JP2008224613A - 走行監視システム、走行情報処理装置及び走行監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電離層の影響や衛星電波不良または移動体の姿勢変化による計測誤差を受けずに高精度な走行情報を得ることを可能とする。
【解決手段】走行情報処理装置１０のＧＰＳエンジンは、移動体４０の速度を示す移動体速度情報及び当該移動体が位置する高さを示す移動体高さ情報を取得する。走行情報処理装置１０のセンサは、移動体４０の姿勢を示す姿勢情報を検知する。走行情報処理装置１０の走行情報格納部には、ＧＰＳエンジンによって取得された移動体速度情報及び移動体高さ情報とセンサによって検知された姿勢情報とが格納される。補正処理サーバ３０の補正処理部は、走行情報格納部に格納された姿勢情報に基づいて、当該走行情報格納部に格納された移動体速度情報及び移動体高さ情報を補正する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移動体の走行を監視する走行監視システム、走行情報処理装置及び走行監視方法に関する。

近年、例えば車、オートバイ、列車または人間等の移動体（移動物体）の走行（動作）を監視する走行監視システムが開発されている。この走行監視システムを構築する上では、例えば移動体の位置、速度または高さを示す情報を含む移動体の走行情報を正確に計測することが重要である。

このような走行情報の計測方法としては、ＧＰＳ（Global Positioning System）計測が一般的である。しかしながら、ＧＰＳからの情報のみで計測を行う場合には、例えば電離層の影響や衛星の老朽化に伴う電波不良または移動体の姿勢変化による計測誤差が生じてしまう。これにより、移動体の走行情報の精度が著しく低下するおそれがある。したがって、精度の高い走行情報を安定して計測できる手段が望まれる。

これに対して、例えば車両用ナビゲーションシステムとして高い位置精度を得ることができる車両位置算出装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。この車両位置算出装置によれば、車両の位置を検出する加速度センサと車両の方位を検出する角速度センサを用いて車両の推定位置を算出し、ＧＰＳから得た位置情報と当該算出された推定位置をと比較して、予め定めた値以上の差が発生した場合には算出された位置情報を車両の位置として採用する。
特開平４−３６６７１３号公報

しかしながら、上記した車両位置算出装置では、例えば車両の位置の修正しか行っていいない。また、例えば車両が走行する際の情報として重要である速度または高さ等のデータの修正については考慮されていない。また、修正された情報を外部に出力する手段を有していないため、例えば移動体の走行を監視するシステムへ利用することができない。

本発明の目的は、電離層の影響や衛星電波不良または移動体の姿勢変化による計測誤差を受けずに高精度な走行情報を得ることができる走行監視システム、走行情報処理装置及び走行監視方法を提供することにある。

本発明の１つの態様によれば、移動体の速度を示す移動体速度情報及び当該移動体が位置する高さを示す移動体高さ情報を取得する移動体情報取得手段と、前記移動体の姿勢を示す姿勢情報を検知する姿勢情報検知手段と、前記取得手段によって取得された移動体速度情報及び移動体高さ情報と前記姿勢情報検知手段によって検知された姿勢情報とを格納する格納手段と、前記格納手段に格納されている姿勢情報に基づいて、前記格納手段に格納された移動体速度情報及び移動体高さ情報を補正する補正手段とを具備する走行監視システムが提供される。

本発明によれば、電離層の影響や衛星電波不良または移動体の姿勢変化による計測誤差を受けずに高精度な走行情報を得ることができる。

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。

図１は、本実施形態に係る走行監視システムの概略を示す図である。この走行監視システムは、走行情報処理装置１０、ＧＰＳ基準局２０及び補正処理サーバ３０を含む。図１に示すように、例えば所定の走行区間内を走行する複数の移動体（移動物体）４０には、走行情報処理装置１０がそれぞれ備えられている。移動体４０は、例えば車、オートバイ、列車または人間等を含む。この走行情報処理装置１０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星５０からのＧＰＳ電波を受信可能である。ＧＰＳ電波には、例えば走行情報処理装置１０が備えられた移動体４０の速度を示す移動体速度データ（移動体速度情報）、当該移動体４０が位置する高さ（例えば平均海面からの高さ）を示す移動体高さデータ（移動体高さ情報）及び当該移動体４０の位置を示す移動体位置データ（移動体位置情報）が含まれる。また、ＧＰＳ電波には、上記した移動体４０の速度、高さ及び位置を計測した時間を示す移動体時間データも含まれる。

走行情報処理装置１０は、例えば移動体４０が走行する走行区間内に設けられた複数の無線基地局６０の各々と無線通信が可能である。この無線基地局６０は、例えばハブ７０を介して補正処理サーバ３０と通信可能である。

ＧＰＳ基準局２０は、移動体４０が走行する走行区間内の所定の位置に設けられている。ＧＰＳ基準局２０は、上記した走行情報処理装置１０と同様に、ＧＰＳ衛星５０からのＧＰＳ電波を受信可能である。また、ＧＰＳ基準局２０は、例えばハブ７０を介して補正処理サーバ３０と通信可能である。なお、ＧＰＳ基準局２０は、図１に示すように複数設置することが可能であり、例えば衛星測位環境が異なる場所毎に設置してもよい。

補正処理サーバ３０は、上記した走行情報処理装置１０及びＧＰＳ基準局２０とは別に設けられている。補正処理サーバ３０は、例えば無線基地局６０（走行情報処理装置１０）によって送信された各種データを補正する処理を実行する。また、補正処理サーバ３０によって補正された各種データは、例えば補正処理サーバ３０の外部に設けられた表示装置８０に表示される。例えば走行監視システムの管理者（ユーザ）は、この表示装置８０に表示された各種データを確認することにより、移動体４０を監視する。

図２は、図１に示す走行情報処理装置１０の構成を示すブロック図である。走行情報処理装置１０は、ＧＰＳ電波受信アンテナ１１、ＧＰＳエンジン１２、センサ１３、データ処理部１４、走行情報格納部１５及び送信部１６を含む。

ＧＰＳ電波受信アンテナ１１は、ＧＰＳ衛星５０からのＧＰＳ電波を受信する。このＧＰＳ電波には、上記したように走行情報処理装置１０が備えられた移動体４０（以下、単に移動体４０と表記）の移動体速度データ、移動体高さデータ、移動体位置データ及び移動体時間データが含まれる。

ＧＰＳエンジン１２は、ＧＰＳ電波受信アンテナ１１によって受信されたＧＰＳ電波を解析することにより、当該ＧＰＳ電波に含まれる移動体速度データ、移動体高さデータ、移動体位置データ及び移動体時間データを取得する。ここで、移動体速度データ、移動体高さデータ、移動体位置データ及び移動体時間データをまとめて移動体ＧＰＳデータ（移動体ＧＰＳ情報）と称する。

なお、移動体ＧＰＳデータは、通常、上記したＧＰＳ電波受信アンテナ１１の移動に応じて、当該ＧＰＳ電波受信アンテナ１１の速度、高さ及び位置を示すが、便宜的に当該ＧＰＳ電波受信アンテナ１１が備えられている移動体４０の速度、高さ及び位置を示すものとする。

センサ１３（検知手段）は、例えばＧＰＳ電波受信アンテナ１１がＧＰＳ電波を受信する際に、移動体４０の姿勢を示す姿勢情報を検知する。センサ１３は、ＧＰＳ電波受信アンテナ１１に近接されて設置されている。センサ１３は、加速度センサ１３１及び傾斜センサ１３２を含む。加速度センサ１３１は、移動体４０の加速度を検知する。傾斜センサ１３２は、移動体の傾き及び当該傾きの方向を検知する。

センサ１３によって検知される姿勢情報には、加速度センサ１３１によって検知された移動体４０の加速度を示す加速度データ（加速度情報）が含まれる。また、この姿勢情報には、傾斜センサ１３２によって検知された移動体４０の傾き及び当該傾きの方向を示す傾きデータ（傾き情報）が含まれる。なお、センサ１３（加速度センサ１３１及び傾斜センサ１３２）は、常に移動体４０のデータ計測を行い、移動体４０の姿勢を監視する。

データ処理部１４は、センサ１３によって検知された姿勢情報に基づいて、移動体４０の姿勢の変化を検知する。具体的には、データ処理部１４は、例えば姿勢情報に含まれる加速度データ及び傾きデータの両方に変化が発生した場合に移動体４０の姿勢の変化を検知する。一方、例えば加速度データに変化が生じている場合であっても、傾きデータが一定の値を示している場合には、移動体４０は一定の傾き（角度）を保って移動していることを示す。このとき、加速度センサ１３１は遠心力を検知しているので、データ処理部１４は、移動体４０の姿勢の変化を検知しない。

また、データ処理部１４は、ＧＰＳエンジン１２によって取得された移動体ＧＰＳデータ及びセンサ１３によって検知された姿勢情報を含む走行情報を走行情報格納部１５に格納する処理を実行する。このとき、データ処理部１４は、移動体４０の姿勢の変化が検知されたか否かを示す情報（以下、姿勢変化検知情報と表記）を走行情報に対応付けて走行情報格納部１５に格納する。

送信部１６は、走行情報格納部１５に格納されている走行情報及び姿勢変化検知情報を無線通信により送信する。送信部１６は、走行情報及び姿勢変化検知情報を送信するために用いられる例えば無線通信発信機を含む。この走行情報及び姿勢変化検知情報は、例えば走行区間内に設けられている無線基地局６０のうち、走行情報処理装置１０の近隣の無線基地局６０を介して補正処理サーバ３０に送信される。

ここで、無線基地局６０は、走行情報処理装置１０の送信部１６から無線通信により送信された走行情報及び姿勢変化検知情報を受信するために用いられる例えば無線通信受信機を有する。また、無線基地局６０は、無線通信受信機を用いて受信された走行情報及び姿勢変化検知情報を補正処理サーバ３０に対して送信する。

図３は、図１に示すＧＰＳ基準局２０の構成を示すブロック図である。ＧＰＳ基準局２０は、ＧＰＳ電波受信アンテナ２１、ＧＰＳエンジン、設置位置格納部２３、位置補正情報作成部２４及び送信部２５を含む。

ＧＰＳ電波受信アンテナ２１は、ＧＰＳ衛星５０からのＧＰＳ電波を受信する。このＧＰＳ電波には、ＧＰＳ基準局２０の位置を示す基準局位置データ（基準局位置情報）及び当該位置が計測された時間を示す基準局時間データが含まれる。

ＧＰＳエンジン２２は、ＧＰＳ電波受信アンテナ２１によって受信されたＧＰＳ電波を解析することにより、当該ＧＰＳ電波に含まれる基準局位置データ及び基準局時間データを取得する。

設置位置格納部２３には、ＧＰＳ基準局２０（ＧＰＳ電波受信アンテナ２１）が設置されている位置を示す設置位置データが格納されている。ＧＰＳ基準局２０は、例えば測量等を行うことにより正確な位置が既知である場所に設置されている。つまり、設置位置格納部２３に格納されている設置位置データは、例えば測量等を行うことにより得られたＧＰＳ基準局２０の正確な位置を示す。

位置補正情報作成部２４は、ＧＰＳエンジン２２によって取得された基準局位置データ及び設置位置格納部２３に格納されている設置位置データに基づいて、位置補正データ（位置補正情報）を作成する。この位置補正データは、例えば走行情報処理装置１０の送信部１６によって送信された走行情報に含まれる位置データを補正するために用いられる。位置補正情報作成部２４は、位置補正データの作成を逐次行う。

送信部２５は、位置補正情報作成部２４によって作成された位置補正データ及び当該位置補正データが作成される際に用いられた基準局位置データと共に取得された基準局時間データを補正処理サーバ３０に送信する。

図４は、図１に示す補正処理サーバ３０の構成を示すブロック図である。補正処理サーバ３０は、受信部３１、補正処理部３２、データ格納部３３及びデータ出力部３４を含む。

受信部３１は、無線基地局６０によって送信された走行情報及び姿勢変化検知情報を受信する。また、受信部３１は、ＧＰＳ基準局２０の送信部２５によって送信された位置補正データ及び基準局時間データを受信する。

補正処理部３２は、受信部３１によって受信された姿勢変化検知情報が移動体４０の姿勢の変化が検知されたことを示すか否かを判定する。補正処理部３２は、姿勢変化検知情報が移動体４０の姿勢の変化が検知されたことを示す場合、当該姿勢変化検知情報に対応する走行情報に含まれる移動体速度データ及び移動体高さデータを、当該走行情報に含まれる姿勢情報に基づいて補正する。補正処理部３２は、受信部３１によって受信された走行情報に含まれる姿勢情報によって示される移動体４０の姿勢の例えば変化（量）に応じて補正処理を実行する。なお、姿勢変化検知情報が移動体４０の姿勢の変化が検知されていないことを示す場合、移動体速度データ及び移動体高さデータの補正処理は実行されない。

また、補正処理部３２は、受信部３１によって受信された位置補正データに基づいて、当該受信部３１によって受信された走行情報に含まれる移動体位置データを補正する。補正処理部３２は、受信部３１によって受信された走行情報に含まれる移動体時間データをもとに、当該移動体時間データによって示される時間と同一の時間を示す基準局時間データに対応する位置補正データに基づいて補正処理を実行する。

補正処理部３２は、例えば補正されたまたは補正されていない移動体速度データ、移動体高さデータ及び補正された移動体位置データ（以下、これらをまとめて移動体表示データと表記）を、移動体時間データに対応付けてデータ格納部３３に格納する。

また、補正処理部３２は、移動体表示データ及び移動体時間データをデータ出力部３４に出力する。

データ出力部３４は、補正処理部３２によって出力された移動体時間データ毎に、当該移動体時間データに対応する移動体表示データを例えば表示装置８０に出力する。また、データ出力部３４は、データ格納部３３に格納されている移動体時間データ毎に、当該移動体時間データに対応付けられている移動体表示データを表示装置８０に出力する。

次に、図５のシーケンスチャートを参照して、走行監視システムにおける移動体ＧＰＳデータを補正する処理手順について説明する。

まず、移動体４０に備えられた走行情報処理装置１０のＧＰＳ電波受信アンテナ１１は、ＧＰＳ衛星５０からのＧＰＳ電波を受信する（ステップＳ１）。ＧＰＳエンジン１２は、ＧＰＳ電波受信アンテナ１１によって受信されたＧＰＳ電波を解析することにより、当該ＧＰＳ電波に含まれる移動体４０の移動体ＧＰＳデータ（移動体速度データ、移動体高さデータ、移動体位置データ及び移動体時間データ）を取得する。

ＧＰＳ電波受信アンテナ１１によってＧＰＳ電波が受信されると、センサ１３に含まれる加速度センサ１３１は、移動体４０の加速度を検知する（ステップＳ２）。

同様に、ＧＰＳ電波受信アンテナ１１によってＧＰＳ電波が受信されると、センサ１３に含まれる傾斜センサ１３２は、移動体４０の傾き（当該傾きの方向を含む）を検知する（ステップＳ３）。

このとき、データ処理部１４は、加速度センサ１３１によって検知された移動体４０の加速度を示す加速度データ及び傾斜センサ１３２によって検知された移動体４０の傾きを示す傾きデータ（姿勢情報）に応じて、移動体４０の姿勢の変化を検知する。

データ処理部１４は、ＧＰＳエンジン１２によって取得された移動体ＧＰＳデータ及び姿勢情報を含む走行情報を走行情報格納部１５に格納する（ステップＳ４）。このとき、データ処理部１４は、走行情報に対応付けて、移動体４０の姿勢の変化が検知されたか否かを示す姿勢変化検知情報を走行情報格納部１５に格納する。

送信部１６は、走行情報格納部１５に格納された走行情報及び姿勢変化検知情報を無線通信により送信する（ステップＳ５）。この走行情報及び姿勢変化検知情報は、走行情報処理装置１０の近隣の無線基地局６０を介して補正処理サーバ３０に送信される。

一方、ＧＰＳ基準局２０のＧＰＳ電波受信アンテナ２１は、ＧＰＳ衛星５０からのＧＰＳ電波を受信する（ステップＳ６）。なお、ＧＰＳ電波受信アンテナ２１によって受信されたＧＰＳ電波に含まれる基準局時間データ及び上記したＧＰＳ電波受信アンテナ１１によって受信された移動体ＧＰＳデータに含まれる移動体時間データによって示される時間は同一であるものとする。ＧＰＳエンジン２２は、ＧＰＳ電波受信アンテナ２１によって受信されたＧＰＳ電波を解析することにより、当該ＧＰＳ電波に含まれるＧＰＳ基準局２０の位置を示す基準局位置データ及び当該位置が計測された時間を示す基準局時間データを取得する。

位置補正情報作成部２４は、ＧＰＳエンジン２２によって取得された基準局位置データ及び設置位置格納部２３に格納されている設置位置データに基づいて、位置補正データを作成する（ステップＳ７）。設置位置格納部２３に格納されている設置位置データは、例えば測量等を行うことにより得られたＧＰＳ基準局２０の正確な位置を示す。位置補正情報作成部２４は、ＧＰＳエンジン２２によって取得された基準局位置データによって示される位置及び設置位置格納部２３に格納されている位置データによって示される位置の差を演算することによって位置補正データを作成する。つまり、位置補正データは、ＧＰＳエンジン２２によって取得された基準局位置データによって示される位置及び設置位置格納部２３に格納されている位置データによって示される位置の差を示す。

送信部２５は、位置補正情報作成部２４によって作成された位置補正データ及びＧＰＳエンジン２２によって取得された基準局時間データを補正処理サーバ３０に送信する（ステップＳ８）。

次に、補正処理サーバ３０の受信部３１は、走行情報処理装置１０の送信部１６によって送信された走行情報及び姿勢変化検知情報を受信する。また、受信部３１は、ＧＰＳ基準局２０の送信部２５によって送信された位置補正データ及び基準局時間データを受信する。

補正処理部３２は、受信部３１によって受信された走行情報に含まれる姿勢情報に基づいて、当該走行情報に含まれる移動体速度データ及び移動体高さデータに対して補正処理を実行する（ステップＳ９）。このとき、補正処理部３２は、受信部３１によって受信された姿勢変化検知情報に応じて、移動体速度データ及び移動体高さデータの補正処理を実行するか否かを判定する。また、補正処理部３２は、受信部３１によって受信された位置補正データに基づいて、当該受信部３１によって受信された走行情報に含まれる移動体位置データに対して補正処理を実行する。

なお、上記したように受信部３１によって受信された走行情報に含まれる移動体時間データ及び基準局時間データによって示される時間は同一である。つまり、補正処理部３２は、受信部３１によって受信された移動体時間データ及び基準局時間データが同一である場合に、該当する位置補正データに応じて移動体位置データを補正する。

補正処理部３２は、移動体表示データ（補正処理されたまたは補正処理されていない移動体速度データ、移動体高さデータ及び補正処理された移動体位置データ）を移動体時間データに対応付けてデータ格納部３３に格納する（ステップＳ１０）。また、補正処理部３２は、移動体表示データ及び移動体時間データをデータ出力部３４に出力する。

データ出力部３４は、例えば補正処理部３２によって出力された移動体表示データを、移動体時間データ毎に補正処理サーバ３０の外部に設けられた表示装置８０に出力する（ステップＳ１１）。なお、補正処理サーバ３０が表示装置８０を設ける構成であっても構わない。

また、データ出力部１４は、データ格納部３３に格納されている移動体表示データを、移動体時間データ毎に例えば表示装置８０に出力する。

次に、図６のフローチャートを参照して、走行監視システムにおける移動体速度データを補正する処理手順について説明する。ここでは、便宜的に移動体速度データに対する補正処理についてのみ説明し、他の補正処理についての説明は省略する。

まず、走行情報処理装置１０のＧＰＳ電波受信アンテナ１１は、ＧＰＳ衛星５０からのＧＰＳ電波を受信する。このＧＰＳ電波には、移動体４０の移動体ＧＰＳデータ（移動体速度データ、移動体高さデータ、移動体位置データ及び移動体時間データ）が含まれる。ＧＰＳエンジン１２は、ＧＰＳ電波受信アンテナ１１によって受信されたＧＰＳ電波を解析することにより、当該ＧＰＳ電波に含まれる移動体速度データを取得する（ステップＳ２１）。なお、ＧＰＳエンジン１２は、移動体速度データ以外に、移動体高さデータ、移動体位置データ及び移動体時間データを取得する。

ＧＰＳエンジン１２によって移動体速度データが取得されると、センサ１３は、移動体４０の姿勢を示す姿勢情報を検知する。センサ１３は、加速度センサ１３１及び傾斜センサ１３２を含む。加速度センサ１３１は、移動体４０の加速度を検知する（ステップＳ２２）。また、傾斜センサ１３２は、移動体の傾き及び当該傾きの方向を検知する（ステップＳ２３）。つまり、姿勢情報には、加速度センサ１３１によって検知された加速度を示す加速度データ及び傾斜センサ１３２によって検知された傾き及び当該傾きの方向を示す傾きデータが含まれる。

データ処理部１４は、センサ１３によって検知された姿勢情報に応じて、移動体４０の姿勢の変化を検知する。

走行情報格納部１５には、移動体４０の走行情報（移動体ＧＰＳデータ及び姿勢情報）及び移動体４０の姿勢の変化が検知されたか否かを示す姿勢変化検知情報が格納される。

送信部１６は、走行情報格納部１５に格納された走行情報及び姿勢変化検知情報を無線通信により送信する。この走行情報及び姿勢変化検知情報は、例えば走行情報処理装置１０（が設けられている移動体４０）の近隣の無線基地局６０を介して補正処理サーバ３０に送信される。

補正処理サーバ３０の受信部３１は、送信部１６によって送信された走行情報及び姿勢変化検知情報を受信する。

次に、補正処理部３２は、受信部３１によって受信された姿勢変化検知情報が移動体４０の姿勢の変化が検知されたことを示すか否かを判定する。つまり、補正処理部３２は、受信部３１によって受信された姿勢変化検知情報に基づいて、移動体４０の姿勢が変化したか否かを判定する（ステップＳ２４）。

移動体４０の姿勢が変化したと判定された場合（ステップＳ２４のＹＥＳ）、補正処理部３２は、受信部３１によって受信された走行情報に含まれる姿勢情報に応じて、当該移動体４０の姿勢の変化の方向を判定する。この方向には、例えばＧＰＳ衛星５０から遠ざかる方向及び当該ＧＰＳ衛星５０に近づく方向が含まれる。

例えば移動体４０がオートバイである場合を想定する。オートバイは、カーブを曲がる際に車体をロール方向（例えば進行方向に対して左右方向）に大きく傾けて曲がる特徴がある。この場合、カーブを曲がる際に車体が地面に対して垂直な状態から地面側に傾けられる方向をＧＰＳ衛星５０から遠ざかる方向とする。また、逆に、カーブを曲がり終える際に車体が例えば地面側に傾いた状態から地面に対して垂直な状態へ戻される方向をＧＰＳ衛星５０に近づく方向とする。

次に、補正処理部３２は、受信部３１によって受信された走行情報に含まれる姿勢情報に基づいて、姿勢変化速度を算出する（ステップＳ２５）。この姿勢変化速度は、移動体４０のロール方向への速度である。補正処理部３２は、姿勢情報（に含まれる加速度情報及び傾き情報）を使用し、移動体４０のロール方向の加速度データから姿勢変化速度を算出する。

ここでは、姿勢情報に含まれる傾き情報及び加速度情報に基づいて姿勢変化速度が算出される。しかしながら、センサ１３に含まれる加速度センサ１３１が、例えばｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の加速度を検知可能である場合には、当該加速度センサ１３１によって検知される加速度を示す加速度情報のみから姿勢変化速度が算出される構成であってもよい。

また、加速度情報を用いることなく、例えばロール方向の傾き角度、傾き角度の計測周期及びセンサの設置場所の高さを示す情報等から姿勢変化速度が算出される構成であっても構わない。

補正処理部３２は、受信部に３１よって受信された走行情報に含まれる移動体速度データを、算出された姿勢変化速度に基づいて補正する（ステップＳ２６）。移動体４０の姿勢の変化の方向が例えばＧＰＳ衛星５０から遠ざかる方向であると判定された場合、補正処理部３２は、算出された姿勢変化速度分を移動体速度データに対して加算することにより補正処理を実行する。また、移動体４０の姿勢の変化の方向が例えばＧＰＳ衛星５０に近づく方向であると判定された場合、補正処理部３２は、算出された姿勢変化速度分を移動体速度データに対して減算することにより補正処理を実行する。

補正処理部３２によって補正処理された移動体速度データは、例えば移動体時間データに対応付けてデータ格納部３３に格納される。また、補正処理部３２によって補正処理された移動体速度データは、例えば管理者に対して表示するためにデータ出力部３４によって表示装置８０に出力される。

一方、ステップＳ２４において、移動体４０の姿勢が変化していないと判定された場合、移動体速度データに対する補正処理は実行されない。なお、この場合、補正処理が実行されていない移動体速度データは、例えば移動体時間データに対応付けてそのまま（補正処理されないまま）データ格納部３３に格納される。また、補正処理が実行されていない移動体速度データは、補正処理された移動体速度データと同様に、データ出力部３４によって表示装置８０に出力される。

なお、上記した移動体速度データは、移動体表示データとしてデータ格納部３３に格納またはデータ出力部３４によって出力される。

次に、図７のフローチャートを参照して、走行監視システムにおける移動体高さデータを補正する処理手順について説明する。ここでは、便宜的に移動体高さデータに対する補正処理についてのみ説明し、他の補正処理についての説明は省略する。

まず、走行情報処理装置１０のＧＰＳ電波受信アンテナ１１は、ＧＰＳ衛星５０からのＧＰＳ電波を受信する。このＧＰＳ電波には、移動体４０の移動体ＧＰＳデータが含まれる。ＧＰＳエンジン１２は、ＧＰＳ電波受信アンテナ１１によって受信されたＧＰＳ電波を解析することにより、当該ＧＰＳ電波に含まれる移動体高さデータを取得する（ステップＳ３１）。なお、ＧＰＳエンジン１２は、移動体高さデータ以外に、移動体速度データ、移動体位置データ及び移動体時間データを取得する。

ＧＰＳエンジン１２によって移動体速度データが取得されると、センサ１３は、移動体４０の姿勢を示す姿勢情報を検知する。センサ１３に含まれる加速度センサ１３１は、移動体４０の加速度を検知する（ステップＳ３２）。また、センサ１３に含まれる傾斜センサ１３２は、移動体の傾き及び当該傾きの方向を検知する（ステップＳ３３）。つまり、姿勢情報には、加速度センサ１３１によって検知された加速度を示す加速度データ及び傾斜センサ１３２によって検知された傾き及び当該傾きの方向を示す傾きデータが含まれる。

データ処理部１４は、センサ１３によって検知された姿勢情報に応じて、移動体４０の姿勢の変化を検知する。

走行情報格納部１５には、移動体４０の走行情報（移動体ＧＰＳデータ及び姿勢情報）及び移動体４０の姿勢の変化が検知されたか否かを示す姿勢変化検知情報が格納される。

送信部１６は、走行情報格納部１５に格納された走行情報及び姿勢変化検知情報を無線通信により送信する。この走行情報及び姿勢変化検知情報は、例えば走行情報処理装置１０の近隣の無線基地局６０を介して補正処理サーバ３０に送信される。

補正処理サーバ３０の受信部３１は、送信部１６によって送信された走行情報及び姿勢変化検知情報を受信する。

次に、補正処理部３２は、受信部３１によって受信された姿勢変化検知情報が移動体４０の姿勢の変化が検知されたことを示すか否かを判定する。つまり、補正処理部３２は、受信部３１によって受信された姿勢変化検知情報に基づいて、移動体４０の姿勢が変化したか否かを判定する（ステップＳ３４）。

移動体４０の姿勢が変化したと判定された場合（ステップＳ３４のＹＥＳ）、補正処理部３２は、受信部３１によって受信された走行情報に含まれる姿勢情報（傾き情報）に応じて、当該移動体４０の姿勢の変化の方向を判定する。この方向には、上記したように例えばＧＰＳ衛星５０から遠ざかる方向及び当該ＧＰＳ衛星５０に近づく方向が含まれる。

次に、補正処理部３２は、姿勢情報に含まれる傾き情報を使用し、移動体４０の姿勢変化による当該移動体４０の高さの変化量（高さ変化量）を算出する（ステップＳ３５）。高さ変化量は、受信部３１によって受信された走行情報の姿勢情報に含まれる傾きデータ及び予め定められている走行情報処理装置１０のＧＰＳ電波受信アンテナ１１が取り付けられている高さに応じて算出される。

補正処理部３２は、受信部３１によって受信された走行情報に含まれる移動体高さデータを、算出された高さ変化量に基づいて補正する（ステップＳ３６）。移動体４０の姿勢の変化の方向が例えばＧＰＳ衛星５０から遠ざかる方向であると判定された場合、補正処理部３２は、算出された高さ変化量を移動体高さデータに対して加算することにより補正処理を実行する。また、移動体４０の姿勢の変化の方向が例えばＧＰＳ衛星５０に近づく方向であると判定された場合、補正処理部３２は、算出された高さ変化量を移動体高さデータに対して減算することにより補正処理を実行する。

補正処理部３２によって補正処理された移動体高さデータは、例えば移動体時間データに対応付けてデータ格納部３３に格納される。また、補正処理部３２によって補正処理された移動体高さデータは、例えば管理者に対して表示するためにデータ出力部３４によって表示装置８０に出力される。

一方、ステップＳ３４において、移動体４０の姿勢が変化していないと判定された場合、上記した移動体速度データに対する補正処理の場合と同様に、移動体高さデータに対する補正処理は実行されない。なお、この場合、補正処理が実行されていない移動体高さデータは、例えば移動体時間データに対応付けてそのまま（補正処理されないまま）データ格納部３３に格納される。また、補正処理が実行されていない移動体高さデータは、補正処理された移動体高さデータと同様に、データ出力部３４表示装置８０に出力される。

なお、上記した移動体高さデータは、移動体表示データとしてデータ格納部３３に格納またはデータ出力部３４によって出力される。

次に、図８のフローチャートを参照して、走行監視システムにおける移動体位置データを補正する処理手順について説明する。ここでは、便宜的に移動体速度データに対する補正処理についてのみ説明し、他の補正処理についての説明は省略する。

まず、走行情報処理装置１０のＧＰＳ電波受信アンテナ１１は、ＧＰＳ衛星５０からのＧＰＳ電波を受信する。このＧＰＳ電波には、移動体４０の移動体ＧＰＳデータが含まれる。ＧＰＳエンジン１２は、ＧＰＳ電波受信アンテナ１１によって受信されたＧＰＳ電波を解析することにより、当該ＧＰＳ電波に含まれる移動体位置データ及び移動体時間データを取得する（ステップＳ４１）。なお、ＧＰＳエンジン１２は、移動体位置データ及び移動体時間データ以外に、移動体速度データ及び移動体高さデータを取得する。

走行情報格納部１５には、上記したように移動体４０の走行情報（移動体ＧＰＳデータ及び姿勢情報）及び移動体４０の姿勢の変化が検知されたか否かを示す姿勢変化検知情報が格納される。

送信部１６は、走行情報格納部１５に格納された走行情報及び姿勢変化検知情報を無線通信により送信する。この走行情報及び姿勢変化検知情報は、例えば走行情報処理装置１０の近隣の無線基地局６０を介して補正処理サーバ３０に送信される。

一方、ＧＰＳ基準局２０のＧＰＳ電波受信アンテナ２１は、ＧＰＳ衛星５０からのＧＰＳ電波を受信する。このＧＰＳ電波には、ＧＰＳ基準局２０の位置を示す基準局位置データ及び当該位置が計測された時間を示す基準局時間データが含まれる。ＧＰＳエンジン２２は、ＧＰＳ電波受信アンテナ２１によって受信されたＧＰＳ電波を解析することにより、当該ＧＰＳ電波に含まれる基準局位置データ及び基準局時間データを取得する（ステップＳ４３）。

位置補正情報作成部２４は、ＧＰＳエンジン２２によって取得された基準局位置データ及び設置位置格納部２３に格納されている設置位置データに応じて、移動体位置データを補正するための位置補正データを作成する（ステップＳ４４）。位置補正データは、ＧＰＳエンジン２２によって取得された基準局位置データによって示される位置及び設置位置格納部２３に格納されている設置位置データによって示される位置の差を演算することにより作成される。また、位置補正データは、逐次作成される。

送信部２５は、位置補正情報作成部２４によって作成された位置補正データ及びＧＰＳエンジン２２によって取得された基準局時間データを補正処理サーバ３０に対して送信する（ステップＳ４５）。

補正処理サーバ３０の受信部３１は、送信部１６によって送信された移動体位置データ及び移動体時間データを受信する。また、受信部３１は、送信部２５によって送信された位置補正データ及び基準局時間データを受信する。

補正処理部３２は、例えば受信部３１によって受信された移動体時間データによって示される時間と同一の時間を示す基準局時間データと共に受信された位置補正データに基づいて、当該移動体時間データと共に受信された移動体位置データを補正する（ステップＳ４６）。補正処理部３２は、例えば移動体位置データに位置補正データを加算または減算することにより補正処理を実行する。

補正処理部３２によって補正処理された移動体位置データは、例えば移動体時間データに対応付けてデータ格納部３３に格納される。また、補正処理部３２によって補正処理された移動体位置データは、例えば管理者に対して表示するためにデータ出力部３４によって表示装置８０に出力される。

なお、上記した移動体位置データは、移動体表示データとしてデータ格納部３３に格納またはデータ出力部３４によって出力される。

上記したように本実施形態においては、移動体４０の移動体速度データ、移動体高さデータ及び移動体位置データはＧＰＳから取得される。一方、加速度センサ１３１及び傾斜センサ１３２は、常にデータ計測を行い、移動体４０の姿勢を監視する。加速度センサ１３１及び傾斜センサ１３２によって検知された姿勢情報により移動体４０に大きな姿勢変化が検知された場合には、当該姿勢情報に応じて移動体速度データ及び移動体高さデータの補正処理が実行される。また、ＧＰＳ基準局２０では、位置補正データが逐次作成される。このＧＰＳ基準局２０で作成された位置補正データにより、移動体位置データの補正処理が実行される。

これにより、例えば電離層の影響や衛星電波不良または移動体４０の姿勢変化による計測誤差が発生した場合であっても、高精度な移動体４０の速度、高さまたは位置データを得ることが可能となる。

また、本実施形態においては、移動体４０に設けられた走行情報処理装置１０で計測された計測データ（走行情報）が無線通信を用いて送信される構成であるため、例えば補正処理サーバ３０から遠隔地で走行している移動体４０であっても当該移動体４０の速度、高さおよび位置を示すデータ（走行情報）をリアルタイム管理者に対して表示することが可能である。これにより、管理者は、例えば補正処理サーバ３０から遠隔地で走行している移動体４０をリアルタイムで監視することが可能である。

なお、本実施形態においては、移動体速度データ及び移動体高さデータは補正処理サーバ３０で補正処理されるものとして説明したが、当該移動体速度データ及び移動体高さデータは、走行情報処理装置１０の例えばデータ処理部１４によって補正処理される構成であってもよい。この場合、補正処理された移動体速度データ及び移動体高さデータが補正処理サーバ３０に送信される。

また、本実施形態においては、走行情報処理装置１０の走行情報格納部１５に格納された走行情報（及び姿勢変化検知情報）が無線通信により送信されるものとして説明したが、当該走行情報が例えば持ち運び可能な記憶媒体に格納され、例えば管理者等が手動で補正処理サーバ３０に移動する構成でも構わない。

また、補正処理サーバ３０のデータ格納部３３には、移動体表示データが移動体時間データに対応付けて格納されているため、これらのデータを例えば表示装置８０に表示することにより、過去の移動体４０の走行を監視することが可能である。

また、本実施形態においては、センサ１３によって検知された姿勢情報に基づいて、移動体速度データを補正するものとして説明したが、例えば上記したように移動体位置データを補正し、当該補正された移動体位置データから演算した移動距離及びＧＰＳの計測周期を用いて移動体４０の速度を算出する構成であってもよい。この場合、補正された移動体位置データは、例えばさまざまな誤差要因を解消したものであるため、位置検知精度が高い。このため、移動体の姿勢変化に影響を受けることなく移動体４０の速度データを得ることが可能である。

また、本願発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明の実施形態に係る走行監視システムの概略を示す図。 図１に示す走行情報処理装置１０の構成を示すブロック図。 図１に示すＧＰＳ基準局２０の構成を示すブロック図。 図１に示す補正処理サーバ３０の構成を示すブロック図。 走行監視システムにおける移動体ＧＰＳデータを補正する処理手順を示すシーケンスチャート。 走行監視システムにおける移動体速度データを補正する処理手順を示すフローチャート。 走行監視システムにおける移動体高さデータを補正する処理手順を示すフローチャート。 走行監視システムにおける移動体位置データを補正する処理手順を示すシーケンスチャート。

符号の説明

１０…走行情報処理装置、１１…ＧＰＳ電波受信アンテナ、１２…ＧＰＳエンジン、１３…センサ（検知手段）、１４…データ処理部、１５…走行情報格納部、１６…送信部（第１の送信手段）、２０…ＧＰＳ基準局、２１…ＧＰＳ電波受信アンテナ、２２…ＧＰＳエンジン、２３…設置位置格納部、２４…位置補正情報作成部、２５…送信部（第２の送信手段）、３０…補正処理サーバ、３１…受信部、３２…補正処理部、３３…データ格納部、３４…データ出力部、４０…移動体、５０…ＧＰＳ衛星、６０…無線基地局、７０…ハブ、８０…表示装置、１３１…加速度センサ、１３２…傾斜センサ。

Claims (17)

1. 走行区間内を走行する移動体の速度を示す移動体速度情報及び当該移動体が位置する高さを示す移動体高さ情報を取得する移動体情報取得手段と、
   前記移動体の姿勢を示す姿勢情報を検知する姿勢情報検知手段と、
   前記移動体情報取得手段によって取得された移動体速度情報及び移動体高さ情報と前記姿勢情報検知手段によって検知された姿勢情報とを格納する格納手段と、
   前記格納手段に格納されている姿勢情報に基づいて、前記格納手段に格納された移動体速度情報及び移動体高さ情報を補正する補正手段と
   を具備することを特徴とする走行監視システム。
2. 前記格納手段に格納された姿勢情報に基づいて、前記移動体の姿勢の変化を検知する姿勢変化検知手段と、
   前記補正手段は、前記姿勢変化検知手段によって前記移動体の姿勢の変化が検知された場合に、前記格納手段に格納された移動体速度情報及び移動体高さ情報を、当該移動体の姿勢の変化に応じて補正することを特徴とする請求項１に記載の走行監視システム。
3. 前記移動体速度情報及び前記移動体高さ情報を含む電波を外部から受信する移動体情報受信手段を更に具備し、
   前記移動体情報取得手段は、前記移動体情報受信手段によって受信された電波に基づいて、前記移動体速度情報及び前記移動体高さ情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の走行監視システム。
4. 前記姿勢情報検知手段は、
   前記移動体の加速度を検知する加速度センサと、前記移動体の傾き及び当該傾きの方向を検知する傾斜センサとを含み、
   前記加速度センサによって検知された前記移動体の加速度を示す加速度情報と、前記傾斜センサによって検知された前記移動体の傾き及び当該傾きの方向を示す傾き情報とを前記姿勢情報として検知する
   ことを特徴とする請求項１に記載の走行監視システム。
5. 前記補正手段は、
   前記格納手段に格納された姿勢情報に含まれる加速度情報及び傾き情報を使用し、前記移動体が傾いた方向への加速度から、当該移動体の傾いた方向への速度を演算する速度演算手段と、
   前記演算手段によって演算された速度に基づいて、前記格納手段に格納された移動体速度情報を補正する速度情報補正手段と
   を含むことを特徴とする請求項４に記載の走行監視システム。
6. 前記補正手段は、
   前記格納手段に格納された姿勢情報に含まれる傾き情報を使用し、前記移動体の傾きに応じた当該移動体の高さの変化を演算する高さ演算手段と、
   前記高さ演算手段によって演算された高さの変化に基づいて、前記格納手段に格納された移動体高さ情報を補正する高さ情報補正手段と
   を含むことを特徴とする請求項４に記載の走行監視システム。
7. 前記移動体情報取得手段、前記姿勢情報検知手段及び前記格納手段は、前記移動体に備えられた走行情報処理装置に設けられており、
   前記補正手段は、前記走行情報処理装置とは別に設けられた補正処理サーバに設けられており、
   前記走行情報処理装置は、前記格納手段に格納された姿勢情報、移動体速度情報及び移動体高さ情報を無線通信により送信する移動体情報送信手段を有し、
   前記補正処理サーバは、前記移動体情報送信手段によって送信された姿勢情報、移動体速度情報及び移動体高さ情報を受信する受信手段を有し、
   前記補正手段は、前記受信手段によって受信された姿勢情報に基づいて、前記受信手段によって受信された移動体速度情報及び移動体高さ情報を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の走行監視システム。
8. 前記走行区間内の所定の位置に設けられた基準局を更に具備し、
   前記基準局は、
   前記基準局の位置を示す基準局位置情報を取得する基準局情報取得手段と、
   前記基準局が設けられている前記走行区間内の所定の位置を示す設置位置情報を予め格納する設置位置格納手段と、
   前記基準局情報取得手段によって取得された基準局位置情報によって示される位置及び前記設置位置格納手段に予め格納されている設置位置情報によって示される位置の差を演算することによって位置補正情報を作成する作成手段と、
   前記作成手段によって作成された位置補正情報を送信する位置補正情報送信手段と
   を有し、
   前記移動体情報取得手段は、前記移動体の位置を示す移動体位置情報を取得し、
   前記移動体情報送信手段は、前記移動体情報取得手段によって取得された移動体位置情報を無線通信により送信し、
   前記受信手段は、前記位置補正情報送信手段によって送信された位置補正情報及び前記移動体情報送信手段によって送信された移動体位置情報を受信し、
   前記補正手段は、前記受信手段によって受信された位置補正情報に基づいて、前記受信手段によって受信された移動体位置情報を補正する
   ことを特徴とする請求項７に記載の走行監視システム。
9. 前記補正手段によって補正された移動体速度情報、移動体高さ情報及び移動体位置情報を表示する表示手段を更に具備することを特徴とする請求項８に記載の走行監視システム。
10. 走行区間内を走行する移動体の位置を示す移動体位置情報を取得する移動体情報取得手段と、
    前記移動体情報取得手段によって取得された移動体位置情報を補正するための位置補正情報を作成する作成手段と、
    前記補正手段によって作成された位置補正情報に基づいて、前記移動体情報取得手段によって取得された移動体位置情報を補正する補正手段と
    を具備することを特徴とする走行監視システム。
11. 前記移動体位置情報を含む電波を外部から受信する移動体情報受信手段を更に具備し、
    前記移動体情報取得手段は、前記移動体情報受信手段によって受信された電波を解析することにより、前記移動体位置情報を取得することを特徴とする請求項１０に記載の走行監視システム。
12. 前記移動体情報取得手段は、前記移動体に備えられた走行情報処理装置に設けられており、
    前記作成手段は、前記走行区間内の所定の位置に設けられた基準局に設けられており、
    前記補正手段は、前記走行情報処理装置及び前記基準局とは別に設けられた補正処理サーバに設けられており、
    前記走行情報処理装置は、前記移動体情報取得手段によって取得された移動体位置情報を無線通信により送信する第１の送信手段を有し、
    前記基準局は、前記作成手段によって作成された位置補正情報を送信する第２の送信手段を有し、
    前記補正処理サーバは、前記第１の送信手段によって送信された移動体位置情報及び前記第２の送信手段によって送信された位置補正情報を受信する位置情報受信手段を有し、
    前記補正手段は、前記位置情報受信手段によって受信された位置補正情報に基づいて、当該位置情報受信手段によって受信された移動体位置情報を補正する
    ことを特徴とする請求項１０または１１のいずれか１項に記載の走行監視システム。
13. 前記基準局は、
    前記基準局の位置を示す基準局位置情報を取得する基準局情報取得手段と、
    前記基準局が設けられている前記走行区間内の所定の位置を示す設置位置情報を予め格納する設置位置格納手段を更に有し、
    前記作成手段は、前記基準局情報取得手段によって取得された基準局位置情報によって示される位置及び前記設置位置格納手段に予め格納されている設置位置情報によって示される位置の差を演算することによって前記位置補正情報を作成する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の走行監視システム。
14. 前記補正手段によって補正された移動体位置情報に基づいて、前記移動体の速度を演算する速度演算手段を更に具備することを特徴とする請求項１０に記載の走行監視システム。
15. 前記補正手段によって補正された移動体位置情報を表示する表示手段を更に具備することを特徴とする請求項１０に記載の走行監視システム。
16. 移動体の速度を示す速度情報及び当該移動体が位置する高さを示す高さ情報を取得する取得手段と、
    前記移動体の姿勢を示す姿勢情報を検知する検知手段と、
    前記取得手段によって取得された姿勢情報に基づいて、前記取得手段に取得された速度情報及び高さ情報を補正する補正手段と
    を具備することを特徴とする走行情報処理装置。
17. 移動体の速度を示す移動体速度情報及び当該移動体が位置する高さを示す移動体高さ情報を取得するステップと、
    前記移動体の姿勢を示す姿勢情報を検知するステップと、
    前記取得された移動体速度情報及び移動体高さ情報と前記検知された姿勢情報とを格納手段に格納するステップと、
    前記格納手段に格納された姿勢情報に基づいて、前記格納手段に格納された移動体速度情報及び移動体高さ情報を補正するステップと
    を具備することを特徴とする走行監視方法。

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