JP2013246038A - Current position determination device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用現在位置決定装置に関し、特に、GPS受信機を用いて車両の現在位置を決定する装置に関する。 The present invention relates to a vehicle current position determination apparatus, and more particularly to an apparatus that determines a current position of a vehicle using a GPS receiver.
GPS受信機を用いてGPS衛星から電波を受信し、受信した電波に基づいて現在位置を決定する技術が広く知られている。GPS受信機を用いて現在位置を決定する方法は、GPS衛星からの電波だけを用いると誤差が比較的大きいことから、種々の補正方法も知られている。たとえば、特許文献1では、路側装置にGPS受信機を備えておき、そのGPS受信機の受信電波に基づいてGPS衛星までの擬似距離を算出するとともに、GPS衛星の航法データからGPS衛星までの距離を計算し、両者の差から疑似距離誤差を算出している。そして、この擬似距離誤差に基づいて補正データを生成し、この補正データを端末装置に送信している。
A technique for receiving radio waves from a GPS satellite using a GPS receiver and determining the current position based on the received radio waves is widely known. Various correction methods are also known for determining the current position using a GPS receiver because only a radio wave from a GPS satellite is used and the error is relatively large. For example, in
特許文献1では、路側機が、補正データを生成して端末装置に送信している。しかし、この補正データを受信できる範囲は、路側機の周辺の狭い範囲のみである。よって、特許文献1の技術では、路側機周辺の狭い範囲でしかGPS測定値を補正することができない。
In
また、GPS受信機を備えている携帯電話機に対しては、Assisted−GPS(以下、A−GPS)と呼ばれる補正方法も知られている。この補正方法は、携帯電話機でGPS測位をし、その位置を携帯電話機の通信回線でサーバに送信し、サーバからその地域の補正データを受信して位置を補正する方法である。このA−GPSで携帯電話機が取得した補正データを、カーナビゲーション装置などの車両用現在位置決定装置へ送信することも考えられる。 A correction method called Assisted-GPS (hereinafter referred to as A-GPS) is also known for a mobile phone equipped with a GPS receiver. This correction method is a method of performing GPS positioning with a mobile phone, transmitting the position to a server through a communication line of the mobile phone, and receiving correction data of the area from the server to correct the position. It is also conceivable to transmit the correction data acquired by the mobile phone using this A-GPS to a vehicle current position determination device such as a car navigation device.
しかし、比較的狭い場所の変化で、GPS測定値の誤差は変動する特性があるのに対して、携帯電話機が取得する補正データは、GPS誤差が変動する地域よりも広い範囲で同一のデータである。従って、この補正データの精度は必ずしも高くない。 However, while the GPS measurement error has a characteristic that fluctuates due to changes in a relatively narrow location, the correction data acquired by the mobile phone is the same data in a wider range than the region where the GPS error fluctuates. is there. Therefore, the accuracy of the correction data is not necessarily high.
また、携帯電話機が補正データを直接的に送信する以外にも、携帯電話機が車両内にあって車車間通信装置と接続されている場合には、補正データ(すなわちGPS誤差量)を車車間通信装置が周辺車両へ送信することも考えられる。なお、車車間通信装置が送信するGPS誤差量の情報源は、携帯電話機に限らず、前述の路側機が送信するデータなども考えられる。しかしながら、前述のように、GPS測定値の誤差は場所により変化することから、携帯電話機や車車間通信装置などの移動通信機が送信するGPS誤差量は、信頼性がそれほど高くない。 In addition to the case where the mobile phone directly transmits the correction data, when the mobile phone is in the vehicle and connected to the inter-vehicle communication device, the correction data (that is, the GPS error amount) is transmitted between the vehicles. It is also conceivable for the device to transmit to surrounding vehicles. Note that the information source of the GPS error amount transmitted by the inter-vehicle communication device is not limited to the mobile phone, and data transmitted by the roadside device described above is also conceivable. However, as described above, since the error of the GPS measurement value varies depending on the location, the amount of GPS error transmitted by a mobile communication device such as a mobile phone or an inter-vehicle communication device is not very reliable.
また、同じ理由で、路側機が送信する補正データ(すなわちGPS誤差量)も、路側機から離れた位置になるほど信頼性は低下する。 For the same reason, the reliability of the correction data (that is, the GPS error amount) transmitted by the roadside device decreases as the position becomes farther from the roadside device.
移動通信機からGPS誤差量を受信でき、且つ、路側機からもGPS誤差量を受信できる場合に、単純に、いずれか一方を用いるだけでは精度のよい補正を行なうことができない。 When the GPS error amount can be received from the mobile communication device and the GPS error amount can also be received from the roadside device, accurate correction cannot be performed simply by using one of them.
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、GPS測定座標を精度よく補正することができる現在位置決定装置を提供することにある。 The present invention has been made based on this situation, and an object of the present invention is to provide a current position determination device capable of accurately correcting GPS measurement coordinates.
その目的を達成するための本発明は、車両の現在位置をGPS受信機(33)を用いて決定する車両用現在位置決定装置(30)であって、前記GPS受信機が受信した電波を用いて、自車両の座標である自GPS測定座標を測定する座標測定部(32)と、その座標測定部が測定した自GPS測定座標の誤差を補正するための補正情報を取得して、その補正情報に基づいてGPS誤差量を決定し、そのGPS誤差量を用いて、前記自GPS測定座標を逐次補正する位置補正部(321、322)と、GPS受信機(12)および自身の設置座標を記憶した記憶部(14)を備えた路側機(10)であって、そのGPS受信機で受信した電波を用いて測定した路側機の座標と前記設置座標との差から定まるGPS誤差量を送信する路側機から、当該GPS誤差量を受信する路車間通信部(31)と、移動体が送信するGPS誤差量を受信する移動体通信部(31、35)とを備え、前記位置補正部は、前記路車間通信部および前記移動体通信部がともに前記GPS誤差量を受信した場合、前記路側機までの距離に基づいて、前記路車間通信部が受信したGPS誤差量、および、前記移動体通信部が受信した前記GPS誤差量に対する重みをそれぞれ決定し、それぞれのGPS誤差量に前記重みを乗じた値の和を、前記自GPS測定座標の補正に用いるGPS誤差量に決定することを特徴とする。 In order to achieve the object, the present invention provides a vehicle current position determination device (30) for determining a current position of a vehicle using a GPS receiver (33), and uses radio waves received by the GPS receiver. The coordinate measurement unit (32) that measures the own GPS measurement coordinates that are the coordinates of the own vehicle and the correction information for correcting the error of the own GPS measurement coordinates measured by the coordinate measurement unit are acquired and corrected. A GPS error amount is determined based on the information, and using the GPS error amount, a position correction unit (321, 322) that sequentially corrects the own GPS measurement coordinates, and a GPS receiver (12) and its own installation coordinates are determined. A roadside device (10) having a stored storage unit (14), which transmits a GPS error amount determined from the difference between the coordinates of the roadside device measured using radio waves received by the GPS receiver and the installation coordinates. From the roadside machine The road-to-vehicle communication unit (31) that receives the GPS error amount and the mobile body communication unit (31, 35) that receives the GPS error amount transmitted by the mobile body, the position correction unit includes the road-to-vehicle communication And the mobile communication unit both receive the GPS error amount, the GPS error amount received by the road-to-vehicle communication unit based on the distance to the roadside device, and the mobile communication unit received A weight for each of the GPS error amounts is determined, and a sum of values obtained by multiplying the respective GPS error amounts by the weight is determined as a GPS error amount used for correcting the own GPS measurement coordinates.
このように、本発明では、路車間通信部および移動体通信部がともにGPS誤差量を受信した場合に、それぞれのGPS誤差量に対する重みを、路側機までの距離に基づいて決定している。そして、決定した重みを、それぞれのGPS誤差量に乗じた値の和を自補正に用いるGPS誤差量としているので、単純に、いずれか一方の誤差量を用いる場合よりも、精度のよいGPS誤差量を決定することができ、その結果、自GPS測定座標を精度よく補正することができる。 As described above, in the present invention, when both the road-vehicle communication unit and the mobile communication unit receive the GPS error amount, the weight for each GPS error amount is determined based on the distance to the roadside device. Since the determined weight is the GPS error amount that is used for self-correction, the sum of the values obtained by multiplying the respective GPS error amounts is simply a more accurate GPS error than when either one of the error amounts is used. The amount can be determined, and as a result, the own GPS measurement coordinates can be corrected with high accuracy.
(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1に全体構成図を示すように、車両用現在位置決定システム1は、路側機10、光ビーコン20、車両50に搭載され、本発明の車両用現在位置決定装置としての機能を備えた車載運転支援システム30、携帯端末40を備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the vehicle current
ただし、光ビーコン20は必須の構成ではない。また、携帯端末40は車載運転支援システム30と通信を行なうが、車載運転支援システム30が備えられている車両の全てに携帯端末40が持ち込まれて使用可能となっている必要はない。
However, the
路側機10は道路の近傍に設置される。図1に示す例では、路側機10は交差点の近傍に設置されている。この路側機10は、道路を走行する車両に備えられた車載運転支援システム30の無線通信部31に対して種々の情報を送信する。
The
図2に構成を示すように、路側機10は、通信機11、GPS受信機12、制御装置13、記憶部14を備えている。
As shown in FIG. 2, the
通信機11は、送信機としての機能を有しており、路側機10が設置された交差点を含むように設定された通信範囲に情報を逐次送信する。通信機11は、例えば700MHz帯、5.9GHz帯の電波を用いて送信を行なう。
The
GPS受信機12は、GPS(global positioning system)が備える人工衛星が逐次送信する電波を受信、復調して信号を取り出し、この信号を制御装置13へ逐次出力する。記憶部14には、路側機10が設置された位置の測量により決定した座標(測量座標)やこの交差点を含む道路線形情報が記憶されている。
The
制御装置13には、通信機11からの信号、GPS受信機12からの信号、記憶部14に記憶された記憶内容が供給されることに加えて、信号サイクル情報、交差点周辺の物体検知情報なども入力される。この制御装置13は、公知のCPU及び内蔵メモリを有して構成されるコンピュータであり、そのCPUが、内蔵メモリに予め記憶されているプログラムを実行することによって各種機能を実現する。
In addition to the signal from the
具体的には、制御装置13は、GPS受信機12が受信した信号に基づいて、GPS測定座標の演算を逐次行う。さらに、この演算したGPS測定座標と、予め記憶されている測量座標とからGPS測定誤差(以下、GPS誤差量Err (RSU))を逐次演算し、このGPS誤差量Err (RSU)と路側機10の座標(以下、路側機座標)とを含む路側機情報を、通信機11から逐次送信させる。なお、路側機座標は、記憶部14に記憶された測量座標およびGPS測定座標のうち、予め設定された一方であり、たとえば測量座標とする。また、路側機情報の送信周期は、例えば100msecに設定される。
Specifically, the
光ビーコン20は、たとえば、交差点手前の所定距離において、道路の上方に設置される。この光ビーコン20は、通信範囲が光ビーコン20の設置位置の直下の3.5m程度の狭い範囲となっており、その通信範囲にこの光ビーコン20の設置座標(以下、光ビーコン座標)を含むビーコン情報が送信される。なお、光ビーコン座標は測量により決定されたものである。
The
車載運転支援システム30は車両に搭載されており、図3に構成図を示すように、無線通信部31、制御部32、GPS受信機33、光ビーコン受信機34、端末通信部35を備える。なお、図示していないが、その他に、運転支援のための情報を表示する表示装置や、運転支援のための音声を出力する音声出力装置を備えていてもよい。
The in-vehicle
無線通信部31は、受信機として機能して路側機10から送信される情報を受信する。つまり、路側機10との間で路車間通信を行う。また、無線通信部31は車車間通信を行う機能も備える。
The
なお、路車間通信が行えるのは、車載運転支援システム30が搭載された車両が、路側機10の通信範囲に入っている場合であり、この通信範囲は、たとえば、数百メートル程度である。路車間通信が行えた場合には、路側機10から路側機情報を受信する。路側機情報には、前述のように、GPS誤差量Err (RSU)と路側機座標が含まれている。そして、無線通信部31は、路側機10から受信した路側機情報を制御部32に出力する。
Note that road-to-vehicle communication can be performed when the vehicle on which the in-vehicle
GPS受信機33は、路側機10が備えるものと同様、GPS人工衛星が逐次送信する電波を受信、復調して信号を取り出し、この信号を制御部32へ逐次出力する。制御部32は、GPS受信機33が供給する信号に基づいて、自車の現在位置を示す座標(緯度・経度)を逐次演算する。この演算した座標を、以下、自GPS測定座標という。
The GPS receiver 33 receives and demodulates the radio waves sequentially transmitted by the GPS artificial satellite, takes out a signal, and outputs the signal to the
光ビーコン受信機34は、光ビーコン20が送信するビーコン情報を受信し、受信したビーコン情報を制御部32に送信する。このビーコン情報は、光ビーコン20の直下を車両が通過する際に、光ビーコン20から受信する。受信したビーコン情報に含まれる光ビーコン座標は、制御部32により、制御部32の内部のメモリに記憶される。
The
端末通信部35は、携帯端末40との間で近距離無線通信を行なう。近距離無線通信の具体的方式としては、たとえば、ブルーツース(登録商標)規格の通信方式を用いる。また、公知のその他の無線通信方式でもよく、また、有線接続で携帯端末40と通信を行なってもよい。
The
制御部32は、内部に周知のCPU、ROM・RAM・EEPROMなどのメモリ、I/O、及びこれらの構成を接続するバスライン(いずれも図示せず)等が備えられている。制御部32は、無線通信部31を介して路側機10から取得する路側機情報に基づいて、右折支援、信号見落とし防止支援など、周知の運転支援制御を行なう。この運転支援制御には、自車両の現在位置を使用する処理があり、当然、使用する現在位置はできるだけ高精度であることが要求される。
The
そこで、制御部32は、自GPS測定座標を演算して所定の記憶部に格納する測定処理に加え、その測定処理で演算した自GPS測定座標を補正する位置補正処理を行なう。なお、自GPS測定座標の決定は短周期で繰り返し実行し、位置補正処理も短周期で繰り返し実行する。
Therefore, the
さらに、位置補正処理で補正した補正後の自GPS測定座標の精度を示す自信値も決定し、この自信値を補正後の自GPS測定座標とともに、所定の出力先へ出力する自信値決定処理も行う。これら、位置補正処理、自信値決定処理の詳細は後述する。 Furthermore, a confidence value indicating the accuracy of the corrected GPS measurement coordinates corrected by the position correction process is also determined, and a confidence value determination process for outputting the confidence value together with the corrected GPS measurement coordinates to a predetermined output destination. Do. Details of the position correction process and the confidence value determination process will be described later.
本実施形態で使用可能な携帯端末40は、図4に示すように、公衆通信回線を用いた無線通信を行なう広域無線通信部41と、車載運転支援システム30の端末通信部35と通信を行なう近距離無線通信部42と、GPS受信部43と、これらを制御する制御部44とを備える。一般的な携帯電話機はこれらの各部41〜44を備えているので、携帯端末40として、一般的な携帯電話機を使用可能である。
As shown in FIG. 4, the
制御部44の機能としては、広域無線通信部41を使い、GPS受信部43を用いて測定した自位置を外部のサーバに送信し、そのサーバから、自位置に対応するGPS誤差量Err (PDU)を取得する。そして、取得したGPS誤差量Err (PDU)を近距離無線通信部42を使って、車載運転支援システム30の端末通信部35へ送信する。近距離無線通信部42と車載運転支援システム30の端末通信部35との通信接続は、たとえば、端末通信部35が周期的に周囲へリクエスト信号を送信し、近距離無線通信部42がそれを受信した場合に応答信号を送信することをトリガーとして自動的に行なわれる。あるいは、ユーザの接続操作に基づいて行なわれるようになっていてもよい。そして、携帯端末40は、通信接続状態でGPS誤差量Err (PDU)を取得した場合に、そのGPS誤差量Err (PDU)を車載運転支援システム30の端末通信部35へ送信する。
As a function of the
次に、図5のフローチャートを用いて、車載運転支援システム30の制御部32が行なう位置補正処理321を説明する。図5に示す処理は、自GPS測定座標が逐次決定されている間、所定の短周期で繰り返し実行する。
Next, the
まず、ステップS10では、光ビーコン20からビーコン情報を受信したか否かを判断する。この判断がNoならステップS20へ進み、YesならステップS11へ進む。ステップS11では、自GPS測定座標を内部のメモリから取得する。
First, in step S10, it is determined whether or not beacon information is received from the
ステップS12では、光ビーコン座標をメモリから取得する。ステップS13では、光ビーコン座標と自GPS測定座標との差を演算し、その差をGPS誤差量とする。ステップS14では、GPS誤差量を用いて自GPS測定座標を補正する。 In step S12, the optical beacon coordinates are acquired from the memory. In step S13, a difference between the optical beacon coordinates and the own GPS measurement coordinates is calculated, and the difference is set as a GPS error amount. In step S14, the GPS measurement coordinates are corrected using the GPS error amount.
ステップS10がNoであるとき、すなわち、光ビーコン情報を受信していないときは、次に、路側機情報を受信したか否かを判断する(ステップS20)。路側機情報を受信している場合(S20:Yes)にはステップS21へ進み、受信していないときは(S20:No)ステップS30へ進む。 When Step S10 is No, that is, when optical beacon information is not received, it is next determined whether roadside device information is received (Step S20). If the roadside machine information is received (S20: Yes), the process proceeds to step S21. If not received (S20: No), the process proceeds to step S30.
ステップS21、ステップS30では、いずれも、携帯端末40からGPS誤差量を受信したか否かを判断する。ただし、ステップS21とステップS30とでは、その後の処理が相違する。
In step S21 and step S30, it is determined whether or not a GPS error amount is received from the
ステップS21がNoのときは、路側機情報のみが受信できていることになる。この場合には、自GPS測定座標を取得し(ステップS22)、次いで、路側機10のGPS誤差量Err (RSU)を無線通信部31から取得する(ステップS23)。このGPS誤差量Err (RSU)を用いて、ステップS14で自GPS測定座標を補正する。
When Step S21 is No, only roadside machine information can be received. In this case, own GPS measurement coordinates are acquired (step S22), and then the GPS error amount Err (RSU) of the
ステップS21がYesのときは、路側機10からGPS誤差量を取得できていることに加えて、携帯端末40からもGPS誤差量を取得できていることになる。ステップS21がYesのときは、ステップS24で、路側機10までの距離を演算する。この演算は、路側機情報に含まれている路側機座標と、自GPS測定座標との差の演算である。
When step S21 is Yes, the GPS error amount can be acquired from the
ステップS25では、ステップS24で演算した距離に対応する重みW1を重みリスト(図6)から取得する。図6に示す重みリストでは、距離区分が1〜5に区分されており、各区分の長さはいずれも50mとなっている。重みW1は、路側機10までの距離が近いほど大きく、距離区分1では重みW1は1である。路側機10までの距離が近いほど重みW1が大きくなっているのは、GPS誤差量は位置による変化が大きいからである。路側機10のごく近くであれば、路側機10において、測量座標とGPS測定座標とから算出したGPS誤差量は、そのまま、自システム30が決定したGPS測定座標の誤差量であると考えることができる。しかし、路側機10までの距離が遠くなると、路側機10が決定したGPS誤差量が、自システム30が決定したGPS測定座標の誤差量と一致する可能性が低下する。従って、路側機10までの距離が近いほど重みW1が大きくなっているのである。
In step S25, the weight W1 corresponding to the distance calculated in step S24 is acquired from the weight list (FIG. 6). In the weight list shown in FIG. 6, the distance divisions are divided into 1 to 5, and the length of each division is 50 m. The weight W1 is larger as the distance to the
ステップS26では、下記式1から、補正に用いるGPS誤差量を演算する。なお、式1において、W2は(1−W1)である。
(式1) Err (RSU)×W1+Err (PDU) ×W2
上記式1では、路側機10までの距離が近くなるほど、路側機10から取得したGPS誤差量Err (RSU)の重みを重くして補正に用いるGPS誤差量を演算する。一方、路側機10までの距離が遠い場合には、携帯端末40から取得したGPS誤差量Err (PDU)の重みを重くして補正に用いるGPS誤差量を演算している。
In step S26, the GPS error amount used for correction is calculated from the
(Formula 1) Err (RSU) x W1 + Err (PDU) x W2
In the
ステップS26を実行後は、このステップS26で演算したGPS誤差量を用いてステップS14で自GPS測定座標を補正する。 After executing step S26, the GPS measurement coordinates are corrected in step S14 using the GPS error amount calculated in step S26.
ステップS30がNoのときは、光ビーコン20、路側機10、携帯端末40のいずれからも情報を受信できていないことになる。この場合には、一旦、この位置補正処理を終了する。その後は所定周期が経過したらステップS10を実行する。
When Step S30 is No, information cannot be received from any of the
一方、ステップS30がYesのときは、自GPS測定座標を取得し(ステップS31)、次いで、携帯端末40のGPS誤差量Err (PDU)を、端末通信部35から取得する(ステップS32)。このGPS誤差量Err (PDU)を用いて、ステップS14で自GPS測定座標を補正する。
On the other hand, when step S30 is Yes, the self GPS measurement coordinate is acquired (step S31), and then the GPS error amount Err (PDU) of the
上述の位置補正処理を周期的に繰り返すと、図7に示すように、車両50と路側機10との距離が250mよりも遠いうちは、携帯端末40からGPS誤差量Err (PDU) が受信できれば、そのGPS誤差量Err (PDU)のみを用いて自GPS測定座標を補正する。
If the above-described position correction processing is periodically repeated, as shown in FIG. 7, if the GPS error amount Err (PDU) can be received from the
そして、車両50と路側機10との距離が250m以下となると、路側機情報に含まれるGPS誤差量Err (RSU)と携帯端末40から受信するGPS誤差量Err (PDU) の両方を用いて自GPS測定座標を補正する。さらに、車両50と路側機10との距離が短くなり、路側機10までの距離が50m以下となると、現在位置におけるGPS誤差量は、GPS誤差量Err (RSU)とほぼ等しいと考えることができるので、図6のリストに示したように、重みW1は1になっている。従って、路側機情報に含まれるGPS誤差量Err (RSU)のみを用いて自GPS測定座標を補正する。
When the distance between the
ただし、図5にも示したように、ビーコン情報が受信できた場合には、路側機10までの距離によらず、ビーコン情報を用いてGPS誤差量を演算することになる(ステップS10〜S13)。 However, as shown in FIG. 5, when the beacon information can be received, the GPS error amount is calculated using the beacon information regardless of the distance to the roadside device 10 (steps S10 to S13). ).
制御部32は、上述の位置補正処理で自GPS測定座標を補正したら、自信値決定処理323を行なう。図8に示すように、自信値決定処理323では、まず、GPS誤差量の決定に用いた情報送信元装置を決定する(ステップS41)。そして、その情報送信元装置に対応する自信値を、自信値リスト(図9)から取得する(ステップS42)。
When the
図9に示すように、自信値は、情報送信元装置が光ビーコン20である場合が最も高く、自信値100となっている。次いで、路側機10のみの場合、すなわち、図6に示す距離区分が1であり、重みW1が1である場合の自信値が80となっている。以下、路側機10と携帯端末40とが情報送信元装置である場合、携帯端末40のみが情報送信元装置である場合の順に、自信値が低下する。
As shown in FIG. 9, the confidence value is highest when the information transmission source device is the
自信値を取得したら、その自信値を、補正した自GPS測定座標およびその補正に用いたGPS誤差量(Err(VIU)とする)とともに、所定の出力先に出力する(ステップS43)。この出力先としては、たとえば、制御部32の機能として実現される運転支援制御部がある。この運転支援制御部は、自GPS測定座標を用いて運転支援制御を行なう。他の出力先としては、無線通信部31がある。無線通信部31に自信値、自GPS測定座標が出力されることで、無線通信部31から、この運転支援システム30が搭載された車両の周辺に、それら自信値、自GPS測定座標が送信されて周辺車両に搭載された車載運転支援システム30の無線通信部31に受信される。
When the confidence value is acquired, the confidence value is output to a predetermined output destination together with the corrected GPS measurement coordinate and the GPS error amount (Err (VIU)) used for the correction (step S43). As this output destination, for example, there is a driving support control unit realized as a function of the
以上、説明した本実施形態によれば、路側機10からGPS誤差量Err(RSU)を受信し(S20:Yes)、且つ、携帯端末40からもGPS誤差量Err(PDU)を受信した場合(S21:Yes)、それぞれのGPS誤差量Err(RSU)、Err(PDU)に対する重みW1、W2を、路側機10までの距離に基づいて決定している(S25)。そして、決定した重みW1、W2を、それぞれのGPS誤差量Err(RSU)、Err(PDU)に乗じた値の和を自GPS測定座標の補正に用いるGPS誤差量としているので(S26)、単純に、いずれか一方の誤差量を用いる場合よりも、精度のよいGPS誤差量を決定することができ、その結果、自GPS測定座標を精度よく補正することができる。 As described above, according to the present embodiment described above, the GPS error amount Err (RSU) is received from the roadside device 10 (S20: Yes), and the GPS error amount Err (PDU) is also received from the portable terminal 40 ( S21: Yes), the weights W1 and W2 for the respective GPS error amounts Err (RSU) and Err (PDU) are determined based on the distance to the roadside device 10 (S25). Since the determined weights W1 and W2 are multiplied by the respective GPS error amounts Err (RSU) and Err (PDU), the sum of the values is used as the GPS error amount used for correcting the own GPS measurement coordinates (S26). In addition, it is possible to determine a more accurate GPS error amount than in the case of using either one of the error amounts, and as a result, it is possible to correct the own GPS measurement coordinates with higher accuracy.
(第2実施形態)
次に、第2実施形態を説明する。なお、この第2実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一の要素である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the following description of the second embodiment, elements having the same reference numerals as those used so far are the same elements as those of the previous embodiments unless otherwise specified. is there.
第2実施形態では、図3に示す無線通信部31の車車間通信機能により、他車両から受信した自信値およびGPS誤差量Err(VIU)も自GPS測定座標の補正に用いる。
In the second embodiment, the confidence value and the GPS error amount Err (VIU) received from another vehicle are also used for correcting the own GPS measurement coordinates by the inter-vehicle communication function of the
第2実施形態で車載運転支援システム30の制御部32が実行する位置補正処理322において、第1実施形態と異なる処理を示した図が図10である。図10に示すように、第2実施形態では、ステップS21の判断がYesの場合はステップS21−1へ進み、Noの場合はステップS21−2へ進む。
FIG. 10 is a diagram showing processing different from the first embodiment in the
これらステップS21−1、S21−2はいずれも、車車間通信でGPS誤差量Err(VIU)を受信したか否かを判断する。ただし、ステップS21−1とステップS21−2とでは、その後の処理が相違する。 Each of these steps S21-1 and S21-2 determines whether or not the GPS error amount Err (VIU) has been received in the inter-vehicle communication. However, the subsequent processing is different between step S21-1 and step S21-2.
ステップS21−1がNoの場合には、路側機情報のみを受信していることになるので、図5のステップS22へ進む。一方、このステップS21−1がYesの場合には、ステップS28へ進む。 When Step S21-1 is No, only roadside machine information has been received, so the process proceeds to Step S22 in FIG. On the other hand, when this step S21-1 is Yes, it progresses to step S28.
ステップS21−2がNoの場合には、路側機情報と携帯端末40からのGPS誤差量Err (PDU)の2つを受信している場合であるので、図5のステップS24へ進む。一方、このステップS21−2がYesの場合にはステップS27へ進む。
When Step S21-2 is No, it is a case where two pieces of roadside machine information and the GPS error amount Err (PDU) from the
ステップS27では、車車間通信で受信した自信値と、携帯端末40のGPS誤差量Err (PDU)の自信値とを比較する。後者の自信値は、図9に示したように50を用いる。このステップS27がYesであればステップS28へ進み、NoであればステップS24へ進む。
In step S27, the confidence value received by the inter-vehicle communication is compared with the confidence value of the GPS error amount Err (PDU) of the
ステップS28では、路側機情報から取得したGPS誤差量Err(RSU)と、車車間通信で取得したGPS誤差量Err(VIU)とを用いて、補正に用いるGPS誤差量を演算する。詳しくは、まず、2つのGPS誤差量Err(RSU)、Err(VIU)に対する重みW3、W4を算出する。 In step S28, the GPS error amount used for the correction is calculated using the GPS error amount Err (RSU) acquired from the roadside device information and the GPS error amount Err (VIU) acquired by the inter-vehicle communication. Specifically, first, the weights W3 and W4 for the two GPS error amounts Err (RSU) and Err (VIU) are calculated.
この重みは、下記式2、3より算出する。式2、3において、GPS誤差量Err(RSU)の自信値は、図9に示す、路側機10のみの自信値(80)に、この時点における路側機10までの距離により定まる重みW1を乗じた値とする。一方、Err(VIU)の自信値の自信値には、車車間通信で受信した自信値を用いる。
(式2)W3=Err(RSU)の自信値/(Err(VIU)の自信値+Err(RSU)の自信値)
(式3)W4=Err(VIU)の自信値/(Err(VIU)の自信値+Err(RSU)の自信値)
各重みW3、W4を算出したら、下記式4から、補正に用いるGPS誤差量を演算する。
(式4) Err (RSU)×W3+Err (VIU) ×W4
ステップS28でGPS誤差量を演算したら、ステップS29で自GPS測定座標を取得し、その後、ステップS14へ進む。
This weight is calculated from the following
(Formula 2) W3 = confidence value of Err (RSU) / (confidence value of Err (VIU) + confidence value of Err (RSU))
(Expression 3) W4 = confidence value of Err (VIU) / (confidence value of Err (VIU) + confidence value of Err (RSU))
After calculating the weights W3 and W4, the GPS error amount used for correction is calculated from the
(Formula 4) Err (RSU) x W3 + Err (VIU) x W4
When the GPS error amount is calculated in step S28, the own GPS measurement coordinates are acquired in step S29, and then the process proceeds to step S14.
また、図10に示すように、第2実施形態の位置補正処理322では、ステップS30の後に、ステップS30−1の判断を行なう。ステップS30−1の判断内容は、上述のステップS21−1やS21−2と同じである。
Also, as shown in FIG. 10, in the
ステップS30−1がNoである場合には、携帯端末40からGPS誤差量Err(PDU)が得られているのみであるので、図5のステップS31へ進む。一方、ステップS30−1がYesである場合には、ステップS30−2へ進む。
If step S30-1 is No, only the GPS error amount Err (PDU) is obtained from the
ステップS30−2では、ステップS27と同じ判断を行なう。このステップS30−2がNoである場合も、図5のステップS31へ進む。一方、ステップS30−2がYesである場合にはステップS31へ進み、自GPS測定座標を取得する。その後、ステップS33へ進む。 In step S30-2, the same determination as in step S27 is performed. Also when this step S30-2 is No, it progresses to step S31 of FIG. On the other hand, when step S30-2 is Yes, it progresses to step S31 and acquires a self-GPS measurement coordinate. Thereafter, the process proceeds to step S33.
ステップS33では、GPS誤差量Err (VIU)を無線通信部31から取得し、このGPS誤差量Err (VIU)を用いて、ステップS14で自GPS測定座標を補正する。
In step S33, the GPS error amount Err (VIU) is acquired from the
自GPS測定座標を補正した後は、第2実施形態でも自信値決定処理を行なう。第2実施形態の自信値決定処理は、図8のステップS42において、図9の自信値リストに代えて図11の自信値リストを用いる点が第1実施形態と相違する。 After correcting the own GPS measurement coordinates, the confidence value determination process is also performed in the second embodiment. The confidence value determination process of the second embodiment is different from the first embodiment in that the confidence value list of FIG. 11 is used instead of the confidence value list of FIG. 9 in step S42 of FIG.
図11に示す自信値リストには、情報送信元が3列示されている。最も左側の列は第1実施形態と同じである。中央の列は、路側機10と車車間通信が情報送信元である場合である。この場合には、車車間通信で受信した自信値が低下するほど、自信値決定処理で決定する自信値も低下する。また、右側の列は、車車間通信のみが情報送信元である場合である。車車間通信のみが情報送信元である場合、車車間通信の自信値が同じであれば、路側機10からも情報が得られている場合に比較して、1段階ずつ自信値が低くなっている。
In the confidence value list shown in FIG. 11, three columns of information transmission sources are shown. The leftmost column is the same as in the first embodiment. The center column is a case where the
図11の自信値リストを用いて自信値を決定したら、第1実施形態と同様に、自信値を、GPS誤差量および補正した自GPS測定座標とともに、所定の出力先に出力する(ステップS43)。 When the confidence value is determined using the confidence value list of FIG. 11, the confidence value is output to a predetermined output destination together with the GPS error amount and the corrected own GPS measurement coordinate as in the first embodiment (step S43). .
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can implement in various changes within the range which does not deviate from a summary.
1:車両用現在位置決定システム、 10:路側機、 11:通信機、 12:GPS受信機、 13:制御装置、 14:記憶部、 20:光ビーコン、 30:車載運転支援システム、 31:無線通信部(路車間通信部、車車間通信部、移動体通信部)、 32:制御部、 33:GPS受信機、 34:光ビーコン受信機、 35:端末通信部(移動体通信部)、 40:携帯端末 1: vehicle current position determination system, 10: roadside device, 11: communication device, 12: GPS receiver, 13: control device, 14: storage unit, 20: optical beacon, 30: in-vehicle driving support system, 31: wireless Communication unit (road-to-vehicle communication unit, inter-vehicle communication unit, mobile communication unit), 32: control unit, 33: GPS receiver, 34: optical beacon receiver, 35: terminal communication unit (mobile communication unit), 40 : Mobile device
Claims (7)
前記GPS受信機が受信した電波を用いて、自車両の座標である自GPS測定座標を測定する座標測定部(32)と、
その座標測定部が測定した自GPS測定座標の誤差を補正するための補正情報を取得して、その補正情報に基づいてGPS誤差量を決定し、そのGPS誤差量を用いて、前記自GPS測定座標を逐次補正する位置補正部(321、322)と、
GPS受信機(12)および自身の設置座標を記憶した記憶部(14)を備えた路側機(10)であって、そのGPS受信機で受信した電波を用いて測定した路側機の座標と前記設置座標との差から定まるGPS誤差量を送信する路側機から、当該GPS誤差量を受信する路車間通信部(31)と、
移動体が送信するGPS誤差量を受信する移動体通信部(31、35)とを備え、
前記位置補正部は、前記路車間通信部および前記移動体通信部がともに前記GPS誤差量を受信した場合、前記路側機までの距離に基づいて、前記路車間通信部が受信したGPS誤差量、および、前記移動体通信部が受信した前記GPS誤差量に対する重みをそれぞれ決定し、それぞれのGPS誤差量に前記重みを乗じた値の和を、前記自GPS測定座標の補正に用いるGPS誤差量に決定する
ことを特徴とする車両用現在位置決定装置。 A vehicle current position determination device (30) for determining a current position of a vehicle using a GPS receiver (33),
A coordinate measuring unit (32) for measuring own GPS measurement coordinates, which are coordinates of the own vehicle, using radio waves received by the GPS receiver;
Correction information for correcting an error of the own GPS measurement coordinates measured by the coordinate measurement unit is acquired, a GPS error amount is determined based on the correction information, and the GPS error measurement is used to determine the GPS measurement amount. Position correction units (321, 322) for sequentially correcting coordinates;
A roadside machine (10) having a GPS receiver (12) and a storage unit (14) storing its own installation coordinates, the coordinates of the roadside machine measured using radio waves received by the GPS receiver, A road-to-vehicle communication unit (31) that receives the GPS error amount from the roadside device that transmits the GPS error amount determined from the difference from the installation coordinates;
A mobile communication unit (31, 35) for receiving the GPS error amount transmitted by the mobile unit,
The position correction unit, when both the road-vehicle communication unit and the mobile communication unit receive the GPS error amount, based on the distance to the roadside device, the GPS error amount received by the road-vehicle communication unit, And, the weight for the GPS error amount received by the mobile communication unit is respectively determined, and the sum of values obtained by multiplying the respective GPS error amounts by the weight is used as the GPS error amount used for correcting the own GPS measurement coordinates. An apparatus for determining a current position for a vehicle.
前記位置補正部は、現在位置における自GPS測定座標の測定誤差が、前記路側機の設置位置において自GPS測定座標を測定した場合の測定誤差と等しいと考えることができるほどに前記路側機までの距離が近い場合、前記路車間通信部が受信したGPS誤差量に対する重みを1とし、前記移動体通信部が受信した前記GPS誤差量に対する重みを0とすることを特徴とする車両用現在位置決定装置。 In claim 1,
The position correction unit is configured so that the measurement error of the GPS measurement coordinate at the current position is equal to the measurement error when the GPS measurement coordinate is measured at the installation position of the roadside device. When the distance is short, a weight for the GPS error amount received by the road-to-vehicle communication unit is set to 1, and a weight for the GPS error amount received by the mobile communication unit is set to 0. apparatus.
前記自GPS測定座標の補正に用いるGPS誤差量の決定に用いた補正情報に基づいて、補正後の自GPS測定座標の自信値を決定し、決定した自信値を補正後の自GPS測定座標とともに所定の出力先に出力する自信値決定部(323)を備えることを特徴とする車両用現在位置決定装置。 In claim 1 or 2,
Based on the correction information used to determine the GPS error amount used for correcting the self-GPS measurement coordinates, the self-confidence value of the corrected self-GPS measurement coordinates is determined, and the determined self-confidence value together with the corrected self-GPS measurement coordinates A vehicular current position determining device comprising a confidence value determining unit (323) for outputting to a predetermined output destination.
前記位置補正部は、道路の上部に設置され、設置位置の座標を設置位置の直下の狭い範囲に送信する光ビーコンから、その設置位置の座標を前記補正情報として受信する光ビーコン受信機(34)を備え、
前記位置補正部(321、S13)は、光ビーコン受信機が光ビーコンの設置位置の座標を受信した場合、この座標と前記座標測定部が測定した自GPS測定座標との差を前記GPS誤差量として用いることを特徴とする車両用現在位置決定装置。 In any one of Claims 1-3,
The position correction unit is an optical beacon receiver (34) that is installed on the upper part of the road and receives the coordinates of the installation position as the correction information from an optical beacon that transmits the coordinates of the installation position to a narrow range immediately below the installation position. )
When the optical beacon receiver receives the coordinates of the installation position of the optical beacon, the position correction unit (321, S13) calculates the difference between the coordinates and the own GPS measurement coordinates measured by the coordinate measurement unit as the GPS error amount. A vehicle current position determination device characterized by being used as:
前記移動体通信部として、携帯端末が送信するGPS誤差量を受信する端末通信部(35)を備えていることを特徴とする車両用現在位置決定装置。 In any one of Claims 1-4,
A vehicle current position determination device comprising a terminal communication unit (35) for receiving a GPS error amount transmitted from a portable terminal as the mobile communication unit.
前記移動体通信部として車車間通信部(31)を備えていることを特徴とする車両用現在位置決定装置。 In any one of Claims 1-5,
A vehicle current position determination device comprising an inter-vehicle communication unit (31) as the mobile communication unit.
前記移動体通信部として車車間通信部(31)を備えるとともに、
前記自信値決定部が決定した自信値、および、自GPS測定座標の補正に用いたGPS誤差量を、前記車車間通信部から、自車両の周辺に送信させる自信値送信部(323、S43)を備え、
前記位置補正部(322、S28)は、他車両に搭載された車車間通信部が送信した自信値およびGPS誤差量を自車両の車車間通信部が受信し、且つ、前記路車間通信部が前記GPS誤差量を受信した場合、前記路側機までの距離に応じて前記路車間通信部が受信した前記GPS誤差量に対する自信値を決定し、この決定した自信値と前記車車間通信部が他車両から受信した自信値との比に基づいて、それぞれのGPS誤差量に対する重みを決定して、前記自GPS測定座標の補正に用いるGPS誤差量を決定することを特徴とする車両用現在位置決定装置。 In claim 3,
While equipped with a vehicle-to-vehicle communication unit (31) as the mobile communication unit,
A confidence value transmission unit (323, S43) for transmitting the confidence value determined by the confidence value determination unit and the GPS error amount used for correcting the own GPS measurement coordinates from the inter-vehicle communication unit to the periphery of the host vehicle. With
The position correction unit (322, S28) receives the confidence value and the GPS error amount transmitted by the vehicle-to-vehicle communication unit mounted on another vehicle, and the vehicle-to-vehicle communication unit receives the confidence value and the GPS error amount. When the GPS error amount is received, the confidence value for the GPS error amount received by the road-to-vehicle communication unit is determined according to the distance to the roadside device, and the determined confidence value and the vehicle-to-vehicle communication unit are different from each other. A current position determination for a vehicle, wherein a weight for each GPS error amount is determined based on a ratio with a confidence value received from a vehicle, and a GPS error amount used for correcting the own GPS measurement coordinates is determined. apparatus.
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