JP2009174964A - Apparatus and system for specifying position - Google Patents

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Hideaki Shironaga
英晃 白永
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position specification apparatus and a position specification system, capable of accurately specifying the position of a mobile body, such as, vehicle. <P>SOLUTION: A time lag computation part 51 computes the time lags between a reference communication part 10 and communication parts 20, 30, and 40, on the basis of the times of receipt of signals for time correction transmitted by the communication parts 20, 30, and 40 and received by the reference communication part 10 and transmission times included in received signals for time correction. A time correction part 52 corrects time so that the time lags between the reference communication part 10 and the communication parts 20, 30, and 40 should be zero. When the communication parts 10-40 each have received positioning signals transmitted from an on-vehicle apparatus, an arrival time difference computing part 53 computes the differences of the time of receipt between the positioning signals at the communication parts 10-40 as their differences of the time of arrival between the positioning signals. A position specifying part 54 specifies the position of the on-vehicle apparatus, on the basis of the differences of the time of arrival. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、端末装置が送信した所定の信号を受信して端末装置の位置を特定する位置特定装置及び該位置特定装置を備える位置特定システムに関する。   The present invention relates to a position specifying device that receives a predetermined signal transmitted from a terminal device and specifies the position of the terminal device, and a position specifying system including the position specifying device.

従来、電波を放射する移動体などの未知局と称される電波源の位置を検出するシステムが開発されている。例えば、電波源が発射した電波を複数のセンサ局で受信し、各センサ局は、GPS受信機から出力された基準時刻をトリガとして一定時間の電波を取り出してフーリエ変換を施して複素周波数成分を抽出し、抽出した複素周波数成分をセンタ局へ送信する。センタ局は、各センサ局から送信された複素周波数成分間の複素共役積を算定し、各センサ局間の到達時間差を算定して電波源の位置を検出する位置検出システムが提案されている(特許文献1参照)。
特許第3739078号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, a system for detecting the position of a radio wave source called an unknown station such as a moving body that radiates radio waves has been developed. For example, radio waves emitted from a radio wave source are received by a plurality of sensor stations, and each sensor station takes out a radio wave for a fixed time using a reference time output from a GPS receiver as a trigger, and performs a Fourier transform to obtain a complex frequency component. The extracted complex frequency component is transmitted to the center station. A position detection system has been proposed in which the center station calculates the complex conjugate product between the complex frequency components transmitted from each sensor station, calculates the arrival time difference between the sensor stations, and detects the position of the radio wave source ( Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3739078

しかしながら、特許文献1のシステムにあっては、GPSを利用して各センサ局の基準時刻を設定しているものの、GPS受信機の性能などによりセンサ局間の基準時刻は100〜200ナノ秒程度の誤差が含まれ、移動体の位置検出には、数十m程度の誤差が生じる。また、各センサ局の時刻がずれているか否かを監視する機能もなく、センサ局間で時刻を同期させる具体的な方法も開示されていない。このため、移動体の位置を精度よく検出することができるシステムが望まれていた。   However, in the system of Patent Document 1, although the reference time of each sensor station is set using GPS, the reference time between the sensor stations is about 100 to 200 nanoseconds due to the performance of the GPS receiver. The error of about several tens of meters occurs in the position detection of the moving body. Further, there is no function for monitoring whether or not the time of each sensor station is shifted, and a specific method for synchronizing the time between the sensor stations is not disclosed. For this reason, a system capable of accurately detecting the position of the moving body has been desired.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、車両などの移動体の位置を精度よく特定することができる位置特定装置及び該位置特定装置を備える位置特定システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a position specifying device that can accurately specify the position of a moving body such as a vehicle and a position specifying system including the position specifying device. And

第1発明に係る位置特定装置は、離隔距離が既知の少なくとも2つの通信部を備え、端末装置が送信した所定の信号を各通信部で受信して該端末装置の位置を特定する位置特定装置であって、各通信部は、計時手段を備え、一の通信部を除く他の通信部は、送信時点を含む計時補正用信号を前記一の通信部へ送信するように構成してあり、前記一の通信部は、計時補正用信号を受信するように構成してあり、受信した計時補正用信号の受信時点及び前記送信時点並びに通信部間の離隔距離に基づいて、他の通信部との間の時刻ずれを算出する時刻ずれ算出手段と、端末装置が送信した所定の信号の各通信部での受信時点及び前記時刻ずれ算出手段で算出した時刻ずれに基づいて、前記所定の信号の通信部への到達時間の時間差を算出する時間差算出手段と、該時間差算出手段で算出した時間差に基づいて端末装置の位置を特定する特定手段とを備えることを特徴とする。   The position specifying device according to the first aspect of the present invention includes at least two communication units with known separation distances, and each of the communication units receives a predetermined signal transmitted by the terminal device and specifies the position of the terminal device. And each communication part is provided with a time measuring means, and other communication parts except one communication part are constituted so that a signal for time correction including a transmission time point may be transmitted to the one communication part, The one communication unit is configured to receive a time correction signal, and based on the reception time and the transmission time of the received time correction signal and the separation distance between the communication units, A time lag calculating means for calculating a time lag between the predetermined signal and the time lag calculated by the time lag calculating means based on the reception time of the predetermined signal transmitted by the terminal device at each communication unit and the time lag calculated by the time lag calculating means. Time to calculate the time difference in arrival time to the communication unit And calculating means, characterized in that it comprises a specifying means for specifying the position of the terminal device based on the time difference calculated by said time difference calculating means.

第2発明に係る位置特定装置は、第1発明において、前記時刻ずれ算出手段で算出した時刻ずれに応じて、各計時手段での計時を補正する補正手段を備え、前記時間差算出手段は、端末装置が送信した所定の信号の各通信部での受信時点及び前記補正手段で補正した計時に基づいて、前記信号の通信部への到達時間の時間差を算出するように構成してあることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the position specifying device includes a correction unit that corrects the time measured by each time measuring unit according to the time difference calculated by the time difference calculating unit, and the time difference calculating unit includes a terminal The time difference between the arrival times of the signals to the communication unit is calculated based on the reception time of the predetermined signal transmitted by the device at each communication unit and the time corrected by the correction unit. And

第3発明に係る位置特定装置は、第1発明又は第2発明において、前記所定の信号は、端末装置の位置特定用の信号であることを示す情報及び端末装置固有の識別子を含むことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the predetermined signal includes information indicating that the predetermined signal is a signal for identifying the position of the terminal device and an identifier unique to the terminal device. And

第4発明に係る位置特定装置は、第1発明乃至第3発明のいずれか1つにおいて、端末装置の位置を特定する領域の道路形状情報を記憶する記憶手段を備え、前記特定手段は、記憶した道路形状情報を用いて端末装置の位置を特定するように構成してあることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the position specifying device includes storage means for storing road shape information of an area for specifying the position of the terminal device, and the specifying means stores The position of the terminal device is specified using the road shape information.

第5発明に係る位置特定装置は、第1発明乃至第4発明のいずれか1つにおいて、端末装置の位置の高さ情報を記憶する記憶手段を備え、前記特定手段は、記憶した高さ情報を用いて端末装置の位置を特定するように構成してあることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the position specifying device includes storage means for storing the height information of the position of the terminal device, and the specifying means stores the height information stored therein. The position of the terminal device is specified by using.

第6発明に係る位置特定システムは、所定の信号を送信する端末装置と、第1発明乃至第5発明のいずれか1つに係る位置特定装置とを備え、前記端末装置の位置を特定するように構成してあることを特徴とする。   A position specifying system according to a sixth aspect of the present invention includes a terminal device that transmits a predetermined signal and a position specifying device according to any one of the first to fifth aspects of the invention, and specifies the position of the terminal device. It is comprised by these.

第1発明にあっては、位置特定装置は、離隔距離が既知の少なくとも2つの通信部を備え、各通信部は、計時手段を備えている。位置特定装置は、一の通信部(以下、基準の通信部という。)を除く他の通信部から送信時点を含む計時補正用信号を基準の通信部へ送信し、基準の通信部で計時補正用信号を受信する。位置特定装置は、基準の通信部で受信した計時補正用信号の受信時点及び他の通信部での送信時点並びに通信部間の離隔距離に基づいて、基準の通信部と他の通信部との間の時刻ずれを算出する。例えば、送信時刻がt1、受信時刻がt2、2つの通信部間の電波の伝播時間をΔT12とすると、時刻t2が、時刻(t1+ΔT12)より遅れている場合には、他の通信部の時刻が基準の通信部の時刻よりも進んでおり、時刻t2が、時刻(t1+ΔT12)より進んでいる場合には、他の通信部の時刻が基準の通信部の時刻よりも遅れている。時刻ずれΔtは、(t2−t1)−ΔT12で求めることができる。Δt>0の場合は、他の通信部の時刻が基準の通信部の時刻よりも進んでおり、Δt<0の場合には、他の通信部の時刻が基準の通信部の時刻よりも遅れている。なお、2つの通信部間の電波の伝播時間ΔT12は、各通信部間の距離を電波の伝播速度(3×108 m/s)で除算することで求めることができる。 In the first invention, the position specifying device includes at least two communication units with known separation distances, and each communication unit includes a time measuring unit. The position specifying device transmits a time correction signal including a transmission time from another communication unit other than one communication unit (hereinafter referred to as a reference communication unit) to the reference communication unit, and the reference communication unit corrects the time measurement. Receive a signal. The position specifying device determines whether the reference communication unit and the other communication unit are based on the reception time of the timing correction signal received by the reference communication unit, the transmission time of the other communication unit, and the separation distance between the communication units. The time difference between them is calculated. For example, if the transmission time is t1, the reception time is t2, and the propagation time of the radio wave between the two communication units is ΔT12, if the time t2 is delayed from the time (t1 + ΔT12), the time of the other communication unit is When the time is ahead of the time of the reference communication unit and the time t2 is ahead of the time (t1 + ΔT12), the time of the other communication unit is behind the time of the reference communication unit. The time difference Δt can be obtained by (t2−t1) −ΔT12. When Δt> 0, the time of the other communication unit is ahead of the time of the reference communication unit, and when Δt <0, the time of the other communication unit is delayed from the time of the reference communication unit. ing. The radio wave propagation time ΔT12 between the two communication units can be obtained by dividing the distance between the communication units by the radio wave propagation speed (3 × 10 8 m / s).

位置特定装置は、端末装置(例えば、車両等の移動体に搭載された車載機、歩行者等の移動する人が携帯する携帯電話などの携帯通信装置など)が送信した所定の信号の各通信部での受信時点及び算出した時刻ずれに基づいて、所定の信号の通信部への到達時間の時間差を算出する。例えば、基準の通信部での受信時点をtm1、他の通信部での受信時点をtm2、両通信部の時刻ずれをΔtとすると、到達時間差ΔT12は、|tm1−tm2|−Δtで求めることができる。位置特定装置は、算出した時間差に基づいて端末装置の位置を特定する。例えば、2つの通信部の位置を焦点とし、2つの通信部間の到達時間差に電波の伝播速度を積算して求めた伝播行路差が等しい回転双曲面を特定することができる。このような回転双曲面を通信部の各対に対して特定することができ、端末装置の位置を回転双曲面の交点として特定することができる。   The position specifying device is a communication of a predetermined signal transmitted by a terminal device (for example, an in-vehicle device mounted on a moving body such as a vehicle, a mobile communication device such as a mobile phone carried by a moving person such as a pedestrian). The time difference of the arrival time of the predetermined signal to the communication unit is calculated based on the reception time at the unit and the calculated time lag. For example, assuming that the reception time at the reference communication unit is tm1, the reception time at the other communication unit is tm2, and the time lag between both communication units is Δt, the arrival time difference ΔT12 is obtained by | tm1−tm2 | −Δt. Can do. The position specifying device specifies the position of the terminal device based on the calculated time difference. For example, a rotational hyperboloid having the same propagation path difference obtained by integrating the propagation speed of the radio wave with the arrival time difference between the two communication units with the position of the two communication units as a focus can be specified. Such a rotation hyperboloid can be specified for each pair of communication units, and the position of the terminal device can be specified as an intersection of the rotation hyperboloid.

これにより、通信部間の時刻ずれをリアルタイムで監視することができ、端末装置が送信した所定の信号を各通信部で受信した際に、各通信部での受信時点を正確に求めることができる。このため、端末装置から送信する所定の信号に送信時点に関する情報を含めることなく、通信部間の到達時間差を精度よく算出することができ、端末装置の位置を精度よく特定することができる。   Thereby, the time lag between communication units can be monitored in real time, and when a predetermined signal transmitted by the terminal device is received by each communication unit, the reception time point at each communication unit can be accurately obtained. . For this reason, the arrival time difference between the communication units can be accurately calculated without including information on the transmission time point in the predetermined signal transmitted from the terminal device, and the position of the terminal device can be accurately identified.

第2発明にあっては、位置特定装置は、算出した時刻ずれに応じて計時を補正する。位置特定装置は、端末装置が送信した所定の信号の各通信部での受信時点及び補正した計時に基づいて、所定の信号の通信部への到達時間の時間差を算出する。これにより、各通信部で時刻ずれが生じた場合でも各通信部の時刻ずれ分を補正することにより、所定の信号の通信部への到達時間の時間差を正確に求めることができる。   In the second invention, the position specifying device corrects the time measurement according to the calculated time lag. The position specifying device calculates the time difference between the arrival times of the predetermined signals to the communication unit based on the reception times of the predetermined signals transmitted by the terminal devices at the respective communication units and the corrected timing. Thus, even when a time lag occurs in each communication unit, the time difference of the arrival time of the predetermined signal to the communication unit can be accurately obtained by correcting the time lag of each communication unit.

第3発明にあっては、所定の信号は、端末装置の位置特定用の信号であることを示す情報及び端末装置固有の識別子を含む。これにより、位置特定装置は、各通信部で所定の信号を受信した場合、端末装置からの信号であることが分かる。また、位置特定装置は、多数の端末装置から所定の信号が送信された場合であっても、識別子によりどの端末装置から送信された信号であるかを判定することができ、各端末装置の位置をそれぞれ精度よく特定することができる。   In the third invention, the predetermined signal includes information indicating that the signal is for identifying the position of the terminal device and an identifier unique to the terminal device. As a result, the position specifying device is understood to be a signal from the terminal device when each communication unit receives a predetermined signal. In addition, even when a predetermined signal is transmitted from a large number of terminal devices, the position specifying device can determine which terminal device is the signal transmitted from the identifier, and can determine the position of each terminal device. Can be accurately identified.

第4発明にあっては、位置特定装置は、端末装置の位置を特定する領域の道路形状情報を記憶してあり、記憶した道路情報を用いて端末装置の位置を特定する。例えば、位置特定装置は、道路形状情報に基づいて、端末装置の仮想的な走行面を特定する。位置特定装置は、1対の通信部を焦点とした回転双曲面を特定し、特定した回転双曲面と走行面との交線を端末装置の位置として特定する。これにより、2つの通信部を設置することで端末装置の位置を高精度に特定することができる。   In the fourth invention, the position specifying device stores road shape information of an area for specifying the position of the terminal device, and specifies the position of the terminal device using the stored road information. For example, the position specifying device specifies a virtual traveling surface of the terminal device based on road shape information. The position specifying device specifies a rotating hyperboloid centered on a pair of communication units, and specifies an intersection line between the specified rotating hyperboloid and the running surface as the position of the terminal device. Thereby, the position of a terminal device can be specified with high precision by installing two communication parts.

第5発明にあっては、位置特定装置は、端末装置の位置(例えば、車載機の搭載位置、携帯通信装置の装着位置など)の高さ情報を記憶してあり、記憶した高さ情報を用いて端末装置の位置を特定する。高さ情報を用いることにより、さらに精度よく端末装置の位置を特定することができる。   In the fifth invention, the position specifying device stores the height information of the position of the terminal device (for example, the mounting position of the vehicle-mounted device, the mounting position of the portable communication device, etc.), and the stored height information is stored. To identify the position of the terminal device. By using the height information, the position of the terminal device can be specified with higher accuracy.

第6発明にあっては、端末装置と位置特定装置とを備えることにより、端末装置の位置を精度よく特定することができる。   In the sixth invention, the terminal device and the position specifying device are provided, whereby the position of the terminal device can be specified with high accuracy.

本発明にあっては、通信部間の時刻ずれをリアルタイムで監視することができ、端末装置が送信した所定の信号を各通信部で受信した際に、各通信部での受信時点を正確に求めることができる。また、端末装置から送信する所定の信号に送信時点に関する情報を含めることなく、通信部間の到達時間差を精度よく算出することができ、端末装置の位置を精度よく特定することができる。   In the present invention, the time lag between the communication units can be monitored in real time, and when the predetermined signal transmitted by the terminal device is received by each communication unit, the reception time point at each communication unit is accurately determined. Can be sought. In addition, the arrival time difference between the communication units can be calculated with high accuracy without including information on the transmission point in a predetermined signal transmitted from the terminal device, and the position of the terminal device can be specified with high accuracy.

実施の形態1
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る位置特定装置としての路側機100の構成の一例を示すブロック図である。路側機100は、車両に搭載した車載機との間で路車間通信システム(位置特定システム)を構成するものである。路側機100は、第1通信部(基準の通信部)10、第2通信部20、第3通信部30、第4通信部40、制御部50、時刻ずれ算出部51、時刻補正部52、到達時間差算出部53、位置特定部54、記憶部55などを備えている。
Embodiment 1
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a roadside machine 100 as a position specifying device according to the present invention. The roadside machine 100 constitutes a road-vehicle communication system (position specifying system) with an in-vehicle device mounted on a vehicle. The roadside device 100 includes a first communication unit (reference communication unit) 10, a second communication unit 20, a third communication unit 30, a fourth communication unit 40, a control unit 50, a time shift calculation unit 51, a time correction unit 52, An arrival time difference calculating unit 53, a position specifying unit 54, a storage unit 55, and the like are provided.

制御部50は、路側機100全体の動作の制御を行う。   The control unit 50 controls the operation of the entire roadside device 100.

各通信部10〜40は、路側機100本体とは分離してあり、路側機100本体とは無線又は有線で通信を行うことができる。また、各通信部10〜40は、それぞれ所要の距離だけ離隔して設置してあり、各通信部10〜40の設置位置の情報又は離隔距離は、記憶部55に記憶してある。   Each communication part 10-40 is isolate | separated from the roadside machine 100 main body, and can communicate with a roadside machine 100 main body by radio | wireless or a wire communication. The communication units 10 to 40 are separated from each other by a required distance, and information on the installation positions or the separation distances of the communication units 10 to 40 are stored in the storage unit 55.

図2は各通信部10〜40の設置の一例を示す模式図である。図2に示すように、各通信部10、20、30、40は、それぞれ地点A、B、C、Dに設置してあり、例えば、地点AC間、地点AB間、地点CD間、及び地点BD間の距離は300m、地点AD間及び地点BC間の距離は450mである。また、地点A、B、C、Dで囲まれる領域及びその周辺領域が車載機200の位置を特定するために設定された領域となる。なお、各通信部10〜40の設置例は、これに限定されるものではない。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of installation of the communication units 10 to 40. As shown in FIG. 2, the communication units 10, 20, 30, and 40 are installed at points A, B, C, and D, for example, between points AC, points AB, points CD, and points. The distance between BDs is 300 m, and the distance between points AD and BC is 450 m. In addition, the area surrounded by the points A, B, C, and D and the surrounding area are areas set for specifying the position of the in-vehicle device 200. In addition, the installation example of each communication part 10-40 is not limited to this.

各通信部10〜40は、例えば、VHF/UHF帯の周波数帯域において、相互に通信を行う通信機能を備えるとともに、車載機200との通信を行う通信機能を備える。各通信部10〜40は、基準クロック信号を生成する水晶発振器、基準クロック信号に基づいて動作する時計11、21、31、41(あるいは、タイマ又はカウンタでもよい)等の計時機構、変調回路、復調回路などを備え、他の通信部が送信する時刻補正用信号及び車載機200が送信する測位用信号を受信し、受信した信号を復調して元の情報を抽出する。各通信部10〜40は、信号の受信時点を算出し、算出した受信時点を制御部50へ出力する。   Each communication part 10-40 is equipped with the communication function which communicates with the vehicle equipment 200 while being provided with the communication function which mutually communicates in the frequency band of a VHF / UHF band, for example. Each of the communication units 10 to 40 includes a crystal oscillator that generates a reference clock signal, a timepiece mechanism such as a clock 11, 21, 31, 41 (or a timer or a counter) that operates based on the reference clock signal, a modulation circuit, A time correction signal transmitted by another communication unit and a positioning signal transmitted by the in-vehicle device 200 are received, and a demodulating circuit or the like is received, and the received signal is demodulated to extract original information. Each of the communication units 10 to 40 calculates a signal reception time and outputs the calculated reception time to the control unit 50.

図3は時刻補正用信号に含まれるデータ構造の例を示す説明図である。時刻補正用信号は、例えば、各通信部20、30、40から基準の通信部10へ送信される信号であり、各通信部10〜40での時刻ずれの算出、及び時刻ずれを補正するために適宜の間隔で繰り返し送受信される。図3に示すように、時刻補正用信号は、例えば、時刻補正用信号であることを示すパイロット信号、送信元の通信部ID、信号の送信時刻などのデータを含んでいる。なお、パイロット信号は、各通信部10〜40の間で既知の信号である。これにより、基準の通信部10は、時刻補正用信号であることが分かる。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a data structure included in the time correction signal. The time correction signal is, for example, a signal transmitted from each communication unit 20, 30, 40 to the reference communication unit 10, in order to calculate a time shift in each communication unit 10 to 40 and correct the time shift. Are repeatedly transmitted and received at appropriate intervals. As shown in FIG. 3, the time correction signal includes, for example, data such as a pilot signal indicating a time correction signal, a communication unit ID of a transmission source, and a signal transmission time. The pilot signal is a known signal among the communication units 10-40. Thereby, it can be seen that the reference communication unit 10 is a time correction signal.

時刻ずれ算出部51は、第2通信部20が送信した時刻補正用信号を基準の通信部10で受信した受信時刻及び受信した時刻補正用信号に含まれる送信時刻に基づいて、基準の通信部10と第2通信部20との時刻ずれを算出する。例えば、送信時刻がt1、受信時刻がt2、各通信部10、20間の電波の伝播時間をΔT12とすると、時刻t2が、時刻(t1+ΔT12)より遅れている場合には、第2通信部20の時刻が基準の通信部10の時刻よりも進んでおり、時刻t2が、時刻(t1+ΔT12)より進んでいる場合には、第2通信部20の時刻が基準の通信部10の時刻よりも遅れている。時刻ずれΔtは、(t2−t1)−ΔT12で求めることができる。Δt>0の場合は、第2通信部20の時刻が基準の通信部10の時刻よりも進んでおり、Δt<0の場合には、第2通信部20の時刻が基準の通信部10の時刻よりも遅れている。なお、各通信部10、20間の電波の伝播時間ΔT12は、各通信部10、20間の距離を電波の伝播速度(3×108 m/s)で除算することで求めることができる。 The time lag calculation unit 51 is configured to generate a reference communication unit based on the reception time when the time communication signal transmitted by the second communication unit 20 is received by the reference communication unit 10 and the transmission time included in the received time correction signal. The time difference between 10 and the second communication unit 20 is calculated. For example, when the transmission time is t1, the reception time is t2, and the propagation time of the radio wave between the communication units 10 and 20 is ΔT12, the second communication unit 20 is set when the time t2 is delayed from the time (t1 + ΔT12). The time of the second communication unit 20 is later than the time of the reference communication unit 10 when the time of the second communication unit 20 is advanced from the time of the reference communication unit 10 and the time t2 is advanced from the time (t1 + ΔT12). ing. The time difference Δt can be obtained by (t2−t1) −ΔT12. When Δt> 0, the time of the second communication unit 20 is ahead of the time of the reference communication unit 10, and when Δt <0, the time of the second communication unit 20 is that of the reference communication unit 10. It is later than the time. The radio wave propagation time ΔT12 between the communication units 10 and 20 can be obtained by dividing the distance between the communication units 10 and 20 by the radio wave propagation speed (3 × 10 8 m / s).

基準の通信部10と、第3通信部30及び第4通信部40との間も同様にして時刻ずれを算出することができる。   The time lag can be calculated in the same manner between the reference communication unit 10 and the third communication unit 30 and the fourth communication unit 40.

図4は時刻補正用信号の受信時刻の算出例を示す説明図である。図4の例は、通信部20から基準の通信部10へ時刻補正用信号が送信された場合を示すが、通信部30又は通信部40から基準の通信部10へ時刻補正用信号が送信された場合も同様である。図4(a)は通信部20が送信した時刻補正用信号のパイロット信号の一例を示し、図4(b)は基準の通信部10が予め記憶している相関処理(パターンマッチング)を行うためのレプリカ信号である。また、図4(c)は、通信部20が送信した時刻補正用信号を基準の通信部10で受信した際の受信信号である。図4(c)に示すように、受信信号を所定の時間間隔でサンプリングし、サンプリングした波形とレプリカ信号の波形が一致する時刻を受信時刻として測定する。   FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of calculating the reception time of the time correction signal. The example of FIG. 4 shows a case where a time correction signal is transmitted from the communication unit 20 to the reference communication unit 10, but a time correction signal is transmitted from the communication unit 30 or the communication unit 40 to the reference communication unit 10. The same applies to the case. 4A shows an example of a pilot signal of the time correction signal transmitted by the communication unit 20, and FIG. 4B is for performing correlation processing (pattern matching) stored in advance in the reference communication unit 10. Is a replica signal. FIG. 4C shows a received signal when the reference communication unit 10 receives the time correction signal transmitted by the communication unit 20. As shown in FIG. 4C, the received signal is sampled at a predetermined time interval, and the time when the sampled waveform and the replica signal waveform match is measured as the received time.

時刻補正部52は、基準の通信部10と、他の通信部20、30、40との時刻ずれを0にすべく時刻補正を行う。例えば、基準の通信部10と、他の通信部20、30、40との時刻ずれを、それぞれΔt12、Δt13、Δt14とすると、時刻補正部52は、他の通信部20、30、40の時計をそれぞれ補正して、Δt12、Δt13、Δt14を0にする。この場合、時刻補正部52は、他の通信部20、30、40へそれぞれの時刻ずれΔt12、Δt13、Δt14を通知し、各通信部20、30、40が通知された時刻ずれを0にすべく時刻を補正する。   The time correction unit 52 corrects the time so that the time difference between the reference communication unit 10 and the other communication units 20, 30, and 40 is zero. For example, if the time lag between the reference communication unit 10 and the other communication units 20, 30, 40 is Δt 12, Δt 13, Δt 14, the time correction unit 52 is connected to the clocks of the other communication units 20, 30, 40. Are corrected, and Δt12, Δt13, and Δt14 are set to zero. In this case, the time correction unit 52 notifies the other communication units 20, 30, and 40 of the time lags Δt12, Δt13, and Δt14, and sets the time lags notified by the communication units 20, 30, and 40 to zero. Correct the time accordingly.

到達時間差算出部53は、時刻補正部52で時刻が補正されている場合、車載機200が送信した測位用信号を各通信部10〜40で受信した場合、各通信部10〜40での測位用信号の受信時刻の差を測位用信号の到達時間差として算出する。この場合、到達時間差算出部53は、複数の車載機200から測位用信号を受信するときには、測位用信号に含まれる車載機IDに基づいて、同じ車載機IDを有する測位用信号の到達時間差を算出する。これにより、多数の車載機200から測位用信号が送信された場合であっても、どの車載機200から送信された測位用信号であるかを判定する。   The arrival time difference calculation unit 53, when the time is corrected by the time correction unit 52, when the positioning signal transmitted by the in-vehicle device 200 is received by each communication unit 10-40, the positioning by each communication unit 10-40 A difference in reception time of the signal for use is calculated as a difference in arrival time of the positioning signal. In this case, when receiving the positioning signals from the plurality of vehicle-mounted devices 200, the arrival time difference calculating unit 53 calculates the arrival time difference of the positioning signals having the same vehicle-mounted device ID based on the vehicle-mounted device IDs included in the positioning signals. calculate. Thus, even if positioning signals are transmitted from a large number of in-vehicle devices 200, it is determined which in-vehicle device 200 is the positioning signal.

図5は車載機200が測位用信号を送信する一例を示す模式図であり、図6は測位用信号に含まれるデータ構造の例を示す説明図である。図5に示すように、車載機200は、任意の時点で測位用信号を送信すると、各通信部10〜40では、送信された測位用信号を受信し、その受信時刻を測定する。図6に示すように、測位用信号は、例えば、測位用信号であることを示すパイロット信号、車載機200を識別するための固有の識別子である車載機IDなどのデータを含んでいる。なお、パイロット信号は、車載機200と各通信部10〜40との間で既知の信号である。これにより、各通信部10〜40は、測位用信号であることがわかる。また、受信時刻の測定は、パイロット信号に基づいて、図4の例と同様に行うことができる。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example in which the in-vehicle device 200 transmits a positioning signal, and FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a data structure included in the positioning signal. As illustrated in FIG. 5, when the in-vehicle device 200 transmits a positioning signal at an arbitrary time, each communication unit 10-40 receives the transmitted positioning signal and measures the reception time. As shown in FIG. 6, the positioning signal includes data such as a pilot signal indicating that it is a positioning signal and an in-vehicle device ID that is a unique identifier for identifying the in-vehicle device 200. In addition, a pilot signal is a known signal between the vehicle equipment 200 and each communication part 10-40. Thereby, it turns out that each communication part 10-40 is a signal for positioning. The reception time can be measured in the same manner as in the example of FIG. 4 based on the pilot signal.

図5の例で、各通信部10〜40での測位用信号の受信時刻を、それぞれtm1、tm2、tm3、tm4とすると、基準の通信部10と通信部20との時刻ずれが0となるように既に補正されているので、基準の通信部10と通信部20との測位用信号の到達時間差ΔT12は、例えば、ΔT12=|tm1−tm2|で求めることができる。基準の通信部10と他の通信部30、40との到達時間差ΔT13、ΔT14についても同様に、ΔT13=|tm1−tm3|、ΔT14=|tm1−tm4|で求めることができる。   In the example of FIG. 5, if the reception time of the positioning signal in each of the communication units 10 to 40 is tm1, tm2, tm3, and tm4, respectively, the time difference between the reference communication unit 10 and the communication unit 20 becomes zero. Therefore, the arrival time difference ΔT12 of the positioning signal between the reference communication unit 10 and the communication unit 20 can be obtained by, for example, ΔT12 = | tm1−tm2 |. Similarly, the arrival time differences ΔT13 and ΔT14 between the reference communication unit 10 and the other communication units 30 and 40 can be obtained by ΔT13 = | tm1−tm3 | and ΔT14 = | tm1−tm4 |.

なお、時刻ずれがすでに算出されているものの、時刻ずれの補正が行われていない場合には、例えば、基準の通信部10での受信時点をtm1、通信部20での受信時点をtm2、両通信部10、20の時刻ずれをΔt12とすると、到達時間差ΔT12は、|tm1−tm2|−Δt12で求めることができる。なお、Δt12>0の場合は、第2通信部20の時刻が基準の通信部10の時刻よりも進んでおり、Δt12<0の場合には、第2通信部20の時刻が基準の通信部10の時刻よりも遅れている。   When the time lag has already been calculated but the time lag has not been corrected, for example, the reception time at the reference communication unit 10 is tm1, the reception time at the communication unit 20 is tm2, and both If the time difference between the communication units 10 and 20 is Δt12, the arrival time difference ΔT12 can be obtained by | tm1−tm2 | −Δt12. When Δt12> 0, the time of the second communication unit 20 is ahead of the time of the reference communication unit 10, and when Δt12 <0, the time of the second communication unit 20 is the reference communication unit. It is later than 10 time.

位置特定部54は、到達時間差算出部53で算出した到達時間差ΔT12、ΔT13、ΔT14に基づいて車載機200の位置を特定する。例えば、2つの通信部10、20の位置を焦点とし、2つの通信部間10、20の到達時間差ΔT12に電波の伝播速度(3×108 m/s)を積算して求めた伝播行路差が等しい回転双曲面を特定することができる。このような回転双曲面を基準の通信部10と他の通信部20、30、40の各対に対して特定することができ、車載機200の位置を回転双曲面の交点として特定することができる。なお、多数の車載機200から測位用信号が送信された場合であっても、車載機IDによりどの車載機200から送信された測位用信号であるかを判定することができ、各車載機200、…の位置をそれぞれ精度よく特定することができる。 The position specifying unit 54 specifies the position of the in-vehicle device 200 based on the arrival time differences ΔT12, ΔT13, and ΔT14 calculated by the arrival time difference calculation unit 53. For example, the propagation path difference obtained by integrating the propagation speed (3 × 10 8 m / s) of the radio wave with the arrival time difference ΔT12 between the two communication units 10 and 20 with the position of the two communication units 10 and 20 as a focus. Rotating hyperboloids with the same can be identified. Such a rotational hyperboloid can be specified for each pair of the reference communication unit 10 and the other communication units 20, 30, 40, and the position of the vehicle-mounted device 200 can be specified as an intersection of the rotary hyperboloids. it can. Even when positioning signals are transmitted from a large number of in-vehicle devices 200, it is possible to determine which in-vehicle device 200 is the positioning signal transmitted from the in-vehicle device ID. ,... Can be accurately identified.

図7は車載機200の位置を特定する方法の一例を示す模式図である。図7に示すように、基準の通信部10と通信部20との間の到達時間差ΔT12に基づいて、回転双曲面ABを特定することができ、同様に、基準の通信部10と通信部30との間の到達時間差ΔT13に基づいて、回転双曲面ACを特定することができ、基準の通信部10と通信部30との間の到達時間差ΔT13に基づいて、回転双曲面ADを特定することができる。車載機200の位置は、回転双曲面AB、回転双曲面AC及び回転双曲面ADの交点として特定することができる。   FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a method for specifying the position of the in-vehicle device 200. As shown in FIG. 7, the rotation hyperboloid AB can be identified based on the arrival time difference ΔT12 between the reference communication unit 10 and the communication unit 20, and similarly, the reference communication unit 10 and the communication unit 30. The rotation hyperboloid AC can be specified based on the arrival time difference ΔT13 between the reference communication unit 10 and the rotation hyperboloid AD based on the arrival time difference ΔT13 between the reference communication unit 10 and the communication unit 30. Can do. The position of the in-vehicle device 200 can be specified as an intersection of the rotation hyperboloid AB, the rotation hyperboloid AC, and the rotation hyperboloid AD.

記憶部55は、時刻補正用信号及び測位用信号のパイロット信号のレプリカ信号、時刻ずれ算出部51で算出した各通信部の時刻ずれ、及び路側機100で処理した処理データ、各通信部10〜40の設置位置又は離隔距離等を記憶する。   The storage unit 55 is a replica signal of a pilot signal of the time correction signal and the positioning signal, the time lag of each communication unit calculated by the time lag calculation unit 51, the processing data processed by the roadside device 100, and the communication units 10 to 10. 40 installation positions or separation distances are stored.

図8は路側機100の設置例を示す模式図である。図8の例では、交差点付近を囲むように、各通信部10〜40を、例えば、一辺が30m程度の正方形の各頂点に対応する位置に設置することにより、交差点付近を走行する車両に搭載された車載機200(車両)の位置を特定することができる。なお、路側機100の設置例は、一例であって、これに限定されるものではなく、例えば、複数の交差点を囲むように、各通信部10〜40を設置することもできる。また、路側機100の本体の設置位置は、適宜決定すればよい。   FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an installation example of the roadside machine 100. In the example of FIG. 8, the communication units 10 to 40 are installed in a vehicle that travels in the vicinity of the intersection by, for example, installing the communication units 10 to 40 at positions corresponding to the vertices of a square having a side of about 30 m. The position of the mounted on-vehicle device 200 (vehicle) can be specified. In addition, the installation example of the roadside machine 100 is an example, and is not limited thereto. For example, the communication units 10 to 40 can be installed so as to surround a plurality of intersections. Moreover, what is necessary is just to determine the installation position of the main body of the roadside machine 100 suitably.

次に路側機100の動作について説明する。図9路側機100の時刻補正の処理手順を示すフローチャートである。制御部50は、基準の通信部10で他の通信部20、30、40から時刻補正用信号を受信したか否かを判定し(S11)、時刻補正用信号を受信していない場合(S11でNO)、ステップS11の処理を続ける。なお、制御部50は、各通信部10〜40での時刻ずれを監視すべく、所定の時間間隔で測位用信号を送信するように各通信部20、30、40を制御することができる。   Next, the operation of the roadside machine 100 will be described. 9 is a flowchart showing the time correction processing procedure of the roadside device 100. The control unit 50 determines whether or not the reference communication unit 10 has received a time correction signal from the other communication units 20, 30, and 40 (S11), and has not received the time correction signal (S11). NO), the process of step S11 is continued. In addition, the control part 50 can control each communication part 20,30,40 so that the signal for positioning may be transmitted in a predetermined time interval in order to monitor the time lag in each communication part 10-40.

基準の通信部10で時刻補正用信号を受信した場合(S11でYES)、制御部50は、受信時刻を測定し(S12)、受信時刻と各通信部20、30、40から送信された時刻補正用信号に含まれる送信時刻との時間差を算出する(S13)。   When the reference communication unit 10 receives a time correction signal (YES in S11), the control unit 50 measures the reception time (S12), and the reception time and the time transmitted from each communication unit 20, 30, 40 A time difference from the transmission time included in the correction signal is calculated (S13).

制御部50は、算出した時間差が所定値に等しいか否かを判定する(S14)。ここで、所定値は、基準の通信部10と他の通信部20、30、40それぞれとの間の電波の伝播時間である。算出した時間差が電波の伝播時間に等しい場合には、通信部間で時刻ずれがないと判定することができる。   The control unit 50 determines whether or not the calculated time difference is equal to a predetermined value (S14). Here, the predetermined value is a propagation time of radio waves between the reference communication unit 10 and each of the other communication units 20, 30, and 40. When the calculated time difference is equal to the radio wave propagation time, it can be determined that there is no time difference between the communication units.

算出した時間差が所定値に等しくない場合(S14でNO)、制御部50は、算出した時間差に基づいて、通信部間の時刻ずれを決定し(S15)、時刻補正を行い(S16)、処理を終了する。算出した時間差が所定値に等しい場合(S14でYES)、制御部50は、時刻の補正が必要ないとして、処理を終了する。   When the calculated time difference is not equal to the predetermined value (NO in S14), the control unit 50 determines a time lag between the communication units based on the calculated time difference (S15), performs time correction (S16), and processing Exit. When the calculated time difference is equal to the predetermined value (YES in S14), the control unit 50 ends the process on the assumption that time correction is not necessary.

なお、図9の処理は、適宜繰り返し行うことができる。これにより、各通信部間の時刻ずれをリアルタイムで監視するとともに、時刻ずれを解消して、各通信部間の時刻を同一時刻に維持することができる。   Note that the process of FIG. 9 can be repeated as appropriate. Thereby, while monitoring the time lag between each communication part in real time, the time lag can be eliminated and the time between each communication part can be maintained at the same time.

図10は路側機100の車載機200の位置特定処理の処理手順を示すフローチャートである。制御部50は、車載機200から測位用信号を受信したか否かを判定し(S21)、測位用信号を受信していない場合(S21でNO)、ステップS21の処理を続ける。   FIG. 10 is a flowchart illustrating a processing procedure of the position specifying process of the in-vehicle device 200 of the roadside device 100. The control unit 50 determines whether or not a positioning signal has been received from the in-vehicle device 200 (S21). When the positioning signal has not been received (NO in S21), the process of step S21 is continued.

測位用信号を受信した場合(S21でYES)、制御部50は、各通信部10〜40での受信時刻を測定し(S22)、通信部間の測位用信号の到達時間差を算出する(S23)。制御部50は、算出した到達時間差に基づいて、2つの通信部の位置を焦点とし、2つの通信部間の到達時間差に電波の伝播速度を積算して求めた伝播行路差が等しい回転双曲面を特定する(S24)。なお、制御部50は、このような回転双曲面を通信部の各対に対して特定する。   When the positioning signal is received (YES in S21), the control unit 50 measures the reception time at each of the communication units 10 to 40 (S22), and calculates the arrival time difference of the positioning signal between the communication units (S23). ). Based on the calculated arrival time difference, the control unit 50 focuses on the position of the two communication units, and the rotation hyperboloid having the same propagation path difference obtained by adding the propagation speed of the radio wave to the arrival time difference between the two communication units. Is specified (S24). Note that the control unit 50 identifies such a rotational hyperboloid for each pair of communication units.

制御部50は、回転双曲面の交点を車載機200の位置として特定する(S25)。制御部50は、処理の終了指示の有無を判定し(S26)、終了指示がない場合(S26でNO)、ステップS21以降の処理を続け、終了指示がある場合(S26でYES)、処理を終了する。   The controller 50 specifies the intersection of the rotating hyperboloid as the position of the in-vehicle device 200 (S25). The control unit 50 determines whether or not there is an instruction to end the process (S26). If there is no end instruction (NO in S26), the control unit 50 continues the process after step S21, and if there is an end instruction (YES in S26), performs the process. finish.

実施の形態2
上述の実施の形態1では、通信部を4つ備える構成であったが、通信部の数はこれに限定されるものではない。例えば、車載機200を搭載した車両が走行する道路の道路形状情報、車載機200の搭載位置の高さ情報などを考慮することにより、通信部の数を2つに限定することもできる。以下、2つの通信部10、20を備える路側機100の場合について説明する。なお、この場合、路側機100は、図1の例において、第3通信部30、第4通信部40を除外した構成となる。
Embodiment 2
In Embodiment 1 described above, the configuration includes four communication units, but the number of communication units is not limited to this. For example, the number of communication units can be limited to two by considering the road shape information of the road on which the vehicle on which the vehicle-mounted device 200 is mounted, the height information of the mounting position of the vehicle-mounted device 200, and the like. Hereinafter, the case of the roadside machine 100 provided with the two communication parts 10 and 20 is demonstrated. In this case, the roadside device 100 is configured to exclude the third communication unit 30 and the fourth communication unit 40 in the example of FIG.

図11は道路形状情報の構造を示す説明図である。図11に示すように、道路形状情報は、道路を複数のノードにより所定の距離(例えば、20m)の区間に分割し、区間毎の距離、勾配、曲率などの情報により構成されている。道路が直線の場合、道路に沿って1つの直線上にノードが設定され、道路がカーブの場合、道路に沿って複数の直線上にノード(例えば、2つのノード)が設定される。これにより、カーブにより道路が傾斜している場合でも、2つの直線で決定される平面を特定することができる。   FIG. 11 is an explanatory diagram showing the structure of road shape information. As shown in FIG. 11, the road shape information is configured by dividing a road into sections of a predetermined distance (for example, 20 m) by a plurality of nodes, and information such as distance, gradient, and curvature for each section. When the road is a straight line, nodes are set on one straight line along the road, and when the road is a curve, nodes (for example, two nodes) are set on a plurality of straight lines along the road. Thereby, even when the road is inclined by the curve, the plane determined by the two straight lines can be specified.

また、道路形状情報は、記憶部55に予め記憶してあり、路側機100で車載機200の位置を特定する領域に存在する道路に関しての情報を記憶しておけばよい。   The road shape information may be stored in advance in the storage unit 55, and information relating to a road existing in an area where the position of the in-vehicle device 200 is specified by the roadside device 100 may be stored.

図12は実施の形態2の車載機200の位置を特定する例を示す説明図である。この場合、基準の通信部10及び通信部20を適長離隔(離隔距離は既知)して設置してある。道路上のある地点P1において、車載機200から測位用信号を受信した場合、制御部50は、各通信部10、20での測位用信号の到達時間ΔT1を算出する。制御部50は、測位用信号の到達時間差ΔT1に光速を積算することにより、到達時間差ΔT1に対応する距離を算出し、各通信部10、20の位置を焦点とし、算出した距離が等しくなる回転双曲面W1を特定する。すなわち、車載機200の位置は、回転双曲面W1上であることがわかる。   FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an example of specifying the position of the in-vehicle device 200 according to the second embodiment. In this case, the reference communication unit 10 and the communication unit 20 are installed with appropriate length separation (separation distance is known). When a positioning signal is received from the in-vehicle device 200 at a certain point P1 on the road, the control unit 50 calculates the arrival time ΔT1 of the positioning signal in each of the communication units 10 and 20. The control unit 50 calculates the distance corresponding to the arrival time difference ΔT1 by adding the speed of light to the arrival time difference ΔT1 of the positioning signal, and makes the calculated distances equal to each other with the positions of the communication units 10 and 20 as the focal point. The hyperboloid W1 is specified. That is, it can be seen that the position of the vehicle-mounted device 200 is on the rotating hyperboloid W1.

一方、制御部50は、車載機200を搭載した車両が走行する道路(リンク:交差点間の道路)の道路形状情報と車載機200の高さ情報により、車両の仮想的な走行面を特定する。なお、道路が直線道路である場合には、走行面は平面であり、道路がカーブしている場合には、走行面は曲面となる。   On the other hand, the control unit 50 specifies the virtual traveling surface of the vehicle based on the road shape information of the road (link: road between intersections) on which the vehicle on which the vehicle-mounted device 200 is mounted and the height information of the vehicle-mounted device 200. . When the road is a straight road, the traveling surface is a plane, and when the road is curved, the traveling surface is a curved surface.

制御部50は、車載機200の位置を回転双曲面W1と走行面と交わる交線として特定する。これにより、2つの通信部10、20を備えるだけで、車載機200の位置を精度良く特定することが可能となる。   The control unit 50 specifies the position of the in-vehicle device 200 as an intersection line intersecting the rotating hyperboloid W1 and the traveling surface. Thereby, it becomes possible to specify the position of the vehicle-mounted device 200 with high accuracy only by providing the two communication units 10 and 20.

車両がさらに走行を続け、道路上の地点P2で測位用信号を送信したとすると、地点P1の場合と同様に、制御部50は、測位用信号の到達時間差ΔT2に光速を積算することにより、到達時間差ΔT2に対応する距離を算出し、通信部10、20の位置を焦点とし、算出した距離が等しくなる回転双曲面W2を特定する。   If the vehicle continues to travel and transmits a positioning signal at a point P2 on the road, as in the case of the point P1, the control unit 50 adds the speed of light to the arrival time difference ΔT2 of the positioning signal, A distance corresponding to the arrival time difference ΔT2 is calculated, and the rotational hyperboloid W2 having the calculated distances equal to each other with the positions of the communication units 10 and 20 as a focus is specified.

一方、制御部50は、各通信部10、20から測位用信号を受信した場合、車載機200を搭載した車両が走行する道路の道路形状情報と車載機200の高さ情報により、車両の仮想的な走行面を特定する。   On the other hand, when the control unit 50 receives a positioning signal from each of the communication units 10 and 20, the control unit 50 uses the road shape information of the road on which the vehicle on which the vehicle-mounted device 200 is mounted and the height information of the vehicle-mounted device 200 to determine the virtual of the vehicle. Specific driving surface.

制御部50は、車載機200の位置を回転双曲面W2と走行面と交わる交線として特定する。以降、同様の動作を繰り返すことにより、制御部50は、車載機200が測位用信号を送信する都度、測位用信号を受信して、車載機200の位置を精度良く特定し続けることができる。なお、この場合、走行面の幅は車線幅(複数車線の場合は道路幅)に相当するが、車両は車線のほぼ中央を走行すると考えられるので、走行面の幅方向の誤差は許容できる範囲内である。   The control unit 50 specifies the position of the in-vehicle device 200 as an intersection line intersecting the rotating hyperboloid W2 and the traveling surface. Thereafter, by repeating the same operation, the control unit 50 can continue to specify the position of the in-vehicle device 200 by receiving the positioning signal each time the in-vehicle device 200 transmits the positioning signal. In this case, the width of the running surface corresponds to the lane width (or road width in the case of multiple lanes), but it is considered that the vehicle runs almost in the center of the lane, so the error in the width direction of the running surface is acceptable. Is within.

これにより、2つの通信部を設置することで車載機200の位置を高精度に特定することができる。また、道路形状情報に加えて、車載機200の高さ情報を考慮することにより、さらに精度よく車載機200の位置を特定することができる。   Thereby, the position of the vehicle equipment 200 can be specified with high accuracy by installing two communication units. In addition to the road shape information, the position of the in-vehicle device 200 can be specified with higher accuracy by considering the height information of the in-vehicle device 200.

実施の形態3
上述の実施の形態1、2の位置特定装置又は位置特定システムにおいて、車載機200自体にGPS等による自律的な自車両存在位置計測機能を備える構成とすることもできる。この場合、車載機200は、近隣を走行する他の車両の車載機との間で、自律的に計測した自車両存在位置を情報交換し合うようにすることができる。車載機200相互間で、お互いの位置情報を送受信しあうことで、各車両の車載機200は、自車両の周囲にどれくらいの台数の車両が存在するのか、どの程度接近した位置にいるのか等の情報を把握することができ、運転者の安全運転を支援することが可能になる。
Embodiment 3
In the position specifying device or the position specifying system of the above-described first and second embodiments, the vehicle-mounted device 200 itself may be configured to have an autonomous vehicle presence position measuring function using GPS or the like. In this case, the in-vehicle device 200 can exchange information on the own vehicle presence position measured autonomously with the in-vehicle devices of other vehicles traveling in the vicinity. By transmitting and receiving mutual position information between the vehicle-mounted devices 200, the vehicle-mounted device 200 of each vehicle is how many vehicles exist around the vehicle, how close the vehicle is, and so on. Can be grasped, and it becomes possible to support the driver's safe driving.

このような装置又はシステムでは、各車両が自律的に認識している自車位置が、所定以上の誤差を有する場合がある。位置情報に所定以上の誤差があると、その位置情報を受信した他の車両が、実際にはある程度離隔しているのにすぐそばに存在すると勘違いする可能性があり、交通の安全性を高めるという目的にそぐわないことがある。そこで、実施の形態1、2において示した路側機100を配置する構成を採用することで、各車両の位置を路側機100で測位すると共に、車載機200が送受信している位置情報を路側機100が傍受し、路側機100が把握している車両の存在位置と車載機200自身が認識する存在位置とが所定以上の誤差を有する場合に、路側機100がその車載機200に対して警告情報を送ることができる。   In such an apparatus or system, the vehicle position that each vehicle autonomously recognizes may have an error that is greater than or equal to a predetermined value. If there is an error in the location information that exceeds a certain level, it may be misunderstood that the other vehicle that received the location information is actually separated by some distance, but this increases traffic safety. May not be suitable for the purpose. Therefore, by adopting the configuration in which the roadside device 100 shown in the first and second embodiments is arranged, the position of each vehicle is measured by the roadside device 100, and the position information transmitted and received by the in-vehicle device 200 is determined by the roadside device. 100 is intercepted and roadside device 100 warns vehicle-mounted device 200 when vehicle-side device 100 grasped by roadside device 100 and vehicle-mounted device 200 itself have an error greater than or equal to a predetermined position. You can send information.

上述の警告情報には、例えば、路側機100が測位した車両の位置に関する情報や誤差がどの程度であったかを知ることのできる情報を含ませておき、車載機200自身の有する自律的な測位機能に問題があることを瞬時に把握できるようにしておくことが望ましい。さらに、自律的な測位機能に問題のある車両の周囲を走行する車両の車載機200に対しても警告情報を送り、車車間通信で送受信される特定の車両の位置情報に誤差があることを知らせることもできる。   The above warning information includes, for example, information on the position of the vehicle measured by the roadside device 100 and information that can be known to what extent the error is, and the autonomous positioning function of the in-vehicle device 200 itself. It is desirable to be able to immediately grasp that there is a problem with Furthermore, warning information is also sent to the vehicle-mounted device 200 of the vehicle traveling around the vehicle having a problem with the autonomous positioning function, and there is an error in the position information of the specific vehicle transmitted / received by inter-vehicle communication. You can also let them know.

以上のように、本発明にあっては、路側機100による測位を、車両の自律的な測位機能の補完として活用することもできる。   As described above, in the present invention, positioning by the roadside device 100 can be used as a complement to the autonomous positioning function of the vehicle.

以上説明したように、本発明にあっては、通信部間の時刻ずれをリアルタイムで監視することができ、車載機が送信した所定の信号を各通信部で受信した際に、各通信部での受信時点を正確に求めることができる。このため、車載機から送信する所定の信号に送信時点に関する情報を含めることなく、通信部間の到達時間差を精度よく算出することができ、車載機の位置を精度よく特定することができる。   As described above, in the present invention, the time lag between communication units can be monitored in real time, and when a predetermined signal transmitted by the in-vehicle device is received by each communication unit, each communication unit Can be accurately obtained. For this reason, the arrival time difference between the communication units can be accurately calculated without including information on the transmission time point in the predetermined signal transmitted from the in-vehicle device, and the position of the in-vehicle device can be accurately identified.

上述の実施の形態では、路側機100に各通信部10〜40を含む構成であったが、各通信部10〜40を別個の通信装置として構成することもできる。また、路側機100の制御部50、時刻ずれ算出部51、時刻補正部52、到達時間差算出部53、位置特定部54、記憶部55を基準の通信部10内に構成することもできる。また、位置特定装置としての路側機は一例であり、信号制御機などの他の装置として実現することもできる。   In the above-described embodiment, the roadside unit 100 includes the communication units 10 to 40. However, the communication units 10 to 40 can be configured as separate communication devices. In addition, the control unit 50, the time difference calculation unit 51, the time correction unit 52, the arrival time difference calculation unit 53, the position specifying unit 54, and the storage unit 55 of the roadside device 100 can be configured in the reference communication unit 10. The roadside machine as the position specifying device is an example, and can be realized as another device such as a signal controller.

上述の実施の形態において、路側機100で車載機200の位置を特定した場合、特定した位置を元の車載機200へ送信する構成とすることもできる。また、多数の車載機200が存在するときでも、車載機IDにより、どの車載機200へ特定した位置を送信すればよいかが分かる。この場合、本発明を用いることにより、例えば、車載機200で前方の信号機の表示情報を受信し、受信した表示情報に基づいて交差点の手前で安全に停止することができるか否か、あるいは、交差点を安全に通過することができるか否かを高精度に判定し、判定結果に応じて運転者に音声で注意を促すことができる。また、車載機200で受信した信号機の表示情報に基づいて、交差点を安全に通過することができるか否かを高精度に判定し、判定結果に応じて車両のブレーキ制御を行うこともでき、交通事故を未然に防止して交通の安全性を高めることができる。   In the above-described embodiment, when the position of the in-vehicle device 200 is specified by the roadside device 100, the specified position may be transmitted to the original in-vehicle device 200. Further, even when there are a large number of vehicle-mounted devices 200, the vehicle-mounted device ID indicates which vehicle-mounted device 200 should be transmitted. In this case, by using the present invention, for example, the display information of the traffic signal ahead can be received by the in-vehicle device 200, and whether or not it can be safely stopped before the intersection based on the received display information, or It is possible to determine with high accuracy whether or not the intersection can be safely passed, and to alert the driver with voice according to the determination result. Moreover, based on the display information of the traffic signal received by the in-vehicle device 200, it can be determined with high accuracy whether or not it is possible to safely pass through the intersection, and the vehicle brake control can be performed according to the determination result, Traffic accidents can be prevented and traffic safety can be improved.

上述の実施の形態では、時刻ずれを算出し、時刻ずれを補正する構成であったが、これに限定されるものではなく、計時手段としては時計の他に、タイマ又はカウンタ等で構成することもでき、これらの計数値のずれを算出し、計数値ずれを補正する構成とすることもできる。すなわち、時刻ずれには、これらの計数値のずれも含む。   In the above embodiment, the time lag is calculated and the time lag is corrected. However, the present invention is not limited to this, and the time measuring means may be constituted by a timer or a counter in addition to the clock. It is also possible to calculate the deviation of the count values and correct the deviation of the count values. In other words, the time lag includes these count values.

上述の実施の形態では、端末装置として車載機を例に挙げて説明したが、端末装置は車載機に限定されるものではなく、歩行者等の移動する人が携帯する携帯通信装置(例えば、携帯電話、通信機能を有するPDA又は音楽・動画再生装置、ノート型パーソナルコンピュータ等)であってもよい。   In the above-described embodiment, the in-vehicle device has been described as an example of the terminal device. However, the terminal device is not limited to the in-vehicle device, and a portable communication device (for example, a pedestrian or the like) carried by a moving person (for example, It may be a mobile phone, a PDA having a communication function, a music / video playback device, a notebook personal computer, or the like.

開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The disclosed embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明に係る位置特定装置としての路側機の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a roadside machine as a position specifying device concerning the present invention. 各通信部の設置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of installation of each communication part. 時刻補正用信号に含まれるデータ構造の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the data structure contained in the signal for time correction. 時刻補正用信号の受信時刻の算出例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of calculation of the reception time of the signal for time correction. 車載機が測位用信号を送信する一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example in which a vehicle equipment transmits the signal for positioning. 測位用信号に含まれるデータ構造の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the data structure contained in the signal for positioning. 車載機の位置を特定する方法の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the method of specifying the position of vehicle equipment. 路側機の設置例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of installation of a roadside machine. 路側機の時刻補正の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the time correction of a roadside machine. 路側機の車載機の位置特定処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the position specific process of the vehicle equipment of a roadside machine. 道路形状情報の構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of road shape information. 実施の形態2の車載機の位置を特定する例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example which pinpoints the position of the vehicle equipment of Embodiment 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 第1通信部
20 第2通信部
30 第3通信部
40 第4通信部
11、21、31、41 時計
50 制御部
51 時刻ずれ算出部
52 時刻補正部
53 到達時間差算出部
54 位置特定部
55 記憶部
100 路側機
200 車載機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st communication part 20 2nd communication part 30 3rd communication part 40 4th communication part 11, 21, 31, 41 Clock 50 Control part 51 Time shift calculation part 52 Time correction part 53 Arrival time difference calculation part 54 Position specification part 55 Storage unit 100 Roadside device 200 In-vehicle device

Claims (6)

離隔距離が既知の少なくとも2つの通信部を備え、端末装置が送信した所定の信号を各通信部で受信して該端末装置の位置を特定する位置特定装置であって、
各通信部は、
計時手段を備え、
一の通信部を除く他の通信部は、
送信時点を含む計時補正用信号を前記一の通信部へ送信するように構成してあり、
前記一の通信部は、
計時補正用信号を受信するように構成してあり、
受信した計時補正用信号の受信時点及び前記送信時点並びに通信部間の離隔距離に基づいて、他の通信部との間の時刻ずれを算出する時刻ずれ算出手段と、
端末装置が送信した所定の信号の各通信部での受信時点及び前記時刻ずれ算出手段で算出した時刻ずれに基づいて、前記所定の信号の通信部への到達時間の時間差を算出する時間差算出手段と、
該時間差算出手段で算出した時間差に基づいて端末装置の位置を特定する特定手段と
を備えることを特徴とする位置特定装置。
A position specifying device that includes at least two communication units with known separation distances, receives a predetermined signal transmitted by a terminal device at each communication unit, and specifies the position of the terminal device,
Each communication department
With timekeeping means,
Other communication departments except for one communication department
It is configured to transmit a timing correction signal including a transmission time point to the one communication unit,
The one communication unit is:
It is configured to receive the time correction signal,
A time lag calculating means for calculating a time lag with another communication unit based on the reception time of the received timing correction signal and the transmission time and the separation distance between the communication units;
Time difference calculation means for calculating a time difference between arrival times of the predetermined signal to the communication unit based on the reception time of the predetermined signal transmitted by the terminal device at each communication unit and the time difference calculated by the time difference calculation means. When,
And a specifying unit that specifies the position of the terminal device based on the time difference calculated by the time difference calculating unit.
前記時刻ずれ算出手段で算出した時刻ずれに応じて、各計時手段での計時を補正する補正手段を備え、
前記時間差算出手段は、
端末装置が送信した所定の信号の各通信部での受信時点及び前記補正手段で補正した計時に基づいて、前記信号の通信部への到達時間の時間差を算出するように構成してあることを特徴とする請求項1に記載の位置特定装置。
In accordance with the time lag calculated by the time lag calculating means, the correction means for correcting the time in each time measuring means,
The time difference calculating means includes
The time difference between the arrival times of the signals to the communication unit is calculated based on the reception time of the predetermined signal transmitted by the terminal device at each communication unit and the time corrected by the correction unit. The position specifying device according to claim 1, wherein
前記所定の信号は、
端末装置の位置特定用の信号であることを示す情報及び端末装置固有の識別子を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の位置特定装置。
The predetermined signal is:
The position specifying device according to claim 1 or 2, comprising information indicating that the signal is a signal for specifying the position of the terminal device and an identifier unique to the terminal device.
端末装置の位置を特定する領域の道路形状情報を記憶する記憶手段を備え、
前記特定手段は、
記憶した道路形状情報を用いて端末装置の位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の位置特定装置。
Storage means for storing road shape information of an area for specifying the position of the terminal device;
The specifying means is:
The position specifying device according to any one of claims 1 to 3, wherein the position of the terminal device is specified using the stored road shape information.
端末装置の位置の高さ情報を記憶する記憶手段を備え、
前記特定手段は、
記憶した高さ情報を用いて端末装置の位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の位置特定装置。
Comprising storage means for storing height information of the position of the terminal device;
The specifying means is:
The position specifying device according to any one of claims 1 to 4, wherein the position of the terminal device is specified by using the stored height information.
所定の信号を送信する端末装置と、請求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載の位置特定装置とを備え、前記端末装置の位置を特定するように構成してあることを特徴とする位置特定システム。   A terminal device that transmits a predetermined signal and the position specifying device according to any one of claims 1 to 5, wherein the position of the terminal device is specified. Location system to do.
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