本申請(qǐng)案涉及使用衛(wèi)星數(shù)據(jù)的定位系統(tǒng)。
背景技術(shù):
存在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global navigation satellite system,GNSS),其中通過視線從繞地球飛行的多個(gè)衛(wèi)星接收到的信息用于確定信息接收器的位置。存在若干GNSS系統(tǒng),每個(gè)GNSS系統(tǒng)具有其自身的衛(wèi)星和發(fā)射規(guī)范。這些系統(tǒng)的例子可以是(例如)全球定位系統(tǒng)(global positioning system,GPS)、格洛納斯、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和歐洲伽利略定位系統(tǒng),這些系統(tǒng)中的一些系統(tǒng)可能處于實(shí)施方案的早期階段。
一般來說,GNSS接收器通過基于接收到的衛(wèi)星信號(hào)計(jì)算接收器位置來工作。每個(gè)衛(wèi)星發(fā)射其位置以及發(fā)射時(shí)間的指示。在接收時(shí),接收器可以基于在信號(hào)中指示的發(fā)射時(shí)間以及接收器處的高度準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)來確定所發(fā)射信號(hào)到達(dá)接收器所花費(fèi)的時(shí)間。此所花費(fèi)時(shí)間可以被轉(zhuǎn)變成從衛(wèi)星到接收器的距離。在從四個(gè)或更多個(gè)衛(wèi)星中接收此類信號(hào)時(shí),接收器可以在三維中計(jì)算其位置。
具體而言,衛(wèi)星信號(hào)可以包括對(duì)每個(gè)衛(wèi)星唯一的重復(fù)偽隨機(jī)碼。在接收器的追蹤階段期間,來自衛(wèi)星的偽隨機(jī)碼與接收器處的相同重復(fù)偽隨機(jī)碼相關(guān)。代碼之間的偏移指示信號(hào)的發(fā)射與信號(hào)的接收之間的時(shí)間差??梢愿鶕?jù)此時(shí)間差確定接收器相對(duì)于衛(wèi)星的位置。通過組合相對(duì)于多個(gè)衛(wèi)星的接收器位置,接收器可以確定其絕對(duì)位置。
接收器必須首先與衛(wèi)星經(jīng)歷獲取階段,以便使接收器處的偽隨機(jī)碼與每個(gè)衛(wèi)星處的偽隨機(jī)碼同步。在此獲取階段期間,接收器還可以接收關(guān)于衛(wèi)星的年歷和星歷數(shù)據(jù)。
年歷數(shù)據(jù)是GNSS系統(tǒng)中對(duì)每個(gè)衛(wèi)星的軌道路線的指示。接收器可以使用此指示來確定哪些衛(wèi)星應(yīng)該對(duì)接收器可見以及因此嘗試獲取和追蹤哪些衛(wèi)星信號(hào)。年歷數(shù)據(jù)包括與衛(wèi)星狀態(tài)以及大致軌道信息有關(guān)的信息。在GPS系統(tǒng)中,花費(fèi)大約15分鐘來接收年歷并且該年歷中的信息在至多180天內(nèi)被視為有效的。
星歷數(shù)據(jù)指示衛(wèi)星在時(shí)間段的任何時(shí)刻的位置。在追蹤階段期間,接收器可以使用此星歷數(shù)據(jù)以在任何給定時(shí)間識(shí)別每個(gè)衛(wèi)星的位置。星歷數(shù)據(jù)含有關(guān)于該衛(wèi)星的軌道的精確信息。在GPS中,星歷可以每2小時(shí)進(jìn)行更新并且通常在4小時(shí)內(nèi)有效。
一些狀態(tài)下的GNSS接收器可能需要有效年歷數(shù)據(jù)、星歷數(shù)據(jù)、接收器的初始位置以及接收器處的初始時(shí)間來獲取位置。在GPS中,初始位置的精度應(yīng)在100km內(nèi)并且可以包括在25m/s精度內(nèi)的初始速度。初始時(shí)間的精度應(yīng)在20秒內(nèi)。
從啟動(dòng)到能夠提供接收器的位置所花費(fèi)的時(shí)間可能取決于已在接收器處可獲得的信息(換句話說,接收器的狀態(tài))而不同。此周期可以被稱作首次定位時(shí)間(time to first fix,TTFF)并且可以取決于接收器的初始狀態(tài)在5秒至一小時(shí)內(nèi)變化。接收器可以處于三個(gè)狀態(tài):冷(工廠)啟動(dòng);暖(標(biāo)準(zhǔn))啟動(dòng);以及熱(備用)啟動(dòng)。
在冷啟動(dòng)或工廠啟動(dòng)中,接收器不具有以上可用數(shù)據(jù)并且必須獲取星歷和年歷數(shù)據(jù)兩者以及初始位置和時(shí)間。在此狀態(tài)中,TTFF可以在15分鐘與一小時(shí)之間。
在暖啟動(dòng)或標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)中,接收器處的當(dāng)前年歷、初始位置和時(shí)間信息可以都為有效的。在此狀態(tài)中,接收器在可以獲得定位之前獲取星歷數(shù)據(jù)。取決于衛(wèi)星可用性和GPS接收器的類型,TTFF可以為30秒至2分鐘。
在熱啟動(dòng)或備用啟動(dòng)中,時(shí)間、位置、年歷和星歷數(shù)據(jù)都可在接收器處獲得。這可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)的快速獲取。接收器在此狀態(tài)中用于計(jì)算定位所需的時(shí)間還可以被稱作后續(xù)定位時(shí)間(time to subsequent fix,TTSF)。如果接收器關(guān)閉不足一小時(shí),則TTFF(或TTSF)可以在5秒至20秒的區(qū)域內(nèi)。
如果TTFF可以保持為盡可能短,則一些導(dǎo)航應(yīng)用可能更有效。本申請(qǐng)案的實(shí)施例旨在解決這些問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)第一方面,提供一種方法,該方法包括:將對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的第一請(qǐng)求提供到車聯(lián)網(wǎng)(vehicle to everything,V2X)接收器;從該V2X接收器接收從V2X消息恢復(fù)的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù);以及將該衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)提供到衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器,該衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)提供該衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器需要用于執(zhí)行熱啟動(dòng)的數(shù)據(jù)。
從該V2X消息恢復(fù)的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)可以包括星歷數(shù)據(jù)以及年歷數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)數(shù)據(jù)。星歷數(shù)據(jù)和年歷數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)數(shù)據(jù)可以形成V2X消息的有效負(fù)載。衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步包括指示V2X發(fā)射器發(fā)射消息的時(shí)間的時(shí)間數(shù)據(jù)以及指示V2X發(fā)射器的位置的位置數(shù)據(jù)。時(shí)間和位置數(shù)據(jù)可以形成V2X消息的至少一個(gè)標(biāo)頭字段。
該方法可以進(jìn)一步包括取決于V2X發(fā)射器發(fā)射V2X消息的時(shí)間以及V2X發(fā)射器的位置來確定衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的初始時(shí)間和初始位置。
第一請(qǐng)求可以包括V2X消息的發(fā)送器的標(biāo)識(shí),該V2X消息包括衛(wèi)星導(dǎo)航信息。第一請(qǐng)求可以進(jìn)一步包括V2X接收器用于對(duì)具有所述標(biāo)識(shí)的V2X消息進(jìn)行解碼的指示。該方法可以進(jìn)一步包括:響應(yīng)于第一請(qǐng)求而通過V2X發(fā)射器發(fā)射V2X消息,該V2X消息包括對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。
該方法可以進(jìn)一步包括:通過V2X接收器接收V2X消息,該V2X消息包括衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。該方法可以進(jìn)一步包括:對(duì)V2X消息進(jìn)行解碼以恢復(fù)衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)??梢匀Q于消息的標(biāo)識(shí)對(duì)該消息進(jìn)行解碼??梢匀Q于確定消息的標(biāo)識(shí)是否與衛(wèi)星導(dǎo)航信息的發(fā)送器的標(biāo)識(shí)匹配而對(duì)該消息進(jìn)行解碼。該方法可進(jìn)一步包括:通過衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器確定其衛(wèi)星導(dǎo)航信息中的至少一些衛(wèi)星導(dǎo)航信息是無效的。
該方法可進(jìn)一步包括:將對(duì)有效衛(wèi)星導(dǎo)航信息的請(qǐng)求發(fā)送到接口,其中該接口發(fā)送第一請(qǐng)求。該方法可以進(jìn)一步包括:從接口中接收衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。該方法可以進(jìn)一步包括:通過使用衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)由衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器執(zhí)行熱啟動(dòng),該衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)由接口提供為有效的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。該衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器可以是全球定位系統(tǒng)(global positioning system,GPS)接收器。V2X接收器系統(tǒng)可以根據(jù)IEEE 802.11p協(xié)議操作。
根據(jù)第二方面,提供一種設(shè)備,該設(shè)備包括:處理器;以及至少一個(gè)存儲(chǔ)器;其中該處理器和至少一個(gè)存儲(chǔ)器被配置成:通過第一輸出端將對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的第一請(qǐng)求提供到車聯(lián)網(wǎng)(vehicle to everything,V2X)接收器;通過第一輸入端從該V2X接收器中接收從V2X消息恢復(fù)的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù);以及通過第二輸出端將該衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)提供到衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),該衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)提供該衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)需要用于執(zhí)行熱啟動(dòng)的數(shù)據(jù)。
處理器和至少一個(gè)存儲(chǔ)器可以進(jìn)一步被配置成取決于V2X發(fā)射器發(fā)射V2X消息的時(shí)間以及該V2X發(fā)射器的位置來確定衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的初始時(shí)間和初始位置。
根據(jù)第三方面,提供一種系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:車聯(lián)網(wǎng)(vehicle to everything,V2X)接收器,其被配置成接收V2X消息并且對(duì)該V2X消息進(jìn)行解碼;衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器,其被配置成接收衛(wèi)星信號(hào)并且取決于該衛(wèi)星信號(hào)提供位置信息;以及接口,其布置在該V2X接收器與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器之間并且包括處理器和至少一個(gè)存儲(chǔ)器,該處理器和至少一個(gè)存儲(chǔ)器被配置成:通過第一輸出端將對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的第一請(qǐng)求提供到該V2X接收器;通過第一輸入端從該V2X接收器中接收從V2X消息恢復(fù)的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù);以及通過第二輸出端將該衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)提供到該衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器,該衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)提供該衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器需要用于執(zhí)行熱啟動(dòng)的數(shù)據(jù)。
該接口可以進(jìn)一步被配置成取決于V2X發(fā)射器發(fā)射V2X消息的時(shí)間以及該V2X發(fā)射器的位置來確定衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的初始時(shí)間和初始位置。V2X接收器可以進(jìn)一步被配置成響應(yīng)于第一請(qǐng)求發(fā)射V2X消息,該V2X消息包括對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。V2X接收器可以進(jìn)一步被配置成接收包括衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的V2X消息。V2X接收器可以進(jìn)一步被配置成對(duì)V2X消息進(jìn)行解碼以恢復(fù)衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。V2X接收器可以進(jìn)一步被配置成取決于消息的標(biāo)識(shí)對(duì)該消息進(jìn)行解碼。
V2X接收器可以進(jìn)一步被配置成取決于確定消息的標(biāo)識(shí)是否與衛(wèi)星導(dǎo)航信息的發(fā)送器的標(biāo)識(shí)匹配而對(duì)該消息進(jìn)行解碼。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器可以進(jìn)一步被配置成確定其衛(wèi)星導(dǎo)航信息中的至少一些衛(wèi)星導(dǎo)航信息是無效的。
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器可以進(jìn)一步被配置成將對(duì)有效衛(wèi)星導(dǎo)航信息的請(qǐng)求發(fā)送到接口,其中該接口被配置成發(fā)送該第一請(qǐng)求。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器可以進(jìn)一步被配置成從接口中接收衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器可以進(jìn)一步被配置成通過使用衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)執(zhí)行熱啟動(dòng),該衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)由接口提供為有效的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)。該衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器可以是全球定位系統(tǒng)(global positioning system,GPS)接收器。V2X接收器系統(tǒng)可以根據(jù)IEEE 802.11p協(xié)議操作。
根據(jù)第四方面,可以提供一種車輛,該車輛包括:車聯(lián)網(wǎng)(vehicle to everything,V2X)接收器,其被配置成接收V2X消息并且對(duì)該V2X消息進(jìn)行解碼;衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器,其被配置成接收衛(wèi)星信號(hào)并且取決于該衛(wèi)星信號(hào)提供位置信息;以及接口,其布置在該V2X接收器與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器之間并且包括處理器和至少一個(gè)存儲(chǔ)器,該處理器和至少一個(gè)存儲(chǔ)器被配置成:通過第一輸出端將對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的第一請(qǐng)求提供到該V2X接收器;通過第一輸入端從該V2X接收器中接收從V2X消息恢復(fù)的衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù);以及通過第二輸出端將該衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)提供到該衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器,該衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)提供該衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器需要用于執(zhí)行熱啟動(dòng)的數(shù)據(jù)。
附圖說明
將參考圖式僅借助于例子描述實(shí)施例,在附圖中:
圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的例子的示意圖;
圖2是描繪在一個(gè)例子中通過接口執(zhí)行的方法步驟的流程圖;
圖3是描繪在一個(gè)例子中通過V2X接收器執(zhí)行的方法步驟的流程圖;
圖4是描繪在一個(gè)例子中通過GNSS接收器執(zhí)行的方法步驟的流程圖;
圖5是描繪在一個(gè)例子中通過V2X發(fā)射器執(zhí)行的方法步驟的流程圖;以及
圖6是示出根據(jù)例子的設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施方式
例如全球定位系統(tǒng)(global positioning system,GPS)等的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(global navigation satellite system,GNSS)的使用可以適用于交通系統(tǒng)中車輛的導(dǎo)航,例如,適用于道路系統(tǒng)上的車輛(例如,汽車或商用車輛)的導(dǎo)航。此類車輛通常另外配備有旨在有助于車輛的安全運(yùn)輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)。此類通信系統(tǒng)的例子可以被歸入智能交通解決方案的類別。
已提出旨在提供與不同模式的交通和車輛管理有關(guān)的創(chuàng)新服務(wù)的智能交通系統(tǒng),該智能交通系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)更好地通知各個(gè)用戶且更安全、更協(xié)調(diào)以及“更智能”地利用交通網(wǎng)絡(luò)。具體而言,已提出用于道路交通中的智能交通解決方案,在該智能交通解決方案中,信息和通信技術(shù)可以應(yīng)用于(例如)基礎(chǔ)設(shè)施、車輛和用戶以及應(yīng)用于交通移動(dòng)性管理中。
此類解決方案的部分涉及車輛通信的能力。例如,車輛與其它車輛、基礎(chǔ)設(shè)施(例如,收費(fèi)站或停車計(jì)時(shí)器)和/或其它實(shí)體的通信可以有益于智能交通解決方案的實(shí)施。響應(yīng)于此類通信,車輛可以改變其行為。例如,如果該通信指示前方交通擁擠,則可以建議車輛走另一路線。在前方檢測(cè)到障礙的情況下,車輛可以剎車或?qū)嵤┢渌雷残袨椤R虼?,此類通信中錯(cuò)誤信息的檢測(cè)是所關(guān)注的。
車輛通信的能力可以包括一個(gè)或多個(gè)通信輸入,該通信輸入使車輛能夠從其它實(shí)體接收信息。一個(gè)信息源是從環(huán)境中的其它車輛發(fā)射的數(shù)據(jù)。來自其它車輛的信息可以提供關(guān)于環(huán)境的另外的信息,例如,交通情況。例如,突然剎車的車輛可能夠?qū)⒋诵畔l(fā)射到該車輛后面的車輛。
通信輸入的例子可以是車輛對(duì)車輛通信(vehicle to vehicle communication,V2V)、車輛對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施(vehicle to infrastructure,V2I)和/或車聯(lián)網(wǎng)(vehicle to everything,V2X)通信。V2I可以包括車輛與道路側(cè)實(shí)體之間的通信,該道路側(cè)實(shí)體例如,紅綠燈、動(dòng)態(tài)速度標(biāo)志、收費(fèi)站或其它收款站。V2X通信可以包括車輛與另外的實(shí)體之間的通信。V2V、V2I和V2X通信可以根據(jù)IEEE 802.11p標(biāo)準(zhǔn)。
可以通過車輛內(nèi)的專用內(nèi)置通信設(shè)備提供V2X通信??商鎿Q的是,可以提供后市裝置,該后市裝置可以被回顧性地放入車輛中且任選地與車輛內(nèi)的其它系統(tǒng)集成以提供V2X通信。在其它或另外的實(shí)施例中,移動(dòng)通信裝置可能夠進(jìn)行V2X通信。這些移動(dòng)通信裝置可以(例如)被放入車輛中以代表車輛執(zhí)行V2X通信并且與車輛介接或?qū)⒋薞2X通信轉(zhuǎn)發(fā)到車輛。
在本申請(qǐng)案的實(shí)施例中,V2X通信系統(tǒng)用于提供GNSS系統(tǒng)需要用于執(zhí)行熱啟動(dòng)的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以被接收于V2X消息中,該V2X消息包括GNSS系統(tǒng)所需的星歷和年歷信息。V2X消息可以進(jìn)一步包括發(fā)送消息的時(shí)間的指示以及該消息的發(fā)送器的位置(任選地包括速度)的指示。V2X消息內(nèi)的時(shí)間和位置信息可以用作GNSS接收器所需的初始時(shí)間和位置信息以便實(shí)行熱啟動(dòng)。
由于僅可以在某一范圍內(nèi)(例如,在1km內(nèi))接收V2X消息,因此可以推斷接收器的位置在該范圍內(nèi)。用于熱啟動(dòng)的GNSS接收器的初始位置的精度需要在100km范圍內(nèi)。因此,V2X消息的發(fā)送器和V2X消息的接收器在位置上的差異對(duì)GNSS接收器而言是可接受的。GNSS接收器的初始時(shí)間的精度需要在20秒的范圍內(nèi)。V2X消息從發(fā)射器到接收器所花費(fèi)的發(fā)射時(shí)間小于一秒,并且因此發(fā)射V2X消息的時(shí)間對(duì)GNSS接收器而言是可接受的。
實(shí)施例因此可以利用V2X消息內(nèi)的固有信息以及對(duì)星歷和年歷信息的V2X消息的發(fā)送器的了解來向GNSS接收器提供所需信息以執(zhí)行熱啟動(dòng)。
圖1示出系統(tǒng)100的例子,在該系統(tǒng)100中,可以通過V2X消息接收GNSS系統(tǒng)的導(dǎo)航信息。圖1示出V2X發(fā)射器140、V2X接收器110和GNSS接收器120。V2X發(fā)射器140包括天線141,該V2X發(fā)射器140可以通過該天線141發(fā)射V2X消息。V2X接收器110包括天線111、前端112和解碼器113。V2X接收器被配置成接收V2X消息并且對(duì)該V2X消息進(jìn)行解碼。
應(yīng)了解,圖1中僅描繪V2X系統(tǒng)的接收器部分并且V2X系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括用于處理從V2X消息解碼的信息的另外實(shí)體。例如,V2X系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括用于響應(yīng)于V2X信息而起始安全動(dòng)作的接口,這些安全動(dòng)作例如,剎車、急轉(zhuǎn)彎、安全帶預(yù)張緊和/或其它動(dòng)作。圖1中的V2X接收器110進(jìn)一步包括輸出端114以將解碼后的V2X信息提供到V2X系統(tǒng)中的另外實(shí)體。
GNSS接收器120可以包括用于接收衛(wèi)星信號(hào)的天線121。GNSS接收器120可以取決于衛(wèi)星信號(hào)確定系統(tǒng)100的位置并且進(jìn)一步包括用于將位置信息提供到另外的實(shí)體的輸出端122。
系統(tǒng)100可以進(jìn)一步包括接口130。接口130提供且介接在V2X接收器110與GNSS接收器120之間。在這個(gè)意義上,接口130可以使GNSS接收器120能夠使用通過V2X接收器110接收到的GNSS數(shù)據(jù)。接口130包括來自GNSS接收器120的第一輸入端131和到達(dá)GNSS接收器120的第一輸出端134。第一輸入端131可以被配置成從來自V2X系統(tǒng)的GNSS數(shù)據(jù)的GNSS接收器接收請(qǐng)求。第一輸出端134可以將GNSS數(shù)據(jù)從接口提供到GNSS接收器120。接口130進(jìn)一步包括來自V2X接收器110的第二輸入端133和到達(dá)V2X接收器110的第二輸出端132。第二輸出端132可以將請(qǐng)求提供到V2X接收器110以對(duì)包括GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息進(jìn)行解碼。第二輸入端133可以從V2X接收器110接收解碼后的GNSS數(shù)據(jù)。
在一些例子中,接口可以是有源組件,該有源組件可以轉(zhuǎn)變和/或重新格式化GPS系統(tǒng)與V2X通信系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)。例如,在這些系統(tǒng)使用不同消息格式的情況下,接口可以允許這些系統(tǒng)之間的通信。在其它例子中,從V2X通信消息恢復(fù)的信息可以采用適用于衛(wèi)星接收器的格式。在這些例子的一些例子中,接口可以對(duì)衛(wèi)星接收器120和/或V2X通信接收器110而言是透明的。
在操作中,GNSS接收器120可以在冷(工廠)啟動(dòng)或暖(標(biāo)準(zhǔn))啟動(dòng)中啟動(dòng)。這可以在GNSS接收器120已關(guān)閉某一時(shí)間段時(shí)發(fā)生。在冷啟動(dòng)中,GNSS接收器120可以不具有有效的星歷、年歷、初始時(shí)間和位置數(shù)據(jù)。在暖啟動(dòng)中,GNSS接收器可以具有有效年歷、時(shí)間和位置數(shù)據(jù),但不具有有效星歷數(shù)據(jù)。
在一個(gè)例子中,GNSS接收器120可作出確定GNSS數(shù)據(jù)是否可從V2X通信接收器110獲得的請(qǐng)求。如果此種GNSS數(shù)據(jù)不可從接收器獲得,則GNSS接收器120可以通過常規(guī)的衛(wèi)星信號(hào)接收。如果GNSS接收器請(qǐng)求GNSS數(shù)據(jù),則GNSS接收器120可以通過第一輸入端131將詢問是否可獲得任何GNSS數(shù)據(jù)的請(qǐng)求發(fā)送到接口130。接口130可以通過其第二輸出端132將請(qǐng)求發(fā)送到V2X接收器110。在一些例子中,接口130可以將來自GNSS系統(tǒng)120的請(qǐng)求重新格式化成用于V2X接收器110的格式。
在一些例子中,該請(qǐng)求可以指定GNSS數(shù)據(jù)的類型。例如,如果GNSS接收器120處于暖啟動(dòng)中,則該請(qǐng)求可以僅用于星歷數(shù)據(jù),而在冷啟動(dòng)中,可以作出對(duì)星歷和年歷數(shù)據(jù)兩者的請(qǐng)求。應(yīng)了解,在一些實(shí)施例中,時(shí)間和位置數(shù)據(jù)可以作為接收V2X消息的副產(chǎn)物產(chǎn)生并且可以未得到明確請(qǐng)求。
響應(yīng)于通過第二輸出端132的請(qǐng)求,V2X接收器110可以對(duì)包括GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息進(jìn)行解碼。在一些例子中,來自接口130的請(qǐng)求可以使V2X接收器110能夠?qū)2X消息發(fā)射到請(qǐng)求GNSS數(shù)據(jù)的其它V2X實(shí)體。在其它例子中,可以從其它實(shí)體周期性地或連續(xù)地發(fā)射包括GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息。在任一情況下,來自接口130的請(qǐng)求可以使V2X接收器110能夠?qū)Π℅NSS數(shù)據(jù)的V2X消息進(jìn)行解碼。
V2X發(fā)射器140可以發(fā)射包括GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息。GNSS數(shù)據(jù)可以包括星歷和/或年歷數(shù)據(jù)作為其有效負(fù)載。在一些例子中,V2X消息中的GNSS數(shù)據(jù)的類型可以取決于由V2X接收器110發(fā)送的請(qǐng)求(如果存在)。該消息可以另外包括(例如)采用時(shí)戳形式的發(fā)射時(shí)間以及V2X發(fā)射器140的位置。V2X消息可以進(jìn)一步包括消息的標(biāo)識(shí)。這可以(例如)是消息的發(fā)送器(V2X發(fā)射器140)的標(biāo)識(shí)和/或指示消息包括GNSS數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)。應(yīng)了解,系統(tǒng)100可以包括發(fā)射GNSS數(shù)據(jù)的多個(gè)V2X發(fā)射器140,并且通過這些V2X發(fā)射器中的每一個(gè)V2X發(fā)射器廣播的標(biāo)識(shí)可以是相同的。換句話說,標(biāo)識(shí)可以指示消息包括GNSS數(shù)據(jù),而不是唯一地識(shí)別該消息的特定發(fā)射器。
應(yīng)了解,所發(fā)射的GNSS數(shù)據(jù)可以已通過若干可能構(gòu)件由V2X發(fā)射器獲取。在一個(gè)例子中,V2X發(fā)射器140可以進(jìn)一步包括GNSS接收器(未示出)。在這種情況下,V2X發(fā)射器140可以從正在GNSS系統(tǒng)內(nèi)發(fā)射的衛(wèi)星信號(hào)中接收到星歷和年歷數(shù)據(jù)。V2X發(fā)射器140的GNSS接收器可以連續(xù)地更新V2X發(fā)射器140處的星歷和年歷信息,使得GNSS數(shù)據(jù)是有效的。在其它或另外例子中,V2X發(fā)射器140可以從另外的實(shí)體接收到GNSS數(shù)據(jù)。例如,V2X發(fā)射器140可以進(jìn)一步包括到達(dá)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和/或互聯(lián)網(wǎng)的鏈路并且通過那些構(gòu)件初始下載GNSS數(shù)據(jù)。還應(yīng)理解,V2X發(fā)射器140可以通過各種形式實(shí)施。在一個(gè)例子中,V2X發(fā)射器140可以是專用GNSS數(shù)據(jù)發(fā)射器并且可以(例如)固定在靜止位置中以及優(yōu)選地固定在具有到達(dá)潛在V2X接收器和(任選地在直接從衛(wèi)星信號(hào)獲取GNSS數(shù)據(jù)的情況下)衛(wèi)星的良好范圍的位置中。例如,V2X發(fā)射器140可以實(shí)施為在建筑物或其它合適點(diǎn)的頂部上的固定位置。在這種情況下,V2X發(fā)射器140可以連續(xù)地或周期性地發(fā)射包括GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息。
在其它例子中,V2X發(fā)射器140可以是相鄰車輛的V2X發(fā)射器或具有根據(jù)實(shí)施例的V2X系統(tǒng)和GNSS系統(tǒng)的實(shí)體。在這種情況下,實(shí)體可以被配置成周期性地發(fā)射包括其當(dāng)前GNSS信息的V2X消息和/或響應(yīng)于V2X消息被接收到且請(qǐng)求GNSS數(shù)據(jù)而發(fā)射此消息。另一車輛或?qū)嶓wV2X接收器的使用可以減少實(shí)施一些實(shí)施例所需的基礎(chǔ)設(shè)施。
可以在V2X接收器110處接收到包括GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息。在一些例子中,V2X消息在天線111處被接收且被傳遞到前端112用于下變頻轉(zhuǎn)換和初始處理。V2X接收器110可以基于消息的標(biāo)識(shí)而識(shí)別出接收到的V2X消息包括GNSS數(shù)據(jù)。消息的標(biāo)識(shí)可以包括在該消息內(nèi)并且可以識(shí)別該消息的發(fā)送器。應(yīng)了解,在一些實(shí)施例中,包括GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息可以使其標(biāo)識(shí)設(shè)定成相同值。
消息隨后被傳遞到解碼器113,該解碼器113可以對(duì)該消息中接收到的GNSS數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并且恢復(fù)該GNSS數(shù)據(jù)。V2X接收器110可以對(duì)消息進(jìn)行解碼并且恢復(fù)GNSS數(shù)據(jù)。GNSS數(shù)據(jù)可以包括星歷和年歷數(shù)據(jù)以及發(fā)射消息的時(shí)間和發(fā)射器140的位置。隨后通過第二輸入端133將GNSS數(shù)據(jù)從V2X接收器110提供到接口130。
接口130可以接收GNSS數(shù)據(jù)且任選地重新格式化該GNSS數(shù)據(jù)以通過第一輸出端134將該GNSS數(shù)據(jù)提供到GNSS接收器120。接口130可以將GNSS接收器字段處的時(shí)間設(shè)定成從V2X發(fā)射器110接收到的發(fā)射器處的時(shí)間。接口130可以進(jìn)一步將GNSS接收器字段的位置設(shè)定成從V2X接收器110接收到的發(fā)射器140的位置。應(yīng)了解,V2X發(fā)射器140與GNSS接收器120之間的位置差在GNSS接收器120的初始位置的允許精度范圍內(nèi)。還應(yīng)了解,由于V2X消息所花費(fèi)的發(fā)射時(shí)間而產(chǎn)生的時(shí)間誤差可以在GNSS接收器120的允許精度范圍內(nèi)。
GNSS接收器120可以通過接口130從V2X接收器接收星歷和/或年歷、初始時(shí)間和初始位置信息。GNSS接收器120隨后可以基于此信息執(zhí)行熱啟動(dòng)。GNSS接收器120可以進(jìn)一步通過天線121接收衛(wèi)星信號(hào)并且可以基于在輸出端134上接收到的GNSS數(shù)據(jù)以及接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)來確定和追蹤該GNSS接收器120的位置。GNSS接收器120可以提供GNSS輸出端122上的位置信息。
上文已描述請(qǐng)求接收GNSS數(shù)據(jù)的GNSS接收器120。在一些例子中,可以省略此請(qǐng)求。在一些例子中,V2X接收器110可以被配置成對(duì)具有消息標(biāo)識(shí)的所有消息進(jìn)行解碼,該消息標(biāo)識(shí)指示GNSS數(shù)據(jù)。這些解碼后的消息可以在接收時(shí)直接提供到接口130并且隨后進(jìn)一步提供到GNSS接收器120。在這種情況下,V2X接收器110可以由接口130配置以對(duì)具有消息標(biāo)識(shí)的接收到的消息進(jìn)行解碼,該消息標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)于GNSS數(shù)據(jù)。V2X接收器稍后可以被配置成忽略此類消息,例如,在已獲取GNSS定位之后。例如,在GNSS接收器120處于啟動(dòng)模式時(shí)或在該GNSS接收器120的首次定位時(shí)間(time to first fix,TTFF)期間,V2X接收器110可以被配置成對(duì)包括GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息進(jìn)行解碼。
圖2是示出在一些例子中由接口130執(zhí)行的方法步驟的方法圖。在圖2的步驟201處,接口130從GNSS接收器120接收對(duì)GNSS數(shù)據(jù)的請(qǐng)求??梢酝ㄟ^第一輸入端131接收請(qǐng)求。在一些例子中,該請(qǐng)求可以是顯式請(qǐng)求,在其它例子中,該請(qǐng)求可以是GNSS接收器120在啟動(dòng)中(或在TTFF周期中)以及任選地是啟動(dòng)模式類型(例如,暖或冷)的指示。
在步驟202處,接口130可以將對(duì)GNSS數(shù)據(jù)的請(qǐng)求提供到V2X接收器110。在一些例子中,接口130可以將在步驟201處接收到的請(qǐng)求重新格式化成與V2X接收器110兼容和/或包括該請(qǐng)求中的GNSS數(shù)據(jù)的發(fā)送器的標(biāo)識(shí)。該請(qǐng)求可以是V2X接收器110對(duì)具有該標(biāo)識(shí)的消息進(jìn)行解碼的請(qǐng)求。該請(qǐng)求可以進(jìn)一步包括請(qǐng)求何種數(shù)據(jù)的指示,例如,年歷和/或星歷數(shù)據(jù)。
在步驟203處,接口130可以從V2X接收器110接收GNSS數(shù)據(jù)。GNSS數(shù)據(jù)可以已從在V2X接收器110處接收到的V2X消息進(jìn)行解碼。在一些例子中,來自V2X接收器100的GNSS數(shù)據(jù)可以包括星歷數(shù)據(jù)、年歷數(shù)據(jù)、發(fā)射V2X消息的時(shí)間以及消息的V2X發(fā)射器140的位置。在一些例子中,接口130可以重新格式化GNSS接收器120的GNSS數(shù)據(jù)。接口130可以將包括年歷和/或星歷數(shù)據(jù)的消息提供到GNSS接收器120。接口130可以將消息中的GNSS接收器時(shí)間字段設(shè)定成等于發(fā)射V2X消息的時(shí)間。接口130可以將消息的GNSS接收器位置字段設(shè)定成等于V2X發(fā)射器140的位置。在步驟204處,接口130可以將包括GNSS數(shù)據(jù)的消息提供到GNSS接收器120。
圖3示出可以由V2X接收器110執(zhí)行的方法步驟的例子。在步驟301處,V2X接收器110接收對(duì)GNSS數(shù)據(jù)的請(qǐng)求??梢酝ㄟ^接口130從GNSS接收器120中接收此請(qǐng)求。在一個(gè)例子中,在步驟301處的請(qǐng)求可以包括V2X消息的發(fā)送器的標(biāo)識(shí),該V2X消息包括GNSS數(shù)據(jù)。在步驟302處,V2X接收器和/或V2X系統(tǒng)可以任選地將V2X消息發(fā)射到一個(gè)或多個(gè)相鄰V2X實(shí)體,從而請(qǐng)求該一個(gè)或多個(gè)相鄰V2X實(shí)體將包括GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息發(fā)送到V2X接收器110。應(yīng)了解,步驟302是任選的。在一些例子中,在V2X接收器110附近的V2X實(shí)體可以周期性地或連續(xù)地發(fā)射GNSS數(shù)據(jù)。
V2X接收器可以接收包括GNSS數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)V2X消息。在步驟303處,接收器可以識(shí)別包括GNSS數(shù)據(jù)的消息并且對(duì)該消息進(jìn)行解碼。V2X接收器110可以(例如)通過消息的標(biāo)識(shí)來識(shí)別該消息,該標(biāo)識(shí)指示該消息包括GNSS數(shù)據(jù)。此標(biāo)識(shí)可以對(duì)應(yīng)于GNSS數(shù)據(jù)的發(fā)送器的標(biāo)識(shí)。在一些例子中,標(biāo)識(shí)可以已由接口130提供到V2X接收器110。
V2X接收器110可以對(duì)V2X消息進(jìn)行解碼以恢復(fù)GNSS數(shù)據(jù)。在一個(gè)例子中,V2X接收器110可以恢復(fù)GNSS數(shù)據(jù),該GNSS數(shù)據(jù)包括星歷和/或年歷信息以及發(fā)射V2X消息的時(shí)間和從其中發(fā)射該V2X消息的位置。在步驟304處,V2X接收器110可以通過接口130將此數(shù)據(jù)提供到GNSS接收器120。
圖4是示出可以由GNSS接收器120執(zhí)行的方法步驟的例子的方法圖。在步驟401處,可以啟動(dòng)GNSS。在步驟402處,GNSS接收器120可以確定該GNSS接收器120的當(dāng)前GNSS數(shù)據(jù)中的任何或全部GNSS數(shù)據(jù)是否是無效的。在一些例子中,GNSS接收器120可以已關(guān)閉某一時(shí)間段,在該時(shí)間段中,該GNSS接收器120的先前GNSS數(shù)據(jù)變得無效。GNSS接收器110可以確定星歷數(shù)據(jù)和年歷數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)數(shù)據(jù)是否是無效的。如果GNSS接收器110處的GNSS數(shù)據(jù)都是有效的,則方法可以前進(jìn)到步驟403,在該步驟403中,GNSS接收器110執(zhí)行熱啟動(dòng)。
如果星歷信息和年歷信息中的至少一個(gè)信息是無效的,則方法前進(jìn)到步驟404,在該步驟404中,GNSS接收器110可以請(qǐng)求從接口130可獲得的任何GNSS數(shù)據(jù)。在步驟405處,響應(yīng)于步驟404處的請(qǐng)求,GNS接收器120可以通過接口130從V2X接收器110接收GNSS數(shù)據(jù)。該方法隨后可以前進(jìn)到步驟403,在該步驟403中,GNS接收器120可以使用在步驟405處接收到的GNSS數(shù)據(jù)執(zhí)行熱啟動(dòng)。
圖5是示出在一些例子中可以由V2X發(fā)射器140執(zhí)行的方法步驟的方法圖。在步驟501處,V2X發(fā)射器140可以任選地從V2X接收器110接收對(duì)GNSS數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。應(yīng)了解,此步驟是任選的。在其它例子中,V2X發(fā)射器140可以被配置成連續(xù)地或周期性地發(fā)射GNSS數(shù)據(jù)。在一些例子中,V2X發(fā)射器140可以是GNSS數(shù)據(jù)的專用發(fā)射器。在其它例子中,V2X發(fā)射器140可以是用于車輛或路旁實(shí)體的工作V2X系統(tǒng)的一部分。
在步驟502處,V2X發(fā)射器可以將包括GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息的標(biāo)識(shí)設(shè)定成識(shí)別出該消息包括V2X數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)。在V2X發(fā)射器140是所發(fā)射的專用GNSS數(shù)據(jù)的例子中,從該發(fā)射器140發(fā)射的所有消息的標(biāo)識(shí)將對(duì)應(yīng)于GNSS數(shù)據(jù)的發(fā)送器的標(biāo)識(shí)。在V2X發(fā)射器是可以發(fā)射其它V2X信息的相鄰實(shí)體的例子中,標(biāo)識(shí)將僅被設(shè)定用于包括GNSS數(shù)據(jù)的消息。在步驟503處,V2X發(fā)射器140發(fā)射包括GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息。
上文已描述對(duì)包括GNSS數(shù)據(jù)的至少一個(gè)V2X消息進(jìn)行解碼的V2X接收器110。在一些例子中,GNSS數(shù)據(jù)可以由單個(gè)V2X消息攜載,然而在其它例子中,GNSS數(shù)據(jù)可以被拆分成兩個(gè)或兩個(gè)以上V2X消息。這些消息可以從單獨(dú)實(shí)體中接收到,例如,在V2X接收器110的附近存在一個(gè)以上V2X發(fā)射器140的情況下。在當(dāng)前GPS系統(tǒng)的例子中,星歷和年歷數(shù)據(jù)的大小可以為大約2千字節(jié)。V2X(802.11p)消息(在MAC層)的例子可以(例如)最大為2362字節(jié)長,包括所有標(biāo)頭??梢詫⑼暾哪隁v和星歷封裝在單個(gè)802.11p數(shù)據(jù)幀中。在一些情況下,該年歷和星歷可以被分段于兩個(gè)或兩個(gè)以上802.11p幀上。
在一些例子中,攜載GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息的格式可以類似于其它V2X消息的格式并且可以包括標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)頭,其中GNSS數(shù)據(jù)是有效負(fù)載。在這種情況下,消息標(biāo)頭可以包括指示發(fā)送消息的時(shí)間的時(shí)戳以及發(fā)送器的位置的指示。消息標(biāo)頭可以進(jìn)一步包括消息標(biāo)識(shí)或消息的發(fā)送器的標(biāo)識(shí)。然而應(yīng)了解,這僅借助于實(shí)例并且在其它例子中,消息可以具有對(duì)攜載GNSS數(shù)據(jù)的V2X消息特定的格式。
圖6是示出可以實(shí)施接口130的設(shè)備的一個(gè)例子的示意圖。設(shè)備130包括處理器601和至少一個(gè)存儲(chǔ)器602。設(shè)備可以具有用于與GNSS接收器120通信的第一輸入端131和第一輸出端134。設(shè)備130可以進(jìn)一步包括用于與V2X接收器110通信的第二輸入端133和第二輸出端132。
已將接口描繪為與V2X接收器110和GNSS接收器120分離的獨(dú)立塊130。然而應(yīng)了解,在一些例子中,接口130可以集成到V2X接收器110和/或GNSS接收器120中。在一些例子中,接口130可以形成V2X接收器系統(tǒng)的一部分并且可以提供用于接收和處理來自GNSS系統(tǒng)的請(qǐng)求的接口。在其它例子中,接口130可以形成GNSS系統(tǒng)的一部分并且提供用于將請(qǐng)求發(fā)送到V2X系統(tǒng)且從其中接收響應(yīng)的接口。
應(yīng)了解,接口130的存儲(chǔ)器602和處理器601可以不專用于接口130并且可以與系統(tǒng)中實(shí)施的其它算法結(jié)合使用。還將了解,接口130和/或GNSS和V2X系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)可以集成于車輛內(nèi)或者可以是可以與一個(gè)或多個(gè)集成系統(tǒng)通信的獨(dú)立裝置。
上文已提及形成車輛的一部分的系統(tǒng)。應(yīng)了解,車輛可以是任何移動(dòng)實(shí)體,例如,汽車、運(yùn)輸卡車、火車、摩托車和/或例如船、火車、飛機(jī)或自動(dòng)車輛等的其它運(yùn)輸實(shí)體。此外,應(yīng)了解,實(shí)施例不僅僅限于車輛的使用并且可以適用于直接或間接并入有GNSS和V2X系統(tǒng)的任何實(shí)體。