车辆协同式物体定位优化方法及车辆协同定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车辆协同式物体定位优化方法及车辆协同定位装置，该方法包含有：自本车接收一资讯封包，该资讯封包中包含一邻车提供的车辆原始坐标及至少一物体原始坐标，以及其各自定位的精准度；对该车辆原始坐标及物体原始坐标进行时间延迟补偿，以分别得到邻车补偿后的一车辆坐标及一物体坐标；执行一优化程序，分别对车辆及物体的坐标进行优化，以分别得到车辆优化坐标与物体优化坐标；藉此，该车辆优化坐标与物体优化座相较于利用GPS接收器所测知的坐标资讯具有较高的精准度，可使得车辆能更精确地判断周围物体分布，提高行驶安全。

【技术实现步骤摘要】
车辆协同式物体定位优化方法及车辆协同定位装置
本专利技术是一种物体定位方法，特别是指一种协同式物体定位(Cooperativepositioning)优化方法。
技术介绍
在车辆中配置感测器(sensor)以检测周围环境的相关技术已发展许久，例如使用全球定位系统(GPS)、雷达(RADAR)、光达(LIDAR)、行车记录器等不同感测器可提供多元的环境资讯。但是对车辆本身而言，透过环境资讯感测器所取得的环境资讯仍会受到许多因素的限制，举例而言，请参考图9所示，在十字路口的环境中，行驶在纵向车道的第一车辆101可得知该方向的环境资讯，例如可看到有物体200(如行人、车辆、动物)正快速冲出路口，但对于在横向车道的第二车辆102而言，因受限于其所在位置可能受周围建筑物遮蔽而产生盲点，即使第二车辆102上具有感测器，但仍无法察觉该物体200的突发情况而与其撞击。因此，若仅单独依据车辆本身的感测器提供环境资讯，在实际应用时仍存在有盲点。为此，车辆协同式定位方法遂发展出来，协同式的概念是表示透过周围其邻车辆或周围的感测装置(例如路侧感测单元(Roadsideunit),RSU)分享各自感测到的资讯，使本车接收其它车辆的资讯而扩增自己的感测范围，沿用上述图9的例子说明，若该第二车辆102可接收该第一车辆提供的资讯，便可得知其右方路口将有物体突然出现，有足够的时间紧急应变。然而目前协同式定位技术面临准确性不佳的技术缺点，请参考图10所示范例，第一车辆101表示本车，第二车辆102～第四车辆104表示邻近的其它车辆。以第二车辆102而言，其配备有一商用GPS及一摄影机，而一般商用GPS的定位误差约为5～15公尺，摄影机的定位误差约为5公尺，因此，该第二车辆102利用自身GPS所测得的自身位置具有一GPS误差范围A1，第二车辆102利用摄影机感测到第三车辆103的所在位置时，由摄影机所测得的第三车辆103位置具有一摄影机误差范围A2；因此，若第二车辆102将其感测到的第三车辆的位置资讯转传分享给第一车辆101时，第一车辆101所接收到的第三车辆103的位置资讯即有误差累积的问题，如GPS及摄影机累加误差范围A3所示。再进一步而言，若第一车辆101将该笔第三车辆103的位置资讯二度转传分享给第四车辆104时，将会再进一步加上第一车辆101自身的位置误差，导致第四车辆104所接收的位置资讯产生更多的累积误差量。因此，当资讯经过多次的转传分享后，对物体的定位准确性将会显着下降，甚至不具参考价值。
技术实现思路
鉴于既有协同式定位技术存在有位置资讯精确度不佳的问题，本专利技术的主要目的是提供一种车辆协同式物体定位优化方法，以扩增车辆的感范围、提高位置资讯的精准度而提升车辆行驶的安全性。为达到前述目的，本专利技术的方法是利用一设置在本车内部的协同定位装置执行，该方法包含有：由本车接收一资讯封包，该资讯封包中包含一邻车提供的车辆原始坐标及至少一物体原始坐标，该车辆原始坐标及该物体原始坐标分别具有各自的定位精准度；对该车辆原始坐标及物体原始坐标进行时间延迟补偿，以分别得到邻车补偿后的一车辆坐标及一物体坐标；执行一优化程序，其包含：比对本车的车辆坐标与邻车的车辆坐标，判断何者具有较高的定位精准度；优先对具有较高精准度的车辆坐标进行一优化运算，再对具有较低定位精准度的车辆坐标进行优化运算，其中，该优化运算执行：a)根据本车的车辆坐标与邻车的车辆坐标计算出多个参考位置；及b)根据各参考位置的权重值，计算出一车辆优化坐标；对物体坐标进行优化，是比较邻车的原始车辆坐标及其车辆优化坐标之间的差异量，依据该差异量对邻车提供的物体坐标进行补偿以得到一物体优化坐标；并比较本车的原始车辆坐标及本车的车辆优化坐标之间的差异量，依该差异量对本车提供的物体坐标进行补偿以得到一物体优化坐标。藉由本专利技术的定位优化方法，可获得本车及邻车优化后的车辆坐标、物体坐标，该优化后的坐标可更加接近实际化置，有助于在行车过程中准确地判断周围环境的物体、车辆分布状态，提升车辆行驶的安全性。附图说明图1是本专利技术协同定位装置的架构方块图。图2是本专利技术车辆协同式物体定位优化方法的流程图。图3是本专利技术BSM数据封包格式示意图。图4是本专利技术对车辆原始位置执行时间延迟补偿的示意图。图5是本专利技术位置优化模块所执行的优化程序流程图。图6A是本专利技术取得第一参考位置H1的示意图。图6B是本专利技术取得第一参考位置H2的示意图。图6C是本专利技术取得第一参考位置H3的示意图。图6D是本专利技术取得第一参考位置H4的示意图。图7是本专利技术利用多个参考位置计算车辆优化坐标的示意图。图8是本专利技术中多台车辆的资讯分享示意图。图9是车辆行经交叉路口的示意图。图10是协定式定位的误差累积示意图。其中，附图标记：10车辆协同定位装置11无线传输接口12延迟修正模块13位置优化模块14定位比对模块15车身感知器21第一部分22第二部分101第一车辆102第二车辆103第三车辆104第四车辆200物体A1GPS误差范围A2摄影机误差范围A3GPS及摄影机累加误差范围H本车R邻车H1～H4第一参考位置～第四参考位置R1基准位置M1～M4第一涵盖范围～第四涵盖范围具体实施方式请参考图1所示，本专利技术利用配备在各车辆上的一车身感知器15，包含GPS接收器及其它多种感测器，例如雷达、摄影机等设备取得本车坐标与车辆周围的环境资讯，并透过无线通信技术将本车坐标与环境资讯转传分享给周围的邻近车辆。因此，就任何一台车辆而言，是与周围车辆进行接收及传输的双向无线通信。本专利技术在车辆内部设置一车辆协同定位装置10，该车辆协同定位装置10包含有一无线传输接口11、一延迟修正模块12、一位置优化模块13及一定位比对模块14。该车辆协同定位装置10执行一车辆协同式物体定位优化方法，该方法如图2所示，包含有以下步骤：S10：接收一资讯封包，该资讯封包中包含邻车的一车辆原始坐标及至少一物体原始坐标以及该车辆原始坐标与物体原始坐标各自的定位精准度；S20：对该车辆原始坐标及物体原始坐标进行时间延迟补偿，以分别得到邻车补偿后的的一车辆坐标及一物体坐标；S30：执行一优化程序；S40：坐标比对融合。在步骤S10：该无线传输接口11负责本车与邻车之间的数据双向传输，在本实施例中是采用一短距无线通信接口(DSRC)，于车辆之间周期性地收发数据封包，数据封包格式是采用基本安全信息(BasicSafetyMessage,BSM)封包，请参考图3，该数据封包的信息格式大致上包含一msgID栏位、第一部分21(PartI)及第二部分22(PartII)，其中第一部分21定义为必要资讯，包含基本的安全信息内容，为每个数据封包必然包含的部分，但第二部分22为非必要部分(optional)，可由使用者视应用需求将所需的资讯加入在第二部分22，属于自行定义的范围。在BSM数据封包的第一部分21中，即必然存在有车辆的经纬度资讯，也就是车辆的原始坐标，表示利用车辆内的GPS接收器所测得的本车位置。在BSM数据封包中的第二部分22中，本专利技术加入两类资讯，第一类资讯为输出该车辆原始坐标的感测器种类(例如RTK、GPS)及该感测器的定位精准度。第二类资讯包含有物体(object)原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆协同式物体定位优化方法，其特征在于，利用一设置在本车内部的协同定位装置执行，该方法包含有：由本车接收一资讯封包，该资讯封包中包含一邻车提供的车辆原始坐标及至少一物体原始坐标，该车辆原始坐标及该物体原始坐标分别具有各自的定位精准度；对该车辆原始坐标及物体原始坐标进行时间延迟补偿，以分别得到邻车补偿后的一车辆坐标及一物体坐标；执行一优化程序，其包含：比对本车的车辆坐标与邻车的车辆坐标，判断何者具有较高的定位精准度；优先对具有较高定位精准度的车辆坐标进行一优化运算，再对具有较低定位精准度的车辆坐标进行优化运算，其中，该优化运算执行：a)根据本车的车辆坐标与邻车的车辆坐标计算出多个参考位置；及b)根据各参考位置的权重值，计算出一车辆优化坐标；对物体坐标进行优化，是比较邻车的原始车辆坐标及其车辆优化坐标之间的差异量，依据该差异量对邻车提供的物体坐标进行补偿以得到一物体优化坐标；并比较本车的原始车辆坐标及本车的车辆优化坐标之间的差异量，依该差异量对本车提供的物体坐标进行补偿以得到一物体优化坐标。

【技术特征摘要】
1.一种车辆协同式物体定位优化方法，其特征在于，利用一设置在本车内部的协同定位装置执行，该方法包含有：由本车接收一资讯封包，该资讯封包中包含一邻车提供的车辆原始坐标及至少一物体原始坐标，该车辆原始坐标及该物体原始坐标分别具有各自的定位精准度；对该车辆原始坐标及物体原始坐标进行时间延迟补偿，以分别得到邻车补偿后的一车辆坐标及一物体坐标；执行一优化程序，其包含：比对本车的车辆坐标与邻车的车辆坐标，判断何者具有较高的定位精准度；优先对具有较高定位精准度的车辆坐标进行一优化运算，再对具有较低定位精准度的车辆坐标进行优化运算，其中，该优化运算执行：a)根据本车的车辆坐标与邻车的车辆坐标计算出多个参考位置；及b)根据各参考位置的权重值，计算出一车辆优化坐标；对物体坐标进行优化，是比较邻车的原始车辆坐标及其车辆优化坐标之间的差异量，依据该差异量对邻车提供的物体坐标进行补偿以得到一物体优化坐标；并比较本车的原始车辆坐标及本车的车辆优化坐标之间的差异量，依该差异量对本车提供的物体坐标进行补偿以得到一物体优化坐标。2.如权利要求1所述的车辆协同式物体定位优化方法，其特征在于，在执行优化程序之后，进一步包含：一坐标比对融合步骤，比对不同邻车执行优化程序之后所得到的多笔车辆优化坐标、多笔物体优化坐标，将同一车辆的车辆优化坐标平均计算出一车辆代表坐标，将同一物体的物体优化坐标平均计算出一物体代表坐标。3.如权利要求1或2所述的车辆协同式物体定位优化方法，其特征在于，本车的车辆坐标及邻车的车辆原始坐标，分别由设置在本车及邻车的GPS接收器输出。4.如权利要求3所述的车辆协同式物体定位优化方法，其特征在于，在比对本车的车辆坐标与邻车的车辆坐标，判断何者具有较高的定位精准度的步骤中，是比对本车及邻车的GPS接收器的定位精准度。5.如权利要求4所述的车辆协同式物体定位优化方法，其特征在于，在进行时间延迟补偿的步骤中，是根据该资讯封包其一发出时间及一接收时间之间的时间延迟量，计算邻车在该时间延迟量内所移动的一补偿距离，以邻车的该车辆原始坐标加上该补偿距离而得到该车辆坐标。6.如权利要求5所述的车辆协同式物体定位优化方法，其特征在于，邻车以其GPS接收器输出的车辆原始坐标作为一基准位置，该多个参考位置包含：一第一参考位置，是本车以本身的GPS接收器输出的车辆坐标；一第二参考位置，是邻车以本身的一感测器感知本车的一相对坐标，再以该基准位置作为一基准点，将该相对坐标反算得知本车的经纬度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝阳，张哲诚，
申请(专利权)人：财团法人车辆研究测试中心，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71