JP2004284494A - 位置検出装置、駐車支援システム、車載端末、車載端末の制御方法、サーバコンピュータおよびサーバコンピュータの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車載端末200は、第1および第2アンテナ20a、20bの各々を介してアクセスポイント3が備える第3および第4アンテナ30a、30bと無線通信する。サーバコンピュータ6は、第3および第4アンテナ30a、30bの各々の位置を予め記憶し、第1および第2アンテナ20a、20bの各々と、第3および第4アンテナ30a、30bの各々との無線通信における信号の遅延時間に基づいて第2アンテナ20a、20bの各々から第3および第4アンテナ30a、30bの各々までの距離を演算し、演算結果および第3および第4アンテナ30a、30bの各々の位置に基づいて第2アンテナ20a、20bの各々の位置を特定する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両などの移動体に搭載され現在位置を検出する位置検出装置にかかり、特に、位置検出結果に基づいて車両の運転手に対して駐車支援を行う技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、車両の前方、後方、および両側面の各々に設置されたカメラにより車両の周囲を撮影し、撮影映像を運転席の近傍に配置されたモニタ画面に映し出し、運転者の駐車操作を支援する駐車支援装置が知られている。さらに最近では、この撮影映像に基づいて駐車スペース(空間)に車両を格納するために必要な運転操作を指示する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−157404号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、車両近傍の空間と当該車両の位置関係をカメラの撮影映像を元に演算する構成であり、演算プロセスが複雑であるばかりか、演算により求められた車両位置に誤差が生じ易いといった問題がある。
【0005】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡単かつ正確に現在位置を求めることのできる位置検出装置、簡単かつ正確に車両の位置を求め運転者の駐車運転を支援することのできる駐車支援システム、当該駐車支援システムに用いて好適な車載端末、この車載端末の制御方法、当該駐車支援システムに用いて好適なサーバコンピュータおよびサーバコンピュータの制御方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、アンテナを介して複数の通信装置の各々と無線通信する無線通信部と、前記無線通信により前記通信装置の各々の位置を受信すると共に、前記無線通信における信号の遅延時間に基づいて前記アンテナから前記通信装置の各々までの距離を演算し、演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記アンテナの位置を特定する演算手段とを具備することを特徴とする位置検出装置を提供する。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の位置検出装置において、前記アンテナの数は少なくとも2以上であり、前記演算手段は、各々のアンテナの位置と、自装置における各々のアンテナの配置位置とに基づいて自装置の姿勢を特定することを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載の発明は、サーバコンピュータと、当該サーバコンピュータと通信する複数の通信装置と、車両に搭載される車載端末とを有し、前記車載端末は、アンテナを介して前記通信装置の各々と無線通信する無線通信部を備え、前記サーバコンピュータは、前記通信装置の各々の位置を記憶する記憶部を備え、前記無線通信部と前記通信装置の各々との無線通信における信号の遅延時間に基づいて前記アンテナから前記通信部装置の各々までの距離を演算し、演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記アンテナの位置を特定し、前記無線通信部に送信することを特徴とする駐車支援システムを提供する。
【0009】
請求項4に記載の発明は、複数の通信装置と、車両に搭載される車載端末とを備え、前記車載端末は、アンテナを介して前記通信装置の各々と無線通信する無線通信部と、前記無線通信により受信した前記通信装置の各々の位置と、当該無線通信における信号の遅延時間とに基づいて前記アンテナから前記通信部装置の各々までの距離を演算し、演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記アンテナの位置を特定する演算手段とを具備することを特徴とする駐車支援システムを提供する。
【0010】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の駐車支援システムにおいて、前記アンテナの数は少なくとも2以上であり、前記演算手段は、各々のアンテナの位置と、前記車両における各々のアンテナの配置位置とに基づいて前記車両の姿勢を特定することを特徴とする。
【0011】
請求項6に記載の発明は、請求項3乃至5のいずれかに記載の駐車支援システムにおいて、前記無線通信の通信方式は、無線LANに準拠するものであり、前記通信装置の各々は、当該無線LANにおけるアクセスポイントであることを特徴とする。
【0012】
請求項7に記載の発明は、車両に搭載される車載端末において、アンテナを介して複数の通信装置の各々と無線通信する無線通信部と、前記無線通信により受信した前記通信装置の各々の位置と、当該無線通信における信号の遅延時間とに基づいて前記アンテナから前記通信部装置の各々までの距離を演算し、演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記アンテナの位置を特定する演算手段とを具備することを特徴とする。
【0013】
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の車載端末において、前記アンテナの数は少なくとも2以上であり、前記演算手段は、各々のアンテナの位置と、前記車両における各々のアンテナの配置位置とに基づいて前記車両の姿勢を特定することを特徴とする。
【0014】
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の車載端末において、前記車両の駐車スペースの位置および形状を記憶する記憶部を更に備え、前記演算手段は、前記車両の位置と姿勢、および、前記駐車スペースの位置と形状に基づいて前記駐車スペースと前記車両との位置関係を特定することを特徴とする。
【0015】
請求項10に記載の発明は、車両に搭載される車載端末の制御方法において、アンテナを介して複数の通信装置の各々と無線通信する第1の過程と、前記無線通信により受信した前記通信装置の各々の位置と、当該無線通信における信号の遅延時間とに基づいて前記アンテナから前記通信部装置の各々までの距離を演算する第2の過程と、前記第2の過程における演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記アンテナの位置を特定する第3の過程とを具備することを特徴とする。
【0016】
請求項11に記載の発明は、複数の通信装置と通信するサーバコンピュータにおいて、前記通信装置の各々の位置を記憶する記憶部を備え、車両に搭載された車載端末と前記通信装置の各々との間でなされる無線通信における信号の遅延時間に基づいて前記車載端末から前記通信部装置の各々までの距離を演算し、演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記車載端末の位置を特定し、前記車載端末に送信することを特徴とする。
【0017】
請求項12に記載の発明は、複数の通信装置と通信するサーバコンピュータの制御方法において、前記通信装置の各々の位置を記憶する第1の過程と、車両に搭載された車載端末と前記通信装置の各々との間でなされる無線通信における信号の遅延時間に基づいて前記車載端末から前記通信部装置の各々までの距離を演算する第2の過程と、前記第2の過程における演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記車載端末の位置を特定する第3の過程と、前記第3の過程において特定された位置を前記車載端末に送信する第4の過程とを具備することを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、移動体である車両に車載端末が搭載され、当該車載端末の位置および姿勢、すなわち、車両の位置および姿勢を特定する駐車支援システムについて例示する。
【0019】
図1は、本実施形態にかかる駐車支援システム1の構成を模式的に示す図である。この図に示すように、駐車支援システム1は、駐車場4に設置されたアクセスポイント3と、当該アクセスポイント3とデータ通信するサーバコンピュータ6と、車両2に搭載された車載端末200とを備えている。車載端末200には、第1アンテナ20aと、第2アンテナ20bとの2本のアンテナが設けられ、これらのアンテナを介してアクセスポイント3と無線通信する。
【0020】
なお、図1には、発明の理解を容易とするために、駐車場4の駐車区画線4aと、車両2の後退位置を規定するタイヤ止め4bとが示されている。また、以下の説明においては、隣り合う2本の駐車区画線4aと、タイヤ止め4bとによって規定されるスペースに車両2が駐車されることから、このスペースを駐車スペース5と称することにする。
【0021】
さて、上記アクセポイント3は、駐車スペース5に近接した位置に設置され、上記車載端末200に設けられた第1アンテナ20a、第2アンテナ20bと無線通信するための第3アンテナ、第4アンテナの2つのアンテナを備えている。本実施形態では、アクセスポイント3は、タイヤ止め4bを挟んで駐車スペース5の後方に設置される。なお、車載端末200とアクセスポイント3との間の無線通信方式には、アクセスポイント3が駐車スペース5に接近した車両2と無線通信し得る程度の通信エリアを有するものであれば、任意の方式(例えば無線LANなど)を用いることができる。
【0022】
図2は、上記駐車支援システム1の機能的構成を示すブロック図である。同図において、車載端末200が備える第1通信制御部22は、上記アクセスポイント3との間の無線通信を制御するものである。この第1通信制御部22には、第1アンテナ20aを介して無線通信電波を送受する第1無線通信部21aと、第2アンテナ20bを介して無線通信電波を送受する第2無線通信部21bとが各々接続され、第1通信制御部22は、これら第1および第2無線通信部21a、21bを制御することにより、上記アクセスポイント3と無線通信し、受信データをナビゲーション部23に出力する。
【0023】
ナビゲーション部23は、当該車載端末200の各部を中枢的に制御する制御部と、各種データを表示する表示部と、ユーザの指示操作が入力される操作部と、車両2の外形を記憶する記憶部と(いずれも不図示)を備え、アクセスポイント3からの受信データに基づいて駐車スペース5と車両2との位置関係を示す画像(図6参照)を表示する。駐車スペース5と車両2との位置関係は、アクセスポイント3からの受信データにより示されるが、これについては後述する。
【0024】
アクセスポイント3は、車載端末200と同様に、第3アンテナ30aに接続された第3無線通信部31a、および、第4アンテナ30bに接続された第4無線通信部31bの各々を介して車載端末200と無線通信する第2通信制御部32を備えている。第2通信制御部32は、図示せぬネットワークを介してサーバコンピュータ6に接続されており、当該ネットワークを介してサーバコンピュータ6に車載端末200との通信データを送信する。
【0025】
サーバコンピュータ6は、一般的なコンピュータシステムにより構成され、駐車スペース5の形状、および、アクセスポイント3が備える第3アンテナ30a、第4アンテナ30bの設置位置を示す座標データを記憶する記憶部(不図示)を備え、アクセスポイント3(第2通信制御部32)からの通信データに基づいて駐車スペース5と車両2との位置関係を演算し、この演算結果をアクセスポイント3を介して車載端末200に送信する機能を備えている。具体的には、図1に示すように、車載端末200が備える第1アンテナ20a、第2アンテナ20bは、車両中心軸線C上の前方と後方との各々に配置され、また、アクセスポイント3が備える第3アンテナ30a、第4アンテナ30bとは、駐車スペース5の両端付近に各々配置されている。
【0026】
この構成において、第1および第2アンテナ20a、20bと、第3および第4アンテナ30a、30bとの間の通信経路長に基づいて駐車スペース5に対する車両2の姿勢、すなわち、位置関係が求められる。詳述すると、図3に示すように、アクセスポイント3が備える第3および第4アンテナ30a、30bの離間距離L1は一定である。従って、第1アンテナ20aの位置は、離間距離L1、第3アンテナ30aと第1アンテナ20aとの間の第1通信路長L2、および、第4アンテナ30bと第1アンテナ20aとの間の第2通信路長L3の各々に基づいて、いわゆる3角測量法の原理に従い求められる。また同様に、第2アンテナ20bの位置は、離間距離L1、第3アンテナ30aと第2アンテナ20bとの間の第3通信路長L4、および、第4アンテナ30bと第2アンテナ20bとの間の第4通信路長L5の各々に基づいて求められる。
【0027】
上述のように、第1アンテナ20aおよび第2アンテナ20bは、車両中心軸C上に配置されているから、図4に示すように、
第1通信路長L2=第2通信路長L3
第3通信路長L4=第4通信路長L5
の関係が満足された場合に、アクセスポイント3が備える第3および第4アンテナ30a、30bを結ぶ線分の垂直2等分線と車両中心軸Cとが略重なり、車両2が駐車スペースからはみ出ることなく収容されることとなる。
【0028】
次いで、本実施形態にかかる駐車支援システム1の動作について説明する。図5は、当該駐車支援システム1の動作手順を示すシーケンス図である。この図に示すように、車両2に搭載された車載端末200がアクセスポイント3の通信エリア(不図示)に侵入すると(ステップS1)、車載端末200の第1通信部22と、アクセスポイント3の第2通信制御部32とが無線通信リンクを確立する(ステップS2)。
【0029】
次いで、アクセスポイント3の第2通信制御部32は、第3および第4通信部31a、31bを制御して、上記第1〜第4通信路の各々の通信路における信号伝播の遅延時間(通信信号がアクセスポイント3から車載端末200を経由して再びアクセスポイント3に到達するまでの往復時間)を検出する(ステップS3)。そして、第2通信制御部32は、第1〜第4通信路における全ての遅延時間が検出されたか否かを判断し(ステッS4)、判断結果がNOである場合には、車載端末200に設置された第1アンテナ20aおよび/または第2アンテナ20bの位置が特定できないため、処理手順をステップS3に戻し、検出に失敗した通信路における遅延時間を再度検出する。一方、上記ステップS4における判断結果がYESであれば、第2通信制御部32は、第1〜第4通信路における遅延時間の検出結果をサーバコンピュータ6に送信する(ステップS5)。
【0030】
サーバコンピュータ6は、アクセスポイント3から検出結果を受信すると、車両2に設置された第1および第2アンテナ20a、20bの位置(すなわち、車両2の位置)を演算する(ステップS6)。
【0031】
具体的には、サーバコンピュータ6は、アクセスポイント3の検出結果に基づいて第1〜第4通信路長L2〜L5を算出して、アクセスポイント3の第3および第4アンテナ30a、30bと、車載端末200の第1および第2アンテナ20a、20bとの相対位置を演算する。そして、サーバコンピュータ6は、アクセスポイント3の第3および第4アンテナ30a、30bの絶対位置と、駐車スペース5の形状に基づいて、第1および第2アンテナ20a、20bの絶対位置(例えば駐車スペース5を絶対座標で表した場合の第1および第2アンテナ20a、20bの位置座標)を演算し、この演算結果を、駐車スペース5の形状データと共にアクセスポイント3を介して車載端末200に送信する。
【0032】
車載端末200に演算結果が受信されると、当該車載端末200のナビゲーション部23は、駐車スペース5に対する第1および第2アンテナ20a、20bの絶対位置座標と、車両2の外形とに基づいて、駐車スペース5に対する車両2の姿勢を示す画面(例えば図6)を表示し、運転者に対して駐車支援を行う。より具体的には、ナビゲーション部23は、予め記憶している車両2の外形と、第1および第2アンテナ20a、20bの設置位置と、これら第1および第2アンテナ20a、20bの絶対位置とから、駐車スペース5に対する車両2の位置と方向(傾き)とを算出し、駐車スペース5の形状に車両2の位置と方向を合わせて表示する。
【0033】
以上説明したように、本実施形態によれば、駐車スペース5に対する車両2の姿勢が表示されるため、運転手は、車両2と駐車スペース5との位置関係を簡単かつ正確に把握することができ、この位置関係に基づいて運転操作をすることで、駐車スペース5からはみ出す事無く車両2を駐車させることが可能となる。また、三角測量法に基づき車両端末の位置が求められるため、簡単かつ正確に、その位置を特定することができる。
【0034】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様にすぎず、本発明の範囲内で任意に変形可能である。そこで以下に、各種の変形例を例示する。
【0035】
(変形例1) 上述した実施形態では、車載端末200、アクセスポイント3およびサーバコンピュータ6を備える駐車支援システム1について例示した。しかしながら、車載端末200の第1および第2アンテナ20a、20bの位置を特定するための処理をサーバコンピュータ6に代えて車載端末200が行う構成としても良い。
【0036】
具体的には、この構成にあっては、車載端末200は、アクセスポイント3との無線通信により、当該アクセスポイント3が備える第3および第4アンテナ30a、30bの位置を受信すると共に、第1および第2アンテナ20a、20bの各々から送出された信号が、アクセスポイント3が備える第3および第4アンテナ30a、30bの各々を経由して再び帰還するまでの遅延時間を検出し、当該検出結果および第3および第4アンテナ30a、30bの位置に基づいて三角測量法に従い第1および第2アンテナ20a、20bの各々の位置を特定する。これにより、駐車支援システム1にサーバコンピュータ6が不要となり、システム構成を簡易化することができる。
【0037】
なお、本変形例において、位置を検出する装置として車載端末を例示したが、これに限らず、移動体の位置を検出するための装置であれば任意の位置検出装置に本発明を適用することができる。
【0038】
(変形例2) 上述した実施形態において、車載端末200が2本のアンテナとして第1および第2アンテナ20a、20bを備える構成としたが、アンテナの本数は任意である。すなわち、車載端末200が少なくとも1本のアンテナを備え、当該アンテナを介して2以上の通信装置(上記実施形態ではアクセスポイント3の第3および第4無線通信部31a、31b)と無線通信する構成であれば、当該車載端末200の位置が特定される。さらに、車載端末200が2本のアンテナを備える構成とすれば、当該車載端末200の姿勢(向き)が特定され、また、アンテナの本数を3以上とすれば、位置や姿勢がより正確に求められる。なお、車載端末200がGPS(Global Positioning System)受信装置やジャイロセンサ、車速センサなどの車両位置を検出する装置を備える場合には、これらの装置から得られる車両位置の情報と、サーバコンピュータ6から得られる情報との両方の情報を併用して駐車スペース5に対する車両2の位置関係を報知する構成としても良い。
【0039】
(変形例3) 上述した実施形態において、車載端末200がアクセスポイント3のみと無線通信する構成を例示したが、これに限らず、他の通信装置と無線通信し、例えばITS(Intelligent Transport Systems:高度道路交通システム)に関する情報など任意の情報を受信する構成であっても良い。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単かつ正確に現在位置を求めることのできる位置検出装置、簡単かつ正確に車両の位置を求め運転者の駐車運転を支援することのできる駐車支援システム、当該駐車支援システムに用いて好適な車載端末、この車載端末の制御方法、当該駐車支援システムに用いて好適なサーバコンピュータおよびサーバコンピュータの制御方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかる駐車支援システムの構成を模式的に示す図である。
【図2】同駐車支援システムの機能的構成を示すブロック図である。
【図3】同車両の位置特定の原理を説明するための図である。
【図4】同車両の位置特定の原理を説明するための図である。
【図5】同駐車支援システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図6】同車載端末の表示の一態様を示す図である。
【符号の説明】
1 駐車支援システム
2 車両
3 アクセスポイント
5 駐車スペース
6 サーバコンピュータ
20a、20b、30a、30b アンテナ
21a、21b、31a、31b 無線通信部
23 ナビゲーション部
200 車載端末
Claims (12)
- アンテナを介して複数の通信装置の各々と無線通信する無線通信部と、
前記無線通信により前記通信装置の各々の位置を受信すると共に、前記無線通信における信号の遅延時間に基づいて前記アンテナから前記通信装置の各々までの距離を演算し、演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記アンテナの位置を特定する演算手段と
を具備することを特徴とする位置検出装置。 - 前記アンテナの数は少なくとも2以上であり、
前記演算手段は、各々のアンテナの位置と、自装置における各々のアンテナの配置位置とに基づいて自装置の姿勢を特定する
ことを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。 - サーバコンピュータと、当該サーバコンピュータと通信する複数の通信装置と、車両に搭載される車載端末とを有し、
前記車載端末は、
アンテナを介して前記通信装置の各々と無線通信する無線通信部を備え、
前記サーバコンピュータは、
前記通信装置の各々の位置を記憶する記憶部を備え、前記無線通信部と前記通信装置の各々との無線通信における信号の遅延時間に基づいて前記アンテナから前記通信部装置の各々までの距離を演算し、演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記アンテナの位置を特定し、前記無線通信部に送信する
ことを特徴とする駐車支援システム。 - 複数の通信装置と、車両に搭載される車載端末とを備え、
前記車載端末は、
アンテナを介して前記通信装置の各々と無線通信する無線通信部と、
前記無線通信により受信した前記通信装置の各々の位置と、当該無線通信における信号の遅延時間とに基づいて前記アンテナから前記通信部装置の各々までの距離を演算し、演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記アンテナの位置を特定する演算手段と
を具備することを特徴とする駐車支援システム。 - 前記アンテナの数は少なくとも2以上であり、
前記演算手段は、各々のアンテナの位置と、前記車両における各々のアンテナの配置位置とに基づいて前記車両の姿勢を特定する
ことを特徴とする請求項4に記載の駐車支援システム。 - 前記無線通信の通信方式は、無線LANに準拠するものであり、前記通信装置の各々は、当該無線LANにおけるアクセスポイントである
ことを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載の駐車支援システム。 - 車両に搭載される車載端末において、
アンテナを介して複数の通信装置の各々と無線通信する無線通信部と、
前記無線通信により受信した前記通信装置の各々の位置と、当該無線通信における信号の遅延時間とに基づいて前記アンテナから前記通信部装置の各々までの距離を演算し、演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記アンテナの位置を特定する演算手段と
を具備することを特徴とする車載端末。 - 前記アンテナの数は少なくとも2以上であり、
前記演算手段は、各々のアンテナの位置と、前記車両における各々のアンテナの配置位置とに基づいて前記車両の姿勢を特定する
ことを特徴とする請求項7に記載の車載端末。 - 前記車両の駐車スペースの位置および形状を記憶する記憶部を更に備え、
前記演算手段は、前記車両の位置と姿勢、および、前記駐車スペースの位置と形状に基づいて前記駐車スペースと前記車両との位置関係を特定する
ことを特徴とする請求項8に記載の車載端末。 - 車両に搭載される車載端末の制御方法において、
アンテナを介して複数の通信装置の各々と無線通信する第1の過程と、
前記無線通信により受信した前記通信装置の各々の位置と、当該無線通信における信号の遅延時間とに基づいて前記アンテナから前記通信部装置の各々までの距離を演算する第2の過程と、
前記第2の過程における演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記アンテナの位置を特定する第3の過程と
を具備することを特徴とする車載端末の制御方法。 - 複数の通信装置と通信するサーバコンピュータにおいて、
前記通信装置の各々の位置を記憶する記憶部を備え、
車両に搭載された車載端末と前記通信装置の各々との間でなされる無線通信における信号の遅延時間に基づいて前記車載端末から前記通信部装置の各々までの距離を演算し、演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記車載端末の位置を特定し、前記車載端末に送信する
ことを特徴とするサーバコンピュータ。 - 複数の通信装置と通信するサーバコンピュータの制御方法において、
前記通信装置の各々の位置を記憶する第1の過程と、
車両に搭載された車載端末と前記通信装置の各々との間でなされる無線通信における信号の遅延時間に基づいて前記車載端末から前記通信部装置の各々までの距離を演算する第2の過程と、
前記第2の過程における演算結果および前記通信装置の各々の位置に基づいて前記車載端末の位置を特定する第3の過程と、
前記第3の過程において特定された位置を前記車載端末に送信する第4の過程と
を具備することを特徴とするサーバコンピュータの制御方法。
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