JP2019117123A - 測位装置 - Google Patents

測位装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2019117123A
JP2019117123A JP2017251380A JP2017251380A JP2019117123A JP 2019117123 A JP2019117123 A JP 2019117123A JP 2017251380 A JP2017251380 A JP 2017251380A JP 2017251380 A JP2017251380 A JP 2017251380A JP 2019117123 A JP2019117123 A JP 2019117123A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positioning
vehicle
unit
gnss
result
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017251380A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6845129B2 (ja
Inventor
宮尾 将徳
Masanori Miyao
将徳 宮尾
浅井 健太郎
Kentaro Asai
健太郎 浅井
陽介 森内
Yosuke Moriuchi
陽介 森内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2017251380A priority Critical patent/JP6845129B2/ja
Priority to PCT/JP2018/043009 priority patent/WO2019130916A1/ja
Priority to CN201880083872.5A priority patent/CN111527418B/zh
Priority to DE112018006704.1T priority patent/DE112018006704B4/de
Publication of JP2019117123A publication Critical patent/JP2019117123A/ja
Priority to US16/911,782 priority patent/US11320271B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6845129B2 publication Critical patent/JP6845129B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/05Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing aiding data
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/09Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing processing capability normally carried out by the receiver
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/14Receivers specially adapted for specific applications
    • G01S19/16Anti-theft; Abduction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/396Determining accuracy or reliability of position or pseudorange measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position
    • G01S19/48Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/23Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/24Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/25Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

【課題】車両の測位を行う用途において適切な測位方式を選択することができる測位装置を提供する。【解決手段】車両2の測位を行う車載器1は、GNSS衛星から送信される信号を受信するGNSS受信部13と、GNSS受信部13により受信した信号を用いて測位演算を行う測位演算部20と、測位サーバ4との通信を行う通信部14と、測位の方式として測位演算部20により測位演算が行われることで測位結果が得られる第1測位方式と測位サーバ4側にて測位演算が行われることで測位結果が得られる第2測位方式とのうちいずれか一方を選択する選択部22と、車両2に設けられた車載器9〜12から車両走行情報を取得する情報取得部21と、を備える。選択部22は、第1測位方式を選択している際、車両走行情報に基づいて測位結果の妥当性を検証し、測位結果が妥当ではないと判断すると第2測位方式を選択するように測位の方式を切り替える。【選択図】図1

Description

本発明は、車両の位置を測定する測位を行う測位装置に関する。
従来、GNSSを利用して移動体の位置を測定する測位を行う測位装置として、複数の測位方式を有する構成がある(例えば特許文献1参照)。なお、GNSSとは、Global Navigation Satellite Systemの略であり、GPS、GLONASS、Galileo、準天頂衛星等の衛星測位システムの総称である。上記複数の測位方式としては、主に、測位装置側で測位演算を実施するUE-Based方式と、測位サーバ側で測位演算を実施するUE-Assisted方式とが挙げられる。
UE-Based方式は、UE-Assisted方式に対し、測位サーバとの無線通信の頻度が低く抑えられることから測位装置での消費電力が低減されるというメリットがある。ただし、UE-Based方式は、例えばビルの谷間など測位衛星が見え難い環境など、測位困難な環境に測位装置が搭載された移動体が位置する場合には測位結果を得ることができないというデメリットがある。
一方、UE-Assisted方式は、測位装置側で測位ができない環境であっても、測位サーバとの無線通信が可能であれば、基地局測位結果、つまりバックアップ測位結果を得ることができるため、測位結果を得ることができない事態が発生しないというメリットがある。ただし、UE-Assisted方式は、UE-Based方式に対し、測位サーバとの無線通信の頻度が高くなることから測位装置での消費電力が大きくなるというデメリットがある。
そこで、特許文献1記載の構成では、通常時、測位方式をUE-Based方式とすることにより、測位装置での消費電力を低く抑えつつ、測位結果を取得するようになっている。また、特許文献1記載の構成では、UE-Based方式での可視衛星数が所定の閾値を下回ると測位方式をUE-Assisted方式に切り替え、測位結果を得ることができない事態の発生を回避するようになっている。
特開2015−059905号公報
上記した従来技術は、測位装置が携帯端末に用いられることを前提としており、そのため、測位装置における消費電力の低減を観点として適切な測位方式を選択するようになっている。しかし、測位装置が車両に用いられる場合、消費電力の低減よりも測位精度の向上のほうが重要であると考えられるため、測位精度の向上を観点として適切な測位方式が選択されることが望ましい。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の測位を行う用途において適切な測位方式を選択することができる測位装置を提供することにある。
請求項1に記載の測位装置(1)は、車両(2)の位置を測定する測位を行うものであって、装置側受信部(13)と、装置側演算部(20)と、通信部(14)と、選択部(22)と、情報取得部(21)と、を備える。装置側受信部は、GNSS衛星から送信される信号を受信する。装置側演算部は、装置側受信部により受信した信号を用いて測位演算を行う。通信部は、測位サーバ(4)との通信を行う。その測位サーバは、GNSSアシストデータを取得するアシストデータ取得部(5)およびGNSSアシストデータを用いて測位演算を行うサーバ側演算部(6)を有する。
選択部は、測位の方式として、第1測位方式と第2測位方式とのうちいずれか一方を選択する。第1測位方式は、装置側演算部により測位演算が行われることで測位の結果である測位結果が得られるものである。第1測位方式としては、前述したUE-Based方式などが想定される。第2測位方式は、サーバ側演算部により測位演算が行われることで測位結果が得られるものである。第2測位方式としては、前述したUE-Assisted方式などが想定される。情報取得部は、車両に設けられた機器(9〜12)から入手可能な車両の走行に関連する情報であり且つ測位に用いられる情報とは異なる情報である車両走行情報を取得する。車両走行情報としては、例えば車両に搭載された加速度センサ、ジャイロセンサ、速度計、走行距離計、方位計などのセンサ類から得られる情報が想定される。
上記構成において、第1測位方式により得られる測位結果の精度、つまりGNSS衛星から送信される信号に基づく測位の精度は、例えばGNSS衛星の配置、自車両の周辺に存在するビルおよび他車両によるマルチパスなどの外的影響を受け易い。一方、前述した車両に搭載されたセンサ類から得られる情報である車両走行情報は、車両内で閉じられた情報であることから、外的な影響を受け難く、その安定性は高い。また、前述したようなセンサ類から得られる情報である車両走行情報を用いれば、例えば車両の移動量、進行方向など、車両の位置に関する情報を類推することが可能である。
そこで、上記構成では、選択部は、第1測位方式を選択している際、車両走行情報に基づいて測位結果の妥当性を検証し、測位結果が妥当ではないと判断すると第2測位方式を選択するように測位の方式を切り替える。つまり、選択部は、常に精度の高い測位結果が得られるように、測位方法の選択を行うようになっている。このように、上記構成によれば、測位結果の精度向上を観点として適切な測位方式が選択されるため、車両の測位を行う用途において適切な測位方式を選択することができるという効果が得られる。
第1実施形態に係る車載器および測位サーバの構成を模式的に示す図 第1実施形態に係るStandalone動作を説明するための図であり、Standalone動作に直接関与する車載器の構成を模式的に示す図 第1実施形態に係るUE-Based動作を説明するための図であり、UE-Based動作に直接関与する車載器および測位サーバの構成を模式的に示す図 第1実施形態に係るUE-Assisted動作を説明するための図であり、UE-Assisted動作に直接関与する車載器および測位サーバの構成を模式的に示す図 第1実施形態に係る初回測位開始時に実行される処理の内容を模式的に示す図 第1実施形態に係る定期処理の内容を模式的に示す図 第1実施形態に係る測位処理の内容を模式的に示す図 第1実施形態に係る切替判定処理の内容を模式的に示す図 第1実施形態に係る移動量の誤差に基づく判定の具体例を説明するための図 第2実施形態に係る測位処理の内容を模式的に示す図 第2実施形態に係る切替判定処理の内容を模式的に示す図 第3実施形態に係る測位処理の内容を模式的に示す図 第3実施形態に係る切替判定処理の内容を模式的に示す図
以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について図1〜図9を参照して説明する。
図1に示す車載器1は、車両2の位置を測定する測位を行うものであり、測位装置に相当する。車載器1は、測位の方式として、Standalone方式、UE-Based方式およびUE-Assisted方式の3つの方式を有しており、それら各方式による測位動作を選択的に実行することができる構成となっている。
車載器1は、例えばData Communication Module、つまりDCMと称される無線通信ECUとして構成されている。なお、ECUは、電子制御装置のことである。車載器1は、セルラー通信機能を有しており、セルラー通信網に接続された基地局3と無線接続することにより基地局3に接続された測位サーバ4と通信することができる。
測位サーバ4は、UE-Based用サーバおよびUE-Assistedサーバを含み、情報センターなどに設けられている。測位サーバ4は、アシストデータ取得部5、測位演算部6および基地局測位部7を備えている。アシストデータ取得部5は、基地局3側にて測位することで得られたGNSSアシストデータDaを取得する。測位演算部6は、サーバ側演算部に相当するもので、UE-Assisted方式での測位が行われる場合、GNSSアシストデータDaを用いて測位演算を行う。基地局測位部7は、セルラー通信網において車載器1と複数の基地局と通信遅延による三角測量等の代替測位方法により測位情報を得る。
車載器1は、例えばCANなどの車内LANである通信ネットワーク8を介して同一の車両2に設けられた機器である他の車載器9〜12との間で通信を行うことができる。車載器9は、速度計、走行距離計などを備えたメータECUであり、車両2の速度、つまり車速を表す車速情報および車両2の走行距離を表す走行距離情報などを有する。車載器10は、加速度センサを備えたECUであり、車両2の加速度を表す加速度情報を有する。車載器11は、角速度センサを備えたECUであり、車両2の角速度を表す角速度情報を有する。車載器12は、方位計を備えたECUであり、車両2の進行方向である方位を表す方位情報を有する。
車載器1は、GNSS受信部13、通信部14、故障検出部15、制御部16などを備えている。GNSS受信部13は、GNSSアンテナ17を備えており、そのGNSSアンテナ17を介してGNSS衛星から周期的に送信される信号を受信する。GNSS受信部13は、装置側受信部に相当する。なお、GNSSアンテナ17は、車両2に搭載された車載アンテナとして構成される。GNSS受信部13は、受信した信号により表されるGNSS測位情報Dbを制御部16へと出力する。GNSS測位情報Dbには、衛星周回軌道データおよび測位時刻信号情報が含まれる。
通信部14は、通信アンテナ18を備えており、その通信アンテナ18を介して測位サーバ4との間で無線通信を行う。なお、通信アンテナ18は、車両2に搭載された車載アンテナとして構成される。通信部14は、測位サーバ4からデータを受信すると、そのデータを制御部16へと出力する。測位サーバ4から受信するデータとしては、GNSSアシストデータが挙げられる。また、通信部14は、制御部16から情報が与えられると、その情報を測位サーバ4に送信する。制御部16から与えられる情報としては、GNSS測位情報Dbが挙げられる。
故障検出部15は、GNSS受信部13、特にGNSSアンテナ17の故障を検出する。GNSSアンテナ17の故障としては、断線、短絡などの接続異常が挙げられる。故障検出部15は、故障の検出結果を表す検出信号を制御部16へと出力する。制御部16は、車載器1の動作全般を制御するものであり、CPU、ROM、RAMなどを備えたマイクロコンピュータを主体として構成されている。
制御部16は、故障管理部19、測位演算部20、情報取得部21および選択部22を備えている。なお、故障管理部19、測位演算部20、情報取得部21および選択部22は、制御部16のCPUがROMなどに記憶されたプログラムを実行することにより実現されている、つまりソフトウェアにより実現されている。
故障管理部19は、故障検出部15から与えられる検出信号に基づいて、GNSSアンテナ17の故障、つまり異常の有無を判断する。故障管理部19は、GNSSアンテナ17に故障が生じていると判断すると、その旨を選択部22に通知する。なお、このような通知に代えてまたは加えて、GNSSアンテナ17の異常を示すダイアグ情報を保存してもよい。この場合、選択部22は、そのダイアグ情報を読み出すことにより、GNSSアンテナ17の故障の有無を判断することができる。
測位演算部20は、装置側演算部に相当するもので、Standalone方式での測位が行われる場合、GNSS受信部13から与えられるGNSS測位情報Dbを用いて測位演算を行う。また、測位演算部20は、UE-Based方式での測位が行われる場合、GNSS測位情報Dbに加え、通信部14から出力されるデータ、つまり測位サーバ3から受信したGNSSアシストデータDaを用いて測位演算を行う。測位演算部20は、測位演算を行うことにより得られる測位の結果である測位結果Dcを選択部22へと出力する。なお、測位結果Dcのことを、GNSS測位結果とも呼ぶ。
情報取得部21は、通信ネットワーク8を介して車両2に設けられた機器である車載器9〜12との間で通信を行い、それら車載器9〜12から入手可能な車両2の走行に関連する情報である車両走行情報を取得する。具体的には、車両走行情報は、車両に搭載された速度計、走行距離計、加速度センサ、角速度センサ、方位計などのセンサ類から得られる情報であり、測位に用いられる情報とは異なる情報となっている。情報取得部21は、取得した車両走行情報を選択部22へと出力する。
選択部22は、Standalone方式、UE-Based方式およびUE-Assisted方式の3つの測位方式から1つを選択する。詳細は後述するが、この選択は、故障管理部19から与えられる故障の通知、情報取得部21から与えられる車両走行情報、測位演算部20から与えられる測位結果Dcなどに基づいて行われる。車載器1は、選択部22により選択された方式で測位を行うように動作する。以下、車載器1がStandalone方式で測位を行うように動作することをStandalone動作と称する。また、車載器1がUE-Based方式で測位を行うように動作することをUE-Based動作と称する。また、車載器1がUE-Assisted方式で測位を行うように動作することをUE-Assisted動作と称する。
なお、本実施形態では、Standalone方式およびUE-Based方式は、車載器1の測位演算部20により測位演算が行われることで測位の結果である測位結果が得られるものであり、第1測位方式に相当する。また、UE-Assisted方式は、測位サーバ4の測位演算部6により測位演算が行われることで測位結果が得られるものであり、第2測位方式に相当する。
次に、上記構成の作用について図2〜図9を参照して説明する。なお、図2〜図4では、図1に示した各構成のうち、測位動作に直接関与する構成だけを図示し、その他の構成の図示を省略している。
[1]Standalone動作
図2に示すように、Standalone動作では、セルラー通信機能が用いられることなく、車載器1単独でGNSS測位が行われる。この場合、測位演算部20がGNSS受信部13から与えられるGNSS測位情報Dbを用いて測位演算を行うことにより、測位結果Dcが得られる。
Standalone動作は、車載器1が基地局3との通信が不可能な状態、つまりセルラー通信が圏外でも、車両2の位置を測定する測位が可能であるというメリットがある。ただし、Standalone動作では、初回の測位が完了するまでに比較的長い時間(例えば30秒程度)を要する。また、Standalone動作では、GNSSの弱電界、マルチパスなどの環境要因により、測位の可否、初回の測位完了までの時間などが大きく変動する。
[2]UE-Based動作
図3に示すように、UE-Based動作では、車載器1は、GNSS測位を行うとともに、セルラー通信機能を用いて測位サーバ4から基地局3側でのGNSS測位によって得られたGNSSアシストデータDaを取得する。この場合、測位演算部20が上記GNSSアシストデータDaとGNSS受信部13から与えられるGNSS測位情報Dbとを用いて測位演算を行うことにより、測位結果Dcが得られる。
UE-Based動作は、GNSSアシストデータDaにより初回の測位が完了するまでの時間を比較的短い時間(例えば2秒程度)に抑えることができるというメリットがある。また、UE-Based動作は、Standalone動作に比べ、GNSSの弱電界、マルチパスなどの環境に強いというメリットがある。これは、GNSSアシストデータDaに相当する情報の取得時がGNSS電波環境の影響を受け易いためである。
また、UE-Based動作では、車載器1は、初回の測位演算時またはGNSSアシストデータDaの更新時にだけGNSSアシストデータDaを取得すればよい。そのため、UE-Based動作は、UE-Assisted動作に比べ、セルラー通信の頻度が低く抑えられ、車載器1における消費電流および通信費を低減することができるというメリットがある。ただし、UE-Based動作では、車載器1は、セルラー通信が圏外のときには測位を行うことができない。
[3]UE-Assisted動作
図4に示すように、UE-Assisted動作では、車載器1は、GNSS測位を行うとともに、セルラー通信機能を用いてGNSS測位して得られたGNSS測位情報Dbを基地局3側の測位サーバ4へ送信する。この場合、測位サーバ4の測位演算部6が車載器1から送信されたGNSS測位情報DbとGNSSアシストデータDaとを組み合わせて測位演算を行う。そして、測位サーバ4は、セルラー通信を用いて、その測位演算により得られた測位結果Dcを車載器1に送信する。なお、車載器1側でGNSS測位が出来ない場合でも、測位演算部6は、基地局測位部7により得られた測位情報を加味して測位演算を行い、その測位演算により得られた測位結果Dcを車載器1に送信することができる。
UE-Assisted動作は、GNSS衛星からの信号を受信することができない状態、つまりGNSS圏外でも測位結果を得ることができるというメリットがある。また、UE-Assisted動作は、車載器1で測位演算を実行する必要がないというメリットがある。また、UE-Assisted動作は、初回の測位が完了するまでの時間を比較的短い時間に抑えることができるというメリットがある。
ただし、UE-Assisted動作では、車載器1は、セルラー通信が圏外のときには測位結果Dcを取得することができない。また、UE-Assisted動作では、車載器1は、測位結果Dcを常時取得する必要があることから、セルラー通信を常時行う必要がある。そのため、UE-Assisted動作では、UE-Based動作に比べ、セルラー通信の頻度が高くなり、車載器1における消費電流および通信費が増加する。
[4]測位方法の選択手法
選択部22は、各測位方式のメリットおよびデメリットを考慮し、次のように測位方式を選択する。すなわち、選択部22は、通常時、セルラー通信が圏内のときにはUE-Based方式を選択するとともに、セルラー通信が圏外のときにはStandalone方式を選択するようになっている。これにより、セルラー通信が圏外であってもStandalone動作により最低限の測位結果が得られることが担保される。また、これにより、Standalone動作におけるデメリットが改善される。つまり、初回測位時間が短縮されるとともに、GNSS弱電界やマルチパス環境下での測位可能性が改善される。
このように、選択部22は、通常はUE-Based方式またはStandalone方式を選択するようになっているが、以下で説明するようなケースにおいてUE-Assisted方式を選択するように測位方式を切り替える。すなわち、選択部22は、GNSSアンテナ17の故障が検出されると、UE-Assisted方式を選択するように測位方式を切り替えるようになっている。上記構成において、UE-Based動作およびStandalone動作では、いずれも車載器1のGNSSアンテナ17を含むGNSS受信部13が用いられる。
そのため、GNSS受信部13を構成する回路および部品に故障などの異常が発生した場合には測位が不可能になってしまう。そこで、本実施形態では、この故障情報に基づいてUE-Assisted方式に切り替えるようになっている。具体的には、選択部22は、GNSS受信部13の故障が検出されると、測位方式の選択に関する他の条件を考慮することなく、固定的にUE-Assisted方式を選択するようになっている。
また、選択部22は、測位結果を利用するサービスまたはアプリケーションの実行が開始されると、そのサービスまたはアプリケーションの特性に応じて測位方式を切り替えるようになっている。上記サービスまたはアプリケーションとしては、例えば、盗難車追跡サービスを挙げることができる。盗難車追跡サービスは、車両の所有者からの要求を受けることなどにより開始されるものであり、車載器1から情報センターなどを介して所有者に対し車両2の現在位置などを通知するサービスである。
車両2が盗難された場合、UE-Based方式による測位を信用することができない可能性が高い。なぜなら、現在、GNSSに対して妨害電波を発することにより測位不可能な状態とするジャミングツールが存在している。盗難された車両2に対し、このようなツールが装着されていると、UE-Based方式が選択された状態では測位結果が得られず、盗難車追跡サービスが有効に機能しなくなってしまう。
そこで、本実施形態では、盗難車追跡サービスの実行が開始されると、選択部22は、UE-Assisted方式を選択するように測位方式を切り替えるようになっている。なお、この場合、選択部22は、測位方式の選択に関する他の条件を考慮することなく、盗難車追跡サービスに連動して固定的にUE-Assisted方式を選択することになる。
さらに、選択部22は、車両走行情報に基づいて現状の測位方式での測位結果の妥当性を検証し、測位結果が妥当ではないと判断するとUE-Assisted方式を選択するように測位方式を切り替えるようになっている。なお、ここで言う「測位結果が妥当である」とは、測位結果の精度が所望する水準に達していることを意味し、「測位結果が妥当ではない」とは、測位結果の精度が所望する水準に達していないことを意味するものとする。つまり、この場合、「測位結果の妥当性を検証する」ということは、「GNSSの測位精度を判定する」ということに相当する。
上記測位結果の妥当性の判断は、具体的には、次のように行われる。すなわち、車両走行情報は、前述したようなセンサ類から得られる情報であり、それらの情報を用いることにより、所定の経過時間における車両2の移動量を推定することができる。一方、上記経過時間の開始時点および終了時点における各測位結果を用いることにより、車両2の上記経過時間における移動量を算出することができる。ここで、推定した移動量と算出した移動量との乖離が大きい場合、GNSS測位結果の精度が所望する水準に達していない可能性が高い。
このような点を考慮し、本実施形態では、選択部22は、車両走行情報に基づいて上記移動量を推定する。この場合、選択部22は、車両走行情報の積算により、具体的には車速および方位の情報を逐次積分することにより、所定の経過時間における車両2の移動量を推定する。また、選択部22は、経過時間の開始時点および終了時点におけるGNSS測位結果が表す2つの位置の差から、上記経過時間における車両2の移動量を算出する。そして、選択部22は、車両走行情報に基づいて推定した移動量と測位結果に基づいて算出した移動量との差が所定の判定閾値を上回る場合にはGNSS測位結果が妥当ではないと判断する。
[5]車載器1における具体的な処理内容
車載器1では、初回測位開始時、図5に示す内容の処理が実行される。なお、初回測位開始時としては、車載器1に対して電源が投入されてシステムが起動したとき、車両2のエンジンオフに伴い遷移するスタンバイモードからエンジンオンなどによりアクティブモードに復帰したときなどが挙げられる。図5に示すように、まずステップS101では、盗難車追跡サービスの開始要求があるかどうか確認が行われる。ステップS102では、盗難車追跡サービスが実行であるか否かが判断されるとともに盗難車追跡サービスの開始要求があるか否かが判断される。
ここで、盗難車追跡サービスが実行中である場合、または盗難車追跡サービスの開始要求がある場合、ステップS102で「YES」となり、ステップS103に進む。ステップS103では、UE-Assisted方式が選択され、測位が開始される。一方、盗難車追跡サービスが実行中ではなく、且つ盗難車追跡サービスの開始要求がない場合、ステップS102で「NO」となり、ステップS104に進む。
ステップS104では、GNSS受信部13の故障検出、つまり異常検出が実施される。ステップS105では、GNSS受信部13が正常であるか否かが判断される。ここで、GNSS受信部13が正常である場合、ステップS105で「YES」となり、ステップS106に進む。ステップS106では、UE-Based方式が選択され、測位が開始される。一方、GNSS受信部13に異常が生じている場合、ステップS105で「NO」となり、ステップS103に進む。ステップS103またはステップS106の実行後、図5の処理が終了となり、後述する定期処理へと進む。
定期処理は、定期的に繰り返し実施されるものであり、図6に示すような内容の処理である。図6に示すように、まずステップS201では、測位処理の実行タイミング、つまり測位結果の更新タイミングであるか否かが判断される。測位結果の更新タイミングは、GNSS衛星から信号が送信される周期に対応したタイミングとなる。なお、定期処理の繰り返し周期は、GNSS衛星から信号が送信される周期に比べ、短い周期に設定されている。
ここで、測位結果の更新タイミングである場合、ステップS201で「YES」となり、ステップS202に進む。一方、測位結果の更新タイミングでない場合、ステップS201で「NO」となり、ステップS203に進む。ステップS202では、測位処理が実施される。なお、測位処理の詳細については後述する。ステップS202の実行後はステップS203に進む。ステップS203では、測位方式としてUE-Based方式が選択されているか否かが判断される。
ここで、UE-Based方式が選択されている場合、ステップS203で「YES」となり、ステップS204に進む。ステップS204では、切替判定処理が実施される。なお、切替判定処理の詳細については後述する。ステップS204の実行後はステップS207に進む。一方、UE-Based方式が選択されていない場合、ステップS203で「NO」となり、ステップS205に進む。
ステップS205では、UE-Assisted方式が選択された状態、つまりUE-Assisted動作が、一定時間以上継続しているか否かが判断される。ここで、UE-Assisted方式が選択された状態が一定時間以上継続していない場合、ステップS205で「NO」となり、ステップS207に進む。
一方、UE-Assisted方式が選択された状態が一定時間以上継続している場合、ステップS205で「YES」となり、ステップS206に進む。ステップS206では、UE-Based方式が選択されるように測位方式が切り替えられる。ステップS206の実行後は、ステップS207に進む。
ステップS207では、車載器1が実行する処理のうち測位に関連する処理以外の処理であるその他の処理が実施される。ステップS208では、システムのスタンバイモードへの移行条件が成立したか否かが判断される。この場合、例えばエンジンオフなどがスタンバイモードへの移行条件となっている。
ここで、スタンバイモードへの移行条件が成立した場合、ステップS208で「YES」となり、定期処理が終了する。この場合、定期処理の終了とともに、システムがスタンバイモードへと遷移する。なお、本実施形態では、UE-Assisted方式が選択された状態でスタンバイモードへと遷移した場合、次のように、UE-Based方式が選択された状態へと復帰することが可能となっている。
すなわち、スタンバイモードからアクティブモードに復帰した際、図5に示した処理が再び実行される。図5に示した各処理が実行されることにより、アクティブモードに復帰した時点の状況に応じて、測位方式が再度選択されることになる。このとき、ステップS102およびS105の両方で「NO」になれば、UE-Based方式が選択された状態へと測位方式が切り替えられることになる。
一方、スタンバイモードへの移行条件が成立していない場合、ステップS208で「NO」となり、定期処理が終了する。この場合、例えばタイマにより計測される所定時間の経過後、再び定期処理が開始される、つまり定期処理が繰り返し実施される。なお、UE-Assisted方式が選択された状態のまま定期処理が繰り返し実施された場合、前述したステップS205およびS206の処理によりUE-Based方式が選択された状態へと復帰することが可能となっている。
前述した測位処理の具体的な処理内容は、図7に示すような内容となっている。図7に示すように、まずステップS301では、測位方式としてUE-Assisted方式が選択されているか否かが判断される。ここで、UE-Assisted方式が選択されている場合、ステップS301で「YES」となり、ステップS302に進む。ステップS302では、GNSS受信部13により受信された信号に基づいてGNSS測位情報Dbが取得される。ステップS303では、ステップS302で取得されたGNSS測位情報Dbが測位サーバ4へと送信される。ステップS304では、測位サーバ4から送信されるGNSS測位結果Dcの取得が行われる。
一方、UE-Assistedが選択されていない場合、ステップS301で「NO」となり、ステップS305に進む。ステップS305では、衛星周回軌道データが取得済みであるか否かが判断される。なお、時間の経過とともに衛星配置が変化することから、衛星周回軌道データには有効期限がある。そこで、ステップS305では、取得した衛星周回軌道データが有効であるか否かも判断される。
ここで、有効な衛星周回軌道データを取得済みである場合、ステップS305で「YES」となり、ステップS309に進む。一方、衛星周回軌道データが未取得である場合、または取得済みの衛星周回軌道データが無効である場合、ステップS305で「NO」となり、ステップS306に進む。
ステップS306では、セルラー通信が圏内であるか否かが判断される。ここで、セルラー通信が圏外である場合、ステップS306で「NO」となり、ステップS307に進む。なお、図示は省略しているが、セルラー通信が圏外である場合、つまりステップS306で「NO」になった場合、自動的にStandalone方式が選択される。Standalone動作では、衛星周回軌道データを車載器1自身で取得する必要がある。そのため、ステップS307では、GNSS受信部13により受信された信号に基づいて衛星周回軌道データが取得される。
一方、セルラー通信が圏内である場合、ステップS306で「YES」となり、ステップS308に進む。なお、図示は省略しているが、セルラー通信が圏内である場合、つまりステップS306で「YES」になった場合、自動的にUE-Based方式が選択される。UE-Based動作では、衛星周回軌道データは、測位サーバ4から送信されるGNSSアシストデータDaに含まれる。そのため、ステップS308では、セルラー通信を介して測位サーバ4との間で通信が行われ、それによりGNSSアシストデータDaが取得される。
ステップS307またはS308の実行後は、ステップS309に進む。ステップS309では、GNSS受信部13により受信された信号に基づいて測位時刻信号情報が取得される。ステップS310では、測位演算部20によって衛星周回軌道データおよび測位時刻信号情報を用いた測位演算が実施され、これにより、GNSS測位結果Dcが得られる。
ステップS310またはステップS304の実行後は、ステップS311に進む。ステップS311では、GNSS測位結果Dcの履歴、つまり車両の2の位置履歴が保存される。なお、この測位結果の履歴は、後述する切替判定処理において利用される。ステップS311の実行後、測位処理が終了となる。
前述した切替判定処理の具体的な処理内容は、図8に示すような内容となっている。図8に示すように、まずステップS401では、通信ネットワーク8を介して車載器9〜12との間で通信が行われ、これにより、車速、加速度、角度、走行距離、方位などの車両走行情報が取得される。ステップS402では、測位結果履歴、つまり位置履歴の更新が有るか否かが判断される。
ここで、測位結果履歴の更新が無い場合、ステップS402で「NO」となり、ステップS403に進む。ステップS403では、直近の測位結果が表す車両2の位置からの移動量が積算される。なお、この移動量の積算は、車速、方位、直近の測位時刻または前回の積算時からの経過時間などを用いて行われる。ステップS403の実行後は、切替判定処理が終了となる。したがって、この場合、次回の測位においてUE-Based動作が継続される。
一方、測位結果履歴の更新が有る場合、ステップS402で「YES」となり、ステップS404に進む。ステップS404では、更新前の直近の測位結果が表す車両2の位置から、更新後の直近の測位時刻までの移動量が算出される。この移動量の積算は、車速、方位、前回の積算時から直近の測位時刻までの経過時間などを用いて行われる。
ステップS405では、ステップS404にて求められる車両走行情報の積算による移動量と、測位結果履歴、つまり位置履歴により求められる移動量とが比較される。ステップS406では、上記各移動量の差、つまり誤差が判定閾値を上回るか否かが判断される。ここで、誤差が判定閾値以下である場合、ステップS406で「NO」となり、切替判定処理が終了となる。したがって、この場合、次回の測位においてUE-Based動作が継続される。
一方、誤差が判定閾値より大きい場合、ステップS406で「YES」となり、ステップS407に進む。ステップS407では、測位方式としてUE-Assisted方式が選択される。ステップS407の実行後は、切替判定処理が終了となる。したがって、この場合、次回の測位においてUE-Assisted動作が行われる。
続いて、上述した切替判定処理における移動量の誤差に基づく判定の具体例について、図9を参照して説明する。この場合、測位結果の更新周期が、定期処理の繰り返し周期、つまり車両走行情報の更新周期の5倍になっているものとする。図9において、黒塗りの丸は測位結果が表す車両2の位置を示し、白抜きの四角は測位結果の更新が無いときの車両走行情報の積算により推定される車両2の位置を示し、黒塗りの四角は測位結果の更新が有るときの車両走行情報の積算により推定される車両2の位置を示している。
また、図9において、実線の矢印A1〜A10は車両走行情報による車両の2の移動量を示し、隙間が比較的広い破線の矢印A11、A12は車両走行情報の積算による車両2の移動量を示し、隙間が比較的狭い破線の矢印A13、A14は測位結果による車両2の移動量を示している。
ステップS403における移動量の積算とは、矢印A1〜A5または矢印A6〜A10を順次求めていくことに相当する。このような移動量の積算が、前回の測位結果の更新が行われた時点から今回の測位結果の更新が行われる時点まで行われることにより、黒塗りの四角で表される車両走行情報の積算による位置B2、B3が推定される。そして、ステップS404における移動量の積算とは、矢印A11、A12を求めることに相当する。
例えば、更新前の直近の測位結果が表す位置が位置C1であった場合、ステップS404では、位置C1と位置B2とを結ぶ矢印A11が求められることになる。また、更新前の直近の測位結果が表す位置が位置C2であった場合、ステップS404では、位置C2と位置B3とを結ぶ矢印A12が求められることになる。
また、ステップS405において用いられる測位結果履歴により求められる移動量とは、矢印A13、A14に相当する。例えば、前回更新された測位結果が表す位置が位置C1であった場合、ステップS405では、位置C1と、今回更新された測位結果が表す位置C2とを結ぶ矢印A13が求められることになる。また、前回更新された測位結果が表す位置がC2であった場合、ステップS405では、位置C2と、今回更新された測位結果が表す位置C3とを結ぶ矢印A14が求められることになる。
ステップS405における各移動量の比較とは、矢印A11と矢印A13との比較および矢印A12と矢印A14との比較に相当する。ここで、矢印A11と矢印A13とは、互いの長さが概ね同じであり、それらの差は判定閾値未満であると考えられる。したがって、更新された測位結果により位置C2が得られたタイミングでは、GNSS測位結果が妥当であると判断され、次回の測位でもUE-Based動作が継続される。
これに対し、矢印A12と矢印A13とは、互いの長さが大きく異なっており、それらの差は判定閾値を超えていると考えられる。したがって、更新された測位結果により位置C3が得られたタイミングでは、GNSS測位結果が妥当ではないと判断され、次の測位ではUE-Assisted動作に切り替えられる。
このように、本実施形態では、直近の測位結果が表す位置(例えば位置C1)からの移動量(例えば矢印A11、A13)のずれに基づいてGNSS測位結果が妥当であるか否かの判定が行われている。なお、この判定は、更新された測位結果が表す位置C2またはC3と、車両走行情報の積算による位置B2またはB3とのずれ、つまりそれら位置同士の距離に基づいて行うこともできる。また、移動量のずれは、緯度および経度のベクトルで比較することが望ましいが、簡易的な判定を行う場合には、移動量の絶対値で比較してもよい。
以上説明したように、本実施形態の車載器1は、測位の方式としてStandalone方式、UE-Based方式およびUE-Assisted方式の3つの方式を有しており、それら各方式による測位動作を選択的に実行することができる構成となっている。車載器1は、このような選択を行うため、他の車載器9〜12から車両走行情報を取得する情報取得部21および3つの測位方式から1つを選択する選択部22を備えている。上記構成において、Standalone方式またはUE-Based方式により得られる測位結果の精度は、例えばGNSS衛星の配置、自車両である車両2の周辺に存在するビルおよび他車両によるマルチパスなどの外的影響を受け易い。一方、車両2に搭載されたセンサ類から得られる情報である車両走行情報は、車両2内で閉じられた情報であることから、外的な影響を受け難く、その安定性は高い。そして、前述したように車両走行情報を用いれば、例えば車両2の移動量、進行方向など、車両2の位置に関する情報を類推することが可能である。
そこで、本実施形態では、選択部22は、UE-Based方式を選択している際、車両走行情報に基づいて測位結果の妥当性、つまり測位結果の精度を検証し、測位結果が妥当ではない、つまり測位結果の精度が所望する水準に達していないと判断するとUE-Assisted方式を選択するように測位の方式を切り替える。つまり、選択部22は、常に精度の高い測位結果が得られるように、測位方法の選択を行うようになっている。このように、本実施形態の構成によれば、測位結果の精度向上を観点として適切な測位方式が選択されるため、車両2の測位を行う用途において適切な測位方式を選択することができるという効果が得られる。
また、本実施形態の車載器1は、GNSS受信部13の故障を検出する故障検出部15を備えている。上記構成において、UE-Based動作およびStandalone動作では、いずれも車載器1のGNSSアンテナ17を含むGNSS受信部13が用いられる。そのため、GNSS受信部13を構成する回路および部品に故障などの異常が発生した場合には測位が不可能になってしまう。そこで、本実施形態では、選択部22は、故障検出部15を介してGNSS受信部13の故障が検出されると、測位方式の選択に関する他の条件を考慮することなく、固定的にUE-Assisted方式を選択する。このようにすれば、GNSS受信部13の故障に起因して測位結果が得られなくなる、という事態の発生を回避することができる。
また、選択部22は、測位結果を利用するサービスまたはアプリケーションの実行が開始されると、そのサービスまたはアプリケーションの特性に応じて測位方式を切り替えるようになっている。具体的には、選択部22は、盗難車追跡サービスの実行が開始されると、UE-Assisted方式を選択するように測位方式を切り替える。このようにする理由は、次の通りである。
すなわち、盗難された車両2に対し、前述したジャミングツールが装着されていると、UE-Based方式が選択された状態では測位結果が得られず、盗難車追跡サービスが有効に機能しなくなってしまう。そこで、選択部22は、測位方式の選択に関する他の条件を考慮することなく、盗難車追跡サービスに連動して固定的にUE-Assisted方式を選択するようになっている。このようにすれば、盗難された車両2にジャミングツールが装着されていたとしても、基地局測位の結果が得られることから、盗難車追跡サービスを有効に機能させることができる。
(第2実施形態)
以下、第2実施形態について図10および図11を参照して説明する。
本実施形態では、第1実施形態に対し、測位方法の選択手法に変更が加えられている。この場合、選択部22は、測位精度の低下を抑制することを目的とし、GNSSの測位情報に基づいて測位方式を動的に選択するようになっている。
すなわち、可視衛星の配置が天球上の一部の方角だけに限定される環境下においては、可視衛星数が多くとも、可視衛星の衛星配置から得られる理論的な測位精度は低下する。なお、このような環境の一例としては、例えば車両2の現在位置が見晴らしの悪いビル街などである場合を挙げることができる。
ここで、上記理論的な測位精度の指標、つまりGNSS衛星の配置から測位精度の劣化度を判断するための指標は、DOP値と呼ばれる。DOP値としては、水平方向の測位精度の劣化度を表すHDOP値、垂直方向の測位精度の劣化度を表すVDOP値などがある。地図平面上の投影位置を議論する場合、VDOP値よりもHDOP値のほうが重要となる。
そこで、本実施形態では、選択部22は、UE-Based方式を選択している際、測位結果から得られるDOP値、具体的にはHDOP値が所定の閾値を上回ると、GNSS環境が悪化したとして、UE-Assisted方式を選択するように測位方式を切り替えるようになっている。なお、HDOP値およびVDOP値の双方を用いて上記切り替えの判断を行うようにしてもよい。
続いて、本実施形態の車載器1における具体的な処理内容について説明する。本実施形態では、第1実施形態に対し、測位処理および切替判定処理の内容が異なる。本実施形態の測位処理の具体的な処理内容は、図10に示すような内容となっている。図10に示すように、本実施形態の測位処理では、第1実施形態の測位処理に含まれる各処理に加え、ステップS320が追加されている。この場合、ステップS310の実行後、ステップS320に進む。ステップS320では、ステップS310において実行された測位演算の結果に基づいて、HDOP値が算出される。ステップS320の実行後は、ステップS311に進む。
また、本実施形態の切替判定処理の具体的な内容は、図11に示すような内容となっている。図11に示すように、本実施形態の切替判定処理では、第1実施形態の切替判定処理に含まれる各処理に加え、ステップS420が追加されている。この場合、ステップS402の実行後、ステップS420に進む。
ステップS420では、直近の測位時におけるHDOP値が所定の閾値を上回ったか否かが判断される。ここで、HDOP値が閾値より大きい値である場合、ステップS420で「YES」となり、ステップS407に進む。一方、HDOP値が閾値以下である場合、ステップS420で「NO」となり、ステップS404に進む。
以上説明したように、本実施形態では、GNSSの測位精度に関する指標を用いて、UE-Based方式からUE-Assisted方式へと切り替えるようになっている。具体的には、選択部22は、UE-Based方式を選択している際、測位結果から得られるHDOP値が閾値を上回ると、UE-Assisted方式を選択するように測位方式を切り替えるようになっている。このようにすれば、GNSS環境が悪化したと思われる場合でも、基地局測位、つまりセルラー通信網の基地局からの距離を使った代替測位によって測位精度の向上を期待することができる。
本実施形態によれば、背景技術において説明した可視衛星数に基づいてUE-Based方式からUE-Assisted方式に切り替える特許文献1記載の技術に対し、次のようなメリットがある。なお、以下、特許文献1記載の技術のことを比較例と呼ぶ。可視衛星数による判定が用いられる比較例では、次のような問題が生じる可能性がある。
すなわち、ビルなどでGNSSの電波が遮られて天空が一部の方角だけ見えている環境などにおいては、可視衛星数が一定数以上確保できている場合でも、可視衛星の配置の偏りによって測位精度が劣化することがある。そのため、比較例では、天空が部分的に見えている環境などにおいて、UE-Assisted方式での測位に切り替えたほうが精度向上を図ることができる可能性がある場合でも、その場合において精度向上を期待できないUE-Based方式での測位が継続されることが考えられる。これに対し、本実施形態によれば、天空が部分的に見えている環境など可視衛星数が多いものの衛星配置が悪いといった環境でも、HDOP値に基づく判断によりUE-Based方式からUE-Assisted方式へと切り替えられ、測位精度を向上させることができる。
HDOP値は、衛星配置に基づいた値であるため、HDOP値が悪い、つまり閾値より大きい値である場合、その状況が直ちに改善される可能性は極めて低い。そのため、HDOP値が閾値より大きい値である場合には、移動量の誤差に基づく判定を行う必要なく、測位精度が劣化している、つまり測位データの信頼性が低いと判断することができる。
そこで、本実施形態では、測位結果履歴の更新があった場合、つまりステップS402で「YES」の場合、まずHDOP値に基づく判定(ステップS420)が実行されるようになっている。そして、その判断の結果、HDOP値が閾値より大きい値である場合、移動量の誤差に基づく判定(ステップS405、S406)が行われることなく、UE-Assisted方式が選択される。このようにすれば、移動量の誤差に基づく判定の後にHDOP値に基づく判断を実行する場合に比べ、天空が部分的に見えている環境などにおいて、UE-Based方式からUE-Assisted方式へと切り替えられるまでに要する処理負荷の軽減を図ることができる。
(第3実施形態)
以下、第3実施形態について図12および図13を参照して説明する。
本実施形態では、第1実施形態に対し、測位方法の選択手法に変更が加えられている。この場合、選択部22は、測位精度の低下を抑制することを目的とし、GNSSの測位情報に基づいて測位方式を動的に選択するようになっている。
第2実施形態で用いられたHDOP値は、衛星配置の良し悪しが反映されているものの、ビルなどでGNSSの電波が反射して複数の経路にて受信機に到達するようなマルチパス環境による反射波の受信などによる測位精度の劣化は加味されていない。そこで、本実施形態では、上記反射波の受信などの影響等も考慮された指標としての長軸誤差を用いて次のように測位方式を切り替えるようにしている。
すなわち、GNSSの測位誤差分布は楕円分布となり、長軸方向の誤差、短軸方向の誤差および楕円の傾きの情報が得られる。この場合、処理の簡略化を目的として、誤差分布を楕円ではなく、その楕円誤差に外接する円形誤差とみなし、その半径の標準偏差である長軸誤差が所定の閾値を上回ると、UE-Assisted方式に切り替えられる。
このように、本実施形態では、選択部22は、UE-Based方式を選択している際、測位結果から得られる予想される楕円の誤差分布における長軸方向のばらつきの標準偏差であえる長軸誤差が所定の閾値を上回ると、UE-Assisted方式を選択するように測位の方式を切り替えるようになっている。
続いて、本実施形態の車載器1における具体的な処理内容について説明する。本実施形態では、第1実施形態に対し、測位処理および切替判定処理の内容が異なる。本実施形態の測位処理の具体的な処理内容は、図12に示すような内容となっている。図12に示すように、本実施形態の測位処理では、第1実施形態の測位処理に含まれる各処理に加え、ステップS330が追加されている。この場合、ステップS310の実行後、ステップS330に進む。ステップS330では、ステップS310において実行された測位演算の結果に基づいて、長軸誤差が算出される。ステップS330の実行後は、ステップS311に進む。
また、本実施形態の切替判定処理の具体的な内容は、図13に示すような内容となっている。図13に示すように、本実施形態の切替判定処理では、第1実施形態の切替判定処理に含まれる各処理に加え、ステップS430が追加されている。この場合、車両走行情報の積算による移動量と測位結果履歴による移動量との差が判定閾値を上回る場合、つまりステップS406で「YES」の場合、ステップS430に進む。
ステップS430では、直近の測位時における長軸誤差が所定の閾値を上回ったか否かが判断される。ここで、長軸誤差が閾値より大きい値である場合、ステップS430で「YES」となり、ステップS407に進む。一方、長軸誤差が閾値以下である場合、ステップS430で「NO」となり、切替判定処理が終了となる。
以上説明したように、本実施形態では、GNSSの測位精度に関する指標を用いて、UE-Based方式からUE-Assisted方式へと切り替えるようになっている。具体的には、選択部22は、UE-Based方式を選択している際、測位結果から得られる長軸誤差が閾値を上回ると、UE-Assisted方式を選択するように測位方式を切り替えるようになっている。
このような本実施形態によれば、第2実施形態と同様の効果、つまりGNSS環境が悪化したと思われる場合でも、基地局測位、つまりセルラー通信網の基地局からの距離を使った代替測位によって測位精度の向上を期待することができる。また、本実施形態によれば、比較例に対し、第2実施形態と同様のメリットがある。
なお、長軸誤差は、ビルの反射などによるマルチパスの影響などを受け、刻一刻と状況が変化する。そのため、長軸誤差の値が悪い場合、つまり長軸誤差が閾値を上回る場合でも、移動量の誤差に基づく判定、つまりステップS405およびS406による判定を実施したほうがよい。そのため、本実施形態では、移動量の誤差に基づく判定が行われた結果、測位データの信頼性が低いと判断された場合、つまりステップS406で「YES」の場合、長軸誤差に基づく判定(ステップS430)が実行されるようになっている。
また、このような順番で処理を実行するようにしているのは、次のような理由もある。すなわち、移動量の誤差に基づく判定では、前回の測位結果、今回の測位結果および車両走行情報のいずれに問題があるのかを確実に判断するということは困難である。そこで、本実施形態では、移動量の誤差に基づく判断が本当に正しい判断であるかどうかを確認する意味を込めて長軸誤差に基づく判断を実行するようにしている。
このようにすれば、移動量の誤差に基づく判断に加え、長軸誤差に基づく判断でも測位結果の信頼性が低いと判断された場合、つまりステップS406およびS430の双方で「YES」の場合、車両走行情報ではなく測位結果に問題があると判断することができる。この場合、今回の測位結果の信頼性が低いため、GNSS環境が改善する方向に変化しているとは考え難い。したがって、この場合、測位方式がUE-Assisted方式へと切り替えられ、代替測位による測位精度の向上が図られる。
また、移動量の誤差に基づく判断では測位結果の信頼性が低いと判断されたものの、長軸誤差に基づく判断では測位結果の信頼性が高いと判断された場合、つまりステップS406で「YES」であるとともにステップS430で「NO」の場合、前回の測位結果および車両走行情報のうち少なくとも一方に問題があると判断することができる。この場合、今回の測位結果の信頼性が高いため、GNSS環境が改善する方向に変化していると考えられる。したがって、この場合、測位方式としてUE-Based方式が継続され、測位精度が改善されるのを待つこととなる。
(その他の実施形態)
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。
本発明の測位装置は、車載器1に限らず、車両2の測位を行う装置であればよく、例えば車両2の所有者などが車内に持ち込んだ携帯端末などの移動通信機器でもよい。
車両走行情報は、処理の経過時間における車両2の移動量を推定することができる情報に代えてまたは加えて、所定の経過時間における車両2の進行方向を推定することができる情報が含まれていてもよい。この場合、選択部22は、車両走行情報に基づいて推定される車両2の進行方向と測位結果に基づいて算出される車両2の進行方向との差が所定の判定閾値を上回る場合には測位結果が妥当ではない、つまり測位結果の精度が所望する水準に達していないと判断することができる。
車載器9〜12が有する情報と同様の情報が得られるセンサ類が車載器1に搭載されていてもよい。この場合、情報取得部21は、通信ネットワーク8を介することなく、車載器1に搭載されたセンサ類から車両走行情報を取得することができる。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
1…車載器、2…車両、4…測位サーバ、5…アシストデータ取得部、6…測位演算部、9〜12…車載器、13…GNSS受信部、14…通信部、15…故障検出部、20…測位演算部、21…情報取得部、22…選択部。

Claims (6)

  1. 車両(2)の位置を測定する測位を行う測位装置(1)であって、
    GNSS衛星から送信される信号を受信する装置側受信部(13)と、
    前記装置側受信部により受信した信号を用いて測位演算を行う装置側演算部(20)と、
    GNSSアシストデータを取得するアシストデータ取得部(5)および前記GNSSアシストデータを用いて測位演算を行うサーバ側演算部(6)を有する測位サーバ(4)との通信を行う通信部(14)と、
    前記測位の方式として、前記装置側演算部により前記測位演算が行われることで前記測位の結果である測位結果が得られる第1測位方式と、前記サーバ側演算部により前記測位演算が行われることで前記測位結果が得られる第2測位方式と、のうちいずれか一方を選択する選択部(22)と、
    前記車両に設けられた機器(9〜12)から入手可能な前記車両の走行に関連する情報であり且つ前記測位に用いられる情報とは異なる情報である車両走行情報を取得する情報取得部(21)と、
    を備え、
    前記選択部は、前記第1測位方式を選択している際、前記車両走行情報に基づいて前記測位結果の妥当性を検証し、前記測位結果が妥当ではないと判断すると前記第2測位方式を選択するように前記測位の方式を切り替える測位装置。
  2. 前記車両走行情報には、所定の経過時間における前記車両の移動量および進行方向のうち少なくとも一方を推定することができる情報が含まれ、
    前記選択部は、前記車両走行情報に基づいて推定される前記移動量と前記測位結果に基づいて算出される前記移動量との差および前記車両走行情報に基づいて推定される前記進行方向と前記測位結果に基づいて算出される前記進行方向との差のうち少なくとも一方が所定の判定閾値を上回る場合には前記測位結果が妥当ではないと判断する請求項1に記載の測位装置。
  3. さらに、前記装置側受信部の故障を検出する故障検出部(15)を備え、
    前記選択部は、前記第1測位方式を選択している際、前記故障検出部により前記装置側受信部の故障が検出されると前記第2測位方式を選択するように前記測位の方式を切り替える請求項1または2に記載の測位装置。
  4. 前記選択部は、前記測位結果を利用するサービスまたはアプリケーションの実行が開始されると、そのサービスまたはアプリケーションの特性に応じて前記測位の方式を切り替える請求項1から3のいずれか一項に記載の測位装置。
  5. 前記選択部は、前記第1測位方式を選択している際、前記測位結果から得られるDOP値が所定の閾値を上回ると、前記第2測位方式を選択するように前記測位の方式を切り替える請求項1から4のいずれか一項に記載の測位装置。
  6. 前記選択部は、前記第1測位方式を選択している際、前記測位結果から得られる長軸誤差が所定の閾値を上回ると、前記第2測位方式を選択するように前記測位の方式を切り替える請求項1から4のいずれか一項に記載の測位装置。
JP2017251380A 2017-12-27 2017-12-27 測位装置 Active JP6845129B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017251380A JP6845129B2 (ja) 2017-12-27 2017-12-27 測位装置
PCT/JP2018/043009 WO2019130916A1 (ja) 2017-12-27 2018-11-21 測位装置
CN201880083872.5A CN111527418B (zh) 2017-12-27 2018-11-21 定位装置
DE112018006704.1T DE112018006704B4 (de) 2017-12-27 2018-11-21 Positionsbestimmungsvorrichtung
US16/911,782 US11320271B2 (en) 2017-12-27 2020-06-25 Positioning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017251380A JP6845129B2 (ja) 2017-12-27 2017-12-27 測位装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019117123A true JP2019117123A (ja) 2019-07-18
JP6845129B2 JP6845129B2 (ja) 2021-03-17

Family

ID=67066985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017251380A Active JP6845129B2 (ja) 2017-12-27 2017-12-27 測位装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11320271B2 (ja)
JP (1) JP6845129B2 (ja)
CN (1) CN111527418B (ja)
DE (1) DE112018006704B4 (ja)
WO (1) WO2019130916A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11513236B2 (en) 2017-12-27 2022-11-29 Denso Corporation Positioning device

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11584383B2 (en) * 2020-11-06 2023-02-21 Ford Global Technologies, Llc Vehicle feature availability detection
TWI774262B (zh) * 2021-03-09 2022-08-11 神達數位股份有限公司 一種定位偏差修正方法及定位偏差修正系統
CN115209414A (zh) * 2021-04-13 2022-10-18 达发科技股份有限公司 全球卫星导航系统集成电路及相关的通信系统
CN113589737B (zh) * 2021-08-06 2023-03-24 上海涵润汽车电子有限公司 一种车载定位模块及其调控方法
CN114071411A (zh) * 2021-10-29 2022-02-18 上海智能网联汽车技术中心有限公司 一种用于车路协同路侧感知单元长期维护的方法
WO2023122412A1 (en) * 2021-12-20 2023-06-29 Qualcomm Incorporated Conditions for switching between user equipment (ue)- assisted and ue-based modes within a positioning session

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11223670A (ja) * 1998-02-06 1999-08-17 Kansai Electric Power Co Inc:The 移動体の測位方法、移動体の測位装置、および無人移動体の誘導装置
JP2005077226A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Secom Co Ltd 位置端末及び測位システム
US20150234051A1 (en) * 2007-11-14 2015-08-20 Golba Llc Systems and methods of assisted gps
JP2016024064A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 ロケーション株式会社 位置情報管理システム、携帯端末、位置情報管理方法およびプログラム

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5952969A (en) 1997-08-18 1999-09-14 Telefonakiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and system for determining the position of mobile radio terminals
US6389291B1 (en) * 2000-08-14 2002-05-14 Sirf Technology Multi-mode global positioning system for use with wireless networks
EP1626288A1 (fr) * 2004-08-13 2006-02-15 Frédéric Henry Système de géolocalisation hybride
KR100984688B1 (ko) * 2007-04-23 2010-10-01 삼성전자주식회사 광대역 무선통신 시스템에서 사용자 입력을 통한 소형 기지국의 위치 설정 장치 및 방법
CN101316439B (zh) * 2007-05-31 2012-06-27 株式会社Ntt都科摩 服务器装置、移动终端以及定位方式选择方法
JP4994192B2 (ja) * 2007-11-06 2012-08-08 アルパイン株式会社 衛星測位装置
JP2009198275A (ja) * 2008-02-21 2009-09-03 Nec Corp 移動通信端末
JP5051550B2 (ja) * 2009-02-26 2012-10-17 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ナビゲーション装置及びナビゲーション用プログラム
KR101320143B1 (ko) * 2009-05-04 2013-10-23 주식회사 팬택 멀티미디어 데이터를 이용하여 위치를 관리하는 이동 단말 및 그 방법
US8188912B1 (en) * 2009-09-29 2012-05-29 Trimble Navigation Ltd. Altitude constrained GPS
US20130176169A1 (en) * 2010-03-21 2013-07-11 Trimble Navigation Ltd. Method and apparatus for mobile navigation using smart phone
CN103018758A (zh) * 2012-12-03 2013-04-03 东南大学 基于gps/ins/agps的移动差分基站方法
JP6334875B2 (ja) 2013-09-20 2018-05-30 株式会社Nttドコモ 携帯端末及び測位方式選択方法
CN105644472B (zh) * 2016-02-15 2018-12-11 合肥杰发科技有限公司 快速定位方法以及车载系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11223670A (ja) * 1998-02-06 1999-08-17 Kansai Electric Power Co Inc:The 移動体の測位方法、移動体の測位装置、および無人移動体の誘導装置
JP2005077226A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Secom Co Ltd 位置端末及び測位システム
US20150234051A1 (en) * 2007-11-14 2015-08-20 Golba Llc Systems and methods of assisted gps
JP2016024064A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 ロケーション株式会社 位置情報管理システム、携帯端末、位置情報管理方法およびプログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11513236B2 (en) 2017-12-27 2022-11-29 Denso Corporation Positioning device

Also Published As

Publication number Publication date
DE112018006704T5 (de) 2020-09-10
CN111527418A (zh) 2020-08-11
DE112018006704B4 (de) 2024-05-29
CN111527418B (zh) 2023-10-31
JP6845129B2 (ja) 2021-03-17
US20200326190A1 (en) 2020-10-15
WO2019130916A1 (ja) 2019-07-04
US11320271B2 (en) 2022-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6845129B2 (ja) 測位装置
KR100532589B1 (ko) 무선인식/위성측위/관성항법을 결합한 통합 측위 장치 및그 방법
US9529092B2 (en) Positioning error detection and mitigation system and method
US8094066B2 (en) Method and system for calculating position
US8805642B2 (en) Positioning apparatus, positioning method, and storage medium
KR101476415B1 (ko) 센서들에 대한 파워 모드 제어
WO2009101843A1 (ja) 衛星航法/推測航法統合測位装置
US11513236B2 (en) Positioning device
US10771937B2 (en) Emergency notification apparatus
JP2015075380A (ja) リアルタイムキネマティックシステム及び位置測定方法
WO2011126113A1 (ja) 移動通信端末及び測位方式選択方法
KR20150051747A (ko) 차량의 위치 결정 방법
JP2014077769A (ja) センサ傾斜判定装置及びプログラム
WO2021005687A1 (ja) 位置推定装置および位置推定方法
US20100194633A1 (en) Position calculating method and position calculating device
JP2002214321A (ja) Gps測位システム
JP7334503B2 (ja) 測位方法、測位システム、および移動局
US20140358426A1 (en) Mobile terminal and operating method thereof
JP2018159668A (ja) 車載装置
JP2010223684A (ja) 移動体用測位装置
JP2008107218A (ja) 測位装置、携帯型電子機器及びプログラム
CN116626726A (zh) 确定关于车辆的基于gnss的定位的完整性信息的方法
JP2010145178A (ja) 移動体位置特定装置
JP2010112759A (ja) 移動体位置測位装置
JP3827598B2 (ja) 移動体位置計測システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210202

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210225

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6845129

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250