JP2009145212A - 位置標定装置、受光装置、情報転送装置、ナビゲーション装置、移動体、位置標定プログラム、および情報転送プログラム - Google Patents

位置標定装置、受光装置、情報転送装置、ナビゲーション装置、移動体、位置標定プログラム、および情報転送プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】安価かつ簡易な仕組みによって最適な境界位置を設定して高精度な移動体の位置標定を実現すること。
【解決手段】(1)〜(4)の一連の流れは渋滞や信号停止の場合に発生する。(1)は光照射エリア内で停止している前方車両1000により光遮蔽エリアが作られ、移動体101が光照射エリアに進入している状態を示している。(2)は光遮蔽エリアに移動体101が進入して光遮蔽エリアで停止した状態を示している。光ビーコン102からの光信号が遮蔽されてしまうため誤検出の原因となる。(3)は前方車両1000および移動体101が停止している状態で前方車両1000が発進した状態を示している。(4)は、前方車両1000の発進に追従して移動体101が前進した状態を示している。光ビーコン102からの光信号が受光装置で正常に遮断され、移動体101の位置を標定する。
【選択図】図11

Description

この発明は、移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に受光部への光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる移動体に搭載された受光装置を用いた位置標定装置、受光装置、情報転送装置、ナビゲーション装置、移動体、位置標定プログラム、および情報転送プログラムに関する。
近年、車両などの移動体の位置情報に基づいて、車両に対する情報提供・警告・介入制御をおこなって、交通事故を減らす先進安全サービスが注目を集めている。具体的には、たとえば、先進安全サービスは、交差点やカーブなどから所定範囲(たとえば、中心部から100m圏内)に進入した車両に対して自他車両の位置情報や信号情報や標識情報などを提供することで、運転者の死角、不注意および見落としなどによる交通事故を予防するサービスである。
このような先進安全サービスでは、他車両に提供したり、他車両や信号(あるいは停止線)や標識などの位置と比較したりする自車両の位置について、高精度な位置標定が求められている。具体的には、たとえば、先進安全サービスによって提供される他車両の位置と、運転者が目視する他車両の位置との順序が異なってしまう場合、運転者に混乱や違和感を与えてしまうこととなるため、各車両の位置標定の誤差は、半車両分(たとえば、約2.5m)以下であることが望ましい。
現在、車両の位置標定技術として、カーナビゲーションシステムに利用されているGPS(Global Positioning System)がある。しかしながら、車高の高いトラックやバスに囲まれた場合や、高層ビルが乱立する都市部などを走行する場合は、GPS衛星への見通しが悪かったり、マルチパスが発生したりするため、GPSによる位置標定が不正確となることがある。
一方、車速パルス、加速度センサやジャイロセンサなどによって車両の移動距離を測位する自律航法は、所定範囲の走行であれば誤差が少ないことが知られている。具体的には、たとえば、自律航法による移動距離の誤差は、上述の先進安全サービスを提供する先進安全サービスエリア(たとえば、100m程度)内の走行であれば、2.0m以下である。したがって、先進安全サービスエリアの進入位置で正確な位置標定をおこなうことで、自律航法によって、先進安全サービスエリア内で、常に高精度な位置標定(たとえば、誤差2.5m以下)をおこなうことができる。
先進安全サービスエリア進入位置における正確な位置標定技術として、UWB(Ultra Wide Band)、磁気マーカ、超音波測位などが挙げられる。
また、UWB、磁気マーカ、超音波測位などの代わりに、既存のインフラ設備である光ビーコンを利用して、先進安全サービスエリア進入位置における位置標定もおこなわれている。光ビーコンを利用した位置標定は、たとえば、光ビーコンから発信される光信号に含まれる該光ビーコンの位置情報を用いて、GPSによる車両の測位結果を補正する手法である。
これまでに、光ビーコンから発信される光信号の受光について、車両が通過する光ビーコンの通信エリア外からの光信号を遮るために、車載機の受光部に覆いを設ける提案がされている(たとえば、下記特許文献1参照。)。
また、車載機と光ビーコンとが通信をおこなう通信エリアの境界を車両が通過したことを検知して、検知された時点における車両の現在位置を、境界位置に補正する提案がされている(たとえば、下記特許文献2参照。)。
特開平11−296793号公報 特開2003−107143号公報
しかしながら、上述した従来技術では、正確に位置標定をおこなうために、UWB、磁気マーカ、超音波測位などを用いる場合、車両に新たな機器を搭載する必要があり、運転者へ負担およびコストを強いることとなる。
一方、運転者への負担およびコストを抑制するため、既にインフラ設備の整いつつある光ビーコンを用いて位置標定をおこなう場合、光ビーコンの通信エリアの範囲に応じて誤差が生じてしまう。すなわち、光信号を受光した位置が光ビーコンの設置位置と異なるため誤差が生じることとなる。
具体的には、たとえば、光ビーコンの既定の通信エリアは車両の進行方向および車幅方向に3〜4m程度であるため、車両の位置標定の誤差は最大で3〜4mとなってしまう。すなわち、特許文献1では、反対車線など通信エリア外からの光信号を遮ったとしても、受光された光信号を発信した光ビーコンの通信エリアの範囲に応じて車両の位置標定の誤差が生じてしまう。
また、特許文献2では、光ビーコンの設置位置の代わりに、光信号の受光によって通信エリアの境界が検知された時点の車両の現在位置を、光ビーコンに既定の境界位置に補正することとしている。しかしながら、光信号の通信エリアの範囲は、雨や霧などの気象条件、光信号の送受信部の汚れ、ワイパーによる遮蔽などに起因する受信感度の低下などによって異なり、最大で12m程度となることもある。
そのため、検知される境界位置と、既定の境界位置とに誤差が生じた場合、車両の位置標定の誤差が大きくなってしまう。すなわち、既定の境界位置でない位置であっても、光ビーコンからの光信号を受光することによって、検知される境界位置と、既定の境界位置とに誤差が生じてしまう。
車両の位置標定に誤差が生じて、適切な現在位置の位置標定ができない場合、運転者は、自車両と信号や交差点などの地物との位置関係を誤って認識してしまい、無用な混乱や違和感を招くこととなる。
特に、先進安全サービスにおいて、自車両と他車両との相対的な位置関係を利用して、車両の安全な走行を促す場合には、他車両から提供される他車両の現在位置の位置標定の誤差によって、運転者を危険にさらすこととなる。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、安価かつ簡易な仕組みによって最適な境界位置を設定して高精度な移動体の位置標定を実現することで、既存の設備の有効活用を図ることができる位置標定装置、受光装置、情報転送装置、ナビゲーション装置、移動体、位置標定プログラム、および情報転送プログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、第1の装置およびプログラムは、移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に前記受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる前記移動体に搭載された受光装置を用いて、前記移動体の位置を標定する装置およびプログラムであって、前記光信号に含まれている前記光信号を送信した通信機器の設置位置に関する情報を前記光信号の遮蔽検出元から順次受信する受信手段と、前記受信手段によって受信される都度、前記設置位置に基づいて前記移動体の現在位置を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された特定結果を出力する出力手段と、前記移動体の特定の挙動を検出する検出手段と、前記検出手段によって前記特定の挙動が検出されたときの前記設置位置に基づく特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する位置標定制御手段と、を備えることを要件とする。
この第1の装置およびプログラムによれば、誤検出判定機能を設けることなく、正常な光遮蔽検出の場合にのみ自動的に位置標定結果を得ることができる。
また、第2の装置は、移動体に設けられた受光装置であって、前記移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する第1の受光部と、前記通信機器から発信される光信号を受光する第2の受光部と、前記第1の受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合、前記第1の受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部と、を備えることを要件とする。
この第2の装置によれば、正常な光遮蔽と異常な光遮蔽を自動的に区別することができる。
また、第3の装置およびプログラムは、第2の装置である受光装置の前記第1および第2の受光部による前記光信号の受光量を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された各受光量に基づいて、前記移動体が、前記通信機器の設置位置近傍を通過したか否かを判定する判定手段と、前記光信号に含まれている前記通信機器の設置位置に関する情報を、前記移動体の位置標定先に送信する送信手段と、前記判定手段によって通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置に関する情報を前記位置標定先に送信するように制御する送信制御手段と、を備えることを要件とする。
この第3の装置およびプログラムによれば、誤検出判定の自動化を実現するとともに、誤検出判定時の遅延発生を防止することができる。
また、第4の装置およびプログラムは、前記光信号に含まれている前記光信号を送信した通信機器の設置位置に関する情報を順次受信する受信手段と、第2の装置である受光装置の前記第1および第2の受光部による前記光信号の受光量を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された各受光量に基づいて、前記移動体が、前記通信機器から所定の位置通過したか否かを判定する判定手段と、前記受信手段によって受信される都度、前記設置位置に基づいて前記移動体の現在位置を特定する特定手段と、前記特定手段によって算出された特定結果を出力する出力手段と、前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過していないと判定された場合、設置位置に基づく特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する位置標定制御手段と、を備えることを要件とする。
この第4の装置およびプログラムによれば、誤検出判定の自動化を実現するとともに、誤検出判定時の遅延発生を防止することができる。
また、第5の装置およびプログラムは、移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に前記受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる前記移動体に搭載された受光装置を用いて、前記受光装置から得られる情報を前記移動体の位置標定先に転送する装置およびプログラムであって、前記受光装置から順次得られる前記光信号の受光量に基づいて、前記光信号の遮蔽を検出する検出手段と、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段と、前記光信号に含まれている前記通信機器の設置位置に関する情報を、前記移動体の位置標定先に送信する送信手段と、前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置に関する情報を前記位置標定先に送信するように制御する送信制御手段と、を備えることを要件とする。
この第5の装置およびプログラムによれば、既存の光ビーコンを利用して、誤検出判定の自動化を実現することができる。
また、上記第5の装置およびプログラムにおいて、前記判定手段は、前記移動体の移動速度に基づいて、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定することとしてもよい。
この第5の装置およびプログラムによれば、移動体が前方車両に追従するときの挙動を利用して、誤検出判定の自動化を実現することができる。
また、上記第5の装置およびプログラムにおいて、前記判定手段は、前回得られた光信号に含まれている前記通信機器の識別情報と今回得られた光信号に含まれている前記通信機器の識別情報との同一性に基づいて、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定することとしてもよい。
この第5の装置およびプログラムによれば、光ビーコンから発信される情報の内容という既存の情報を利用して、誤検出判定の自動化を実現することができる。
また、上記第5の装置およびプログラムにおいて、前記判定手段は、前記検出手段による前回得られた光信号の検出時から今回得られた光信号の検出時までの前記移動体の移動距離に基づいて、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定することとしてもよい。
この第5の装置およびプログラムによれば、既存の光ビーコンの設置間隔を利用して、誤検出判定の自動化を実現することができる。
また、上記第5の装置およびプログラムにおいて、前記光信号が得られる都度、前記移動体の車速パルスの計数を開始する計数手段を備え、前記送信制御手段は、前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置に関する情報とともに前記計数手段によって計数された計数結果を前記位置標定先に送信するように制御することとしてもよい。
この第5の装置およびプログラムによれば、誤検出判定による遅延分の移動距離を補正することができる。
また、第6の装置およびプログラムは、移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に前記受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる前記移動体に搭載された受光装置を用いて、前記移動体の位置を標定する装置およびプログラムであって、前記光信号に含まれている前記光信号を送信した通信機器の設置位置に関する情報を順次受信する受信手段と、前記受光装置から順次得られる前記光信号の受光量に基づいて、前記光信号の遮蔽を検出する検出手段と、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段と、前記受信手段によって受信される都度、前記設置位置に基づいて前記移動体の現在位置を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された特定結果を出力する出力手段と、前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過していないと判定された場合、設置位置に基づく特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する位置標定制御手段と、を備えることを要件とする。
この第6の装置およびプログラムによれば、既存の光ビーコンを利用して、誤検出判定の自動化を実現することができる。
また、第6の装置およびプログラムにおいて、前記判定手段は、前記移動体の移動速度に基づいて、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定することとしてもよい。
この第6の装置およびプログラムによれば、移動体が前方車両に追従するときの挙動を利用して、誤検出判定の自動化を実現することができる。
また、第6の装置およびプログラムにおいて、前記判定手段は、前回得られた光信号に含まれている前記通信機器の識別情報と今回得られた光信号に含まれている前記通信機器の識別情報との同一性に基づいて、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定することとしてもよい。
この第6の装置およびプログラムによれば、光ビーコンから発信される情報の内容という既存の情報を利用して、誤検出判定の自動化を実現することができる。
また、上記第6の装置およびプログラムにおいて、前記判定手段は、前記検出手段による前回得られた光信号の検出時から今回得られた光信号の検出時までの前記移動体の移動距離に基づいて、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定することとしてもよい。
この第6の装置およびプログラムによれば、既存の光ビーコンの設置間隔を利用して、誤検出判定の自動化を実現することができる。
また、上記第6の装置およびプログラムにおいて、前記光信号が得られる都度、前記移動体の車速パルスの計数を開始する計数手段を備え、前記位置標定制御手段は、前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置および前記計数手段によって計数された計数結果に基づいて、前記移動体の現在位置を特定するように制御することを要件とする。
この第6の装置およびプログラムによれば、誤検出判定による遅延分の移動距離を補正することができる。
この装置、プログラム、記録媒体および方法によれば、安価かつ簡易な仕組みによって最適な境界位置を設定して高精度な移動体の位置標定を実現することで、既存の設備の有効活用を図ることができるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、この位置標定装置、受光装置、情報転送装置、ナビゲーション装置、移動体、位置標定プログラム、および情報転送プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。まず、位置標定システムの基本構成について説明する。この基本構成は、後述する各実施例に共通な構成である。
(位置標定システムの基本構成)
位置標定システムは、たとえば車両などの移動体の位置を標定(測位)するシステムであり、先進安全サービスに適用することができる。先進安全サービスは、たとえば先進安全サービス提供の対象となる車両(以下、「対象車両」という)の運転者の安全運転を支援するサービスなどが挙げられる。先進安全サービスには、具体的には、たとえば車両位置表示サービス・信号情報提供サービス・規制情報利用サービスなどが挙げられる。
ここで、車両位置表示サービスは、たとえば対象車両の表示装置に交差点付近の他車位置を表示するサービスである。また、信号情報提供サービスは、たとえば信号機の設置位置に対する対象車両の位置に応じて、点灯中の信号色情報の提供・停止位置の案内・車両動作への介入制御などをおこなうサービスである。また、規制情報利用サービスは、たとえばカーブなど見通しがきかない道路などにおいて、進行方向前方の停車車両や低速走行車両の存在を案内するサービスである。このような先進安全サービスにより、対象車両の運転者による安全運転を支援することが可能となる。
図1は、この実施の形態にかかる位置標定システムの構成を示す説明図である。図1において、この発明の実施の形態にかかる位置標定システムは、先進安全サービスエリア110内を走行する車両などの移動体101の位置を、路側の通信機器である光ビーコン102から発信された光信号を用いて標定することができるシステムである。先進安全サービスエリア110は、上述した先進安全サービスを提供することが可能な領域であり、一般道路上の任意の位置に設けることができる。
光ビーコン102は、路側に設置されている。ここで、路側とは、道路あるいは道路に対する位置が固定された状態の建設物などをあらわす。光ビーコン102は、具体的には、たとえば道路、道路周辺の建設物、道路を横断する歩道橋、オーバーパスのように道路の上方で交差する別の道路などに設置されている。
光ビーコン102は、センター装置150で編集された渋滞情報、リンク旅行時間情報、規制情報、駐車場情報、区間旅行時間情報などの道路交通情報を含む光信号を発信する。光ビーコン102は、光ビーコン102の設置位置に直近の道路(たとえば走行中の道路および当該道路に接続する道路)についての道路交通情報を含む光信号を発信する。道路交通情報は、簡易図形や文字情報の形態であらわされる。
また、光ビーコン102は、道路交通情報に加えて光ビーコン102の設置位置情報を含む光信号を発信する。設置位置情報は、光ビーコン102の設置位置をあらわし、具体的には、たとえば地図上の経緯度方眼として定められた地域メッシュ(メッシュコード)を特定する情報などを含む。
設置位置情報は、具体的には、たとえば光ビーコン102の設置位置をあらわす位置座標であってもよい。また、設置位置情報は、具体的には、たとえば光ビーコン102に直近する交差点などの基準位置の位置座標に対する相対的な座標情報であってもよい。
光ビーコン102は、光ビーコン102の通信エリアに関する情報を含む光信号を発信してもよい。通信エリアに関する情報は、各光ビーコン102が光信号を発信する範囲をあらわす情報であり、たとえば通信エリアの境界位置などをあらわす情報を含んでいる。通信エリアの境界位置は、具体的には、たとえば地域メッシュ(メッシュコード)、位置座標、上記の基準位置の位置座標に対する相対的な座標などによってあらわすことができる。
車両101には、位置標定システムが搭載されている。位置標定システムは、光ビーコン102が発信した光信号を受信する受光装置を備えており、受光装置が受信した光信号に含まれる情報に基づいて車両101の位置標定をおこなう。位置標定システムについての詳細は後述する(図6−1を参照)。
位置標定システムと光ビーコン102との通信に用いる光信号には、たとえばアップリンク(以下、「UL」という)信号およびダウンリンク(以下、「DL」という)信号が挙げられる。UL信号は、位置標定システムから光ビーコン102に対して発信する信号であり、たとえば車両101の識別情報である車両IDを含んでいる。
DL信号は、光ビーコン102から光ビーコン102の通信エリア内に向けて発信され、該通信エリア内を走行する車両101が受信できる信号であり、たとえば上述したように、光ビーコン102の設置位置をあらわす情報などを含んでいる。また、DL信号は、たとえばDL信号によって提供される情報の規格、種別(現在位置情報など)、提供時刻(提供する情報がセンターなどで編集された時刻)などを含んでいる。
DL信号は、複数のフレームによって構成することができる。各フレームは、たとえば提供する情報を特定する所定のコード列を含む。位置標定システムは、たとえば各コード列と当該コード列を受信した場合の処理内容とを対応付けたコードテーブルを記憶しており、このコードテーブルを用いて光信号に含まれる情報を解析することができる。
光ビーコン102の通信エリアに進入した場合に位置標定システムが受け取る信号には、各種フレームが含まれている。フレームは、具体的には、たとえば光ビーコンエリアに進入したことを通知するメッセージ(光ビーコンエリア通知メッセージ)をあらわすコード列を含む指定フレームや、車両101が受信するDL信号として、光ビーコン102の設置位置を示す現在位置情報をあらわすコード列を含む位置情報フレームなどからなる。
指定フレームおよび位置情報フレームは、一連の信号として位置標定システムが受信する。すなわち、指定フレームを含む信号を受信した場合、当該信号には位置情報フレームが含まれている。指定フレームを含む信号の受信に際しては、指定フレームの受信後に位置情報フレームが受信される。
つぎに、光ビーコン102の通信エリアについて説明する。図2は、光ビーコン102の通信エリアの内容を示す説明図である。図2において、DL信号を用いた通信エリア(DLエリア)201は、UL信号を用いた通信エリア(ULエリア)202に一部重複している。ULエリア202は、DLエリア201にすべて重複している。
ULエリア202は、光ビーコン102に接近する方向に移動する車両101の移動方向において、光ビーコン102の通信エリアに進入した時点から所定範囲の位置に設けられている。車両101の前後移動方向において、DLエリア201はULエリア202よりも長い。すなわち、車両101は、光ビーコン102に対してUL信号を発信する距離より長い間、光ビーコン102からDL信号を受信することができる。
つぎに、受光装置の構成について説明する。図3−1は、受光装置の概要を示す説明図である。図3−1において、受光装置300は、受光素子301と、遮蔽部302と、から構成されている。受光素子301は、光ビーコン102から発信された光信号のうち受光面301aに入射した光信号を受光し、受光した光信号に基づいた電気信号を出力する。受光素子301は、たとえば受光した光信号を光電変換して電気信号を生成する光電変換素子によって実現することができる。受光素子301は、公知の各種の光電変換素子を用いて構成することが可能であり、ここでは説明を省略する。
遮蔽部302は、受光面301aに入射する光信号の、受光面301aに対する入射角度を制限する。遮蔽部302は、受光面301aに対して所定角度以上の角度をもって入射する光信号を遮蔽する。この実施の形態における遮蔽部302は、車両101が光ビーコン102から所定の距離、たとえば直下近傍に位置する場合に、遮蔽部302がすべての光信号を遮蔽するよう設けられている。
遮蔽部302は、たとえば受光面301aに対向配置された板状部材や、フード状の部材などによって実現することができる。遮蔽部302は、受光素子301に対して所定角度以上の角度をもって入射する光信号を遮蔽するものであればよく、形状や材質などには特に限定されるものではない。
この実施の形態における遮蔽部302は、具体的には、車両101の進行方向前方を開放するように傾斜した状態で、受光面301aに対向配置された平板形状の部材を有している。受光面301aと遮蔽部302とがなす角度を角度α1とした場合、遮蔽部302は受光面301aに対して角度α1よりも大きい角度で入射する光信号を遮蔽する。
前方からの入射に対し、図3−1の断面図に示した例では、遮蔽部302は、車両101の前方から入射する光信号の入射角度がα1以上α2未満の場合に、車両101の前方から入射する光信号の一部を遮蔽する。また、遮蔽部302は、車両101の前方から入射する光信号の入射角度がα2以上の場合に、車両101の前方から入射する光信号のすべてを遮蔽する。後方からの入射に対し、遮蔽部302は、車両101の後方から入射する光信号のすべてを遮蔽する。
側方からの入射に対し、図3−1の正面図に示した例では、遮蔽部302は、車両101の側方から入射する光信号の入射角度がβ1以上β2未満の場合に、車両101の側方から入射する光信号の一部を遮蔽する。また、遮蔽部302は、車両101の側方から入射する光信号の入射角度がβ2以上の場合に、車両101の側方から入射する光信号のすべてを遮蔽する。
なお、光信号が完全に遮断される位置は、高さHにより決定されるだけでなく、遮蔽部302の長さによっても決定される。すなわち、同じ高さHであっても、遮蔽部302が長ければ(前方(図3−1の断面図における左方向)に突き出た状態であれば)、光信号の遮蔽の完了が早くおこなわれることになる。
つぎに、受光面301aに対する光信号の入射角度と遮蔽部302との関係について説明する。図3−2は、受光面301aに対する光信号の入射角度と遮蔽部302との関係を示す説明図である。図3−2において、受光面301aに入射する光信号の入射角度は、光ビーコン102に対して車両101が接近するにつれて大きくなる。
受光面301aに入射する光信号の入射角度が角度α1よりも小さい場合は、すべての光信号が受光面301aに入射する。この状態は、受光面301aに入射する光信号の入射角度が角度α1と等しくなるまで継続し、入射角度が角度α1と等しくなるまですべての光信号が受光面301aに入射する。
遮蔽部302は、受光面301aに入射する光信号の入射角度が角度α1よりも大きい場合に、一部の光信号を遮蔽する。これにより、受光面301aには、入射角度に応じた大きさの影部が発生する。この影部は、受光面301aに入射する光信号の入射角度が角度α1よりも大きくなる位置に車両101が存在する場合に発生する。影部が発生したことを検出することによって、光ビーコン102に対する車両101の相対的な位置(距離)を検出することができる。影部が発生しはじめる位置は、角度α1の値が大きいほど光ビーコン102の設置位置に近くなる。
受光面301aに入射する光信号の入射角度は、光ビーコン102に対して車両101が接近するにつれて大きくなる。遮蔽部302において受光面301aに対向する部分の車両101の進行方向側の先端(遮蔽部分の先端)303と受光面301aの車両101の進行方向側の先端(受光部分の先端)304とを通る線分と受光面とがなす角度α2が、入射角度と等しくなった場合、受光面301aに対するすべての光信号が遮断され、受光面301a全面が影部となる。
受光面301a全面が影部となる時に車両が位置する地点、すなわち光遮断地点における光信号の入射角度は、遮蔽部分の先端303と受光部分の先端部304とを通る線分と受光面とがなす角度α2に依存する。光遮断地点は、遮蔽部分の先端303および受光部分の先端304の位置関係を調整することによって調整することができる。
遮蔽部分の先端303および受光部分の先端304の位置関係は、たとえば遮蔽部302において受光面301aに対向する部分のサイズと受光面301aのサイズとが同じであれば、角度α1を調整することによって調整することができる。この場合、光遮断地点は、角度α1の値が大きいほど光ビーコン102の設置位置に近くなる。
また、遮蔽部分の先端303および受光部分の先端304の位置関係は、距離Dに応じて異なる。距離Dは、遮蔽部分の先端303の受光面301aに対する最短距離であってもよいし、受光部分の先端304と遮蔽部分の先端303との距離であってもよい。光遮断地点は、角度α1が同じであれば、たとえば距離Dの値が大きいほど光ビーコン102の設置位置から遠くなる。距離Dの値は、たとえば遮蔽部302において受光面301aに対向する部分のサイズが大きいほど大きくなる。
なお、光遮断地点は、地面に対する受光面301aの高さに応じて変動する。受光装置300を、たとえば車両101内に設けられたダッシュボード近傍に取り付ける場合、地面に対する受光面301aの高さは車高に依存して変動する。このため、あらかじめ車両101ごとに光遮断地点の補正をおこなっておくことにより、車両101の現在位置をさらに精度よく算出することができる。光遮断地点の補正をおこなうための技術およびその方法については既知の各種の技術を用いて対応することが可能であるため、ここではその説明を省略する。
図4は、光信号の受光状態を示す説明図である。図4においては、受光素子301が受光するDL信号の受光状態が示されている。光ビーコン102は、特定の車線を対象として光信号を発信する。光ビーコン102が発信した光信号の一部は、対象とする特定の車線の対向車線や隣接車線など、対象とする特定の車線以外の他車線にも発信される。このため、特定の車線を走行する車両101は、自車が走行する走行車線に対して発信された光信号と、隣接車線など走行車線以外の他車線に対して発信された光信号と、を受信する場合がある。
走行車線を対象として発信された光信号は、たとえば受光素子301が受光する光信号の受光強度に基づいて検出することができる。受光装置300は、受光強度が異なる複数種類の光信号の中から、受光強度がもっとも大きい光信号を、走行車線を対象として発信された光信号として検出する。各光信号は、たとえば40Hzなどの特定の周波数で発信されているため、ピークが40Hz間隔となるような周波数光信号を抽出することによって、走行車線を対象として発信された光信号を検出することが可能である。
受光素子301が受光する光信号の受光強度は、車両101が光遮断地点に到達した場合に急激に減少する。車両101が光遮断地点に到達したことは、たとえば受光素子301が受光する光信号の受光強度の減少量の絶対値が、所定の閾値以上となったか否かに基づいて判定することができる。ここで、所定の閾値は、たとえば位置標定システムの設計者などによって任意に設定可能な値であり、実験結果などに基づいて設定されてもよい。
車両101が光遮断地点に到達したことは、具体的には、たとえば受光素子301が受光する光信号の受光強度の減少量の絶対値が、単位時間内に所定の閾値以上となったか否かに基づいて判定することができる。光遮断地点の判定は、たとえば判定時における車両101の速度に基づいておこなうこともできる。この場合、受光強度の減少量を判定する際の単位時間は、車両101の速度が高速の場合ほど、低速の場合と比較して短くなる。
光遮断地点は、判定時における車両101の走行距離に基づいておこなうことも可能である。この場合、たとえば車両101が所定距離を走行する間に、受光素子301が受光する光信号の受光強度の減少量の絶対値が、所定の閾値以上となったか否かに基づいて判定する。
つぎに、位置標定システムのハードウェア構成について説明する。図5−1は、位置標定システムのハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。図5−1において、位置標定システムは、受光装置300と、情報転送装置530と、位置標定装置540と、を備えている。
図5−2は、受光装置300のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。図5−2において、受光装置300は、受光素子301と、インターフェイス(以下、「I/F」という)521と、から構成されている。受光素子301は、受光素子301に入射した光信号を光電変換し、光電変換によって得られた電気信号を出力する。I/F521は、受光素子301から出力された電気信号を情報転送装置530に送信する。
図5−3は、情報転送装置530のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。情報転送装置530は、CPU531と、メモリ532と、I/F533と、を備えている。各構成部531〜533は、バス534によってそれぞれ接続されている。
CPU531は、情報転送装置530全体の制御を司る。メモリ532は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶するROMやCPU531のワークエリアとして使用されるRAMなどによって実現される。I/F533は、受光装置300および位置標定装置540と情報転送装置530の内部とのインターフェイスを司り、受光装置300および位置標定装置540との間におけるデータの入出力を制御する。
図5−4は、位置標定装置540のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。位置標定装置540は、CPU541と、メモリ542と、ハードディスクドライブ(以下、「HDD」という)543と、ハードディスク(以下、「HD」という)544と、光ディスクドライブ(以下、「光DD」という)545と、光ディスク546と、I/F547と、ジャイロセンサ548と、速度センサ549と、ディスプレイ550と、スピーカ551と、を備えている。各構成部541〜551は、バス552によってそれぞれ接続されている。
ここで、CPU541は、位置標定装置540全体の制御を司る。メモリ542は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶するROMやCPU541のワークエリアとして使用されるRAMなどによって実現される。HDD543は、CPU541の制御にしたがってHD544に対するデータのリード/ライトを制御する。HD544は、HDD543の制御で書き込まれたデータを記憶する。HDD543は、たとえば地図情報や交通情報などを書き換え可能に記憶する。
光DD545は、CPU541の制御にしたがって光ディスク546に対するデータのリード/ライトを制御する。光ディスク546は、光DD545の制御で書き込まれたデータを記憶したり、光ディスク546に記憶されたデータをCPU541に読み取らせたりする。光ディスク546は、光DD545に対して着脱可能な記録媒体である。
光ディスク546は、具体的にはたとえばCD−ROM(CD−R、CD−RW)、DVD(Digital Versatile Disk)などである。着脱可能な記録媒体として、光ディスク546以外の記録媒体であってもよい。この場合の着脱可能な記録媒体としては、具体的には、たとえばフレキシブルディスク、MO、メモリカードなどであってもよい。I/F547は、情報転送装置530と位置標定装置540の内部とのインターフェイスを司り、情報転送装置530から送信されたデータの入力を制御する。
ジャイロセンサ548は、車両101の方向変化を計測する。速度センサ549は、車両101が出力する車速パルスに基づいて、車両101の走行距離を検出する。基準となる位置(たとえば初期位置(X,Y))に対する車両101の相対的な位置は、基準となる位置座標と、ジャイロセンサ548で検出した方向と、速度センサ549で検出した走行距離と、を用いて自律航法にしたがった演算をおこなうことによって算出することができる。自律航法にしたがった演算については、公知の技術であるためここではその説明を省略する。
ディスプレイ550は、上述した交通情報や、たとえば道路脇などに設置されたカメラが撮影した画像などのデータを表示する。ディスプレイ550は、地図、地図上における車両101の現在位置、誘導経路などを表示してもよい。また、ディスプレイ550は、先進安全サービスが提供可能な各種サービスのリストなどを表示してもよい。ディスプレイ550は、車両101の現在位置をあらわす情報(地図画像に重畳表示された自車マークなど)を表示する出力部として機能する。
リストに表示された各種の機能は、車両101に設けられた操作部(図示を省略する)の操作によって選択され実行される。操作部は、キーボタン、タッチパネル、リモコンなど、公知の各種操作手段を用いることが可能であり、ここではその説明を省略する。ディスプレイ550は、たとえばTFT液晶ディスプレイなどを採用することができる。なお、TFT液晶ディスプレイをはじめとする各種の液晶ディスプレイについては、既知の技術であるためここではその説明を省略する。
スピーカ551は、たとえば、ボイスコイルと、ボイスコイルの周囲に設けられた磁石と、ボイスコイルに取り付けられたスピーカーコーンと、から構成されCPU501の制御にしたがってボイスコイルへの通電により、ボイスコイル周辺の磁場を利用して音声を出力する。スピーカ551の構造および音声の出力方法については、既知の技術であるためここではその説明を省略する。
なお、ディスプレイ550およびスピーカ551は、位置標定装置540が備えるものに限らず、別途接続されたものであってもよい。この場合、ディスプレイ550およびスピーカ551との間でデータの入出力を制御するI/Fを設ける。
(位置標定システムの機能的構成)
つぎに、位置標定システムの機能的構成について説明する。図6−1は、位置標定システムの機能的構成を示すブロック図である。図6−1において、受光装置300は、受光部611とフレーム送信部612とを備えている。受光部611は、受光素子301における受光量に応じた信号を出力する。受光部611は、たとえば上述した受光素子301およびI/F521によって実現される。
フレーム送信部612は、受光部611で受光された光信号に含まれるフレームを、情報転送装置530に送信する。また、フレーム送信部612は、受光素子301における受光量に応じた信号を、情報転送装置530に直接出力する。フレーム送信部612は、たとえば上述したI/F521によって実現される。
情報転送装置530は、光遮断監視部621と通知タイミング制御部622とを備えている。光遮断監視部621は、受光部611から直接出力された信号に基づいて、車両101が光ビーコン102から所定の距離に位置することを検出する。光ビーコン102から所定の距離とは、図3−2において車両101が一番左の状態になる地点の光ビーコン102直下からの距離に相当する。既述のようにこの距離は角度α2により変化するが、本実施例においてはたとえば光ビーコン102の設置位置またはその近傍であるものとする。
近傍とは、具体的には、たとえば光ビーコン102の設置位置を中心として、車両1台分の長さ(たとえば「5メートル」など)を半径あるいは直径とする円内であることが望ましい。また、近傍とは、具体的には、たとえば光ビーコン102による光信号の発信対象となる車線内での車両101の前後方向において、光ビーコン102の設置位置を中心とする車両1台分の範囲内であってもよい。
光遮断監視部621は、たとえば受光部611における受光量が所定の閾値以上減少したか否かに応じた信号を出力する。受光部611における受光量は、車両101が光遮断地点に到達した場合に急激に減少するため、受光部611における受光量が所定の閾値以上減少したことを検出することによって、車両101が光遮断地点に到達したことを検出することが可能になる。
光遮断監視部621は、具体的には、たとえば受光面301aを介して光信号が入射している間はハイレベル信号を出力し、受光面301aを介して入射する光信号が遮蔽部302によって遮蔽された場合にローレベル信号を出力する。また、光遮断監視部621は、具体的には、たとえば受光面301aを介して光信号が入射している間は信号を出力せず、車両101が光遮断地点に到達した場合にパルス信号を出力してもよい。
通知タイミング制御部622は、フレーム送信部612から送信された信号を受信し、受信した信号あるいは信号に含まれるフレームを、位置標定装置540に送信する。通知タイミング制御部622は、フレーム送信部612から送信されたフレームと光遮断監視部621から出力される信号とに基づいて、位置標定装置540に信号を送信するタイミングを決定する。通知タイミング制御部622は、受信した信号に指定フレームが含まれる場合に、車両101が光ビーコン102の直下近傍に位置することを検出してから、指定フレームあるいは指定フレームを含む信号を位置標定装置540に送信する。
通知タイミング制御部622は、具体的には、たとえば受信した信号に指定フレームが含まれる場合に、指定フレームをメモリ542などの所定の記憶領域に記憶(バッファリング)するとともに、車両101が光ビーコン102の直下近傍に位置することを検出するまで待機する。また、通知タイミング制御部622は、指定フレーム以降に受信したフレームも、メモリ542などの所定の記憶領域に記憶する。
そして、通知タイミング制御部622は、光遮断監視部621から出力された信号に基づいて、車両101が光遮断地点に到達したことを検出した場合は、検出した直後に、記憶領域に記憶されたフレームおよび当該フレーム以降に受信したフレームを位置標定装置540に送信する。通知タイミング制御部622は、たとえば、光遮断監視部621から出力される信号に基づいて車両101が光遮断地点に到達したことを検出したことをトリガとして、記憶領域に記憶されたフレームおよび当該フレーム以降に受信したフレームの送信を開始する。
位置標定装置540は、フレーム受信部631と特定部632と出力部633を備えている。フレーム受信部631は、通知タイミング制御部622が出力した信号を受信し、受信した信号を特定部632へ出力する。特定部632は、フレーム受信部631が受信した信号と、当該信号を受信した時間に関する情報とに基づいて、車両101の現在位置(自車位置)を算出する。時間に関する情報は、たとえば何時何分何秒のように標準時刻によってあらわされる時刻をあらわす。また、時間に関する情報は、たとえば信号を受信した時刻からの経過時間をあらわしてもよい。
この実施の形態の特定部632は、光ビーコン位置座標抽出部640と、光遮断地点相対距離算出部641と、光遮断地点相対方位算出部642と、光遮断地点相対位置算出部643と、光遮断地点絶対位置算出部644と、自律測位部645と、を備えている。
光ビーコン位置座標抽出部640は、受信したフレームから光ビーコン102の設置位置情報を抽出する。設置位置情報は、絶対座標系であらわされている。光ビーコン位置座標抽出部640は、光遮断地点において情報転送装置530から送信されたフレームをフレーム受信部631が受信した場合に、光ビーコン102の設置位置情報が記述されたフレームを抽出する。抽出するフレームは、光ビーコン102の設置位置の絶対座標が記述されたフレームであってもよく、絶対的な緯度経度情報が記述されたフレームであってもよく、または交差点内における位置座標をもつような交差点トポロジ情報が記述されたフレームであってもよい。
光遮断地点相対距離算出部641は、データベース641aに格納された遮光板設計情報に基づいて、光ビーコンの設置位置すなわち光ビーコン直下の路面地点から実際の光遮断地点までの相対距離を算出する。光遮断地点相対距離算出部641は、たとえば光ビーコン102の設置位置、遮蔽部302の寸法、上述した角度αに基づいて、相対距離を算出する。
光遮断地点相対方位算出部642は、データベース642aに格納された交差点トポロジ情報(たとえば、各地物間の位置関係や接続関係をあらわす情報など)の車線方位に基づいて、光ビーコン102の設置位置に対する、実際の光遮断地点の方位を算出する。
光遮断地点相対位置算出部643は、光遮断地点相対距離算出部641によって算出された相対距離および光遮断地点相対方位算出部642によって算出された相対方位に基づいて、光ビーコン102の設置位置に対する実際の光遮断地点の相対位置座標を算出する。
光遮断地点絶対位置算出部644は、光遮断地点相対位置算出部643によって算出された相対位置座標と、光ビーコン位置座標抽出部640によって抽出された光ビーコン102の設置位置とに基づいて、実際の光遮断地点の絶対位置を算出し、算出された光遮断地点の絶対位置を、車両101が光ビーコン102の直下近傍に位置することを検出した時点における車両101の現在位置として決定する。
情報転送装置530の通知タイミング制御部622によって、光遮断検出時点で受信フレームが情報転送装置530からフレーム受信部631へ転送されるので、フレーム受信部631が指定フレームを受信した瞬間における車両101の位置は、光遮断地点と同じ位置に存在する。このため、光ビーコン102の設置位置の絶対座標から光遮断地点までの相対位置を算出することで、車両101の現在位置を高精度に特定することができる。
車両101の現在位置は、たとえばメッシュコードや、光ビーコン102の設置位置座標などを用いてあらわされる。メッシュコードは、たとえば標準地域メッシュで定められた第1次メッシュから第3次メッシュを特定するメッシュコードである。
自律測位部645は、光遮断地点絶対位置算出部644によって算出された実際の光遮断地点の絶対位置を初期位置として、ジャイロセンサ548で検出した方向と速度センサ549で検出した走行距離とを用いた自律航法にしたがった演算をおこなうことによって、車両101の現在位置を算出、すなわち自律測位を実行する。
具体的には、たとえば実際の光遮断地点の絶対位置における車速パルスのカウント値(カウントパルス数)がゼロであるものとし、車両101が光ビーコン102の直下近傍に位置することを検出した時点からのカウントパルス数に基づく相対距離を実際の光遮断地点の絶対位置に加算することで、車両101の現在位置を算出する。
出力部633は、特定部632によって特定された特定結果を出力する機能を有する。具体的には、たとえば、移動体の現在位置の座標をディスプレイに表示したり、表示されている地図データ上に移動体を示すマーカーを表示したり、移動体の現在位置に相当する地点名を表示したりする。また、表示に限らず、音声による読み上げや、他のコンピュータ(たとえば、光ビーコンや他の移動体に搭載されたナビゲーション装置などのコンピュータ)に送信することとしてもよい。出力部633は、図5−4に示したI/F547やディスプレイ550、スピーカ551によりその機能を実現する。
つぎに、情報転送装置530の機能的構成について詳細に説明する。図6−2は、情報転送装置530の機能的構成を示すブロック図である。図6−2において、情報転送装置530は、受信部650と、検出部651と、送信制御部652と、送信部653と、を備えている。
受信部650は、光ビーコン102から光ビーコン102に接近してくる車両101に発信される光ビーコン102の設置位置情報を受信する。具体的には、光ビーコンからの光信号に含まれている設置位置情報を取得する。受信部650は、具体的には、たとえば図5−3に示したI/F533によってその機能が実現される。
検出部651は、車両101が光ビーコン102から所定の距離、たとえば直下近傍に位置することを検出する。そして、検出部651は検出結果を位置標定装置540に送信する。検出部651は、具体的には、たとえば受光素子301における受光強度をI/F533によって受光装置300から受信し、受信結果に基づいて受光素子301における受光強度が所定の閾値以上減少したか否かを図5−3に示したCPU531によって判断することにより、その機能が実現される。
送信部653は、受信部650によって受信された設置位置情報を、移動体の位置標定先に送信する。送信部653は、具体的には、たとえば図5−3に示したI/F533によってその機能が実現される。
送信制御部652は、送信部653を制御して、検出部651の検出結果に基づいて、車両101が光ビーコン102から所定の距離、例えば直下近傍に位置することが検出された場合に、受信部650によって受信された設置位置情報を位置標定装置540に送信させる。送信制御部652は、検出部651によって車両101が光ビーコン102の直下近傍にいることが検出された直後に、設置位置情報を送信部653に送信させる。
また、送信制御部652は、受信部650による設置位置情報の受信前に、検出部651によって車両101が光ビーコン102の直下近傍にいることが検出された場合に、位置標定装置540に所定の信号を位置標定装置540に送信し、その後、光ビーコン102の設置位置情報を受信した直後に設置位置情報を位置標定装置540に送信するようにしてもよい。ここで所定の信号を受信した位置標定装置540は、車両101の車速パルスの計数を開始する。
送信制御部652は、具体的には、たとえば、車両101が光ビーコン102の直下近傍に位置することが検出されるまでの間はI/F533による情報の送信をCPU531によって制限するとともに、検出された場合には光ビーコン102の設置位置情報をI/F533によって送信することによってその機能が実現される。
送信制御部652は、受信部650によって受信された情報に対する応答信号を、情報の送信元である受光装置300に対して送信してもよい。この場合、送信制御部652は、具体的には、たとえば受信部650によって受信された情報に応じた応答信号をCPU531によって生成し、生成した応答信号をI/F533によって受光装置300に送信することによってその機能が実現される。
つぎに、情報転送装置530が実行する処理手順について説明する。図7は、この実施の形態にかかる情報転送装置530が実行する処理手順を示すフローチャートである。図7のフローチャートにおいて、まず、情報転送装置530は、通知タイミング制御部622において、フレーム送信部612から送信されたフレームを受信するまで待機する(ステップS701:No)。
ステップS701において、フレーム送信部612から送信されたフレームを受信した場合(ステップS701:Yes)は、受信したフレームが指定フレームであるか否かを判断する(ステップS702)。ステップS702においては、たとえば受信したフレームが光ビーコンエリア通知(メッセージ)をあらわすコード列を含むフレームであるか否かを判断し、光ビーコンエリア通知メッセージをあらわすコード列を含むフレームである場合に、指定フレームであると判断するようにするのがよい。
ステップS702において、ステップS701において受信されたフレームが指定フレームである場合(ステップS702:Yes)は、受信されたフレームをバッファリングする(ステップS703)。そして、光遮断監視部621が通知タイミング制御部622に出力する信号に基づいて、受光部611において受光する光信号の受光強度の減少量の絶対値が、所定の閾値以上となったか否か、すなわち車両101が光ビーコン102の直下近傍に存在するか否かを判断する(ステップS704)。受光強度減少量(絶対値)が所定の閾値より小さい場合(ステップS704:No)は、所定の閾値以上となるまで待機する。
ステップS704において、受光強度減少量(絶対値)が所定の閾値以上となった場合(ステップS704:Yes)は、ステップS703においてバッファリングしたフレームおよび当該フレーム以降に受信したフレームを、位置標定装置540へ送信する(ステップS705)。ステップS705においては、たとえばフレーム送信部612から受信した順序と同じ順序でフレームを送信する。
そして、全フレームの送信が完了したか否かを判断し(ステップS706)、全フレームの送信が完了していない場合(ステップS706:No)は、ステップS705に戻って、フレームを位置標定装置540へ送信する。ステップS706においては、たとえばフレーム送信部612から受信したフレームに、指定フレームを含む一連のフレームにおける最後のフレームが含まれているか否かを判断し、当該最後のフレームの送信が完了したか否かを判断することによっておこなうようにしてもよい。
一方、ステップS706において、全フレームの送信が完了した場合(ステップS706:Yes)は、位置標定装置540に対して受光フレーム送信完了メッセージを送信して(ステップS707)、一連の処理を終了する。
先進安全サービスでは、たとえば交差点内など、対象とする範囲内において車両101の位置を高精度に算出することが要求される。そして、この実施の形態における位置標定システムは、たとえばカーナビゲーション装置のようにGPSを利用して車両101の現在位置を算出する場合と比較して、車両101の現在位置を一層高精度に算出することができることが実験などにより判明している。
光ビーコン102が発信する光信号に含まれる位置情報フレームの内容は、たとえば光信号を編集するセンターなどにおいて一括して更新することが可能である。すなわち、この実施の形態における位置標定システムにおいては、光ビーコン102が発信する光信号に含まれる位置情報を容易に更新することが可能である。
近年、光ビーコン102を利用するためのインフラ整備が進んでおり(路側装置5万台、搭載位置標定装置1500万台)、これらのインフラを利用して位置標定をおこなうことができれば、適宜最適な位置情報に更新し、車両101の現在位置の算出を一層高精度におこなうことが可能となるので、この実施の形態における位置標定システムの有用性が向上する。
カーナビゲーション装置などの汎用的な車載機において、GPSを利用した車両101の現在位置の特定に代えて、光ビーコン102から発信された光信号に含まれる位置情報フレームを利用した車両101の現在位置の特定をおこなう場合、光信号を受光するとともに、受光した光信号を車載機に送信する受光装置300が必要となる。
ここで、車両101の現在位置の特定を、光信号に含まれる位置情報フレームを利用しておこなう場合の受光装置300と位置標定装置540との動作について説明する。図8は、受光装置300と位置標定装置540との動作を示すタイミングシーケンス図である。図8においては、上述したフレーム受信部631と特定部632とから構成される位置標定装置540であることを想定して説明する。
図8において、まず、受光装置300が、受光素子301によって、光ビーコン102から発信された光信号を受信する。上述したように、受光素子301が受信する光信号には、各種の情報をあらわすフレームが含まれている。受光装置300は、受光素子301によって光信号を受信すると、受信した光信号に含まれるフレームの送信を開始する。位置標定装置540は、受光装置300から送信されたフレームを受信するごとに、受信が成功した(正しく受信された)ことをあらわす「受信成功」を応答する。
受光装置300は、位置標定装置540に送信したフレームに対する「受信成功」の応答を受信するごとにつぎのフレームを順次送信し、全フレームの送信が完了した場合には、位置標定装置540に対して、「全フレーム送信完了」のメッセージを送信する。位置標定装置540は、フレームを受信するごとに、受信したフレームに対応する「受信成功」を応答する。そして、位置標定装置540が、「全フレーム送信完了」のメッセージに対して応答することで、受光装置300と車載機との通信が完了する。
上述したように、光ビーコン102から発信された光信号に含まれる位置情報フレームを利用した車両101の現在位置の特定において、受光装置300と位置標定装置540との間では、光ビーコン102から受信したフレームの通知および通知に対する応答という一般的な動作をおこなう。位置標定装置540は、フレームを受信するとフレームの内容を解釈し、位置情報フレームであると判定されれば、位置情報フレームを受信したタイミングにおける車両位置と光ビーコン設置位置を対応付ける必要がある。
すなわち、位置標定装置540は、具体的には、位置情報フレームを受信したタイミングにおける車両位置を、位置情報フレーム内に記述されている光ビーコン設置位置を用いて算出するという特殊な機能を追加する必要がある。
これにより、光ビーコン102の設置位置情報を利用して車両101の現在位置を標定するシステムを実現する場合、受光装置300から受信したフレームの受信タイミングでの車両位置を解釈できるように、位置標定装置540に手を加える必要がある。この結果、カーナビゲーション装置などの車載機と受光装置300とを単に通信させるだけの構成では、この実施の形態の位置標定システムに対する既存の車載機の親和性が低くなり、光ビーコン102から発信された光信号に含まれる位置情報フレームを利用して車両101の現在位置を特定するシステムの、一般への普及が困難となる。
これに対して、この実施の形態においては、受光装置300と位置標定装置540との間に情報転送装置530を設け、位置標定装置540が位置情報フレームを受信するタイミングを、車両が光ビーコン設置位置に存在するタイミングにあわせることによって、汎用的な車載機に対して手を加えることなく、汎用的な車載機を位置標定装置540として利用して、この実施の形態の位置標定システムの機能を実現することができる。
図9は、この実施の形態にかかる位置標定システムにおける各部の動作を示すタイミングシーケンス図である。図9において、受光装置300は、光ビーコン102から発信された光信号を受信する。受光装置300は、光信号を受信すると、受信した光信号に含まれるフレーム(せき止めフレーム)を、情報転送装置530に対して送信する。
情報転送装置530は、フレームを受信すると、受信したフレームに対する応答信号(ACK:Acknowledgment)を通知タイミング制御部622によって受光装置300に出力する。また、情報転送装置530は、フレームを受信すると、受信したフレームの内容を解析し、受信したフレームの中に上述した指定フレームがあるか否かを判断する。そして、受信したフレームの中に指定フレームがある場合は、指定フレームおよび当該指定フレーム以降に受信したフレームをメモリ542などの記憶領域に記憶する。また、指定フレーム以降にフレームを受信するごとに、受信したフレームに対する応答信号を受光装置300に出力する。
また、情報転送装置530は、通知タイミング制御部622によってフレームを受信しながら、光遮断監視部621から出力された信号に基づいて、受光部611において受光する光信号の受光強度の減少量の絶対値が所定の閾値以上となったか否か、すなわち光信号の遮断を検出したか否かを判断する。そして、光信号の遮断を検出した場合は、通知タイミング制御部622によって、メモリ542などの記憶領域に記憶したフレームおよび当該フレーム以降に受信したフレーム(せき止めフレーム)を、位置標定装置540に出力する。
位置標定装置540は、情報転送装置530から送信されたフレームを受信するごとに、受信したフレームに対する応答信号を情報転送装置530に対して出力する。図9に示すように、この実施の形態の位置標定システムによれば、受光装置300は受信したフレームを情報転送装置530に送信するだけでよく、車載機はフレームの受信タイミングを考慮することなく、光ビーコン102から発信された光信号に含まれる位置情報フレームを利用して車両101の現在位置を特定することができる。
これによって、既に市場に出ている受光装置300や汎用的な車載機の構成を大幅に変更することなく、光ビーコン102から発信された光信号に含まれる位置情報フレームを利用して車両101の現在位置を特定することができる。すなわち、汎用的な車載機に対する親和性の高い位置標定システムを提供することができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、たとえばカーナビゲーション装置などの汎用的な位置標定装置540に対して、車両101が光ビーコン102の直下近傍に位置する場合に、光ビーコン102の設置位置を伝達することができる。これによって、位置標定装置540において光信号の受信タイミングを考慮させることなく、位置標定装置540に対して光ビーコン102の設置位置を正確に伝達することができる。
ひいては、光ビーコン102の設置位置情報を利用して車両101の現在位置を高精度に算出できるシステムの普及拡大を図ることができる。
(正常動作と誤検出動作との比較)
つぎに、上述した位置標定システムにおける正常動作と誤検出動作との比較について説明する。図10は、位置標定システムにおける正常動作と誤検出動作との比較を示す説明図である。図10において、(A)が正常動作、(B)が誤検出動作を示している。
(A)では、光照射エリアにおいて、移動体101が光ビーコン102の直下を通過すると、遮蔽部材による光信号の遮蔽により、光信号の受光が遮断され、標定位置(X,Y)を得ることができる。一方、(B)では、移動体101の前に前方車両1000が走行している。この前方車両が停止していると、移動体101が接近することにより、光遮蔽エリアができることとなる。移動体101が光遮蔽エリアに移動すると、光ビーコン102からの光が前方車両1000により遮蔽されてしまうため、光遮蔽を誤検出することとなる。これにより、移動体101が光ビーコン102の直下に位置していないにもかかわらず、現在位置が(X,Y)と標定される。
図11は、前方車両1000および移動体101の挙動を時系列に示した説明図である。図11において、この(1)〜(4)の一連の流れは、渋滞や信号停止の場合に発生する。(1)は、光照射エリア内で停止している前方車両1000により光遮蔽エリアが作られ、対象となる移動体101が光照射エリアに進入している状態を示しており、図10の(A)に示した状態と同一である。
(2)は、(1)で作られた光遮蔽エリアに移動体101が進入して光遮蔽エリアで停止した状態を示してあり、図10の(B)に示した状態と同一である。すなわち、光ビーコン102からの光信号が遮蔽されてしまうため、誤検出の原因となる。(3)は、(2)において前方車両1000および移動体101が停止している状態で、前方車両1000が発進した状態を示している。(4)は、(3)の前方車両1000の発進に追従して、移動体101が前進した状態を示している。この状態で光ビーコン102からの光信号が受光装置で正常に遮断され、移動体101の位置を標定することができる。
図12は、図11に示した(1)〜(4)における受光量の時間的変化を示すグラフである。区間Aは図11の(1)の状態を示しており、区間Bは図11の(2)の状態を示しており、区間Cは図11の(3)の状態を示しており、区間Dは図11の(4)の状態を示している。区間Cでは、受光量が立ち上がっているが、移動体101が停止しているにもかかわらず、受光量が増加することが、通常の状態(図3−2を参照)では起こりえない。したがって、区間Bおよび区間Cの受光量を検出することで、区間Bでの遮蔽による立下りは誤検出であり、区間Dでの遮蔽による立下りは正常な検出であると判断することができる。
以下、区間Bのような誤検出を防止する手法について、以下の実施例で説明する。なお、以下の実施例では、上述した構成と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
実施例1では、位置標定システムの基本構成どおり、情報転送装置から順次送信されてくる光ビーコン102の設置位置情報を受信する都度、移動体101の位置標定を実行するが、位置標定の実行または標定位置の出力を、移動体101の挙動に応じて禁止する構成である。この実施例1では、光遮蔽の誤検出判定機能を設ける必要がないため、処理の高速化および構成の簡素化を実現することができる。また、位置標定の遅延が生じないため、高精度の位置標定を実現することができる。
図13は、実施例1にかかる位置標定装置の機能的構成を示すブロック図である。図13において、位置標定装置1300は、フレーム受信部631、特定部632、および出力部633のほか、検出部1301と位置標定制御部1302とを備えている。検出部1301と位置標定制御部1302は、具体的には、たとえば、図5−4に示した記憶領域に記憶されたプログラムをCPU541に実行させることにより、または、I/F547により、その機能を実現する。
検出部1301は、移動体101の特定の挙動を検出する機能を有する。具体的には、たとえば、外部から入力されてくる車速パルスから移動体101の移動速度を検出する。この移動速度が所定のしきい値以下となった場合に、特定の挙動として移動体101が停止の停止または徐行を検出することができる。
位置標定制御部1302は、検出部1301によって特定の挙動が検出されたときの設置位置に基づく特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する機能を有する。特定部632による自律測位処理と出力部633による出力処理のうち、いずれを禁止制御するかは、ユーザの設定により選択することができる。
禁止制御が特定部632に対して設定された場合に、検出部1301により移動体101の停止または徐行が検出された場合、特定部632に対して自律測位処理の禁止信号を送信する。これにより、自律測位部は、自律測位を実行しない。したがって、無駄な特定処理を抑制することができ、誤った出力を防止することができる。
また、禁止制御が出力部633に対して設定された場合に、検出部1301により移動体101の停止または徐行が検出された場合、出力部633に対して出力処理の禁止信号を送信する。これにより、出力部633は、現在位置の出力処理を実行しない。これにより、誤った出力を防止することができる。
図14は、実施例1の位置標定処理手順を示すフローチャートである。まず、位置情報フレームの受信を待ち受け(ステップS1401:No)、位置情報フレームが受信された場合(ステップS1401:Yes)、特定の挙動が検出されたか否かを判断する(ステップS1402)。特定の挙動が検出されてない場合(ステップS1402:No)、通常どおり、特定部632による特定処理(自律測位部645の自律測位処理)を実行する(ステップS1403)。そして、出力部633により、特定結果(自車の現在位置)を出力する(ステップS1404)。
一方、ステップS1402において、特定の挙動が検出された場合(ステップS1402:Yes)、位置標定制御部1302により、特定部632による自律測位処理と出力部633による出力処理の中から選ばれた処理の禁止制御を実行する(ステップS1405)。これにより、このときに受信された位置情報フレームに関して、選択された処理の実行が停止されることとなり、自律測位結果が出力されないこととなる。
このように、実施例1によれば、光遮蔽の誤検出判定機能を設ける必要がないため、処理の高速化および構成の簡素化を実現することができる。また、位置標定の遅延が生じないため、高精度の位置標定を実現することができる。さらに、誤った自律測位結果を出力しないため、安全運行を期待することができる。
つぎに、実施例2について説明する。上述した位置標定システムの基本構成では、図3−1および図3−2に示したような受光装置300に、遮蔽部302がない受光素子を取り付けた受光装置を用いる。このように、遮蔽部302がある受光装置300と遮蔽部302がない受光装置とを組み合わせることにより、前方車両1000により作られた光遮蔽エリアに位置すると両受光装置への光信号が遮蔽されるが、光ビーコン102の直下で正常に光を遮断した場合では、遮蔽部302により受光装置300への光信号のみが遮蔽される。これにより、光遮蔽が前方車両1000により作られた光遮蔽エリアが原因なのか、光ビーコン102の直下に位置することが原因なのか判断することができる。したがって、光遮蔽の誤検出を防止することができる。
図15は、実施例2にかかる受光装置を示す概略斜視図である。図15において、受光装置1500は、図3−1に示した受光装置300を構成する受光素子(以下、実施例2および実施例3において「第1の受光素子」という)301および遮蔽部302に、第2の受光素子1502が取り付けられて構成されている。第2の受光素子1502は、第1の受光素子301と同一構成である。図15では、第1の受光素子301と第2の受光素子1502は一体構成とされているが、光ビーコン102からの光信号が同一条件下で受光できる位置であれば、分離していてもよい。
この受光装置1500によれば、図11の(1)の状態では、第1の受光素子301および第2の受光素子1502への光信号は受信され、(2)の状態では、第1の受光素子301および第2の受光素子1502への光信号が前方車両1000により遮蔽され、(3)の状態では、第1の受光素子301および第2の受光素子1502への光信号は受信され、(4)の状態では、第1の受光素子301への光信号が遮蔽部302によって遮蔽されるが、第2の受光素子1502への光信号は受信されることとなる。したがって、前方車両1000による光遮蔽エリアでの誤った光遮蔽と光ビーコン102直下に位置する場合の正常な光遮蔽とを、受光装置1500の構成で区別することができる。
図16は、実施例2にかかる位置標定システムの機能的構成を示すブロック図である。なお、位置標定装置540については、上述した基本構成と同一である。図16において、受光装置1500は、第1の受光部611と第2の受光部1612とを備えている。第1の受光部611および第2の受光部1612は、それぞれ情報転送装置1600内の検出部651および受信部650に光信号を送信する。第1の受光部611は、図15に示した第1の受光素子301およびI/F521によって実現される。また、第2の受光部1612は、図15に示した第2の受光素子1502およびI/F521によって実現される。
また、情報転送装置1600は、図6−2に示した受信部650、検出部651、送信制御部652および送信部653のほか、判定部1601を備えている。判定部1601は、具体的には、たとえば、図5−3に示したメモリ532に記憶されたプログラムをCPU531に実行させることにより、または、I/F533により、その機能を実現する。
判定部1601は、検出部651によって検出された第1の受光部611の検出結果と、第2の受光部1612の検出結果とに基づいて、正常な光遮蔽か誤った光遮蔽かを判定する機能を有する。具体的には、遮蔽部302で遮蔽される第1の受光部611でのみ光遮蔽が検出され、遮蔽部302がない第2の受光部1612で光遮蔽が検出されなかった場合、正常な光遮蔽であると判定する。
一方、第1の受光部611および第2の受光部1612の両方で光遮蔽が検出された場合、光遮蔽の誤検出と判定する。送信制御部652では、正常な光遮蔽と判定された場合にのみ、受信部650で受信されたフレームを送信部653から位置標定装置540に送信させる。
図17は、実施例2にかかる情報転送装置1600による処理手順を示すフローチャートである。図17において、位置情報フレームが受信されるのを待ち受け(ステップS1701:No)、位置情報フレームが受信された場合(ステップS1701:Yes)、第1の受光部611での光遮蔽が検出されたか否かを判断する(ステップS1702)。検出されなかった場合(ステップS1702:No)、ステップS1701に戻る。
一方、検出された場合(ステップS1702:Yes)、第2の受光部1612での光遮蔽が検出されたか否かを判断する(ステップS1703)。検出されなかった場合(ステップS1703:No)、ステップS1701で受信された位置情報フレームを位置標定装置に送信する(ステップS1704)。一方、検出された場合(ステップS1703:Yes)、送信制御部652による禁止制御により、フレーム送信を禁止する(ステップS1705)。
このように、実施例2によれば、受光側の装置構成を、遮蔽部302により遮蔽される第1の受光素子301と遮蔽されない第2の受光素子1502とを組み合わせた構成としたため、簡単な構成により、正常な光遮蔽と誤った光遮蔽とを区別することができる。これにより、光遮蔽の誤検出判定処理を、光遮蔽の検出時に瞬時に実行することができ、位置標定の遅延が生じず、高精度の位置標定を実現することができる。さらに、誤った自律測位結果を出力しないため、安全運行を期待することができる。
つぎに、実施例3について説明する。実施例3は、実施例2のように、既存の位置標定装置540に、受光装置1500および情報転送装置1600を接続する構成ではなく、位置標定装置540に光遮蔽の検出機能および誤検出判定機能を設けた構成である。なお、実施例2と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
図18は、実施例3にかかる位置標定装置の機能的構成を示すブロック図である。図18において、位置標定装置1800は、フレーム受信部631、特定部632、出力部633、検出部651および判定部1601のほか、位置標定制御部1801を備えている。位置標定制御部1801は、具体的には、たとえば、図5−4に示した記憶領域に記憶されたプログラムをCPU541に実行させることにより、または、I/F547により、その機能を実現する。
位置標定制御部1801は、判定部1601によって判定された各受光部611,1612の光遮蔽検出の判定結果に基づいて、各受光部611,1612の光遮蔽検出時における特定部632の特定処理またはその特定結果の出力を禁止するように制御する機能を有する。
特定部632による特定処理と出力部633による出力処理のうち、いずれを禁止制御するかは、ユーザの設定により選択することができる。禁止制御が特定部632に対して設定された場合に、判定部によって正常な光遮蔽と判定されなかった場合にのみ、特定部632に対して特定処理の禁止信号を送信する。これにより、自律測位部645は、自律測位を実行しない。したがって、無駄な特定処理を抑制することができ、誤った出力を防止することができる。
また、禁止制御が出力部633に対して設定された場合に、判定部1601によって正常な光遮蔽と判定されなかった場合にのみ、出力部633に対して出力処理の禁止信号を送信する。これにより、出力部633は、現在位置の出力処理を実行しない。これにより、誤った出力を防止することができる。
図19は、実施例3にかかる位置標定装置1800による処理手順を示すフローチャートである。図19において、位置情報フレームが受信されるのを待ち受け(ステップS1901:No)、位置情報フレームが受信された場合(ステップS1901:Yes)、第1の受光部611で光遮蔽が検出されたか否かを判断する(ステップS1902)。検出されなかった場合(ステップS1902:No)、ステップS1901に戻る。
一方、検出された場合(ステップS1902:Yes)、第2の受光部1612で光遮蔽が検出されたか否かを判断する(ステップS1903)。検出されなかった場合(ステップS1903:No)、位置標定制御部1801により、特定部632による特定処理を実行する(ステップS1904)。そして、出力部633により、特定結果(自車の現在位置)を出力する(ステップS1905)。
一方、ステップS1903において、第2の受光部1612で光遮蔽が検出された場合(ステップS1903:Yes)、位置標定制御部1801により、特定部632による特定処理と出力部633による出力処理の中から選ばれた処理の禁止制御を実行する(ステップS1906)。これにより、このときに受信された位置情報フレームに関して、選択された処理の実行が停止されることとなり、自律測位結果が出力されないこととなる。
このように、実施例3によれば、実施例2と同様、受光側の装置構成を、遮蔽部302により遮蔽される第1の受光素子301と遮蔽されない第2の受光素子1502とを組み合わせた構成としたため、簡単な構成により、正常な光遮蔽と誤った光遮蔽とを区別することができる。これにより、光遮蔽の誤検出判定処理を、光遮蔽の検出時に瞬時に実行することができ、位置標定の遅延が生じず、高精度の位置標定を実現することができる。さらに、誤った自律測位結果を出力しないため、安全運行を期待することができる。
つぎに、実施例4について説明する。実施例4は、情報転送装置530の基本構成(機能650〜653)に、移動体101の移動速度により、光遮蔽の誤検出を判定する機能を追加した構成である。
図20は、実施例4にかかる情報転送装置の機能的構成を示すブロック図である。図20において、情報転送装置2000は、受信部650、検出部651、および送信部653のほか、判定部2001および送信制御部2002を備えている。判定部2001および送信制御部2002は、具体的には、たとえば、図5−3に示したメモリ532に記憶されたプログラムをCPU531に実行させることにより、または、I/F533により、その機能を実現する。
まず、判定部2001は、検出部651によって遮蔽が検出されたときに、移動体101が、光信号を送信した光ビーコン102の設置位置近傍を通過したか否かを判定する機能を有する。具体的には、たとえば、移動体101の移動速度に基づいて、検出部651によって遮蔽が検出されたときに、移動体101が、光信号を送信した光ビーコン102の設置位置近傍を通過したか否かを判定する。
より具体的には、移動体101の移動速度が走行しているときの移動速度である場合に、移動体101が光ビーコン102の直下を通過したと判定する。光遮蔽検出時に移動体101が走行中であれば、正常な光遮蔽検出とみなすことができる。一方、光遮蔽を検出しても移動体101が停止していると、図11の(2)の状態となるため、光遮蔽の誤検出と判定する。
送信制御部2002は、正常な光遮蔽検出と判定されると、位置情報フレームを位置標定装置540に送信する。一方、誤検出と判定すると、位置情報フレームの送信を禁止する。
図21は、実施例4にかかる情報転送装置2000による処理手順を示すフローチャートである。図21において、位置情報フレームが受信されるのを待ち受け(ステップS2101:No)、位置情報フレームが受信された場合(ステップS2101:Yes)、光遮蔽が検出されたか否かを判断する(ステップS2102)。検出されなかった場合(ステップS2102:No)、ステップS2101に戻る。
一方、検出された場合(ステップS2102:Yes)、移動体101が走行中であるか否かを判定する(ステップS2103)。走行中であると判定された場合(ステップS2103:Yes)、ステップS2101で受信された位置情報フレームを位置標定装置540に送信する(ステップS2104)。一方、走行中でないと判定された場合(ステップS2103:No)、送信制御部2002による禁止制御により、フレーム送信を禁止する(ステップS2105)。
このように、実施例4によれば、光遮蔽の誤検出判定処理を、光遮蔽の検出時に瞬時に実行することができ、位置標定の遅延が生じず、高精度の位置標定を実現することができる。さらに、誤った自律測位結果を出力しないため、安全運行を期待することができる。
つぎに、実施例5について説明する。実施例4では情報転送装置530の基本構成(機能650〜653)に、移動体101の移動速度による光遮蔽の誤検出を判定する機能を追加したが、実施例5は、位置標定装置540の基本構成(機能631〜633)に、移動体101の移動速度により、光遮蔽の誤検出を判定する機能を追加した構成である。
図22は、実施例5にかかる位置標定装置の機能的構成を示すブロック図である。図22において、位置標定装置2200は、フレーム受信部631、特定部632、出力部633、検出部651および判定部2001のほか、位置標定制御部2201を備えている。位置標定制御部2201は、具体的には、たとえば、図5−4に示した記憶領域に記憶されたプログラムをCPU541に実行させることにより、または、I/F547により、その機能を実現する。
位置標定制御部2201は、誤検出判定時の特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する機能を有する。特定部632による特定処理と出力部633による出力処理のうち、いずれを禁止制御するかは、ユーザの設定により選択することができる。禁止制御が特定部632に対して設定された場合に、誤検出であると判定された場合、特定部632に対して特定処理の禁止信号を送信する。
これにより、自律測位部645は、自律測位を実行しない。したがって、無駄な特定処理を抑制することができ、誤った出力を防止することができる。なお、特定部632による特定処理と出力部633による出力処理のうち、いずれを禁止制御するかは、ユーザの設定により選択することができる。
また、禁止制御が出力部633に対して設定された場合に、誤検出であると判定された場合、出力部633に対して出力処理の禁止信号を送信する。これにより、出力部633は、現在位置の出力処理を実行しない。これにより、誤った出力を防止することができる。
図23は、実施例5にかかる位置標定装置2200による処理手順を示すフローチャートである。図23において、位置情報フレームが受信されるのを待ち受け(ステップS2301:No)、位置情報フレームが受信された場合(ステップS2301:Yes)、光遮蔽が検出されたか否かを判断する(ステップS2302)。検出されなかった場合(ステップS2302:No)、ステップS2301に戻る。
一方、検出された場合(ステップS2302:Yes)、移動体101が走行中であるか否かを判定する(ステップS2303)。走行中であると判定された場合(ステップS2303:Yes)、特定部632による特定処理を実行する(ステップS2304)。そして、出力部633により、特定結果(移動体101の現在位置)を出力する(ステップS2305)。
一方、ステップS2303において、走行中でないと判定された場合(ステップS2303:No)、位置標定制御部2201により、特定部632による特定処理と出力部633による出力処理の中から選ばれた処理の禁止制御を実行する(ステップS2306)。これにより、このときに受信された位置情報フレームに関して、選択された処理の実行が停止されることとなり、自律測位結果が出力されないこととなる。このあと、ステップS2301に戻って、位置情報フレームの受信を待ち受ける。
このように、実施例5によれば、光遮蔽の誤検出判定処理を、光遮蔽の検出時に瞬時に実行することができ、位置標定の遅延が生じず、高精度の位置標定を実現することができる。さらに、誤った自律測位結果を出力しないため、安全運行を期待することができる。
つぎに、実施例6について説明する。実施例6は、情報転送装置530の基本構成(機能650〜653)に、光ビーコンIDの同一性により、光遮蔽の誤検出を判定する機能を追加した構成である。
図24は、実施例6にかかる情報転送装置の機能的構成を示すブロック図である。図24において、情報転送装置2400は、受信部650、検出部651、および送信部653のほか、判定部2401、計数部2402および送信制御部2403を備えている。判定部2401、計数部2402および送信制御部2403は、具体的には、たとえば、図5−3に示したメモリ532に記憶されたプログラムをCPU531に実行させることにより、または、I/F533により、その機能を実現する。
判定部2401は、前回得られた光信号に含まれている光ビーコン102の光ビーコンIDと今回得られた光信号に含まれている光ビーコン102の光ビーコンIDとの同一性に基づいて、判定する機能を有する。光ビーコン102から連続して光信号が受信された場合、その光信号に含まれている光ビーコンIDが同一であれば、同一の光ビーコン102から光信号を受信していることとなる。一方、光ビーコンIDが異なれば、前回受信した光信号の発進元と今回受信した光信号の発信元は、異なる光ビーコン102であることがわかる。
異なっていれば、今回光信号を受信したときに、前回受信した光信号の光遮蔽が、その発信元の光ビーコン102の直下で検出されたこととなり、正常な光遮蔽であったことがわかる。この場合、今回の光信号を受信した時点で、前回の光遮蔽が正常な光遮蔽であったことが判明するため、正常な光遮蔽の検出に遅延が生じることとなる。そのため、計数部2402により、光遮蔽が検出される都度、車速パルスの計数を開始する。すなわち、車速パルスの計数を開始してから、前回と異なる光ビーコンIDを受信されたと判定されるまでの車速パルス数を送信部653にわたす。
送信制御部2403は、判定部2401により、光ビーコンIDが同一であると判定された場合には、前回の光信号に含まれる位置情報フレームおよび車速パルス数の送信を禁止するように制御する。一方、光ビーコンIDが前回とは異なっていると判定された場合には、前回の光信号の位置情報フレームおよび車速パルス数を送信するように制御する。位置標定装置では、位置情報フレームにより自車位置を特定するが、遅延が生じているため車速パルス数分補正をかけることで、現在位置を標定することができる。
図25は、実施例6にかかる情報転送装置2400による処理手順を示すフローチャートである。図25において、位置情報フレームが受信されるのを待ち受け(ステップS2501:No)、位置情報フレームが受信された場合(ステップS2501:Yes)、光遮蔽が検出されたか否かを判断する(ステップS2502)。検出されなかった場合(ステップS2502:No)、ステップS2501に戻る。
一方、検出された場合(ステップS2502:Yes)、計数部2402により車速パルスの計数を開始する(ステップS2503)。このあと、あらたな位置情報フレームの受信を待ち受け(ステップS2504:No)、受信された場合(ステップS2504:Yes)、前回受信された位置情報フレームに含まれている光ビーコンIDと今回受信された位置情報フレームに含まれている光ビーコンIDとが同一であるか否かを判断する(ステップS2505)。
同一でない場合(ステップS2505:No)、計数部2402による車速パルスの計数を停止して(ステップS2506)、前回受信した位置情報フレームおよび計数結果を、位置標定装置に送信する(ステップS2507)。このあと、ステップS2509に移行する。
また、ステップS2505において、同一であると判断された場合(ステップS2505:Yes)、送信制御部2403により、フレーム送信を禁止するよう制御する(ステップS2508)。このあと、ステップS2509に移行する。ステップS2509では、計数部2402で計数された車速パルスの計数値をリセットする。これにより、一連の処理を終了する。
このように、実施例6によれば、光遮蔽の誤検出判定処理を実行することができ、高精度の位置標定を実現することができる。また、誤った自律測位結果を出力しないため、安全運行を期待することができる。
つぎに、実施例7について説明する。実施例6では情報転送装置530の基本構成(機能650〜653)に、光ビーコンIDの同一性による光遮蔽の誤検出を判定する機能を追加したが、実施例7は、位置標定装置540の基本構成(機能631〜633)に、光ビーコンIDの同一性による光遮蔽の誤検出を判定する機能を追加した構成である。なお、実施例6と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
図26は、実施例7にかかる位置標定装置の機能的構成を示すブロック図である。図26において、位置標定装置2600は、フレーム受信部631、特定部632、出力部633、検出部651、判定部2401および計数部2402のほか、位置標定制御部2601を備えている。位置標定制御部2601は、具体的には、たとえば、図5−4に示した記憶領域に記憶されたプログラムをCPU541に実行させることにより、または、I/F547により、その機能を実現する。
位置標定制御部2601は、判定部2401により、光ビーコンIDが同一であることにより誤検出と判定された場合には、誤検出判定時の特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する機能を有する。特定部632による特定処理と出力部633による出力処理のうち、いずれを禁止制御するかは、ユーザの設定により選択することができる。禁止制御が特定部632に対して設定された場合に、誤検出であると判定された場合、特定部632に対して特定処理の禁止信号を送信する。
これにより、自律測位部645は、自律測位を実行しない。したがって、無駄な特定処理を抑制することができ、誤った出力を防止することができる。なお、特定部632による特定処理と出力部633による出力処理のうち、いずれを禁止制御するかは、ユーザの設定により選択することができる。
また、禁止制御が出力部633に対して設定された場合に、誤検出であると判定された場合、出力部633に対して出力処理の禁止信号を送信する。これにより、出力部633は、現在位置の出力処理を実行しない。これにより、誤った出力を防止することができる。
なお、位置標定制御部2601は、判定部2401により、光ビーコンIDが異なることにより正常な光遮蔽であると判定された場合には、計数部2402の計数結果を特定部632に渡す。これにより、特定部632では、特定処理により、光ビーコン102の設置位置と計数結果分の移動距離から自車位置を特定することができる。
図27は、実施例7にかかる位置標定装置2600による処理手順を示すフローチャートである。図27において、位置情報フレームが受信されるのを待ち受け(ステップS2701:No)、位置情報フレームが受信された場合(ステップS2701:Yes)、光遮蔽が検出されたか否かを判断する(ステップS2702)。検出されなかった場合(ステップS2702:No)、ステップS2701に戻る。
一方、検出された場合(ステップS2702:Yes)、計数部2402により車速パルスの計数を開始する(ステップS2703)。このあと、あらたな位置情報フレームの受信を待ち受け(ステップS2704:No)、受信された場合(ステップS2704:Yes)、前回受信された位置情報フレームに含まれている光ビーコンIDと今回受信された位置情報フレームに含まれている光ビーコンIDとが同一であるか否かを判断する(ステップS2705)。
同一でない場合(ステップS2705:No)、計数部2402による車速パルスの計数を停止して(ステップS2706)、前回受信した位置情報フレームおよび計数結果による位置特定処理を実行する(ステップS2707)。そして、特定結果を出力する(ステップS2708)。このあと、ステップS2710に移行する。
また、ステップS2705において、同一であると判断された場合(ステップS2705:Yes)、位置標定制御部2601により、前回受信した位置情報フレームによる位置標定処理を禁止するよう制御する(ステップS2709)。このあと、ステップS2710に移行する。ステップS2710では、計数部2402で計数された車速パルスの計数値をリセットする。これにより、一連の処理を終了する。
このように、実施例7によれば、光遮蔽の誤検出判定処理を実行することができ、高精度の位置標定を実現することができる。また、誤った自律測位結果を出力しないため、安全運行を期待することができる。
つぎに、実施例8について説明する。実施例8は、情報転送装置530の基本構成(機能650〜653)に、移動体101の移動距離により、光遮蔽の誤検出を判定する機能を追加した構成である。
正常な光遮断は光照射エリア内で1回だけ発生するため、光遮断は移動体101の移動距離が次に通過すべき光ビーコン102の距離となる地点で発生する。また、図11の(3)のような前方車両1000の発進により再度光入射が行われる場合、光遮断は同一光照射エリア内で複数回発生するため、光遮断は移動体101の移動距離が光照射エリア長以下であるときに発生する。
すなわち、光ビーコン102間距離が光照射エリア長より長い場合、光遮断が検出されてから次に光遮断が検出されるまでの移動体101の移動距離を観測し、移動体101がビーコン間距離だけ移動した地点にて光遮断が検出されない場合は、光遮断誤検出であると判定することが可能である。ビーコン間距離は既知とする。
図28は、実施例8にかかる情報転送装置の機能的構成を示すブロック図である。図28において、情報転送装置2800は、受信部650、検出部651、および送信部653のほか、判定部2801、計数部2802および送信制御部2803を備えている。判定部2801、計数部2802および送信制御部2803は、具体的には、たとえば、図5−3に示したメモリ532に記憶されたプログラムをCPU531に実行させることにより、または、I/F533により、その機能を実現する。
計数部2802は、車速パルスを計数する機能を有する。具体的には、たとえば、検出部651によって光遮蔽が検出されると、車速パルスの計数を開始する。計数開始後にさらに光遮蔽が検出されると計数を停止する。停止後に計数結果は送信部653に送られる。そして、送信制御部2803からリセット信号を受けると計数結果をリセットする。
判定部2801は、移動体101の移動距離により、光遮蔽の誤検出を判定する機能を有する。具体的には、たとえば、1回目の光遮蔽から2回目の光遮蔽の検出までの移動体101の移動距離、すなわち、計数された車速パルスにより、2回目の光遮蔽が誤検出か否かを判定する。すなわち、移動距離がビーコン間距離と不一致もしくは小さい場合に、前回(1回目)の遮蔽は誤検出、移動距離がビーコン間距離と一致もしくは長い場合には、前回(1回目)の遮蔽が正常であることがわかる。
送信制御部2803は、判定部2801により、移動体101の移動距離がビーコン間距離と不一致であるもしくは既知の光照射エリア長よりも小さいと判定された場合には、1回目に遮蔽された光信号に含まれる位置情報フレームおよび車速パルス数の送信を禁止するように制御する。一方、一致するもしくは既知の光照射エリア長よりも大きい場合には、1回目に遮蔽された光信号に含まれる位置情報フレームおよび車速パルス数を送信するように制御する。位置標定装置では、位置情報フレームにより自車位置を特定するが、遅延が生じているため車速パルス数分補正をかけることで、現在位置を標定することができる。
図29は、実施例8にかかる情報転送装置2800による処理手順を示すフローチャートである。図29において、まず、1回目の光遮蔽が検出されるのを待ち受け(ステップS2901:No)、検出された場合(ステップS2901:Yes)、計数部2802による車速パルスの計数を開始する(ステップS2902)。このあと、2回目の光遮蔽の検出を待ち受ける(ステップS2903:No)。
2回目の光遮蔽が検出されると(ステップS2903:Yes)、計数部2802は、車速パルスの計数を停止する(ステップS2904)。そして、計数結果がビーコン間距離と一致するかもしくは既知の光照射エリア長よりも大きい否かを判断する(ステップS2905)。ビーコン間距離と一致した場合(ステップS2905:Yes)、前回受信したフレーム、すなわち1回目に光遮蔽されたフレーム(S2901で遮蔽を検出する前に受信したフレーム)と車速パルスの計数結果を位置標定装置に送信する(ステップS2906)。そして、ステップS2908に移行する。
一方、ビーコン間距離と不一致もしくは既知の光照射エリア長よりも小さいである場合(ステップS2905:No)、前回受信したフレーム(S2901で遮蔽を検出する前に受信したフレーム)、すなわち1回目に光遮蔽されたフレームと車速パルスの計数結果の送信を禁止する(ステップS2907)。そして、ステップS2908に移行する。ステップS2908では、計数部2802の計数値をリセットする(ステップS2908)。これにより、一連の処理を終了する。
このように、実施例8によれば、光遮蔽の誤検出判定処理を実行することができ、高精度の位置標定を実現することができる。また、誤った自律測位結果を出力しないため、安全運行を期待することができる。
つぎに、実施例9について説明する。実施例8では情報転送装置530の基本構成(機能650〜653)に、移動体101の移動距離による光遮蔽の誤検出を判定する機能を追加したが、実施例9は、位置標定装置の基本構成(機能631〜633)に、移動体101の移動距離による光遮蔽の誤検出を判定する機能を追加した構成である。なお、実施例8と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
図30は、実施例9にかかる位置標定装置の機能的構成を示すブロック図である。図30において、位置標定装置3000は、フレーム受信部631、特定部632、出力部633、検出部651、判定部2801および計数部2802のほか、位置標定制御部3001を備えている。位置標定制御部3001は、具体的には、たとえば、図5−4に示した記憶領域に記憶されたプログラムをCPU541に実行させることにより、または、I/F547により、その機能を実現する。
位置標定制御部3001は、判定部2801により、移動距離がビーコン間距離と不一致であるもしくは既知の光照射エリア長よりも小さいことにより誤検出と判定された場合には、誤検出判定時の特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する機能を有する。特定部632による特定処理と出力部633による出力処理のうち、いずれを禁止制御するかは、ユーザの設定により選択することができる。禁止制御が特定部632に対して設定された場合に、誤検出であると判定された場合、特定部632に対して特定処理の禁止信号を送信する。
これにより、自律測位部645は、自律測位を実行しない。したがって、無駄な特定処理を抑制することができ、誤った出力を防止することができる。なお、特定部632による特定処理と出力部633による出力処理のうち、いずれを禁止制御するかは、ユーザの設定により選択することができる。
また、禁止制御が出力部633に対して設定された場合に、誤検出であると判定された場合、出力部633に対して出力処理の禁止信号を送信する。これにより、出力部633は、現在位置の出力処理を実行しない。これにより、誤った出力を防止することができる。
なお、位置標定制御部3001は、判定部2801により、移動距離がビーコン間距離と一致するもしくは既知の光照射エリア長よりも大きいことにより正常な光遮蔽であると判定された場合には、計数部2802の計数結果を特定部632に渡す。これにより、特定部632では、特定処理により、光ビーコン102の設置位置と計数結果分の移動距離から自車位置を特定することができる。
図31は、実施例9にかかる位置標定装置3000による処理手順を示すフローチャートである。図31において、まず、1回目の光遮蔽が検出されるのを待ち受け(ステップS3101:No)、検出された場合(ステップS3101:Yes)、計数部2802による車速パルスの計数を開始する(ステップS3102)。このあと、2回目の光遮蔽の検出を待ち受ける(ステップS3103:No)。
2回目の光遮蔽が検出されると(ステップS3103:Yes)、計数部2802は、車速パルスの計数を停止する(ステップS3104)。そして、計数結果がビーコン間距離と一致するか否かを判断する(ステップS3105)。ビーコン間距離と一致したもしくは既知の光照射エリア長よりも大きい場合(ステップS3105:Yes)、前回受信したフレーム(S3101で遮蔽を検出する前に受信したフレーム)、すなわち1回目に光遮蔽されたフレームと車速パルスの計数結果による位置特定処理を実行する(ステップS3106)。そして、出力部633によりその特定結果を出力する(ステップS3107)。このあと、ステップS3109に移行する。
一方、ビーコン間距離と不一致であるもしくは既知の光照射エリア長よりも小さい場合(ステップS3105:No)、位置標定制御部3001により、特定部632による特定処理と出力部633による出力処理の中から選ばれた処理の禁止制御を実行する(ステップS3108)。すなわち、前回受信したフレーム、すなわち1回目に光遮蔽されたフレームと車速パルスの計数結果による位置標定または出力処理を禁止する。そして、ステップS3109に移行する。ステップS3109では、計数部2802の計数値をリセットする(ステップS3109)。これにより、一連の処理を終了する。
このように、実施例9によれば、光遮蔽の誤検出判定処理を実行することができ、高精度の位置標定を実現することができる。また、誤った自律測位結果を出力しないため、安全運行を期待することができる。
つぎに、実施例10について説明する。実施例10は、実施例1〜9の情報転送装置または位置標定装置を用いてナビゲーション装置を構成した場合の例である。図32は、実施例10にかかるナビゲーション装置の機能的構成を示すブロック図である。図32において、ナビゲーション装置3200は、受光装置3201と、情報転送装置3202と、位置標定装置3203と、探索部3204と、表示画面3205と、から構成されている。探索部3204は、具体的には、たとえば、図5−4に示した記憶領域に記憶されたプログラムをCPU541に実行させることによりその機能を実現する。
受光装置3201、情報転送装置3202、および位置標定装置3203は、上述した実施例1〜9に示した組み合わせとなる。たとえば、実施例1の場合では、受光装置300、情報転送装置530、および位置標定装置1300となる。また、実施例2の場合では、受光装置1500、情報転送装置1600および位置標定装置540となる。
また、実施例3の場合では、受光装置1500、情報転送装置530および位置標定装置1800となる。また、実施例4の場合では、受光装置300、情報転送装置2000および位置標定装置540となる。また、実施例5の場合では、受光装置300、情報転送装置530および位置標定装置2200となる。また、実施例6の場合では、受光装置300、情報転送装置2400および位置標定装置540となる。また、実施例7の場合では、受光装置300、情報転送装置530および位置標定装置2600となる。また、実施例8の場合では、受光装置300、情報転送装置2800および位置標定装置540となる。また、実施例9の場合では、受光装置300、情報転送装置530および位置標定装置3000となる。
また、探索部3204は、位置標定装置3203によって標定された移動体101の現在位置を用いて、経路探索処理を実行する。経路探索処理では、ダイクストラ法などの手法により、目的地点までの経路を探索する。また、標定された位置近傍の情報(交通情報やランドマーク)を地図データから抽出することとしてもよい。
表示画面3205は、位置標定装置によって標定された移動体101の現在位置を地図データ上に表示する。また、探索部3204によって探索された経路や、抽出された情報も表示する。このように、ナビゲーション装置と連携することで、GPSよりも高精度な経路探索や情報表示をおこなうことができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、光遮蔽の誤検出を自動判定することができるため、移動体の位置標定の高精度化を図ることができる。また、自車(移動体101)や前方車両1000の挙動を想定する仕組みであるため、光ビーコン102には何ら構成を追加する必要もなく、安価かつ簡易な仕組みによって実現することができる。
また、上述した実施の形態においては光信号の場合について説明したが、光信号に限るものではなく、直進性があり、信号を載せることができる電磁波を発信する通信機器であってもよい。この場合、受信装置を、電磁波を遮蔽できる物質で構成された遮蔽板と電磁波を検出できる受信部とで構成すればよい。
なお、本実施の形態で説明した情報転送方法や位置標定方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD−ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な媒体であってもよい。
また、本実施の形態で説明した情報転送装置、位置標定装置、およびナビゲーション装置は、スタンダードセルやストラクチャードASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの特定用途向けIC(以下、単に「ASIC」と称す。)やFPGAなどのPLD(Programmable Logic Device)によっても実現することができる。具体的には、たとえば、上述した情報転送装置、位置標定装置、およびナビゲーション装置の機能をHDL記述によって機能定義し、そのHDL記述を論理合成してASICやPLDに与えることにより、情報転送装置、位置標定装置、およびナビゲーション装置を製造することができる。
上述した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に前記受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる前記移動体に搭載された受光装置を用いて、前記移動体の位置を標定する位置標定装置であって、
前記光信号に含まれている前記光信号を送信した通信機器の設置位置に関する情報を前記光信号の遮蔽検出元から順次受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信される都度、前記設置位置に基づいて前記移動体の現在位置を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された特定結果を出力する出力手段と、
前記移動体の特定の挙動を検出する検出手段と、
前記検出手段によって前記特定の挙動が検出されたときの前記設置位置に基づく特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する位置標定制御手段と、
を備えることを特徴とする位置標定装置。
(付記2)移動体に設けられた受光装置であって、
前記移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する第1の受光部と、
前記通信機器から発信される光信号を受光する第2の受光部と、
前記第1の受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合、前記第1の受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部と、
を備えることを特徴とする受光装置。
(付記3)付記2に記載の受光装置の前記第1および第2の受光部による前記光信号の受光量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された各受光量に基づいて、前記移動体が、前記通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段と、
前記光信号に含まれている前記通信機器の設置位置に関する情報を、前記移動体の位置標定先に送信する送信手段と、
前記判定手段によって通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置に関する情報を前記位置標定先に送信するように制御する送信制御手段と、
を備えることを特徴とする情報転送装置。
(付記4)前記光信号に含まれている前記光信号を送信した通信機器の設置位置に関する情報を順次受信する受信手段と、
付記2に記載の受光装置の前記第1および第2の受光部による前記光信号の受光量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された各受光量に基づいて、前記移動体が、前記通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段と、
前記受信手段によって受信される都度、前記設置位置に基づいて前記移動体の現在位置を特定する特定手段と、
前記特定手段によって算出された特定結果を出力する出力手段と、
前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過していないと判定された場合、設置位置に基づく特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する位置標定制御手段と、
を備えることを特徴とする位置標定装置。
(付記5)移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に前記受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる前記移動体に搭載された受光装置を用いて、前記受光装置から得られる情報を前記移動体の位置標定先に転送する情報転送装置であって、
前記受光装置から順次得られる前記光信号の受光量に基づいて、前記光信号の遮蔽を検出する検出手段と、
前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段と、
前記光信号に含まれている前記通信機器の設置位置に関する情報を、前記移動体の位置標定先に送信する送信手段と、
前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置に関する情報を前記位置標定先に送信するように制御する送信制御手段と、
を備えることを特徴とする情報転送装置。
(付記6)前記判定手段は、
前記移動体の移動速度に基づいて、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定することを特徴とする付記5に記載の情報転送装置。
(付記7)前記判定手段は、
前回得られた光信号に含まれている前記通信機器の識別情報と今回得られた光信号に含まれている前記通信機器の識別情報との同一性に基づいて、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定することを特徴とする付記5に記載の情報転送装置。
(付記8)前記判定手段は、
前記検出手段による前回得られた光信号の検出時から今回得られた光信号の検出時までの前記移動体の移動距離に基づいて、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定することを特徴とする付記5に記載の情報転送装置。
(付記9)前記光信号が得られる都度、前記移動体の車速パルスの計数を開始する計数手段を備え、
前記送信制御手段は、
前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置に関する情報とともに前記計数手段によって計数された計数結果を前記位置標定先に送信するように制御することを特徴とする付記7または8に記載の情報転送装置。
(付記10)移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に前記受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる前記移動体に搭載された受光装置を用いて、前記移動体の位置を標定する位置標定装置であって、
前記光信号に含まれている前記光信号を送信した通信機器の設置位置に関する情報を順次受信する受信手段と、
前記受光装置から順次得られる前記光信号の受光量に基づいて、前記光信号の遮蔽を検出する検出手段と、
前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段と、
前記受信手段によって受信される都度、前記設置位置に基づいて前記移動体の現在位置を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された特定結果を出力する出力手段と、
前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過していないと判定された場合、設置位置に基づく特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する位置標定制御手段と、
を備えることを特徴とする位置標定装置。
(付記11)前記判定手段は、
前記移動体の移動速度に基づいて、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定することを特徴とする付記10に記載の位置標定装置。
(付記12)前記判定手段は、
前回得られた光信号に含まれている前記通信機器の識別情報と今回得られた光信号に含まれている前記通信機器の識別情報との同一性に基づいて、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定することを特徴とする付記10に記載の位置標定装置。
(付記13)前記判定手段は、
前記検出手段による前回得られた光信号の検出時から今回得られた光信号の検出時までの前記移動体の移動距離に基づいて、前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定することを特徴とする付記10に記載の位置標定装置。
(付記14)前記光信号が得られる都度、前記移動体の車速パルスの計数を開始する計数手段を備え、
前記位置標定制御手段は、
前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置および前記計数手段によって計数された計数結果に基づいて、前記移動体の現在位置を特定するように制御することを特徴とする付記12または13に記載の位置標定装置。
(付記15)付記1,4,10〜14のいずれか一つに記載の位置標定装置と、
前記位置標定装置によって標定された前記移動体の現在位置に基づいて、経路を探索する探索手段と、
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
(付記16)付記1,4,10〜14のいずれか一つに記載の位置標定装置または付記15に記載のナビゲーション装置を搭載した移動体。
(付記17)移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に前記受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる前記移動体に搭載された受光装置を用いて、前記移動体の位置を標定するコンピュータを、
前記光信号に含まれている前記光信号を送信した通信機器の設置位置に関する情報を前記光信号の遮蔽検出元から順次受信する受信手段、
前記受信手段によって受信される都度、前記設置位置に基づいて前記移動体の現在位置を特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された特定結果を出力する出力手段、
前記移動体の特定の挙動を検出する検出手段、
前記検出手段によって前記特定の挙動が検出されたときの前記設置位置に基づく特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する位置標定制御手段、
として機能させることを特徴とする位置標定プログラム。
(付記18)付記2に記載の受光装置を用いて、当該受光装置から得られる情報を前記移動体の位置標定先に転送するコンピュータを、
前記第1および第2の受光部による前記光信号の受光量を検出する検出手段、
前記検出手段によって検出された各受光量に基づいて、前記移動体が、前記通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段、
前記光信号に含まれている前記通信機器の設置位置に関する情報を、前記移動体の位置標定先に送信する送信手段、
前記判定手段によって通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置に関する情報を前記位置標定先に送信するように制御する送信制御手段、
として機能させることを特徴とする情報転送プログラム。
(付記19)付記2に記載の受光装置を用いて、前記移動体の位置を標定するコンピュータを、
前記光信号に含まれている前記光信号を送信した通信機器の設置位置に関する情報を順次受信する受信手段、
前記第1および第2の受光部による前記光信号の受光量を検出する検出手段、
前記検出手段によって検出された各受光量に基づいて、前記移動体が、前記通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段、
前記受信手段によって受信される都度、前記設置位置に基づいて前記移動体の現在位置を特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された特定結果を出力する出力手段、
前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過していないと判定された場合、設置位置に基づく特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する位置標定制御手段、
として機能させることを特徴とする位置標定プログラム。
(付記20)移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に前記受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる前記移動体に搭載された受光装置を用いて、前記受光装置から得られる情報を前記移動体の位置標定先に転送するコンピュータを、
前記受光装置から順次得られる前記光信号の受光量に基づいて、前記光信号の遮蔽を検出する検出手段、
前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段、
前記光信号に含まれている前記通信機器の設置位置に関する情報を、前記移動体の位置標定先に送信する送信手段、
前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置に関する情報を前記位置標定先に送信するように制御する送信制御手段、
として機能させることを特徴とする情報転送プログラム。
(付記21)移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に前記受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる前記移動体に搭載された受光装置を用いて、前記移動体の位置を標定するコンピュータを、
前記光信号に含まれている前記光信号を送信した通信機器の設置位置に関する情報を順次受信する受信手段、
前記受光装置から順次得られる前記光信号の受光量に基づいて、前記光信号の遮蔽を検出する検出手段、
前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段、
前記受信手段によって受信される都度、前記設置位置に基づいて前記移動体の現在位置を特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された特定結果を出力する出力手段、
前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過していないと判定された場合、設置位置に基づく特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する位置標定制御手段、
として機能させることを特徴とする位置標定プログラム。
この実施の形態にかかる位置標定システムの構成を示す説明図である。 光ビーコンの通信エリアの内容を示す説明図である。 受光装置の概要を示す説明図である。 受光面に対する光信号の入射角度と遮蔽部との関係を示す説明図である。 光信号の受光状態を示す説明図である。 位置標定システムのハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。 受光装置のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。 情報転送装置のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。 位置標定装置のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。 位置標定システムの機能的構成を示すブロック図である。 情報転送装置の機能的構成を示すブロック図である。 この実施の形態にかかる情報転送装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。 受光装置と位置標定装置との動作を示すタイミングシーケンス図である。 この実施の形態にかかる位置標定システムにおける各部の動作を示すタイミングシーケンス図である。 位置標定システムにおける正常動作と誤検出動作との比較を示す説明図である。 前方車両および移動体の挙動を時系列に示した説明図である。 図11に示した(1)〜(4)における受光量の時間的変化を示すグラフである。 実施例1にかかる位置標定装置の機能的構成を示すブロック図である。 実施例1の位置標定処理手順を示すフローチャートである。 実施例2にかかる受光装置を示す概略斜視図である。 実施例2にかかる位置標定システムの機能的構成を示すブロック図である。 実施例2にかかる情報転送装置による処理手順を示すフローチャートである。 実施例3にかかる位置標定装置の機能的構成を示すブロック図である。 実施例3にかかる位置標定装置による処理手順を示すフローチャートである。 実施例4にかかる情報転送装置の機能的構成を示すブロック図である。 実施例4にかかる情報転送装置による処理手順を示すフローチャートである。 実施例5にかかる位置標定装置の機能的構成を示すブロック図である。 実施例5にかかる位置標定装置による処理手順を示すフローチャートである。 実施例6にかかる情報転送装置の機能的構成を示すブロック図である。 実施例6にかかる情報転送装置による処理手順を示すフローチャートである。 実施例7にかかる位置標定装置の機能的構成を示すブロック図である。 実施例7にかかる位置標定装置による処理手順を示すフローチャートである。 実施例8にかかる情報転送装置の機能的構成を示すブロック図である。 実施例8にかかる情報転送装置による処理手順を示すフローチャートである。 実施例9にかかる位置標定装置の機能的構成を示すブロック図である。 実施例9にかかる位置標定装置による処理手順を示すフローチャートである。 実施例10にかかるナビゲーション装置の機能的構成を示すブロック図である。
符号の説明
101 移動体
102 光ビーコン
300,1500,3201 受光装置
301 受光素子
302 遮蔽部
530,1600,2000,2400,2800,3202 情報転送装置
540,1300,1800,2200,2600,3203 位置標定装置
611 (第1の)受光部
631 フレーム受信部
632 特定部
633 出力部
650、1612 受信部
651、1301 検出部
652、2002、2403、2803 送信制御部
653 送信部
1000 前方車両
1302、1801、2201、2601、3001 位置標定制御部
1601、2001、2201、2401、2801 判定部
1612 第2の受光部
2402,2802 計数部
3200 ナビゲーション装置
3204 探索部

Claims (8)

  1. 移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に前記受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる前記移動体に搭載された受光装置を用いて、前記移動体の位置を標定する位置標定装置であって、
    前記光信号に含まれている前記光信号を送信した通信機器の設置位置に関する情報を前記光信号の遮蔽検出元から順次受信する受信手段と、
    前記受信手段によって受信される都度、前記設置位置に基づいて前記移動体の現在位置を特定する特定手段と、
    前記特定手段によって特定された特定結果を出力する出力手段と、
    前記移動体の特定の挙動を検出する検出手段と、
    前記検出手段によって前記特定の挙動が検出されたときの前記設置位置に基づく特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する位置標定制御手段と、
    を備えることを特徴とする位置標定装置。
  2. 移動体に設けられた受光装置であって、
    前記移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する第1の受光部と、
    前記通信機器から発信される光信号を受光する第2の受光部と、
    前記第1の受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合、前記第1の受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部と、
    を備えることを特徴とする受光装置。
  3. 請求項2に記載の受光装置の前記第1および第2の受光部による前記光信号の受光量を検出する検出手段と、
    前記検出手段によって検出された各受光量に基づいて、前記移動体が、前記通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段と、
    前記光信号に含まれている前記通信機器の設置位置に関する情報を、前記移動体の位置標定先に送信する送信手段と、
    前記判定手段によって通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置に関する情報を前記位置標定先に送信するように制御する送信制御手段と、
    を備えることを特徴とする情報転送装置。
  4. 移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に前記受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる前記移動体に搭載された受光装置を用いて、前記受光装置から得られる情報を前記移動体の位置標定先に転送する情報転送装置であって、
    前記受光装置から順次得られる前記光信号の受光量に基づいて、前記光信号の遮蔽を検出する検出手段と、
    前記検出手段によって遮蔽が検出されたときに、前記移動体が、前記光信号を送信した通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段と、
    前記光信号に含まれている前記通信機器の設置位置に関する情報を、前記移動体の位置標定先に送信する送信手段と、
    前記判定手段によって前記通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置に関する情報を前記位置標定先に送信するように制御する送信制御手段と、
    を備えることを特徴とする情報転送装置。
  5. 請求項1に記載の位置標定装置と、
    前記位置標定装置によって標定された前記移動体の現在位置に基づいて、経路を探索する探索手段と、
    を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
  6. 請求項1に記載の位置標定装置または請求項5に記載のナビゲーション装置を搭載した移動体。
  7. 移動体から離れて設置された通信機器から発信される光信号を受光する受光部と当該受光部の設置面に対する前記光信号の入射角度が所定の入射角度以上になった場合に前記受光部への前記光信号を遮蔽する遮蔽部とからなる前記移動体に搭載された受光装置を用いて、前記移動体の位置を標定するコンピュータを、
    前記光信号に含まれている前記光信号を送信した通信機器の設置位置に関する情報を前記光信号の遮蔽検出元から順次受信する受信手段、
    前記受信手段によって受信される都度、前記設置位置に基づいて前記移動体の現在位置を特定する特定手段、
    前記特定手段によって特定された特定結果を出力する出力手段、
    前記移動体の特定の挙動を検出する検出手段、
    前記検出手段によって前記特定の挙動が検出されたときの前記設置位置に基づく特定またはその特定結果の出力を禁止するように制御する位置標定制御手段、
    として機能させることを特徴とする位置標定プログラム。
  8. 請求項2に記載の受光装置を用いて、当該受光装置から得られる情報を前記移動体の位置標定先に転送するコンピュータを、
    前記第1および第2の受光部による前記光信号の受光量を検出する検出手段、
    前記検出手段によって検出された各受光量に基づいて、前記移動体が、前記通信機器から所定の位置を通過したか否かを判定する判定手段、
    前記光信号に含まれている前記通信機器の設置位置に関する情報を、前記移動体の位置標定先に送信する送信手段、
    前記判定手段によって通信機器から所定の位置を通過したと判定された場合、前記設置位置に関する情報を前記位置標定先に送信するように制御する送信制御手段、
    として機能させることを特徴とする情報転送プログラム。
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