JP2018054349A - 測位システム、車載装置および測位方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】相手を視認できない状態であっても相手の位置を精度良く検出するシステムを提供する。【解決手段】移動通信システム5は、GPS衛星10からの衛星信号に基づき第1現在位置を測位する第1測位部132と、センサー部120の信号に基づき第2現在位置を測位する第2測位部134と、第1現在位置および第2現在位置に基づいて、衛星信号に含まれる誤差成分を算出する誤差情報算出部136と、誤差成分を送信する通信部150と、を備える車載通信装置100と、誤差成分を受信する通信部240と、衛星信号に基づいて第3現在位置を測位する第3測位部222と、誤差成分に基づいて第3現在位置を補正する位置補正部224と、を備える携帯通信装置200を有し、通信部240は、補正した位置情報を車載通信装置100に送信し、通信部150は送信された位置情報を受信する。【選択図】図1
Description
本発明は、測位システム、車載装置および測位方法に関する。
多発する交通事故を未然に防ぐ予防安全システムの開発が進められている。特に、歩行者が車両との接触により被害を受ける交通事故が多いことから、下記特許文献1に示すように、カメラで歩行者を認識し、レーザー光で車両から歩行者までの距離を算出する認識装置が提案されている。
このような認識装置は車両に搭載され、認識装置が歩行者の接近を認識すると、警報を発動したり、車両に対して自動ブレーキを作動させたりすることにより、歩行者との交通事故を低減させる効果を奏している。
このような認識装置は車両に搭載され、認識装置が歩行者の接近を認識すると、警報を発動したり、車両に対して自動ブレーキを作動させたりすることにより、歩行者との交通事故を低減させる効果を奏している。
しかしながら、認識装置が歩行者を認識するためには、カメラやレーザー光が歩行者を捕捉可能な状態であることが必要であり、建物や壁で視界が遮蔽された交差点等では、認識装置は交差する道路から交差点に向かって来る歩行者を認識することは困難であった。従って、認識装置は歩行者が交差点に入った状態になるまで歩行者を認識できず、車両の運転者は、歩行者が車両に接近しつつあることを認識できないことから、歩行者が視認できるまで措置を講じることができなかった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、相手を視認できない状態においても相手の位置を精度良く検出することを目的とする。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、相手を視認できない状態においても相手の位置を精度良く検出することを目的とする。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本適用例にかかる測位システムは、移動可能な第1測位装置および第2測位装置を含む測位システムであって、前記第1測位装置は、測位衛星から送信される衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号に基づいて第1現在位置を測位する第1測位部と、センサーが検出する位置に関する信号に基づいて第2現在位置を測位する第2測位部と、前記第1現在位置および前記第2現在位置に基づいて、受信した前記衛星信号に含まれる誤差成分を算出する誤差情報算出部と、前記誤差成分を含む誤差情報を送信する第1通信部と、を備え、前記第2測位装置は、前記第1通信部から送信される前記誤差情報を受信する第2通信部と、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号および前記誤差情報に基づいて第3現在位置を測位する第3測位部と、を備え、前記第2通信部は、補正された前記第3現在位置に対応する位置情報を前記第1測位装置に送信し、前記第1通信部は、送信された前記位置情報を受信することを特徴とする。
本適用例にかかる測位システムは、移動可能な第1測位装置および第2測位装置を含む測位システムであって、前記第1測位装置は、測位衛星から送信される衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号に基づいて第1現在位置を測位する第1測位部と、センサーが検出する位置に関する信号に基づいて第2現在位置を測位する第2測位部と、前記第1現在位置および前記第2現在位置に基づいて、受信した前記衛星信号に含まれる誤差成分を算出する誤差情報算出部と、前記誤差成分を含む誤差情報を送信する第1通信部と、を備え、前記第2測位装置は、前記第1通信部から送信される前記誤差情報を受信する第2通信部と、前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号および前記誤差情報に基づいて第3現在位置を測位する第3測位部と、を備え、前記第2通信部は、補正された前記第3現在位置に対応する位置情報を前記第1測位装置に送信し、前記第1通信部は、送信された前記位置情報を受信することを特徴とする。
このような構成によれば、第1測位装置は、測位衛星から送信される衛星信号に基づいて第1現在位置を測位し、センサーが検出する位置に関する信号に基づく第2現在位置と第1現在位置とに基づいて、衛星信号に含まれる誤差成分を算出して送信し、第2測位装置は、受信した誤差成分と衛星信号とに基づく第3現在位置を補正し、補正した位置情報を第1測位装置に送信し、第1測位装置は第2測位装置の位置情報を取得する。従って、第1測位装置は、第2測位装置の正確な位置を取得できる。
[適用例2]
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記第1測位部および前記第3測位部は、同一の前記測位衛星から前記衛星信号を受信することが好ましい。
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記第1測位部および前記第3測位部は、同一の前記測位衛星から前記衛星信号を受信することが好ましい。
このような構成によれば、同一の測位衛星から衛星信号を受信するため、誤差成分が同一であることから、第2測位装置の位置を正確に取得できる。
[適用例3]
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記センサーは、加速度センサー、ジャイロセンサー、速度センサー、方位センサーおよびマップマッチング機能の少なくとも1つであることが好ましい。
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記センサーは、加速度センサー、ジャイロセンサー、速度センサー、方位センサーおよびマップマッチング機能の少なくとも1つであることが好ましい。
このような構成によれば、自律航法による測位により、センサーの検出信号から現在位置を精度良く測位できる。
[適用例4]
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記誤差情報は、時刻情報、電離層遅延、対流圏遅延、衛星位置誤差の少なくとも何れかを含むことが好ましい。
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記誤差情報は、時刻情報、電離層遅延、対流圏遅延、衛星位置誤差の少なくとも何れかを含むことが好ましい。
このような構成によれば、誤差情報が生成された時刻や電離層遅延、対流圏遅延、衛星位置誤差等を知ることができる。
[適用例5]
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記誤差成分は、前記誤差情報の有効期間を示す寿命情報を含むことが好ましい。
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記誤差成分は、前記誤差情報の有効期間を示す寿命情報を含むことが好ましい。
このような構成によれば、誤差情報が生成された時刻と寿命情報とに基づいて、誤差情報が有効であるか、否かを判定できる。
[適用例6]
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記第1測位装置は、前記第1通信部が受信した前記位置情報に基づいて前記第2測位装置の接近を判定する判定部を備えることを特徴とする。
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記第1測位装置は、前記第1通信部が受信した前記位置情報に基づいて前記第2測位装置の接近を判定する判定部を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、第2測位装置の接近を判定するため、第2測位装置が視認できない場合であっても、第2測位装置の接近を精度良く判定できる。
[適用例7]
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記第1測位装置は、前記判定部が前記第2測位装置が接近していることを判定した場合、前記第2測位装置の接近を報知する報知部を備えることが好ましい。
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記第1測位装置は、前記判定部が前記第2測位装置が接近していることを判定した場合、前記第2測位装置の接近を報知する報知部を備えることが好ましい。
このような構成によれば、第1測位装置は、第2測位装置の接近を報知することで、第1測位装置の周囲の人物に警告できる。
[適用例8]
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記第1測位装置は、前記第2測位装置の接近に関する接近情報を前記第1通信部から前記第2測位装置に向けて送信することが好ましい。
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記第1測位装置は、前記第2測位装置の接近に関する接近情報を前記第1通信部から前記第2測位装置に向けて送信することが好ましい。
このような構成によれば、第1測位装置の接近に関する情報を第2測位装置に通知できる。
[適用例9]
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記第2測位装置は、前記第2通信部が前記接近情報を受信した場合、前記接近情報に基づいて前記第1測位装置の接近を報知する報知部を備えることが好ましい。
上記適用例にかかる測位システムにおいて、前記第2測位装置は、前記第2通信部が前記接近情報を受信した場合、前記接近情報に基づいて前記第1測位装置の接近を報知する報知部を備えることが好ましい。
このような構成によれば、第2測位装置は、第1測位装置の接近を報知することで、第2測位装置の周囲の人物に警告できる。
[適用例10]
本適用例にかかる車載装置は、測位衛星から送信される衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号に基づいて第1現在位置を測位する第1測位部と、センサーが検出する位置に関する信号に基づいて第2現在位置を測位する第2測位部と、前記第1現在位置および前記第2現在位置に基づいて、受信した前記衛星信号に含まれる誤差成分を算出する誤差情報算出部と、前記誤差成分を含む誤差情報を送信する第1通信部と、を備え、前記第1通信部は、前記誤差情報を受信した通信装置により第3現在位置が、前記衛星信号と前記誤差情報とに基づいて補正され、補正された位置情報が送信された場合、送信された前記位置情報を受信することを特徴とする。
本適用例にかかる車載装置は、測位衛星から送信される衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号に基づいて第1現在位置を測位する第1測位部と、センサーが検出する位置に関する信号に基づいて第2現在位置を測位する第2測位部と、前記第1現在位置および前記第2現在位置に基づいて、受信した前記衛星信号に含まれる誤差成分を算出する誤差情報算出部と、前記誤差成分を含む誤差情報を送信する第1通信部と、を備え、前記第1通信部は、前記誤差情報を受信した通信装置により第3現在位置が、前記衛星信号と前記誤差情報とに基づいて補正され、補正された位置情報が送信された場合、送信された前記位置情報を受信することを特徴とする。
第1測位装置は、測位衛星から送信される衛星信号に基づいて第1現在位置を測位し、センサーが検出する位置に関する信号に基づく第2現在位置と第1現在位置とに基づいて、衛星信号に含まれる誤差成分を算出して送信し、誤差成分を受信した通信装置が誤差成分と衛星信号とに基づいて衛星信号に基づく第3現在位置を補正し、補正した位置情報を第1測位装置に送信した場合、第1測位装置は通信装置の位置情報を受信して取得する。従って、第1測位装置は、通信装置の正確な位置を取得できる。
[適用例11]
本適用例にかかる測位方法は、測位衛星から送信される衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号に基づいて第1現在位置を測位し、センサーが検出する位置に関する信号に基づいて第2現在位置を測位し、前記第1現在位置および前記第2現在位置に基づいて、受信した前記衛星信号に含まれる誤差成分を算出し、前記誤差成分を含む誤差情報を通信装置に送信し、前記誤差情報を受信した前記通信装置により第3現在位置が、前記衛星信号と前記誤差情報とに基づいて補正され、補正された位置情報が送信された場合、送信された前記位置情報を受信することを特徴とする。
本適用例にかかる測位方法は、測位衛星から送信される衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号に基づいて第1現在位置を測位し、センサーが検出する位置に関する信号に基づいて第2現在位置を測位し、前記第1現在位置および前記第2現在位置に基づいて、受信した前記衛星信号に含まれる誤差成分を算出し、前記誤差成分を含む誤差情報を通信装置に送信し、前記誤差情報を受信した前記通信装置により第3現在位置が、前記衛星信号と前記誤差情報とに基づいて補正され、補正された位置情報が送信された場合、送信された前記位置情報を受信することを特徴とする。
このような方法によれば、測位衛星から送信される衛星信号に基づいて第1現在位置を測位し、センサーが検出する位置に関する信号に基づく第2現在位置と第1現在位置とに基づいて、衛星信号に含まれる誤差成分を算出して送信し、送信された誤差成分を受信した通信装置により誤差成分と衛星信号とに基づく第3現在位置が補正され、補正された位置情報が送信された場合、通信装置の位置情報を取得できる。従って、通信装置の正確な位置を取得できる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(実施形態)
図1は、本実施形態に係る移動通信システム5の概略構成を示すブロック図である。
移動通信システム5は、測位システムの1つとして、何れも移動可能な、道路上を走行する移動体である自動車や自動二輪車等の車両20(図3A)に搭載された第1測位装置としての車載通信装置100と、歩行者30(図3A)が携帯する第2測位装置としての携帯通信装置200との間で通信を行なうシステムである。
この移動通信システム5では、位置を測位するGPS(Global Positioning System)機能を採用している。
GPS機能は、測位衛星である複数のGPS衛星10(図3A)からの衛星信号(GPS信号)を受信して地球上の位置を測位する。
図1は、本実施形態に係る移動通信システム5の概略構成を示すブロック図である。
移動通信システム5は、測位システムの1つとして、何れも移動可能な、道路上を走行する移動体である自動車や自動二輪車等の車両20(図3A)に搭載された第1測位装置としての車載通信装置100と、歩行者30(図3A)が携帯する第2測位装置としての携帯通信装置200との間で通信を行なうシステムである。
この移動通信システム5では、位置を測位するGPS(Global Positioning System)機能を採用している。
GPS機能は、測位衛星である複数のGPS衛星10(図3A)からの衛星信号(GPS信号)を受信して地球上の位置を測位する。
車載通信装置100は、受信部110、センサー部120、制御部130、記憶部140、通信部150、操作部160および報知部170を備える。また、制御部130は、第1測位部132、第2測位部134、誤差情報算出部136および接近判定部138を備える。
また、携帯通信装置200は、受信部210、制御部220、記憶部230、通信部240、報知部250および操作部260を備える。また、制御部220は、第3測位部222、位置補正部224および接近警報部226を備える。尚、携帯通信装置200は、例えば、スマートフォンのような高機能携帯電話や、タブレットのような多機能携帯端末や、人物の体部に装着するスマートグラスやリスト機器のようなウエアラブル機器を想定する。
最初に、車載通信装置100の各機能部に関して説明する。尚、車載通信装置100は車載装置に相当する。
また、携帯通信装置200は、受信部210、制御部220、記憶部230、通信部240、報知部250および操作部260を備える。また、制御部220は、第3測位部222、位置補正部224および接近警報部226を備える。尚、携帯通信装置200は、例えば、スマートフォンのような高機能携帯電話や、タブレットのような多機能携帯端末や、人物の体部に装着するスマートグラスやリスト機器のようなウエアラブル機器を想定する。
最初に、車載通信装置100の各機能部に関して説明する。尚、車載通信装置100は車載装置に相当する。
受信部110は、GPS衛星10から送信されるGPS信号を受信する。受信部110が受信したGPS信号は制御部130に送られる。本実施形態では、受信部110は、集積回路として形成されたワンチップのモジュールを想定する。
センサー部120は、センサーが検出する位置に関する信号を出力する機能を有する。本実施形態では、センサーとして、加速度センサー、ジャイロセンサー、速度センサー、方位センサーおよびマップマッチング機能等を想定する。センサー部120が出力した信号は制御部130に送られる。
記憶部140は、制御部130が各機能部を動作させるためのプログラムや、各種のデータが記憶され、必要に応じて読み込まれたり、書き込まれたりする。本実施形態では、記憶部140は、RAM、DRAM、フラッシュメモリー等の半導体メモリーで構成されても良く、ハードディスク装置(HDD)等の磁気記憶装置で構成されても良い。
センサー部120は、センサーが検出する位置に関する信号を出力する機能を有する。本実施形態では、センサーとして、加速度センサー、ジャイロセンサー、速度センサー、方位センサーおよびマップマッチング機能等を想定する。センサー部120が出力した信号は制御部130に送られる。
記憶部140は、制御部130が各機能部を動作させるためのプログラムや、各種のデータが記憶され、必要に応じて読み込まれたり、書き込まれたりする。本実施形態では、記憶部140は、RAM、DRAM、フラッシュメモリー等の半導体メモリーで構成されても良く、ハードディスク装置(HDD)等の磁気記憶装置で構成されても良い。
通信部150は、制御部130の指示に基づいて、所定の通信プロトコルに従い、携帯通信装置200のような装置との間で無線を介した通信を行う。本実施形態では、ブルートゥース(Bluetooth(登録商標)。(以下、同様)のような通信方式を想定する。尚、他の通信方式として、ZigBee(登録商標)。(以下、同様)、Wi−SUN(登録商標)。(以下、同様)およびIP500(登録商標)。(以下、同様)等も採用できる。尚、通信部150は第1通信部に相当する。
操作部160は、車載通信装置100に対する操作指示を受け付ける。受け付けた操作指示は制御部130に送られる。本実施形態では、操作部160は、操作ボタンやタッチパネルを想定する。
操作部160は、車載通信装置100に対する操作指示を受け付ける。受け付けた操作指示は制御部130に送られる。本実施形態では、操作部160は、操作ボタンやタッチパネルを想定する。
報知部170は、制御部130の指示に基づいて、車両20内の人物に対して、音声や振動で情報を伝えたり、画像や文字情報を表示したりする。本実施形態では、報知部170は、スピーカー、ブザーおよび液晶パネル等を想定する。
制御部130は、上述した各機能部の動作を制御する。本実施形態では、制御部130はプロセッサーにより実現している。
プロセッサーは、例えば、各部の機能が個別のハードウェアで実現されても良く、また、各部の機能が一体のハードウェアで実現されても良い。プロセッサーは、例えば、CPU(Central Processing Unit)であっても良く、また、GPU(Graphics Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等、各種のプロセッサーを用いることが可能である。また、プロセッサーは、ASICによるハードウェア回路であってもよい。
制御部130は、上述した各機能部の動作を制御する。本実施形態では、制御部130はプロセッサーにより実現している。
プロセッサーは、例えば、各部の機能が個別のハードウェアで実現されても良く、また、各部の機能が一体のハードウェアで実現されても良い。プロセッサーは、例えば、CPU(Central Processing Unit)であっても良く、また、GPU(Graphics Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等、各種のプロセッサーを用いることが可能である。また、プロセッサーは、ASICによるハードウェア回路であってもよい。
第1測位部132は、受信部110が受信したGPS信号に基づいて、現在位置(第1現在位置)を算出する。
本実施形態では、第1測位部132は、天空に配置されている多数のGPS衛星10の中から、GPS信号を受信可能な4個のGPS衛星(10A,10B,10C,10D)を選択し、それらのGPS信号を受信して解析する。
この場合、第1測位部132は、4個のGPS衛星(10A,10B,10C,10D)から送信されたGPS信号が車載通信装置100に到達するまでに要する伝搬時間に基づいて、4個のGPS衛星(10A,10B,10C,10D)から車載通信装置100までの距離を算出する。
本実施形態では、第1測位部132は、天空に配置されている多数のGPS衛星10の中から、GPS信号を受信可能な4個のGPS衛星(10A,10B,10C,10D)を選択し、それらのGPS信号を受信して解析する。
この場合、第1測位部132は、4個のGPS衛星(10A,10B,10C,10D)から送信されたGPS信号が車載通信装置100に到達するまでに要する伝搬時間に基づいて、4個のGPS衛星(10A,10B,10C,10D)から車載通信装置100までの距離を算出する。
更に、第1測位部132は、GPS信号に含まれる航法メッセージからGPS衛星(10A,10B,10C,10D)の軌道情報(エフェメリス)を抽出し、4個のGPS衛星(10A,10B,10C,10D)からの距離と、エフェメリスが示す衛星の位置情報とに基づいて、第1現在位置を算出する。
周知のように、算出した距離(疑似距離)には、衛星軌道、電離層遅延、対流圏遅延、マルチパスおよび雑音等による衛星位置誤差等が含まれる。従って、第1測位部132が算出する第1現在位置は誤差要因の影響を受けた位置が示される。第1測位部132が算出した第1現在位置の情報は誤差情報算出部136に送られる。
周知のように、算出した距離(疑似距離)には、衛星軌道、電離層遅延、対流圏遅延、マルチパスおよび雑音等による衛星位置誤差等が含まれる。従って、第1測位部132が算出する第1現在位置は誤差要因の影響を受けた位置が示される。第1測位部132が算出した第1現在位置の情報は誤差情報算出部136に送られる。
また、車載通信装置100と携帯通信装置200とは接近した状態を想定するため、車載通信装置100における誤差要因と携帯通信装置200における誤差要因とは略同一であると想定できる。
第2測位部134は、センサー部120が検出した物理量信号に基づいて、自律航法による車載通信装置100の移動量を算出する。第2測位部134は、移動を開始した基準位置を精度良く取得することで、移動後の現在位置(第2現在位置)を高精度で算出できる。第2測位部134が算出した第2現在位置の情報は誤差情報算出部136に送られる。
尚、本実施形態では、GPS信号による相対測位の1つであるディファレンシャルGPS技術を採用し、第2測位部134が算出した第2現在位置を基準位置とする。
第2測位部134は、センサー部120が検出した物理量信号に基づいて、自律航法による車載通信装置100の移動量を算出する。第2測位部134は、移動を開始した基準位置を精度良く取得することで、移動後の現在位置(第2現在位置)を高精度で算出できる。第2測位部134が算出した第2現在位置の情報は誤差情報算出部136に送られる。
尚、本実施形態では、GPS信号による相対測位の1つであるディファレンシャルGPS技術を採用し、第2測位部134が算出した第2現在位置を基準位置とする。
誤差情報算出部136は、第1測位部132が算出した第1現在位置の情報、および、第2測位部134が算出した第2現在位置の情報に基づいて、誤差要因を規定する誤差成分を算出する。
本実施形態では、現在位置を(X,Y,Z)のような3次元直交座標系で表示する。例えば、第1現在位置を(X1,Y1,Z1)とし、第2現在位置を(X2,Y2,Z2)とする。また、GPS衛星10Aの位置を(Xa,Ya,Za)とすると、第1測位部132が算出したGPS衛星10Aまでの疑似距離L1は、ピタゴラスの定理から以下のようになる。尚、dLは誤差成分として距離の誤差を示し、第1測位部132と第2測位部134とで共通する誤差が含まれる。
本実施形態では、現在位置を(X,Y,Z)のような3次元直交座標系で表示する。例えば、第1現在位置を(X1,Y1,Z1)とし、第2現在位置を(X2,Y2,Z2)とする。また、GPS衛星10Aの位置を(Xa,Ya,Za)とすると、第1測位部132が算出したGPS衛星10Aまでの疑似距離L1は、ピタゴラスの定理から以下のようになる。尚、dLは誤差成分として距離の誤差を示し、第1測位部132と第2測位部134とで共通する誤差が含まれる。
L1=((Xa−X1)2+(Ya−Y1)2+(Za−Z1)2)1/2+dL・・・式(1)
同様に、第2測位部134が算出した第2現在位置に基づいて、GPS衛星10Aまでの距離L2は、以下のようになる。
L2=((Xa−X2)2+(Ya−Y2)2+(Za−Z2)2)1/2+dL・・・式(2)
誤差情報算出部136は、GPS衛星10B、GPS衛星10CおよびGPS衛星10Dに関しても同様の関係式を算出し、4個のGPS衛星(10A,10B,10C,10D)に関して、それぞれ式(1)および式(2)を算出することで得られる4つの関係式を解くことにより距離の誤差dLを決定する。
誤差情報算出部136は、誤差成分として距離の誤差dL、並びに、時刻情報、衛星軌道、電離層遅延、対流圏遅延および衛星位置誤差を少なくとも1つ含む誤差情報を通信部150から送信する。この場合、受信する相手を特定しないブロードキャストの態様であっても良く、また、受信する相手を特定して送信する態様であっても良い。
また、本実施形態では、誤差情報算出部136は、距離の誤差dLが有効である有効期間を示す寿命情報を誤差情報に含める。尚、有効期間は、車両20の移動速度に依存する。即ち、車載通信装置100を搭載する車両20が停止している場合や、低速で移動している場合に長くなる。
誤差情報算出部136は、誤差成分として距離の誤差dL、並びに、時刻情報、衛星軌道、電離層遅延、対流圏遅延および衛星位置誤差を少なくとも1つ含む誤差情報を通信部150から送信する。この場合、受信する相手を特定しないブロードキャストの態様であっても良く、また、受信する相手を特定して送信する態様であっても良い。
また、本実施形態では、誤差情報算出部136は、距離の誤差dLが有効である有効期間を示す寿命情報を誤差情報に含める。尚、有効期間は、車両20の移動速度に依存する。即ち、車載通信装置100を搭載する車両20が停止している場合や、低速で移動している場合に長くなる。
接近判定部138は、携帯通信装置200から送信される位置情報から第3現在位置を抽出し、抽出した第3現在位置と第2現在位置とに基づいて、車両20と携帯通信装置200を携帯する歩行者30とが所定距離以内に接近するか、否かを判定する。接近判定部138が車両20と歩行者30との接近を判定した場合、制御部130は歩行者30の接近を報知部170に報知させる。また、通信部150は、車両20と歩行者30との接近を示す接近情報を携帯通信装置200に送信する。
次に、携帯通信装置200の各機能部に関して説明する。
次に、携帯通信装置200の各機能部に関して説明する。
受信部210は、車載通信装置100の受信部110と同様に、GPS衛星10から送信されるGPS信号を受信する。受信部210が受信したGPS信号は制御部220に送られる。本実施形態では、受信部210は、集積回路として形成されたワンチップのモジュールを想定する。
記憶部230は、制御部220が各機能部を動作させるためのプログラムや、各種のデータが記憶され、必要に応じて読み込まれたり、書き込まれたりする。本実施形態では、記憶部230は、RAM、DRAM、フラッシュメモリー等の半導体メモリーで構成されても良く、ハードディスク装置(HDD)等の磁気記憶装置で構成されても良い。
通信部240は、制御部220の指示に基づいて、車載通信装置100の通信部150と同じ通信プロトコルに従い、車載通信装置100との間で無線を介した通信を行う。尚、通信部240は第2通信部に相当する。
記憶部230は、制御部220が各機能部を動作させるためのプログラムや、各種のデータが記憶され、必要に応じて読み込まれたり、書き込まれたりする。本実施形態では、記憶部230は、RAM、DRAM、フラッシュメモリー等の半導体メモリーで構成されても良く、ハードディスク装置(HDD)等の磁気記憶装置で構成されても良い。
通信部240は、制御部220の指示に基づいて、車載通信装置100の通信部150と同じ通信プロトコルに従い、車載通信装置100との間で無線を介した通信を行う。尚、通信部240は第2通信部に相当する。
操作部260は、携帯通信装置200に対する操作指示を受け付ける。受け付けた操作指示は制御部220に送られる。本実施形態では、操作部260は、操作ボタンやタッチパネルを想定する。
報知部250は、制御部220の指示に基づいて、携帯通信装置200を携帯するユーザーに対して、音声や振動で情報を伝えたり、画像や文字情報を表示したりする。本実施形態では、報知部250は、スピーカー、ブザーおよび液晶パネル等を想定する。
制御部220は、上述した各機能部の動作を制御する。本実施形態では、制御部220はプロセッサーにより実現している。
報知部250は、制御部220の指示に基づいて、携帯通信装置200を携帯するユーザーに対して、音声や振動で情報を伝えたり、画像や文字情報を表示したりする。本実施形態では、報知部250は、スピーカー、ブザーおよび液晶パネル等を想定する。
制御部220は、上述した各機能部の動作を制御する。本実施形態では、制御部220はプロセッサーにより実現している。
プロセッサーは、例えば、各部の機能が個別のハードウェアで実現されても良く、また、各部の機能が一体のハードウェアで実現されても良い。プロセッサーは、例えば、CPU(Central Processing Unit)であっても良く、また、GPU(Graphics Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等、各種のプロセッサーを用いることが可能である。また、プロセッサーは、ASICによるハードウェア回路であってもよい。
第3測位部222は、受信部210が受信したGPS信号に基づいて、現在位置(第3現在位置)を算出する。
第3測位部222は、受信部210が受信したGPS信号に基づいて、現在位置(第3現在位置)を算出する。
第3測位部222の機能は、車載通信装置100の第1測位部132と同様であるため、算出機能に関する詳細な説明は省略する。また、GPS信号を受信するGPS衛星(10A,10B,10C,10D)は、第1測位部132と同一であることが好ましい。また、GPS衛星(10A,10B,10C,10D)の軌道情報は、GPS衛星10から受信しても良く、また、車載通信装置100から送信されても良い。
尚、第3測位部222が算出する疑似距離には、第1測位部132と同じ距離の誤差dLが含まれる。従って、第3測位部222が算出する第3現在位置は、第1現在位置と同じ誤差要因の影響を受ける。第3測位部222が算出した第3現在位置の情報は位置補正部224に送られる。
位置補正部224は、車載通信装置100から送信される誤差情報に含まれる距離の誤差dLに基づいて各GPS衛星10までの距離を補正し、補正した距離に基づいて第3現在位置を補正する。位置補正部224は、補正した第3現在位置の情報を含む位置情報として車載通信装置100に送信する。尚、第3測位部222および位置補正部224は、第3測位部に相当する。
尚、第3測位部222が算出する疑似距離には、第1測位部132と同じ距離の誤差dLが含まれる。従って、第3測位部222が算出する第3現在位置は、第1現在位置と同じ誤差要因の影響を受ける。第3測位部222が算出した第3現在位置の情報は位置補正部224に送られる。
位置補正部224は、車載通信装置100から送信される誤差情報に含まれる距離の誤差dLに基づいて各GPS衛星10までの距離を補正し、補正した距離に基づいて第3現在位置を補正する。位置補正部224は、補正した第3現在位置の情報を含む位置情報として車載通信装置100に送信する。尚、第3測位部222および位置補正部224は、第3測位部に相当する。
接近警報部226は、車載通信装置100から送信される接近情報に基づいて、歩行者30に対して車両20の接近を示す警報を報知部250に報知させる。
図2は、移動通信システム5による位置検出(測位方法)の処理の流れを示すフローチャートである。
また、図3Aは車両20と歩行者30とが接近する1シーンを説明する図である。また、図3Bは携帯通信装置200による接近の報知例を示す図であり、図3Cは車載通信装置100による接近の報知例を示す図である。図3A、図3Bおよび図3Cは位置検出処理の説明において適宜参照する。
図2は、移動通信システム5による位置検出(測位方法)の処理の流れを示すフローチャートである。
また、図3Aは車両20と歩行者30とが接近する1シーンを説明する図である。また、図3Bは携帯通信装置200による接近の報知例を示す図であり、図3Cは車載通信装置100による接近の報知例を示す図である。図3A、図3Bおよび図3Cは位置検出処理の説明において適宜参照する。
図2に戻り、位置検出処理が実行されると、車載通信装置100の制御部130は、センサー部120のセンサーから出力信号を取得する(ステップS180)。この場合、図3Aに示すように、車載通信装置100を搭載した車両20は、周囲が塀50で囲まれて見通しが悪い交差点に向かって進行している状態を想定する。また、携帯通信装置200を携帯する歩行者30も交差点に向かって歩いている状態を想定する。
次に、車載通信装置100の制御部130は、センサーの出力信号に基づいて、基準となる現在地(第2現在位置)を算出する(ステップS182)。
次に、車載通信装置100の制御部130は、センサーの出力信号に基づいて、基準となる現在地(第2現在位置)を算出する(ステップS182)。
次に、車載通信装置100の制御部130は、4個以上のGPS衛星10から送信されたGPS信号を受信する(ステップS184)。
次に、車載通信装置100の制御部130は、受信したGPS信号に基づいて、現在位置(第1現在位置)をそれぞれ算出する(ステップS186)。
次に、車載通信装置100の制御部130は、基準となる現在位置(第2現在位置)および4個以上のGPS衛星10による(第1現在位置)から誤差情報を算出する(ステップS188)。
次に、車載通信装置100の制御部130は、受信したGPS信号に基づいて、現在位置(第1現在位置)をそれぞれ算出する(ステップS186)。
次に、車載通信装置100の制御部130は、基準となる現在位置(第2現在位置)および4個以上のGPS衛星10による(第1現在位置)から誤差情報を算出する(ステップS188)。
次に、車載通信装置100の制御部130は、算出した誤差情報を通信部150からブロードキャストさせる(ステップS190)。
一方、携帯通信装置200の制御部220は、通信部240が受信した誤差情報を取得する(ステップS270)。
次に、携帯通信装置200の制御部220は、誤差情報に含まれる寿命情報に基づいて、取得した誤差情報が有効であるか、否かを判定する(ステップS272)。
ここで、取得した誤差情報が無効であると判定した場合(ステップS272でNo)、一連の処理を終了する。
一方、携帯通信装置200の制御部220は、通信部240が受信した誤差情報を取得する(ステップS270)。
次に、携帯通信装置200の制御部220は、誤差情報に含まれる寿命情報に基づいて、取得した誤差情報が有効であるか、否かを判定する(ステップS272)。
ここで、取得した誤差情報が無効であると判定した場合(ステップS272でNo)、一連の処理を終了する。
他方で、取得した誤差情報が有効であると判定した場合(ステップS272でYes)、携帯通信装置200の制御部220は、GPS衛星10から送信されたGPS信号を受信する(ステップS274)。
次に、携帯通信装置200の制御部220は、受信したGPS信号および誤差情報に基づいて、現在位置(第3現在位置)を算出する(ステップS276)。
次に、携帯通信装置200の制御部220は、受信したGPS信号および誤差情報に基づいて、現在位置(第3現在位置)を算出する(ステップS276)。
次に、携帯通信装置200の制御部220は、補正した第3現在位置の情報を含む位置情報を送信する(ステップS280)。
一方、車載通信装置100の制御部130は、通信部150が位置情報を受信した場合、受信した位置情報を取得する(ステップS192)。
次に、車載通信装置100の制御部130は、第2現在位置と取得した位置情報とに基づいて、携帯通信装置200との相対距離を算出する(ステップS194)。
一方、車載通信装置100の制御部130は、通信部150が位置情報を受信した場合、受信した位置情報を取得する(ステップS192)。
次に、車載通信装置100の制御部130は、第2現在位置と取得した位置情報とに基づいて、携帯通信装置200との相対距離を算出する(ステップS194)。
次に、車載通信装置100の制御部130は、算出した相対距離を含む相対距離情報を携帯通信装置200に送信する(ステップS196)。
次に、車載通信装置100の制御部130は、接近する歩行者30との位置関係を報知部170に報知させ(ステップS198)、処理を終了する。
例えば、車載通信装置100の制御部130は、図3Cのような画像を車載通信装置100の液晶パネルに表示させる。液晶パネルには、マップマッチング装置で取得した道路地図上に第2現在位置に基づく車両像22と、補正した第3現在位置に基づく歩行者像32が描画され、更に、車両20を運転している運転者等に対して歩行者30の接近を警告するメッセージ175が表示される。
次に、車載通信装置100の制御部130は、接近する歩行者30との位置関係を報知部170に報知させ(ステップS198)、処理を終了する。
例えば、車載通信装置100の制御部130は、図3Cのような画像を車載通信装置100の液晶パネルに表示させる。液晶パネルには、マップマッチング装置で取得した道路地図上に第2現在位置に基づく車両像22と、補正した第3現在位置に基づく歩行者像32が描画され、更に、車両20を運転している運転者等に対して歩行者30の接近を警告するメッセージ175が表示される。
一方、携帯通信装置200の制御部220は、通信部240が受信した相対距離情報を取得する(ステップS282)。
次に、携帯通信装置200の制御部220は、携帯通信装置200との位置関係を報知部250に報知させ(ステップS284)、処理を終了する。
例えば、携帯通信装置200の制御部220は、図3Bのような画像を携帯通信装置200の液晶パネルに表示させる。液晶パネルには、車両20が進行方向の右側から接近していることを警告するメッセージが表示される。
次に、携帯通信装置200の制御部220は、携帯通信装置200との位置関係を報知部250に報知させ(ステップS284)、処理を終了する。
例えば、携帯通信装置200の制御部220は、図3Bのような画像を携帯通信装置200の液晶パネルに表示させる。液晶パネルには、車両20が進行方向の右側から接近していることを警告するメッセージが表示される。
以上述べた実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
(1)移動する車両20に搭載された車載通信装置100の制御部130は、自律航法による移動量に基づいて算出した第2現在位置を基準とし、GPS衛星10から送信されたGPS信号に基づいて算出した第1現在位置に含まれる誤差成分を算出し、算出した誤差成分を携帯通信装置200に送信する。一方、携帯通信装置200は、受信した誤差成分に基づいて自身の第3現在位置を補正し、補正した第3現在位置を車載通信装置100に送信する。従って、車載通信装置100は、携帯通信装置200を携帯して移動する歩行者30が視認できない位置であっても、歩行者の正確な位置を認識し、車両20と歩行者30との接近を判定し、車両20の運転者に歩行者30の接近を警告することができる。これにより、運転者は危険を予知し、減速や一時停車のように危険を回避するための行動を早期に取ることができる。
(1)移動する車両20に搭載された車載通信装置100の制御部130は、自律航法による移動量に基づいて算出した第2現在位置を基準とし、GPS衛星10から送信されたGPS信号に基づいて算出した第1現在位置に含まれる誤差成分を算出し、算出した誤差成分を携帯通信装置200に送信する。一方、携帯通信装置200は、受信した誤差成分に基づいて自身の第3現在位置を補正し、補正した第3現在位置を車載通信装置100に送信する。従って、車載通信装置100は、携帯通信装置200を携帯して移動する歩行者30が視認できない位置であっても、歩行者の正確な位置を認識し、車両20と歩行者30との接近を判定し、車両20の運転者に歩行者30の接近を警告することができる。これにより、運転者は危険を予知し、減速や一時停車のように危険を回避するための行動を早期に取ることができる。
(2)更に、車両20と歩行者30との接近を判定した車載通信装置100は、接近情報を携帯通信装置200に送信し、接近情報を受信した携帯通信装置200は、歩行者30に車両20の接近を警告することができる。これにより、歩行者30は危険を予知し、一時停止等の危険を回避するための行動を早期に取ることができる。
以上、本発明を図示した実施形態に基づいて説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、以下に述べるような変形例も想定できる。
(1)車両20は、GPS信号による相対測位の他の1つである、基地局等のサーバーアシストによる干渉測位(搬送波測位)を併用し、現在位置を更に高精度に検出しても良い。
(2)車載通信装置100は、所定時間を置いて取得した複数の第3現在位置に基づいて、歩行者30が移動しているか、または、立ち止まっているかの情報や、移動している方向や速度の情報を報知部170で報知しても良い。
(1)車両20は、GPS信号による相対測位の他の1つである、基地局等のサーバーアシストによる干渉測位(搬送波測位)を併用し、現在位置を更に高精度に検出しても良い。
(2)車載通信装置100は、所定時間を置いて取得した複数の第3現在位置に基づいて、歩行者30が移動しているか、または、立ち止まっているかの情報や、移動している方向や速度の情報を報知部170で報知しても良い。
(3)携帯通信装置200の通信部240は、補正した第3現在位置の情報を含む位置情報をブロードキャストで送信しても良い。これにより、他の車両20も歩行者30の正確な位置を取得し、接近を報知しても良い。
(4)携帯通信装置200は、ブロードキャストの送信開始および送信終了を歩行者30の操作に基づいて設定しても良い。これにより、携帯通信装置200の省電力化を図れる。
(5)携帯通信装置200は、交差点に関する情報や、過去の事故情報などを含む交通情報を取得し、取得した交通情報に基づいて、ブロードキャストの送信開始および送信終了を設定しても良い。
(4)携帯通信装置200は、ブロードキャストの送信開始および送信終了を歩行者30の操作に基づいて設定しても良い。これにより、携帯通信装置200の省電力化を図れる。
(5)携帯通信装置200は、交差点に関する情報や、過去の事故情報などを含む交通情報を取得し、取得した交通情報に基づいて、ブロードキャストの送信開始および送信終了を設定しても良い。
(6)車載通信装置100は、交差点に関する情報や、過去の事故情報などを含む交通情報を取得し、取得した交通情報に基づいて、誤差情報のブロードキャストを行っても良い。
(7)車載通信装置100の通信部150からブロードキャストされる誤差情報は、他の車両20の車載通信装置100も受信し、寿命情報により有効である場合、誤差情報を新たに算出することなく、誤差情報を共有して歩行者30の接近検出に利用しても良い。
(8)車載通信装置100の通信部150と携帯通信装置200の通信部240とは直接通信する態様には限定されない。例えば、街中に設置された無線ルーターや中継局を経由して通信しても良い。
(7)車載通信装置100の通信部150からブロードキャストされる誤差情報は、他の車両20の車載通信装置100も受信し、寿命情報により有効である場合、誤差情報を新たに算出することなく、誤差情報を共有して歩行者30の接近検出に利用しても良い。
(8)車載通信装置100の通信部150と携帯通信装置200の通信部240とは直接通信する態様には限定されない。例えば、街中に設置された無線ルーターや中継局を経由して通信しても良い。
また、図1に示した制御部130、220の各機能部は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。従って、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。
5…移動通信システム、10…GPS衛星、10A,10B,10C,10D…GPS衛星、20…車両、22…車両像、30…歩行者、32…歩行者像、50…塀、100…車載通信装置、110…受信部、120…センサー部、130…制御部、132…第1測位部、134…第2測位部、136…誤差情報算出部、138…接近判定部、140…記憶部、150…通信部、160…操作部、170…報知部、175…メッセージ、200…携帯通信装置、210…受信部、220…制御部、222…第3測位部、224…位置補正部、226…接近警報部、230…記憶部、240…通信部、250…報知部、260…操作部。
Claims (11)
- 移動可能な第1測位装置および第2測位装置を含む測位システムであって、
前記第1測位装置は、
測位衛星から送信される衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号に基づいて第1現在位置を測位する第1測位部と、
センサーが検出する位置に関する信号に基づいて第2現在位置を測位する第2測位部と、
前記第1現在位置および前記第2現在位置に基づいて、受信した前記衛星信号に含まれる誤差成分を算出する誤差情報算出部と、
前記誤差成分を含む誤差情報を送信する第1通信部と、を備え、
前記第2測位装置は、
前記第1通信部から送信される前記誤差情報を受信する第2通信部と、
前記衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号および前記誤差情報に基づいて第3現在位置を測位する第3測位部と、を備え、
前記第2通信部は、補正された前記第3現在位置に対応する位置情報を前記第1測位装置に送信し、前記第1通信部は、送信された前記位置情報を受信することを特徴とする測位システム。 - 請求項1に記載の測位システムにおいて、
前記第1測位部および前記第3測位部は、同一の前記測位衛星から前記衛星信号を受信することを特徴とする測位システム。 - 請求項1乃至2のいずれかに記載の測位システムにおいて、
前記センサーは、加速度センサー、ジャイロセンサー、速度センサー、方位センサーおよびマップマッチング機能の少なくとも1つであることを特徴とする測位システム。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の測位システムにおいて、
前記誤差情報は、時刻情報、電離層遅延、対流圏遅延、衛星位置誤差の少なくとも何れかを含むことを特徴とする測位システム。 - 請求項4に記載の測位システムにおいて、
前記誤差成分は、前記誤差情報の有効期間を示す寿命情報を含むことを特徴とする測位システム。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の測位システムにおいて、
前記第1測位装置は、前記第1通信部が受信した前記位置情報に基づいて前記第2測位装置の接近を判定する判定部を備えることを特徴とする測位システム。 - 請求項6に記載の測位システムにおいて、
前記第1測位装置は、前記判定部が前記第2測位装置が接近していることを判定した場合、前記第2測位装置の接近を報知する報知部を備えることを特徴とする測位システム。 - 請求項7に記載の測位システムにおいて、
前記第1測位装置は、前記第2測位装置の接近に関する接近情報を前記第1通信部から前記第2測位装置に向けて送信することを特徴とする測位システム。 - 請求項8に記載の測位システムにおいて、
前記第2測位装置は、前記第2通信部が前記接近情報を受信した場合、前記接近情報に基づいて前記第1測位装置の接近を報知する報知部を備えることを特徴とする測位システム。 - 測位衛星から送信される衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号に基づいて第1現在位置を測位する第1測位部と、
センサーが検出する位置に関する信号に基づいて第2現在位置を測位する第2測位部と、
前記第1現在位置および前記第2現在位置に基づいて、受信した前記衛星信号に含まれる誤差成分を算出する誤差情報算出部と、
前記誤差成分を含む誤差情報を送信する第1通信部と、を備え、
前記第1通信部は、前記誤差情報を受信した通信装置により第3現在位置が、前記衛星信号と前記誤差情報とに基づいて補正され、補正された位置情報が送信された場合、送信された前記位置情報を受信することを特徴とする車載装置。 - 測位衛星から送信される衛星信号を受信し、受信した前記衛星信号に基づいて第1現在位置を測位し、センサーが検出する位置に関する信号に基づいて第2現在位置を測位し、前記第1現在位置および前記第2現在位置に基づいて、受信した前記衛星信号に含まれる誤差成分を算出し、前記誤差成分を含む誤差情報を通信装置に送信し、前記誤差情報を受信した前記通信装置により第3現在位置が、前記衛星信号と前記誤差情報とに基づいて補正され、補正された位置情報が送信された場合、送信された前記位置情報を受信することを特徴とする測位方法。
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Cited By (2)
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JP2020076447A (ja) * | 2018-11-07 | 2020-05-21 | ジヤトコ株式会社 | ベルト式無段変速機制御装置 |
CN114413932A (zh) * | 2022-01-03 | 2022-04-29 | 中国电子科技集团公司第二十研究所 | 一种基于车载平台间通信的定位误差修正测试方法 |
-
2016
- 2016-09-27 JP JP2016187877A patent/JP2018054349A/ja active Pending
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JP2020076447A (ja) * | 2018-11-07 | 2020-05-21 | ジヤトコ株式会社 | ベルト式無段変速機制御装置 |
CN114413932A (zh) * | 2022-01-03 | 2022-04-29 | 中国电子科技集团公司第二十研究所 | 一种基于车载平台间通信的定位误差修正测试方法 |
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