JP2005315644A - Map correction system, accident information system, vehicle control system, vehicle guidance system and human navigation system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、地図データの高精度化を図る地図補正システムと、地図補正システムによる補正後の地図データを利用する事故報知システム、車両制御システム、車両誘導システム及びマンナビシステムに関するものである。 The present invention relates to a map correction system for improving the accuracy of map data, an accident notification system, a vehicle control system, a vehicle guidance system, and a man navigation system using map data corrected by the map correction system.
高精度な地図を表現する地図データとしてGIS(Geographic Information System)データなどがあるが、そのGISデータによって地図を作成するに際して、多くの地点の位置を測量する必要がある。
しかし、作業員が測量器を用いて、数地点の位置を順番に測量する手法では、3台以上の測量器を必要とするだけでなく、作業が煩雑で多くの時間と費用を要する。さらに、その測量結果にも僅かながら誤差が含まれており、測量を繰り返すことにより誤差が蓄積されて大きな誤差が含まれる可能性がある。
また、正確な測量結果が得られた場合でも、地盤沈下や地盤の歪などの経年的な変化の他に崖くずれや地震による地形の変化など突発性の変化の影響で、その測量結果に誤差が発生することがある。
したがって、高精度な地図を維持管理するためには、地図データを適宜補正する必要があるが、地図データを補正するには、新たに多くの地点の位置を作業員が測量器を用いて測量する必要がある。
There are GIS (Geographic Information System) data and the like as map data representing a highly accurate map, but it is necessary to survey the positions of many points when creating a map using the GIS data.
However, in the method in which the worker surveys the positions of several points in order using the surveying instrument, not only three or more surveying instruments are required, but the work is complicated and requires a lot of time and cost. Further, the survey result also includes a slight error, and by repeating the survey, the error may be accumulated and a large error may be included.
Even when accurate survey results are obtained, there are errors in the survey results due to the effects of sudden changes such as landslides and terrain changes due to earthquakes in addition to secular changes such as land subsidence and ground distortion. May occur.
Therefore, in order to maintain and manage a high-precision map, it is necessary to correct the map data as appropriate.To correct the map data, the operator uses surveyors to survey the positions of many new locations. There is a need to.
なお、作業員が測量器を用いて、数地点の位置を順番に測量する手法の代わりに、最近では、GPS(Global Positioning System)衛星から発信されるSA(Selective Availability:精度劣化操作)を解除された電波を1台のアンテナで受信して、その受信地点の位置を測位するGPS測量という手法が用いられることがある(例えば、特許文献1参照)。
これにより、多くの地点の位置を迅速に測量することが可能になるが、1台のアンテナで電波を受信する方式(単独測位方式)では、10〜30メートル程度の誤差を生じることがある。これを更に高精度化した方法としてディファレンシャルGPS方式(以下、DGPS方式という)がある。このDGPS方式では、基準局の既知位置と、そこでの単独測位結果を比較することによって位置の補正値(緯度、経度、高度、もしくは3次元のxyz座標系)を算出し、利用者局の単独測位結果に、その補正値を適用するようにしている。これにより、1〜10メートル程度の誤差まで精度を高めることができる。しかしながら、センチメートル程度の精度を要する装置やシステムでは利用できない。
なお、GPS測量による測位地点と、地図データにおける修正地点を照らし合わせる手法が確立していないため、地図の管理者等が手作業によりGPS測量した測位地点と、地図データにおける修正地点を照らし合わせる必要がある。
Instead of using a surveying instrument to measure the position of several points in order, the SA (Selective Availability) is recently released from GPS (Global Positioning System) satellites. A technique called GPS surveying may be used in which received radio waves are received by one antenna and the position of the reception point is measured (see, for example, Patent Document 1).
As a result, it is possible to quickly measure the positions of many points. However, in the method of receiving radio waves with a single antenna (single positioning method), an error of about 10 to 30 meters may occur. There is a differential GPS method (hereinafter referred to as DGPS method) as a method for further increasing the accuracy. In this DGPS method, the position correction value (latitude, longitude, altitude, or three-dimensional xyz coordinate system) is calculated by comparing the known position of the reference station and the single positioning result there, and the single positioning of the user station. The correction value is applied to the result. Thereby, the accuracy can be increased to an error of about 1 to 10 meters. However, it cannot be used in an apparatus or system that requires accuracy on the order of centimeters.
In addition, since there is no established method for comparing the GPS survey positioning points with the correction points in the map data, it is necessary to compare the positioning points manually measured by the map manager with the correction points in the map data. There is.
従来の地図補正システムは以上のように構成されているので、DGPS方式による測量を用いれば、複数の地点の位置を迅速に測位して地図データを補正することができる。しかし、単独測位方式では、1〜10メートル程度の誤差を生じることがあるため、補正後の地図データの精度のさらなる向上が望まれるという課題があった。また、GPS測量による測位地点と、地図データにおける修正地点を照らし合わせる手法が確立していないため、地図の管理者等が手作業によりGPS測量による測位地点と、地図データにおける修正地点を照らし合わせる必要があり、地図データの補正に多くの時間と手間を要するという課題があった。 Since the conventional map correction system is configured as described above, if surveying by the DGPS method is used, the position of a plurality of points can be quickly determined to correct the map data. However, since the single positioning method may cause an error of about 1 to 10 meters, there is a problem that further improvement in the accuracy of the corrected map data is desired. In addition, since there is no established method for comparing GPS surveyed positioning points with correction points in map data, it is necessary for map managers to manually compare positioning points based on GPS surveying with correction points in map data. There is a problem that it takes a lot of time and labor to correct the map data.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、地図データを迅速かつ正確に補正することができる地図補正システムを得ることを目的とする。
また、この発明は、任意の地点の位置を正確に測位して、地図の精度をさらに高めることができる地図補正システムを得ることを目的とする。
また、この発明は、地図補正システムによる補正後の地図データを利用して所定の処理を実施することができる事故報知システム、車両制御システム及び車両誘導システムの他、携帯端末などの表示を通じて利用者に誘導を促すマンナビシステムを得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain a map correction system capable of correcting map data quickly and accurately.
Another object of the present invention is to obtain a map correction system that can accurately determine the position of an arbitrary point and further improve the accuracy of the map.
In addition, the present invention provides a user through a display on a portable terminal or the like in addition to an accident notification system, a vehicle control system, and a vehicle guidance system that can execute predetermined processing using map data corrected by the map correction system. The purpose is to obtain a man navigation system that prompts the user to guide the user.
この発明に係る地図補正システムは、測位端末により収集された地点情報を参照して、記憶手段に記憶されている地図データから受信地点の位置データを検索し、その測位端末による測位値に応じて当該位置データを補正するようにしたものである。 The map correction system according to the present invention refers to the location information collected by the positioning terminal, searches the location data of the receiving location from the map data stored in the storage means, and according to the positioning value by the positioning terminal The position data is corrected.
この発明によれば、測位端末により収集された地点情報を参照して、記憶手段に記憶されている地図データから受信地点の位置データを検索し、その測位端末による測位値に応じて当該位置データを補正するように構成したので、その地図データを迅速かつ正確に補正することができる効果がある。 According to this invention, with reference to the location information collected by the positioning terminal, the location data of the reception location is searched from the map data stored in the storage means, and the location data according to the location value by the location terminal Therefore, the map data can be corrected quickly and accurately.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による地図補正システムを示す構成図であり、図において、測位端末2は複数(4台以上)のGPS衛星1から発信される電波を任意の地点で受信して、その受信地点の位置を測位するとともに(例えば、面補正パラメータ方式により互いに数十キロメートル離れ、絶対位置が確定している複数の基準局で囲まれた範囲内にある電波の受信地点の位置を3次元で測位する。この時の精度は1センチメートル以下であり、高精度である。)、その受信地点を特定する地点情報を収集し、その測位値と地点情報を基地局3やインターネットなどのネットワーク4を介してサーバ装置5に送信する。
サーバ装置5は予め数十メートルの誤差を含む地図データを記憶しており、測位端末2から測位値と地点情報を受信すると、地図データの中から地点情報に対応する位置データを検索し、その測位値に応じて当該位置データを補正する。計算機センタ6は測位端末2の測位地点に対応する補正データ(面補正パラメータ:FPK)を配信する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a map correction system according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, a
The
サーバ装置5の地図データ記憶部11は予め修正対象の地図データを記憶するメモリやデータベースなどの記憶装置であり、地図データ記憶部11は記憶手段を構成している。
データ受信機12は測位端末2から送信された測位値と地点情報を受信する。データ検索部13はデータ受信機12により受信された地点情報を参照して、地図データ記憶部11に記憶されている地図データから測位端末2における電波の受信地点の位置データを検索する検索手段を構成している。
データ補正部14はデータ受信機12により受信された測位値に応じてデータ検索部13により検索された位置データを補正する補正手段を構成している。
なお、データ検索部13及びデータ補正部14は専用のハードウェア(例えば、半導体集積回路から構成されたカード型のボード)を用いて構成してもよいが、これらの処理内容が記述されたプログラムを用意し、図示せぬマイクロプロセッサが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
The map
The
The
Note that the
次に動作について説明する。
例えば、道路や建物など、地図に表記される表示物の位置を測位する場合、測位地点に測位端末2を設置する。ただし、測位端末2の本体とアンテナが分離可能な構成である場合には、測位端末2のアンテナのみを設置する(この場合、アンテナの受信信号が本体に無線又は有線で転送される)。
Next, the operation will be described.
For example, when positioning the position of a display object represented on a map such as a road or a building, the
測位端末2は、測位地点に設置されると、GPS衛星1から発信される電波を受信して、その受信地点の位置を測位する。
即ち、測位端末2は、地球上を周回する24個のGPS衛星1のうち、4個以上のGPS衛星1から発信される電波を受信することにより、4個以上のGPS衛星1までの距離を把握し(GPS衛星1から発信された電波が測位端末2に到達するまでに要した時間からGPS衛星1までの距離を把握する)、4個以上のGPS衛星1までの距離から測位端末2の位置を計算する。
When the
That is, the
これにより、測位端末2が設置されている地点の位置を測位することができるが、例えば、電離層や対流圏の状況によって、その測位値に誤差が生じることがあるので、測位端末2は、計算機センタ6から配信される測位地点に対応する面補正パラメータを用いて測位値を補正して、その測位値に含まれる誤差を除去する。
測位端末2は、面補正パラメータを用いて測位値を補正すると、基地局3及びネットワーク4を介して、補正後の測位値をサーバ装置5に送信する。
Thereby, the position of the point where the
When the
ここで、計算機センタ6は、図2に示すように、複数の基準点A〜D(基準点A〜Dの位置は予め厳密に測量されている)により受信された電波を収集して、複数の基準点A〜Dにより囲まれた計測対象地域の面的な観測量の変化傾向を表す定数(計測対象地域の面的な傾きを示す角度データ)と、複数の基準点A〜Dの補正データ(GPS衛星の電波から計算される基準点A〜Dの位置データと、厳密に実測された基準点A〜Dの測量値との誤差)とからなる面補正パラメータを作成する。
計算機センタ6は、計測対象地域内に存在する測位端末2が受信できるように、その面補正パラメータを放送する。あるいは、ネットワークを介して、面補正パラメータを測位端末2に無線送信する。
測位端末2は、計算機センタ6から面補正パラメータを受信すると、その面補正パラメータに含まれている複数の基準点A〜Dの補正データと、計測対象地域の面的な観測量の変化傾向を表す定数とから、自己の測位値における補正データを求め(図3を参照)、その補正データを自己の測位値に加算することにより、その測位値を補正する。
Here, as shown in FIG. 2, the
The
When the
ただし、図3は説明の簡単化のため、基準点Aと基準点Cの緯度及び標高が同一であって、基準点Bと基準点Dの緯度及び標高が同一であるものを示しており、基準点Cの補正データがδ、観測量の変化傾向を表す定数がθ、基準点Cと測位端末2間の距離がLである。
自己の測位値における補正データ
=L・sinθ/(1−sin2θ)1/2+δ
なお、面補正パラメータ方式の原理は、例えば、「FKP方式による高精度GPSの測位精度に関する研究:2003年4月 三菱電機株式会社発行」や「VRS方式によるリアルタイム計測に関する研究:2002年3月 財団法人日本測量調査技術協会発行」に開示されている。
However, FIG. 3 shows that the latitude and elevation of the reference point A and the reference point C are the same, and the latitude and elevation of the reference point B and the reference point D are the same, for simplicity of explanation. The correction data of the reference point C is δ, the constant representing the change tendency of the observation amount is θ, and the distance between the reference point C and the
Correction data in own positioning value = L · sin θ / (1−sin 2 θ) 1/2 + δ
The principle of the surface correction parameter method is, for example, “Research on positioning accuracy of high-accuracy GPS by FKP method: April 2003, issued by Mitsubishi Electric Corporation” or “Research on real-time measurement by VRS method: March 2002 Foundation” Published by the Japan Surveying Survey Association.
また、測位端末2は、電波の受信地点である測位地点を特定する地点情報を収集する。
例えば、道路に埋設されているマーカ(マーカの位置データは、サーバ装置5の地図データ記憶部11に記憶されている地図データに含められている)上に測位端末2が設置された場合には、そのマーカに表記されている固有のシリアル番号を地点情報として入力する。あるいは、マーカに表記されている固有のシリアル番号を地点情報として撮影する。
測位端末2は、基地局3及びネットワーク4を介して、補正後の測位値と地点情報をサーバ装置5に送信する。
Further, the
For example, when the
The
サーバ装置5のデータ受信機12は、測位端末2から送信された補正後の測位値と地点情報を受信する。
サーバ装置5のデータ検索部13は、データ受信機12が測位値と地点情報を受信すると、その地点情報を参照して、地図データ記憶部11に記憶されている地図データから測位端末2が設置された地点の位置データを検索する。
即ち、データ検索部13は、例えば、図4に示すように、固有のシリアル番号とマーカが対応付けられているテーブルを参照して、地点情報であるシリアル番号に対応するマーカを特定し、地図データ記憶部11に記憶されている地図データから当該マーカの位置データを検索する。
The
When the
That is, for example, as shown in FIG. 4, the
サーバ装置5のデータ補正部14は、データ受信機12により受信された測位値に応じてデータ検索部13により検索された位置データを補正する。
データ補正部14は、例えば、図5に示すように、データ検索部13により検索された位置データをデータ受信機12により受信された測位値に置き換えることによって、その位置データを補正する。図5の○は補正前の位置データであり、●は補正後の位置データ(測位値)である。
ただし、データ補正部14は、データ受信機12により受信された測位値とデータ検索部13により検索された位置データとの誤差が、予め設定された補正許容誤差より大きい場合、データ受信機12により受信された測位値の信憑性が低いものと判断し、データ受信機12により受信された測位値とデータ検索部13により検索された位置データとの誤差が、予め設定された補正許容誤差より小さい場合に限り、その測位値に応じて位置データを補正する。
The
For example, as shown in FIG. 5, the
However, if the error between the positioning value received by the
なお、データ補正部14は、例えば、震度4以上の地震が発生し、その測位値が地震発生後、初めてデータ受信機12により受信されたものである場合、地震により位置が大きくずれることがあるので、その測位値とデータ検索部13により検索された位置データとの誤差が、予め設定された補正許容誤差より大きい場合でも、例外的に、その測位値に応じて位置データを補正する。
For example, when an earthquake having a seismic intensity of 4 or more occurs and the positioning value is received by the
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、測位端末2により収集された地点情報を参照して、地図データ記憶部11に記憶されている地図データから測位端末2が設置された地点の位置データを検索し、測位端末2による測位値に応じて当該位置データを補正するように構成したので、地図データを迅速かつ正確に補正することができる効果を奏する。
As apparent from the above, according to the first embodiment, the
また、この実施の形態1によれば、測位端末2が面補正パラメータ方式により電波の受信地点の位置を測位するように構成したので、精度の高い測位値をサーバ装置5に提供することができる効果を奏する。
さらに、この実施の形態1によれば、データ受信機12により受信された測位値とデータ検索部13により検索された位置データとの誤差が、予め設定された補正許容誤差より小さい場合に限り、その測位値に応じて位置データを補正するように構成したので、地図データの信頼性を維持することができる効果を奏する。
Further, according to the first embodiment, since the
Furthermore, according to the first embodiment, only when the error between the positioning value received by the
なお、この実施の形態1では、測位端末2が補正後の測位値をサーバ装置5にリアルタイムに送信するものについて示したが、測位端末2が補正後の測位値を蓄積して事務所等に持ち帰り、事務所等に設置されているパソコンなどの端末を利用して、その測位値をサーバ装置5に送信するようにしてもよい。
In the first embodiment, the
実施の形態2.
上記実施の形態1においては、測位地点の数が多いほど、より精度の高い地図補正が可能になる。しかしながら、測位には1点当たり数十万円という高価な費用がかかるため、なかなか測位点の数を増やすことができないという問題がある。そこで、測位点数の増加を図るために、測位により多くの人や企業が参加しやすい仕組みを作る必要がある。即ち、測定に参加した人には、補正された精度の高い地図を安価に、または、無償で利用できるようにし、測位に参加しなかった人や企業が、補正された精度の高い地図を利用したい場合は有償で利用できるようにする。また、測位に参加した人を会員として登録し、利用の際に公知の電子認証を行うことにより測位に参加した人であることを確認する。
以下、この実施の形態2についての詳細内容を説明する。
In the first embodiment, the more accurate the map correction is possible as the number of positioning points is larger. However, there is a problem that it is difficult to increase the number of positioning points because the positioning requires an expensive cost of several hundred thousand yen per point. Therefore, in order to increase the number of positioning points, it is necessary to create a mechanism that facilitates the participation of many people and companies by positioning. In other words, for those who participated in the measurement, the corrected high-accuracy map can be used at low cost or free of charge, and those who did not participate in positioning use the corrected high-accuracy map. If you want to, make it available for a fee. In addition, the person who participated in positioning is registered as a member, and it is confirmed that the person has participated in positioning by performing publicly known electronic authentication at the time of use.
Hereinafter, the detailed content about this
測位を行う人は、測位端末2からネットワーク4を介して、その測位結果と、測位を行った者のIDをサーバ装置5に送信する。なお、測位にかかった費用は、測位を行った者自身が支払う。
サーバ装置5は、測位端末2から測位結果とIDを受信すると、ソフトウェアが動作して、その測位結果を予め決められた上限用閾値及び下限用閾値と比較して、その測位結果が上記上下限閾値の範囲内にあれば、この測位結果に基づいて、上記実施の形態1で説明した方法で地図を補正するとともに、測位を行った者のIDを登録し、測位者の測位端末2へ問題なく登録された旨を示すメッセージを送信する。
このメッセージを受け取った測位端末2では、その旨を画面に表示する。一方、測位結果が上記上下限閾値の範囲外であった場合には、測位者の測位端末2へその旨を示すエラーメッセージを送信する。エラーメッセージを受け取った測位者の測位端末2は、その旨を画面に表示して測位者に通知し、再測位の実施を促すようにする。
これにより、偽の測位結果の申告を排除することができる。
A person who performs positioning transmits the positioning result and the ID of the person who performed positioning to the
When the
The
Thereby, the report of a false positioning result can be excluded.
利用者が本システムを利用しようとする場合、利用者が自己の測位端末2からネットワーク4を介してサーバ装置5にアクセスする。
サーバ装置5は、利用者の測位端末2からアクセスを受けると、利用者が登録会員であるか否かを調べるために、測位端末2に対して利用者のIDの送信を要求する。
測位端末2は、IDの送信要求を受け取ると、利用者ID入力用の表示を行う。
測位端末2は、利用者によって入力されたIDをネットワーク4経由でサーバ装置5に送信する。
When the user intends to use this system, the user accesses the
When the
When the
The
サーバ装置5は、測位端末2から送信されたIDがサーバ装置5に登録されているか否かを調べ、当該IDがサーバ装置5に登録されていれば、会員であると判断し、即座に補正された地図の情報を測位端末2に送信し、当該利用者に補正された地図に基づく情報サービスを提供する、当該IDがサーバ装置5に登録されていない場合は、会員でないと判断し、測位端末2に対して利用料金の取立てのために口座番号と暗証番号を要求する。
測位端末2は、画面に口座番号と暗証番号の入力欄を表示し、利用者に口座番号と暗証番号の入力を促すようにする。サーバ装置5は、測位端末2から口座番号と暗証番号を受け取ると、当該口座番号と暗証番号を銀行に問い合わせ、問題なければ決済するとともに利用者に補正された地図に基づく情報サービスを提供する。
これにより、測位に参加しなかった人が無償で本システムを利用するような不合理性を排除することができる。
The
The
As a result, it is possible to eliminate the irrationality that a person who has not participated in positioning uses this system without charge.
実施の形態3.
上記実施の形態1では、サーバ装置5のデータ受信機12が測位値を受信すると、直ちに、データ補正部14がその測位値に応じてデータ検索部13により検索された位置データを補正するものについて示したが、データ補正部14は、同一受信地点の測位値が所定数以上収集されるまで補正処理を開始せずに当該測位値を蓄積し、所定数以上収集されたとき、蓄積していた複数の測位値の平均値を求め、その平均値に応じて位置データを補正するようにしてもよい。
これにより、データ受信機12により受信された測位値の中に、仮に信憑性の低い測位値が含まれていても、その測位値の影響を軽減することができる効果を奏する。
In the first embodiment, as soon as the
Thereby, even if the positioning value received by the
実施の形態4.
上記実施の形態1では、サーバ装置5のデータ補正部14がデータ検索部13により検索された位置データをデータ受信機12により受信された測位値に置き換えることによって、その位置データを補正するものについて示したが、これに限るものではなく、例えば、図6に示すように、データ検索部13により検索された位置データを、その位置データとデータ受信機12により受信された測位値との中間値に置き換えることによって、その位置データを補正するようにしてもよい。図6の○は補正前の位置データ、●はデータ受信機12により受信された測位値、△は補正後の位置データ(中間値:○点と●点の完全な中間点でもよいが、どちらかの点に近い中間点でもよい)である。
これにより、上記実施の形態1の場合よりも、地図データの急激な変化を回避することができる効果を奏する。
Embodiment 4 FIG.
In the first embodiment, the
Thereby, compared with the case of the said Embodiment 1, there exists an effect which can avoid the rapid change of map data.
実施の形態5.
上記実施の形態1では、測位端末2がマーカに表記されている固有のシリアル番号を地点情報として入力等するものについて示したが、測位端末2に内蔵されているカメラ(例えば、魚眼レンズが実装されたカメラ)を用いて、測位端末2が設置されている地点から周囲の風景(地図に表記されている表示物が3以上含まれている風景)を撮影し、その撮影データを地点情報としてサーバ装置5に送信するようにしてもよい。
In the first embodiment, the
サーバ装置5は、測位端末2から撮影データを地点情報として受信すると、その撮影データを解析して、測位端末2が設置されている地点から風景に含まれている3以上の表示物までの距離を計算し、3以上の表示物までの距離と、地図データに含まれている3以上の表示物の位置データとから、測位端末2が設置されている地点を計算する。
これにより、固有のシリアル番号が表記されているマーカなどが埋設されていない地点に測位端末2を設置して測位しても、その測位地点を特定する地点情報を収集することができる効果を奏する。
When the
Thereby, even if the
実施の形態6.
上記実施の形態1〜5では、所望の測位地点に測位端末2を設置するものについて示したが、測位端末2を例えばトラックなどの移動体に搭載し、その移動体の移動に伴って、その測位端末2が連続的に位置を測位するようにしてもよい。
これにより、数多くの地点の位置を迅速に測位することができ、測位精度の向上が図れるという効果を奏する。また、道路の斜行などを解析することが可能になる効果も奏する。
In the first to fifth embodiments described above, the
Thereby, the position of many points can be measured quickly and there exists an effect that the improvement of positioning accuracy can be aimed at. In addition, there is an effect that it is possible to analyze the skew of the road.
なお、測位端末2が連続的に位置を測位すると、その測位値のデータ量が多くなるので、移動体を往復させるなどして道路の両側の高さを連続的に測位することでその測位値をサーバ装置5に送信するに際して、その測位値をパラメトリック化してデータ圧縮を図るようにしてもよい。
測位値のパラメトリック化として、例えば、複数の測位値が表す位置を数式化するようにすればよい。
このようにパラメータ化されたデータを計算機に入力し、このデータに基づいて計算機から車両に運転指示を出すようにすれば、当該車両の自動運転が可能になる。
If the
As parametricization of the positioning value, for example, the position represented by a plurality of positioning values may be expressed as a mathematical expression.
If the parameterized data is input to the computer and a driving instruction is issued from the computer to the vehicle based on this data, the vehicle can be automatically driven.
実施の形態7.
上記実施の形態1では、測位端末2がGPS衛星から発信される電波を受信して、その受信地点の位置を測位するものについて示したが、例えば、近くにビルなどが建てられている関係でGPS衛星から発信される電波を受信することが不可能な場合、他の計測器を補助的に利用して位置を測位するようにしてもよい。
具体的には次のようにして位置を測位する。
In the first embodiment, the
Specifically, the position is measured as follows.
例えば、GPS衛星から発信される電波を受信することが可能な地点に測位端末2を設置して、その地点の位置を測位する。
そして、測位端末2に内蔵されているレーザ計測器(レーザ計測器は測位端末2と別体でもよい)が、測位端末2が設置されている地点(以下、設置地点という)から実際に測位したい地点(GPS衛星から発信される電波を受信することが不可能な地点:以下、測位地点という)に向けてレーザ光を発光して、そのレーザ光の反射光を受光する。
レーザ計測器は、レーザ光を発光してから反射光を受光するまでの時間より、測位端末2の設置地点に対する実際の測位地点の相対的な位置を計測する。
測位端末2は、設置地点の測位値とレーザ計測器により計測された測位地点の相対的な位置から、その測位地点の絶対的な位置を計算する。
これにより、GPS衛星から発信される電波を受信することが不可能な地点の位置も測位することができる効果を奏する。
For example, the
Then, the laser measuring instrument built in the positioning terminal 2 (the laser measuring instrument may be a separate body from the positioning terminal 2) wants to actually measure from the point where the
The laser measuring instrument measures the relative position of the actual positioning point with respect to the installation point of the
The
Thereby, there is an effect that the position of a point where it is impossible to receive the radio wave transmitted from the GPS satellite can be measured.
なお、この実施の形態7では、レーザ計測器を利用して、測位端末2の設置地点に対する実際の測位地点の相対的な位置を計測するものについて示したが、これに限るものではなく、例えば、ジャイロ付きステレオ写真機を利用して、測位端末2の設置地点に対する実際の測位地点の相対的な位置を計測するようにしてもよい。
因みに、ジャイロ付きステレオ写真機は、所定の間隔をおいて設置されている2台のカメラ(カメラの撮像方向は同一)が実際の測位地点を撮影し、2台のカメラの撮像画における測位地点のずれから実際の測位地点の相対的な位置を計測するものである。
In addition, in this
By the way, in the stereo camera with gyro, two cameras (with the same imaging direction of the camera) installed at a predetermined interval photograph the actual positioning point, and the positioning point in the captured images of the two cameras The relative position of the actual positioning point is measured from the deviation.
実施の形態8.
図7はこの発明の実施の形態8による事故報知システムを示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
事故報知装置7は例えば車両に搭載され、一般的なカーナビゲーション装置と同様の機能を有するとともに、車両が過去に発生した事故地点に近づくと、アラーム信号を出力する機能を有している。
事故報知装置7の地図データ格納部21は過去に発生した事故地点の位置データをサーバ装置5のデータ補正部14により位置データが補正された地図データに含めて格納する地図データ格納手段を構成している。
Embodiment 8 FIG.
7 is a block diagram showing an accident notification system according to Embodiment 8 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The
The map
事故報知装置7の現在位置検出部22は例えばGPSアンテナを搭載し、GPS衛星から発信される電波を受信することにより、車両の現在位置を検出する現在位置検出手段を構成している。
アラーム報知部23は例えばCPUなどを搭載し、地図データ格納部21に格納されている補正後の地図データを参照して、現在位置検出部22により検出された車両の現在位置から事故地点までの距離を計算し、その距離が所定のアラーム距離以内になると、事故地点に近づいている旨を報知する。ディスプレイ24は事故地点に近づいている旨を示すメッセージ等を表示し、スピーカ25は事故地点に近づいている旨を示す音声等を出力する。なお、アラーム報知部23、ディスプレイ24及びスピーカ25から報知手段が構成されている。
The current
The
次に動作について説明する。
まず、サーバ装置5のデータ補正部14は、上記実施の形態1と同様にして、地図データ記憶部11に記憶されている地図データに含まれている位置データを補正する。
事故報知装置7の地図データ格納部21は、予め、サーバ装置5のデータ補正部14により補正された位置データの他、過去に発生した事故地点の位置データを含む高精度な地図データを格納する。
Next, the operation will be described.
First, the
The map
事故報知装置7の現在位置検出部22は、一般的なカーナビゲーション装置と同様に、例えば、GPS衛星から発信される電波を受信することにより、車両の現在位置を検出する。なお、現在位置検出部22は、例えば、測位端末2と同様にして、車両の現在位置を高精度に検出してもよい。
事故報知装置7のアラーム報知部23は、現在位置検出部22が車両の現在位置を検出すると、地図データ格納部21に格納されている地図データを参照して、車両の現在位置から事故地点までの距離を計算する。
なお、アラーム報知部23は、車両の現在位置から事故地点までの距離を計算するに際して、現在車両が走行している道路上に存在する事故地点を検索するが、複数の事故地点が存在する場合、車両の現在位置から最も手前にある事故地点を検索する。
The current
When the current
When the
事故報知装置7のアラーム報知部23は、車両の現在位置から事故地点までの距離が所定のアラーム距離以内(例えば、2Km以内)になると、事故地点に近づいている旨を示すメッセージ等をディスプレイ24に表示し、事故地点に近づいている旨を示す音声等をスピーカ25に出力する。
The
以上で明らかなように、この実施の形態8によれば、サーバ装置5のデータ補正部14により位置データが補正されている高精度な地図データを参照して、現在位置検出部22により検出された車両の現在位置から事故地点までの距離を計算し、その距離が所定のアラーム距離以内になると、事故地点に近づいている旨を報知するように構成したので、ドライバが事故の発生地点に至る前に事故地点を認識することができる結果、事故地点を通過する際に安全運転を心がけることができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the eighth embodiment, the current
実施の形態9.
図8はこの発明の実施の形態9による車両制御システムを示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
車両制御装置8は車両の進行方向の道路概況を把握し、その道路概況に応じて車両のエンジン又はブレーキを制御する機能を有している。
車両制御装置8の地図データ格納部31はサーバ装置5のデータ補正部14により位置データが補正された地図データを格納する地図データ格納手段を構成している。
8 is a block diagram showing a vehicle control system according to
The vehicle control device 8 has a function of grasping the road outline in the traveling direction of the vehicle and controlling the engine or brake of the vehicle according to the road outline.
The map
車両制御装置8の現在位置検出部32は例えばGPSアンテナを搭載し、GPS衛星から発信される電波を受信することにより、車両の現在位置を検出する現在位置検出手段を構成している。車両制御装置8の車両制御部33は車両のエンジンに対する燃料の供給量やブレーキの制動量をコントロールする機能を有し、現在位置検出部32により検出された車両の現在位置と地図データ格納部31に格納されている地図データを参照して、車両の進行方向の道路概況(起伏の状態や曲がり具合、左右の斜行状態など)を把握し、その道路概況に応じて車両のエンジン又はブレーキを制御する制御手段を構成している。
The current
次に動作について説明する。
まず、サーバ装置5のデータ補正部14は、上記実施の形態1と同様にして、地図データ記憶部11に記憶されている地図データに含まれている位置データを3次元で補正する。
車両制御装置8の地図データ格納部31は、予め、サーバ装置5のデータ補正部14により補正された位置データを含む高精度な地図データを格納する。
Next, the operation will be described.
First, the
The map
車両制御装置8の現在位置検出部32は、一般的なカーナビゲーション装置と同様に、例えば、GPS衛星から発信される電波を受信することにより、車両の現在位置を検出する。なお、現在位置検出部32は、例えば、測位端末2と同様にして、車両の現在位置を高精度に検出してもよい。
車両制御装置8の車両制御部33は、現在位置検出部32が車両の現在位置を検出すると、車両の現在位置と地図データ格納部31に格納されている地図データを参照して、車両の進行方向の道路概況を把握する。
車両制御装置8の車両制御部33は、例えば、車両が走行している道路が上り坂にさしかかれば、エンジンに対する燃料の供給量を増やしてエンジン出力を高めるように制御する。
また、起伏のある地点や曲がり角が多い地点にさしかかれば、ブレーキの制動量を高めるように制御する。
The current
When the current
The
In addition, if it reaches a point with ups and downs or a point with many corners, control is performed to increase the braking amount of the brake.
以上で明らかなように、この実施の形態9によれば、現在位置検出部32により検出された車両の現在位置とサーバ装置5のデータ補正部14により位置データが補正されている高精度な地図データを参照して、車両の進行方向の道路概況を把握し、その道路概況に応じて車両のエンジン又はブレーキを制御するように構成したので、燃費の効率化を図るとともに、車両の安全性を高めることができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the ninth embodiment, the current position of the vehicle detected by the current
実施の形態10.
図9はこの発明の実施の形態10による車両誘導システムを示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
車両誘導装置9は例えば除雪車などの車両を目的地に至るまで車両を誘導する機能を有している。
車両誘導装置9の地図データ格納部41はサーバ装置5のデータ補正部14により位置データが補正された地図データを格納する地図データ格納手段を構成している。
Embodiment 10 FIG.
9 is a block diagram showing a vehicle guidance system according to Embodiment 10 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The
The map
車両誘導装置9の現在位置検出部42は、例えば、測位端末2と同様にして、車両の現在位置を高精度に検出する現在位置検出手段を構成している。
車両誘導装置9の車両誘導部43は地図データ格納部41に格納されている地図データを参照して、現在位置検出部42により検出された車両の現在位置から目的地に至るまで車両を誘導する車両誘導手段を構成している。
The current
The
次に動作について説明する。
この実施の形態10では、雪で覆われることにより、肉眼では全く道路を確認できない豪雪地帯で使用される除雪車に車両誘導装置9を搭載する場合について説明する。
ある程度、肉眼で道路を確認することができれば、道路に沿って除雪車を進めることができるが、肉眼で全く道路を確認できない場合、道路に沿って除雪車を進めることが困難であり、道路から逸脱する危険を伴うことがある。
Next, the operation will be described.
In the tenth embodiment, a case will be described in which the
If the road can be confirmed with the naked eye to some extent, the snowplow can be advanced along the road, but if the road cannot be confirmed with the naked eye, it is difficult to advance the snowplow along the road. There may be a risk of deviating.
まず、サーバ装置5のデータ補正部14は、上記実施の形態1と同様にして、地図データ記憶部11に記憶されている地図データに含まれている位置データを補正する。
車両誘導装置9の地図データ格納部41は、予め、サーバ装置5のデータ補正部14により補正された位置データを含む高精度な地図データを格納する。
First, the
The map
車両誘導装置9の現在位置検出部42は、例えば、測位端末2と同様にして、車両の現在位置を高精度に検出する。
なお、一般的なカーナビゲーション装置と同様の方式で検出された車両の現在位置は、数メートルの誤差を含むことがあるので、例えば道路周辺の民家の塀をシャベルで損傷してしまうような事故の危険性を考慮すると、一般的には除雪車の誘導に利用することはできない。
The current
The current position of the vehicle detected in the same way as a general car navigation system may include an error of several meters. For example, an accident that damages the fence of a private house around the road with a shovel. In general, it cannot be used to guide snowplows.
車両誘導装置9の車両誘導部43は、地図データ格納部41に格納されている高精度な地図データを参照して、現在位置検出部42により検出された車両の現在位置から目的地に至るまで車両を誘導する。
即ち、車両誘導部43は、地図データ格納部41に格納されている地図データと、現在位置検出部42により検出された車両の現在位置とから車両の進む方向を判定し、その判定結果にしたがって車両のハンドルを制御するが、地図データ格納部41に格納されている地図データは高精度であり、また、現在位置検出部42により検出された車両の現在位置も高精度であるため、極めて高精度に車両を誘導することができる。
The
That is, the
以上で明らかなように、この実施の形態10によれば、サーバ装置5のデータ補正部14により位置データが補正されている高精度な地図データを参照して、現在位置検出部42により高精度に検出された車両の現在位置から目的地に至るまで車両を誘導するように構成したので、肉眼では道路を確認することができない状況化で使用される除雪車などの自動運転を実現することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the tenth embodiment, the current
なお、この実施の形態10では、車両が除雪車であるものについて示したが、これに限るものではなく、例えば、自家用車や緊急自動車などに適用してもよい。 In the tenth embodiment, the vehicle is a snowplow. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a private vehicle or an emergency vehicle.
また、人間を誘導するマンナビシステムとして利用することができ、例えば、登山者が山の頂きに積もった雪庇を誤って踏んでしまうことで発生する滑落事故を防止するために効果的に利用することができる。即ち、予め、補正された地図情報に、雪のない時期などを利用して登山路の安全な幅を調査して記録しておき、積雪の季節にこのデータをGPS経由で登山者の携帯電話や携帯端末に送信し、携帯端末上で表示させるようにすれば、登山者は映し出された安全な道路幅の範囲内を歩行することにより滑落の危険性を回避することができる。 In addition, it can be used as a man-navigation system that guides humans. For example, it can be used effectively to prevent a climbing accident caused by a climber accidentally stepping on a snow ridge on the top of a mountain. be able to. In other words, the safe width of the mountain path is investigated and recorded in the corrected map information in advance using the snow-free time, and this data is transmitted to the climber's mobile phone via GPS during the snowy season. If it is transmitted to the mobile terminal and displayed on the mobile terminal, the climber can avoid the risk of slipping by walking within the range of the safe road width displayed.
また、道路標識をGISに書きこむこともできる。即ち、予め、あらゆる種類の道路標識の画像と道路標識のIDとを対応させてデータベースとして計算機に登録しておき、PAS測位時に、道路標識の近くでGPSを搭載した車を止めてステレオカメラで写真を撮り、PAS測位で得られた車の位置と、車から道路標識までの2次元の方向と距離から道路標識の2次元の位置を算出し、こうして得られた道路標識の情報(2次元の位置と道路標識の写真)を収集し、データベースの道路標識の画像を適宜拡大縮小した上で道路標識の写真と照合することで、最も近い道路標識のIDをデータベースから取りだし、当該道路標識のIDをデータをGIS上の測位した位置に追加する。これにより、GIS上に道路標識が追加された状態でカーナビなどの画面上で表示できるので、運転者に便宜を与えることができる。 It is also possible to write road signs on the GIS. In other words, all kinds of road sign images and road sign IDs are associated with each other and registered in the computer as a database. At the time of PAS positioning, a car equipped with GPS is stopped near the road sign and a stereo camera is used. Take a picture, calculate the two-dimensional position of the road sign from the position of the car obtained by PAS positioning, the two-dimensional direction and distance from the car to the road sign, and the information of the road sign thus obtained (two-dimensional The location of the road sign and the image of the road sign) are collected, and the image of the road sign in the database is appropriately scaled up and compared with the photograph of the road sign, so that the ID of the nearest road sign is extracted from the database, The ID is added to the position where the data is positioned on the GIS. Thereby, since it can display on screens, such as a car navigation system, in the state where the road sign was added on GIS, a driver | operator can be given convenience.
また、造成地や土砂面や崖崩れなどの現場の地盤の起伏の測量にも利用できる。例えば、崖崩れ現場での測量の場合、崖崩れ監視地点にマーカを設け、このマーカの位置の3次元をPASで測位し、次にこのマーカ上にジャイロ付きステレオカメラを設置して崖崩れ場所を当該カメラで撮影し、崖崩れ監視地点の3次元の位置はPASで測定し、この地点から崖崩れ場所までの距離はステレオカメラによって3次元で特定できる。定期的にこの地点を巡回して崖崩れがあったか否かを監視し、崖崩れを発見したら周囲に警報で報知する。障害となる道路を3次元で表示する。崖崩れが多い場所では、監視地点にカメラを常設し、定期的に写真を撮り、この写真データを記録しておき、前回の写真データと今回の写真データを比較することで、崖崩れなどにより、写真データが大きく異なる場合に警報を発するようにすれば、自動監視システムを構築することも可能である。 It can also be used for surveying the undulations of the ground such as the site of creation, earth and sand, and landslides. For example, in the case of surveying at a landslide site, a marker is provided at the landslide monitoring point, the 3D position of this marker is measured by PAS, and then a stereo camera with a gyroscope is installed on this marker, The three-dimensional position of the landslide monitoring point is measured with PAS, and the distance from this point to the landslide location can be specified in three dimensions with a stereo camera. Regularly patrol this site to see if a landslide has occurred, and if a landslide is found, notify the surrounding area with an alarm. The obstacle road is displayed in three dimensions. In places where there are many landslides, a camera is permanently installed at the monitoring point, photos are taken regularly, this photo data is recorded, and the previous photo data is compared with the current photo data. It is also possible to construct an automatic monitoring system if an alarm is issued when the photo data are significantly different.
1 GPS衛星、2 測位端末、3 基地局、4 ネットワーク、5 サーバ装置、6 計算機センタ、7事故報知装置、8 車両制御装置、9 車両誘導装置、11 地図データ記憶部(記憶手段)、12 データ受信機、13 データ検索部(検索手段)、14 データ補正部(補正手段)、21 地図データ格納部(地図データ格納手段)、22 現在位置検出部(現在位置検出手段)、23 アラーム報知部(報知手段)、24 ディスプレイ(報知手段)、25 スピーカ(報知手段)、31 地図データ格納部(地図データ格納手段)、32 現在位置検出部(現在位置検出手段)、33 車両制御部(制御手段)、41 地図データ格納部(地図データ格納手段)、42 現在位置検出部(現在位置検出手段)、43 車両誘導部(車両誘導手段)。 1 GPS satellite, 2 positioning terminal, 3 base station, 4 network, 5 server device, 6 computer center, 7 accident notification device, 8 vehicle control device, 9 vehicle guidance device, 11 map data storage unit (storage means), 12 data Receiver, 13 Data search section (search means), 14 Data correction section (correction means), 21 Map data storage section (map data storage means), 22 Current position detection section (current position detection means), 23 Alarm notification section ( Notification means), 24 display (notification means), 25 speaker (notification means), 31 map data storage section (map data storage means), 32 current position detection section (current position detection means), 33 vehicle control section (control means) 41 Map data storage unit (map data storage unit), 42 Current position detection unit (current position detection unit), 43 Vehicle guidance unit (vehicle guidance hand) Step).
Claims (14)
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