JP4328159B2 - Vehicle position search system and in-vehicle device used therefor - Google Patents
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Description
本発明は、車両位置検索システム及びこれに用いる車載用機器に関する。 The present invention relates to a vehicle position search system and a vehicle-mounted device used therefor.
従来から、道路に所定間隔を開けて磁気マーカを埋設し、磁気センサを用いて磁気マーカの磁極の配列パターンを読み取って車両の位置を特定するようにした車両位置検索システムが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この種の車両位置検索システムでは、磁気マーカの磁極の配列パターンと車両の位置との関係をコード情報として車両に設けられたデータベースに記憶させている。 In this type of vehicle position search system, the relationship between the magnetic pole magnetic pole array pattern and the vehicle position is stored as code information in a database provided in the vehicle.
ところが、データベースに記憶されているコード情報の量が多くなればなるほど、線形探索、ハッシュ探索等の探索アルゴリズムでは車両の現在位置を特定するための検索に時間がかかることになり、検索時間の短縮を図るために現在位置の検索テーブルのみを検索範囲として指定すると、車両の位置が現在位置の検索テーブルからはずれた場所を走行するようなことがあると、車両の位置の特定が不確かなものとなる。 However, as the amount of code information stored in the database increases, a search algorithm such as a linear search or a hash search takes a longer time to search for the current position of the vehicle, and the search time is shortened. If only the current position search table is specified as the search range, the vehicle position may be uncertain if the vehicle position travels outside the current position search table. Become.
また、データベースを車両に設けた場合には、道路を新たに新設したとき、データベースを更新しなければならず、不便である。 In addition, when the database is provided in the vehicle, the database must be updated when a new road is newly established, which is inconvenient.
その一方、データベースを基地局のサーバーに設けることにすると、通信時間の遅延、通信障害等の問題により、車両の現在位置の特定が困難な場合がある。 On the other hand, if the database is provided in the server of the base station, it may be difficult to specify the current position of the vehicle due to problems such as communication time delay and communication failure.
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、配列パターンとの照合に用いられる検索テーブルが記憶されたデータベースを車両側に持たない場合に、通信遅延、通信障害を克服しつつ検索時間のスピードアップを図りつつ車両の位置検索を正確に行うことができる車両位置検索システム及びこれに用いる車載用機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances. When the vehicle does not have a database storing a search table used for matching with an array pattern, the search is performed while overcoming communication delays and communication failures. It is an object of the present invention to provide a vehicle position search system capable of accurately performing a vehicle position search while speeding up time, and an in-vehicle device used therefor.
請求項1に記載の車両用位置検索システムは、車両の走行路に設けられた配列パターンと、前記車両に設けられかつ前記配列パターンを読み取る読み取り手段と、サーバーに設けられかつ前記配列パターンに対応するコード情報と車両位置情報と道路情報と地図データとを少なくとも含む特定情報からなり地域に応じて複数個に分割された分割マップが検索テーブルとして記憶されたデータベースと、車両に設けられて前記データベースから前記分割マップをダウンロードするダウンロード手段と、前記ダウンロード手段によりダウンロードされたマップのコード情報と前記読み取り手段により読み取った配列パターンとを照合して読み取った配列パターンに対応する特定情報を検索する検索手段とを有することを特徴とする。
The vehicle position search system according to
請求項2に記載の車両位置検索システムは、前記ダウンロード手段は、前記車両の現在位置を含む分割マップをダウンロードすることを特徴とする。 The vehicle position search system according to a second aspect is characterized in that the download unit downloads a division map including a current position of the vehicle.
請求項3に記載の車両位置検索システムは、前記現在位置は、前記読み取り手段により読み取られた配列パターンに基づき決定されることを特徴とする請求項2に記載の車両位置検索システム。
The vehicle position search system according to
請求項4に記載の車両位置検索システムは、前記現在位置は、GPS等の外部装置からの入手情報に基づき決定されることを特徴とする。
The vehicle position search system according to
請求項5に記載の車両位置検索システムは、前記ダウンロード手段は、車両の現在位置を含む分割マップを含めてその周辺に存在する周辺分割マップをダウンロードすることを特徴とする。
The vehicle position search system according to
請求項6に記載の車両位置検索システムは、前記ダウンロード手段は、前記データベースに対するアクセス頻度又は車両の走行速度に応じて周辺分割マップを変更することを特徴とする。 The vehicle position search system according to a sixth aspect is characterized in that the download unit changes a peripheral division map according to an access frequency to the database or a traveling speed of the vehicle.
請求項7に記載の車両位置検索システムは、前記検索手段は、車両の現在位置を含む分割マップ内のコード情報と読み取った配列パターンとが不一致のときには、周辺分割マップを用いて検索を行うことを特徴とする。
The vehicle position search system according to
請求項8に記載の車両位置検索システムは、前記車両の移動に応じて前記分割マップの一部を削除することを特徴とする。
The vehicle position search system according to
請求項9に記載の車両位置検索システムは、前記配列パターンがPN符号であることを特徴とする。
The vehicle position search system according to
請求項10に記載の車載用機器は、車両の走行路に設けられた配列パターンを読み取る読み取り手段と、サーバーに設けられかつ前記配列パターンに対応するコード情報と車両位置情報と道路情報と地図データとを少なくとも含む特定情報からなり地域に応じて複数個に分割された分割マップが検索テーブルとして記憶されたデータベースから前記分割マップをダウンロードするダウンロード手段と、前記ダウンロード手段によりダウンロードされたマップのコード情報と前記読み取り手段により読み取った配列パターンとを照合して読み取った配列パターンに対応する特定情報を検索する検索手段とを有することを特徴とする。
The vehicle-mounted device according to
請求項11に記載の車載用機器は、前記ダウンロード手段は、前記車両の現在位置を含む分割マップの周辺に存在する周辺分割マップを含めてダウンロードすることを特徴とする。
The on-vehicle device according to
本発明に係わる車両位置検索システム及び車載用機器は、配列パターンとの照合に用いられる検索テーブルが記憶されたデータベースを車両側に持たない場合に、通信遅延、通信障害を克服しつつ検索時間のスピードアップを図って車両の位置検索を正確に行うことができるという効果を奏する。 The vehicle position search system and the in-vehicle device according to the present invention can reduce the search time while overcoming communication delay and communication failure when the vehicle side does not have a database storing a search table used for matching with the arrangement pattern. There is an effect that the vehicle position can be accurately searched for speeding up.
また、新たに配列パターンを備えた道路が新設された場合に、柔軟に対処できるという効果を奏する。 In addition, when a new road having an arrangement pattern is newly established, there is an effect that it can be flexibly handled.
以下に、本発明に係わる車両位置検索システム及び車載用機器の実施例を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of a vehicle position search system and an in-vehicle device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係わる車両用位置検索システムの説明図であって、この図1において、1は道路、2はこの道路1の延びる方向に沿って間隔を開けて配列されている磁気マーカ、3は車両、4は車両用位置検索システムに用いる車載用機器である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a vehicle position search system according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a road, 2 is a magnetic marker arranged at intervals along the direction in which the
その磁気マーカ2の磁極は、例えば、PN符号からなる配列パターン(例えばM系列パターン)に従って配列され、車両3には読み取り手段(図2参照)5の一部を構成する磁気センサ6’が設けられている。
The magnetic poles of the
車載用機器4には、図2に示すように、演算処理装置(CPU)6、通信装置7、ナビゲーション装置8、GPSアンテナ9、GPS受信装置10が設けられている。基地局にはサーバー11が設けられると共に、データベース12が設けられている。
As shown in FIG. 2, the in-
データベース12には、図3に示すように、地域に応じて複数個に分割された分割マップMi(i=1〜n)が検索テーブルとして記憶されている。
As shown in FIG. 3, the
その図3には、ある地域の道路R1、道路R2に対する分割マップM1〜M18が示されている。道路R1を車両3が走行したとき、何らの支障もないときには、図4(a)に示す順番で、ナビゲーション装置8の画面8Aに分割マップM14、M15、M10、M11、M12、M7、M8、M9の特定情報からなる地図データが表示される。道路R2を車両3が走行したとき、何らの支障もないときには、図4(b)に示す順番で、ナビゲーション装置8の画面に分割マップM2、M7、M12、M17が表示される。
FIG. 3 shows division maps M1 to M18 for roads R1 and R2 in a certain area. When there is no problem when the
なお、その各分割マップMiは、例えば、図5に一例として示すように、分割マップMiに対応する番号(カテゴリ)とコード情報(符号列)と車両位置情報と道路情報と地図データとからなる特定情報から構成されている。 Each divided map Mi includes, for example, a number (category), code information (code string), vehicle position information, road information, and map data corresponding to the divided map Mi as shown in FIG. It consists of specific information.
読み取り手段5は、図2に示すように、増幅回路13、磁気マーカ判定回路14を備え、磁気マーカ2による磁気の変化を検出する磁気センサ6’の検出信号が増幅回路13に入力され、増幅されて磁気マーカ判定回路14に入力される。磁気マーカ判定回路14はその検出信号に基づきN極(2進コードの「1」に対応)であるか、S極(2進コードの「0」に対応)であるかを判定し、波形整形して「0」又は「1」のクロック信号を1ビットずつシフトレジスタ14Aに向けて出力する。この図2では、M系列パターンに、次数7のものが用いられている場合が示されている。そのシフトレジスタ14Aはその内容を演算処理装置(CPU)6に向けて出力し、所定個数のビット、ここでは7個のビットを取得すると、通信装置7にアクセスする。GPSアンテナ9はGPS衛星(図示を略す)からの電波を受信し、GPS受信装置10はその受信信号を演算処理装置6に出力する。
As shown in FIG. 2, the
ここでは、演算処理装置(CPU)6が、GPS衛星等の外部装置からの情報を入手してこの入手情報に基づき車両3の現在位置を含む分割マップMiをデータベース12から取得するものとして説明するが、通常は、配列パターンに基づいて現在位置を含む分割マップを取得するものである。
Here, description will be made assuming that the arithmetic processing unit (CPU) 6 acquires information from an external device such as a GPS satellite and acquires the divided map Mi including the current position of the
演算処理装置(CPU)6は、図6のフローチャートで示すように、磁気マーカ2からなる配列パターンのビットを所定個数、ここでは7個読み取ったか否かを判断する(S.1参照)。ノーの場合には、S.1に戻る。
As shown in the flowchart of FIG. 6, the arithmetic processing unit (CPU) 6 determines whether or not a predetermined number, in this case, seven bits of the array pattern made up of the
イエスの場合には、データベースへのアクセス回数を意味する一定時間内の送受信回数か平均アクセス時間を意味する一定回数の平均時間をビット情報として付加する。その結果を通信装置7に出力する。通信装置7は通信網を介して基地局のサーバー11に配列パターンとビット情報とを含むデータをアップロードする(S.2参照)。サーバー11はそのアップロードされたデータを受信する(S.3参照)。そして、サーバー11はそのアップロードされたデータに基づきGPS衛星等の外部装置からの入手情報に基づき車両3の現在位置を含む分割マップMiがあるか否かを判断する(S.4参照)。S.4において、イエスの場合には、S.5に移行する。S.4において、ノーの場合には、エラーを通信装置に送信してS.1に戻る(S.6参照)。
In the case of yes, the number of transmissions / receptions within a certain time, which means the number of accesses to the database, or a certain number of times, which means the average access time, are added as bit information. The result is output to the
S.5においては、サーバー11は、アクセス回数又は平均アクセス時間を判断する(S.5参照)。すなわち、サーバー11は簡易モードの数値又は間隔が要求されているのか、一定数値(時間又は回数)又は一定間隔であるのか、一定以下の数値(時間又は回数)又は一定以下の間隔であるのかを判断する。
In S.5, the
サーバー11は、簡易モードの数値又は間隔が要求されているときには、図10に示す現在位置を含む升目型分割マップMMiを検索テーブル(図11も併せて参照)として準備する(S.7参照)。サーバー11は、一定数値又は一定間隔であるときには、例えば、現在位置を含む分割マップM11及びこれに隣接する周辺分割マップMjを準備する(S.8参照)。すなわち、車両の現在位置が図3に示すように分割マップM11のエリアにあるときには、分割マップM6、M7、M10、M12、M15、M16を確保する。
When the numerical value or interval of the simple mode is requested, the
また、サーバー11は、一定以下の数値又は一定以下の間隔であるときには、現在位置を含む分割マップM11及びこれに隣接する周辺分割マップMj及びこの周辺分割マップMjに隣接する分割マップを準備する(S.9参照)。すなわち、サーバー11は、S.9においては、広範囲の検索テーブルを準備する。
Further, the
そして、サーバー11は、前回に準備された検索テーブルと今回準備される検索テーブルとの差分を検索する(S.10参照)。そして、不要となった分割マップは検索テーブルから削除し、必要とする周辺分割マップを検索テーブルに追加する(S.11参照)。
Then, the
図を用いて概念的に説明すると、ダウンロード手段として機能する通信装置7が一定間隔でサーバー11にアクセスできる状態では、図7に概念的に示すように、車両3が破線で示す位置X1にあるときには、破線B1で示す範囲の分割マップMiがサーバー11に検索テーブルとして準備され、車両3が実線で示す位置X1’に移動したときには、実線B1’で示す範囲の分割マップMiが検索テーブルとしてサーバー11に準備され、斜線で示す範囲の分割マップが削除されて、ドットで示す範囲の分割マップMiが追加される。
When conceptually described with reference to the drawings, in a state where the
また、通信装置7がサーバ11との間の通信を頻繁に行うことができない状態では、図8に概念的に示すように、車両3が破線で示す位置X2にあるときには、破線B2で示す範囲の分割マップMiが検索テーブルとしてサーバー11に準備され、車両3が実線で示す位置X2’に移動したときには、実線B2’で示す範囲ように破線B1’で示すよりも広い範囲の分割マップMiが検索テーブルとしてサーバー11に準備され、斜線で示す範囲の分割マップが削除されて、ドットで示す範囲の分割マップが追加される。
Further, in a state where the
ついで、通信装置7は、その検索テーブルをダウンロードする(S.12参照)。そして、通信装置7は、そのダウンロードした検索テーブルを演算処理装置(CPU)6に出力する。演算処理装置(CPU)6は、その検索テーブルの現在位置を含む分割マップMiのコード情報を検索して読み取った配列パターンとの照合処理を行う(S.13参照)。ついで、演算処理装置(CPU)6は、現在位置を含む分割マップMi内のコード情報と配列パターンとが一致する場合には、そのコード情報に関連づけられている車両位置情報、道路情報、地図データを取得し、その結果をナビゲーション装置8に向けて出力する(S.14参照)。ナビゲーション装置8は、例えば、図9に示すように、車両位置情報、道路情報、地図データを画面8Aに表示する。図9には、一例として中央道 大月17の車両3の現在位置(142、223、122)が表示されている場合が示されている。
Next, the
S.13において、現在位置を含む分割マップMi内のコード情報と配列パターンとが不一致の場合には、その現在位置を含む分割マップMiに隣接する周辺分割マップMjを検索し、その周辺分割マップMjのコード情報を検索して読み取った配列パターンとの照合処理を行う(S.15参照)。 If the code information in the divided map Mi including the current position and the arrangement pattern do not match in S.13, the peripheral divided map Mj adjacent to the divided map Mi including the current position is searched, and the peripheral divided map is searched. A collation process is performed with the arrangement pattern read by searching the code information of Mj (see S.15).
そして、その周辺分割マップMj内のコード情報と配列パターンとが一致する場合には、そのコード情報に関連づけられている車両位置情報、道路情報、地図データを取得し、その結果をナビゲーション装置8に向けて出力する(S.14参照)。そして、ナビゲーション装置8は、車両位置情報、道路情報、地図データを画面に表示する。これにより、画面8Aの表示が図9に示す表示からその配列パターンと一致するコード情報を含む周辺分割マップMjに切り替わる。
When the code information in the peripheral division map Mj matches the arrangement pattern, vehicle position information, road information, and map data associated with the code information are acquired, and the result is sent to the
その周辺分割マップMj内のコード情報と配列パターンとが一致しない場合には、S.6に移行してエラーをナビゲーション装置8に出力した後、S.1に戻る。
If the code information in the peripheral division map Mj does not match the arrangement pattern, the process proceeds to S.6, an error is output to the
以上、実施例について説明したが、本発明は、これに限らず以下のものを含むものである。 As mentioned above, although the Example was described, this invention is not restricted to this but includes the following.
各分割マップMiの代わりに、図10に示すような簡易モードの升目型分割マップMMiを用いても良い。この升目型分割マップMMiの場合、一定距離範囲の現在位置を含む分割マップMiがサーバー11から通信装置7にダウンロードされる。通信装置7はその分割マップMMiを演算処理装置(CPU)6に出力し、演算処理装置(CPU)6はその升目型分割マップを地図データの中心を四分割し、四分割された領域Kによりその車両3の方向を判断して、この現在位置を含む分割マップMMiを車両3が超える毎に、通信装置7が一定距離範囲の現在位置を含む升目型分割マップをダウンロードするようにしても良い。
Instead of each divided map Mi, a simple mode square-shaped divided map MMi as shown in FIG. 10 may be used. In the case of this grid-type division map MMi, a division map Mi including the current position within a certain distance range is downloaded from the
なお、図11に一例として示すように、各升目型分割マップMMiも、その升目型分割マップMMiに対応する番号(カテゴリ)とコード情報(符号列)と車両位置情報と道路情報と地図データとからなる特定情報から構成されている。 As shown by way of example in FIG. 11, each cell-type division map MMi also includes a number (category), code information (code string), vehicle position information, road information, and map data corresponding to the cell-type division map MMi. It consists of specific information consisting of
この実施例では、外部装置としてGPSを用いることにしたが、外部装置としてビーコン、電波タグ、DSRCを用いることもできる。 In this embodiment, the GPS is used as the external device, but a beacon, a radio wave tag, and a DSRC can also be used as the external device.
この実施例では、平均アクセス回数に基づいて、周辺分割マップの範囲を拡大・縮小変更することにしているが、車両3の走行速度に基づいて周辺分割マップの範囲を拡大・縮小変更する構成とすることもできる。
In this embodiment, the range of the peripheral division map is enlarged / reduced based on the average number of accesses, but the range of the peripheral division map is enlarged / reduced based on the traveling speed of the
5…読み取り手段
6…演算処理装置(検索手段)
7…通信装置(ダウンロード手段)
11…サーバー
12…データベース
5 ... Reading means 6 ... Arithmetic processing device (search means)
7. Communication device (downloading means)
11 ...
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