JP2015121464A - 位置推定システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＰＳを必ずしも使用しなくても位置を推定できる位置推定システムを提供すること。【解決手段】測距用信号を送信する測距用信号送信手段（７）と、反射波を受信する反射波受信手段（７）と、測距用信号及び反射波に基づき、対象物の相対位置を算出する相対位置算出手段（７）とを備えた第１の装置（３）及び測距用信号を検出する測距用信号検出手段（１９）と、測距用信号の検出を条件として、位置情報を送信する位置情報送信手段（２５）とを備えた第２の装置（５）を含む位置推定システム（１）であって、第１の装置は、位置情報を受信する位置情報受信手段（９）と、位置情報の受信を条件として、第２の装置の相対位置を算出し、その相対位置及び位置情報に基づき、第１の装置の絶対位置を算出する絶対位置算出手段（１７）とを備えることを特徴とする位置推定システム。【選択図】 図１

Description

本発明は位置推定システムに関する。

従来、ＧＰＳ等の衛星測位システムを用いて車両の位置を推定する方法が用いられている。この方法においては、衛星の電波が遮られると、測位誤差が増加する。誤差を低減する方法として、他の通信装置の絶対位置を受信し、自車両のＧＰＳ位置情報と平均化する方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００９−１４５１６７号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術は、ＧＰＳを使用できない環境（トンネル、地下駐車場等）では、効果を得ることができない。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、ＧＰＳを必ずしも使用しなくても位置を推定できる位置推定システムを提供することを目的とする。

本発明の位置推定システムは、第１の装置、及び第２の装置を含む。第１の装置は、測距用信号を送信する測距用信号送信手段と、測距用信号が対象物で反射して成る反射波を受信する反射波受信手段と、測距用信号及び反射波に基づき、自身を基準とする対象物の相対位置を算出する相対位置算出手段とを備える。

また、第２の装置は、測距用信号を検出する測距用信号検出手段と、測距用信号の検出を条件として、自身の位置情報を送信する位置情報送信手段とを備える。
さらに、第１の装置は、位置情報を受信する位置情報受信手段と、位置情報の受信を条件として、相対位置算出手段を用いて第２の装置の相対位置を算出し、その相対位置及び位置情報に基づき、第１の装置の絶対位置を算出する絶対位置算出手段とを備える。

本発明の位置推定システムによれば、ＧＰＳを必ずしも使用しなくても、第１の装置の絶対位置を算出することができる。そのため、ＧＰＳ衛星の電波が届かないトンネル、地下駐車場等においても、第１の装置の絶対位置を算出することができる。

前記絶対位置算出手段は、例えば、反射波を受信してから所定の時間内に位置情報を受信することを条件として、第１の装置の絶対位置を算出することができる。この場合、第１の装置の絶対位置を一層正確に算出できる。

前記第１の装置は、例えば、第１の時点における絶対位置と、第２の時点における絶対位置との位置変化を算出する位置変化算出手段と、第１の時点から第２の時点までの第１の装置の移動量を算出する移動量算出手段と、位置変化と移動量との差が所定値以上である場合、第２の時点における絶対位置を破棄する破棄手段とを備えることができる。この場合、第１の装置の絶対位置を一層正確に算出できる。

前記第１の装置は、例えば、相対位置算出手段で算出した対象物の相対位置に基づき、位置情報の受信レベルの範囲である受信レベル範囲を設定する受信レベル範囲設定手段を備え、絶対位置算出手段は、受信レベルが受信レベル範囲内である位置情報の受信を条件として、絶対位置を算出することができる。この場合、第１の装置の絶対位置を一層正確に算出できる。

前記位置情報送信手段は、例えば、信号強度が所定の範囲内である測距用信号の検出を条件として位置情報を送信することができる。この場合、第１の装置の絶対位置を一層正確に算出できる。

位置推定システム１の構成を表す説明図である。 第１の装置３の構成を表すブロック図である。 第２の装置５の構成を表すブロック図である。 第１の装置３が実行する処理を表すフローチャートである。 第２の装置５が実行する処理を表すフローチャートである。 第１の装置３と第２の装置５との通信を表す説明図である。 位置推定システム１の動作例を表すタイミングチャートである。 外部由来の赤外線信号を表す説明図である。 外部由来の赤外線信号を表すタイミングチャートである。 第１の装置３の構成を表すブロック図である。 第２の装置５の構成を表すブロック図である。 第１の装置３が実行する処理を表すフローチャートである。 第２の装置５が実行する処理を表すフローチャートである。 外部由来の赤外線信号と車両１０１が送信するレーダ光１０５との関係を表す説明図である。 外部由来の赤外線信号を表すタイミングチャートである。

本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
＜第１の実施形態＞
１．位置推定システム１の構成
位置推定システム１の構成を、図１〜図３に基づき説明する。位置推定システム１は、図１に示すように、車両１０１に搭載された第１の装置３と、道路１０３の路側に設置された複数の第２の装置５とを含む。第２の装置５は、道路１０３の片側に、所定の間隔をおいて配置されている。

第１の装置３は、図２に示すように、測距部７、受信部９、受信レベル測定部１１、移動量推定部１３、位置記憶部１５、及び位置推定部１７から構成される。
測距部７は、レーダ光（測距用信号の一実施形態）１０５を周期的に送信する。レーダ光１０５は、車両１０１の前方を中心とする所定の範囲１０７内で走査される。また、測距部７は、レーダ光が対象物で反射して成る反射波を受信する。そして、レーダ光１０５を送信してから、反射波を受信するまでの時間差に基づき、車両１０１から対象物までの距離を算出する。また、測距部７は、反射波の方向に基づき、車両１０１を基準とする対象物の方向を算出する。ここで、車両１０１から対象物までの距離と、車両１０１を基準とする対象物の方向とを合わせて、車両１０１を基準とする対象物の相対位置とする。測距部７は、レーダ光１０５及び反射波に基づき、車両１０１を基準とする対象物の相対位置を算出する。

受信部９は、赤外線信号１０９を受信可能である。受信レベル測定部１１は、受信部９で受信した赤外線信号１０９の信号強度を測定する。移動量推定部１３は、車両１０１に設けられた車速センサ１１１から車速パルスを取得し、第１の時点から第２の時点（第１の時点よりも後の時点）までに車両１０１が移動した距離である移動量を推定する。

位置記憶部１５は、後述するように算出する、第１の装置３の絶対位置を記憶する。位置推定部１７は、周知のコンピュータにより構成され、後述する処理を実行し、第１の装置３の絶対位置を推定する。ここで絶対位置とは、地球を基準として決まる位置であり、緯度及び経度で表現可能な位置である。

第２の装置５は、図３に示すように、レーダ信号検出部１９、レベル測定部２１、送信制御部２３、及び送信部２５を備えている。
レーダ信号検出部１９は、レーダ光１０５が入射したとき、レーダ信号を検出する。レベル測定部２１は、レーダ信号検出部１９で検出したレーダ信号の信号強度を測定する。レーダ信号の信号強度は、レーダ光１０５の強度に比例する。

送信制御部２３は、所定の条件が充足された場合、送信部２５にトリガ信号を出力する。送信部２５は、トリガ信号が入力されたとき、第２の装置５の位置情報を含む赤外線信号１０９を送信する。ここで、第２の装置５の位置情報は、第２の装置５の絶対位置（地球を基準として決まる位置であり、緯度及び経度で表現可能な位置）を情報として含む。なお、第２の装置５の位置情報を含む赤外線信号１０９は、第１の装置３における受信部９で受信可能である。送信部２５が送信する赤外線信号１０９の信号強度は常に一定である。

なお、測距部７は、測距用信号送信手段、反射波受信手段、及び相対位置算出手段の一実施形態である。レーダ信号検出部１９は、測距用信号検出手段の一実施形態である。送信部２５は、位置情報送信手段の一実施形態である。受信部９は、位置情報受信手段の一実施形態である。位置推定部１７は、絶対位置算出手段、位置変化算出手段、破棄手段、及び受信レベル範囲設定手段の一実施形態である。

２．位置推定システム１が実行する処理
位置推定システム１が実行する処理を図４〜図７に基づき説明する。最初に、第１の装置３が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を図４に基づき説明する。図４のステップ１では、位置推定部１７が、受信部９において、第２の装置５の位置情報を含む赤外線信号１０９を受信したか否かを判断する。受信した場合はステップ２に進み、受信しなかった場合は本処理を終了する。なお、第２の装置５の位置情報を含む赤外線信号１０９は、後述するステップ２４において、第２の装置５が送信するものである。

ステップ２では、位置推定部１７が、前記ステップ１で受信したと判断した赤外線信号１０９の受信タイミングが、測距部７において直前に受信した反射波（赤外線信号１０９の受信よりも前に受信された反射波のうち、最も新しい反射波）の受信タイミングから所定時間Ｔｔ内であったか否かを判断する。所定時間Ｔｔ内であった場合はステップ３に進み、所定時間Ｔｔの経過後であった場合は本処理を終了する。

ステップ３では、位置推定部１７が、測距部７を用いて、第１の装置３を基準とする対象物（すなわち第２の装置５）の相対位置を算出する。すなわち、前記ステップ１で受信したと判断した赤外線信号１０９の受信よりも前に受信された反射波のうち、最も新しい反射波と、その反射波に対応するレーダ光１０５とに基づき、第１の装置３を基準とする対象物の相対位置を算出する。

ステップ４では、位置推定部１７が、前記ステップ３で算出した第２の装置５の相対位置に基づき、受信レベル範囲を設定する。この受信レベル範囲とは、受信部９で受信する赤外線信号１０９の受信レベル（信号強度）に関する範囲であり、上限値と下限値とを有する範囲である。第２の装置５が車両１０１に近いほど、受信レベル範囲の上限値及び下限値はともに大きく設定される。

受信レベル範囲は、前記ステップ３で算出した相対位置にある第２の装置５が赤外線信号１０９を送信し、その赤外線信号１０９を第１の装置３の受信部９が受信したときの受信レベルを含むように設定される。

ステップ５では、位置推定部１７が、受信レベル測定部１１を用いて、前記ステップ１で受信したと判断した赤外線信号１０９の受信レベルを測定する。
ステップ６では、位置推定部１７が、前記ステップ５で測定した、赤外線信号１０９の受信レベルが、前記ステップ４で設定した受信レベル範囲内であるか否かを判断する。受信レベル範囲内である場合はステップ７に進み、受信レベル範囲外である場合は本処理を終了する。

ステップ７では、位置推定部１７が、前記ステップ１で受信した赤外線信号１０９に含まれる、第２の装置５の位置情報と、前記ステップ３で算出した、第１の装置３を基準とする第２の装置５の相対位置とから、第１の装置３の絶対位置を算出する。算出した絶対位置は、それを算出した時刻と関連付けて、位置記憶部１５に記憶する。

ステップ８では、位置推定部１７が、過去の所定の時点（以下、第１の時点とする）において算出した第１の装置３の絶対位置Ｐ_１を位置記憶部１５から読み出す。また、最も新しく算出した、第１の装置３の絶対位置Ｐ_２を位置記憶部１５から読み出す。ここで、絶対位置Ｐ_２を算出した時点を第２の時点とする。そして、絶対位置Ｐ_１と、絶対位置Ｐ_２との位置の変化量をＤａとする。

ステップ９では、位置推定部１７が、移動量推定部１３を用いて、第１の時点から第２の時点までの車両１０１の移動量（すなわち、第１の装置３の移動量）Ｄｂを算出する。
ステップ１０では、位置推定部１７が、前記ステップ８で算出した変化量Ｄａと、前記ステップ９で算出した移動量Ｄｂとの差の絶対値が所定の閾値εより大きいか否かを判断する。差の絶対値が閾値εより大きい場合はステップ１１に進み、差の絶対値が閾値ε以下である場合は本処理を終了する。

ステップ１１では、位置推定部１７が、第２の時点にける絶対位置Ｐ_２を位置記憶部１５から削除する（破棄する）。
次に、図５を用いて、第２の装置５が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を説明する。図５のステップ２１では、送信制御部２３が、レーダ信号検出部１９においてレーダ信号を検出したか否かを判断する。検出した場合はステップ２２に進み、検出しなかった場合は本処理を終了する。なお、レーダ信号は、レーダ光１０５がレーダ信号検出部１９に入射したときに生じる信号である。

ステップ２２では、送信制御部２３が、前記ステップ２１で検出したと判断したレーダ信号の強度が所定の範囲内であるか否かを判断する。所定の範囲内である場合はステップ２３に進み、所定の範囲から外れる場合は本処理を終了する。なお、上記所定の範囲は、第２の装置５に対し、距離が一定の範囲内にある車両１０１から送信されたレーダ光１０５がレーダ信号検出部１９に入射したときのレーダ信号の強度を含むように設定された範囲である。

ステップ２３では、送信制御部２３が、トリガ信号を送信部２５に出力する。
ステップ２４では、送信部２５が、第２の装置５の位置情報を含む赤外線信号１０９を送信する。なお、この赤外線信号１０９は、第１の装置３の受信部９で受信可能である（前記ステップ１参照）。

位置推定システム１における信号の送信と受信の関係は、図６に示すとおりである。すなわち、第１の装置３における測距部７が送信したレーダ光１０５は、第２の装置５におけるレーダ信号検出部１９で検出可能である。また、第２の装置５における送信部２５で送信した赤外線信号１０９は、第１の装置３における受信部９で受信可能である。

位置推定システム１における信号の送信及び受信のタイミングは、例えば、図７に示すとおりである。時刻ｔ_１、ｔ_３、ｔ_８は、それぞれ、測距部７がレーダ光１０５を送信した時刻である。時刻ｔ_２は、時刻ｔ_１で送信したレーダ光１０５が、第２の装置５以外の対象物で反射して成る反射波を測距部７が受信した時刻である。時刻ｔ_５は、時刻ｔ_３で送信したレーダ光１０５が、第２の装置５で反射して成る反射波を測距部７が受信した時刻である。時刻ｔ_９は、時刻ｔ_８で送信したレーダ光１０５が、第２の装置５以外の対象物で反射して成る反射波を測距部７が受信した時刻である。

時刻ｔ_４は、時刻ｔ_３に送信されたレーダ光１０５をレーダ信号検出部１９で検出した時刻である。時刻ｔ_６は、時刻ｔ_４においてレーダ光１０５を検出したことを条件として、送信部２５が、第２の装置５の位置情報を含む赤外線信号１０９を送信した時刻である。時刻ｔ_７は、時刻ｔ_６において送信された赤外線信号１０９を受信部９で受信した時刻である。

第１の装置３は、時刻ｔ_７において、第２の装置５の位置情報を含む赤外線信号１０９を受信したことを条件として、時刻ｔ_３に送信したレーダ光１０５、及びそれに対応する、時刻ｔ_５に受信した反射波に基づき、第１の装置３を基準とする第２の装置５の相対位置を算出する。

３．位置推定システム１が奏する効果
（１）位置推定システム１によれば、ＧＰＳを必ずしも使用しなくても、第１の装置３の絶対位置（すなわち車両１０１の絶対位置）を算出することができる。そのため、ＧＰＳ衛星の電波が届かないトンネル、地下駐車場等においても、第１の装置３の絶対位置を算出することができる。

（２）位置推定システム１では、最新の反射波を受信してから所定の時間Ｔｔ内に赤外線信号１０９を受信することを条件として、第１の装置３の絶対位置を算出する。すなわち、赤外線信号１０９を受信しても、その受信タイミングが、最新の反射波を受信してから所定時間Ｔｔの経過後であった場合は、第１の装置３の絶対位置を算出しない（前記ステップ２参照）。そのことにより、第１の装置３の絶対位置を一層正確に算出できる。この効果を奏する理由を以下で説明する。

図８に示すように、第２の装置５が、他車両１１３から送信されたレーダ光１１５や背景光を検出し、そのレーダ光１１５や背景光に応じて赤外線信号１０９を送信し、その赤外線信号１０９を、車両１０１に搭載された第１の装置３が受信することがある。このような赤外線信号１０９を、以下では、外部由来の赤外線信号とする。外部由来の赤外線信号を車両１０１に搭載された第１の装置３が受信するタイミングは、車両１０１に搭載された第１の装置３がレーダ光１０５を送信するタイミングとは無関係である。

例えば、図８に示すように、外部由来の赤外線信号を車両１０１に搭載された第１の装置３が受信するタイミングにおいて、車両１０１に搭載された第１の装置３は、ほとんどの場合、第２装置５とは全く異なる方向にレーダ光１０５を送信している。

図９において、時刻ｔ_１１、ｔ_１７は、それぞれ、車両１０１に搭載された第１の装置３がレーダ光１０５を送信した時刻である。時刻ｔ_１３は、時刻ｔ_１１で送信したレーダ光１０５が、第２の装置５で反射して成る反射波を、車両１０１に搭載された第１の装置３が受信した時刻である。

時刻ｔ_１２は、時刻ｔ_１１に送信されたレーダ光１０５を第２の装置５が検出した時刻である。時刻ｔ_１４は、時刻ｔ_１２においてレーダ光１０５を検出したことを条件として、第２の装置５が赤外線信号１０９を送信した時刻である。時刻ｔ_１５は、時刻ｔ_１４において送信された赤外線信号１０９を、車両１０１に搭載された第１の装置３で受信した時刻である。

一方、時刻ｔ_１６は、他車両１１３から送信されたレーダ光１１５や背景光を第２の装置５が検出した時刻である。時刻ｔ_１８は、時刻ｔ_１６においてレーダ光１０５や背景光を検出したことを条件として、第２の装置５が外部由来の赤外線信号を送信した時刻である。時刻ｔ_１９は、時刻ｔ_１８において送信された外部由来の赤外線信号を、車両１０１に搭載された第１の装置３で受信した時刻である。

外部由来の赤外線信号を、車両１０１に搭載された第１の装置３で受信する時刻ｔ_１９は、第１の装置３がレーダ光１０５を送信する時刻ｔ_１１、及び反射波を受信する時刻ｔ_１３とは無関係であり、殆どの場合、大きく異なる。

そのため、仮に、時刻ｔ_１９で外部由来の赤外線信号を受信することを条件として、時刻ｔ_１１で送信したレーダ光１０５、及び時刻ｔ_１３で受信した反射波に基づき、第２の装置５の相対位置を算出し、その相対位置に、時刻ｔ_１９で受信した赤外線信号１０９に含まれる位置情報を組み合わせて、車両１０１に搭載された第１の装置３の絶対位置を算出すると、誤差が大きくなってしまうおそれがある。

位置推定システム１は、最新の反射波を受信した時刻ｔ_１３から所定の時間Ｔｔ内に赤外線信号１０９を受信することを、第１の装置３の絶対位置を算出する条件としているので、所定の時間Ｔｔの経過後である時刻ｔ_１９に外部由来の赤外線信号を受信しても、第１の装置３の絶対位置を算出しない。そのことにより、第１の装置３の絶対位置を、不正確に算出してしまうことを抑制できる。

（３）第１の装置３は、第１の時点における絶対位置Ｐ_１と、第２の時点における絶対位置Ｐ_２との位置の変化量Ｄａを算出する。また、第１の装置３は、第１の時点から第２の時点までの車両１０１の移動量（すなわち、第１の装置３の移動量）Ｄｂを算出する。そして、第１の装置３は、変化量Ｄａと、移動量Ｄｂとの差の絶対値が所定の閾値εより大きいか否かを判断し、差の絶対値が閾値εより大きい場合は、第２の時点における絶対位置Ｐ_２を破棄する（前記ステップ８〜１１参照）。よって、不正確である可能性が高い絶対位置Ｐ_２が位置記憶部１５に残ってしまうことを抑制できる。

（４）第１の装置３は、第２の装置５の相対位置に基づき、受信レベル範囲を設定する。そして、赤外線信号１０９の受信レベルが、受信レベル範囲内であることを条件として、第１の装置３の絶対位置を算出する（前記ステップ３〜６参照）。すなわち、赤外線信号１０９を受信したとしても、その受信レベルが受信レベル範囲外であれば、第１の装置３の絶対位置を算出しない。そのことにより、第１の装置３の絶対位置を一層正確に算出できる。この効果を奏する理由を以下で説明する。

上述したとおり、第１の装置３は、外部由来の赤外線信号を受信することがあり、外部由来の赤外線信号の受信を条件として、第１の装置３の絶対位置を算出すると、不正確な値となってしまう。

例えば、図１５に示すように、時刻ｔ_Ａにおいて車両１０１は、前方の他車両１１７（図１４参照）に向けてレーダ光１０５を送信し、時刻ｔ_Ｂにおいて、その反射波を受信する。また、時刻ｔ_Ｄは、時刻ｔ_Ｃにおいて他車両１１３のレーダ光１１５や背景光を検出したことを条件として、第２の装置５が外部由来の赤外線信号を送信した時刻である。時刻ｔ_Ｅは、時刻ｔ_Ｄにおいて送信された外部由来の赤外線信号を、車両１０１に搭載された第１の装置３で受信した時刻である。

この場合、仮に、前記ステップ３〜６の処理を行わないとすると、時刻ｔ_Ｂに受信した反射波に基づき第２の装置５の相対距離を算出してしまう。しかし、時刻ｔ_Ｂにおいて受信した反射波は、実際には、第２の装置５とは別の位置にある他車両１１７で反射した反射波であるため、他車両１１７の相対位置を第２の装置５の装置の相対位置として誤って算出してしまう。その相対位置を、時刻ｔ_Ｅで受信した赤外線信号１０９に含まれる位置情報と組み合わせて第１の装置３の絶対位置を算出すると、誤差が大きくなってしまうおそれがある。

ところで、図１４に示すように、第２の装置５と他車両１１７とは相対位置が異なるので、時刻ｔ_Ｅにおいて受信した赤外線信号１０９（すなわち第２の装置５から受信した赤外線信号１０９）の受信レベルは、時刻ｔ_Ｂに受信した反射波（他車両１１７で反射した反射波）に基づき算出した相対位置にさらに基づき受信した受信レベル（前記ステップ４参照）の範囲外である可能性が高い。

そのため、前記ステップ３〜６の処理を実行すると、受信した赤外線信号１０９が外部由来の赤外線信号であれば、その受信レベルが範囲外であると判断される（前記ステップ６で否定判断される）可能性が高いので、外部由来の赤外線信号の受信を条件として、第１の装置３の絶対位置を不正確に算出してしまうことを抑制できる。

（５）第２の装置５は、検出したレーダ信号の強度が所定の範囲内であることを条件として、第２の装置５の位置情報を含む赤外線信号１０９を送信する（前記ステップ２２参照）。

レーダ信号の強度は、第２の装置５と第１の装置３との距離で決まるので、検出したレーダ信号の強度が所定の範囲内であるということは、レーダ光１０５を送信する第１の装置３の位置が所定の範囲内であるということと、等価である。

よって、第２の装置５は、第２の装置５から所定の範囲内にある第１の装置３に限定して、第２の装置５の位置情報を含む赤外線信号１０９を送信する。その結果、第１の装置３に入射する赤外線信号１０９の数を制限し、第１の装置３が外部由来の赤外線信号を受信してしまうおそれを低減できる。
＜第２の実施形態＞
１．位置推定システム１の構成
本実施形態における位置推定システム１の構成は、基本的には前記第１の実施形態と同様であるが、一部において相違する。以下ではその相違点を中心に説明する。

第１の装置３は、図１０に示すように、測距部７、受信部９、及び位置推定部１７から構成される。測距部７、及び受信部９は、前記第１の実施形態と同様のものである。位置推定部１７は、周知のコンピュータから成り、後述する処理を実行し、第１の装置３の絶対位置を推定する。

第２の装置５は、図１１に示すように、レーダ信号検出部１９、送信制御部２３、及び送信部２５を備えている。レーダ信号検出部１９、送信制御部２３、及び送信部２５は、前記第１の実施形態と同様のものである。

２．位置推定システム１が実行する処理
位置推定システム１が実行する処理を図１２、図１３に基づき説明する。最初に、第１の装置３が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を図１２に基づき説明する。

図１２のステップ３１では、位置推定部１７が、受信部９において、第２の装置５の位置情報を含む赤外線信号１０９を受信したか否かを判断する。受信した場合はステップ３２に進み、受信しなかった場合は本処理を終了する。なお、第２の装置５の位置情報を含む赤外線信号１０９は、後述するステップ４３において、第２の装置５が送信するものである。

ステップ３２では、位置推定部１７が、測距部７を用いて、第１の装置３を基準とする対象物（すなわち第２の装置５）の相対位置を算出する。すなわち、前記ステップ３１で受信したと判断した赤外線信号１０９の受信よりも前に受信された反射波のうち、最も新しい反射波と、その反射波に対応するレーダ光１０５とに基づき、第１の装置３を基準とする対象物の相対位置を算出する。

ステップ７では、位置推定部１７が、前記ステップ３１で受信した赤外線信号１０９に含まれる、第２の装置５の位置情報と、前記ステップ３２で算出した、第１の装置３を基準とする第２の装置５の相対位置とから、第１の装置３の絶対位置を算出する。

次に、図１３を用いて、第２の装置５が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を説明する。図１３のステップ４１では、送信制御部２３が、レーダ信号検出部１９において、レーダ信号を検出したか否かを判断する。検出した場合はステップ４２に進み、検出しなかった場合は本処理を終了する。なお、レーダ信号は、第１の装置３が送信するレーダ光１０５がレーダ信号検出部１９に入射したときに生じる信号である。

ステップ４２では、送信制御部２３が、トリガ信号を送信部２５に出力する。
ステップ４３では、送信部２５が、第２の装置５の位置情報を含む赤外線信号１０９を送信する。なお、この赤外線信号１０９は、第１の装置３の受信部９で受信可能である（前記ステップ３１参照）。

３．位置推定システム１が奏する効果
（１）本実施形態の位置推定システム１によれば、ＧＰＳを必ずしも使用しなくても、第１の装置３の絶対位置（すなわち車両１０１の絶対位置）を算出することができる。そのため、ＧＰＳ衛星の電波が届かないトンネル、地下駐車場等においても、第１の装置３の絶対位置を算出することができる。

（２）本実施形態の位置推定システム１は、前記第１の実施形態に比べ、システムの構成を簡素化することができる。
＜その他の実施形態＞
（１）前記第１、第２の実施形態において、第２の装置５は、道路１０３の両側に設置してもよい。この場合、第１の装置３と、道路１０３における片側の第２の装置５との通信が他車両等により妨げられたとしても、第１の装置３は、反対側の第２の装置５を用いて、絶対位置を算出することができる。

（２）前記第１、第２の実施形態において、第２の装置５は、単数であってもよいし、複数であってもよい。
（３）前記第１、第２の実施形態において、第２の装置５は、車両（例えば車両の後部）に設置してもよい。この場合、第２の装置５は、ＧＰＳ等により、自身の絶対位置を取得し、その絶対位置を含む赤外線信号１０９を、第１の装置３を搭載した車両に送信することができる。第１の装置３を搭載した車両は衛星測位が不可能な場所（例えば、トンネル内）にあり、第２の装置５を搭載した車両は衛星測位が可能な場所（例えばトンネル出口）にある場合、第１の装置３を搭載した車両は、第２の装置５を用いて自身の絶対位置を算出できる。

（４）前記第１の実施形態において、第１の装置３は、前記ステップ２の処理を行わず、前記ステップ１の後、無条件で前記ステップ３に進んでもよい。
（５）前記第１の実施形態において、第１の装置３は、前記ステップ４〜６の処理を行わず、前記ステップ３の後、直接前記ステップ７に進んでもよい。この場合、第１の装置３は、受信レベル測定部１１を備えていなくてもよい。

（６）前記第１の実施形態において、第１の装置３は、前記ステップ８〜１１の処理を行わなくてもよい。この場合、第１の装置３は、移動量推定部１３、及び位置記憶部１５を備えていなくてもよい。

（７）前記第１の実施形態において、第２の装置５は、前記ステップ２２の処理を行わなくてもよい。この場合、第２の装置５は、レベル測定部２１を備えていなくてもよい。
（８）前記第１の実施形態の前記ステップ１１において、破棄の態様は他のものであってもよい。例えば、絶対位置Ｐ_２は位置記憶部１５に残すが、絶対位置Ｐ_２を他の処理において使用しないように指定することができる。

（９）前記第１、第２の実施形態における構成の全部又は一部を適宜選択して組み合わせてもよい。

１…位置推定システム、３…第１の装置、５…第２の装置、７…測距部、９…受信部、１１…受信レベル測定部、１３…移動量推定部、１５…位置記憶部、１７…位置推定部、１９…レーダ信号検出部、２１…レベル測定部、２３…送信制御部、２５…送信部、１０１…車両、１０３…道路、１０５…レーダ光、１０７…範囲、１０９…赤外線信号、１１１…車速センサ、１１３、１１７…他車両、１１５…レーダ光

Claims (5)

1. 測距用信号を送信する測距用信号送信手段と、
   前記測距用信号が対象物で反射して成る反射波を受信する反射波受信手段と、
   前記測距用信号及び前記反射波に基づき、自身を基準とする前記対象物の相対位置を算出する相対位置算出手段と、を備えた第１の装置、及び、
   前記測距用信号を検出する測距用信号検出手段と、
   前記測距用信号の検出を条件として、自身の位置情報を送信する位置情報送信手段と、を備えた第２の装置
   を含む位置推定システムであって、
   前記第１の装置は、
   前記位置情報を受信する位置情報受信手段と、
   前記位置情報の受信を条件として、前記相対位置算出手段を用いて前記第２の装置の相対位置を算出し、その相対位置及び前記位置情報に基づき、前記第１の装置の絶対位置を算出する絶対位置算出手段と、
   を備えることを特徴とする位置推定システム。
2. 前記絶対位置算出手段は、前記反射波を受信してから所定の時間内に前記位置情報を受信することを条件として、前記第１の装置の絶対位置を算出することを特徴とする請求項１に記載の位置推定システム。
3. 前記第１の装置は、
   第１の時点における前記絶対位置と、第２の時点における前記絶対位置との位置変化を算出する位置変化算出手段と、
   前記第１の時点から前記第２の時点までの前記第１の装置の移動量を算出する移動量算出手段と、
   前記位置変化と前記移動量との差が所定値以上である場合、前記第２の時点における前記絶対位置を破棄する破棄手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置推定システム。
4. 前記第１の装置は、前記相対位置算出手段で算出した前記対象物の相対位置に基づき、前記位置情報の受信レベルの範囲である受信レベル範囲を設定する受信レベル範囲設定手段を備え、
   前記絶対位置算出手段は、前記受信レベルが前記受信レベル範囲内である前記位置情報の受信を条件として、前記絶対位置を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置推定システム。
5. 前記位置情報送信手段は、信号強度が所定の範囲内である前記測距用信号の検出を条件として前記位置情報を送信することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の位置推定システム。

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