JP3430001B2 - Vehicle position measuring device - Google Patents

Vehicle position measuring device

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JP3430001B2
JP3430001B2 JP1748998A JP1748998A JP3430001B2 JP 3430001 B2 JP3430001 B2 JP 3430001B2 JP 1748998 A JP1748998 A JP 1748998A JP 1748998 A JP1748998 A JP 1748998A JP 3430001 B2 JP3430001 B2 JP 3430001B2
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vehicle
distance
roadside
lateral
measuring device
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勝彦 有安
憲郎 竹中
隆 柿沼
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、車両の走行位置
を高精度に計測する車両位置測定装置に関するものであ
る。 【0002】 【従来の技術】近年、GPS(Global Posi
tioning System;汎地球測位システム)
のみを用いたキネマティック測位による車両位置測定装
置が急速に普及しており、目的地までの経路確認などの
用途にも用いられている。 【0003】また、車両の車軸の回転により車速パルス
信号を出力し、これを検出することで当該車両の進行方
向の移動距離を測定する車速検知装置が、一般車両にも
設置され広く普及している。この車速検知装置は車両の
トランスボックスに設置され、内部のギヤで直接動作す
るようになっている。車両の進行方向の移動距離は、車
速パルス信号を所定時間積算することによって算出され
る。 【0004】また、車両の位置検知システムが、例え
ば、特開平9−61524号公報に開示されている。こ
れは赤外線センサを用い、三角測量によって自車両に対
する他車両の相対位置を検知するものである。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】従来の車両位置測定装
置は以上のように構成されているので、GPSのみを用
いた車両位置測定装置にあっては、トンネル内やビル群
に囲まれた場所などでは通信衛星との通信ができなくな
り、測位できないなどの課題があった。 【0006】また、計測などに用いる精度cmのGPS
では、車両が陸橋などの電波障害物の下を通過した場合
のように通信衛星との通信が一瞬でも途絶えると、再度
精度よく位置測定を行うにはGPS基準局での誤差を計
測した後、移動体たる車両側で測定したGPSによる位
置測定から補正を行わなければならず、精度数cmの計
測が行えるのは、通信が復活してから1,2分後となっ
てしまい、迅速な測定ができないなどの課題があった。 【0007】さらに、車速検知装置のみでの走行距離測
定では、タイヤ空気圧の変化およびタイヤの磨耗などに
よる車輪半径の変化、路面摩擦の変化などにより、長距
離走行では誤差が蓄積され、精度を維持できないなどの
課題があった。 【0008】また、特開平9−61524号公報に開示
された車両の位置検知システムは、自車両に対する他車
両の相対位置を検知するものであり、当該手段を単独で
使用する限り、自車両の絶対位置を高精度に測定するこ
とはできないなどの課題があった。 【0009】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、GPSによる測位ができないトン
ネル内やビル群に囲まれた場所などでも、車両位置を高
精度(誤差数cm)に測定できる車両位置測定装置を得
ることを目的とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】この発明に係る車両位置
測定装置は、ラテラル測距装置が路側に向けて電磁波を
送信する送信部と当該路側による反射波を検知する受信
部とからなるラテラル測距センサを車両の両側面の前方
部と後方部にそれぞれ備え、処理装置がラテラル測距装
置の各ラテラル測距センサによって検出された各距離を
用いて当該車両の位置を算出するものである。 【0011】 【0012】 【0013】 【0014】 【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による車
両位置測定装置を示すブロック図、図2はラテラル測距
装置の内部構成を示すブロック図、図3はラテラル測距
装置と車速検知装置とによる測定方法を示すブロック
図、図4はラテラル測距装置による測定方法を示す平面
図である。図において、1は車両、2はGPSによって
精度の高いキネマティック測位を行う移動局たるキネマ
ティック測位装置(GPS測位装置)、3は車載GPS
アンテナ(GPS測位装置)、4は車載無線装置、5は
車載無線アンテナ、6は地上無線装置、7は基準局たる
キネマティック測位装置(GPS測位装置)、8は基準
局GPSアンテナ(GPS測位装置)、9は路側通信装
置(LCX)である。 【0015】10は車軸11またはタイヤの回転により
車両1の移動した距離を測定する車速検知装置であり、
例えば、車軸11の1回転あたり4パルスを発信する図
示しない車速パルス発信器を備えている。この車速検知
装置10は、一般車両に設置されているスピードメータ
及び走行距離積算用のものを使用しており、トランスボ
ックスなどの車両動力部12に設置してある。 【0016】13はガードレールなどの路側、14は路
側13に設けられた高輝度の反射板として形成されたサ
インマーカである。15は車両1と路側13との距離を
測定するとともに、車両1がサインマーカ14の前を通
過したことを検知するラテラル測距装置である。このラ
テラル測距装置15は、ラテラル測距センサ16と、ラ
テラル測距処理部17とから構成されている。ラテラル
測距センサ16は、近赤外線(電磁波)を路側13に複
数パルス発信する送光部(送信部)16aと、路側13
からの反射光を受光する受光部(受信部)16bとから
構成され、車両1の前後左右に合計4台設置されてい
る。すなわち、道路の両路側13,13からの測距デー
タが計算できるようになっている。また、ラテラル測距
処理部17は、受光部16bで受光された反射光を解析
し、他の有意信号と比較して遅延時間を求めることによ
り車両1と路側13との距離を算出するとともに、当該
反射光の輝度を計算し、車両1がサインマーカ14の前
を通過したかどうかを判断するように構成されている。
このようにラテラル測距装置15は、いわゆるスペクト
ル拡散方式による測距が行えるように構成されている。 【0017】18はキネマティック測位装置2の測定値
と車速検知装置10の測定値とラテラル測距装置15の
測定値の中から最も精度の良い測定値に基づいて車両1
の位置を算出し、車載無線装置4を用いて地上無線装置
6と通信を行う処理装置である。この処理装置18に
は、上記各測定値の有意/無意を判断し、車両1の位置
を算出するためのソフトウェアが備えられ、またサイン
マーカ14の設置位置情報(緯度・経度)なども予め登
録されている。 【0018】次に動作について説明する。先ず、システ
ム全体の動作の概略を説明し、次に各装置の個々の動作
について詳しく説明する。通常は、最も精度のよいキネ
マティック測位装置2からの情報を用いて位置測定を行
う。キネマティック測位装置2は、誤差数cmという精
度を出すために、基準局たるキネマティック測位装置7
によって測定した位置の誤差情報を受け取り、測定した
位置に修正を加えて最終的な絶対位置を求める。この値
は、処理装置18によって道路上の位置を示す値に変換
される。 【0019】一方、トンネル内での走行や建物などの障
害物によって、必要数の通信衛星からの信号を捕捉でき
ないと処理装置18が判断した場合には、後述するよう
に、車速検知装置10の測定値とラテラル測距装置15
の測定値とを用いて車両1の位置計算を行う。 【0020】ラテラル測距装置15からは、路側13か
らの測定値と、サインマーカ14の検知時にサインマー
カ認識信号が出力される。車両1は、通常は道路の左側
の車線を走行をしているため、図4に示すように、車両
1と左側の路側13との距離L1,L2を、車両1の左
側面の前後に設けられたラテラル測距センサ16,16
によって測定され、当該前後の測定距離L1,L2から
路側13とのずれ角θを求める。 【0021】また、処理装置18では、車速検知装置1
0から出力される車速パルス信号を積算することによ
り、車両進行方向の移動距離L3を求める。そして、こ
れら路側13とのずれ角θと車両進行方向の移動距離L
3とから車両1の進行方向の位置を求める。しかし、こ
の場合の車速パルス信号は、タイヤ空気圧の変化および
タイヤの磨耗などによる車輪半径の変化、路面摩擦の変
化などによる誤差を含んでいる。そこで、この誤差を排
除するために、ラテラル測距装置15によるサインマー
カ機能を用いている。すなわち、ラテラル測距装置15
によってサインマーカ14が検知され、サインマーカ認
識信号が処理装置18に入力されるごとに、処理装置1
8に予め登録されているサインマーカ14の位置情報
(経度・緯度)を用いて車両1の位置を計算し直してい
る。これにより、車両1がサインマーカ14とサインマ
ーカ14の間を走行している間は上記誤差を含んでいる
が、サインマーカ14の前を通過する時に車両位置を計
算し直されるので、誤差が排除される。したがって、ト
ンネル内での走行や建物などの障害物によってキネマテ
ィック測位装置2による測位が不安定な場合であって
も、高精度の測位が可能となる。 【0022】次に車速検知装置10の動作について詳し
く説明する。車速検知装置10からは、図3に示すよう
に、車軸11の回転により車速パルス信号が処理装置1
8に出力される。処理装置18ではこのパルス信号が積
算され、車両1の進行方向の移動距離L3が求められ
る。この車速検知装置10は、一般車両に設置されてい
るスピードメータ及び走行距離積算用のものを用いてい
るので、車軸11の1回転あたりの車速パルス信号の出
力数を増やせば、1パルスあたりの走行距離が短くな
り、測定精度は向上する。しかし、本発明では計算アル
ゴリズムを改良することで、車速パルス信号の出力数を
増やすことなく、容易に精度の向上を図っている。すな
わち、従来の計算アルゴリズムは、車速パルス信号の入
力の有無にかかわらず、一定時間が経過し当該車速パル
ス信号が読み出されるまで当該信号をカウントし続ける
ため、上記誤差が蓄積されていた。これに対して本発明
の計算アルゴリズムは、車速検知装置10からの車速パ
ルス信号を処理装置18が受信した時に、ソフトウェア
上の割り込み処理により、車両進行方向の移動距離L3
の計算と、路側13との距離L1,L2の計算とを行っ
ている。これにより処理装置18の負荷は高くなるが、
従来の方法よりも、飛躍的な精度の向上が期待できる。
なお、処理装置18は、車速パルス信号を受信するまで
の間は前値保持しているために実際の値と異なるが、車
速パルス信号が発生した直後は誤差数cm以内となる。 【0023】次にラテラル測距装置15の動作について
詳しく説明する。ラテラル測距装置15のラテラル測距
センサ16は、距離を測定するため、常時、近赤外線を
送光部16aから複数パルス発信し、受光部16bによ
って路側13からの反射光を受光する。そして、ラテラ
ル測距処理部17では、この受光信号の遅延時間に基づ
いて車両1と路側13の距離L1,L2の計算を行う。
この場合、車両1には前後左右の合計4台のラテラル測
距センサ16が設置されているので、道路の両路側1
3,13からの距離データが得られる。しかし、ラテラ
ル測距装置15の特性上、測定目標物との距離が大きい
ほど誤差が大きくなるので、これらのデータのうち路側
13に近い側の値に基づいて車両位置を計算している。
すなわち、車両1は通常は道路の左側の車線を走行して
いるため、車両1の右側ではなく左側の路側13との距
離データL1,L2を車両位置の計算に用いる。当該前
・後部での距離の差(L1−L2)と、あらかじめ認識
している車両左前のラテラル測距センサ16から車両左
後のラテラル測距センサ16までの間の距離から、路側
13とのずれ角度θを計算する。 【0024】スペクトル拡散方式での測距は通常、PN
符号の相関を利用するため、1パルス分以内の距離の精
度を得ることはできない。光を媒体として用いる場合、
数十cmの精度を得るためであっても、PN符号のチッ
プレートは300MHz以上となり、レーザレーダダイ
オード、発光ダイオードを変調することは大変困難であ
り、本発明で目標としている測定精度数cmの実現は不
可能に近い。そこで、本発明では、送信PN符号と受信
PN符号の自己相関の傾きを利用して距離測定を行うこ
とで、測定精度数cmを実現している。 【0025】また、ラテラル測距装置15はサインマー
カ14の検知機能をも有している。すなわち、車両1が
サインマーカ14の前を通過すると、サインマーカ14
が設置されていない箇所よりも、路側13からの反射光
量が大きくなる。この反射光量の増加をラテラル測距装
置15で認識し、サインマーカ認識信号を処理装置18
に出力する。 【0026】そして、この処理装置18にはサインマー
カ14の設置位置情報(緯度・経度)が予め登録されて
いるので、上記サインマーカ認識信号が処理装置18に
入力されるごとに、ラテラル測距装置15による路側1
3からの距離情報と、車速検知装置10からのパルス信
号積算による距離情報とを用いて車両進行方向位置を修
正計算する。この修正計算により、車速検知装置からの
パルス信号積算で蓄積される車両進行方向の位置の誤差
が排除され、高精度の測位が得られる。車両位置(緯度
・経度)は、サインマーカ14に対する車両1の位置を
求め、これを用いて算出する。サインマーカ14から車
両1までの道路進行方向の距離は、車速検知装置からの
パルス信号積算による移動距離L3と、路側13とのず
れ角度θから求められる。また、路側13から車両1ま
での道路横断方向の距離は、ラテラル測距装置からの測
定距離L1と、路側13とのずれ角度θから求められ
る。よって、サインマーカ14から車両1までの、道路
進行方向の距離と道路横断方向の距離が算出でき、か
つ、サインマーカ14の設置位置情報(緯度・経度)が
既知であることから、車両位置(緯度・経度)が算出で
きる。 【0027】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、GPSでの位置検出ができないトンネルやビル群に
囲まれた場所などでも、測定精度数cmの高精度な車両
位置測定が行える効果が得られる。また、インフラスト
ラクチャー側の設備に高度なセンサなどを必要とせず、
路側13にサインマーカ14を設置するのみでよく、一
般道路などに普及させる場合も、設備費用が少なくて済
むという効果が得られる。さらに、スペクトル拡散方式
を用いたラテラル測距装置15による測距手段は、耐雑
音性がよい、送信電力が少ない、干渉に強い、既存の通
信方式に妨害を与えないなどの特長を有しており、電波
通信インフラストラクチャーが発達した近年の社会に利
用する場合、非常に有効である。また、一般車両に設置
されている車速検知装置10を用い、計算アルゴリズム
を改良することにより測定精度の向上を図ったので、製
造コストを押さえることができ、普及し易いものとする
ことができる効果も得られる。 【0028】なお、上記実施の形態1においては、送光
部16aから送信する電磁波として近赤外線を用いるも
のとして説明したが、これに限られず、可視光線やマイ
クロ波、ミリ波であってもよい。 【0029】 【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ラテ
ラル測距装置が路側に向けて電磁波を送信する送信部と
当該路側による反射波を検知する受信部とからなるラテ
ラル測距センサを車両の両側面の前方部と後方部にそれ
ぞれ備え、処理装置がラテラル測距装置の各ラテラル測
距センサによって検出された各距離を用いて当該車両の
位置を算出するようにしたので、車両の位置測定を精度
良く行える効果がある。 【0030】 【0031】 【0032】
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle position measuring device for measuring a running position of a vehicle with high accuracy. [0002] In recent years, GPS (Global Posi)
Tying System (Global Positioning System)
Vehicle position measuring devices based on kinematic positioning using only a vehicle are rapidly spreading, and are also used for applications such as checking a route to a destination. A vehicle speed detecting device which outputs a vehicle speed pulse signal based on rotation of an axle of the vehicle and detects the signal to measure a moving distance of the vehicle in a traveling direction is installed in general vehicles and widely used. I have. This vehicle speed detecting device is installed in a transformer box of a vehicle, and is operated directly by an internal gear. The travel distance in the traveling direction of the vehicle is calculated by integrating the vehicle speed pulse signal for a predetermined time. [0004] A vehicle position detection system is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-61524. This is to detect the relative position of another vehicle with respect to the own vehicle by triangulation using an infrared sensor. [0005] Since the conventional vehicle position measuring device is configured as described above, a vehicle position measuring device using only GPS is surrounded by a tunnel or a group of buildings. In such places, communication with communication satellites was not possible, and there was a problem that positioning could not be performed. [0006] A GPS having an accuracy of cm used for measurement and the like.
Then, if communication with a communication satellite is interrupted even for a moment, such as when a vehicle passes under a radio wave obstacle such as an overpass, to measure position again with high accuracy, measure the error at the GPS reference station and then move Correction must be performed from the position measurement by GPS measured on the body vehicle side, and measurement with an accuracy of several cm can be performed only one or two minutes after communication is restored, and quick measurement can be performed. There were issues such as inability to do so. Further, in the running distance measurement using only the vehicle speed detecting device, errors are accumulated in long-distance running due to changes in tire pressure, changes in wheel radius due to tire wear, changes in road surface friction, etc., and accuracy is maintained. There were issues such as inability to do so. The vehicle position detecting system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-61524 detects the relative position of another vehicle with respect to the own vehicle. There was a problem that the absolute position could not be measured with high accuracy. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and enables a vehicle position to be detected with high accuracy (a few centimeters of error) even in a tunnel or a place surrounded by buildings where GPS positioning is not possible. It is an object of the present invention to obtain a vehicle position measuring device that can be measured. In a vehicle position measuring device according to the present invention, a lateral distance measuring device emits electromagnetic waves toward a road side.
Transmitter for transmitting and reception for detecting the reflected wave from the roadside
The lateral ranging sensor consisting of the
Processing unit is provided in the rear and rear sections,
Each distance detected by each lateral distance sensor
To calculate the position of the vehicle . An embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle position measuring device according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a lateral distance measuring device, and FIG. 3 is a measuring method using a lateral distance measuring device and a vehicle speed detecting device. FIG. 4 is a plan view showing a measuring method using a lateral distance measuring apparatus. In the figure, 1 is a vehicle, 2 is a kinematic positioning device (GPS positioning device) which is a mobile station that performs highly accurate kinematic positioning by GPS, and 3 is a vehicle-mounted GPS.
Antenna (GPS positioning device), 4 is a vehicle-mounted wireless device, 5 is a vehicle-mounted wireless antenna, 6 is a terrestrial wireless device, 7 is a kinematic positioning device (GPS positioning device) as a reference station, 8 is a reference station GPS antenna (GPS positioning device), 9 is a roadside communication device (LCX). Reference numeral 10 denotes a vehicle speed detecting device for measuring the distance traveled by the vehicle 1 due to the rotation of the axle 11 or the tire.
For example, a vehicle speed pulse transmitter (not shown) that transmits four pulses per rotation of the axle 11 is provided. The vehicle speed detecting device 10 uses a speedometer and a mileage integrating device installed in a general vehicle, and is installed in a vehicle power unit 12 such as a transformer box. Reference numeral 13 denotes a roadside such as a guardrail, and reference numeral 14 denotes a sign marker provided as a high-luminance reflector provided on the roadside 13. Reference numeral 15 denotes a lateral distance measuring device that measures the distance between the vehicle 1 and the roadside 13 and detects that the vehicle 1 has passed the sign marker 14. The lateral distance measuring device 15 includes a lateral distance measuring sensor 16 and a lateral distance measuring unit 17. The lateral distance measuring sensor 16 includes a light transmitting unit (transmitting unit) 16a that transmits a plurality of near-infrared rays (electromagnetic waves) to the roadside 13;
And a light receiving section (receiving section) 16b for receiving the reflected light from the vehicle 1. A total of four light receiving sections are installed on the front, rear, left and right sides of the vehicle 1. That is, distance measurement data from both road sides 13, 13 of the road can be calculated. Further, the lateral distance measurement processing unit 17 analyzes the reflected light received by the light receiving unit 16b, calculates a distance between the vehicle 1 and the roadside 13 by calculating a delay time by comparing the reflected light with other significant signals, It is configured to calculate the luminance of the reflected light and determine whether the vehicle 1 has passed in front of the sign marker 14.
As described above, the lateral distance measuring device 15 is configured to be capable of measuring a distance by a so-called spread spectrum method. Reference numeral 18 denotes the vehicle 1 based on the most accurate measured value among the measured values of the kinematic positioning device 2, the measured values of the vehicle speed detecting device 10, and the measured values of the lateral distance measuring device 15.
Is a processing device that calculates the position of the vehicle and communicates with the terrestrial wireless device 6 using the on-vehicle wireless device 4. The processing device 18 is provided with software for determining the significance / insignificance of each of the measured values and calculating the position of the vehicle 1, and also pre-registers the installation position information (latitude / longitude) of the sign marker 14 and the like. Have been. Next, the operation will be described. First, the outline of the operation of the entire system will be described, and then the individual operation of each device will be described in detail. Usually, position measurement is performed using information from the kinematic positioning device 2 with the highest accuracy. The kinematic positioning device 2 uses a kinematic positioning device 7 as a reference station in order to obtain an accuracy of several cm.
Error information of the measured position is received, and the measured position is corrected to obtain a final absolute position. This value is converted by the processing device 18 into a value indicating a position on the road. On the other hand, if the processing unit 18 determines that signals from the required number of communication satellites cannot be captured due to obstacles such as traveling in a tunnel or a building, the vehicle speed detection unit 10 will be described later. Measurements and lateral ranging 15
Is used to calculate the position of the vehicle 1. The lateral distance measuring device 15 outputs a measured value from the roadside 13 and a sign marker recognition signal when the sign marker 14 is detected. Since the vehicle 1 normally travels in the left lane of the road, distances L1 and L2 between the vehicle 1 and the left roadside 13 are provided before and after the left side of the vehicle 1 as shown in FIG. Lateral ranging sensors 16, 16
And the deviation angle θ from the roadside 13 is determined from the measured distances L1 and L2 before and after. In the processing device 18, the vehicle speed detecting device 1
The moving distance L3 in the vehicle traveling direction is obtained by integrating the vehicle speed pulse signal output from 0. The deviation angle θ from the roadside 13 and the moving distance L in the vehicle traveling direction
Then, the position of the vehicle 1 in the traveling direction is obtained from the number 3. However, the vehicle speed pulse signal in this case includes an error due to a change in tire pressure, a change in wheel radius due to tire wear, a change in road surface friction, and the like. Therefore, in order to eliminate this error, the sign marker function of the lateral distance measuring device 15 is used. That is, the lateral distance measuring device 15
Each time the signature marker 14 is detected and the signature marker recognition signal is input to the processing device 18, the processing device 1
8, the position of the vehicle 1 is calculated again using the position information (longitude / latitude) of the sign marker 14 registered in advance. As a result, while the vehicle 1 is traveling between the sign markers 14, the above error is included. However, the vehicle position is recalculated when the vehicle 1 passes in front of the sign marker 14. Be eliminated. Therefore, even when positioning by the kinematic positioning device 2 is unstable due to obstacles such as traveling in a tunnel or a building, high-precision positioning can be performed. Next, the operation of the vehicle speed detecting device 10 will be described in detail. As shown in FIG. 3, a vehicle speed pulse signal is output from the vehicle speed detection device 10 by the rotation of the axle 11 to the processing device 1.
8 is output. In the processing device 18, the pulse signals are integrated, and a moving distance L3 in the traveling direction of the vehicle 1 is obtained. Since the vehicle speed detection device 10 uses a speedometer and a mileage integration device installed in a general vehicle, if the number of output of the vehicle speed pulse signal per one rotation of the axle 11 is increased, the speed per one pulse is increased. The traveling distance is shortened, and the measurement accuracy is improved. However, in the present invention, the accuracy is easily improved by improving the calculation algorithm without increasing the number of output vehicle speed pulse signals. That is, in the conventional calculation algorithm, regardless of whether or not the vehicle speed pulse signal is input, the error is accumulated because the signal continues to be counted until the vehicle speed pulse signal is read out after a certain period of time. On the other hand, according to the calculation algorithm of the present invention, when the processing device 18 receives the vehicle speed pulse signal from the vehicle speed detection device 10, the processing distance L3 in the traveling direction of the vehicle is controlled by an interrupt process on software.
And the distances L1 and L2 from the roadside 13 are calculated. This increases the load on the processing device 18,
Dramatic improvement in accuracy can be expected compared to the conventional method.
Note that the processing device 18 retains the previous value until the vehicle speed pulse signal is received and thus differs from the actual value. However, the error is within several cm immediately after the vehicle speed pulse signal is generated. Next, the operation of the lateral distance measuring device 15 will be described in detail. In order to measure the distance, the lateral distance measuring sensor 16 of the lateral distance measuring device 15 constantly transmits a plurality of pulses of near infrared rays from the light transmitting unit 16a, and receives the reflected light from the roadside 13 by the light receiving unit 16b. Then, the lateral ranging processing unit 17 calculates the distances L1 and L2 between the vehicle 1 and the roadside 13 based on the delay time of the received light signal.
In this case, the vehicle 1 is provided with a total of four lateral distance measuring sensors 16 for front, rear, left and right.
Distance data from 3 and 13 are obtained. However, due to the characteristics of the lateral distance measuring device 15, the error increases as the distance from the measurement target increases, so the vehicle position is calculated based on the value of the data closer to the roadside 13.
That is, since the vehicle 1 normally travels in the left lane of the road, the distance between the vehicle 1 and the road 13 is not the right side but the left side.
The separation data L1 and L2 are used for calculating the vehicle position. Before that
-Recognize in advance the difference in distance at the rear (L1-L2)
From the lateral ranging sensor 16 in front of the vehicle
From the distance to the later lateral distance sensor 16, the roadside
13 is calculated. The distance measurement in the spread spectrum method is usually performed by PN
Since the correlation between codes is used, it is not possible to obtain a distance accuracy within one pulse. When using light as a medium,
Even in order to obtain the accuracy of several tens of cm, the chip rate of the PN code becomes 300 MHz or more, and it is very difficult to modulate the laser radar diode and the light emitting diode. Realization is nearly impossible. Therefore, in the present invention, a distance measurement is performed using the gradient of the auto-correlation between the transmission PN code and the reception PN code, thereby achieving a measurement accuracy of several cm. The lateral distance measuring device 15 also has a function of detecting the sign marker 14. That is, when the vehicle 1 passes in front of the sign marker 14, the sign marker 14
The amount of reflected light from the roadside 13 is larger than that at a place where is not installed. The increase in the amount of reflected light is recognized by the lateral distance measuring device 15 and the sign marker recognition signal is processed by the processing device 18.
Output to Since the installation position information (latitude / longitude) of the sign marker 14 is registered in the processing device 18 in advance, each time the signature marker recognition signal is input to the processing device 18, the lateral distance measurement is performed. Roadside 1 by device 15
Then, the position of the vehicle in the traveling direction is corrected and calculated using the distance information from the vehicle 3 and the distance information obtained by integrating the pulse signal from the vehicle speed detection device 10. By this correction calculation, the position error in the vehicle traveling direction accumulated by the integration of the pulse signal from the vehicle speed detection device is eliminated, and highly accurate positioning can be obtained. Vehicle location (latitude
Longitude) indicates the position of the vehicle 1 with respect to the sign marker 14.
It is calculated using this. Car from sign marker 14
The distance in the road traveling direction to both cars 1 is
Difference between the moving distance L3 by the pulse signal integration and the roadside 13
From the angle θ. Also, from the roadside 13 to the vehicle 1
The distance in the cross direction at the road is measured from the lateral ranging device.
Obtained from the fixed distance L1 and the deviation angle θ between the roadside 13
You. Therefore, the road from the sign marker 14 to the vehicle 1
The distance in the direction of travel and the distance in the direction crossing the road can be calculated.
The installation position information (latitude / longitude) of the sign marker 14 is
Because it is known, the vehicle position (latitude / longitude) can be calculated
Wear. As described above, according to the first embodiment, the vehicle position can be measured with a high accuracy of several centimeters even in a place surrounded by a group of tunnels or buildings where the position cannot be detected by the GPS. Is obtained. Also, there is no need for advanced sensors etc. on the infrastructure side equipment,
It is only necessary to install the sign marker 14 on the roadside 13, and even in the case of disseminating it on a general road, the effect that the facility cost is small can be obtained. Further, the distance measuring means by the lateral distance measuring device 15 using the spread spectrum method has features such as good noise resistance, low transmission power, strong resistance to interference, and no interference with existing communication methods. This is very effective when used in a society where the radio communication infrastructure has been developed in recent years. In addition, since the measurement accuracy is improved by improving the calculation algorithm using the vehicle speed detection device 10 installed in a general vehicle, the manufacturing cost can be reduced and the device can be easily spread. Is also obtained. In the first embodiment, the description has been made on the assumption that near-infrared rays are used as electromagnetic waves transmitted from the light transmitting section 16a. However, the present invention is not limited to this, and visible rays, microwaves, and millimeter waves may be used. . As described above, according to the present invention, the latte
A transmission unit that transmits electromagnetic waves toward the roadside
And a receiver that detects the reflected wave from the roadside.
Ral distance sensors on the front and rear sides of both sides of the vehicle
The processing device is provided for each lateral measurement of the lateral distance measuring device.
Using each distance detected by the distance sensor,
Since the position is calculated , the position of the vehicle can be measured accurately.
There is an effect that can be performed well . [0031]

【図面の簡単な説明】 【図1】 この発明の実施の形態1による車両位置測定
装置を示すブロック図である。 【図2】 ラテラル測距装置の内部構成を示すブロック
図である。 【図3】 ラテラル測距装置と車速検知装置とによる測
定方法を示すブロック図である。 【図4】 ラテラル測距装置による測定方法を示す平面
図である。 【符号の説明】 1 車両、2,7 キネマティック測位装置(GPS測
位装置)、3 車載GPSアンテナ(GPS測位装
置)、8 基準局GPSアンテナ(GPS測位装置)、
10 車速検知装置、11 車軸、13 路側、14
サインマーカ、15ラテラル測距装置、16 ラテラル
測距センサ、16a 送光部(送信部)、16b 受光
部(受信部)、17 ラテラル測距処理部、18 処理
装置、L1,L2 路側との距離、L3 移動距離(車
両の進行方向の移動距離)。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle position measuring device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the lateral distance measuring device. FIG. 3 is a block diagram showing a measuring method using a lateral distance measuring device and a vehicle speed detecting device. FIG. 4 is a plan view showing a measuring method using a lateral distance measuring device. [Description of Signs] 1 vehicle, 2,7 kinematic positioning device (GPS positioning device), 3 in-vehicle GPS antenna (GPS positioning device), 8 reference station GPS antenna (GPS positioning device),
10 vehicle speed detection device, 11 axle, 13 roadside, 14
Sign marker, 15 lateral distance measuring device, 16 lateral distance measuring sensor, 16a light transmitting unit (transmitting unit), 16b light receiving unit (receiving unit), 17 lateral distance processing unit, 18 processing unit, L1, L2 distance to roadside , L3 travel distance (travel distance in the traveling direction of the vehicle).

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−124420(JP,A) 武田 政弘、花田 由紀子、河野 隆 二,干渉除去回路を用いたスペクトル拡 散路車間通信測距の一検討,電子情報通 信学会技術研究報告,日本,社団法人電 子情報通信学会,1997年 3月19日,25 −30 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 21/00 Continuation of front page (56) References JP-A-2-124420 (JP, A) Masahiro Takeda, Yukiko Hanada, Ryuji Kohno, Study on Inter-Vehicle Communication and Ranging with Spread Spectrum using Interference Cancellation Circuit, Electronic Information IEICE Technical Report, Japan, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, March 19, 1997, 25-30 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01C 21/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 GPSによって車両の位置を測定するG
PS測位装置と、前記車両の車軸の回転に基づいて当該
車両の進行方向の移動距離を測定する車速検知装置と、
路側に向けて電磁波を送信当該路側からの反射波の遅
延時間に基づいて前記車両と当該路側との距離を測定す
るラテラル測距装置と、前記測定値のうちの少なくと
も1つ以上の有意な測定値に基づいて前記車両の位置を
算出する処理装置とを備えた車両位置測定装置におい
て、 前記ラテラル測距装置は、前記路側に向けて電磁波を送
信する送信部と当該路側による反射波を検知する受信部
とからなるラテラル測距センサを前記車両の両側面の前
方部と後方部にそれぞれ備え、 前記処理装置は、前記ラテラル測距装置の各ラテラル測
距センサによって検出された各距離を用いて当該車両の
位置を算出することを特徴とする車両位置測定装置。
(57) [Claims 1] G that measures the position of a vehicle by GPS
A PS positioning device, a vehicle speed detection device that measures a moving distance in a traveling direction of the vehicle based on rotation of an axle of the vehicle,
A lateral distance measuring device for measuring the distance between the vehicle and the roadside on the basis of the delay time of the reflected wave from the transmitted the roadside electromagnetic waves toward the road, at least one or more significant of said each measurement processing apparatus and the vehicle position measuring apparatus odor having a for calculating the position of the vehicle based on the Do measurements
The lateral ranging device transmits an electromagnetic wave toward the roadside.
Transmitting unit and a receiving unit that detects the reflected wave from the roadside
The lateral ranging sensor consisting of
The processing device is provided in each of the lateral and rear portions,
Using each distance detected by the distance sensor,
A vehicle position measuring device for calculating a position.
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