JP2007085909A - 他車両位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 他車両の位置をすばやく検出することができる他車両位置検出装置を提供する。
【解決手段】 通信部１を介して受信した自車両におけるＧＰＳ座標と、マップマッチングによって算出された自車両における補正後の位置座標との差をＧＰＳ誤差として算出し、該ＧＰＳ誤差を用いて、他車両から取得したＧＰＳ座標の補正を行うことによって他車両の正確な位置を算出するものとしたので、他車両からＧＰＳ座標を取得すると、あらかじめ算出されたＧＰＳ誤差を用いて即座に他車両のＧＰＳ座標の補正を行い他車両の位置を検出することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自車両周囲の他車両の位置をすばやく検出することができる他車両位置検出装置に関する。

従来、他車両がＧＰＳ衛星から受信した位置情報（以下、ＧＰＳ位置情報とも呼ぶ）を取得して、自車両周囲の他車両の位置を把握するといったことが考えられている。
しかしながら、ＧＰＳ位置情報には誤差が含まれているため、他車両の位置を正確に検出するためには受信したＧＰＳ位置情報を補正する必要がある。
そこで、このようなＧＰＳ位置情報の誤差を補正し、自車両と他車両との相対位置関係を検出する装置として、たとえば特許文献１に記載されたようなものがある。
これは、まず他車両から送信された他車両の現在位置を示すＧＰＳ位置情報と、他車両が算出した車両位置とを受信して、他車両について位置の補正を行い、次に自車両について位置の計算を行って自車両位置の補正を行ったあと、他車両と自車両との相対位置を計算するものである。
特開２００４−１７０２６８号公報

しかしながら、このような従来の装置においては、ＧＰＳ位置情報を取得してから他車両に関する位置計算と自車両に関する位置計算とを行った後にＧＰＳ位置情報の補正を行う構成のため、ＧＰＳ位置情報を補正するまでに時間がかかり、他車両位置の検出をすばやく行うことができないといった問題があった。

そこで本発明はこのような問題点に鑑み、他車両の位置をすばやく検出することができる他車両位置検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、自車両ＧＰＳ位置情報取得手段によって自車両におけるＧＰＳ位置情報が取得されると、マップマッチング処理手段が、自車両におけるＧＰＳ位置情報と、地図データ格納部に格納された地図データとよりマップマッチングを行って自車両位置の補正を行い、誤差推定手段が、自車両におけるＧＰＳ位置情報と、マップマッチング処理手段によって補正された自車両の位置とを用いて、ＧＰＳ位置情報の誤差を推定し、他車両位置補正手段が、誤差推定手段によって推定されたＧＰＳ位置情報の誤差を用いて、他車両ＧＰＳ位置情報取得手段によって取得された他車両におけるＧＰＳ位置情報の補正を行い、他車両の位置を算出するものとした。

本発明によれば、他車両におけるＧＰＳ位置情報の補正を、誤差推定手段によって推定されたＧＰＳ位置情報の誤差を用いて行うものとしたので、ＧＰＳ位置情報の誤差は、あらかじめ自車両におけるＧＰＳ位置情報とマップマッチングによって算出されているため、他車両におけるＧＰＳ位置情報を取得するとＧＰＳ位置情報の誤差を用いて即座に他車両におけるＧＰＳ位置情報の補正を行い、すばやく他車両位置を検出することができる。

次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
なお本実施例は、本発明における他車両位置検出装置を他車両情報提供装置に適用したものであり、他車両位置検出装置によって検出された他車両位置にもとづいて他車両の情報を提供するものである。
図１に、実施例の全体構成を示す。
図示しない自車両に、自車両周辺の他車両の情報を提示する他車両情報提供装置１０が搭載される。
他車両情報提供装置１０は、自車両と他車両との間で自車両位置などの情報をやり取りするための通信部１と、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ位置情報を取得するＧＰＳ位置情報取得部２とを備える。

さらに他車両情報提供装置１０は、道路形状等の地図データを保持する地図データ格納部３と、ＧＰＳ位置情報取得部２によって特定された自車両の位置と地図データ格納部３に保持された地図データとのマップマッチングを行うマップマッチング処理部４とを備える。

さらに他車両情報提供装置１０は、通信部１、ＧＰＳ位置情報取得部２、地図データ格納部３およびマップマッチング処理部４からの出力を得て、ＧＰＳ位置情報の誤差の算出、他車両位置の補正、交差点までの距離の算出、および自車両周囲に存在する情報提供対象車（詳しくは後述する）を特定するための処理部７と、処理部７からの出力を得てドライバへ情報提供を行うための情報提示部８と、処理部７が各種の処理を行う際に一時的にデータを格納するためのメモリ９とを備える。

図２に、他車両情報提供装置１０の処理部７が行う処理の流れを示す。
ステップ１００において、処理部７は、ＧＰＳ位置情報取得部２を介してＧＰＳ衛星から自車両のＧＰＳ位置情報を取得する。
ここで、ＧＰＳ位置情報には、自車両の位置（自車両のＧＰＳ座標）、自車両の向きが含まれているものとする。
処理部７はＧＰＳ位置情報を取得すると、各項目（自車両のＧＰＳ座標、自車両の向き）ごとに情報を分割して、メモリ９に格納する。

ステップ１０１において処理部７は、マップマッチング処理部４を用いて、ステップ１００で取得した自車両のＧＰＳ位置情報と、地図データ格納部３に格納された地図データとのマップマッチングを行い、自車両が地図データ上のどの道路上にいるかを決定する。
また処理部７は、マップマッチングされた道路を現在のリンクとして認識し、その道路につけられたリンク番号をメモリ９に格納する。さらにマップマッチングされた道路において、自車両の前方にある交差点を前方ノードとして認識し、ノード番号をメモリ９に格納する。

具体的には、図３に示すように、マップマッチングが行われている場合、自車両Ａの現在走行している道路、すなわちリンクＺと、自車両Ａの先方にある交差点、すなわちノードＶが、メモリ９に格納される。
なお、自車両Ａの前方には、たとえばノードＶとノードＷとが存在するが、自車両Ａにもっとも近いノード番号をメモリ９に格納するものとする。

次にステップ１０２において処理部７は、通信部１を介して自車両の周囲に存在する他車両のＧＰＳ位置情報を受信できるかどうかを判断する。
他車両ＧＰＳ位置情報を受信できない場合には、上述のステップ１００へ戻り処理を繰り返す。
一方、他車両ＧＰＳ位置情報を受信できる場合には、ステップ１０３において他車両ＧＰＳ位置情報を取得し、取得した情報を各項目ごとにメモリ９に格納する。
ここで、他車両ＧＰＳ位置情報には、他車両のＧＰＳ座標、他車両の向きが含まれているものとする。

また、受信可能な他車両ＧＰＳ位置情報の車両台数は特に規定せず、通信部１の通信範囲内で自車両Ａの周囲に存在する通信部を装着した車両全車の情報が入手可能であるものとする。
なお他車両は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ位置情報を受信すると、他車両に搭載された通信部より、受信したＧＰＳ位置情報を周辺車両に向けて送信しているものとする。

ステップ１０４において処理部７は、ステップ１００で取得した自車両のＧＰＳ位置と、ステップ１０１で決定したマップマッチング後の自車両の位置の差にもとづいて、ＧＰＳ誤差を算出する。
このＧＰＳ誤差は、次式を用いて算出することができる。
ΔＸ＝Ｘ｛ｍｍ｝−Ｘ｛ＧＰＳ｝ ・・・・（１）
ΔＹ＝Ｙ｛ｍｍ｝−Ｙ｛ＧＰＳ｝ ・・・・（２）
ただし、
ΔＸ：自車両ＡにおけるＸ座標のＧＰＳ誤差
ΔＹ：自車両ＡにおけるＹ座標のＧＰＳ誤差
Ｘ｛ｍｍ｝：マップマッチング後の自車両ＡのＸ座標
Ｙ｛ｍｍ｝：マップマッチング後の自車両ＡのＹ座標
Ｘ｛ＧＰＳ｝：自車両ＡにおけるＧＰＳ座標のＸ座標
Ｙ｛ＧＰＳ｝：自車両ＡにおけるＧＰＳ座標のＹ座標
とする。

次にステップ１０５において処理部７は、算出したＧＰＳ誤差（ΔＸ、ΔＹ）を用いて、ステップ１０３でＧＰＳ位置情報を受信した他車両に対して他車両ＧＰＳ位置の補正を行い、正確な位置を特定する
ここで、この補正は、ＧＰＳ位置情報を受信した他車両は自車両の周辺に存在する車両であり、ＧＰＳ衛星の受信個体数によって生じる誤差が自車両と同程度であるという考え方にもとづいている。
他車両の補正後座標（以下、他車両補正後座標（Ｘ｛ＣＯＲＲ−Ｂ｝，Ｙ｛ＣＯＲＲ−Ｂ｝）とも呼ぶ）は、次式によって求めることができる。
Ｘ｛ＣＯＲＲ−Ｂ｝＝Ｘ｛ＧＰＳ−Ｂ｝＋ΔＸ ・・・・（３）
Ｙ｛ＣＯＲＲ−Ｂ｝＝Ｙ｛ＧＰＳ−Ｂ｝＋ΔＹ ・・・・（４）
ただし、
Ｘ｛ＣＯＲＲ−Ｂ｝：他車両Ｂの補正後Ｘ座標
Ｙ｛ＣＯＲＲ−Ｂ｝：他車両Ｂの補正後Ｙ座標
Ｘ｛ＧＰＳ−Ｂ｝：他車両ＢのＧＰＳ座標のＸ座標
Ｙ｛ＧＰＳ−Ｂ｝：他車両ＢのＧＰＳ座標のＹ座標
とする。
これは図４に示すように、自車両Ａについてマップマッチング行ったときに、ＧＰＳ座標の誤差がΔＸ，ΔＹであった場合、他車両ＢのＧＰＳ座標に対してΔＸ，ΔＹ分の補正を行って、他車両Ｂの補正後座標を算出するものである。

ステップ１０６において処理部７は、マップマッチング後の自車両Ａの位置と、メモリ９に格納したノードＶ（前方の交差点）までの距離Ｄを算出する。
この距離Ｄの算出は次式を用いて行われる。

ただし、
Ｘ｛ｎｏｄｅ｝：自車両Ａの前方に存在するノードＶのＸ座標
Ｙ｛ｎｏｄｅ｝：自車両Ａの前方に存在するノードＶのＹ座標
とする。

ステップ１０７において処理部７は、ステップ１０６で算出した前方の交差点までの距離Ｄが、所定値以内であるかどうかを判断する。
所定値以内である場合にはステップ１０８へ進み、所定値を超えている場合にはステップ１１０へ進む。
なおこの所定値とは、自車両の前方に交差点が存在し、自車両に対して交差する道路を走行する他車両との交錯危険性を、自車両のドライバに対して緊急に情報提供する必要がある距離であるかどうかにもとづいて設定され、たとえば２０ｍが設定される。

自車両から前方の交差点までの距離Ｄが所定値よりも小さい場合、ステップ１０８において処理部７は、交錯危険性があるため自車両のドライバに情報提供を行う対象車両を、交差点で交差する車両のみに限定する。
すなわち、図５に示すように、交差点に自車両Ａが接近している場合、自車両Ａと交差点で交差する他車両Ｃ、他車両Ｄのみが、対象車両として選定される。
このように、情報提供を行う他車両を限定して少なくすることで、情報提供対象車の選定処理にかかる所要時間を短縮することができる。

ステップ１０９において処理部７は、情報提示部８を介して交錯危険性のある他車両の情報を、自車両のドライバに提供する。
これにより自車両のドライバは、自車両周囲の交錯危険性のある他車両の存在を認識することができ、危険回避運転を行うことができる。
なお、情報提示装置８としては、たとえばナビゲーションシステムの画面表示、メータ表示、ＨＵＤ（Ｈｅａｄ Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）表示、報知音発生装置、音声発生装置、有機ＬＥＤライトなどを用いることができる。

一方、ステップ１０７において自車両Ａから前方の交差点までの距離Ｄが所定値を超えていると判断された場合、ステップ１１０において処理部７は、交錯危険性があるため自車両のドライバに情報提供を行う対象車両を、交差点で交差する車両と、自車両が走行する道路を対向してくる他車両のみに限定する。
すなわち、図５に示すように、交差点に自車両Ａが接近している場合、自車両Ａと交差点で交差する他車両Ｃ、他車両Ｄと、自車両Ａが走行する道路を対向してくる他車両Ｅのみが、対象車両として選定される。
したがって、たとえば自車両と同じ道路を同じ向きに走行する先行車両Ｆは、対象車両として選定されない。

このように、情報提供を行う他車両を限定して少なくすることで、情報提供までの所要時間を短縮し、より早いタイミングで自車両のドライバに情報提供を行うことができる。
なお、自車両Ａから前方の交差点までの距離Ｄが所定値を超えている場合には、自車両Ａから前方の交差点までの距離Ｄが所定値より小さい場合と比較して、交差点に差し掛かるまでに時間があるため、交差点で交差する車両に加えて、自車両が走行する道路を対向してくる他車両を情報提供の対象車両として選定し、より多くの他車両に対してドライバの危険回避運転を促すことができる。
本実施例において、ステップ１０３が本発明における他車両ＧＰＳ位置情報取得手段を構成し、ステップ１００が本発明における自車両ＧＰＳ位置情報取得手段を構成する。またステップ１０１が本発明におけるマップマッチング処理手段を構成し、ステップ１０４が本発明における誤差推定手段を構成する。ステップ１０５が本発明における他車両位置補正手段を構成する。

本実施例は以上のように構成され、自車両におけるＧＰＳ座標とマップマッチングによって算出された補正後座標との差をＧＰＳ誤差として算出し、該ＧＰＳ誤差を用いて、他車両から取得したＧＰＳ座標の補正を行うことによって他車両の正確な位置を算出するものとしたので、他車両からＧＰＳ座標を取得すると、あらかじめ算出されたＧＰＳ誤差を用いて即座に他車両のＧＰＳ座標の補正を行い他車両の位置を検出することができる。
このように、他車両の位置をすばやく検出することができ、自車両のドライバに対して他車両の情報を早いタイミングで提供することができる。

また、通信部１が取得するＧＰＳ位置情報には、自車両の位置と、自車両の進行方向とが含まれ、該自車両の位置と、自車両の進行方向と、地図データとを用いてマップマッチングを行うので、自車両の正確な位置を特定することができる。
さらに、自車両におけるＧＰＳ位置情報と、マップマッチング処理によって補正された自車両の位置との差を、ＧＰＳ誤差として算出し、該ＧＰＳ誤差を用いて他車両の位置を補正するものとしたので、他車両の位置を正確に検出することができる。

実施例の全体構成を示す図である。 処理部が行う処理の流れを示す図である。 自車両とノード、リンクの関係を示す図である。 他車両の補正後座標の算出を示す図である。 情報提供対象車両を示す図である。

符号の説明

１ 通信部
２ ＧＰＳ位置情報取得部
３ 地図データ格納部
４ マップマッチング処理部
７ 処理部
８ 情報提示部
９ メモリ
１０ 他車両情報提供装置
Ａ 自車両
Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ 他車両
Ｆ 先行車両
Ｖ、Ｗ ノード
Ｚ リンク

Claims (4)

1. 他車両から送信されたＧＰＳ位置情報を取得する他車両ＧＰＳ位置情報取得手段を備え、前記取得した他車両のＧＰＳ位置情報にもとづいて他車両の位置を把握する他車両位置検出装置において、
   自車両におけるＧＰＳ位置情報を取得する自車両ＧＰＳ位置情報取得手段と、
   地図データを格納する地図データ格納部と、
   前記自車両におけるＧＰＳ位置情報と、前記地図データとよりマップマッチングを行い、自車両の位置を補正するマップマッチング処理手段と、
   前記自車両におけるＧＰＳ位置情報と、前記マップマッチング処理手段によって補正された自車両の位置とを用いて、ＧＰＳ位置情報の誤差を推定する誤差推定手段と、
   該誤差推定手段によって推定されたＧＰＳ位置情報の誤差を用いて、前記他車両ＧＰＳ位置情報取得手段によって取得された他車両におけるＧＰＳ位置情報の補正を行う他車両位置補正手段とを備えることを特徴とする他車両位置検出装置。
2. 前記自車両におけるＧＰＳ位置情報は、自車両の位置と、自車両の進行方向とを含み、
   前記マップマッチング処理手段は、前記自車両の位置と、前記自車両の進行方向と、前記地図データとに基づいてマップマッチング処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の他車両位置検出装置。
3. 前記誤差推定手段は、前記自車両におけるＧＰＳ位置情報と、前記マップマッチング処理手段によって補正された自車両の位置との差を、前記ＧＰＳ位置情報の誤差として算出することを特徴とする請求項１または２に記載の他車両位置検出装置。
4. 自車両におけるＧＰＳ位置情報を取得し、該自車両におけるＧＰＳ位置情報と、地図データ格納部に格納された地図データとよりマップマッチングを行うことにより自車両位置の補正を行い、該マップマッチングによる補正後の自車両位置と、前記自車両におけるＧＰＳ位置情報とよりＧＰＳ位置情報の誤差を推定し、該推定した誤差を用いて、他車両から取得したＧＰＳ位置情報の補正を行い他車両位置を算出することを特徴とする他車両位置検出方法。

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