND APPARATUS TO DETERMINE RELATIVE LOCATION USING GNSS CARRIER PHASE” 인 미국 정규 특허 출원 제 16/797,381 호에 대한 우선권 및 이익을 주장하며, 그것은 그 전체가 여기에 참조로 포함된다.
본 명세서에 개시된 주제는 자동차 디바이스들 및 차량에 관한 것으로, 특히 다른 차량으로부터의 글로벌 내비게이션 위성 시스템 (Global Navigation Satellite System: GNSS) 캐리어 위상을 사용하여 상대 위치를 결정하기 위해 차량에서 또는 차량과 함께 사용하기 위한 방법, 메시징 및 장치에 관한 것이다.
자율 또는 부분 자율 자동차는 자동화된 주행을 가능하게 하고 차량 운송의 안전성, 효율성 및 편의성을 향상시키기 위해 주변 차량의 정확하고 신속한 위치들을 필요로 한다. 예를 들어, 여기서 차량으로서 지칭되는 (예를 들어, 셀룰러 차량 대 사물 가능 차량 (CV2X) 과 같은) 차량 대 사물 (V2X) 가능 차량에 대한 경로 및 기동 계획은 정확한 차량간 거리 및 상대 위치를 아는 것에 의존한다. 주변 차량의 능력과 거동은 예를 들어 안전한 차량 간 간격 및 차선 변경 기동을 결정하는 데 도움이 된다. 주변 차량의 위치 및 위치 관련 측정은 예를 들어 차량이 능력 정보를 교환하기 위한 데이터 엘리먼트(DE) 세트를 통해 V2X 애플리케이션 계층 표준을 통해 통신될 필요가 있을 것이다. 단, 차종별, 브랜드별, 기타 요인에 따라 각 차량에 대한 위치를 결정하는 능력 및 방법이 다를 수 있다. 또한, 측위를 위해 글로벌 내비게이션 위성 시스템 (GNSS) 를 사용할 때, GNSS 신호는 각 차량에 의해 공유될 수도 있는, 절대 위치의 정확도에 영향을 줄 수 있는 다중 경로, 전리층 에러 및 대류권 에러와 같은 다양한 에러 요인에 영향을 받을 수 있다. 그러나 각 차량의 하나의 주요 목표이 충돌을 피하고 다른 차량과의 안전 거리를 유지하는 것이라는 점을 감안할 때, 상대 위치(차량 간의 거리 및 방향)에 대한 데이터의 가용성은, 특히 절대 위치가 GNSS 신호의 밀집된 도시 반사와 같은 외부 요인으로 인해 심각한 에러가 발생할 수 있을 때 절대 위치(위도/경도)에 비해 어떤 상황에서는 더 유용할 수도 있다. 따라서, 상대 거리의 계산을 가능하게 하기 위해 V2X 데이터 엘리먼트를 추가하는 것은 차량이 안전한 차량 간 간격 및 기동을 위해 시간과 거리를 최적화하는 것을 가능하게 할 수 있다.
캐리어 GNSS 위상 측정 데이터를 공유하는 것을 통해 차량 및/또는 RSU 에 의해 전송된 브로드캐스트 또는 다른 메시지의 사용을 통해 도로변 유닛(RSU) 또는 다른 가까운 기준 지점에 대한 위치를 결정하기 위해 차량에서 다양한 방법 및 장치에서 구현될 수 있는 일부 예시적인 기술이 여기에 제시되며, 여기서 공유된 GNSS 캐리어 위상 측정 데이터는 RSU에 의한 차량 움직임, 속도 및/또는 위치를 제어 및 조정하고 및/또는 RSU 및/또는 다른 차량들에 대한 각 차량의 위치를 결정하거나 각 차량의 절대 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. RSU는 또한 교차로에 대한 차량 접근을 조정하고, 차량 속도를 관리하고, 속도를 늦추고, 정지하고, 차선을 변경하거나 차량을 특정 위치로 보내는 것과 같은 차량 액션을 조정하거나 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 도로변 유닛과의 상호작용 방법은 차량으로부터 위치 정보 및 식별 정보를 브로드캐스팅하는 단계; 차량에서, 도로변 유닛으로부터 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 조합에 대한 요청을 수신하는 단계; 차량으로부터 도로변 유닛으로 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 조합을 전송하는 단계; 차량에서, 도로변 유닛으로부터 적어도 하나의 액션 요청을 수신하는 단계; 및 적어도 하나의 요청된 액션을 수행하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 차량은 무선 송수신기; GNSS 수신기; 메모리; 및 무선 송수신기, GNSS 수신기 및 메모리에 통신 가능하게 결합된 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있고; 여기서 하나 이상의 프로세서는, 무선 송수신기를 통해, 위치 정보 및 식별 정보를 브로드캐스트하고; 무선 송수신기를 통해 도로변 유닛으로부터 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 조합에 대한 요청을 수신하고; 무선 송수신기를 통해 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 조합을 도로변 유닛으로 전송하고; 무선 송수신기를 통해 도로변 유닛으로부터 적어도 하나의 액션 요청을 수신하고; 적어도 하나의 요청된 액션을 수행하도록 구성된다.
일 실시예에서, 차량은 위치 정보 및 식별 정보를 브로드캐스팅하는 수단; 도로변 유닛으로부터 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 조합에 대한 요청을 수신하는 수단; 도로변 유닛으로 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 조합을 전송하는 수단; 도로변 유닛으로부터 적어도 하나의 액션 요청을 수신하는 수단; 및 적어도 하나의 요청된 액션을 수행하는 수단을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는 차량 상의 하나 이상의 프로세서가 차량으로부터 위치 정보 및 식별 정보를 브로드캐스트하게 하고; 차량에서, 도로변 유닛으로부터 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 조합에 대한 요청을 수신하게 하고; 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 조합을 도로변 유닛에 전송하게 하고; 차량에서, 도로변 유닛으로부터 적어도 하나의 액션 요청을 수신하게 하고; 차량에 의해 적어도 하나의 요청된 액션을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 명령들을 저장할 수 있다.
비한정적 및 비포괄적 양태들이 다음의 도면들을 참조하여 설명되며, 그 도면들에 있어서, 동일한 참조 부호들은 달리 명시되지 않으면 다양한 도면들 전반에 걸쳐 동일한 부분들을 지칭한다.
도 1은 예시적인 차량에서 구현되는 다양한 컴포넌트 및/또는 시스템의 블록도를 도시한다.
도 2는 다양한 센서 및 통신 컴포넌트 및/또는 시스템으로 구성된 예시적인 차량의 도면을 도시한다.
도 3은 V2X를 사용하여 주변 차량에 대한 GNSS 측정 데이터를 획득하는 차량에 대한 기능 블록 레벨 실시형태를 도시한다.
도 4는 V2X 데이터 엘리먼트를 사용하여 V2X 차량 감지, 예측, 계획 및 실행을 수행하는 차량에 대한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 5는 차량 간의 캐리어 위상 및/또는 다른 상대 포지셔닝 방법의 사용 및 다른 차량에 대한 절대 위치에 대한 기준으로서 고정확도 위치 능력을 갖는 차량의 사용을 예시한다.
도 6은 서로에 대한 명확한 시선 없이 차량 사이의 상대적인 포지셔닝의 사용을 예시한다.
도 7은 상대 위치를 결정하기 위한 차량 대 차량(V2V) 기반 실시형태를 도시한다.
도 8은 V2V 기반 상대 포지셔닝을 위한 프로세스의 샘플 실시형태를 도시한다.
도 9는 상대 위치를 결정하기 위한 브로드캐스트 기반 실시형태를 도시한다.
도 10은 상대 위치의 브로드캐스트 기반 결정을 위한 프로세스의 샘플 실시형태를 도시한다.
도 11은 브로드캐스트 정보 및 V2V 기반 정보를 모두 활용하는 상대 위치 결정을 위한 하이브리드 시스템을 예시하는 실시형태를 도시한다.
도 12는 브로드캐스트 정보 및 V2V 기반 정보 모두를 활용하는 상대 위치를 결정하기 위한 하이브리드 시스템에 대한 프로세스의 샘플 실시형태를 도시한다.
도 13는 상대 위치를 결정하기 위한 하이브리드 시스템을 위한 메시징을 도시한다.
도 14는 트래픽 제어 및/또는 교차로 제어를 수행하는 도로변 유닛과 상호작용하는 시스템에 대한 메시징을 예시한다.
도 15은 차량들 사이의 상대 위치를 결정하기 위한 프로세스의 샘플 실시형태를 도시한다.
도 16은 도로변 유닛과의 상호작용에서 상대 위치를 사용하기 위한 프로세스의 샘플 실시형태를 도시한다.
도 17 는 3개의 수신기들 간의 벡터들을 도시한다.
차량의 다양한 방법, 수단 및 장치에서 구현될 수 있는 일부 예시적인 기술이 여기에 제시된다. 여기에 제시된 예시적인 기술은 상대 위치를 결정하기 위해 차량 대 사물 (V2X) 데이터 엘리먼트의 결정 및 사용을 제공하거나 지원하기 위해 차량의 다양한 방법 및 장치를 다룬다. 여기에 설명된 예시적인 기술은 일반적으로 글로벌 내비게이션 위성 시스템 (GNSS) 측정 정보, 복조된 GNSS 정보 및/또는 여기에서 논의될 다른 GNSS 관련 정보를 포함하는, V2X 애플리케이션 계층 표준에 현재 정의되어 있지 않은 V2X 가능 차량 능력들을 설명하는 V2X 능력 데이터 엘리먼트(DE)에 적용될 수 있다. 이러한 DE는 예를 들어 SAE(Society of Automotive Engineers)의 SVS(Surface Vehicle Standard) 에 정의된 것들 또는 및 ETSI(European Telecommunications Standards Institute) 의 ITS(Intelligent Transport System) 표준에 정의되고 차량 간의 상대 포지셔닝에 활용되는 것들과 같은 V2X 메시지들을 통해 제공될 수 있다. 이러한 데이터 엘리먼트를 결정하고 제공하기 위한 예시적인 기술 및 실시형태가 제공된다. 일 실시형태에서, 차량은 차량 대 차량 또는 차량 대 도로변 유닛 또는 차량 대 다른 디바이스 상대 위치를 결정할 뿐아니라 근처의 차량들 또는 디바이스들로 최신 데이터 엘리먼트를 공중 무선 통신 (OTA) 을 통해 제공하기 위해, 차량 GNSS 수신기 데이터를 사용하고 다른 차량으로부터의 데이터 엘리먼트와 같은 외부 V2X 입력을 사용하여 GNSS 측정 데이터 엘리먼트의 값을 동적으로 업데이트하거나 조정할 수 있다.
주변 차량의 정확한 상대 위치를 알고 있는 경우, 그것은 다른 차량이 있는 상태에서 차량 간 간격, 차선 변경 및 기동에 대한 정확도를 증가시키고 불확실성을 줄여 충돌을 회피함으로써 안전성을 향상시키는 데 사용될 수 있다. 따라서 (예를 들어, 존재하는 경우, 차량 앞, 차량 뒤 및 차량 어느 측면의) 근위 차량의 정확한 포지셔닝은 안전성을 높이고 사고를 예방한다. 상대적 포지셔닝은 LIDAR, RADAR 및 카메라와 같은 다양한 수단을 통해 결정될 수 있다. 그러나 LIDAR는 비싸고 악천후 막힘의 영향을 받을 수 있으며, 더 널리 사용되는 카메라는 악천후 막힘의 영향을 유사하게 받으며, RADAR는 전방을 향하고 차단되는 경향이 있다. GNSS 기반 캐리어 위상 관측을 사용하는 상대 포지셔닝은 빠르고 저렴하게 수행될 수 있으며 앞서 언급한 시스템 중 일부를 확인, 보완 및 경우에 따라 교체하는 데 사용될 수 있다. 이것은 GNSS 수신기가 내비게이션 목적으로 차량에 널리 설치되고 따라서 (GNSS 기반 캐리어 위상 정보를 공유/통신하기 위해 그리고 차량 간의 상대 포지셔닝 솔루션을 결정하기 위해) GNSS 기반 캐리어 위상차 기술의 추가를 통해 상대 포지셔닝에 매우 비용 효과적으로 활용될 수 있기 때문에 특히 매력적이다.
GNSS 기반 위치는 다중경로 에러, 전리층 에러, 대류권 에러 등 다양한 요인에 영향을 받는다. 따라서 GNSS를 기반으로 하는 절대 위치는 일반적으로 특히 밀집된 도시 또는 기타 높은 차단 영역에서 일부 연관된 불확실성 및/또는 그와 연관된 에러를 가질 것이다. GNSS 기반 절대 위치는 거리 센서(휠 틱 등)로부터의 추측 항법 정보, 가속도계 및 자이로 측정, 카메라 정보, SONAR, RADAR 및/또는 LIDAR 와 같은 다른 기술들 또는 랜드마크나 도로변 유닛와 같은 기준점과 함께 사용되는 다른 양 절대 및 상대 포지셔닝 기술들 사용하여 확인 및/또는 정정될 수 있다. LIDAR, RADAR 및 SONAR 시스템과 같은 이러한 측정 시스템 중 일부는 구현하는 데 비용이 많이 들고 모든 차량 모델에 제공되지는 않을 수도 있다. 일부 레거시 차량은 또한 중복 위치 결정 기술들 중 일부를 갖지 않을 수도 있다.
그러나 GNSS 기반 캐리어 위상 관측은 두 수신 안테나 사이의 매우 정확한 상대 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시형태에서, 정확도는 센티미터(cm) 수준일 수 있다. 이것은 두 개의 안테나가 비교적 가깝고 따라서 동일한 다중 경로 및 기타 에러 효과(예를 들어, 전리층 및 대류권 지연)의 영향을 받는 경우에 특히 해당되며, 2 이상의 측정들의 사용에 의해 에러 효과가 계산되거나 최소화될 수 있다. 이 경우, 예를 들어 인접하거나 가깝게 위치한 자동차들에 위치한 두 개의 수신 안테나는 동일한 에러 효과들의 일부를 경험하여 이러한 에러 효과들이 두 안테나의 (따라서 두 자동차의) 상대 위치를 계산할 때 소거될 수 있을 것이다.
캐리어 위상 측정은 매우 정확할 수 있으나; 그것은 캐리어 위상에 기여하는 컴포넌트들의 검토에 의해 설명되는 바와 같이 매우 큰 에러를 포함할 수 있다. 그러나 이러한 에러들의 대부분은 아니더라도 다수는 거의 인접한 두 안테나에 의해 공유될 것이다. 캐리어 위상은 다음 공식으로 표시될 수 있으며, 여기서
Figure pct00001
는 시간 t 에서 안테나 α 와 위성 j 사이의 캐리어 위상 변화 측정 (미터 단위) 을 나타낸다.
Figure pct00002
는 인공 위성(SV j)으로부터의 송신된 캐리어 위상이다. λ 는 대역 송신의 주파수에 해당하는 파장이다.
Figure pct00003
는 안테나 α 와 위성 j 사이의 정수 캐리어 위상 모호성이다.
Figure pct00004
는 잡음 및 캐리어 위상 다중 경로
Figure pct00005
로 인한 캐리어 위상 측정 에러이다.
Figure pct00006
는 시간 t 에서 안테나 α 로부터 위성 j 로의 기하학적 범위이다.
Figure pct00007
는 SV j 클럭 에러이다.
Figure pct00008
는 수신기 α 클럭 에러이다.
Figure pct00009
는 SV j 궤도 에러이다.
Figure pct00010
는 전리층 지연(거리로 변환하기 위해 빛의 속도인 c 를 곱함)이다.
Figure pct00011
는 대류권 지연(거리로 변환하기 위해 빛의 속도인 c 를 곱함)이다.
Figure pct00012
캐리어 위상 측정에 대한 위에서 언급한 에러 소스의 영향을 줄이기 위해 이중 차이를 사용할 수 있다. 일 실시형태에서, 캐리어 위상 단일 차이는 제 1 차량에서 취해진 캐리어 위상 측정을 제 2 차량으로부터 취해진 캐리어 위상 측정과 차분함으로써 결정될 수 있다. 공간적으로 공통인 에러(즉, 위성 클럭 에러, 위성 궤도 에러, 대류권 에러 및 전리층 에러와 같이 서로 합리적으로 가깝다고 가정할 때 제 1 차량과 제 2 차량 모두의 대략적인 위치와 관련된 에러)는 제거되거나 크게 감소될 수 있다. 캐리어 위상 이중 차이는 제1 위성에 대한 단일 차분 캐리어 위상 측정을 제2 위성에 대한 단일 차분 캐리어 위상 측정과 차분함으로써 결정될 수 있다. 이중 차이는 수신기에 공통적인 에러(예를 들어, 수신기 클록 바이어스)가 취소되는 것을 가능하게 할 것이다. 이러한 2 단계 차분 프로세스는 이중 차이 Δ∇φ 로서 지칭되고, 캐리어 위상 정수 모호성의 레졸루션 (resolution) 을 가능하게 하고 이후 센티미터 수준의 포지셔닝 정확도를 가능하게 할 것이다.
도 17 에 도시됨 바와 같이, 캐리어 위상 측정을 수행하는 제 3 GNSS 수신기(따라서 수신기 1, 2 및 3을 가짐)를 도입하면 모호성을 더욱 제약할 수 있다. 3개의 GNSS 수신기를 사용하여, 임의의 두 수신기 간에 3개의 기준선, 즉
Figure pct00013
및 이리하여 3 개의 대응하는 이중 차이 모호성을 결정할 수 있다. 모호성은 다음에 따라 제약되며,
Figure pct00014
, 이는 정수 모호성 레졸루션에 활용될 수 있으므로 레졸루션의 시간을 줄이고 신뢰성을 높일 수 있다. 유사하게, 3개의 GNSS 수신기로부터의 측정이 함께 프로세싱된다면, 3개의 수신기(1, 2, 3) 사이에 3개의 위치 벡터
Figure pct00015
를 형성할 수 있으며, 여기서
Figure pct00016
이다. 이 벡터 관계는 명백히 도 17 에 도시된다. 위치 벡터 제약은 기준선/모호성 레졸루션을 가속화하고 신뢰성을 개선하는 데 사용될 수 있다.
5G V2X (5 세대 무선 연결 자동차 대 사물; V2X 는 차량 대 사물을 나타냄) 기술의 도래로, V2X 가능 차량은 서로 연결되어 낮은 대기 시간으로 상태, 능력 및 측정 데이터와 같은 정보의 공유를 가능하게 할 것이다. 차량은 일 실시형태에서 GNSS 의사거리 및 캐리어 위상 측정 뿐만 아니라 일 실시형태에서 위치 정보를 공유할 수 있다. 예를 들어, 차량은 GNSS 의사거리 및/또는 캐리어 위상 측정 뿐만 아니라 일부 실시형태에서 차량에서 차량으로 다른 GNSS 정보를 전송하거나, 각 차량에서 인근 차량으로 또는 이들의 일부 조합으로 브로드캐스트할 수 있다.
위에서 논의한 바와 같이, GNSS 의사 거리와 캐리어 위상 정보의 교환은 차량 대 차량 거리 및 벡터 결정의 정확도를 크게 향상시킨다. 이 정보는 아마도 능력 브로드캐스트의 수신에 대한 응답으로 수신 범위 내의 차량으로 브로드캐스트되거나 차량에서 차량으로(포인트에서 포인트로) 전송되거나, 메시징 오버헤드를 줄이기 위해 그 브로드캐스트와 차량 대 차량 정보의 조합을 활용할 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 위치는 타겟 차량의 브로드캐스트 위치에 기초하여 근접 제약을 충족하는 차량에 의해 GNSS 측정 정보가 요청될 수 있는 수신 범위 내의 차량으로 브로드캐스트될 수 있다. 일 실시형태에서, 요청은 연속적인 GNSS 측정 전달을 트리거하고 이것은 거리 임계값을 지나 이동하는 것에 기초하여 종료되고/되거나 시간 임계값을 초과하여 재요청되고/되거나 브로드캐스트 메시징 신호 강도가 임계 신호 강도를 초과하는 동안 전달을 유지할 수 있다. 차량간 이중 차분 거리측정 (ranging) 을 사용함으로써, 거리측정은 상황에 따라 cm 수준 정확도로 결정될 수 있다.
일 실시형태에서, 전송된 메시징 엘리먼트들 및/또는 컨텐츠는 다음과 유사하다. 메시지들은 표 1 에 도시된 바와 같은 차량 특정적이지만 위성 독립적 변수들, 및 표 2 에 도시된 바와 같은 위성 종속적 변수들 양자 모두를 포함할 수 있으며, 이에 의해 표 2 의 변수들은 (주어진 차량에 대한) 각 가시 위성 또는 그것의 일부 서브세트에 송신될 수 있다. 일 실시형태에서, 신호 강도 또는 다중경로의 측정과 같은 기준들은 또한 차량들 사이의 이중 차분 계산들에서 사용하기 위해 가장 강한 신호들 또는 최소의 다중경로를 갖는 위성들을 선택하는데 사용될 수 있다. 유사하게, 차량들은, 일 실시형태에서, 일반적으로 또는 (예를 들어, 위성들에 대한) 특이도 (specificity) 를 가지고 GNSS 측정 정보를 요청할 수 있다.
컨텐츠 주
차량 ID
차량 위치 예를 들어, 위도 (도), 경도 (도), 고도 (미터, 선택적)
차량 수평 위치 불확실성 (선택적) 단위: 미터
차량 수직 위치 불확실성 (선택적) 단위: 미터
측정 시간 - gpsWeek 1980년 1월 6일 자정으로부터 계산된 현재의 GPS 위크. 단위: 위크
측정 시간 - gpsTimeOfWeekMs 현재의 GPS 위크로의 시간의 양, 단위: 밀리초
유효한 GNSS 측정들의 수
표 1. GNSS 측정들 API, 공통 데이터
컨텐츠 주
인공 위성 (SV) ID 각 SV 에 대한 PRN 수
GLONASS 주파수 수 GLONASS SV 들만에 대한 주파수 수
GNSS 신호 유형 GNSS 신호 콘스텔레이션, 캐리어 주파수, 및 채널 유형 (예를 들어, GPS 에 대한 L1, L2, 또는 L5)
캐리어 위상 캐리어 위상 측정 (사이클)
위사-범위 의사-범위 측정 (m)
C/No 캐리어-대-잡음비. 단위:dB-Hz
로크 손실 로크 손실 표시자
표 2. GNSS 측정들 API, 인공위성 (SV) 당 데이터
GNSS 기반 상대 포지셔닝의 이익들 중 일부는 기존의 GNSS 수신기의 낮은 코스트 및 레버리지, 고속도로와 같은 개방된 하늘 환경에서의 높은 정확도, (눈이나 비에 의해 차단되지 않은) 모든 날씨 동작, 먼 거리에서도 동작, (멀리 떨어진, 코도를 돌아서, 물체 또는 물체들에 의해 또는 하나 이상의 차량들에 의해 차단된) 시야 밖에서도 동작, 및 무 고유 간섭 (GNSS 수신기는 수동적이어서 GNSS 측정이 예를 들어 RADAR 와는 대조적으로 다른 송신 및/또는 측정과 간섭하지 않음) 을 포함한다. 또한, 고도로 정확한 GNSS 캐리어 위상 기반 상대 포지셔닝은 단독으로 또는 RADAR, LIDAR 및 카메라와 같은 다른 기술들과 함께 사용될 수 있으며, 이것은 포지셔닝 강건성 및 중복성을 개선할 수 있다. 특히 맑은 하늘 고속도로 조건에서, GNSS 캐리어 위상 기반 상대 포지셔닝은 카메라, RADAR 또는 LIDAR 에 대한 교정을 위한 사실 (truth) 을 결정하기 위해 멀리 떨어진 물체에 대한 상대 위치를 결정하기 위해 GNSS 캐리어 위상 기반 상대 포지셔닝을 사용하여 RADAR, LAIDAR 및 카메라 시스템과 같은 다른 시스템을 교정하는데 사용될 수 있다. 이것은 범퍼 통합 카메라 또는 레이더 유닛이 영향을 받아 정렬을 벗어난 경우 발생할 수도 있는 정렬 문제를 위한 정정에 있어서 특히 유용할 수 있다. 유사하게, GNSS 캐리어 위상 기반 상대 위치들이 또한 RADAR, LADAR 및 카메라 시스템에 대한 거리 추정을 교정하는데 이용될 수도 있다.
일 실시형태에서, 표 1 및 표 2 로부터의 GNSS 측정 정보의 일부 또는 전부는 V2X 데이터 엘리먼트로서 전송될 수도 있다. 일 실시형태에서, 글로벌 내비게이션 위성 시스템 (GNSS) 측정 정보, 복조된 GNSS 정보 및/또는 다른 GNSS 관련 정보를 포함하여, 위의 표 1 및 표 2 에 표시된 디코딩된 GNSS 위성 식별 정보 및/또는 시간 정보 및/또는 다른 정보와 같은 GNSS 측정 및 데이터를 기술하는 V2X 데이터 엘리먼트 (DE) 가 전송될 수도 있다. 이들 데이터 엘리먼트 (DE) 는 예를 들어 SAE (Society of Automotive Engineers) 로부터의 SVS (Surface Vehicle Standard) 에 정의된 것들 또는 및 ETSI (European Telecommunications Standards Institute) 로부터의 ITS (Intelligent Transport System) 표준에 정의된 것들과 같은 V2X 메시지를 통해 제공될 수 있다. 일 실시형태에서, 상술된 데이터 엘리먼트에 포함된 것과 같은 공유된 GNSS 정보는 차량들 사이의 상대 포지셔닝 및/또는 차량 제어 및 기동을 위해 이용될 수도 있다.
일 실시형태에서, 데이터 엘리먼트는 예를 들어 도 2 의 차량 (100) 의 샤크 핀 (202), 또는 차량의 다른 곳에 위치될 수도 있는 도 1 의 GNSS 수신기 (170) 을 사용하여 결정될 수도 있다. GNSS 수신기 및 프로세싱은, 일 실시형태에서, 도 3 의 차량 외부 센서 (302) 의 일부일 수 있거나, GNSS 수신기 (170) 로부터의 신호 정보는 DSP (120) 에서 또는 프로세서 (110) 에서 또는 이들의 조합에서 프로세싱될 수도 있다. 수신된 GNSS 데이터는 비휘발성 RAM/ROM 또는 하드 드라이브와 같은, 차량 내의 메모리 (160) 에서 저장 및/또는 프로세싱되고 무선 송수신기(들) (130) 를 통해 공유될 수도 있다. 일 실시형태에서, GNSS 데이터는 브로드캐스트되거나 포인트 투 포인트로 다른 차량들에 전송될 수도 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 일 실시형태에서, 차량 (100), 예를 들어 자동차, 트럭, 모터사이클 및/또는 다른 모터화된 차량은 예를 들어 V2X 자동차 대 자동차 통신을 통해 (예를 들어, CV2X 차량 대 차량 통신 프로토콜들 중 하나를 사용하여) 다른 차량 (100) 으로, 및/또는 일 실시형태에서 광역 네트워크 (WAN) 기지국 (BTS) 및/또는 무선 액세스 포인트 (430) 을 통해 무선 통신 네트워크 (470) 로, 및/또는 도로변 유닛 (RSU 또는 도로변 디바이스) (425) 로 무선 신호를 송신하고, 그들로부터 무선 신호를 수신할 수도 있다. 일 예에서, 차량 (100) (예를 들어, 차량 (480)) 은 무선 통신 링크를 통해 다른 차량 (490), 무선 기지국 송수신기 서브시스템 (BTS) (420), 예를 들어, 노드 B 또는 진화된 NodeB (eNodeB) 또는 차세대 NodeB (gNodeB), 또는 무선 액세스 포인트 (430) 를 포함할 수도 있는 원격 무선 송수신기로 무선 신호를 송신하거나, 그들로부터 무선 신호를 수신함으로써 다른 차량 (예를 들어, 차량 (490)) 및/또는 무선 통신 네트워크와 무선 송수신기(들) (130) 및 무선 안테나(들) (132) 을 통해 통신할 수도 있다.
유사하게, 차량 (100) 은 예를 들어 여기서 무선 송수신기(들) (130) 및 무선 안테나(들) (132) 중 하나에 의해 표현되는 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN) 및/또는 개인 영역 네트워크 (PAN) 무선 송수신기를 사용함으로써 무선 통신 링크를 통해 로컬 송수신기로 무선 신호를 송신하거나, 그것으로부터 무선 신호를 수신할 수도 있다. 일 실시형태에서, 무선 송수신기(들) (130) 은 WAN, WLAN 및/또는 PAN 송수신기들의 여러 조합들을 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 로컬 송수신기는 또한 블루투스 송수신기, 지그비 송수신기, 또는 다른 PAN 송수신기일 수도 있다. 일 실시형태에서, 차량 (100) 은 무선 통신 링크 (134) 를 통해 차량 (100) 의 무선 송수신기 (130) 로 무선 신호를 송신하거나, 그것으로부터 무선 신호를 수신할 수도 있다. 로컬 송수신기, WAN 무선 송수신기 및/또는 모바일 무선 송수신기는 WAN 송수신기, 액세스 포인트 (AP), 펨토셀, 홈 기지국, 스몰 셀 기지국, 홈 노드 B (HNB), 홈 eNodeB (HeNB) 또는 차세대 NodeB (gNodeB) 를 포함할 수 있고 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN, 예를 들어, IEEE 802.11 네트워크), 무선 개인 영역 네트워크 (PAN, 예를 들어, 블루투스® 네트워크) 또는 셀룰러 네트워크 (예를 들어, 다음 문단에서 논의되는 것들과 같은 LTE 네트워크 또는 다른 무선 광역 네트워크) 에 대한 액세스를 제공할 수도 있다. 물론, 이것들은 무선 링크를 통해 차량과 통신할 수 있는 네트워크들의 단순한 예들이고, 청구된 주제는 이러한 면에서 제한되지 않는 다는 것이 이해되어야 한다. 무선 송수신기 (130) 는 여러 차량 (100) 보트, 페리, 자동차, 버스, 드론 및 여러 운송 차량들에 위치될 수 있다는 것이 또한 이해되어야 한다. 일 실시형태에서, 차량 (100) 은 승객 운송, 화물 운송 또는 다른 목적을 위해 이용될 수도 있다. 일 실시형태에서, GNSS 위성으로부터의 GNSS 신호 (174) 는 위치 결정을 위해 및/또는 GNSS 신호 파라미터 및 복조된 데이터의 결정을 위해 차량 (100) 에 의해 이용된다. 일 실시형태에서, WAN 송수신기(들), WLAN 및/또는 PAN 로컬 송수신기들로부터의 신호 (134) 는 단독으로 또는 GNSS 신호 (174) 와 조합으로 위치 결정을 위해 사용된다.
무선 송수신기들 (130) 을 지원할 수 있는 네트워크 기술의 예들은 모바일 통신을 위한 글로벌 시스템 (GSM), 코드분할 다중접속 (CDMA), 광대역 CDMA (WCDMA), 롱 텀 에볼루션 (LTE), 5세대 무선 (5G) 또는 뉴 라디오 액세스 기술 (NR), 고속 패킷 데이터 (HRPD), 및 V2X 자동차 대 자동차 통신이다. V2X 통신 프로토콜은 SAE 및 ETS-ITS 표준과 같은 여러 표준에서 정의될 수도 있다. GSM, WCDMA 및 LTE 는 3GPP 에 의해 정의된 기술들이다. GDMA 및 HRPD 는 3세대 파트너쉽 프로젝트 2 (3GPP2) 에 의해 정의된 기술들이다. WCDMA 는 또한 유니버셜 모바일 통신 시스템 (UMTS) 의 일부이고 HNB 에 의해 지원될 수도 있다.
무선 송수신기들 (130) 은 (예를 들어, 서비스 계약 하에) 서비스를 위해 무선 통신 네트워크에 대한 가입자 액세스를 제공하는 장비의 전개를 포함할 수 있는 WAN 무선 기지국을 통해 통신 네트워크와 통신할 수도 있다. 여기서 WAN 무선 기지국은 WAN 무선 기지국이 액세스 서비스를 제공할 수 있는 범위에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된 셀 내의 가입자 디바이스들을 서비스함에 있어서 광역 네트워크 (WAN) 또는 셀 기지국의 기능을 수행할 수도 있다. WAN 기지국의 예들은 GSM, WCDMA, LTE, CDMA, HRPD, WiFi, BT, WiMax, 및/또는 5세대 (5G) NR 기지국을 포함한다. 일 실시형태에서, 추가의 무선 기지국들은 무선 LAN (WLAN) 및/또는 PAN 송수신기를 포함할 수도 있다.
일 실시형태에서, 차량 (100) 은 WAN, WLAN 및/또는 PAN 송수신기들을 포함하는 다수의 무선 송수신기들을 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 무선 통신 링크 또는 링크들을 지원할 수도 있는 무선 기술들은 무선 로컬 영역 네트워크 (예를 들어, WLAN, 예를 들어, IEEE 802.11), 블루투스 (BT) 및/또는 지그비를 더 포함한다.
일 실시형태에서, 차량 (100) 은 하나 이상의 카메라 (135) 를 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 카메라는 카메라 센서 및 장착 어셈블리를 포함할 수도 있다. 상이한 장착 어셈블리들이 차량 (100) 의 상이한 카메라들에 대해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 전방 카메라는 전방 범퍼, 백미러 어셈블리의 스템 또는 차량 (100) 의 다른 전방 영역에 장착될 수도 있다. 후방 카메라는 후방 범퍼/펜더, 후방 윈드실드, 트렁크 또는 차량의 다른 후방 영역들에 장착될 수도 있다. 측방 미러는 미러 어셈블리 또는 도어 어셈블리에 통합되는 것과 같이 차량의 측면에 장착될 수도 있다. 카메라는 특히 알려진 크기 및/또는 형상의 물체 (예를 들어, 표준화된 크기 및 형상을 갖는 정지 표지 및 자동차 번호판) 에 대한 물체 검출 및 거리 추정을 제공할 수도 있고 또한 회전 시와 같은 차량의 축에 대한 회전 모션에 관한 정보를 제공할 수도 있다. 다른 센서들과 연합하여 사용될 때, 카메라들은 주행 거리 및 각도 배향을 확인하기 위해 LIDAR, 휠 틱/거리 센서, 및/또는 GNSS 의 사용을 통해서와 같이 다른 시스템들의 사용을 통해서 교정될 수도 있다. 카메라들은 예를 들어 기지의 물체 (랜드마크, 도로변 표지판, 도로 거리 표지판 등) 사이의 기지의 거리에 대해 교정함으로써 거리 측정이 올바른지를 확인하기 위해 그리고 또한 물체 검출이 정확하게 수행되어 물체들이 이에 따라 LIDAR 및 다른 시스템에 의해 자동차에 대해 올바른 위치에 맵핑되는지를 확인하기 위해 다른 시스템을 확인 및 교정하는데 유사하게 사용될 수도 있다. 유사하게, 예를 들어 가속도계와 결합될 때, 충격의 실제 시간에 대해 확인되고 및/또는 (예를 들어, 물체를 가격하기 전에 정지하기를 시도하는 경우 추정된 정지 거리에 대해 비교되는) 정지 모델 및/또는 (현재의 속도에서의 회전 반경에 대한 현재의 추정 및/또는 현재의 속도에서의 기동성의 측정이 현재의 조건에서 정확한지 여부를 확인하고 이에 따라 카메라 및 다른 센서 측정에 기초하여 추정된 파라미터를 업데이트하기 위해 수정하는) 기동 모델에 대해 확인될 수도 있는, 도로 위험에의 충격 시간 (impact time) (예를 들어, 포트홀을 가격하기 전 경과 시간) 이 추정될 수도 있다.
가속도계, 자이로 및 자력계 (140) 는, 일 실시형태에서, 모션 및 방향 정보를 제공 및/또는 확인하기 위해 이용될 수도 있다. 가속도계 및 자이로는 휠 및 구동렬 성능을 모니터링하기 위해 이용될 수도 있다. 가속도계는 또한, 일 실시형태에서, 기존의 정지 및 가속도 모델 뿐아니라 스티어링 모델에 기초하여 예측된 시간에 대한 포토홀과 같은 도로 위험에의 충격의 실제 시간을 확인하기 위해 이용될 수도 있다. 자이로 및 자력계는, 일 실시형태에서, 각각 차량의 회전 상태 뿐아니라 자북에 대한 배향을 측정하고, 특히 속도 센서, 휠 틱 센서, 및/또는 오도미터 측정과 같은 다른 센서들 (145) 과 같은 다른 외부 및 내부 센서들로부터의 측정들과 연합하여 사용될 때, 현재 속도에서의 회전 반경에 대한 추정 및/또는 모델을 측정 및 교정하기 위해 이용될 수도 있다.
광 검출 및 레인징 (LIDAR) (150) 서브시스템은 물체까지의 거리를 측정하기위해 펄스 레이저 광을 사용한다. 카메라가 물체 검출을 위해 사용될 수 있는 반면, LIDAR (150) 는 특히 미지의 크기 및 형상의 물체에 대해 더욱 확실하게 물체의 거리 (및 배향) 를 검출하는 수단을 제공한다. LIDAR (150) 측정은 또한 정확한 거리 측정 및 델타 거리 측정을 제공함으로써 주행의 레이트, 벡터 방향, 상대 위치 및 정지 거리를 추정하는데 사용될 수도 있다.
FLASH, RAM, ROM, 디스크 드라이브, 또는 FLASH 카드 또는 다른 메모리 디바이스 또는 이들의 여러 조합들을 포함할 수 있는 메모리 (160) 는 프로세서 (100) 및/또는 DSP (120) 과 함께 사용될 수도 있다. 일 실시형태에서, 메모리 (160) 는 예를 들어 차량들 사이 및 차량들과 도로변 유닛들과 같은 외부 참조 물체들 사이의 상대적 포지셔닝의 사용을 구현하는 프로세스들을 포함하는 본 설명 전체에 걸쳐 기술된 여러 방법들을 구현하는 명령들을 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 메모리는 센서를 동작시키고 교정하기 위한 그리고 맵, 날씨, 차량 (차량 (100) 및 주변 차량들) 및 다른 데이터를 수신하고 여러 내부 및 외부 센서 측정 및 수신된 데이터 및 측정을 이용하여 상대 위치, 절대 위채, 정지 거리, 가속도 및 현재 속도에서의 회전 반경 및/또는 현재 속도에서의 기동성, 자동차간 거리, 회전 개시/타이밍 및 성능, 및 주행 동작의 개시/타이밍과 같은 주행 파라미터들을 결정하기 위한 명령들을 포함할 수도 있다.
일 실시형태에서, 전력 및 구동 시스템 (발전기, 배터리, 변속기, 엔진) 및 관련된 시스템 (175) 및 시스템 (브레이크, 액추에이터, 스로틀 제어, 스티어링, 및 전기) (155) 은 프로세서(들) 및/또는 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 또는 차량의 오퍼레이터에 의해 또는 이들의 일부 조합에 의해 제어될 수도 있다. 시스템 (브레이크, 액추에이터, 스로틀 제어, 스티어링, 전기 등) (155) 및 전력 및 구동 또는 다른 시스템 (175) 은 안전하고, 효율적이고, 효과적으로 차량 (100) 을 트래픽으로 병합하고, 정지시키고, 가속시키고 다르게는 동작시키기 위해서와 같이 안전하고 정확하게 차량 (100) 을 자율적으로 (및 경보 및 이머전시 오버라이드/제동/정지에 관하여, 수동으로) 주행시키고 동작시키는 것을 가능하게 하기 위해, 성능 파라미터 및 동작 파라미터와 결합하여 이용될 수도 있다. 일 실시형태에서, 카메라 (135), 가속도계, 자이로 및 자력계 (140), LIDAR (150), GNSS T수신기 (170), RADAR (153) 와 같은 여러 센서 시스템으로부터의 입력, 무선 송수신기(들) (130) 및/또는 다른 센서 (145) 로부터의 입력, 메시징 및/또는 측정 또는 이들의 여러 조합들은 전력 및 구동 시스템 (175) 및 시스템 (브레이크, 액추에이터, 스로틀 제어, 스티어링, 전기 등) (155) 을 제어하기 위해 프로세서 (100) 및/또는 DSP (120) 또는 다른 프로세싱 시스템에 의해 이용될 수도 있다.
글로벌 내비게이션 위성 시스템 (GNSS) 수신기는 지구에 대한 위치 (절대 위치) 를 결정하기 위해, 및 다른 물체로부터의 측정 및/또는 맵핑 데이터와 같은 다른 정보와 함께 사용될 때, 다른 자동차에 대해서 및/또는 도로 표면에 대해서와 같이 다른 물체에 대해서 위치를 결정하기 위해 이용될 수도 있다.
일 실시형태에서, GNSS 수신기 (170) 는 하나 이상의 GNSS 콘스텔레이션 뿐아니라 다른 위성 기반 내비게이션 시스템을 지원할 수도 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, GNSS 수신기 (170) 는 글로벌 포지셔닝 시스템 (GPS), GLONASS (Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema), 갈릴레오, 및/또는 베이두, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 글로벌 내비게이션 위성 시스템을 지원할 수도 있다. 일 실시형태에서, GNSS 수신기 (170) 는 NAVIC 또는 QZSS 또는 이들의 조합과 같은 지역 내비게이션 위성 시스템 뿐아니라 DORIS (doppler orgitography and radiopositioning integrated by satellite) 또는 WAAS (wide area augmentation system) 또는 EGNOS (European geostationary navigation overlay service) 또는 MSAS (multifuctional satellite augmentation system) 또는 LAAS (local area augmentation system) 과 같은 여러 증강 시스템 (예를 들어, 위성 기반 증강 시스템 (SBAS) 또는 지상 기반 증강 시스템 (GBAS)) 을 지원할 수도 있다. 일 실시형태에서, GNSS 수신기 (130) 및 안테나(들) (132) 은 GPS L1, L2 및 L5 대역들, 갈릴레오 E1, E5, 및 E6 대역들, 콤파스 (베이두) B1, B3 및 B2 대역들, GLONASS G1, G2 및 G3 대역들 및 QZSS L1C, L2C 및 L5-Q 대역들과 같은 다수의 대역들 및 서브대역들을 지원할 수도 있다.
GNSS 수신기 (170) 는 측위, 내비게이션을 위해 이용될 수도 있는 위치 및 상대 위치를 결정하기 위해 그리고 예를 들어 맑은 하늘 조건에서 2 개의 시점들 사이의 거리를 결정하고 오도미터 및/또는 LIDAR 와 같은 다른 센서를 교정하기 위해 거리 데이터를 사용하기 위해, 적절한 경우, 다른 센서를 교정하기 위해 사용될 수도 있다. 일 실시형태에서, 예를 들어 차량들 사이의 공유된 도플러 및/또는 의사거리 측정에 기초한 GNSS 기반 상대 위치는 2 개의 차량들 사이의 고도로 정확한 거리를 결정하기 위해 사용될 수도 있고, 형상 및 모델 정보 및 GNSS 안테나 위치와 같은 차량 정보와 결합될 때, LIDAR, 카메라, RADAR, SONAR 및 다른 거리 추정 기법으로부터의 정보와 연관된 신뢰 레벨을 교정하고, 검증하고 및/또는 영향을 주기위해 사용될 수도 있다. GNSS 도플러 측정은 또한 차량의 또는 다른 차량에 대한 차량의 선형 운동 및 회전 운동을 결정하기 위해 이용될 수도 있으며, 이것은 자이로 및/또는 자력계 및 다른 센서 시스템과 결합하여 이용되어 측정된 위치 데이터에 기초하여 이들 시스템의 교정을 유지할 수도 있다. 상대 GNSS 위치 데이터는 또한 차량의 고신뢰성 절대 위치를 결정하기 위해 도로변 유닛 또는 RSU 로도 알려진 도로변 디바이스 (425) 로부터의 고신뢰성 절대 위치와 결합될 수도 있다. 또한, 상대 GNSS 위치 데이터는 LIDAR 및/또는 카메라 기반 데이터 소스를 모호하게 할 수도 있는 나쁜 날씨 동안에 사용되어 다른 차량들을 피하고 차선 또는 다른 할당된 도로 영역에 머물 수도 있다. 예를 들어, GNSS 수신기 및 V2X 능력이 구비된 RSU 를 사용하여, GNSS 측정 데이터가 차량에 제공될 수 있으며, 이것은 RSU 의 절대 위치가 제공되는 경우 가시성의 부족에도 불구하고 차량을 차선 내에 및/또는 도로 위에 유지하면서 맵에 대해 차량을 내비게이팅하는데 사용될 수도 있다.
라디오 검출 및 레인징, 레이더 (153) 는 물체로부터 반사되는 송신된 라디오 파를 사용한다. 반사된 라디오 파는 근처의 물체의 위치를 결정하기 위해 반사들이 도달하는데 걸린 시간 및 반사파의 다른 신호 특성들에 기초하여 분석된다. 레이더 (153) 는 근처의 자동차, 도로변 물체 (표지판, 다른 차량, 보행자 등) 의 위치를 검출하는데 이용될 수도 있고 일반적으로 눈, 비 또는 우박과 같은 어두운 날씨가 존재하는 경우에도 물체의 검출을 가능하게 할 것이다. 따라서, 레이더 (153) 는 시각 기반 시스템이 통상적으로 실패하는 경우 레인징 및 거리 측정 및 정보를 제공함으로써 다른 물체에 대한 레인징 정보를 제공함에 있어서 LIDAR (150) 시스템 및 카메라 (135) 시스템을 보완하는데 사용될 수도 있다. 더욱이, 레이더 (153) 는 LIDAR (150) 및 카메라 (135) 와 같은 다른 시스템을 교정 및/또는 타당성 검사하는데 이용될 수도 있다. 레이더 (153) 로부터의 레인징 측정은 현재의 속도에서의 정지 거리, 가속도, 현재의 속도에서의 기동성 및/또는 현재의 속도에서의 회전 반경 및/또는 현재의 속도에서의 기동성의 측정을 결정/측정하는데 이용될 수도 있다. 일부 시스템에서, 지상 침투 레이더는 또한 예를 들어 도로 표면상의 RADAR 반사 마커 또는 배수로와 같은 지형 특성을 통해 도로 표면을 추적하는데 사용될 수도 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 일 실시형태에서, 차량 (100) 은 백미러 장착 카메라 (1006), 전방 펜더 장착 카메라 (미도시), 사이드 미러 장착 카메라 (미도시) 및 (도시되지 않지만, 통상 트렁크, 해치 또는 후방 범퍼상의) 후방 카메라와 같은 카메라(들) 를 가질 수도 있다. 차량 (100) 은 또한 물체들을 검출하고 이들 물체들에 대한 거리를 측정하는 LIDAR 서브시스템 (204) 을 가질 수도 있고; LIDAR 시스템 (204) 은 종종 루프에 장착되지만, 다수의 LIDAR 유닛 (204) 이 존재하는 경우, 그들은 차량의 전방, 후방 및 측면 주위에 배향될 수도 있다. 차량 (100) 은 (통상 루프의 후방의 샤크 핀에 위치되는) GNSS 수신기 (170), (WAN, WLAN, V2X 와 같은; 그러나 통상 반드시 샤크 핀에 위치되지는 않는) 여러 무선 송수신기들 (202), (통상 전방 범퍼의) RADAR 시스템 (208), 및 (존재하는 경우, 통상 차량의 양 측면에 위치되는) SONAR (210) 와 같은 다른 여러 측위 관련 시스템들을 가질 수도 있다. 타이어 압력 센서, 가속도계, 자이로, 및 휠 회전 검출 및/또는 카운터와 같은 여러 휠 (212) 및 구동렬 센서들이 또한 존재할 수도 있다. 일 실시형태에서, LIDAR, RADAR, 카메라, GNSS 및 SONAR 와 같은 여러 센서를 통해 결정된 거리 측정 및 상대 위치는 센서로부터 다른 차량까지의 또는 2 개의 상이한 센서들 (예를 들어, 2 개의 GNSS 수신기들) 사이의 거리 또는 벡터가 각 차량의 센서의 위치를 설명하기 위해 증분적으로 증가되도록, 상이한 차량들의 표면 사이의 거리 및 상대 위치를 결정하기 위해 자동차 크기 및 형상 정보 및 센서의 위치에 관한 정보와 결합될 수도 있다. 따라서, 2 개의 GNSS 수신기들 사이의 정확한 GNSS 거리 및 벡터는 GNSS 수신기에 대한 여러 자동차 표면들의 상대 위치에 기초하여 수정될 필요가 있다. 예를 들어, 후방 자동차의 전방 범퍼와 앞선 자동차의 후방 범퍼 사이의 거리를 결정함에 있어서, 그 거리는 후속하는 자동차의 GNSS 수신기와 전방 범퍼 사이의 거리, 및 전방 자동차의 GNSS 수신기와 전방 자동차의 후방 범퍼 사이의 거리에 기초하여 조정될 필요가 있을 것이다. 예를 들어, 전방 자동차의 후방 범퍼와 후속 자동차의 전방 범퍼 사이의 거리는 2 개의 GNSS 수신기들 사이의 상대 거리 마이너스 후방 자동차의 GNSS 수신기에서 전방 범퍼까지의 거리 마이너스 전방 자동차의 GNSS 수신기에서 후방 범퍼까지의 거리이다. 이러한 열거는 제한하는 것으로 의도되지 않고 도 2 는 차량 (100) 의 실시형태에서 여러 센서의 예시적인 위치를 제공하도록 의도된다. 또, 특정의 센서에 관한 추가의 상세는 도 1 에 대해 기술되어 있다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 일 실시형태에서, 차량 (100) 은 차량 외부 센서 (302), 차량 내부 센서 (304), 차량 능력 (306), (환경으로부터, 다른 차량으로부터, 도로변 디바이스/유닛 (RSU) 로부터, 시스템 서버로부터) 인접합 차량의 위치 및 GNSS 측정 정보와 같은 외부 무선 정보 (308) 로부터 및/또는 (현재 및/또는 미래의 모션 상태를 기술하는) 차량 모션 상태 (130) 로부터 차량 및 환경 정보를 수신할 수도 있다. 수신된 차량, 센서, 및 환경 정보는, 일 실시형태에서, 외부 물체 감지 및 분류, 예측 및 계획, 및 기동 실행을 제공할 뿐아니라 GNSS 데이터 엘리먼트 값을 포함하여 V2X 또는 다른 무선 데이터 엘리먼트 값을 결정 및 업데이트하기 위해, 그리고 하나 이상의 무선 송수신기들 (130) 을 통해 그 결정된 데이터 엘리먼트를 포함하는 메시징을 송신하기 위해 연결 및 구성된 하나 이상의 프로세서(들) (110), DSP(들) (120) 및 메모리에서 프로세싱될 수도 있다. 메시징 및 데이터 엘리먼트는 여러 수단, 프로토콜 및 표준을 통해, 예를 들어 SAE 또는 ETSI CV2X 메시지 및 데이터 엘리먼트 또는 무선 송수신기(들) (130) 에 의해 지원되는 다른 무선 및 무선 V2X 프로토콜을 통해 전송되고 수신될 수도 있다. 또한, 본 명세서의 맥락에서 사용될 때, 용어 자기 차량은 차량 (100) 을 가리킨다.
차량간 상대 위치 결정 블록 (328) 은 어느 차량이 프로세싱 범위 내에 있는지를 결정하는 블록 (330) 및 프로세싱 범위 내의 차량들의 상대 위치를 결정하는 블록 (332) 을 포함한다. 일 실시형태에서, GNSS 데이터는 블록 (330) 에 의해 결정된 바와 같이, 프로세싱 범위 내의 차량들, 또는 도로변 유닛과 같은 다른 디바이스와 교환되며, 여기서 프로세싱 범위 내의 차량들로부터의 수신된 GNSS 데이터는 블록 (332) 에서 프로세싱 범위 내의 다른 차량 또는 디바이스와 연관된 상대 위치의 정확성을 결정하고 및/또는 확인하며 및/또는 증가시키는데 사용된다. 일 실시형태에서, 프로세싱 범위 내의 차량 (또는 다른 디바이스) 결정 블록 (330) 은 예를 들어 차량이 임계 범위 내에 있는지 여부를 결정하기 위해 사용될 수도 있는, 차량들 간의 대략적인 상대 위치 및/또는 대략적인 범위를 결정하기 위해 근처의 차량 또는 다른 디바이스로부터의 브로드캐스트 위도 및 경도 또는 차량 (100) 에 대한 위치 정보와 같은 브로드캐스트 위치 정보를 이용할 수도 있다. 임계 범위 내의 차량의 경우, 더욱 정확한 상대 위치는 공유된 GNSS 측정 및/또는 차량의 다른 센서를 사용하여 계산될 수도 있다. 임계 범위는 미리 설정될 수도 있거나, 속도, 도로 표면 조건 및 다른 팩터에 기초하여 동적일 수도 있다. 임계 범위는 추정된 거리일 수도 있거나 임계 신호 강도 또는 무선 신호 기반 라운드 트립 시간 (RTT) 또는 도달 시간 (TOA) 에 기초한 타이밍 관련 측정과 같은 거리와 관련된 다른 팩터에 기초할 수도 있다. 프로세싱 범위 내의 각각의 근처의 차량의 더욱 정확한 상대 위치 및 그것까지의 거리는 예를 들어 캐리어 위상 이중 차분을 통해 및/또는 3방향 차량 제약 벡터 관계와 같은 제약된 관계를 사용하는 것에 의해 상술된 바와 같이 프로세싱 범위 내의 차량으로부터 수신된 GNSS 데이터를 사용하여 결정될 수도 있다. 측정들은 또한 차량 표면과 차량의 GNSS 안테나의 장착 위치 사이의 거리를 설명하기 위해 수정될 수도 있다. 다른 차량으로부터의 V2X 정보와 같은 무선 정보는, 일 실시형태에서, 무선 송수신기(들) (130) 을 통해 제공될 수도 있고, 일 실시형태에서, 수신되고 및/또는 차량간 협상을 통해 다른 차량과 교환될 수도 있다.
여러 실시형태들에서, 프로세싱 범위는 예를 들어 수신 차량 또는 디바이스의 프로세싱 전력 및 수신 차량 또는 디바이스의 안전 및 정보 요건들에 의존하여 여러가지 및/또는 다수의 방식들로 결정될 수도 있다. 일 실시형태에서, 프로세싱 범위는 차량 또는 디바이스가 GNSS 데이터를 전송 및/또는 교환하고 그 GNSS 데이터를 사용하여 차량들 및/또는 디바이스들 간의 정확한 상대 거리를 계산할 임계 거리 또는 범위에 의해 결정될 수도 있다. 일 실시형태에서, 프로세싱 범위는 근처의 또는 인접한 차량들을 포함하도록 선택될 수도 있다. 일 실시형태에서, 프로세싱 범위는 차량의 어느 측면 및 전방 및 후방의 차량들과 같은 및/또는 멀리 떨어져 있을 수도 있는 비평행 경로의 차량들, 예를 들어 수직 및 교차 거리 상의 차량들 또는 동일한 거리에 있지만 반대 방향으로 진행하는 차량들 뿐아니라 차량에 직접 인접한 차량들을 포함하는 잠재적으로 충돌 위험을 부과할 수 있는 임의의 차량들을 포함하도록 선택될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 맵핑 데이터가 또한 고려되어, 동일한 도로 상의 반대 방향으로 진행하는 차량들이 도로가 구부러지고 그들의 현재의 방향들이 수직이 아니더라도 모니터링될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, GNSS 정보는 수신 범위 내의 모든 차량 및/또는 디바이스로 브로드캐스트될 수도 있고, 여기서 수신 범위는 프로세싱 범위와 등가가 되며; 그러한 실시형태에서, 수신 디바이스는 GNSS 측정에 기초한 더욱 정확한 상대 위치가 계산되어야 하는지 여부를 결정하기 위해 범위 또는 다른 선택 기준을 여전히 부과할 수도 있다. 일 실시형태에서, 프로세싱 범위는 가변적이어서, 일 실시형태에서, 얼마나 많은 범위들이 동시에 추적될 것인지에 대한 수신 디바이스에 의해 부과된 최대 프로세싱 부담에 기초하여, 근처에 더 적은 차들이 존재하는 경우 증가하고 근처에 많은 차들이 존재하는 경우 감소할 수도 있다. 일 실시형태에서, 차량은 예를 들어 멀리 떨어져 있는 트래픽을 모니터링하거나 불규칙한 차량 또는 다른 더 특수화된 요청을 추적하기 위해 공칭 프로세싱 범위 밖의 차량 또는 디바이스에 대한 GNSS 측정 정보를 요청할 수도 있다.
일 실시형태에서, 서버들 (455, 445, 460, 450, 및 440) 과 같은 다른 차량 관련 입력 소스는 차량 정보, 라우팅, 위치 지원, 맵 데이터 및 환경 데이터와 같은 정보를 제공하고, 기동 실행 (326) 을 결정하기 위해 차량간 기동 조정 (324) 과 결합하여 사용되는 다른 입력들, 예를 들어 도로 위치 데이터, 맵 데이터, 구동 조건 데이터 및 다른 차량 관련 데이터 입력들에 대한 입력을 제공 및/또는 보완 및/또는 그러한 입력들과 함께 사용될 수도 있다. 일 실시형태에서, 맵 데이터는 도로 위치에 대한 도로변 유닛의 위치를 포함할 수도 있으며, 여기서 차량은 특히 다른 시스템이 예를 들어 낮은 가시성 날씨 조건 (눈, 비, 모래폭풍 등) 으로 인해 실패할 수도 있는 상황에서 도로 표면에 대한 포지셔닝을 결정하기 위해 맵 데이터와 조합하여 도로변 디바이스/도로변 유닛 사이의 상대 GNSS 기반 포지셔닝을 이용할 수도 있다. 용어들 도로변 디바이스 및 도로변 유닛은 고정 참조, 제어 및/또는 메시징 디바이스를 지칭하기 위해 교환가능하게 사용될 수도 있다. 일 실시형태에서, 맵 서버 (450) 로부터의 맵 데이터는 복수의 차량에 대한 고신뢰성 절대 위치 및 도로/맵에 대한 상대 위치를 결정하기 위해 이웃 차량으로부터 및/또는 도로변 유닛 (RSU) (425) 으로부터의 상대 및/또는 절대 데이터와 결합하여 이용될 수도 있다. 예를 들어, 차량 A (480) 이 차량 A (480) 와 통신하는 다른 차량들보다 높은 정확도/고신뢰성 위치를 갖는 경우, 예를 들어 차량 B (490) 는 차량 B (490) 의 시스템이 특정의 상황 또는 환경에서 고도로 정확한 위치를 계산할 수 없더라도 차량 B (490) 에 대한 고도로 정확한 위치를 결정하기 위해 차량 B (490) 로 전송된 차량 A (480) 로부터의 고도로 정확한 상대 위치 및 고도로 정확한 위치를 위해 GNSS 정보를 사용할 수도 있다. 이러한 상황에서, 고도로 정확한 위치 결정 시스템을 갖는 차량 A 의 존재는 계속되는 상대 위치 정보와 함께 하나 이상의 고도로 정확한 위치를 공유함으로써 모든 주변 차량에 이익을 제공한다. 더욱이, 맵 서버 (450) 로부터의 맵 데이터가 정확하다고 가정하면, 차량 A (480) 로부터 차량 B (490) 와 같은 주변 차량으로 고도로 정확한 위치 데이터를 전파하는 능력은 주변 차량이 그렇지 않은 경우 문제되는 신호/위치 환경에서 조차 맵 데이터에 대한 그들의 상대 위치를 또한 정확하게 결정하는 것을 가능하게 한다. 차량 정보 서버 (455) 는 차량 A (480) 의 GNSS 수신기와, 예를 들어 차량 B (490) 사이의 상대 위치 뿐아니라 차량 A (480) 및 차량 B (490) 의 가장 가까운 지점들 사이의 거리를 결정하기 위해, 예를 들어, 차량 A 또는 다른 차량에 의해 이용될 수도 있는 크기, 형상, 및 안테나 위치와 같은 차량 정보를 제공할 수도 있다. 일 실시형태에서, 트래픽 제어 및 최적화 서버 (465) 로부터의 트래픽 정보는 (일 실시형태에서) 경로 서버 (445) 와 함께 사용되는 전체 경로 선택 및 라우팅을 결정하기 위해 이용될 수도 있다. 일 실시형태에서, 환경 데이터 서버 (440) 는 차량간 기동 조정 블록 (325) 및 기동 실행 블록 (326) 에서의 결정들 및 결정 기준들에 또한 영향을 줄 수도 있는 도로 조건, 블랙 아이스, 눈, 도로 위의 물 및 다른 환경 조건들에 대한 입력을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 얼음 또는 비 조건에서, 차량 (100) 은 인접 차량으로부터의 증가된 차량간 거리를 실행 및/또는 요청할 수 있거나 블랙 아이스 및 정지된 물과 같은 도로 위험 조건을 피하는 경로 옵션들을 선택할 수도 있다.
블록들 (330 및 332) 은 여러 전용 또는 범용 하드웨어 및 소프트웨어를 사용하여, 예를 들어 프로세서 (110) 및/또는 DSP (120) 및 메모리 (160) 를 사용하여, 또는 일 실시형태에서 전용 센서 프로세싱 및/또는 차량 메시징 코어와 같은 특수화된 하드웨어 블록들에서 구현될 수도 있다. 블록 (330) 에서, 이전에 논의된 바와 같이, 프로세싱 범위 내의 차량들은 RTT 및 TOA 와 같은 신호 기반 타이밍 측정, 다른 차량에 대한 브로드캐스트 신호의 신호 강도, 및 이웃 차량으로부터의 브로드캐스트 위도 및 경도 및 차량의 현재 위치에 기초하여 결정된 거리에 기초하여서와 같은 여러 수단을 통해 결정될 수도 있다. 블록 (332) 에서, 차량 위치에 대한 다른 차량들의 상대 위치는 (도플러 및 위상 측정과 같은) GNSS 측정을 포함하지만 반드시 그것에 제한되지는 않는 여러 센서 측정들에 기초하여 결정될 수도 있고 또한 LIDAR, RADAR, SONAR 및 카메라 측정과 같은 다른 센서 측정들을 이용할 수도 있다. 일 실시형태에서, 블록들 (302, 304, 306, 308 및/또는 310) 중 일부 또는 전부는 예를 들어 성능을 향상시키고 측정 대기시간을 감소시키기 위해 전용 프로세싱 코어를 가질 수도 있다. 일 실시형태에서, 블록들 (302, 304, 306, 308 및/또는 310) 중 일부 또는 전부는 블록들 (330 및 332) 과 프로세싱을 공유할 수도 있다.
차량 외부 센서 (302) 는, 일부 실시형태에서, 카메라 (206), LIDAR 시스템 (204), RADAR 시스템 (208), 근접 센서, 비 센서, 날씨 센서, GNSS 수신기 (170) 및 다른 차량, 디바이스 및, 일 실시형태에서, 맵 서버 (450), 경로 서버 (445), 차량 정보 서버 (455), 환경 데이터 서버 (440), 위치 서버 (460) 와 같은 서버로부터, 및/또는 차량 A (480) 과 같은 차량 내에 또는 근처에 존재할 수도 있는 모바일 디바이스 (400) 와 같은 연관된 디바이스로부터 수신될 수도 있는 센서와 함께 사용되는 수신된 데이터를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 모바일 디바이스 (400) 는 GNSS 측정의 추가의 소스를 제공할 수도 있거나, 모션 센서 측정의 추가의 소스를 제공할 수도 있거나, WAN, WiFi 또는 다른 네트워크로의 통신 포털로서, 및 서버들 (440, 445, 450, 455, 460, 및/또는 465) 과 같은 여러 정보 서버로의 게이트웨이로서 네트워크 액세스를 제공할 수도 있다. 차량 (100) 은 하나 또는 복수의 카메라를 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 카메라는 전방 대향, 측방 대향, 후방 대향하거나 (회전가능한 카메라와 같이) 뷰에 있어서 조정가능할 수도 있다. 일 실시형태에서, 동일한 평면을 마주하는 다수의 카메라 (206) 가 존재할 수도 있다. 예를 들어, 카메라 (206) 및 범퍼 장착 카메라 (208) 는 2 개의 전방 카메라, 즉 주차 목적으로 (범퍼 장착과 같은) 더 낮은 물체 및/또는 더 낮은 관점에 포커싱된 카메라 및 예를 들어 트래픽, 다른 차량, 보행자 및 더 멀리 떨어진 물체를 추적하기 위해 더 높은 관점에 포커싱하는 카메라를 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 여러 뷰들은 스티칭될 수도 있고 및/또는 다른 차량으로부터의 V2X 입력과 같은 다른 입력에 대해 상관될 수도 있어 다른 차량 및 외부 엔티티 및 물체의 추적을 최적화하고 및/또는 서로에 대해 센서 시스템을 교정할 수도 있다. LIDAR 시스템 (204) 은 루프 장착되고 회전할 수도 있거나 (전방 대향, 후방 대향, 측면 대향과 같이) 특정의 관점에 포커싱될 수도 있다. LIDAR 시스템 (204) 은 고체 상태이거나 기계적일 수도 있다. 근접 센서는 초음파, 레이더 기반, (예를 들어, 적외선 범위 발견에 기초하는) 광 기반, 및/또는 용량성 (금속 본체의 표면 터치 지향 또는 용량성 검출) 일 수도 있다. 비 및 날씨 센서는 대기압 센서, 습기 검출기, 비 센서, 및/또는 광 센서와 같은 여러 센싱 능력 및 기술을 포함할 수도 있고 및/또는 다른 기존의 센서 시스템을 활용할 수도 있다. GNSS 수신기는 예를 들어 차량의 루프의 후방의 핀 안테나 어셈블리에 루프 장착되거나, 후드 또는 대시 장착되거나 다르게는 차량의 내부 또는 외부 내에 배치될 수도 있다.
일 실시형태에서, 차량 내부 센서 (304) 는 타이어 압력 센서, 브레이크 패드 센서, 브레이크 상태 센서, 속도계 및 다른 속도 센서와 같은 휠 센서 (212), 자력계 및 지자기 콤파스와 같은 헤딩 센서 및/또는 배향 센서, 오도미터 및 휠 틱 센서와 같은 거리 센서, 가속도계 및 자이로 뿐아니라 상술된 센서를 사용하는 관성 포지셔닝 결과와 같은 관성 센서, 및 개별적으로 결정될 수도 있거나 가속도계, 자이로 및/또는 틸트 센서와 같은 다른 센서 시스템을 사용하여 결정되는 요, 피치 및/또는 롤 센서를 포함할 수도 있다.
차량 내부 센서 (304) 및 차량 외부 센서 (302) 양자 모두는 공유되거나 전용된 프로세싱 능력을 가질 수도 있다. 예를 들어, 센서 시스템 또는 서브시스템은 측정들 및 가속도계, 자이로, 자력계 및/또는 다른 감지 시스템으로부터의 다른 입력에 기초하여 요, 피치, 롤, 헤딩, 속도, 가속도 능력 및/또는 거리, 및/또는 정지 거리와 같은 차량 상태 값을 결정하는 센서 프로세싱 코어 또는 코어들을 가질 수도 있다. 상이한 감지 시스템들은 서로 통신하여 측정 값들을 결정하거나 값들을 블록 (330) 으로 전송하여 측정 값들을 결합하고 입력들의 함수로서 능력 값(들)을 결정할 수도 있다. 내부 및 외부 센서들로부터의 측정들로부터 도출된 차량 상태 값들은 범용 또는 애플리케이션 프로세서를 사용하여 다른 센서 시스템으로부터의 차량 상태 값 및/또는 측정들과 더 결합될 수도 있다. 예를 들어, 블록들 (330, 332 및/또는 324) 은 무선 송수신기들 (130) 을 이용하거나 다른 통신 송수신기들을 통해 전송될 수도 있는 V2X 메시징을 위한 데이터 엘리먼트 값들을 결정하기 위해 전용되거나 중앙집중된 프로세서 상에서 구현될 수도 있다. 일 실시형태에서, 센서들은 V2X 또는 다른 메시징 능력들을 통해 다른 차량 및/또는 시스템과 공유되는 메시징 단계들로서 및/또는 차량 동작을 제어하거나 다르게는 영향을 주기 위해 사용될 수 있는, 능력 데이터 엘리먼트 및 상태 데이터 엘리먼트를 포함하는, 결합된 차량 상태 값들을 도출하기 위해 결합되고 해석되는 각 코어로부터의 차량 상태 값들을 출력하기 위해 원시 결과들에 대한 전용 코어 프로세싱에 의해 동작되는 관련 시스템들, 예를 들어, LIDAR, RADAR, 모션, 휠 시스템 등으로 분리될 수도 있다. 이들 메시징 능력들은, 일 실시형태에서, 무선 송수신기(들) (130) 및 안테나(들) (132) 에 의해 지원되는 것들과 같은 다양한 무선 관련, 광 관련 또는 다른 통신 표준들에 기초할 수도 있다.
일 실시형태에서, 차량 능력들 (306) 은 정지, 제동, 가속도, 및 회전 반경에 대한 성능 추정, 및 자율 및/또는 비자율 상태 및/또는 능력 또는 능력들을 포함할 수도 있다. 능력 추정은, 일 실시형태에서, 메모리로 로딩될 수도 있는 저장된 추정들에 기초할 수도 있다. 이들 추정들은 특정 차량에 대한, 또는 하나 이상의 차량에 걸친 평균에 대한 경험적 성능 지수 (performance number), 및/또는 주어진 성능 수치에 대한 하나 이상의 모델들에 기초할 수도 있다. 다수의 모델에 대한 성능 추정들이 평균화되거나 다르게는 결합되는 경우, 그것들은 유사하거나 공통인 특징들에 기초하여 선택될 수도 있다. 예를 들어, 유사하거나 동일한 가중치 및 동일하거나 유사한 구동렬을 갖는 차량들은 제동/정지 거리, 회전 반경, 및 가속도 성능과 같은 구동 성능 관련 추정들에 대한 성능 추정들을 공유할 수도 있다. 차량 성능 추정들은 또한 네트워크 상의 차량 데이터 서버들로부터의 무선 네트워크를 통해, 예를 들어, 외부 V2X 입력(들) (308) 을 사용하여 획득될 수도 있다. 이것은 무선 불가능하고 차량 정보를 직접 제공할 수 없는 차량들에 대한 정보를 획득하는데 특히 유용하다. 일 실시형태에서, 차량 능력 (306) 은 또한 타이어 마모, 타이어 브랜드 능력, 브레이크 패드 마모, 브레이크 브랜드 및 능력, 및 엔진 상태와 같은 차량 컴포넌트 상태에 의해 영향을 받을 수도 있다. 일 실시형태에서, 차량 능력 (306) 은 또한 속도, 헤딩과 같은 전체 차량 상태에 의해 및 도로 표면, 도로 조건 (습윤, 건조, 미끄러움/정지 마찰력), 날씨 (바람, 비, 눈, 블랙 아이스, 슬릭 도로 등) 와 같은 외부 팩터들에 의해 영향을 받을 수도 있다. 다수의 경우들에서, 마모, 또는 다른 시스템 열화, 및 날씨, 도로 표면, 도로 조건 등과 같은 외부 팩터들은 입력들 (330) 의 함수로서 능력 값(들)을 결정할 때 성능 추정을 감소시키거나, 입증하거나, 향상시키기 위해 이용될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 차량 정지 거리 및/또는 거리당 가속 시간을 측정하는 것과 같은 실제의 측정된 차량 성능은 실제의 차량 구동 관련 성능에 기초하여 측정 및/또는 추정될 수도 있다. 일 실시형태에서, 더욱 최근에 측정된 성능은 측정들이 일관성이 없는 경우 더 오래된 측정들에 비해 더 무겁게 가중되거나 선호도가 주어질 수도 있다. 유사하게, 일 실시형태에서, 예를 들어 차량 외부 센서 (302) 및/또는 차량 내부 센서 (304) 를 통해 차량에 의해 현재 검출되는 것과 동일한 유형의 날씨에서 또는 동일한 유형의 도로 표면 상에서와 같이 유사한 조건들 동안 취해진 측정들은 입력들 (330) 의 함수로서 능력 값(들)을 결정함에 있어서 더 무겁게 가중되고 및/또는 선호도가 주어질 수도 있다.
블록 (330) 에의 입력들의 함수로서 결정된 바와 같은 결정된 능력 값(들) 은 블록 (332) 으로 제공되고, V2X 능력 데이터 엘리먼트(들) 을 업데이트하고, 위치 정보 및/또는 GNSS 측정 데이터는, 일 실시형태에서, 블록 (324) 를 통해 전송될 수도 있으며, V2X 차량간 협상은 무선 송수신기 (130) 를 통한 통신을 통해서 그리고 SAE 또는 ETSI CV2X 메시지들 및 데이터 엘리먼트들을 통해서와 같은 여러 V2X 메시징 표준들을 이용해서와 같이, 여러 수단을 통해 구현될 수도 있다. 일 실시형태에서, 하나 이상의 프로세서(들) (30) 및/또는 DSP(들) (120) 및 메모리 (160), 및 여기에 기술된 시스템들, 또는 수단들은 따라서 도 3 을 참조하여 그리고 본 명세서 전체에 걸쳐 기술된 프로세스들을 수행하기 위해 연결 및 구성될 수도 있다. 입력들 (330) 의 함수로서의 능력 값들은 상이한 데이터 포맷들 및/또는 유닛들로 수정될 수도 있고 및/또는 V2X 능력 데이터 엘리먼트들로서 이용되기 전에 하나 이상의 능력 값들의 다른 변환 또는 조합을 요구할 수도 있다. 데이터 포맷들 및/또는 유닛들을 조정하는 것 또는 하나 이상의 능력 값들의 변환 또는 조합은, 일 실시형태에서, 프로세서(들) (110) 에서 수행되고 블록 (332) 에서 또는 아키텍쳐의 다른 곳에서 V2X 능력 데이터 엘리먼트를 업데이트할 수도 있다.
V2X 차량 감지, 예측, 계획 실행 (312) 은 입력 블록들 (302, 304, 306, 308 및 310) 로부터의 데이터를 상관시키고, 확인하고 및/또는 결합하기 위해 센서 융합 및 물체 분류 블록 (316) 을 부분적으로 이용하여 외부 물체 감지 및 분류 블록 (314) 을 통해 블록들 (302, 304, 306, 308 및 310) 로부터의 정보의 수신 및 프로세싱을 핸들링한다. 블록 (314) 외부 물체 감지 및 분류는 존재하는 물체들을 결정하고, 물체들의 유형 (자동차, 트럭, 자전거, 오토바이, 보행자, 동물 등) 및/또는 이동 상태, 근접성, 헤딩, 및/또는 차량에 대한 위치, 크기, 위협 수준, 및 취약성 우선순위 (보행자는 예를 들어 도로 쓰레기에 비해 더 높은 취약성 우선순위를 가질 것이다) 와 같은, 차량에 대한 물체 상태를 결정한다. 일 실시형태에서, 블록 (314) 은 다른 차량에 대한 상대 포지셔닝을 결정하기 위해 다른 차량으로부터의 GNSS 측정들을 이용할 수도 있다. 블록 (314) 으로부터의 이러한 출력은 블록 (320) 을 통해 검출된 물체 및 차량 및 이들의 연관된 궤적을 결정하고 블록 (322) 에서 차량 기동 및 경로 계획을 결정하는 예측 및 계획 블록 (318) 로 제공될 수도 있고, 그 출력들은 직접 또는 다른 차량들로부터 수신된 기동 계획, 위치 및 상태를 통합하고 설명하는 V2X 차량간 협상 블록 (324) 을 통해 블록 (326) 차량 기동 실행에서 이용된다. V2X 차량간 협상은 이웃 차량들의 상태를 설명하고 차량 우선순위, 차량 능력 (예를 들어, 충돌을 피하기 위한 정지, 감소 또는 가속할 능력), 및 일부 실시형태들에서 날씨 조건 (비, 안개, 눈, 바람), 도로 조건 (건조, 습윤, 얼음, 미끄러움) 과 같은 여러 조건에 기초하여 이웃하거나 다르게는 영향 받은 차량들 사이의 협상 및 조정을 가능하게 한다. 이들은 예를 들어 교차로에 접근하는 차들 사이의 교차로를 통과할 타이밍 및 순서에 대한 협상, 인접한 차량들 사이의 차선 변경을 위한 협상, 주차 공간에 대한 협상, 단일 차선 도로 상의 방향성 주행에 대한 액세스를 위한 또는 다른 차량을 통과시킬 협상을 포함한다. 차량간 협상은 또한 약속 시간, 목적지 거리 및 목적지에 도달할 추정된 경로 시간과 같은 시간 기반 및/또는 거리 기반 팩터들, 및 일부 실시형태들에서, 약속의 유형 및 약속의 중요도를 포함할 수도 있다.
도 4 에서 강조된 바와 같이, 차량은 여러 네트워크를 통해 그리고 여러 디바이스들 및 서버들과 통신할 수도 있다. 일 실시형태에서, V2X 차량 A (480) 는, 예를 들어, 일 실시형태에서, 차량간 상대 포지셔닝, 차선 변경을 위한 또는 교차로의 통과를 위한 협상을 수행하기 위해, 및 GNSS 측정들, 차량 상태, 차량 위치 및 차량 능력, 측정 데이터, 및/또는 계산된 상태와 같은 V2X 데이터 엘리먼트들을 교환하기 위해, 및 V2X 능력 데이터 엘리먼트들에서 커버되지 않는 다른 V2X 차량 상태 단계들을 교환하기 위해, V2X 또는 다른 통신 송수신기 가능 차량 B (490) 과, 링크 (423) 를 통한 V2X 또는 다른 무선 통신 송수신기를 사용하여, 통신할 수도 있다. 일 실시형태에서, 차량 A 는 또한 네트워크를 통해, 예를 들어, 기지국 (420) 및/또는 액세스 포인트 (430) 을 통해 또는 통신 가능 도로변 유닛 (RSU) (425) 을 통해 차량 B 와 통신할 수도 있으며, 이들 중 임의의 것은 특히 차량 B 가 통상의 프로토콜에서 차량 A (480) 와 직접 통신할 수 없는 실시형태에서, 차량 B 와 같은 다른 차량에 의한 사용을 위해 통신, 정보를 중계하고 및/또는 프로토콜을 전환할 수도 있다. 일 실시형태에서, 차량 A (480) 은 또한 여러 실시형태에서 여러 도로변 비컨, 트래픽 및/또는 차량 모니터, 트래픽 제어 디바이스, 및 위치 비컨과 같은 도로변 디바이스(들) (425) 과 통신할 수도 있다.
일 실시형태에서, 도로변 디바이스(RSU) (425) 는 무선 메시지들, 예를 들어, 기본 안전 메시지 (BSM) 또는 협력 인식 메시지 (CAM) 또는 다른 V2X 메시지들을 차량 A (480) 및/또는 차량 B (490), 기지국 (420) 및/또는 액세스 포인트 (430) 로/로부터 전송 및 수신하도록 무선 송수신기 (425E) 를 동작시키도록 구성된 프로세서 (425A) 를 가질 수도 있다. 예를 들어, 무선 송수신기 (425E) 는 차량들과의 V2X 통신과 같은 여러 프로토콜에서, 및/또는 무선 통신 네트워크를 통해 통신하기 위해 여러 WAN, WLAN 및/또는 PAN 프로토콜들을 사용하여 무선 메시지들을 전송 및/또는 수신할 수도 있다. 일 실시형태에서, RSU (425) 는 무선 송수신기 (425E) 및 메모리에 통신가능하게 커플링된 하나 이상의 프로세서 (425A) 를 포함할 수도 있고, 트래픽 제어 유닛 (425C) 으로서 수행하고 및/또는 환경 및 도로변 센서 정보 (425D) 를 제공 및/또는 프로세싱하거나 그것과 차량들 사이의 GNSS 상대 위치에 대한 위치 참조로서 작용하기 위한 명령들 및/또는 하드웨어를 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, RSU (425) 는, 일 실시형태에서, 트래픽 최적화 서버 (465), 차량 정보 서버 (455), 및/또는 환경 데이터 서버 (440) 과 같은 외부 서버들과 통신할 수도 있는 네트워크 인터페이스 (425B) (및/또는 무선 송수신기 (425E)) 를 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 무선 송수신기 (425E) 는 무선 통신 링크를 통해 무선 기지국 송수신기 서브시스템 (BTS), 노드 B 또는 진화된 NodeB (eNodeB) 또는 차세대 NodeB (gNodeB) 로부터의 무선 신호들을 송신 또는 수신함으로써 무선 통신 네트워크를 통해 통신할 수도 있다. 일 실시형태에서, 무선 송수신기(들) (425E) 는 WAN, WLAN 및/또는 PAN 송수신기들의 여러 조합을 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 로컬 송수신기는 또한 블루투스 송수신기, 지그비 송수신기, 또는 다른 PAN 송수신기일 수도 있다. 로컬 송수신기, WAN 무선 송수신기 및/또는 모바일 무선 송수신기는 WAN 송수신기, 액세스 포인트 (AP), 펨토 셀, 홈 기지국, 스몰 셀 기지국, 홈 노드 B (HNB), 홈 eNodeB (HeNB) 또는 차세대 NodeB (gNodeB) 를 포함할 수도 있고 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN, 예를 들어, IEEE 802.11 네트워크), 무선 개인 영역 네트워크 (PAN, 예를 들어, 블루투스® 네트워크) 또는 셀룰러 네트워크 (예를 들어, 다음 문단에서 논의되는 것들과 같은 LTE 네트워크 또는 다른 무선 광역 네트워크) 에 대한 액세스를 제공할 수도 있다. 이들은 단지 무선 링크를 통해 RSU (425) 와 통신할 수 있는 네트워크들의 예들일 뿐이고, 청구된 주제는 이러한 관점에서 제한되지 않는다.
RSU (425) 는 GNSS 측정, 센서 측정, 속도, 헤딩, 위치, 정지 거리, 우선순위 또는 이머전시 상태 및 다른 차량 관련 정보와 같은 차량 A (480) 및/또는 차량 B (490) 로부터의 위치, 상태, GNSS 및 다른 센서 측정들, 및 능력 정보를 수신할 수도 있다. 일 실시형태에서, 도로 표면 정보/상태, 날씨 상태, 및 카메라 정보와 같은 환경 정보가 수집되고 포인트 투 포인트 또는 브로드캐스트 메시징을 통해 차량들과 공유될 수도 있다. RSU (425) 는 차량 A (480) 및/또는 차량 B (490), 환경 및 도로변 센서들 (425D) 로부터의 무선 송수신기 (425E) 를 통한 수신된 정보, 및 예를 들어 트래픽 제어 및 최적화 센서 (465) 로부터의 네트워크 정보 및 제어 메시지들을 이용하여 트래픽 흐름 또는 차량 속도 또는 차량 위치를 조정 및 지시하고 차량 A (480) 및 차량 B (490) 으로 환경, 차량, 안전 및 안내 메시지들을 제공할 수도 있다.
프로세서 (425A) 는, 일 실시형태에서, 네트워크 (470) 에 백홀을 통해 연결될 수도 있고, 일 실시형태에서, 도시 또는 도시의 섹션 내 또는 지역 내와 같은 영역 내의 트래픽의 흐름을 모니터하고 최적화하는 중앙집중 트래픽 제어 및 최적화 서버 (465) 와 같은 여러 중압집중 서버들과 통신 및 조정하기 위해 사용될 수 있는 네트워크 인터페이스 (425B) 를 동작시키도록 구성될 수도 있다. 네트워크 인터페이스 (425B) 는 또한 차량 데이터의 크라우드 소싱, 도로변 디바이스 (RSU) (425) 의 유지보수, 및/또는 다른 도로변 디바이스들 (425) 과의 조정 또는 다른 사용들을 위해 도로변 디바이스 (RSU) (425) 에 대한 원격 액세스를 위해 이용될 수도 있다. 도로변 디바이스 (RSU) (425) 는 근처의 차량 및 환경의 상태 및 위치와 관련된 위치 데이터, 정지 거리 데이터, 도로 상태 데이터, 식별 데이터 및 다른 정보와 같은 차량 A (480) 및 차량 B (490) 과 같은 차량들로부터 수신된 데이터를 프로세싱하도록 구성될 수도 있는 트래픽 제어 유닛 (425C) 을 동작시키도록 구성된 프로세서 (425A) 를 가질 수도 있다. 도로변 디바이스 (RSU) (425) 는 온도, 날씨, 카메라, 압력 센서들, 도로 센서들 (예를 들어, 차량 검출용), 사고 검출, 이동 검출, 속도 검출 및 다른 차량 및 환경 모니터링 센서들을 포함할 수도 있는 환경 및 도로변 센서 (425D) 로부터 데이터를 획득하도록 구성된 프로세서 (425A) 를 가질 수도 있다.
일 실시형태에서, 차량 A (480) 은 또한, 예를 들어, 일 실시형태에서, WAN 및/또는 WiFi 네트워크에 액세스하기 위해, 및/또는 일 실시형태에서, 모바일 디바이스 (400) 로부터 센서 및/또는 위치 측정들을 획득하기 위해, 블루투스, WiFi 또는 지그비와 같은 단거리 통신 및 개인용 네트워크를 사용하여 또는 V2X 또는 다른 차량 관련 통신 프로토콜을 통해 모바일 디바이스 (400) 와 통신할 수도 있다. 일 실시형태에서, 차량 A (480) 은 WAN 기지국 (420) 을 통해 또는 피어 투 피어로 직접 또는 WiFi 액세스 포인트를 통해 WiFi 를 사용하여서와 같이 WAN 네트워크를 통해 WAN 관련 프로토콜을 사용하여 모바일 디바이스 (400) 와 통신할 수도 있다. 차량 A (480) 및/또는 차량 B (490) 은 여러 통신 프로토콜들을 사용하여 통신할 수도 있다. 일 실시형태에서, 차량 A (480) 및/또는 차량 B (490) 은 예를 들어 V2X, GSM, WCDMA, LTE, CDMA, HRPD, WiFi, BT, WiMAX, 롱 텀 에볼루션 (LTE), 5세대 무선 (5G) 뉴 라디오 액세스 기술 (NR) 통신 프로토콜 등을 사용하는 것과 같은 다양한 및 다수의 모드들의 무선 통신을 지원할 수도 있다.
일 실시형태에서, 차량 A 는 기지국 (420) 을 통해 WAN 프로토콜을 사용하여 WAN 네트워크를 통해 또는 WiFi 와 같은 무선 LAN 프로토콜을 사용하여 무선 LAN 액세스 포인트 (430) 와 통신할 수도 있다. 차량은 또한 예를 들어 무선 LAN (WLAN), 블루투스 또는 지그비와 같은 개인 영역 네트워크 (PAN), DSL 또는 패킷 케이블을 사용하여 무선 통신을 지원할 수도 있다.
차량 A (480) 및/또는 차량 B (490) 은, 일 실시형태에서, 위치 결정, 시간 획득 및 시간 유지를 위해 GNSS 위성 (410) 으로부터 GNSS 신호 (412) 의 수신을 위해 GNSS 수신기 (170) 와 같은 하나 이상의 GNSS 수신기들을 포함할 수도 있다. 여러 GNSS 시스템들은 베이두, 갈릴레오, 글로나스, 및/또는 GPS, 및 QZSS 및 NavIC 또는 IRNSS 와 같은 여러 지역 내비게이션 시스템으로부터 신호를 수신하기 위해 GNSS 수신기 (170) 또는 다른 수신기를 사용하여, 단독으로 또는 조합으로 지원될 수도 있다. 일 실시형태에서 하나 이상의 도로변 디바이스 (RSU) (425), 하나 이상의 무선 LAN 액세스 포인트 (430) 또는 하나 이상의 기지국 (420) 과 같은 비컨들에 의존하는 것들과 같은 다른 무선 시스템들이 이용될 수도 있다. 여러 GNSS 신호들 (412) 은 위치, 속도, 차량 A (480) 과 차량 B (490) 사이와 같은 다른 차량들에 대한 근접도를 결정하기 위해 차량 센서들 (140 및/또는 145) 과 결합하여 이용될 수도 있다.
일 실시형태에서, 차량 A (480) 및/또는 차량 B (490) 은, 일 실시형태에서, GNSS, WAN, WiFi 및 다른 통신 수신기들 및/또는 송수신기들을 또한 가질 모바일 디바이스 (400) 에 의해 제공된 적어도 부분적으로 GNSS 를 사용하여 결정된 GNSS 측정들 및/또는 위치들에 액세스할 수도 있다. 일 실시형태에서, 차량 A (480) 및/또는 차량 B (490) 은 GNSS 수신기 (170) 가 실패하거나 위치 정확도의 임계 레벨 미만으로 제공하는 경우 폴백으로서 모바일 디바이스 (400) 에 의해 제공된 GNSS 를 적어도 부분적으로 사용하여 결정된 GNSS 측정들 (예를 들어, 의사거리 측정, 도플러 측정 및 위성 ID) 및/또는 위치들에 액세스할 수도 있다.
차량 A (480) 및/또는 차량 B (490) 은 차량 정보 서버 (455), 경로 서버 (445), 위치 서버 (460), 맵 서버 (450), 및 환경 데이터 서버 (440) 와 같은 네트워크 상의 여러 서버들에 액세스할 수도 있다.
차량 정보 서버 (455) 는 근처의 차량들이 제시간에 정지 또는 가속할 수 있는지 여부, 그들이 자율 주행되는지, 자율 주행 가능한지, 통신 가능한지 여부와 같은 근처의 차량들에 대한 기동에 관한 결정을 내리는데 있어서 이용될 수도 있는, 안테나 위치, 차량 크기 및 차량 능력과 같은 여러 차량들을 기술하는 정보를 제공할 수도 있다. 일 실시형태에서, 차량 정보 서버 (455) 는 또한 차량 크기, 형상, 능력, 식별, 소유권, 점유, 및/또는 결정된 위치 지점 (예를 들어, GNSS 수신기의 위치) 및 결정된 위치 지점에 대한 차량 경계들의 위치에 관한 정보를 제공할 수도 있다.
경로 서버 (455) 는 현재의 위치 및 목적지 정보를 수신하고 차량에 대한 경로 정보, 맵 데이터, 대안적인 경로 데이터 및/또는 트래픽 및 스트리트 조건 데이터를 제공할 수도 있다.
위치 서버 (460) 는, 일 실시형태에서, 위치 결정 능력, 송신기 신호 획득 지원 (예를 들어, GNSS 위성 궤도 예측 정보, 시간 정보, 대략적 위치 정보 및/또는 대략적 시간 정보), WiFi 액세스 포인트 및 기지국에 대한 식별 및 위치를 포함하는 것들과 같은 송수신기 알마낙, 및 일부 실시형태에서, 속도 제한, 트래픽, 및 도로 상태/건축물 상태와 같은 경로에 대한 추가적인 정보를 제공할 수도 있다. 맵 서버 (450) 는 도로 위치, 도로를 따른 관심 지점, 도로를 따른 주소 위치, 도로 크기, 도로 속도 제한, 트래픽 상태, 및/또는 도로 조건 (습윤, 미끄러움, 눈/얼음 등), 도로 상태 (개방, 공사 중, 사고 등) 와 같은 맵 데이터를 제공할 수도 있다. 환경 데이터 서버 (440) 는, 일 실시형태에서, 날씨 및/또는 도로 관련 정보, 트래픽 정보, 지형 정보, 및/또는 도로 품질 및 속도 정보 및/또는 다른 적절한 환경 데이터를 제공할 수도 있다.
일 실시형태에서, 도 4 의 차량 (480 및 490) 및 모바일 디바이스 (400) 는 네트워크 (470) 를 통해 무선 LAN 액세스 포인트 (430) 또는 무선 WAN 기지국 (420) 과 같은 여러 네트워크 액세스 포인트들을 통해 네트워크 (470) 를 통해 통신할 수도 있다. 도 12 의 차량 (480 및 490) 및 모바일 디바이스 (400) 는 또한, 일부 실시형태에서, 블루투스, 지그비 및 5G 뉴 라디오 표준들을 통해서와 같이 네트워크 (470) 를 통하지 않고 직접 통신하기 위해 여러 단거리 통신 메커니즘들을 사용하여 디바이스들 사이에서, 차량들 사이에서 및 디바이스 대 차량 및 차량 대 디바이스에서 직접 통신할 수도 있다.
도 5 는, 일 실시형태에서, 여러 차량들 및/또는 디바이스들 사이에서의, 위에서 논의된 바와 같은, 공유된 GNSS 측정들을 사용하여 결정된 고정확성 상대 위치의 사용을 도시한다. 위의 실시형태들은 2 이상의 위성들로부터의 신호들에 대해 공유된 측정들을 사용하여 이중 차분의 사용을 논의했다. 위의 실시형태들은 또한 예를 들어 도 17 에 도시된 바와 같이 다수의 차량들 사이의 벡터들을 이용함으로써 그 결과들을 제약하는 것을 논의했다. 도 5 에서, 차량들 및 디바이스들, 여기서 교환가능하게 사용되는 차량들 및 디바이스들의 일부는 고정확성 위치를 갖는 차량들 및/또는 디바이스들로서 지칭되고 예를 들어 미터 레벨 또는 심지어 센티미터 레벨 정확성으로 고정확성 절대 위치를 결정할 수 있다.
일 실시형태에서, 고정확성 절대 위치에 대한 액세스를 갖는 차량은 예를 들어 하늘의 맑은 뷰를 가질 수 있어, 다중 경로 및 신호 열화로부터의 더 적은 영향으로 GNSS 위성 신호를 측정할 수 있다. 일 실시형태에서, 고정확성 절대 위치에 대한 액세스를 갖는 차량은 정확성 및 그의 위치와 연관된 신뢰성 레벨을 증가시키기 위해 (예를 들어, 자이로 및 가속도계로부터의 휠 틱 및 측정을 사용하는) 차량 추측 항법 시스템, 카메라 기반 포지셔닝, LIDAR, RADAR 및/또는 SONAR 또는 이들의 일부 조합과 같은 다른 센서 시스템을 이용할 수도 있다. 일 실시형태에서, 고정확성 절대 위치에 대한 액세스를 갖는 차량 또는 디바이스는 정확한 위치가 알려져 있거나 시간의 경과에 따른 반복적 위치 결정을 통해 계산될 수도 있는 도로변 디바이스 (RSU), 또는 더 긴 주기의 시간의 경과에 따라 고정된 위치에주차된 상태로 유지되는 차량과 같은 고정된 위치에 위치/설치되어, 시간의 경과에 따른 반복적 위치 결정을 통해 및/또는 다른 차량 및/또는 디바이스와의 상대적 포지셔닝을 통해와 같이, 시간의 경과에 따른 그의 위치의 정확성을 향상시킬 수 있다.
일 실시형태에서, 고정확성 절대 위치에 대한 액세스를 갖지 않는 차량은 예를 들어 차단된 뷰의 하늘 (예를 들어, 큰 건물들에 의해 야기된 신호가 차단되는 밀집한 도시 시나리오) 를 가져서, 영항받은 GNSS 수신기에서의 측정된 GNSS 위성 신호들이 다중경로 및 신호 열화로부터 상당한 영향을 받는다. 그러나, 근처의 차량들은 동일한 GNSS 신호 열화 (다중경로, 신호 차단, 전리층 에러, 대류권 에러 등) 를 겪어 2 개의 근처의 수신기들에서 수신된 위성 신호들의 이중 차분이 고도로 정확한 절대 포지셔닝이 용이하게 이용가능하지 않는 경우에도 고도로 정확한 상대 포지셔닝을 야기할 수 있다. 일 실시형태에서, 카메라 기반 포지셔닝, LIDAR, RADAR 및/또는 SONAR 와 같은 다른 상대 포지셔닝 관련 센서 시스템들에 대한 액세스를 갖는 차량은 또한 그렇지 않으면 그 순간에 고도로 정확한 절대 포지셔닝에 액세스하지 않을 수도 있는 디바이스들 및 차량들 사이에서 고도로 정확한 절대 위치를 전파하기 위해 차량들 또는 디바이스들 중 하나로부터의 고도로 정확한 절대 위치를 갖는 디바이스들 또는 차량들 사이의 정확한 상대 위치드를 결합할 수도 있다; 그러나, 그 상대 포지셔닝은 공유된 GNSS 측정 정보를 사용하여 결정된 상대 포지셔닝보다 덜 정확한 경향이 있다.
일 실시형태에서, 차량 및/또는 디바이스는 차량 또는 디바이스 ID, GNSS 측정들, 차량 또는 디바이스 위치, 및/또는 일부 실시형태에서, 신뢰성의 측정 및/또는 에러의 추정 또는 위치, 측정 및/또는 신뢰성 또는 에러의 일부 조합을 공유하여 차량 및 디바이스가 고정확성 상대 위치를 결정하고, 이용가능한 경우, 고정확성 절대 포지셔닝을 또한 전파하는 것을 가능하게 할 수도 있다. 일 실시형태에서, 차량 및/또는 디바이스는 다른 차량 및/또는 근처의 디바이스로 그들의 위치 및/또는 그들의 GNSS 측정들을 브로드캐스트할 수도 있다. 일부 실시형태에서, 예를 들어 차량의 또는 디바이스의 위치, 및 일부 실시형태에서 에러 추정 및/또는 불확실성 추정을 브로드캐스트함으로써, 그러나 임계 범위 내에 있는 것으로, 예를 들어, 브로드캐스트된 위치를 사용하여 결정될 수도 있는, 그것을 요구하는 차량 및/또는 디바이스에게만 GNSS 신호 측정을 전송함으로써, 브로드캐스트 및 포인트 투 포인트 통신 및 정보 공유의 혼합이 존재할 수도 있다. 그렇지 않은 경우 고도로 정확한 절대 위치에 액세스하지 않았고 고도로 정확한 상대 위치에 액세스한 차량들은 이로 인해 그들의 위치와 연관된 정확성 및 신뢰성 레벨을 증가시킬 수도 있다.
일 실시형태에서, 고정확성 절대 위치에 대한 액세스를 갖는 차량 또는 디바이스는 정확한 위치가 알려져 있거나 시간의 경과에 따른 반복적 위치 결정을 통해 계산될 수도 있는 도로변 디바이스 (RSU) 와 같은 고정된 위치에 위치/설치될 수도 있다. 유사하게, 더 긴 주기의 시간의 경과에 따라 고정된 위치에 주차된 상태로 유지되는 차량은 시간의 경과에 따른 반복적 위치 결정을 통해 및/또는 다른 차량 및/또는 디바이스와의 상대적 포지셔닝을 통해와 같이, 시간의 경과에 따른 그의 위치의 정확성을 향상시킬 수 있어서, 고도로 정확한 절대 위치를 결정하고, 일부 실시형태에서 다른 디바이스 및 차량과 고도로 정확한 절대 위치를 공유할 수 있다. 일 실시형태에서, 도로변 디바이스 (RSU) 는 또한 트래픽을 관리하거나 트래픽 신호등 또는 트래픽 제어기와 같은 교차로에 대한 액세스를 제어할 수도 있고, 차량 흐름 및 교차로, 출구 및 다른 도로 자원에 대한 차량 액세스를 결정 및 제어하기 위해 근접한 차량들에 대한 상대 위치들을 이용할 수도 있다.
이동하든지 고정되든지에 관계없이, 고정확성 절대 위치에 대한 액세스를 갖는 차량 또는 디바이스는 참조 포인트로서 사용될 수 있어, 공유된 GNSS 측정들에 액세스하는 다른 차량 및/또는 디바이스가 참조 차량 또는 디바이스로부터의 고도로 정확한 절대 위치를 디바이스들 사이의 공유된 GNSS 측정될을 사용하여 결정된 고도로 정확한 상대 위치와 결합하여 그렇지 않으면 고도로 정확한 상대 위치에만 액세스할 차량 및 디바이스에 고도로 정확한 절대 위치를 전파할 수도 있다. 고도로 정확한 절대 위치에 액세스하는 차량 또는 디바이스로부터의 절대 위치를 공유하고, 고도로 정확한 절대 위치에 액세스하는 차량 또는 디바이스와 고도로 정확한 절대 위치에 액세스하지 않는 차량 또는 디바이스 사이에 GNSS 측정들, 고도로 정확한 절대 위치에 액세스하는 차량 또는 디바이스와 고도로 정확한 절대 위치에 액세스하지 않는 차량 또는 디바이스 사이의 GNSS 측정들을 사용하여 결정된 고도로 정확한 상대 위치을 또한 공유함으로써, 고도로 정확한 절대 위치에 액세스하는 차량 또는 디바이스로부터의 정확한 절대 위치 및 두 차량들 사이의 정확한 상대 위치가 그렇지 않으면 고도로 정확한 절대 위치에 액세스하지 않았던 차량에 대한 정확한 절대 위치를 결정하기 위해 결합될 수도 있다.
도 6 은 고정확성 상대 위치 능력을 갖는 차량에 대한 사용 시나리오를 도시한다. 여기서, 차량들은 블라인드 커브 주위에 접근하고 있다. 차량 R3 는 차량 R1 및 R2 를 볼 수 없어서 아마도 충돌을 피하기에는 너무 늦다. 이것은 확실히 인간 운전자에게는 사실이지만 전방 관측 카메라 시스템, RADAR, LIDAR 및 다른 상대 포지셔닝 시스템에 대해서도 또한 사실일 수도 있다. 더욱이, 그 커브는 양쪽의 운전자가 커브를 돌아 볼 수 없는 잎사귀 또는 다른 물체로 차단될 수도 있다. 그러나, 여러 콘스텔레이션들로부터 지구로 아래로 전송되는 GNSS 시스템 신호들은 측방향 뷰 차단을 겪지 않는다. 따라서, 차량 R1, R2 및 R3 중 임의의 것 또는 전부는 서로 위치 및 GNSS 정보를 공유하여, 우측 차선으로 철수하라는 R1 으로의 명령들 및/또는 경고 및 속도를 줄여 R1 이 우측 차선으로 다시 차선 변경을 완료하는 것을 허용하라는 R3 로의 명령들 및/또는 경고를 가능하게 한다. 유사하게, 도로변 유닛이 커브에 존재하는 경우, 그것은 접근하는 차량들 사이 및/또는 근접한 모든 차량들 사이의 상대 위치를 결정하는데 이용될 수 있을 것이다. 도로변 유닛 (RSU) 은 또한 차량들이 근처 어디에 위치되는지를 결정하고 접근 및 출발 관리 및 명령들을 제공하기 위해 트래픽 제어기로서 작용할 수 있을 것이다.
도 7 은 차량들 및/또는 디바이스들이 피어 투 피어 통신을 사용하여 GNSS 측정 정보, 위치, 식별 정보 및 다른 정보를 공유하는 차량/디바이스 대 차량/디바이스 통신 아키텍처를 도시한다. 피어 투 피어 모델에서, 피어들 사이의 정보 흐름은 피어들에 걸쳐 일관성이 있을 수도 있거나, 그것은 근접성에 기초하여 상이할 수도 있거나 충돌 위험/위협에 기초하여 상이할 수도 있다 (접근하고 있는 차량들은 멀어지고 있는 차량들보다 더 높은 위험이 있고; 인접한 차량들은 떨어진 또는 시멘트 장벽을 가로지른 2 개의 차선의 차량들보다 더 높은 충돌 위험을 가질 수도 있다). 여기서, 예를 들어, 중앙 차량에 가장 가까운 및/또는 중앙 차량에 인접한 차량들 (예를 들어, 링 (710) 내) 은 흑색 화살표에 의해 표시된 바와 같이 더욱 빈번하게 GNSS 측정 정보를 공유할 수도 있다. 조금 더 멀리 떨어진, 예를 들어, 직접 인접하지 않지만 보이는 곳에 있거나 중앙 차량으로부터 하나의 차량 이상 떨어져 있거나 결정 반경 만큼 떨어져 있는 차량들 (예를 들어, 링 (720)) 은 더 느린 레이트로 GNSS 측정 업데이트들을 수신한다. 상당히 멀리 떨어져 있는, 예를 들어, 2 개의 차량들 이상 떨어지거나 특정의 훨씬 더 넓은 반경 만큼 떨어진 차량들 (예를 들어, 링 (730)) 은 피어 투 피어 GNSS 업데이트들을 전혀 수신하지 않을 수도 있다. 그러나, 링 (730) 에서도, 차량 및/또는 디바이스는 여전히 위치 및 ID 를 주기적으로 브로드캐스트하고 있을 수도 있어, 인접한 차량들은 그들이 거기에 있고 필요하거나 원하는 경우 및 필요하거나 원하는 때에 상대 위치의 정확성을 증가시키기 위해 추가의 정보에 대해 질의할 수도 있다는 것을 알고 있다.
도 8 은 상대 포지셔닝을 위해 이용될 GNSS 측정 정보의 공유를 포함하는 피어 투 피어 메시징을 위한 샘플 결정 트리를 도시한다. 단계 (810) 에서, 서버 또는 기지국에 의해 제공된 또는 다른 차량들로부터의 공중 경유 브로드캐스트에서 수신된 차량 ID 가 선택될 수도 있다. 일 실시형태에서, 브로드캐스트된 ID 는 또한 소스 차량의 위치와 연관될 수도 있다. 블록 (820) 에서, 연결이 이미 확립되었는지 여부가 결정되고, 그렇지 않은 경우, 블록 (860) 에서, 연결이 확립될 수도 있다. 연결은 다른 차량이 특정의 범위 내에 있는 것 또는 충돌 위험의 가능성 여부에 달려 있을 수도 있다. 유사하게, 연결이 이미 존재하는 경우, 그것은 범위가 임계값보다 큰 경우 (즉, 다른 차량이 임계 거리보다 더 멀리 떨어진 경우) 블록 (850) 에서 연결 해제될 수도 있다. 연결이 이미 존재하는 경우, GNSS 측정 정보, 및/또는 위에서 논의된 다른 정보는 범위가 임계값보다 작은 경우 블록 (840) 에서 교환 및 프로세싱될 수도 있다. 이러한 프로세스는 반복적 상대 위치 결정을 위해 블록 (820) 에서 반복될 수 있어 블록 (860) 이 블록 (830) 으로 입력될 수 있고, 블록 (870) 에서 종료하는 대신, 블록 (840) 이 블록 (820) 으로 피드백된다. 피어 투 피어 모델을 구현하기 위한 대안적인 실시형태들이 존재할 수도 있다. 예를 들어, 블록 (830) 에서, 도 7 에 도시된 바와 같은 다수의 임계 거리들이 존재할 수도 있고, 측정들이 목표 차량이 안에 있는 임계 거리에 따라 상이한 레이트로 블록 (840) 에서 요청 및 프로세싱될 수도 있다. 도 7 의 내부 원 (710) 내의 이들 차량들은 가장 작은 임계값과 연관되고 가장 종종 프로세싱되는 GNSS 측정들을 가장 종종 제공한다. 도 7 의 중간 원 (720) 내의 그러나 내부 원 (710) 밖의 이들 차량들은 제 1 및 제 2 의 더 큰 임계값 사이에 있는 범위들과 연관되고 덜 종종 프로세싱되는 GNSS 측정들을 덜 종종 제공한다. 도 7 의 외측 원 (730) 내의 그러나 중간 원 (720) 밖의 이들 차량들은 제 2 의 더 큰 임계값과 제 3 의 가장 큰 임계값 사이의 범위와 연관되고 GNSS 측정들을 제공하지 않는다.
도 9는 차량, 다른 차량, 및/또는 다양한 디바이스 사이의 상대 위치를 결정하기 위한 브로드캐스트 포지셔닝 모델을 예시한다. 브로드캐스트 모델에서 차량과 디바이스는 그들의 위치와 GNSS 및/또는 기타 측정을 브로드캐스트한다. 주변 차량의 브로드캐스트 위치는 주변 차량의 초기 위치로 사용될 수 있으며 정확도에 따라 상대 위치를 결정하는 데 사용될 수도 있다. 일 실시형태에서, 에러 추정 또는 정확도의 다른 측정, 및/또는 신뢰 레벨이 브로드캐스트 위치와 함께 제공될 수 있다. 일 실시형태에서, GNSS 측정 정보는 특히 충돌을 피하고/하거나 트래픽을 최적화하기 위해 더 높은 수준의 정확도를 요구할 수 있는 인근 차량에 대해 보다 정확한 위치를 계산하는 데 사용될 수 있다. 일 실시형태에서, 브로드캐스트는 차량 식별, 차량 위치를 포함할 수 있으며, 가능하게는 에러 추정 또는 정확도 정보 및/또는 신뢰 수준, 차량 GNSS 측정 정보 및/또는 다른 차량 및 위치 정보를 수반할 수 있다. 브로드캐스트 모델에서, 간헐적 브로드캐스트, 주파수, 시간 및/또는 코드 분할과 같은 차량 통신 간의 교차 간섭을 최소화하기 위한 메커니즘이 사용되어 많은 차량 및 디바이스가 간섭을 최소화하면서 정보를 브로드캐스트하는 것을 허용할 수 있다. 브로드캐스트 모델에서, 각 차량에 대한 프로세싱 오버헤드를 줄이기 위해, 차량은 차량의 서브세트에 대한 매우 정확한 상대 위치를 결정하기 위해 GNSS 측정 정보를 프로세싱할 수 있다. 예를 들어, 차량은 브로드캐스트 위치를 활용하여 자신과 이웃 차량 사이의 대략적인 범위 및/또는 상대 위치를 결정할 수 있고 대략적인 범위 내에서 차량에 의해 제공되는 GNSS 측정을 사용하여 보다 정확한 상대 위치를 결정할 수 있다. 일 실시형태에서, 도 7에 예시된 실시형태에서와 같이 다중 임계 거리가 있을 수 있다. 그러한 실시형태에서, 차량은 상이한 임계 대역 내의 차량으로부터의 GNSS 측정 정보를 상이한 레이트로 프로세싱할 수 있고, 최대 대역 외부에서 GNSS 측정 정보를 전혀 프로세싱하지 않거나 특정 이벤트 또는 요청 시에만 프로세싱할 수 있다. 프로세싱 레이트 대역은 도 7의 구현과 유사하게 구현되지만, 일부 브로드캐스트 실시형태는 위치 및 식별 정보뿐만 아니라 GNSS 측정 정보를 브로드캐스트할 수 있는 반면, 도 7의 피어 투 피어 모델의 일부 실시형태는 다른 차량의 요청이 있는 경우에만 GNSS 측정 정보를 제공할 수 있다. 따라서, 브로드캐스트 모델의 일 실시형태에서, 링(910) 내의 차량에 의해 브로드캐스트되는 GNSS 측정 정보는 가장 빠른 레이트로(예를 들어, 초당 한 번 또는 초당 여러 번) 프로세싱되는 반면, 링(910)과 링(910) 사이에서 차량으로부터 브로드캐스트되는 GNSS 측정 정보는 더 느린 레이트로 프로세싱되고(예를 들어, 분당 한 번 또는 30초당 한 번), 링(920) 외부의 차량에서 브로드캐스트된 GNSS 측정 정보는 무시되거나 요청 시에만 프로세싱되거나 일부 이벤트(예를 들어, 사고 또는 과도한 속도) 에 의해 트리거될 수 있다. 브로드캐스트 모델에서, 각각의 차량은 GNSS 측정 정보를 포함하는 정보를 상당히 높은 레이트로, 아마도 차량에 대한 GNSS 수신기에서의 GNSS 측정 레이트에 대응하거나 아마도 그 일부 서브세트에서 브로드캐스트할 수 있다. 예를 들어, 차량이 초당 한 번 GNSS 신호를 측정한다고 결정하면 GNSS 측정을 초당 한 번보다 빠르지 않게 브로드캐스트할 수 있지만 신호 노이즈 플로어에 따라 5초에 한 번과 같은 더 느린 레이트로 또는 가변 레이트로 브로드캐스트할 수 있어, 노이즈 플로어가 높으면 덜 자주, 노이즈 플로어가 낮으면 더 자주 브로드캐스팅하여 스펙트럼에서 과도한 간섭을 생성하는 것을 피할 수 있다.
도 10은 브로드캐스트 기반 실시형태의 결정 차트를 도시한다. 단계 (1010) 에서, 브로드캐스트 위치 및 GNSS 측정들 및/또는 다른 포지셔닝 측정들이 주변 차량으로부터 수신된다. 단계 (1020) 에서, 수신된 브로드캐스트 위치 및 차량의 위치는 차량과 브로드캐스트 위치에 대한 소스 차량 사이의 거리(일명, 범위)를 결정하는 데 활용된다. 범위가 임계 범위보다 작은 경우, 블록(1030)에서, 차량에 대한 브로드캐스트 위치에 대한 소스 차량의 상대 위치를 결정하기 위해 GNSS 및/또는 다른 포지셔닝 측정이 프로세싱된다. 예를 들어 임계값 미만의 범위 또는 차량의 앞, 뒤 또는 양 측면과 같은 특정 위치를 기반으로 다른 액션 및/또는 애플리케이션이 또한 트리거될 수도 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 차량 앞 및/또는 뒤의 상대 위치는 차량 사이의 안전한 추종 거리를 관리하기 위해 차량 간 간격을 관리하는 루틴 및 차량 이동을 트리거할 수 있다. 예를 들어, 차량은 차량 간 간격을 늘리거나 줄이기 위해 속도를 높이거나 낮추거나 인접한 차량에 조치를 요청할 수 있고, 및/또는 차량 간격이 충분하지 않은 상황 (예를 들어, 수동으로 운전되는 차량에 의한 테일 게이팅 (tail gating)) 을 피하기 위해 차선을 변경할 수 있다. 범위가 임계 거리보다 작지 않은 경우 블록(1040)에서 차량이 모니터링될 수 있거나 일부 실시형태에서 무시될 수 있다. 그 프로세스는 블록(1010)에서 브로드캐스트 위치 및 차량 ID 정보의 수신에 의해 트리거될 수 있다. 일 실시형태에서, 특정 차량 ID에 대한 브로드캐스트 측정의 프로세싱은 또한 차량으로부터의 범위에 따라 상이한 레이트로 결정될 수 있어서, 블록(1020)은 임계값 A 미만, 임계값 A 와 임계값 B 사이, 및 임계값 B 초과와 같은 다수의 임계값 범위들과 범위를 비교할 수 있으며, 각각의 조건은 브로드캐스트 위치에 대한 소스 차량이 어느 대역에 있는지에 따라 상이한 레이트들로 GNSS 측정 정보 및/또는 다른 포지셔닝 측정 정보를 프로세싱하는 상이한 블록(1030)으로 이동한다. 일 실시형태에서, 특정 대역의 특정 차량에 대해, 레이트 경계들 사이의 포지셔닝 측정 정보는 더 새로운 정보 또는 계산 레이트 경계가 발생할 때까지 무시되거나 폐기되거나 저장될 수 있다.
도 11은 모든 차량이 (예를 들어, 브로드캐스트를 통해) VID(사용자 및/또는 차량 식별 정보)와 위치 정보를 교환하는 혼합 모드에서 상대 위치가 결정되는 실시형태를 도시한다. 그러나 차량 정보는 특정 상대 위치 기준을 충족하는 차량에서만 요청되고 및/또는 그 차량에게만 전송된다. 예를 들어, 도 11과 같이, (여기서 별표 표시를 갖는) 차량은 특정 범위 내의 차량으로부터만 또는 그것의 앞, 뒤 또는 양 측면에 있는 차량으로부터만, 또는 특정 기하학적 경계(원, 직사각형, 정사각형) 내의 차량으로부터만 GNSS 측정 정보를 요청하기로 선택할 수도 있다. 피어 투 피어 및 브로드캐스트 모델과 마찬가지로, 다수의 네스팅된 경계들이 있을 수 있으며, 그것들은 그것들과 연관된 서로 다른 모양 및/또는 기준을 가질 수 있으며, 예를 들어 차량의 앞, 뒤 및 양 측면에 있는 자동차에만 대응하는 내부 경계 및 임계 거리에 기반한 외부 경계를 포함하며, 여기서 내부 경계 내의 차량으로부터의 GNSS 측정 정보는 내부 경계와 외부 경계 사이의 차량으로부터의 GNSS 측정 정보보다 빠른 레이트로 요청 및 프로세싱된다. 일부 실시형태에서, 다수의 임계 경계들이 있을 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 그 경계들은 동심일 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 그 경계들은 정렬될 수도 있다. 일부 실시형태에서, 그 경계들의 일부 또는 전부는 비대칭이거나 조건에 따라 수정될 수 있다. 예를 들어, 물리적 중앙분리대의 다른 쪽에 있는 자동차가 모니터링되거나 포지셔닝되지 않도록 또는 충돌 위험 또는 임계 위험을 초과하는 위험이 있는 자동차만 포지셔닝되도록 경계가 선택될 수도 있다. 예를 들어, 경계는 차량의 왼쪽이 물리적 중앙분리대나 장벽에 의해 점유되어 있는 경우(예를 들어, 차량이 물리적으로 분리된 고속도로의 가장 왼쪽 차선에 있는 경우) 차량의 후방, 전방 및 오른쪽에 있는 차량만 모니터링할 수 있다. 도 11에서, 실선 양방향 화살표는 특정 지리적 경계 내의 차량 간의 GNSS 및/또는 기타 위치 측정 정보의 교환을 나타낸다.
도 12는 모든 차량이 (예를 들어, 브로드캐스트를 통해) VID(사용자 및/또는 차량 식별 정보) 및 위치 정보를 교환하지만 GNSS 측정 정보 및/또는 기타 위치 측정 정보가 거리 기준에 기초하여 교환 및/또는 프로세싱되는 혼합 모드에서 상대 위치가 결정되는 실시형태에 대한 결정 트리의 예시적인 실시형태를 도시한다. 다양한 차량이 차량 ID 정보와 위치 정보를 브로드캐스트한다. 단계 (1210) 에서, 차량은 다른 차량으로부터 브로드캐스트된 위치 및 측정 정보를 수신한다. 단계 (1220) 에서, 차량은 기존의 차량 대 차량(V2V) 연결, 예를 들어 거리가 임계값 미만이었던 차량에 대한 연결이 이미 확립되었을 수 있는지 여부를 결정한다. V2V 연결이 이미 확립된 경우, 및 블록(1230)에서, 범위가 임계 범위보다 작은 경우, 블록(1260)에서 GNSS 측정 정보 및/또는 다른 위치 관련 측정 정보가 요청되고 프로세싱될 수 있다. 블록(1260)에서, 일 실시형태에서, 상대 위치는 또한 차량의 후방, 전방 또는 양 측면에 있는 차량 사이의 간격을 재정렬하기 위해 차량에 의한 다른 애플리케이션 및/또는 액션들을 트리거할 수 있다. 결정 블록(1220)에서, 차량이 이미 연결되어 있지 않고, 블록(1240)에서 범위가 임계 범위보다 작은 경우, 블록 (1210) 에서 수신될 수 있는 GNSS 측정 정보 및/또는 다른 위치 측정 정보를 요청하도록 연결이 설정될 수 있다. 또한 1230 에서 범위가 임계값보다 크면 V2V 연결이 연결 해제될 수도 있다. 블록(1255)에서, 범위가 임계 범위(또는 범위들)보다 작지 않은 브로드캐스팅 차량들의 범위는 블록(1240)에서 범위가 임계값 아래로 떨어지면 블록(1270)에서 새로운 V2V 연결이 확립될 수 있도록 모니터링될 수 있다. 일부 실시형태에서, 예를 들어 이전에 논의된 바와 같이 다중 임계 범위가 있을 수 있으며, 여기서 상이한 임계 대역의 차량으로부터의 GNSS 측정 정보는 상이한 레이트로 프로세싱된다는 것이 이해된다. 다중 임계값 범위 실시형태에서, 연결이 이루어져야 하는지 및/또는 GNSS 및/또는 다른 위치 측정 정보가 프로세싱되어야 하는지를 결정하기 위해 가장 큰 임계값이 사용될 수도 있다. 블록(1260)에서, 예를 들어 이전에 논의된 바와 같이 다중 임계값 범위가 있는 일부 실시형태에서, GNSS 및 다른 위치 측정 정보가 프로세싱될 수 있는 레이트는 차량이 그 안에 존재하는 임계 대역에 의해 결정될 수 있음이 이해된다.
도 13은 차량 및/또는 디바이스 ID가 위치 정보 및 GNSS 측정 정보와 함께 브로드캐스트되고 다른 위치 관련 측정 정보가 차량 사이에서 교환되어 차량 간의 정확한 상대 위치를 결정하는 혼합 실시형태에 대한 메시징 다이어그램을 도시한다. 단계 (1310) 에서, 차량 1 (V1) (1302), 차량 2 (V2) (1304) 및 차량 3 (V3) (1306) 은 차량 식별자 및 그들의 각각의 위치를 브로드캐스트한다. 일부 실시형태에서, 위치 정확도/에러 정보 및/또는 신뢰도는 또한 높은 에러 위치에 기초한 차량 충돌을 피하기 위해 브로드캐스트될 수 있다는 것이 이해된다. 또한 일부 차량에서는 LIDAR 또는 카메라 기반 시스템과 같은 센서 시스템이 브로드캐스트 위치 정보를 정정, 확인 또는 대체하고, 부정확한 브로드캐스트 위치 정보를 기반으로 한 충돌을 회피하고/하거나 차량 충돌을 유도하는 스푸핑 (spoofing) 기반 시도들을 방지하기 위해 추가 정보를 제공할 수도 있다는 것이 이해된다. 단계들 (1318, 1320 및 1322) 에서, 각 차량은 어떤 다른 차량이 인접하거나 프로세싱 범위 내에 있는지를 결정한다. 따라서, 단계 (2018) 에서, V1 (1302) 은 V1의 프로세싱 범위 내에 있는 것으로 V2(1304)의 위치를 모니터링한다. 단계 (1320) 에서, V2(1304)는 V1(1302)의 위치가 V2의 프로세싱 범위 내에 있는 것으로 모니터링한다. 유사하게, 단계(1322)에서, V1(1302) 및 V2(1304)로부터의 수신된 브로드캐스트 정보에 적어도 부분적으로 기초하여, V3(1306)은 V1(1302) 및 V2(1304)가 그의 프로세싱 범위 밖에 있고 모니터링될 필요가 없다고 결정한다. 단계 (1324) 에서, V1과 V2는 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터에 대한 요청을 서로 보내고, 단계 (1326) 에서 V1(1302)과 V2(1304)는 GNSS 측정 정보를 포함하는 위치 측정 정보를 서로 공유한다. 단계들 (1328 및 1330) 에서 차량 V1(1302) 및 차량 V2(1304)는 서로로부터의 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터를 각각 프로세싱하고 측정 데이터를 사용하여 다른 차량 V1(1302) 및/또는 차량 V2(1304)에 대한 상대 위치를 결정한다. 따라서, 차량 V1(1302)은 차량 V2(1304)의 상대 위치를 결정하기 위해 차량 V2(1304)로부터의 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터를 사용하여 상대 위치를 계산할 수 있고, 차량 V2(1304)는 차량 V1(1302)로부터의 GNSS 측정 데이터 및/또는 기타 위치 측정 데이터를 사용하여 차량 V1(1302)의 상대 위치를 계산할 수 있다. 일 실시형태에서, 상대 위치는 여기에서 예를 들어 V1(1302)과 V2(1304) 사이의 차량간 간격을 조정하기 위한 액션과 같은 액션 또는 애플리케이션을 트리거하거나 지원하기 위해 활용될 수 있다.
도 14는 브로드캐스트 위치가 교차로를 통과하는 것과 같은 영역에 대한 액세스를 제어하는 도로변 유닛 (RSU) 와의 상호작용에서 활용되는 실시형태에 대한 메시징 다이어그램을 예시한다. 단계(1410)에서 차량 V1(1402) 및 차량 V2(1404) 양자 모두는 차량 ID 및 각각의 차량의 위치를 브로드캐스트한다. 일부 실시형태에서 GNSS 측정 정보 및 다른 위치 관련 측정 정보도 브로드캐스트되며, 이 경우 GNSS 측정 정보 및 다른 위치 측정 정보를 요청 및 수신하기 위한 단계(1424 및 1426)가 불필요할 수 있고 일 실시형태에서는 수행되지 않을 수도 있다. 단계(1420)에서, 도로변 유닛(1406)은 통신 범위 및/또는 미리 지정된 거리 또는 제어 영역과 같은 다른 임계 범위 내에 있는 차량으로부터의 브로드캐스트 정보를 모니터링한다. 비브로드캐스트 실시형태에서, 도로변 유닛에 대한 영향의 영역에 진입하는 차량들로부터 도로변 유닛(1406)으로 메시징이 전송되어 RU(1406)에 그들의 존재를 통지할 수도 있다. 서버 조정 실시형태에서, 메시징은 도로변 유닛에 대한 영향의 영역에 진입하는 차량들을 통지하거나 그 차량들로 하여금 위치 및 GNSS 측정 데이터를 RU(1406)와 공유하게 할 서버를 통해 조정될 수 있다. 지도 조정 실시형태에서, RU(들)(1406)에 대한 영향의 영역들은 그 영역과 연관된 메타 데이터로서 지도 상에서 지정될 수 있다. 영향의 영역에 진입하는 것은 차량들이 해당 영향 영역에 대한 RU(1406)와 위치 및 GNSS 측정 데이터를 공유할 수 있다. 단계(1422)에서, 예를 들어 단계(1410)로부터의 또는 V1(1402)으로부터 달리 전송된 차량 ID 및 위치와 같은 V1(1402)에 대한 및 일반적으로 V1(1402)에 의해 제공되는 위치 정보에 기초하여, 도로변 유닛(1406)은 V1(1402)이 제어 영역에 있거나, 일 실시형태에서, 그것에 접근하고 있다고 결정한다. 유사하게, 도 14에 도시되지 않았지만(차량 V2(1404)가 도 14에 예시된 시나리오에 대해 브로드캐스트 범위 밖에 있을 수 있다는 가정), 단계 (1422) 에서, 위치 및 차량 식별을 포함하는 메시징이 V2(1404)로부터 수신되면, V2(1404)로부터 브로드캐스트 메시지 또는 다이렉트 메시지로서 수신되었는지 여부에 관계없이, 도로변 유닛(1406)은 V2(1404)가 영향의 영역에 있는지 여부를 유사하게 결정할 것이다. 다양한 실시형태에서, 위치 및 차량 식별을 포함하는 단계(1410) 메시징은 브로드캐스트되는 것 대신에 또는 브로드캐스트되는 것에 추가하여 도로변 유닛에 직접 전송될 수도 있다. 단계 (1424) 에서, 도로변 유닛(1406)은 (V1이 제어 또는 영향의 영역에 있거나 접근하고 있다는 결정에 응답하여) 요청하고, V1(1402)으로부터 GNSS 측정 정보 및/또는 다른 포지셔닝 측정 정보를 요청한다. 도로변 유닛(1406)은 유사하게 도로변 유닛(1406)에 대한 영향 영역에 있는 것으로 결정된 차량으로부터 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터를 요청할 것이다. 일부 실시형태에서, 특히 차량이 도로변 유닛에 대한 영향 영역에 진입하고 있음을 인식하는 실시형태에서, 차량은 도로변 유닛(1406)이 요청을 전송하도록 요구하지 않고 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터를 자동으로 전송할 수 있다 (즉, 단계 (1424) 및 잠재적으로 또한 단계 (1422) 는 차량이 영향 영역에 있는지 여부를 결정하고 도로변 유닛과의 통신을 시작하는 일부 실시형태에서 선택적일 수 있다). 단계 (1426) 에서, 차량 V1(1402)은 응답하여 GNSS 측정 정보 및/또는 다른 위치 측정 정보를 도로변 유닛(1406)에 전송하고, 이것는 단계 (1428) 에서 수신된 GNSS 데이터 및/또는 다른 위치 관련 측정 데이터를 프로세싱하고 차량 V1 (1402) 의 상대 위치를 결정한다. 영향 영역에 있는 차량의 상대적 위치는 예를 들어 교차로 또는 차선에 대한 접근과 같은 차량에 대한 접근 허가 및/또는 주행 명령들, 차량이 속도를 변경하거나 특정 속도로 주행하라는 요청, 차량이 차선을 변경하거나 특정 차선에서 주행하라는 요청, 차량이 방향을 변경하거나, 회전하거나 또는 정지하라는 요청, 또는 기타 작동 명령들 및/또는 요청들을 전송함으로써 영향의 영역 내의 차량들에 영향을 미치고 및/또는 그 차량들을 제어하기 위해 도로변 유닛에 의해 활용될 수 있다. 차량 V1(1402)의 결정된 상대 위치 및 일부 실시형태에서 방향, 헤딩 및 속도와 같은 차량 V1(1402)에 대한 이동 정보에 기초하여, 도로변 유닛(1406)은 액션 관련 요청, 액세스 승인, 액세스 거부 및/또는 또는 다른 명령들을 결정하고 차량 V1(1402)에 전송한다. 예를 들어, 액션 요청 또는 명령들은 교차로에 대한 접근 허가 또는 거부, 정지, 시작, 속도 증가 또는 감속하라는 명령, 차선 변경 명령 및/또는 차량 V1 (1402) 에 대한 차선 변경 명령 또는 기타 차량 액션을 포함할 수 있다.
도 15는 프로세싱 범위 내에서 차량의 상대적인 위치를 결정하기 위한 실시형태를 도시한다. 단계 (1510) 에서, 차량은 하나 이상의 브로드캐스트 메시지를 전송하고, 이로써 차량은 자신의 위치 및 차량 식별(ID)을 브로드캐스트한다. 일 실시형태에서, 다른 정보, 예를 들어 측정 정보(예를 들어, GNSS 의사 거리 및/또는 다양한 센서 데이터)의 최소 제곱 핏을 사용하여 결정될 수 있는 것과 같은 위치와 연관된 에러 추정, 위치와 관련된 타임 스탬프(예를 들어, 위치 결정과 관련된 GNSS 시간), 및/또는 위치와 관련된 불확실성이 또한 브로드캐스트될 수 있다. 일부 실시형태에서, 위치는 현재로 간주될 수 있고, 시간 정보는 불필요할 수도 있다. 단계 (1520) 에서, 차량은 복수의 차량으로부터 브로드캐스트된 위치 정보 및 차량 ID 를 수신한다. 대안적인 실시형태에서, 차량은 서버로부터 인접한 및/또는 근처의 차량의 위치 및 ID를 수신할 수 있다. 단계 (1530) 에서 차량은 수신된 위치와 차량의 위치를 이용하여 어떤 송신 차량이 차량으로부터 임계 범위 내에 있는지 판단한다. 일 실시형태에서, 범위는 간단한 거리 공식을 사용하여 결정될 수 있으며, 여기서 점 1은 좌표 (X1, Y1) 로 표시되고 점 2는 좌표 (X2, Y2 ) 로 표시되고, 그 두 점 사이의 거리는 [(x2-x1)2 + (Y2-Y1)2]1/2 로 표시될 수도 있다.
단계 (1540) 에서, 차량은 임계 범위(들) 내의 차량으로부터 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터를 요청 및 수신할 수 있다. 다양한 실시형태에서, 각각 상이한 상대 위치 결정 레이트에 대응하는 다수의 임계 범위들이 있을 수 있다. 예를 들어, 제 1 임계값 (T1) 내에서, GNSS 측정 및 기타 위치 관련 데이터는 제 1 레이트 (R1) 로 요청될 수 있다. 제 1 임계값 (T1) 과 제2 임계값 (T2) 사이에서, GNSS 측정 및 기타 위치 관련 데이터는 제 2 레이트로 요청될 수 있다. 제 2 임계값 (T2) 밖에서, GNSS 측정 및 기타 위치 관련 데이터는 제 3 레이트 (R3) 로 요청되거나, 전혀 요청되지 않을 수도 있다. 일 실시형태에서, GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터에 대한 요청의 레이트는 중앙 차량으로부터의 차량 거리가 증가함에 따라 감소할 수 있으므로, R1 > R2 > R3 이다. 또한, 다양한 실시형태에서, 임계 영역은 다양한 형상일 수 있음을 이해해야 한다; 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 내부 영역은 직사각형이고 외부 영역은 타원형이다. 유사하게, 영역은 차선 또는 차선들의 세트를 따르거나 교차로 주변에 위치할 수 있다. 또한, 일부 실시형태에서, GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터는 주변 차량에 의해 차량에 자동으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 차량이 다른 차량의 임계 범위 내에 있다고 결정하면 GNSS 측정 데이터 및/또는 기타 위치 측정 데이터의 진행 중인 측정을 다른 차량에 자동으로 보내기 시작할 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 즉, GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터의 교환은 다른 차량에 데이터를 제공하기 위해 각 차량에 의해 자동으로 트리거될 수 있다. 일 실시형태에서, 다른 차량이 임계 범위 내에 있으면, GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터의 진행 중인 브로드캐스트를 트리거하는 데 사용될 수 있으며, 이는 요청 메시징 오버헤드를 줄이거나 제거하는 이점을 가질 수 있다.
단계 (1550) 에서, 차량은 GNSS 측정 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 임계 범위 내의 적어도 하나의 차량의 상대 위치를 결정할 수 있다. 일 실시형태에서, 차량은 임계 범위 내의 모든 차량의 상대 위치를 결정할 수 있거나, 수신된 위치(들) 및 차량 식별(들)에 기초하여 차량은 그것에 직접 인접한 차량들에 대해서만 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터를 프로세싱할 수 있거나, 수신된 위치(들) 및 차량 식별(들)에 기초하여 차량은 임계값 가능성을 초과하는 충돌 또는 상호작용을 갖는 차량에 대해서만 GNSS 측정 데이터 및/또는 기타 위치 측정 데이터를 프로세싱할 수 있거나, 수신된 위치(들) 및 차량 식별(들)에 기초하여 차량은 반대편 차선이나 교차 차선에서 접근하는 차량 (전방의 차량, 후방의 차량 및/또는 양측면 차량 또는 이들의 다양한 조합) 에 대해서만 GNSS 측정 데이터 및/또는 기타 위치 측정 데이터를 프로세싱할 수 있거나, 수신된 위치(들) 및 차량 식별(들)에 기초하여 차량은 (예를 들어, 요청 차량과 수신 차량 사이의 간격을 조정하거나 차선 변경 또는 병합을 위한 공간을 요청하기 위한) 요청 및/또는 상호작용이 이루어질 차량에 대해서만 GNSS 측정 데이터 및/또는 기타 위치 측정 데이터를 프로세싱할 수 있다.
일 실시형태에서, 인접 차량의 상대 위치는 인접 차량 또는 차량과 상호작용할 수 있는 다른 차량과의 상호작용을 트리거 및/또는 알리기 위해 활용될 수 있다. 예를 들어, 반대 차선이나 교차 차선에서 접근하는 차량, 전방 차량, 후방 차량 및/또는 양 측면 차량은 차량과 상호 작용할 가능성이 높다. 예를 들어, 차량은 인접 차선의 차량에 차량이 합류할 공간을 만들도록 요청할 수 있다. 예를 들어, 차량은 전방 및/또는 후방에 있는 차량이 전방 및/또는 후방에 있는 차량과 차량 사이의 간격을 조정하도록 요청할 수 있다. 예를 들어, 차량은 다가오는 정지, 감속 또는 차선 변경을 뒤에 있는 차량에 알릴 수 있다. 예를 들어, 차량은 다가오는 도로 위험을 후방 차량에 알릴 수 있다. 일 실시형태에서, 차량은 간격 조정, 차선 변경 및 비상 기동에 대한 지시 또는 요청을 주변 차량에 보낼 수 있다. 차량은 또한 결정된 상대 위치를 사용하여 이웃 차량의 요청 및 알림에 어떻게 반응하는지 알릴 수도 있다.
도 16 은 도로변 유닛의 영향 영역 내에서 도로변 유닛과 상호작용하는 차량에 대한 실시형태를 예시한다. 단계 (1610) 에서, 차량 또는 기타 모바일 디바이스는 위치 정보 및 식별 정보를 브로드캐스트한다. 유사한 실시형태에서, 이동 전화 또는 다른 보행자 디바이스는 유사하게 위치 정보 및 식별 정보를 브로드캐스트하거나 달리 전송할 수 있고, 아래에 설명된 실시형태는 또한 이동 전화 및/또는 다른 보행자 디바이스에서 구현될 수 있음이 이해된다. 다양한 실시형태에서, 차량은 위치 정보 및 식별을 브로드캐스트하기보다는 도로변 유닛에 직접 전송할 수도 있다. 차량 대 노변 직접 전송 시나리오에서 차량은 다음의 다양한 트리거를 기반으로 위치 정보 및 차량 ID를 전송하도록 트리거될 수 있다: 예를 들어, 메타데이터 및/또는 지도 상의 표시된 영역에 의해 결정될 수 있는 영향 영역에 진입하는 것, 또는, 예를 들어 도로변 유닛의 요청 시; 또는 예를 들어, 영향의 영역 내의 도로변 유닛 영역에 대한 차량의 위치를 모니터링하는 서버로부터의 요청 시; 또는 도로변 유닛에 의한 브로드캐스트 신호 (예를 들어, 교차로 접근을 제어하는 도로변 유닛을 알리는, 도로변 유닛으로부터의 브로드캐스트 신호) 의 검출 시.
일 실시형태에서, 도로변 유닛은 자신의 위치 및 식별을 브로드캐스트하거나 달리 전송할 수도 있다. 도로변 유닛은 또한 전송 범위 내의 모바일에 위치 정보 요청을 보낼 수 있다. 요청된 위치 정보에는 위도 및 경도, 위상 오프셋, 헤딩, 속도, 교차로 또는 보행자에 대한 정지 또는 기동 능력, 또는 기타 위치 관련 정보가 포함될 수 있다. 도로변 유닛은 또한 도로변 유닛에 대한 영향의 구역을 갖는 차량 및 보행자에 대해 도로변 유닛에 대해 절대적 또는 상대적인 포지셔닝 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도로변 유닛은 영향의 구역 내 (예를 들어, 도로변 유닛의 특정 반경 내 또는 교차로에서 특정 거리 내 또는 횡단 보도의 특정 거리 내) 에 위치되는 차량 및 보행자의 위치를 결정하거나 업데이트할 수도 있다. 이는 위치를 알리지 않는 보행자와 차량의 움직임을 추적하는 데 특히 유용하다. 보행자 및/또는 차량의 위치는 사용 가능한 경우 브로드캐스트 위치와, 카메라, RADAR, SONAR, LIDAR, 적외선 또는 기타 광 기반 레인징 시스템, 도로 기반 자기 센서 및/또는 영향 영역 내의 물체의 위치를 결정할 수 있는 다른 센서 입력과 같은 센서 데이터를 사용하여 결정 및/또는 확인될 수 있다. 도로변 유닛은 또한 위도 및 경도와 같은 절대 정보 또는 거리 및 헤딩과 같은 상대 위치 정보 또는 위상 오프셋 측정과 같은 GNSS 또는 기타 측정 정보를 포함할 수 있는 위치 정보에 대해 차량 및/또는 스마트폰과 같은 보행자 디바이스에 능동적으로 질의할 수 있다.
단계 (1620) 에서, 차량은 도로변 유닛로부터, 주기적 GNSS 측정 데이터 및/또는 센서 기반 측정 데이터에 대한 요청을 수신할 수 있다. 측정 데이터는 계산된 위도, 경도, 헤딩 및/또는 속도를 포함할 수 있거나 다양한 인공 위성 또는 이들의 다양한 조합에 대한 의사 거리 측정 및/또는 위상 오프셋 데이터와 같은 원시 측정 데이터를 포함할 수 있다. 측정 데이터는 또한 차량 가속도 및 차량 및/또는 휠 회전 정보와 같은 센서 측정 데이터를 포함할 수도 있다. 일 실시형태에서, 휠 회전 데이터는 노면 상태를 결정하기 위해 도로변 유닛에 의해 이용될 수 있다. 다양한 실시형태에서, GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터의 세트가 개별적으로 요청되고 전송될 수 있다는 것이 이해되며; 또는, 일 실시형태에서, 도로변 유닛은 지속적으로 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터를 턴 온/브로드캐스트하기 위해 영향 영역에 있거나 가까운 차량들 및/또는 다른 디바이스들에 요청을 전송할 수 있다(그리고 차량 및/또는 보행자 디바이스는 그 요청에 응답한다). 도로변 유닛은 또한 차량 또는 보행자 디바이스로부터 직접 도로변 유닛로 점대점으로 전송될 수 있는 차량 또는 보행자 디바이스로부터 GNSS 정보에 대한 반복 요청을 요청할 수 있다. 요청된 데이터는 일부 실시형태에서 요청마다 다를 수 있다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 초기 요청은 위도 및 경도와 같은 절대 위치에 대한 요청을 포함할 수 있는 반면, 후속 요청은 위상 오프셋 정보 또는 의사 거리 정보 또는 상대 위치 정보 또는 이들의 다양한 조합만을 요청할 수 있고; 유사하게, 차량 또는 보행자 디바이스는 도로변 유닛로부터의 요청에 응답하여 일부 실시형태에서 위도 및 경도와 같은 절대 위치를 포함할 수 있고 후속 응답은 절대 위치 정보와 함께 또는 절대 위치 정보 없이 위상 오프셋 정보 또는 의사 거리 정보 또는 상대 위치 정보 또는 이들의 다양한 조합을 제공할 수 있다.
일 실시형태에서, 도로변 유닛으로부터 차량 또는 보행자 디바이스로의 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터에 대한 요청은 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터가 지정된 시간 주기 동안 전송되는 것 또는 특정 지리적 경계 내에서 전송되는 것을 특정할 수 있다. 일 실시형태에서, 도로변 유닛으로부터 차량 및/또는 보행자 디바이스로의 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터에 대한 요청은 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터가 지정된 시간 간격/레이트로 전송되고 그 시간 간격/레이트는 고정될 수 있거나, 예를 들어, 도로변 유닛에 대한 거리 또는 위치 또는 도로변 유닛 또는 다른 지리적 기준점에 대한 방향/헤딩에 따라 달라질 수 있다.
일 실시형태에서, 위치 정보, 예를 들어, 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 절대 위치 정보에 대한 요청은 또한 도로변 유닛의 영향 영역 내의 차량 및/또는 보행자 디바이스(예를 들어, 모바일 디바이스)에 대한 위치 정보를 동반할 수 있다. 일 실시형태에서, 도로변 유닛은 영향 영역 내에서 차량 및/또는 보행자 디바이스에 대한 정보를, 정보 요청의 일부로서, 또는 반복적으로 또는 이들의 조합으로 차량 또는 다른 모바일 디바이스에 제공할 수 있다. 영향 영역 내의 차량 및/또는 보행자 디바이스의 위치 정보는 요청되지 않을 수 있다. 영향 영역 내의 차량 및/또는 보행자 디바이스의 위치 정보는 차량 또는 기타 모바일 디바이스에 가깝거나 이들이 주행 방향과 교차할 수 있는, 영향 영역 내의 차량 및/또는 보행자 디바이스에 대한 정보로 제한될 수 있다. 일부 실시형태에서, 영향 영역 내의 차량 및/또는 보행자 디바이스에 대한 위치 정보는 도로변 유닛에 의해 브로드캐스트되고 영향 영역 내의 차량 및/또는 보행자 디바이스에 의해 수신될 수 있다. 일부 실시형태에서, 도로변 유닛에 의해 전송되고 차량 및/또는 모바일 디바이스에 의해 수신되는 위치 정보는 그들의 위치를 브로드캐스트하거나 달리 자가 광고하지 않는 차량 및/또는 모바일 디바이스 및/또는 물체 및/또는 보행자에 대한 정보로 제한될 수 있어; 예를 들어 그들이 현재 위치를 전송 및/또는 브로드캐스트할 수 있는지 및/또는 현재 전송 및/또는 브로드캐스트하고 있는지 여부와 관계없이 차량은 보행자 및/또는 동물 및/또는 장애물의 위치를 인식하게 될 수도 있다. 따라서 차량은 영향 영역 내에 있고 및/또는 차량의 운송에 영향을 미칠 가능성이 있는 보행자 및 애완동물 또는 기타 동물의 위치를 수신할 수 있으며, 도로변 유닛에서 제공하는 그 위치 정보를 활용하여 차량의 기동 및 운송 제어를 결정할 수 있다. 예를 들어, 차량은 보행자의 이동 방향 및 도로변 유닛에 의해 제공되거나 보완되는 위치를 기반으로 보행자를 위해 정지해야 한다고 결정할 수 있다. 이것은 어둠, 건물, 울타리, 덤불 및/또는 관목과 같은 고정된 물체에 의한 막힘, 시각/카메라 콘트라스트 부족, 또는 기타 감지 실패 시나리오로 인해 차량에 의해 검출되지 못할 수 있는 보행자, 자전거, 애완동물 등에 특히 유용할 수 있다.
단계 (1630) 에서, 차량은 주기적인 GNSS 측정 데이터 및/또는 센서 기반 측정 데이터 및/또는 기타 위치 측정 데이터를 도로변 유닛에 전송한다. 다양한 실시형태에서, GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터의 각각의 세트가 개별적으로 요청되고 전송될 수 있다는 것이 이해되며; 또는, 일 실시형태에서, 도로변 유닛은 영향 영역에 있거나 영향 영역에 가까운 차량들에 요청을 전송할 수 있으며 여기서 차량은 지속적으로 GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터를 턴 온/브로드캐스트한다. 일 실시형태에서, GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터는 지정된 시간 주기 동안 도로변 유닛으로 전송될 수 있거나 특정 지리적 경계 내에서 전송될 수 있다. 일 실시형태에서, GNSS 측정 데이터 및/또는 다른 위치 측정 데이터는 특정 시간 간격 또는 레이트로 전송될 수 있고 그 시간 간격 또는 레이트는 고정될 수 있거나, 예를 들어 도로변 유닛에 대한 거리 또는 위치 또는 도로변 유닛 또는 다른 지리적 기준점에 대한 방향/헤딩에 따라 변할 수 있다. GNSS 측정 데이터는 다양한 실시형태에서 GNSS 위성 또는 다른 신호에 대한 절대 위치 또는 위상 오프셋 데이터를 포함할 수 있거나 GNSS 위성 또는 다른 신호에 대한 의사 거리 측정을 포함할 수 있다. 신호 소스는 위성 신호, 통신 송수신기, 및/또는 비컨 신호 및/또는 도로변 유닛 자체의 신호를 포함할 수 있다. 신호 측정 데이터는 또한 일부 실시형태에서 특히 지상 신호 소스에 의해 전송되는 신호의 라운드 트립 시간 측정 및/또는 도달 각도 측정을 포함할 수 있다.
단계 (1640) 에서, 차량은 도로변 유닛에 의해 전송된 적어도 하나의 액션 요청을 수신한다. 예를 들어, 차량은 영향 영역 내에서의 액션들 및 움직임에 영향을 미치고 및/또는 제어하도록 명령들을 수신하거나 도로변 유닛에 요청할 수 있다. 일 실시형태에서, 차량은 교차로 또는 차선에 접근하기 위한 허가, 또는 속도를 변경하거나 특정 속도로 주행하라는 요청, 또는 차선을 변경하거나 특정 차선에서 주행하기 위한 요청, 또는 방향을 변경하고, 회전하거나 또는 정지하기 위한 요청 또는 다른 동작에 대한 요청과 같은 주행 명령들 및/또는 접근 허가를 수신할 수 있다. 일 실시형태에서, 요청된 액션은 정지할 위치와 같은 하나 이상의 좌표 및/또는 이동할 차선들의 거리 및/또는 측정 및/또는 수 및 이동 또는 차선 변경의 벡터 또는 방향 (예를 들어 왼쪽 또는 오른쪽 또는 각도) 과 연관될 수 있다. 일 실시형태에서, 정지 위치는 위도 및 경도(또는 다른 포지셔닝 또는 표시)에 의해 지정된 것과 같이 절대적일 수 있거나 정지 위치는 다른 차량, 사람, 모바일 디바이스, 고정 디바이스 및/또는 물체에 상대적일 수 있다. 일 실시형태에서, 차량은 다른 차량과 직접 차선 변경, 정지, 시작 및 기타 액션을 조정하기 위한 액션 요청을 수신할 수 있고 및/또는 디바이스는 함께 이동을 조정할 휴대 전화 또는 사물 인터넷과 같은 다른 차량 및/또는 다른 디바이스의 식별을 수신할 수 있어서, 트래픽 흐름 안전이 유지 및/또는 최적화되고 및/또는 보행자가 횡단보도 또는 표시등의 유무에 관계없이 대중 트래픽 영역을 안전하게 횡단할 수 있도록 한다. 조정은 도로변 디바이스에 의해 결정될 수 있거나 개별 장치에 의해 결정될 수 있거나 둘 모두의 조합일 수 있으며, 여기서 일부 액션들은 도로변 유닛에 의해 차량 및/또는 다른 모바일 디바이스에 위임된다. 일 실시형태에서, 적어도 하나의 액션 요청은 도로변 유닛에 확인될 수 있고, 여기서 확인은 차량 또는 다른 모바일 디바이스가 액션 요청에 따를 것인지 및/또는 준수할 수 있는지 여부 또는 도로변 유닛이 액션 요청을 준수하기 위한 차량 또는 기타 디바이스의 불능을 보상하기 위해 다른 차량 및/또는 보행자/모바일 디바이스로부터 액션들을 요청해야 하는지 여부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 빠른 속도로 움직이는 트럭은 교차로 전에 멈출 수 없을 수 있으며, 적어도 하나의 액션 요청에 대한 비준수 응답을 발행하여 도로변 유닛이 크로스 트래픽에게 가능하면 대신 정지하도록 지시하게 할 수 있거나 비준수 응답을 발행한 트럭 또는 기타 차량과 충돌하거나 안전하지 않게 상호 작용할 가능성이 있는 차량 및/또는 디바이스에 의한 회피 기동을 지시하게 할 수 있다. 차량 또는 기타 디바이스는 또한 준수할 수 있다고 판단하고 준수 응답을 발행할 수 있다. 일 실시형태에서, 달리 도로변 유닛에 순응할 수 있는 차량은 예를 들어 긴급 차량(구급차, 화재 또는 기타 긴급 차량) 또는 병원 또는 기타 긴급한 목적지로 긴급히 이동해야 하는 사람과 같은 우선 순위 또는 시간이 중요한 운송을 이유로, 액션 요청에 따르지 말라는 요청을 발행하고 도로변 유닛으로부터 준수하지 않을 수 있다는 허가를 기다릴 수도 있다. 도로변 유닛은 다른 차량 또는 차량들에 의한 요청된 및/또는 예상되는 비준수에 대한 응답으로 다른 차량에 액션 변경의 또는 허가 (예를 들어, 교차로 통과 허가) 의 철회를 요청하는 대체 액션 요청을 보낼 수 있다.
단계 (1650) 에서, 차량은 단계 (1640) 에서 설명한 것과 같은 그러나 이에 국한되지 않는 적어도 하나의 요청된 액션을 수행할 수 있다. 예를 들어, 차량은 멈추거나 교처로에 접근하거나 특정 방향으로 이동을 시작하거나 속도를 높이거나 낮추거나 차선을 변경하거나 차선을 변경하기 위해 다른 차량과 조정을 개시하거나 교차로를 통과하거나 다른 차량 액션들을 취할 수 있다. 일 실시형태에서, 액션 요청에 대한 응답에서, 차량(또는 다른 디바이스)은 예를 들어 요청된 차선 변경을 위해 차선에 공간을 제공하도록 조정하기 위해 다른 인근 차량 및/또는 디바이스와 상호작용 및/또는 협력할 수 있다. 일 실시형태에서, 보행자 디바이스의 역할을 하는 이동 전화는 보행자에게 정지하거나 길을 건너거나 보도에 남아있거나 거리에서 물러서는 것과 같은 특정 액션을 취하도록 청각적 요청을 발행할 수 있다; 그러한 요청은 다가오는 트래픽을 피하거나 안전하게 길을 건너기 위한 응답일 수 있고 예를 들어, 웅덩이에서 물이 튀는 것을 방지하거나 미끄러운 도로 조건에서 통제 불능 차량으로부터 추가 안전 완충을 제공하기 위해 거리에서 추가 완충 거리를 제공할 수 있다 일 실시형태에서, 차량 또는 다른 모바일 디바이스, 보행자 디바이스 및/또는 디바이스는 또한 요청된 동작 동안 또는 요청된 동작이 완료된 후에 상태 응답을 도로변 유닛에 제공할 수 있다.
도 17은 3개의 차량 사이의 3개의 벡터를 예시하며, 여기서 3개의 벡터는 3개의 차량의 위치에 대한 솔루션을 수학적으로 제한하는 데 사용될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 3개의 GNSS 수신기를 사용하여, 임의의 두 수신기 간에 3개의 기준선들, 즉
Figure pct00017
및 이리하여 3 개의 대응하는 이중 차이 모호성을 결정할 수 있다. 모호성은 다음에 따라 제약되며,
Figure pct00018
, 이는 정수 모호성 레졸루션에 활용될 수 있으므로 레졸루션의 시간을 줄이고 신뢰성을 높일 수 있다. 유사하게, 3개의 GNSS 수신기로부터의 측정이 함께 프로세싱된다면, 3개의 수신기(1, 2, 3) 사이에 3개의 위치 벡터
Figure pct00019
를 형성할 수 있으며, 여기서
Figure pct00020
이다. 이 벡터 관계는 명백히 도 17 에 도시된다. 위치 벡터 제약은 기준선 및/또는 모호성 레졸루션을 가속화하고 신뢰성을 개선하는 데 사용될 수 있다.
다양한 실시형태가 위에 개시된 프로세스 및 방법을 구현하기 위해 활용될 수 있고 개시된 프로세스 및 방법은 하드웨어와 소프트웨어의 다양한 조합을 포함할 수 있는 다양한 수단을 사용하여 구현될 수 있음이 이해된다.
다양한 실시형태에서, 그리고 위에서 논의된 바와 같이, 차량(100)은 위치 데이터 엘리먼트에서 인접 및/또는 인근 차량에 통신될 수 있는 위치를 결정하기 위해 위치 시스템을 이용할 수 있다. 차량(100)은 차량 모션을 결정할 때, 예를 들어 차선을 병합할 때 또는 차량 사이의 간격을 결정할 때 위치를 사용할 수 있다. 차량(100)은 차선 변경과 같은 모션을 협상하고 조정하기 위해 및 차량 간의 간격을 조정하거나 차량 속도 또는 목표 차량 위치를 설정함에 있어서 인접 또는 인근 차량과 위치 정보를 교환할 수 있다.
이 문서에서 ID 와 식별이라는 용어는 교환가능하게 사용될 수 있음을 이해한다.
다양한 실시형태에서, 그리고 위에서 논의된 바와 같이, 차량(100), 예를 들어 차량 A(480) 및 차량 B(490)는 (예를 들어, GPS, GNSS 또는 다른 위성 포지셔닝 시스템(SPS) 위성 (410), WAN 무선 송수신기(420) 또는 WLAN 또는 PAN 로컬 송수신기(430) 으로부터 수신된 신호에 대해) 위치 관련 측정을 획득할 수 있고 가능하게는 이러한 위치 관련 측정에 기초하여 차량(100)의 위치 고정 또는 추정된 위치를 계산할 수 있는 회로 및 프로세싱 리소스를 가질 수 있다. 현재 예시된 예에서, 차량(100)에 의해 획득된 위치 관련 측정은 GPS, GLONASS, Galileo 또는 Beidou와 같은 SPS 또는 GNSS(Global Navigation Satellite System)(410)에 속하는 위성으로부터 수신된 신호(412)의 측정을 포함할 수 있고 및/또는 (예를 들어, WAN 무선 송수신기(420)와 같은) 알려진 위치에 고정된 지상 송신기로부터 수신된 신호(예를 들어, 422 및/또는 432)의 측정을 포함할 수 있다. 그 후, 차량 (100) 또는 위치 서버 (460) 는 예를 들어, GNSS, 보조 GNSS (A-GNSS), AFLT (Advanced Forward Link Trilateration), OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival), 또는 E-CID (Enhanced Cell ID), 네트워크 삼각측량, 수신 신호 강도 표시 (RSSI) 또는 이들의 조합들과 같은 여러 포지션 방법들 중 임의의 하나를 사용하여 이들 위치 관련 측정들에 기초하여 차량 (100) 에 대한 위치 추정을 획득할 수도 있다. 이들 기법들 (예를 들어, A-GNSS, AFLT 및 OTDOA) 의 일부에서, 의사거리들, 범위들 또는 타이밍 차이들은, 송신기들 또는 위성들에 의해 송신되고 차량 (100) 에서 수신된 파일럿들, 포지셔닝 레퍼런스 신호들 (PRS) 또는 다른 포지셔닝 관련 신호들에 적어도 부분적으로 기초하여, 알려진 위치들에 있는 3 개 이상의 지상 송신기들에 대해 또는 정확하게 알려진 궤도 데이터를 갖는 4 개 이상의 위성들에 대해, 또는 이들의 조합들에 대해 차량 (100) 에서 측정될 수도 있다. 서버는 예를 들어, 측정될 신호에 관한 정보(예를 들어, 신호 타이밍 및/또는 신호 강도), 지상 송신기의 위치 및 ID, 및/또는 GNSS 위성에 대한 신호, 타이밍 및 궤도 정보를 포함하는 포지셔닝 지원 데이터를 차량(100)에 제공할 수 있어서 A-GNSS, AFLT, OTDOA 및 E-CID와 같은 포지셔닝 기술을 용이하게 한다. 예를 들어, 위치 서버(460)는 특정 지역 또는 특정 장소와 같은 지역에서 무선 송수신기 및/또는 로컬 송수신기의 위치 및 아이덴티티를 나타내는 악마낙을 포함할 수 있고 전송 전력 및 신호 타이밍과 같은 셀룰러 기지국 또는 AP 또는 모바일 지상 송수신기에 의해 전송된 신호를 설명하는 정보를 제공할 수 있다. E-CID의 경우, 차량(100)은 WAN 무선 송수신기(420) 및/또는 무선 근거리 통신망(WLAN) 또는 PAN 로컬 송수신기(430)로부터 수신된 신호에 대한 신호 강도의 측정들을 획득할 수 있고/있거나 차량(100)과 WAN 무선 송수신기(420) 또는 무선 로컬 송수신기(430) 사이의 라운드 트립 신호 전파 시간 (RTT) 를 획득할 수 있다. 차량(100)은 차량(100)에 대한 위치를 결정하기 위해 위치 서버(460)로부터 수신된 지원 데이터(예를 들어, 지상 알마낙 데이터 또는 GNSS 알나막 및/또는 GNSS 천문력 정보와 같은 GNSS 위성 데이터) 와 함께 이러한 측정들을 사용할 수 있거나 동일한 결정을 수행하기 위해 그 측정들을 위치 서버(460) 로 전달할 수도 있다.
다양한 실시형태에서, 위치는 위에서 설명된 바와 같이 다양한 수단을 통해 결정될 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 차량(100)은 GNSS 위성 신호 측정값, 지상 송신기 신호 측정값 또는 이들의 일부 조합으로 차량의 위치를 결정할 수 있다. 일 실시형태에서, 차량(100)은 LIDAR, RADAR, GNSS, 센서 및 이들의 다양한 조합으로 그 위치를 결정할 수 있다. 일 실시형태에서, 차량(100)은 최종 결정된 위치로부터 이동한 거리 및 방향을 추측 항법을 통해 결정하기 위해 가속도계 및/또는 자이로 및 다양한 센서(휠 틱, 조향 방향 등)를 사용하여 그 위치를 결정할 수 있다. 일 실시형태에서, 차량(100)은 신호 및 센서의 조합을 사용하여 차량의 위치를 결정할 수 있고; 예를 들어, 위치는 GNSS 및 지상 송신기로부터의 다양한 신호 측정을 사용하여 결정된 다음 추측 항법을 사용하여 업데이트될 수 있다. 결정된 위치로부터, 가시적인 송신기로부터 다양한 신호 측정을 수행하여 결정된 위치로부터 송신기의 거리 표시를 얻을 수 있다. 거리 표시는 신호 강도 또는 왕복 시간 또는 도착 시간 또는 기타 거리 추정 방법을 포함할 수 있다. 새로운 신호 측정은 새로 결정된 위치에서 수행될 수 있다. 하나의 디바이스에 의해 또는 복수의 디바이스들에 의해서에 관계없이, 여러 위치로부터 취해진 임의의 주어진 송신기까지의 거리의 표시들을 결합함으로써, WAN 무선 송수신기(420) 또는 WLAN 또는 PAN 로컬 송수신기(430)와 같은 송신기의 위치가 결정될 수 있다. 송신기의 위치는 차량(100) 또는 크라우드 소싱 서버 또는 위치 서버(460) 또는 다른 네트워크 기반 서버에서 결정될 수 있다.
차량(예를 들어, 도 2 의 차량(100), 예를 들어, 차량 A(480) 및 차량 B(490))은 디바이스, 자동차, 트럭, 오토바이, 비행기나 드론과 같은 비행 기기, 무선 디바이스, 이동 단말기, 단말기, 이동국(MS), 사용자 장비(UE), SUPL 가능 단말(SET) 로서 지칭될 수도 있다. 일반적으로 반드시 그런 것은 아니지만 차량은 예를 들어 V2X, GSM, WCDMA, LTE, CDMA, HRPD, Wi-Fi, BT, WiMAX, LTE(Long Term Evolution), 5G(5세대 무선) 또는 뉴 라디오 액세스 기술(NR), V2X 통신 프로토콜 등을 사용하여 무선 통신을 지원할 수도 있다. 차량은 또한 무선 LAN(WLAN), Bluetooth 또는 ZigBee와 같은 PAN(개인 영역 네트워크), DSL 또는 패킷 케이블을 사용하여 무선 통신을 지원할 수 있다. 일 실시형태에서, 차량은 각각의 차량이 자율적으로 운전된다는 것을 기술하는 것과 같은 다양한 데이터 엘리먼트를 포함하는 기본 안전 메시지(BSM)의 전송을 지원할 수 있다. 일 실시형태에서, 차량은 예를 들어, 각각의 차량이 자율적으로 구동된다는 것을 기술하는 데이터 엘리먼트와 같은 다양한 데이터 엘리먼트를 포함하는 실시형태에서 ETSI 협력 인식 메시지 (CAM) 의 송신을 지원할 수도 있다.
차량 (예를 들어, 차량(100))의 위치의 추정은 위치, 위치 추정, 위치 픽스, 픽스, 포지션, 포지션 추정, 또는 포지션 픽스로 지칭될 수도 있고, 지리적일 수도 있고, 따라서, 고도 성분(예를 들어, 해발 레벨 위의 높이, 지상 레벨 위의 높이 또는 아래의 깊이, 플로어 레벨, 또는 지하 레벨)을 포함하거나 포함하지 않을 수도 있는 차량(105)에 대한 위치 좌표들(예를 들어, 위도 및 경도)을 제공한다. 대안적으로, 차량의 위치는 도시적 위치(예를 들어, 우편 주소 또는 특정 방 또는 층과 같은 건물 내의 일부 포인트 또는 작은 영역의 지정)로서 표현될 수도 있다. 차량의 위치는 차량이 일부 확률 또는 신뢰 레벨(예를 들어, 67% 또는 95%)로 위치될 것으로 예상되는 영역 또는 볼륨(지리적으로 또는 도시적 형태로 정의됨)으로서 표현될 수도 있다. 차량의 위치는, 예를 들어 지리적으로, 도시적 용어로, 또는 지도, 평면도, 또는 건물 계획 상에 표시된 지점, 영역, 또는 체적에 대한 참조에 의해 정의될 수도 있는 알려진 위치에서 일부 원점에 대해 정의된 상대적 X, Y (및 Z) 좌표 또는 방향 또는 거리를 포함하는 상대 위치일 수도 있다. 본 명세서에 포함된 설명에서, 위치라는 용어의 사용은 달리 지시되지 않는 한 이들 변형들 중 임의의 것을 포함할 수도 있다.
"일 예", "예", "소정의 예들", “일 실시형태” 또는 "예시적인 구현" 에 대한 본 명세서 전반에 걸친 참조는 피처 및/또는 예와 관련하여 설명된 특정 피처, 구조, 또는 특성이 본 청구물의 적어도 하나의 피처 및/또는 예에 포함될 수도 있음을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸친 다양한 곳에서의 어구 "일 예에서", "예", "소정의 예들에서", 또는 "소정의 구현들에서"
또는 “일 실시형태에서” 또는 다른 유사한 어구들의 출현은 동일한 피처, 예, 및/또는 한정을 반드시 모두 언급하는 것은 아니다. 더욱이, 특정 피처들, 구조들, 또는 특성들은 하나 이상의 예들 및/또는 피처들에서 및 여러 실시형태들에 걸쳐 결합 또는 수정될 수도 있다. 또한, 캐리어 위상, GNSS 캐리어 위상 및/또는 GNSS 위상 측정에 대한 참조는 다양한 실시형태에서 GNSS 캐리어 위상 및 GNSS 캐리어 위상 측정에 적용될 수 있다. 그러나, 이러한 기술은 일 실시형태에서 지상 기지국 및 액세스 포인트와 같은 다른 신호 소스에도 적용될 수 있다. 또한, 다양한 실시형태에서, 코드 위상 차이와 같은 다른 위상 차이가 대안적으로 또는 캐리어 위상과의 조합으로 이용될 수 있다. 명시된 실시형태는 구현과 관련하여 제한하도록 의도되지 않았으며, 이는 세부적으로 변할 수 있다: 당업자는 설명된 실시형태와 함께 또는 수정하기 위해 다른 비특정 실시형태가 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
본 명세서에 포함된 상세한 설명의 일부 부분들은, 특정 장치 또는 특수 목적 컴퓨팅 디바이스 또는 플랫폼의 메모리 내에 저장된 바이너리 디지털 신호들에 대한 동작들의 알고리즘들 또는 심볼 표현들의 관점에서 제시된다. 이러한 특정 명세서의 문맥에 있어서, 용어 특정 장치 등은, 일단 프로그램 소프트웨어로부터의 명령들에 따르는 특정 동작들을 수행하도록 프로그래밍되면, 범용 컴퓨터를 포함한다. 알고리즘 설명들 및 심볼 표현들은 신호 프로세싱 또는 관련 기술들에서의 당업자에 의해 그 작업의 실체를 당업계의 타인들에게 전달하기 위해 사용되는 기법들의 예들이다. 알고리즘은 여기서 및 일반적으로, 원하는 결과로 이끄는 동작들 또는 유사한 신호 프로세싱의 자기-일관성있는 시퀀스인 것으로 고려된다. 이러한 맥락에서, 동작들 또는 프로세싱은 물리량들의 물리적 조작을 수반한다. 통상적으로, 필수적이진 않지만, 그러한 양들은 저장, 전송, 결합, 비교 또는 그렇지 않으면 조작될 수 있는 전기 또는 자기 신호들의 형태를 취할 수도 있다. 주로 일반적인 사용을 이유로, 그러한 신호들을 비트들, 데이터, 값들, 엘리먼트들, 심볼들, 문자들, 용어들, 숫자들, 수치들 등으로서 지칭하는 것이 때때로 편리함이 입증되었다. 하지만, 이들 또는 유사한 용어 모두는 적절한 물리량들과 연관되어야 하고, 단지 편리한 라벨들임을 이해해야 한다. 본 명세서에서의 논의로부터 명백한 바와 같이 특별히 달리 언급되지 않으면, 본 명세서 전반에 걸쳐, "프로세싱하는 것", "산출하는 것", "계산하는 것", "결정하는 것" 등과 같은 용어들을 활용하는 논의들은 특수 목적 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨팅 장치 또는 유사한 특수 목적 전자 컴퓨팅 디바이스와 같은 특정 장치의 액션들 및 프로세스들을 지칭함이 인식된다. 따라서, 본 명세서의 문맥에 있어서, 특수 목적 컴퓨터 또는 유사한 특수 목적 전자 컴퓨팅 디바이스는 특수 목적 컴퓨터 또는 유사한 특수 목적 전자 컴퓨팅 디바이스의 메모리들, 레지스터들, 또는 다른 정보 저장 디바이스들, 송신 디바이스들, 또는 디스플레이 디바이스들 내에서 물리적 전자 또는 자기량들로서 통상 표현된 신호들을 조작하거나 변환할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 무선 통신 기술들은 예를 들어, 무선 광역 네트워크 (WWAN), 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN), 무선 개인 영역 네트워크 (WPAN) 등과 같은 다양한 무선 통신 네트워크들과 관련될 수도 있다. 용어 "네트워크" 및 "시스템" 은 본 명세서에서 대체가능하게 사용될 수도 있다. WAN 은 코드분할 다중 액세스 (CDMA) 네트워크, 시분할 다중 액세스 (TDMA) 네트워크, 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA) 네트워크, 직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA) 네트워크, 싱글-캐리어 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA) 네트워크, 롱 텀 에볼루션 (LTE), 5세대 (5G) 또는 위의 네트워크들의 임의의 조합 등일 수도 있다. CDMA 네트워크는 몇가지 무선 기술만 나열하면, cdma2000, 광대역-CDMA (W-CDMA), 등등과 같은 하나 이상의 무선 액세스 기술들 (RAT들) 을 구현할 수도 있다. 여기서, cdma2000 은 IS-95, IS-2000, 및 IS-856 표준들에 따라 구현된 기술들을 포함할 수도 있다. TDMA 네트워크는 GSM (Global System for Mobile Communications), D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone System), 또는 일부 다른 RAT 를 구현할 수도 있다. GSM 및 W-CDMA 는 "3rd Generation Partnership Project" (3GPP) 로 명명된 컨소시엄으로부터의 문헌들에서 설명된다. CDMA2000 은 "제3세대 파트너십 프로젝트 2" (3GPP2) 로 명명된 컨소시엄으로부터의 문헌들에서 설명된다. 3GPP 및 3GPP2 문헌들은 공개적으로 입수가능하다. 4G 롱 텀 에볼루션("LTE") 통신 네트워크는 또한 일 양상에서 청구된 주제에 따라 구현될 수 있다. 예를 들어, WLAN 은 IEEE 802.11x 네트워크를 포함할 수도 있고, PAN 은 블루투스 네트워크, 지그비 네트워크를 포함하는 IEEE 802.15x 를 포함할 수도 있다. 여기에 설명된 무선 통신 구현은 또한 WAN, WLAN 또는 PAN의 임의의 조합과 관련하여 사용될 수 있다.
다른 양태에서, 이전에 언급된 바와 같이, 무선 송신기 또는 액세스 포인트는 셀룰러 전화 서비스를 사업체, 가정 또는 차량으로 확장하는데 이용되는 무선 송수신기 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 구현에서, 하나 이상의 차량은 예를 들어 코드 분할 다중 액세스("CDMA") 셀룰러 통신 프로토콜을 통해 무선 송수신기 장치와 통신할 수 있다.
여기에 설명된 기술은 여러 글로벌 내비게이션 위성 시스템(글로벌 포지셔닝 시스템 "GPS", 러시아 GLONASS 시스템 및 유럽 연합의 Galileo 시스템 및 중국 BeiDou 및 BeiDou-2 시스템과 같은 "GNSS") 중 임의의 하나 및/또는 GNSS의 조합를 포함하는 위성 포지셔닝 시스템("SPS")과 함께 사용될 수 있다. 또한, 이러한 기술은 "의사 위성"으로 작용하는 지상 송신기, 또는 SV 들 및 이러한 지상 송신기의 조합을 활용하는 포지셔닝 시스템과 함께 사용될 수 있다. 지상 송신기는 예를 들어 PN 코드 또는 다른 레인징 코드(예를 들어, GPS 또는 CDMA 셀룰러 신호와 유사)를 브로드캐스트하는 지상 기반 송신기를 포함할 수 있다. 이러한 송신기는 원격 수신기가 식별할 수 있도록 고유한 PN 코드를 할당받을 수 있다. 지상 송신기는 예를 들어 터널, 광산, 건물, 도시 협곡 또는 기타 밀폐된 지역과 같이 궤도를 도는 SV의 SPS 신호를 사용할 수 없는 상황에서 SPS를 보강하는 데 유용할 수 있다. 의사 위성의 또 다른 구현은 무선 비컨으로 알려져 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "SV"는 의사위성, 의사위성 등가물 및 가능하면 다른 것으로 작용하는 지상 송신기를 포함하도록 의도된다. 본 명세서에 사용된 용어 "SPS 신호" 및/또는 "SV 신호"는 의사위성 또는 의사위성 등가물로서 작용하는 지상 송신기를 포함하는 지상 송신기로부터의 SPS 유사 신호를 포함하도록 의도된다.
선행된 상세한 설명에서, 다수의 특정 상세들이 본 청구물의 더 철저한 이해를 제공하기 위해 기술되었다. 하지만, 본 청구물은 이들 특정 상세들 없이도 실시될 수도 있음이 당업자에 의해 이해될 것이다. 다른 경우들에서, 당업자에 의해 알려질 방법들 및 장치들은 본 청구물을 모호하게 하지 않도록 상세히 설명되지 않았다.
본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어들 "및", "또는", 및 "및/또는" 은, 그러한 용어들이 사용되는 문맥에 적어도 부분적으로 의존하도록 또한 기대되는 다양한 의미들을 포함할 수도 있다. 통상적으로, A, B 또는 C 와 같이 리스트를 연관시키도록 사용된다면 "또는" 은 포괄적 의미로 여기서 사용되는 A, B, 및 C 를 의미할 뿐만 아니라 배타적 의미로 여기서 사용되는 A, B 또는 C 를 의미하도록 의도된다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "하나 이상" 은 임의의 피처, 구조, 또는 특성을 단수로 기술하는데 사용될 수도 있거나, 피처들, 구조들 또는 특성들의 복수 또는 일부 다른 조합을 기술하는데 사용될 수도 있다. 하지만, 이는 단지 예시적인 예일 뿐, 본 청구물은 이러한 예에 한정되지 않음에 유의해야 한다.
예시적인 피처들인 것으로 현재 고려되는 것들을 예시 및 설명하였지만, 본 청구물로부터 일탈함 없이, 다양한 다른 수정들이 이루어질 수도 있고 균등물들이 대체될 수도 있음이 당업자에 의해 이해될 것이다. 추가적으로, 다수의 수정들이 본 명세서에서 설명된 중심 개념으로부터 일탈함 없이 특정 상황을 본 청구물의 교시들에 적응시키도록 이루어질 수도 있다.
따라서, 본 청구물은 개시된 특정 예들로 한정되지 않지만, 그러한 본 청구물은 또한 첨부된 청구항들 및 그 균등물들의 범위 내에 있는 모든 양태들을 포함할 수도 있음이 의도된다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어를 포함한 구현에 있어서, 방법들이, 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하는 모듈들 (예를 들어, 절차들, 기능들 등) 로 구현될 수도 있다. 명령들을 유형으로 포함하는 임의의 머신 판독가능 매체가 본 명세서에서 설명된 방법론들을 구현하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드들은 메모리에 저장되고 프로세서 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 메모리는 프로세서 유닛 내에 또는 프로세서 유닛 외부에 구현될 수도 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "메모리"는 임의의 타입의 장기간, 단기간, 휘발성, 불휘발성, 또는 다른 메모리를 지칭할 수도 있으며 임의의 특정한 형태의 메모리 또는 특정한 수의 메모리들, 또는 메모리가 보관되는 특정한 형태의 매체에 제한되는 것은 아니다.
펌웨어 및/또는 소프트에서 구현된다면, 그 기능들은 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장될 수도 있다. 예들은 데이터 구조로 인코딩된 컴퓨터 판독가능 매체 및 컴퓨터 프로그램으로 인코딩된 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 물리적 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수도 있다. 한정이 아닌 예로서, 그러한 컴퓨터 판독가능 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지, 반도체 스토리지, 또는 다른 저장 디바이스들, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 저장하는데 사용될 수도 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수도 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수도 있고; 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피 디스크 및 블루-레이 디스크를 포함하고, 여기서, 디스크 (disk) 들은 보통 데이터를 자기적으로 재생하는 한편, 디스크 (disc) 들은 레이저들로 데이터를 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들이 또한 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.
컴퓨터 판독가능 저장 매체 상의 저장에 부가하여, 명령들 및/또는 데이터는 통신 장치에 포함된 송신 매체 상의 신호들로서 제공될 수도 있다. 예를 들어, 통신 장치는 명령들 및 데이터를 나타내는 신호들을 가지는 송수신기를 포함할 수도 있다. 명령들 및 데이터는 하나 이상의 프로세서들로 하여금 청구항들에 요약된 기능들을 구현하게 하도록 구성된다. 즉, 통신 장치는, 개시된 기능들을 수행하기 위한 정보를 나타내는 신호들을 갖는 송신 매체를 포함한다. 처음에, 통신 장치에 포함된 송신 매체는 개시된 기능들을 수행하기 위한 정보의 제 1 부분을 포함할 수도 있지만, 다음에, 통신 장치에 포함된 송신 매체는 개시된 기능들을 수행하기 위한 정보의 제 2 부분을 포함할 수도 있다

Claims (30)

  1. 도로변 유닛과의 상호작용의 방법으로서,
    차량으로부터, 위치 정보 및 식별 정보를 브로드캐스트하는 단계;
    상기 차량에서 상기 도로변 유닛으로부터, 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 조합에 대한 요청을 수신하는 단계;
    상기 차량으로부터 상기 도로변 유닛으로, 상기 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 상기 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 상기 조합을 전송하는 단계;
    상기 차량에서 상기 도로변 유닛으로부터, 적어도 하나의 액션 요청을 수신하는 단계; 그리고
    적어도 하나의 요청된 상기 액션을 수행하는 단계를 포함하는, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 브로드캐스트된 위치 정보는 위도 및 경도 정보를 포함하는, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 브로드캐스트된 위치 정보는 속도 및 헤딩 정보를 포함하는, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상태 정보 또는 우선 순위 정보 또는 이들의 조합을 브로드캐스트하는 단계를 더 포함하는, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주기적 GNSS 측정 데이터는 적어도 하나의 GNSS 위성 신호에 대한 위상 오프셋 정보를 포함하는, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 주기적 GNSS 측정 데이터는 적어도 하나의 GNSS 위성 신호에 대한 의사 거리 정보를 포함하는, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 기반 측정 데이터는 차량 가속도 데이터를 포함하는, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 기반 측정 데이터는 휠 회전 정보를 포함하는, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나는 액션 요청은 정지하라는 요청 및 정지 위치를 포함하는, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 정지 위치는 다른 차량, 보행자 또는 물체에 대해 상대적인, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 정지 위치는 교차로에 대해 상대적인, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액션 요청은 차선을 변경하라는 요청 및 차선 변경의 방향을 포함하는, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액션 요청은 적어도 하나의 차량과 액션들을 조정하거나 지정된 속도로 주행하라는 요청 또는 이들의 조합을 포함하는, 도로변 유닛과의 상호작용의 방법.
  14. 차량으로서,
    무선 송수신기;
    GNSS 수신기;
    메모리; 및
    상기 무선 송수신기, 상기 GNSS 수신기 및 상기 메모리에 통신 가능하게 결합된 하나 이상의 프로세서들을 포함하고;
    상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 무선 송수신기를 통해, 위치 정보 및 식별 정보를 브로드캐스트하고;
    상기 무선 송수신기를 통해, 도로변 유닛으로부터, 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 조합에 대한 요청을 수신하고;
    상기 무선 송수신기를 통해, 상기 도로변 유닛으로, 상기 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 상기 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 상기 조합을 전송하고;
    상기 무선 송수신기를 통해, 상기 도로변 유닛으로부터 적어도 하나의 액션 요청을 수신하고; 그리고
    적어도 하나의 요청된 상기 액션을 수행하도록 구성되는, 차량.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 브로드캐스트된 위치 정보는 위도 및 경도 정보를 포함하는, 차량.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 브로드캐스트된 위치 정보는 속도 및 헤딩 정보를 포함하는, 차량.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 프로세서들은 또한 상태 정보 또는 우선 순위 정보 또는 이들의 조합을 브로드캐스트하도록 구성되는, 차량.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 주기적 GNSS 측정 데이터는 적어도 하나의 GNSS 위성 신호에 대한 위상 오프셋 정보를 포함하는, 차량.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 주기적 GNSS 측정 데이터는 적어도 하나의 GNSS 위성 신호에 대한 의사 거리 정보를 포함하는, 차량.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 센서 기반 측정 데이터는 차량 가속도 데이터를 포함하는, 차량.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 센서 기반 측정 데이터는 휠 회전 정보를 포함하는, 차량.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나는 액션 요청은 정지하라는 요청 및 정지 위치를 포함하는, 차량.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 정지 위치는 다른 차량, 보행자 또는 물체에 대해 상대적인, 차량.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 정지 위치는 교차로에 대해 상대적인, 차량.
  25. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액션 요청은 차선을 변경하라는 요청 및 차선 변경의 방향을 포함하는, 차량.
  26. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액션 요청은 적어도 하나의 차량과 액션들을 조정하거나 지정된 속도로 주행하라는 요청 또는 이들의 조합을 포함하는, 차량.
  27. 차량으로서,
    위치 정보 및 식별 정보를 브로드캐스트하는 수단;
    도로변 유닛으로부터, 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 조합에 대한 요청을 수신하는 수단;
    상기 도로변 유닛으로, 상기 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 상기 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 상기 조합을 전송하는 수단;
    상기 도로변 유닛으로부터 적어도 하나의 액션 요청을 수신하는 수단; 그리고
    적어도 하나의 요청된 상기 액션을 수행하는 수단을 포함하는, 차량.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 주기적 GNSS 측정 데이터는 적어도 하나의 GNSS 위성 신호에 대한 위상 오프셋 정보를 포함하는, 차량.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 주기적 GNSS 측정 데이터는 적어도 하나의 GNSS 위성 신호에 대한 의사 거리 정보를 포함하는, 차량.
  30. 컴퓨터 판독가능 명령들을 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터 판독가능 명령들은 차량의 하나 이상의 프로세서들로 하여금:
    상기 차량으로부터, 위치 정보 및 식별 정보를 브로드캐스트하게 하고;
    상기 차량에서, 도로변 유닛으로부터, 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 조합에 대한 요청을 수신하게 하고;
    상기 도로변 유닛으로, 상기 주기적 GNSS 측정 데이터 또는 상기 센서 기반 측정 데이터 또는 이들의 상기 조합을 전송하게 하고;
    상기 차량에서, 상기 도로변 유닛으로부터 적어도 하나의 액션 요청을 수신하게 하고; 그리고
    상기 차량에 의해, 적어도 하나의 요청된 액션을 수행하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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