JP2016017904A - 車両用測位装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自車両の位置における道路の道なり方向を取得する道なり方向取得ユニット(19)と、測位用衛星の位置を取得する衛星位置取得ユニット(21)と、前記衛星位置取得ユニットにより位置を取得した前記測位用衛星のうち、前記測位用衛星の方位と前記道なり方向とがなす角度が所定の許容範囲内である前記測位用衛星を選択する衛星選択ユニット(23)と、前記衛星選択ユニットにより選択した前記測位用衛星から受信した電波を用いて、少なくとも前記道なり方向における測位を行う道なり方向測位ユニット(25)と、を備えることを特徴とする車両用測位装置(1)。
【選択図】図1
Description
<第1の実施形態>
1.車両用測位装置1の構成
車両用測位装置1の構成を図1に基づき説明する。車両用測位装置1は、車両に搭載される装置である。以下では、車両用測位装置1が搭載された車両を自車両とする。車両用測位装置1は、制御部3、GPS受信機5、地図情報格納メモリ7、カメラ9、レーザライダー11、速度センサ13、舵角センサ15、記憶ユニット17、及びディスプレイ18を備える。
カメラ9は、自車両の周囲を撮像可能なカメラである。レーザライダー11は、パルス状に発光するレーザを照射し、それに対する散乱光を測定することで、自車両の周囲に存在する物体を検出する。また、レーザライダー11は、検出した物体までの距離、自車両を基準とする物体の方位、及び物体の形状(幅、高さ等)を特定可能である。なお、カメラ9は撮像ユニットの一例であり、レーザライダー11は検出ユニットの一例である。
車両用測位装置1が実行する処理を図2、図3に基づき説明する。図2のステップ1では、自車両位置算出ユニット27が、現時点からA秒後の時点における自車両の予測位置を算出する。具体的には、以下のように行う。なお、Aは正の実数である。
次に、地図情報格納メモリ7から3次元地図データを読み出し、その3次元地図データを用いて、位置P1から、自車両が走行している方向に、道路に沿って距離Lだけ走行した位置P2を特定する。その特定した位置P2を、現時点からA秒後の時点における自車両の予測位置とする。なお、現時点からA秒後の時点は、将来の時点の一例である。
図2に戻り、ステップ3では、衛星位置取得ユニット21が、GPS受信機5を用いて、複数のGPS衛星から電波を受信する。この電波には、上述したように、衛星軌道情報が含まれる。そして、衛星軌道情報に基づき、衛星位置取得ユニット21が、現時点からA秒後の時点における複数のGPS衛星の位置を推定する。GPS衛星の位置は、自車両の位置を基準とした方位と迎角とで表すことができる。
第1選択条件:前記ステップ3で推定したGPS衛星の方位と、前記ステップ2で取得した道なり方向105とがなす角度がθ以下であること。
ステップ8では、天空遮蔽範囲算出ユニット29が天空遮蔽範囲を算出する。天空遮蔽範囲とは、天空のうち、自車両から見て、物体(例えば、建物、樹木、山、橋梁、トンネル等)で覆われている範囲を意味する。天空遮蔽領域は、3次元地図データを用いて算出することができる。本ステップ8で算出する天空遮蔽範囲は、現時点からA秒後の時点における天空遮蔽範囲(自車両が前記ステップ1で算出した位置P2にあると仮定した場合の天空遮蔽範囲)である。
第3選択条件:前記ステップ3で推定したGPS衛星の方位と、前記ステップ2で取得した道なり方向105とがなす角度がθを超えること。
図2に戻り、ステップ10では、直交方向測位ユニット31が、前記ステップ9で選択したGPS衛星の数が予め設定された必要数に達しているか否かを判断する。達している場合はステップ11に進み、達していない場合はステップ12に進む。
(1A)車両用測位装置1は、GPS衛星の方位と、道なり方向105とがなす角度がθ以下であるようなGPS衛星を選択し、その選択したGPS衛星を用いて、道なり方向105における測位を行う。
(1B)車両用測位装置1は、現時点からA秒後の時点における道なり方向105と、現時点からA秒後の時点におけるGPS衛星の位置とを取得し、それらに基づいてGPS衛星を選択する。そのため、現時点からA秒後の時点における測位の精度を高めることができる。
<第2の実施形態>
1.車両用測位装置1の構成
本実施形態の車両用測位装置1は、前記第1の実施形態と同様の構成を有する。
本実施形態の車両用測位装置1が実行する処理を図4、図5に基づき説明する。なお、前記第1の実施形態と共通する処理については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
次に、時刻T1から、現時点までの時間ΔT’と、速度センサ13から取得した自車両の車速とを用いて、ΔT’の間に自車両が走行する距離L’を推測する。
ステップ22では、前記ステップ1で算出した予測位置P4における道なり方向と、予測位置P2における道なり方向とをそれぞれ取得する。例えば、図5Aに示すように、予測位置P4における道なり方向113を取得するとともに、図5Bに示すように、予測位置P2における道なり方向105を取得する。
第5選択条件:現時点からA秒後の時点におけるGPS衛星の方位と、現時点からA秒後の時点での道なり方向113とがなす角度がθ以下であること。
図4に戻り、ステップ25では、道なり方向測位ユニット25が、道なり方向105、113における測位を行うために必要なGPS衛星の数を設定する。道なり方向測位ユニット25は、3次元地図データから、現時点における自車両の予測位置での道路の状況を取得し、その道路の状況に応じて必要なGPS衛星の数n1を設定する。
ステップ28では、天空遮蔽範囲算出ユニット29が、現時点と、現時点からA秒後の時点とにおける天空遮蔽範囲を算出する。天空遮蔽範囲の算出方法は前記第1の実施形態と同様である。
第7選択条件:現時点におけるGPS衛星の方位と、現時点での道なり方向113とがなす角度がθを超えること。
なお、図5A、図5Bに示すGPS衛星121は、上記第6〜第8選択条件を満たす。
(2A)車両用測位装置1は、現時点と、現時点からA秒後の時点のいずれにおいても、方位が道なり方向に近い(物体等により遮蔽されにくい)GPS衛星を選択し、その選択したGPS衛星を用いて、道なり方向における測位を行う。そのため、少なくとも、現時点から、A秒後の時点まで、継続的に、測位の精度を高めることができる。
<その他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。
(5)前記第3選択条件、前記第7選択条件、前記第8選択条件は、例えば、以下のものであってもよい。
第7選択条件:現時点におけるGPS衛星の方位と、現時点での道なり方向113とがなす角度がΦを超えること。
ここで、Φは、θより大きい正の実数である。Φは、例えば、30〜99°の範囲内で適宜設定できる。
(7)前記第1、第2の実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、前記第1、第2の実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、前記第1、第2の実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、前記第1、第2の実施形態の構成の少なくとも一部を、他の実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
Claims (5)
- 自車両の位置における道路の道なり方向を取得する道なり方向取得ユニット(19)と、
測位用衛星の位置を取得する衛星位置取得ユニット(21)と、
前記衛星位置取得ユニットにより位置を取得した前記測位用衛星のうち、前記測位用衛星の方位と前記道なり方向とがなす角度が所定の許容範囲内である前記測位用衛星を選択する衛星選択ユニット(23)と、
前記衛星選択ユニットにより選択した前記測位用衛星から受信した電波を用いて、少なくとも前記道なり方向における測位を行う道なり方向測位ユニット(25)と、
を備えることを特徴とする車両用測位装置(1)。 - 請求項1に記載の車両用測位装置であって、
将来の時点における自車両の予測位置を算出する自車両位置算出ユニット(27)を備え、
前記道なり方向取得ユニットは、前記予測位置における前記道なり方向を取得し、
前記衛星位置取得ユニットは、前記将来の時点における前記測位用衛星の位置を取得し、
前記衛星選択ユニットは、前記将来の時点において、前記角度が前記許容範囲内である前記測位用衛星を選択することを特徴とする車両用測位装置。 - 請求項1に記載の車両用測位装置であって、
複数の時点における自車両の位置をそれぞれ算出する自車両位置算出ユニットを備え、
前記道なり方向取得ユニットは、前記複数の時点における自車両の位置に基づき、前記複数の時点における前記道なり方向をそれぞれ取得し、
前記衛星位置取得ユニットは、前記複数の時点における前記測位用衛星の位置をそれぞれ取得し、
前記衛星選択ユニットは、前記複数の時点のいずれにおいても前記角度が前記許容範囲内である前記測位用衛星を選択することを特徴とする車両用測位装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用測位装置であって、
自車両から見て天空が遮蔽される範囲である天空遮蔽範囲を算出する天空遮蔽範囲算出ユニット(29)と、
前記衛星位置取得ユニットにより位置を取得した前記測位用衛星のうち、前記天空遮蔽範囲の外にあり、且つ前記角度が前記許容範囲の外である前記測位用衛星を用いて、前記道なり方向と直交する方向における測位を行う直交方向測位ユニット(31)と、
を備えることを特徴とする車両用測位装置。 - 請求項4に記載の車両用測位装置であって、
前記天空遮蔽範囲算出ユニットは、(a)3次元地図データ、(b)自車両の周囲を撮像可能な撮像ユニット(9)、及び(c)自車両の周囲に存在する物体を検出可能な検出ユニット(11)のうちのいずれかを用いて前記天空遮蔽範囲を算出することを特徴とする車両用測位装置。
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