JP3775033B2 - 移動体用ディファレンシャルｇｐｓ装置 - Google Patents
移動体用ディファレンシャルｇｐｓ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3775033B2 JP3775033B2 JP34824597A JP34824597A JP3775033B2 JP 3775033 B2 JP3775033 B2 JP 3775033B2 JP 34824597 A JP34824597 A JP 34824597A JP 34824597 A JP34824597 A JP 34824597A JP 3775033 B2 JP3775033 B2 JP 3775033B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gps
- correction data
- error correction
- current position
- determination
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、基準局において作成されたＧＰＳ信号の誤差補正データを送信局を介して受信し、ＧＰＳ信号により測位された現在位置を該誤差補正データを用いて補正する移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）では、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号に予め誤差が含まれているため半径１００ｍ程度の誤差がある位置情報しか得られなかった。
【０００３】
そこで、近年ではＧＰＳにより測位された位置情報を高精度化するディファレンシャルＧＰＳ技術が提案されている。
【０００４】
このディファレンシャルＧＰＳ技術は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を基準局で受信し、この基準局において測位誤差の誤差補正データを作成し、誤差補正データをＦＭ送信局を介してカーナビゲーション装置等を搭載する車両にＦＭ多重放送により配信するものである。そして、カーナビゲーション装置では、ＦＭ送信局から受信した誤差補正データにより現在位置をリアルタイムで補正して表示することで位置情報を高精度化することができる。
【０００５】
実開平６−１６８８８号公報や特開平８−３２０３６５号公報には、一般的なディファレンシャルＧＰＳであって、ＧＰＳ信号の測位誤差を誤差補正データにより補正する点が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＧＰＳセンサ或いはＦＭ受信機が故障した場合に故障状態をユーザに警告する必要がある。また、ＧＰＳセンサのみ故障した場合には誤差補正データを有効に用いることができないのでＦＭ受信機の機能が無駄になる。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、ＧＰＳセンサ或いはＦＭ受信機の故障を早期に、かつ確実に検出して、今後実用化される自動ブレーキ制御システムや障害物報知システムにも十分に適用できる移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するため、本発明の移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置は以下の構成を備える。即ち、
ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信手段と、基準局において作成されたＧＰＳ信号の誤差補正データを送信局を介して受信する誤差補正データ受信手段とを有し、該ＧＰＳ信号及び誤差補正データを用いて現在位置を演算する移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置において、前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信不能な状態であるにもかかわらず、前記誤差補正データ受信手段が前記送信局から誤差補正データを受信可能な場合、前記ＧＰＳ受信手段が故障していると判定する判定手段を備え、前記判定手段により前記ＧＰＳ受信手段が故障していると判定された場合、センサにより検出した移動体の方位び地図情報を用いて現在位置情報を算出する。
【０００９】
また、好ましくは、前記移動体がトンネル内にいることを検出するトンネル検出手段と、該トンネル検出手段により前記移動体がトンネル内にいる場合には前記判定手段による判定を禁止する。
【００１０】
また、本発明の移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置は以下の構成を備える。即ち、
ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信手段と、基準局において作成されたＧＰＳ信号の誤差補正データを送信局を介して受信する誤差補正データ受信手段とを有し、該ＧＰＳ信号及び誤差補正データを用いて現在位置を演算する移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置において、前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信可能な状態であるにもかかわらず、前記誤差補正データ受信手段が前記送信局から誤差補正データを受信不能な場合、前記誤差補正データ受信手段が故障していると判定する判定手段を備え、前記判定手段により前記誤差補正データ受信手段が故障していると判定された場合、他の移動体から誤差補正データを入手する。
【００１１】
また、好ましくは、前記誤差補正データの電界強度を検出する強度検出手段と、該強度検出手段により前記電界強度が所定値以下の状態が所定時間以上続いた場合には前記判定手段による判定を禁止する第１の禁止手段を更に備える。
【００１２】
また、好ましくは、前記移動体の現在位置と送信局との間の離間距離を検出する距離検出手段と、該距離検出手段により前記離間距離が所定値以上の場合には前記判定手段による判定を禁止する第２の禁止手段を更に備える。
【００１３】
また、好ましくは、前記送信局の位置を記憶する記憶手段を更に備える。
【００１４】
また、好ましくは、前記現在位置は自動ブレーキ制御に用いられる。
【００１５】
また、好ましくは、前記現在位置は自動走行制御に用いられる。
【００１６】
また、好ましくは、前記現在位置は危険報知制御に用いられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
［ハードウエア構成］
先ず、本発明に係わる実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置のハードウエア構成について説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係わる実施形態としてのディファレンシャルＧＰＳ装置の回路ブロック図である。図２は、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置のシステム全体を説明する図である。
【００１９】
先ず、図２に示すように、本実施形態の前提となっているディファレンシャルＧＰＳとは、地球上に打ち上げられた多数のＧＰＳ衛星３０ａ〜３０ｄから送信されるＧＰＳ信号を既知の基準局３１で受信し、この基準局３１においてＧＰＳ信号に含まれる測位誤差を補正するための誤差補正データを作成し、この誤差誤差補正データをＦＭ送信局３２を介してカーナビゲーション装置や携帯ナビゲーション装置等を搭載する移動体３３、３４にＦＭ多重信号にて配信するシステムである。基準局３１では、ＧＰＳ信号から演算された位置情報と基準局３１の正確な位置情報とを比較して誤差補正データを作成する。この誤差補正データには、補正対象となるＧＰＳ信号を送信しているＧＰＳ衛星の識別番号、擬似距離の誤差補正値、擬似距離誤差の変化率、発信時刻情報等が含まれる。
【００２０】
そして、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置は、カーナビゲーション装置等として移動体に搭載されたり、携帯ナビゲーション装置として人に携帯される。ディファレンシャルＧＰＳ装置は、ＦＭ送信局３２から受信した誤差補正データを用いてＧＰＳ信号の現在位置情報をリアルタイムで補正して、高精度化した現在位置情報をディスプレイ等に表示する。ＧＰＳによる現在位置の測位は、地球上に打ち上げられた多数のＧＰＳ衛星のうち、３つのＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号により移動体の現在位置の緯度、経度、高さからなる３次元位置を決定し、付加的にもう1つのＧＰＳ衛星から時計誤差を求めるため、計４つのＧＰＳ衛星が用いられる。
【００２１】
図２に示すように、ディファレンシャルＧＰＳ装置は、装置全体を統括制御する集中制御ユニット１を備える。この集中制御ユニット１は、演算処理部２、制御部３、ＲＡＭ４、ＲＯＭ５、タイマ６とを備え、後述するように、ＧＰＳ信号や誤差補正データを受信して現在位置情報を測位或いは補正したり、他の移動体との間で無線通信を実行する。また、集中制御ユニット１には、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機８、ＦＭ送信局から送信される誤差補正データを受信するＦＭ多重受信機９、ＦＭ選局部１０、無線通信機１１、ジャイロ及び車速センサ１２が接続されている。
【００２２】
演算処理部２は、ＧＰＳ受信機８から入力されるＧＰＳ信号から現在位置情報を演算すると共に、ＦＭ多重受信機９から入力される誤差補正データを用いて現在位置情報を補正する。また、演算処理部２は、ＧＰＳ信号及び誤差補正データから現在位置と基準局との離間距離や現在位置とＦＭ送信局との離間距離やＧＰＳ衛星の方向等を演算する。この補正された現在位置情報は、制御部３によりディスプレイ１３に表示される。また、ＦＭ多重受信機９は、制御部３の制御のもとでＦＭ選局部１０において所望のＦＭ送信局に自動的にチューニングされる。
【００２３】
ＲＡＭ４には演算処理部２にて演算された現在位置情報等や後述する各種制御手順を実行するための制御プログラム等が一時的に格納される。ＲＯＭ５には、上記制御プログラムや基準局及びＦＭ送信局の位置情報等が予め格納されている。タイマ６は、後述する制御プログラム実行時に待機時間等を計測する。
【００２４】
制御部３は、各種制御プログラムにおいて算出される離間距離やＧＰＳ衛星の方向等を閾値と比較したり、ＧＰＳ受信機等の故障を判定する。
【００２５】
また、制御部３は、ブザー及びワーニングランプ１４を点灯／点滅制御したり、現在位置情報を自動ブレーキ制御装置１５に出力する。更に、集中制御ユニット１には、フロッピーディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、ミニディスク（ＭＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の外部記憶装置７がデータの読み出し可能に接続される。外部記憶装置７には地図情報等が格納されている。
【００２６】
無線通信機１１は、複数の移動体間で後述する送信フレームの送受信が可能となるように設けられている。
【００２７】
ジャイロ及び車速センサ１２は、トンネル内等のＧＰＳ信号が届きにくい場所で現在位置を検出するために設けられている。
［誤差領域の表示処理］
次に、図１と図３を参照して、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による現在位置情報の演算処理と誤差領域の表示処理について説明する。
【００２８】
現在位置情報の誤差は、例えば、誤差補正データにより補正したとしても、ＧＰＳ衛星と基準局の間の距離とＧＰＳ衛星と移動体の間の距離が異なる程増大する、即ち、基準局と移動体との離間距離が離れる程その誤差は増大することになる。そこで、この誤差領域の表示処理では、現在位置情報の誤差を誤差領域としてディスプレイ上に正確に表示して、ユーザに現在位置を容易に把握できるようにした処理を行う。
【００２９】
図３は、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による現在位置情報の演算処理と誤差領域の表示処理を示すフローチャートである。
【００３０】
図１及び図３に示すように、処理が開始されると、ステップＳ２では、演算処理部２は、ＧＰＳ受信機８を介してＧＰＳ信号を取り込み、このＧＰＳ信号をＲＡＭ４に記憶させる。ステップＳ４では、演算処理部２はＧＰＳ信号から現在位置情報を演算してＲＡＭ４に格納する。ステップＳ６では、演算処理部２は、基準局と現在位置との離間距離を演算してＲＡＭ４に格納し、ＲＯＭ５に登録された基準局が複数ある場合には、基準局毎に離間距離を演算してＲＡＭ４に格納する。この離間距離の演算は、予めＦＭ送信局に対応した基準局の位置情報をＲＯＭ５に登録しておいて、この基準局の位置情報と現在位置情報から算出する。ステップＳ８では、制御部３は、ステップＳ６で算出された離間距離が最小となる基準局を選択する。ステップＳ１０では、制御部３は、ステップＳ８で選択された基準局に対応する（複数の）ＦＭ送信局に（夫々）チューニングして、その中から電界強度が最も高いＦＭ送信局を選択して、ＦＭ選局部１０で自動的にチューニングする。ステップＳ１２では、演算処理部２は、ＦＭ多重受信機９を介してステップＳ１０でチューニングされたＦＭ送信局から誤差補正データを取り込みＲＡＭ４に記憶させる。ステップＳ１４では、ステップＳ４にて演算された現在位置情報を誤差補正データにより補正して、その補正された現在位置情報と誤差補正データとをＲＡＭ４に格納する。ステップＳ１６では、制御部３は、ステップＳ１４にて補正された現在位置情報をディスプレイ１３に表示する。続く、ステップＳ１８では、ステップＳ８で選択された基準局との離間距離に応じて誤差領域を表示する。その後、ステップＳ２にリターンして、サイクルタイム（例えば、１５〜２０秒）毎に上記処理を繰り返し実行する。
【００３１】
図４に誤差領域の表示例を示す。図４に示すように、ディスプレイ上に表示される誤差領域は、現在位置を中心とする円を点滅等して表示され、移動体の移動に伴って基準局との離間距離が大きくなるほど誤差領域を拡大して表示する。また、図５に示すように、離間距離が大きくなるにつれて誤差領域半径の変化速度を大きく、例えば二次関数Ｆ（ｘ）に応じた加速度で表示半径を拡大していく。
【００３２】
以上の誤差領域の表示処理によれば、基準局と移動体の離間距離に応じた現在位置の測位誤差を正確に表示して、ユーザにて現在位置を容易に把握できるようになる。
［ＦＭ送信局の選択処理］
次に、図１と図６を参照して、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＦＭ送信局の選択処理について説明する。
【００３３】
現在位置情報の誤差は、電界強度の高いＦＭ送信局を自動的にチューニングしたとしても、上述の場合と同じように基準局と移動体との距離が離れる程増大する。また、誤差補正データがＦＭ送信局から移動体に到達するまでの情報遅延量が大きい場合にもリアルタイムに現在位置情報を補正することができないため、測位誤差の増大を招く。そこで、このＦＭ送信局の選択処理では、電界強度の他に情報遅延量を考慮してＦＭ送信局を選択することで現在位置情報の精度を高めている。
【００３４】
尚、ＦＭ送信局では、基準局から送信される誤差補正データをＦＭ多重信号化するため、この演算に要する時間だけ情報の発信が遅延するのである。
【００３５】
図６は、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＦＭ送信局の選択処理を示すフローチャートである。
【００３６】
図１及び図６に示すように、図３に示すステップＳ２からＳ８までの処理は同じであり、その処理を実行した後、ステップＳ２０では、制御部３は、ステップＳ８で選択された基準局に対応した複数のＦＭ送信局に順次チューニングしていく。尚、集中制御ユニット１のＲＯＭ５には、基準局に対応したＦＭ送信局の総数が予め格納されている。ステップＳ２２では、制御部３は、ステップＳ２０でチューニングされたＦＭ送信局について電界強度が所定値以上か否かを判定する。ステップＳ２４での判定がＹＥＳならば、ステップＳ２４に進み、判定がＮＯならばステップＳ２０にリターンして次のＦＭ送信局にチューニングする。
【００３７】
ステップＳ２４では、演算処理部２は、ステップＳ２０でチューニングされたＦＭ送信局から受信した誤差補正データを取り込み、ＲＡＭ４に格納する。ステップＳ２６では、制御部３は、全てのＦＭ送信局についてステップＳ２０からＳ２４までの処理を完了させ、電界強度が所定値以上のＦＭ送信局の誤差補正データの取り込みが全て終了したか否かを判定する。ステップＳ２６での判定がＹＥＳならばステップＳ２８に進み、ステップＳ２６での判定がＮＯならばステップＳ２０にリターンして次のＦＭ送信局にチューニングする。
【００３８】
ステップＳ２８では、ＲＡＭ４に格納された全ての誤差補正データに含まれる発信時刻情報と、移動体が受信した時点での受信時刻情報から各ＦＭ送信局の情報遅延量を算出する。尚、集中制御ユニット１のＲＯＭ５に、各ＦＭ送信局毎の情報遅延量を予め格納しておいてもよい。ステップＳ３０では、情報遅延量が最小のＦＭ送信局を選択して、ＦＭ選局部１０により自動的にチューニングされる。その後、図３に示すステップＳ１４に進み、それ以降の処理を実行する。尚、ステップＳ３０では、情報遅延量と電界強度のバランスがとれたＦＭ送信局を選択してもよい。
【００３９】
以上のＦＭ送信局の選択処理によれば、情報遅延量が最小のＦＭ送信局を選択して現在位置情報を補正するので、位置精度が向上する。
［位置情報の修正処理］
次に、図１と図７Ａを参照して、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による位置情報の修正処理について説明する。
【００４０】
現在位置情報の誤差は、誤差補正データにより補正したとしても、誤差補正データの送信時点においてＦＭ送信局で発生する情報遅延により誤差が発生する場合がある。そこで、この位置情報の修正処理では、ＦＭ送信局の情報遅延により発生する誤差補正データによる測位誤差を低減し、測位精度を向上するようにした。
【００４１】
図７Ａは、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による位置情報の修正処理を示すフローチャートである。
【００４２】
図１及び図７Ａに示すように、図３に示すステップＳ２、Ｓ４までの処理は同じであり、その処理を実行した後、ステップＳ３２では、制御部３は、現在位置から所定範囲までのＦＭ送信局を全て抽出する。ステップＳ３４では、制御部３は、ステップＳ３２で抽出されたＦＭ送信局から夫々誤差補正データを取り込み、ＲＡＭ４に格納する。ステップＳ３６では、制御部３は、ステップＳ３２で抽出されたＦＭ送信局に対応する情報遅延量がＲＯＭ５に格納されているか否かを判定する。ステップＳ３６での判定がＹＥＳならば、ステップＳ４０に進み、判定がＮＯならばステップＳ３８に進む。
【００４３】
ステップＳ３８では、誤差補正データに含まれる発信時刻情報から該当するＦＭ送信局の情報遅延量を算出する。
【００４４】
ステップＳ４０では、制御部３は、ステップＳ３２で抽出された全てのＦＭ送信局についてステップＳ３４〜Ｓ３８までの処理が完了したか否かを判定する。ステップＳ４０での判定がＹＥＳならば、ステップＳ４２に進み、判定がＮＯならばステップＳ３４にリターンして次のＦＭ送信局をチューニングしてステップＳ３４〜Ｓ３８までの処理を実行する。
【００４５】
ステップＳ４２では、情報遅延量が最小のＦＭ送信局を選択し、ＦＭ選局部１０にて自動的にチューニングする。
【００４６】
ステップＳ４４では、ステップＳ４２にて選択されたＦＭ送信局から受信した誤差補正データを用いて、この受信した誤差補正データよりも情報遅延量に対応する時間前に受信され、ＲＡＭ４に記憶されたＧＰＳ信号から演算される過去の位置情報を補正する。ステップＳ４６では、ステップＳ４４で補正された過去の位置情報に基づいて現在位置をマップマッチング（或いは自律航法による位置の算出）により算出する。ステップＳ４８では、補正された位置情報に基づいて外部記憶装置７に格納された地図情報を最新の情報に書き換える。
【００４７】
以上の位置情報の修正処理によれば、現在の誤差補正データを用いて情報遅延量に対応する時間前の位置情報を補正し、この補正された位置情報は直接的に現在位置の表示には用いずに、マップマッチングや地図情報の書き換えに用いるので、ＦＭ送信局における情報遅延により発生する誤差を低減し、測位精度を向上できる。
＜変形例＞
次に、図１と図７Ｂを参照して、本実施形態の変形例のディファレンシャルＧＰＳ装置による位置情報の修正処理について説明する。
【００４８】
図７Ｂは、本実施形態の変形例のディファレンシャルＧＰＳ装置による位置情報の修正処理を示すフローチャートである。
【００４９】
図７Ｂにおいて、本変形例では、上記ステップＳ４４のように、既に演算されてＲＡＭ４に記憶された過去の位置情報を誤差補正データで補正するのではなく、ステップＳ４５において、演算処理部１２は、ステップＳ４２にて選択されたＦＭ送信局から受信した誤差補正データと、この受信した誤差補正データよりも情報遅延量に対応する時間前に受信され、ＲＡＭ４に記憶されたＧＰＳ信号とを用いて過去の位置情報を補正を含めて演算する。その他の処理は、図７Ａと同様なので説明を省略する。
【００５０】
この変形例によっても、ＦＭ送信局における情報遅延により発生する誤差を低減し、測位精度を向上できる。
［ＧＰＳ衛星の選択処理］
次に、図１と図８Ａを参照して、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ衛星の選択処理について説明する。
【００５１】
図９に示すように、例えば、現在位置３３に対する基準局３１の方向とＧＰＳ衛星３０ｄの方向とが互いに逆方向で非常に低い位置にあったり、同一方向で非常に低い位置となる位置関係の場合には、ＧＰＳ衛星と基準局の間の距離とＧＰＳ衛星と移動体との距離の差が非常に大きいために測位誤差が増大するという不都合がある。
【００５２】
また、基準局とＧＰＳ衛星の位置関係によっては、移動体が受信したＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ衛星と誤差補正データの作成時に対応するＧＰＳ衛星とが一致しないことがあり測位精度が悪化する場合もある。そこで、このＧＰＳ衛星の選択処理では、現在位置に対する基準局の方向とＧＰＳ衛星の方向との位置関係から測位誤差が増大する状況での測位を規制して、測位精度を向上できるようにしている。
【００５３】
図８Ａは、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ衛星の選択処理を示すフローチャートである。
【００５４】
図１及び図８Ａに示すように、図３に示すステップＳ２、Ｓ４までの処理は同じであり、その処理を実行した後、ステップＳ５０では、演算処理部２は、現在位置から見えるＧＰＳ衛星について、現在位置を中心として水平方向に対する方向（緯度、経度、高さ等）を算出する。ステップＳ５２では、演算処理部２は、現在位置を中心として基準局の方向を算出する。ステップＳ５４では、演算処理部２は、現在位置から基準局への方向ベクトル（或いは現在位置と基準局とを結ぶ直線）と、現在位置からＧＰＳ衛星への方向ベクトル（或いは現在位置とＧＰＳ衛星とを結ぶ直線）との成す角度θ（図９に示す角度θを参照、以下挟角という）を算出する。ステップＳ５６では、制御部３は、現在位置から見て基準局とＧＰＳ衛星とが同一方向ならばＧＰＳ衛星の挟角θが所定角度θ１（例えば、θ＝３０°）以下であるか、或いは現在位置から見て基準局とＧＰＳ衛星とが反対方向ならば所定角度θ２（例えば、θ＝１５０°）以上であるか否かを判定する。ステップＳ５６での判定がＹＥＳならば、ステップＳ５８に進み、判定がＮＯならばステップＳ６０に進む。
【００５５】
ステップＳ５８では、ＧＰＳ衛星の挟角θが所定角度θ１以下、或いは所定角度θ２以上であるＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号の取り込みを規制する。
【００５６】
ステップＳ６０では、現在位置から見える全てのＧＰＳ衛星についてステップＳ５６、Ｓ５８の処理を実行したか否かを判定する。ステップＳ６０での判定がＹＥＳならばステップＳ６２に進み、判定がＮＯならばステップＳ５６にリターンして、他のＧＰＳ衛星についてステップＳ５６、Ｓ５８の処理を実行する。
【００５７】
ステップＳ６２では、ステップＳ５８で規制されたＧＰＳ衛星を除いた残りのＧＰＳ衛星についてＧＤＯＰ（Geometrical Dilution of Precision）値Ｇ１を演算する。ステップＳ６４では、現在位置から見える全てのＧＰＳ衛星についてＧＤＯＰ値Ｇ２を演算する。
【００５８】
ステップＳ６6では、ＧＤＯＰ値Ｇ１に補正係数ｋ（例えば、ｋ＝0.1）を乗算した値（Ｇ１×ｋ）がＧＤＯＰ値Ｇ２以下となるか否かを判定する。ステップＳ６6での判定がＹＥＳならばステップＳ６８進み、ステップＳ６６での判定がＮＯならばステップＳ６８に進む。
【００５９】
ステップＳ６８では、ＧＤＯＰ値Ｇ１となるＧＰＳ衛星の組合せを用いて現在位置情報を演算する。一方、ステップＳ７０では、ＧＤＯＰ値Ｇ２となるＧＰＳ衛星の組合せを用いて現在位置情報を演算する。
【００６０】
尚、ステップＳ６６でＧＤＯＰ値Ｇ１に補正係数ｋを乗算するのは、ＧＤＯＰ値Ｇ２の方が母集団が多く良い結果が出る可能性が高いため、いずれかのＧＤＯＰ値を同程度に補正して比較した方が良いからである。
【００６１】
また、挟角θが直角の場合を基準角として、挟角θがこの基準角に対して所定角度範囲（例えば、７０°≦θ≦１２０°）にある場合にはＧＰＳ衛星の規制を解除するようにしてもよい。
【００６２】
以上のＧＰＳ衛星の選択処理によれば、現在位置に対する基準局の方向とＧＰＳ衛星の方向との位置関係において、測位誤差が増大する状況にあるＧＰＳ衛星での測位を規制することで、測位精度を向上できる。
【００６３】
また、規制以外のＧＰＳ衛星でのＧＤＯＰ値Ｇ１と全てのＧＰＳ衛星でのＧＤＯＰ値Ｇ２とを比較して、ＧＤＯＰ値の良い方を現在位置の測位に用いるのでより高精度の位置測位を実現できる。
＜変形例＞
次に、図１と図８Ｂを参照して、本実施形態の変形例のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ衛星の選択処理について説明する。
【００６４】
図８Ｂは、本実施形態の変形例のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ衛星の選択処理を示すフローチャートである。
【００６５】
図８Ｂにおいて、本変形例では、上記ステップＳ５４、Ｓ５６のように、ＧＰＳ衛星の挟角θを演算して、この挟角θが所定角度θ１以下、或いは所定角度θ２以上であるＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号の取り込みを規制するのではなく、ステップＳ５５において、演算処理部２は、現在位置３３からＧＰＳ衛星から地面に対して真下に下ろした垂線の交点への方向ベクトル（或いは現在位置と垂線の交点とを結ぶ直線）と、現在位置３３からＧＰＳ衛星への方向ベクトル（或いは現在位置とＧＰＳ衛星とを結ぶ直線）との成す角度α（図９に示す角度αを参照、以下仰角という）を算出する。ここで、仰角αは９０°以下である。ステップＳ５７では、制御部３は、ＧＰＳ衛星の仰角αが所定角度θ３（例えば、θ＝７０°）以上であるか否かを判定する。ステップＳ５７での判定がＹＥＳならば、ステップＳ５８に進み、判定がＮＯならばステップＳ６０に進む。その他の処理は、図８Ａと同様なので説明を省略する。
【００６６】
この変形例によっても、測位誤差が増大する状況にあるＧＰＳ衛星での測位を規制することで、測位精度を向上でき、演算処理部での演算処理負荷を低減できる。
［故障判定処理］
次に、図１と図１０乃至図１２を参照して、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ受信機或いはＦＭ多重受信機の故障判定処理について説明する。
【００６７】
例えば、ＧＰＳ受信機或いはＦＭ多重受信機が故障した場合を想定すると、その故障状態をユーザに警告する必要があり、また、ＧＰＳ受信機のみ故障した場合には誤差補正データを現在位置情報の補正に用いることができなくなってしまう。そこで、この故障判定処理では、ＧＰＳ受信機或いはＦＭ多重受信機の故障を早期にかつ確実に検出すると共に、補正された現在位置情報を自動ブレーキ制御システム等に適用している。
【００６８】
図１０乃至図１２は、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による故障判定処理を示すフローチャートである。
【００６９】
図１及び図１０に示すように、処理が開始されると、ステップＳ８０では、制御部３は、所定時間に亘ってＧＰＳ信号を受信可能か否かを判定する。ステップＳ８０での判定がＹＥＳならば、ステップＳ８２に進み、判定がＮＯならば、後述する図１１に示すステップＳ９４に進む。
【００７０】
ステップＳ８２では、演算処理部２は、ＧＰＳ受信機８を介してＧＰＳ信号を取り込み、この取り込んだＧＰＳ信号をＲＡＭ４に記憶する。ステップＳ８４では、演算処理部２はＧＰＳ信号から現在位置情報を演算して、ＲＡＭ４に格納する。ステップＳ８６では、制御部３は、所定時間に亘って誤差補正データを受信可能か否かを判定する。ステップＳ８６での判定がＹＥＳならば、ステップＳ８８に進み、判定がＮＯならば、後述する図１２に示すステップＳ１０４に進む。
【００７１】
ステップＳ９０では、誤差補正データを用いて現在位置情報を補正する。ステップＳ９２では、補正された現在位置情報に基づいて自動ブレーキ制御を実行する。この自動ブレーキ制御については後述する。
【００７２】
図１１に示すステップＳ９４では、ＧＰＳ信号が受信できないため、マップマッチング或いは自律航法により現在位置情報を算出して、ＲＡＭ４に格納する。ステップＳ９６では、ステップＳ９４で算出された現在位置をディスプレイ１３に表示すると共に、現在表示中の現在位置は精度が悪いことを示す表示を行う（例えば、図４に示す表示例）。ステップＳ９８では、制御部３は、所定時間に亘って誤差補正データを受信可能か否かを判定する。ステップＳ９８での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１００に進み、判定がＮＯならば、図１０のステップＳ８０にリターンして再度処理を実行する。
【００７３】
ステップＳ１００では、制御部３は、移動体がトンネル内にいるのか否かを判定する。ステップＳ１００での判定がＹＥＳならば、一時的に受信ができない状態にあると判定してステップＳ８０にリターンして再度処理を実行し、判定がＮＯならば、ＧＰＳ受信機８が故障したと判定して、ステップＳ１０２に進んで、ブザー或いはワーニングランプ１４でＧＰＳ受信機の故障をユーザに報知する。
【００７４】
図１２に示すステップＳ１０４では、制御部３は、現在位置の電界強度が所定時間に亘って所定値以下であるか否かを判定する。ステップＳ１０４での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１１２に進み、判定がＮＯならばステップＳ１０６に進む。
【００７５】
ステップＳ１０６では、演算処理部２は、ＦＭ送信局と現在位置との離間距離を演算する。この離間距離の演算は、予めＦＭ送信局の位置情報をＲＯＭ５に記憶させ、このＦＭ送信局の位置情報と現在位置情報から算出される。ステップＳ１０８では、制御部３は、ステップＳ１０６で算出された離間距離が所定値以上か否かを判定する。ステップＳ１０８での判定がＹＥＳならばステップＳ１１２に進み、判定がＮＯならばステップＳ１１０に進む。
【００７６】
ステップＳ１１０では、制御部３は、ＦＭ多重受信機９が故障したと判定して、ブザー或いはワーニングランプ１４でＧＰＳ受信機の故障をユーザに報知して、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、制御部３は、移動体が電界強度の低い場所にいるために誤差補正データが受信できず、ＦＭ多重受信機９の故障ではないと判定して、ＧＰＳ信号のみにより現在位置情報を演算する。
＜自動ブレーキ制御＞
次に、図１０のステップＳ９２に示す自動ブレーキ制御について説明する。
【００７７】
図１３は、自動ブレーキ制御手順を示すフローチャートである。
【００７８】
この自動ブレーキ制御は、移動体が車両の場合、車両に搭載されたレーダユニット１５ａにより自車の前方を走行する車両を検知し、前車と自車との相対速度や車間距離から、前車への接触の可能性を判断して危険回避動作を行うものである。
【００７９】
以下に具体的な処理を説明する。
【００８０】
図１３に示すように、処理が開始されると、ステップＳ２００では、図１０のステップＳ９０で補正された現在位置情報P1から自車位置を演算すると共に、自車と前車の車間距離L1、自車の車速V0、自車と前車の相対速度V1を読み込む。ステップＳ２０２では、自動制動開始閾値L0、警報発生閾値L2、自動制動解除閾値L3を算出する。ステップＳ２０４では、相対速度V0がゼロ以上か否か、即ち自車が前車に近づいているのか遠ざかっているのかを判定する。ステップＳ２０４での判定がＹＥＳならば、ステップＳ２０６に進み、判定がＮＯならばステップＳ２２０に進む。
【００８１】
ステップＳ２０６では、車間距離L1が警報発生閾値L2より小さいか否かを判定する。ステップＳ２０６での判定がＹＥＳならば、ステップＳ２０８に進み、判定がＮＯならばステップＳ２００にリターンする。
【００８２】
ステップＳ２０８では、相対速度V1が所定値より大きいか否か、即ち自車が前車に急激に接近しているか否かを判定する。ステップＳ２０８での判定がＹＥＳならば、ステップＳ２１０に進み、判定がＮＯならばステップＳ２１６に進む。
【００８３】
ステップＳ２１０では、ステップＳ２０６において既に警報発生領域に入っていると判定されているので、ブザーを鳴らすか或いはワーニングランプを点灯させて報知する。ステップＳ２１２では、車間距離L1が自動制動開始閾値L0より小さいか否かを判定する。ステップＳ２１２での判定がＹＥＳならば、ステップＳ２１４に進み、判定がＮＯならばステップＳ２００にリターンする。
【００８４】
ステップＳ２１４では、自動制動開始領域であるため自動制動を実行する。
【００８５】
一方、ステップＳ２１６では、自車の加速度Vaが所定値より大きいか否かを判定する。ステップＳ２１６での判定がＹＥＳならば、ドライバーが追い越しのために意識的に加速して前車に接近していると考えられるため、ステップＳ２１８に進んで、ブザー或いはワーニングランプにより警報を発するのみとし、自動制動をかけないようにする。また、ステップＳ２１６での判定がＮＯならば、ステップＳ２１０に進む。
【００８６】
次に、ステップＳ２０４での判定がＮＯならばステップＳ２２０に進んで、車間距離L1が自動制動解除閾値L3より小さいか否かを判定する。ステップＳ２２０での判定がＮＯならばステップＳ２２２に進み、制動を解除する。
【００８７】
以上の故障判定処理によれば、ＧＰＳ信号或いは誤差補正データの電界強度やや移動体のいる場所等を考慮した上で、ＧＰＳ受信機やＦＭ多重受信機の故障を早期にかつ確実に検出することができる。
【００８８】
また、ＧＰＳ受信機やＦＭ多重受信機の故障を早期にかつ確実に検出できるので、現在位置精度を要求される自動ブレーキ制御等にも十分に適用できる。
【００８９】
尚、本実施形態により補正或いは演算される現在位置情報は、自動ブレーキ制御以外に車両走行中の危険回避のための自動走行制御や前方障害物が近づいたときに危険報知するための危険報知制御にも用いることができる。
［移動体間の無線通信処理］
次に、図１と図１４乃至図２０を参照して、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する複数の移動体間での無線通信処理について説明する。
【００９０】
この複数の移動体間の無線通信処理は、図９に示すように、移動体３３（自移動体と呼ぶ）のＧＰＳ受信機やＦＭ多重受信機が故障した場合に、ＧＰＳ信号や誤差補正データが受信できなくなるため、他の移動体３４（他移動体と呼ぶ）からＧＰＳ信号や誤差補正データを無線通信により入手するものである。
【００９１】
＜送信側の処理＞
図１４乃至図１６は、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の送信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【００９２】
先ず、図１４に示すように、処理が開始されると、ステップＳ１２０では、制御部３は、所定時間が経過したか否かを判定する。この所定時間は、ＧＰＳ信号を受信する受信サイクル時間であり、例えば、１５〜２０秒に設定される。ステップＳ１２０での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１２６に進んで、後述する図１５及び図１６に示す送信処理を実行する。
【００９３】
ステップＳ１２０での判定がＮＯならばステップＳ１２２に進み、移動体の進行路が交差点やカーブ等で変化する手前であるか否かを判定する。ステップＳ１２２での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１２６に進んで、後述する送信処理を実行する。
【００９４】
ステップＳ１２２での判定がＮＯならばステップＳ１２４に進み、他移動体から送信フレームの送信要求を受信したか否かを判定する。ステップＳ１２４での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１２６に進んで送信処理を実行する。
【００９５】
ステップＳ１２４での判定がＮＯならばステップＳ１２０にリターンして同様の処理を繰り返し実行する。
【００９６】
次に、図１４のステップＳ１２６の送信処理の詳細について説明する。
【００９７】
図１５に示すように、先ず、ステップＳ１３０でＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を取り込み、この取り込んだＧＰＳ信号をＲＡＭ４に記憶する。ステップＳ１３２ではＧＰＳ信号を用いて現在位置情報を演算して、ＲＡＭ４に記憶する。
【００９８】
ステップＳ１３４では、制御部３は、現在位置をディスプレイ１３に表示する。ステップＳ１３６では、図１７に示す構成の通信フレームを作成する。ステップＳ１３８では、ステップＳ１３６で生成された通信フレームを他移動体に送信する。その後は前述の図１０に示すステップＳ８０からの処理を実行する。
【００９９】
また、前述の図１０に示すステップＳ８０で判定がＮＯならば、図１６に示すステップＳ１４０に進み、ＧＰＳ信号が受信できないため、マップマッチング或いは自律航法により現在位置情報を算出する。ステップＳ１４２では、制御部３は、所定時間に亘って誤差補正データを受信可能か否かを判定する。ステップＳ１４２での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１４４に進み誤差補正データを取り込みＲＡＭ４に記憶させ、ステップＳ１４６で現在位置情報を誤差補正データを用いて補正した後、前述のステップＳ１３０にリターンする。
【０１００】
一方、ステップＳ１４２での判定がＮＯならば、ステップＳ１４６に進んで、ＧＰＳ信号のみにより現在位置情報を演算し、その後前述のステップＳ１３０にリターンする。
【０１０１】
＜通信フレームの構成＞
次に、自移動体と複数の他移動体との移動体間通信に用いられる通信フレームについて説明する。
【０１０２】
図１７は、本実施形態の移動体間通信の通信フレームのデータフォーマットを示す概略図であり、この通信フレームが移動体間で送受信されることにより移動体間通信が実現される。
【０１０３】
図１７に示すように、通信フレームは、以下の各領域により構成される。即ち、
▲１▼開始ビット：通信フレームの開始位置を示すデータが書き込まれる領域である。
【０１０４】
▲２▼時刻ビット：通信フレームのフレーム送信時刻を示すデータが書き込まれる領域である。
【０１０５】
▲３▼ＩＤビット：送信元の移動体を示す識別データが書き込まれる領域である。
【０１０６】
▲４▼位置情報ビット：送信元の移動体の現在位置情報を示すデータが書き込まれる領域である。
【０１０７】
▲５▼車速ビット：送信元の移動体の車速を示すデータが書き込まれる領域である。
【０１０８】
▲６▼進行方向ビット：送信元の移動体の進行方向を示すデータが書き込まれる領域である。
【０１０９】
▲７▼誤差データ有無ビット：位置情報ビットに書き込まれた現在位置情報が誤差補正データを用いて補正されたものか否かを示すデータが書き込まれる領域である。
【０１１０】
▲８▼誤差データビット：送信元にて誤差補正データが受信可能な場合に、送信元にて受信した誤差補正データが書き込まれる領域である。
【０１１１】
▲９▼終了ビット：通信フレームの終了位置を示すデータが書き込まれる領域である。
【０１１２】
前述のステップＳ１３６で作成される通信フレームは、ステップＳ１４２での判定がＹＥＳの場合には、位置情報ビットに誤差補正データにより補正された現在位置情報が書き込まれ、誤差データ有無ビットに誤差補正データ有りのデータが書き込まれ、誤差データビットにその誤差補正データが書き込まれる。
【０１１３】
また、ステップＳ１４２での判定がＮＯの場合には、位置情報ビットに誤差補正データにより補正されていない現在位置情報が書き込まれ、誤差データ有無ビットに誤差補正データ無しのデータが書き込まれ、過去に受信した誤差補正データがあれば、誤差データビットにその誤差補正データが書き込まれ、無ければ何も書き込まれない。
【０１１４】
尚、上記送信処理において、ステップＳ１４２でＮＯである場合には、自移動体がＧＰＳ信号が受信不可でかつ誤差補正データが受信不可の状態となっている。ＧＰＳ信号が受信不可の場合とは、少なくとも３つのＧＰＳ衛星のうち２つ以下のＧＰＳ衛星からしかＧＰＳ信号を受信できない場合も含む。従って、誤差データ有無ビットに誤差補正データ無しの情報が書き込まれたならば、それは、ＧＰＳ信号が受信不可或いは受信可能なＧＰＳ衛星が２つ以下の場合、若しくは誤差補正データが受信不可の場合を表すことになる。
【０１１５】
＜受信側の処理＞
図１８乃至図２０は、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の受信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【０１１６】
先ず、図１８に示すように、処理が開始されると、ステップＳ１５０では、制御部３は、所定時間に亘ってＧＰＳ信号が受信可能か否かを判定する。ステップＳ１５０での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１５２に進み、判定がＮＯならば、後述する図１９に示すステップＳ１６４に進む。
【０１１７】
ステップＳ１５２では、演算処理部２は、ＧＰＳ受信機８を介してＧＰＳ信号を取り込み、この取り込んだＧＰＳ信号をＲＡＭ４に記憶させる。ステップＳ１５４では、演算処理部２はＧＰＳ信号から現在位置情報を演算してＲＡＭ４に格納する。ステップＳ１５６では、制御部３は、所定時間に亘って誤差補正データを受信可能か否かを判定する。ステップＳ１５６での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１５８に進み、判定がＮＯならば、後述する図１９に示すステップＳ１６６に進む。
【０１１８】
ステップＳ１５８では、ＦＭ送信局から誤差補正データを取り込み、ＲＡＭ４に記憶させる。ステップＳ１６０では、ステップＳ１５８で受信した誤差補正データを用いて現在位置情報を補正する。ステップＳ１６２では、補正された現在位置情報に基づいて自動ブレーキ制御を実行する。この自動ブレーキ制御は前述の図１３と同様の処理であるので説明を省略する。
【０１１９】
次に、図１９に示すように、図１８のステップＳ１５０での判定がＮＯならば、ＧＰＳ信号から現在位置情報を演算できないので、ステップＳ１６４に進んで、マップマッチング或いは自律航法により現在位置情報を算出する。ステップＳ１６６では、他移動体から誤差補正データを得るために他移動体に通信フレームの送信要求を発する。ステップＳ１６８では、他移動体から通信フレームを受信したか否かを判定する。ステップＳ１６８での判定がＹＥＳならばステップＳ１７０に進んで図２０に示す受信処理を実行する。ステップＳ１６８での判定がＮＯならばステップＳ１５０にリターンして再度同じ処理を繰り返し実行する。
【０１２０】
次に、図２０を参照して、ステップＳ１７０での受信処理の詳細について説明する。
【０１２１】
図２０に示すように、ステップＳ１８０では、他移動体から受信した通信フレームに誤差補正データが書き込まれているか否かを判定する。ステップＳ１８０での判定がＹＥＳならばステップＳ１８２に進み、判定がＮＯならばステップＳ１８４に進む。
【０１２２】
ステップＳ１８２では、少なくとも他移動体から得た誤差補正データを用いて現在位置情報を補正できるので、現在位置情報の測位誤差が小さいことをディスプレイに表示する。また、ステップＳ１８４では、誤差補正データを用いて現在位置情報を補正できないので、現在位置情報の測位誤差が大きいことをディスプレイに表示する。
【０１２３】
ステップＳ１８６では、通信フレームに書き込まれた誤差補正データを用いて現在位置情報を補正する。その後に、図１８のステップＳ１６２に進んでステップＳ１８６で補正された現在位置情報に基づいて自動ブレーキ制御を実行し、この自動ブレーキ制御では、現在位置情報の精度が低いため通常より早めにワーニングを実行し、かつ通常より早くブレーキをかける。
【０１２４】
以上の移動体間の無線通信処理によれば、ディファレンシャルＧＰＳにおいて、複数の移動体間で互いの現在位置情報等を無線で通信できるシステムを構築でき、ＧＰＳ受信機やＦＭ受信機が故障した場合に、他移動体から無線通信を介して誤差補正データ等を得ることができ、大幅なコストアップを招くことなくディファレンシャルＧＰＳのフェイルセーフ機能を向上でき、現在位置精度を要求される自動ブレーキ制御等にも十分に適用できる。
【０１２５】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【０１２６】
例えば、本実施形態で説明した各処理では、ステップＳ２で取り込んだＧＰＳ信号により現在位置情報を演算し、この現在位置情報を誤差補正データを用いて補正するようにしたが、例えば、ＧＰＳ信号を取り込んで記憶しておき、図７ＢのステップＳ４５のように、誤差補正データを受信した時点で現在又は過去のＧＰＳ信号を読出して、この誤差補正データとＧＰＳ信号とを用いて現在位置の演算と補正とを同時に演算することもできる。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信不能な状態であるにもかかわらず、送信局から誤差補正データを受信可能な場合、ＧＰＳ受信手段が故障していると判定することにより、ＧＰＳセンサの故障を確実かつ早期に検出することができる。
【０１２８】
また、好ましくは、移動体がトンネル内にいることを検出し、移動体がトンネル内にいる場合には故障判定を禁止することにより、トンネル内で誤差補正データを受信できる状態で、ＧＰＳセンサが故障していると誤判定するのを防止できる。
【０１２９】
また、本発明によれば、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信可能な状態であるにもかかわらず、送信局から誤差補正データを受信不能な場合、誤差補正データ受信手段が故障していると判定することにより、ディファレンシャルＧＰＳ受信機の故障を確実かつ早期に検出することができる。
【０１３０】
また、好ましくは、誤差補正データの電界強度を検出し、電界強度が所定値以下の状態が所定時間以上続いた場合には故障判定を禁止することにより、誤差補正データの受信状態が悪い状態での誤判定を防止できる。
【０１３１】
また、好ましくは、移動体の現在位置と送信局との間の離間距離を検出し、離間距離が所定値以上の場合には故障判定を禁止することにより、単に送信局から離れた位置いてノイズ等の影響で誤差補正データが受信できない状態における誤判定を防止できる。
【０１３２】
また、好ましくは、送信局の位置を記憶する記憶手段を更に備えることにより、通信データの増加を防止できる。
【０１３３】
また、好ましくは、現在位置は自動ブレーキ制御、自動走行制御或いは危険報知制御に用いられることにより、位置精度を要求される制御にも十分に用いることができる。
【０１３４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる実施形態としてのディファレンシャルＧＰＳ装置の回路ブロック図である。
【図２】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置のシステム全体を説明する図である。
【図３】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による現在位置情報の演算処理と誤差領域の表示処理を示すフローチャートである。
【図４】誤差領域の表示例を示す図である。
【図５】誤差領域の表示範囲を変化させる際に用いる関数を示す図である。
【図６】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＦＭ送信局の選択処理を示すフローチャートである。
【図７Ａ】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による位置情報の修正処理を示すフローチャートである。
【図７Ｂ】本実施形態の変形例のディファレンシャルＧＰＳ装置による位置情報の修正処理を示すフローチャートである。
【図８Ａ】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ衛星の選択処理を示すフローチャートである。
【図８Ｂ】本実施形態の変形例のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ衛星の選択処理を示すフローチャートである。
【図９】図８Ａ、８Ｂに示すＧＰＳ衛星の選択処理を説明する図である。
【図１０】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による故障判定処理を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による故障判定処理を示すフローチャートである。
【図１２】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による故障判定処理を示すフローチャートである。
【図１３】本実施形態の自動ブレーキ制御手順を示すフローチャートである。
【図１４】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の送信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【図１５】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の送信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【図１６】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の送信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【図１７】本実施形態の移動体間通信の通信フレームのデータフォーマットを示す概略図である。
【図１８】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の受信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【図１９】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の受信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【図２０】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の受信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…集中制御ユニット
２…演算処理部
３…制御部
４…ＲＡＭ
５…ＲＯＭ
６…タイマ
７…外部記憶装置
８…ＧＰＳ受信機
９…ＦＭ多重受信機
１０…ＦＭ選局部
１１…無線通信機
１２…ジャイロ、車速センサ
１３…ディスプレイ
１４…ブザー、ワーニングランプ
１５…自動ブレーキ装置
１５ａ…レーダユニット
３０ａ〜３０ｄ…ＧＰＳ衛星
３１…基準局
３２…ＦＭ送信局
３３、３４…移動体
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、基準局において作成されたＧＰＳ信号の誤差補正データを送信局を介して受信し、ＧＰＳ信号により測位された現在位置を該誤差補正データを用いて補正する移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）では、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号に予め誤差が含まれているため半径１００ｍ程度の誤差がある位置情報しか得られなかった。
【０００３】
そこで、近年ではＧＰＳにより測位された位置情報を高精度化するディファレンシャルＧＰＳ技術が提案されている。
【０００４】
このディファレンシャルＧＰＳ技術は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を基準局で受信し、この基準局において測位誤差の誤差補正データを作成し、誤差補正データをＦＭ送信局を介してカーナビゲーション装置等を搭載する車両にＦＭ多重放送により配信するものである。そして、カーナビゲーション装置では、ＦＭ送信局から受信した誤差補正データにより現在位置をリアルタイムで補正して表示することで位置情報を高精度化することができる。
【０００５】
実開平６−１６８８８号公報や特開平８−３２０３６５号公報には、一般的なディファレンシャルＧＰＳであって、ＧＰＳ信号の測位誤差を誤差補正データにより補正する点が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＧＰＳセンサ或いはＦＭ受信機が故障した場合に故障状態をユーザに警告する必要がある。また、ＧＰＳセンサのみ故障した場合には誤差補正データを有効に用いることができないのでＦＭ受信機の機能が無駄になる。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、ＧＰＳセンサ或いはＦＭ受信機の故障を早期に、かつ確実に検出して、今後実用化される自動ブレーキ制御システムや障害物報知システムにも十分に適用できる移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するため、本発明の移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置は以下の構成を備える。即ち、
ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信手段と、基準局において作成されたＧＰＳ信号の誤差補正データを送信局を介して受信する誤差補正データ受信手段とを有し、該ＧＰＳ信号及び誤差補正データを用いて現在位置を演算する移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置において、前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信不能な状態であるにもかかわらず、前記誤差補正データ受信手段が前記送信局から誤差補正データを受信可能な場合、前記ＧＰＳ受信手段が故障していると判定する判定手段を備え、前記判定手段により前記ＧＰＳ受信手段が故障していると判定された場合、センサにより検出した移動体の方位び地図情報を用いて現在位置情報を算出する。
【０００９】
また、好ましくは、前記移動体がトンネル内にいることを検出するトンネル検出手段と、該トンネル検出手段により前記移動体がトンネル内にいる場合には前記判定手段による判定を禁止する。
【００１０】
また、本発明の移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置は以下の構成を備える。即ち、
ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信手段と、基準局において作成されたＧＰＳ信号の誤差補正データを送信局を介して受信する誤差補正データ受信手段とを有し、該ＧＰＳ信号及び誤差補正データを用いて現在位置を演算する移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置において、前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信可能な状態であるにもかかわらず、前記誤差補正データ受信手段が前記送信局から誤差補正データを受信不能な場合、前記誤差補正データ受信手段が故障していると判定する判定手段を備え、前記判定手段により前記誤差補正データ受信手段が故障していると判定された場合、他の移動体から誤差補正データを入手する。
【００１１】
また、好ましくは、前記誤差補正データの電界強度を検出する強度検出手段と、該強度検出手段により前記電界強度が所定値以下の状態が所定時間以上続いた場合には前記判定手段による判定を禁止する第１の禁止手段を更に備える。
【００１２】
また、好ましくは、前記移動体の現在位置と送信局との間の離間距離を検出する距離検出手段と、該距離検出手段により前記離間距離が所定値以上の場合には前記判定手段による判定を禁止する第２の禁止手段を更に備える。
【００１３】
また、好ましくは、前記送信局の位置を記憶する記憶手段を更に備える。
【００１４】
また、好ましくは、前記現在位置は自動ブレーキ制御に用いられる。
【００１５】
また、好ましくは、前記現在位置は自動走行制御に用いられる。
【００１６】
また、好ましくは、前記現在位置は危険報知制御に用いられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
［ハードウエア構成］
先ず、本発明に係わる実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置のハードウエア構成について説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係わる実施形態としてのディファレンシャルＧＰＳ装置の回路ブロック図である。図２は、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置のシステム全体を説明する図である。
【００１９】
先ず、図２に示すように、本実施形態の前提となっているディファレンシャルＧＰＳとは、地球上に打ち上げられた多数のＧＰＳ衛星３０ａ〜３０ｄから送信されるＧＰＳ信号を既知の基準局３１で受信し、この基準局３１においてＧＰＳ信号に含まれる測位誤差を補正するための誤差補正データを作成し、この誤差誤差補正データをＦＭ送信局３２を介してカーナビゲーション装置や携帯ナビゲーション装置等を搭載する移動体３３、３４にＦＭ多重信号にて配信するシステムである。基準局３１では、ＧＰＳ信号から演算された位置情報と基準局３１の正確な位置情報とを比較して誤差補正データを作成する。この誤差補正データには、補正対象となるＧＰＳ信号を送信しているＧＰＳ衛星の識別番号、擬似距離の誤差補正値、擬似距離誤差の変化率、発信時刻情報等が含まれる。
【００２０】
そして、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置は、カーナビゲーション装置等として移動体に搭載されたり、携帯ナビゲーション装置として人に携帯される。ディファレンシャルＧＰＳ装置は、ＦＭ送信局３２から受信した誤差補正データを用いてＧＰＳ信号の現在位置情報をリアルタイムで補正して、高精度化した現在位置情報をディスプレイ等に表示する。ＧＰＳによる現在位置の測位は、地球上に打ち上げられた多数のＧＰＳ衛星のうち、３つのＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号により移動体の現在位置の緯度、経度、高さからなる３次元位置を決定し、付加的にもう1つのＧＰＳ衛星から時計誤差を求めるため、計４つのＧＰＳ衛星が用いられる。
【００２１】
図２に示すように、ディファレンシャルＧＰＳ装置は、装置全体を統括制御する集中制御ユニット１を備える。この集中制御ユニット１は、演算処理部２、制御部３、ＲＡＭ４、ＲＯＭ５、タイマ６とを備え、後述するように、ＧＰＳ信号や誤差補正データを受信して現在位置情報を測位或いは補正したり、他の移動体との間で無線通信を実行する。また、集中制御ユニット１には、ＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機８、ＦＭ送信局から送信される誤差補正データを受信するＦＭ多重受信機９、ＦＭ選局部１０、無線通信機１１、ジャイロ及び車速センサ１２が接続されている。
【００２２】
演算処理部２は、ＧＰＳ受信機８から入力されるＧＰＳ信号から現在位置情報を演算すると共に、ＦＭ多重受信機９から入力される誤差補正データを用いて現在位置情報を補正する。また、演算処理部２は、ＧＰＳ信号及び誤差補正データから現在位置と基準局との離間距離や現在位置とＦＭ送信局との離間距離やＧＰＳ衛星の方向等を演算する。この補正された現在位置情報は、制御部３によりディスプレイ１３に表示される。また、ＦＭ多重受信機９は、制御部３の制御のもとでＦＭ選局部１０において所望のＦＭ送信局に自動的にチューニングされる。
【００２３】
ＲＡＭ４には演算処理部２にて演算された現在位置情報等や後述する各種制御手順を実行するための制御プログラム等が一時的に格納される。ＲＯＭ５には、上記制御プログラムや基準局及びＦＭ送信局の位置情報等が予め格納されている。タイマ６は、後述する制御プログラム実行時に待機時間等を計測する。
【００２４】
制御部３は、各種制御プログラムにおいて算出される離間距離やＧＰＳ衛星の方向等を閾値と比較したり、ＧＰＳ受信機等の故障を判定する。
【００２５】
また、制御部３は、ブザー及びワーニングランプ１４を点灯／点滅制御したり、現在位置情報を自動ブレーキ制御装置１５に出力する。更に、集中制御ユニット１には、フロッピーディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、ミニディスク（ＭＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の外部記憶装置７がデータの読み出し可能に接続される。外部記憶装置７には地図情報等が格納されている。
【００２６】
無線通信機１１は、複数の移動体間で後述する送信フレームの送受信が可能となるように設けられている。
【００２７】
ジャイロ及び車速センサ１２は、トンネル内等のＧＰＳ信号が届きにくい場所で現在位置を検出するために設けられている。
［誤差領域の表示処理］
次に、図１と図３を参照して、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による現在位置情報の演算処理と誤差領域の表示処理について説明する。
【００２８】
現在位置情報の誤差は、例えば、誤差補正データにより補正したとしても、ＧＰＳ衛星と基準局の間の距離とＧＰＳ衛星と移動体の間の距離が異なる程増大する、即ち、基準局と移動体との離間距離が離れる程その誤差は増大することになる。そこで、この誤差領域の表示処理では、現在位置情報の誤差を誤差領域としてディスプレイ上に正確に表示して、ユーザに現在位置を容易に把握できるようにした処理を行う。
【００２９】
図３は、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による現在位置情報の演算処理と誤差領域の表示処理を示すフローチャートである。
【００３０】
図１及び図３に示すように、処理が開始されると、ステップＳ２では、演算処理部２は、ＧＰＳ受信機８を介してＧＰＳ信号を取り込み、このＧＰＳ信号をＲＡＭ４に記憶させる。ステップＳ４では、演算処理部２はＧＰＳ信号から現在位置情報を演算してＲＡＭ４に格納する。ステップＳ６では、演算処理部２は、基準局と現在位置との離間距離を演算してＲＡＭ４に格納し、ＲＯＭ５に登録された基準局が複数ある場合には、基準局毎に離間距離を演算してＲＡＭ４に格納する。この離間距離の演算は、予めＦＭ送信局に対応した基準局の位置情報をＲＯＭ５に登録しておいて、この基準局の位置情報と現在位置情報から算出する。ステップＳ８では、制御部３は、ステップＳ６で算出された離間距離が最小となる基準局を選択する。ステップＳ１０では、制御部３は、ステップＳ８で選択された基準局に対応する（複数の）ＦＭ送信局に（夫々）チューニングして、その中から電界強度が最も高いＦＭ送信局を選択して、ＦＭ選局部１０で自動的にチューニングする。ステップＳ１２では、演算処理部２は、ＦＭ多重受信機９を介してステップＳ１０でチューニングされたＦＭ送信局から誤差補正データを取り込みＲＡＭ４に記憶させる。ステップＳ１４では、ステップＳ４にて演算された現在位置情報を誤差補正データにより補正して、その補正された現在位置情報と誤差補正データとをＲＡＭ４に格納する。ステップＳ１６では、制御部３は、ステップＳ１４にて補正された現在位置情報をディスプレイ１３に表示する。続く、ステップＳ１８では、ステップＳ８で選択された基準局との離間距離に応じて誤差領域を表示する。その後、ステップＳ２にリターンして、サイクルタイム（例えば、１５〜２０秒）毎に上記処理を繰り返し実行する。
【００３１】
図４に誤差領域の表示例を示す。図４に示すように、ディスプレイ上に表示される誤差領域は、現在位置を中心とする円を点滅等して表示され、移動体の移動に伴って基準局との離間距離が大きくなるほど誤差領域を拡大して表示する。また、図５に示すように、離間距離が大きくなるにつれて誤差領域半径の変化速度を大きく、例えば二次関数Ｆ（ｘ）に応じた加速度で表示半径を拡大していく。
【００３２】
以上の誤差領域の表示処理によれば、基準局と移動体の離間距離に応じた現在位置の測位誤差を正確に表示して、ユーザにて現在位置を容易に把握できるようになる。
［ＦＭ送信局の選択処理］
次に、図１と図６を参照して、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＦＭ送信局の選択処理について説明する。
【００３３】
現在位置情報の誤差は、電界強度の高いＦＭ送信局を自動的にチューニングしたとしても、上述の場合と同じように基準局と移動体との距離が離れる程増大する。また、誤差補正データがＦＭ送信局から移動体に到達するまでの情報遅延量が大きい場合にもリアルタイムに現在位置情報を補正することができないため、測位誤差の増大を招く。そこで、このＦＭ送信局の選択処理では、電界強度の他に情報遅延量を考慮してＦＭ送信局を選択することで現在位置情報の精度を高めている。
【００３４】
尚、ＦＭ送信局では、基準局から送信される誤差補正データをＦＭ多重信号化するため、この演算に要する時間だけ情報の発信が遅延するのである。
【００３５】
図６は、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＦＭ送信局の選択処理を示すフローチャートである。
【００３６】
図１及び図６に示すように、図３に示すステップＳ２からＳ８までの処理は同じであり、その処理を実行した後、ステップＳ２０では、制御部３は、ステップＳ８で選択された基準局に対応した複数のＦＭ送信局に順次チューニングしていく。尚、集中制御ユニット１のＲＯＭ５には、基準局に対応したＦＭ送信局の総数が予め格納されている。ステップＳ２２では、制御部３は、ステップＳ２０でチューニングされたＦＭ送信局について電界強度が所定値以上か否かを判定する。ステップＳ２４での判定がＹＥＳならば、ステップＳ２４に進み、判定がＮＯならばステップＳ２０にリターンして次のＦＭ送信局にチューニングする。
【００３７】
ステップＳ２４では、演算処理部２は、ステップＳ２０でチューニングされたＦＭ送信局から受信した誤差補正データを取り込み、ＲＡＭ４に格納する。ステップＳ２６では、制御部３は、全てのＦＭ送信局についてステップＳ２０からＳ２４までの処理を完了させ、電界強度が所定値以上のＦＭ送信局の誤差補正データの取り込みが全て終了したか否かを判定する。ステップＳ２６での判定がＹＥＳならばステップＳ２８に進み、ステップＳ２６での判定がＮＯならばステップＳ２０にリターンして次のＦＭ送信局にチューニングする。
【００３８】
ステップＳ２８では、ＲＡＭ４に格納された全ての誤差補正データに含まれる発信時刻情報と、移動体が受信した時点での受信時刻情報から各ＦＭ送信局の情報遅延量を算出する。尚、集中制御ユニット１のＲＯＭ５に、各ＦＭ送信局毎の情報遅延量を予め格納しておいてもよい。ステップＳ３０では、情報遅延量が最小のＦＭ送信局を選択して、ＦＭ選局部１０により自動的にチューニングされる。その後、図３に示すステップＳ１４に進み、それ以降の処理を実行する。尚、ステップＳ３０では、情報遅延量と電界強度のバランスがとれたＦＭ送信局を選択してもよい。
【００３９】
以上のＦＭ送信局の選択処理によれば、情報遅延量が最小のＦＭ送信局を選択して現在位置情報を補正するので、位置精度が向上する。
［位置情報の修正処理］
次に、図１と図７Ａを参照して、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による位置情報の修正処理について説明する。
【００４０】
現在位置情報の誤差は、誤差補正データにより補正したとしても、誤差補正データの送信時点においてＦＭ送信局で発生する情報遅延により誤差が発生する場合がある。そこで、この位置情報の修正処理では、ＦＭ送信局の情報遅延により発生する誤差補正データによる測位誤差を低減し、測位精度を向上するようにした。
【００４１】
図７Ａは、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による位置情報の修正処理を示すフローチャートである。
【００４２】
図１及び図７Ａに示すように、図３に示すステップＳ２、Ｓ４までの処理は同じであり、その処理を実行した後、ステップＳ３２では、制御部３は、現在位置から所定範囲までのＦＭ送信局を全て抽出する。ステップＳ３４では、制御部３は、ステップＳ３２で抽出されたＦＭ送信局から夫々誤差補正データを取り込み、ＲＡＭ４に格納する。ステップＳ３６では、制御部３は、ステップＳ３２で抽出されたＦＭ送信局に対応する情報遅延量がＲＯＭ５に格納されているか否かを判定する。ステップＳ３６での判定がＹＥＳならば、ステップＳ４０に進み、判定がＮＯならばステップＳ３８に進む。
【００４３】
ステップＳ３８では、誤差補正データに含まれる発信時刻情報から該当するＦＭ送信局の情報遅延量を算出する。
【００４４】
ステップＳ４０では、制御部３は、ステップＳ３２で抽出された全てのＦＭ送信局についてステップＳ３４〜Ｓ３８までの処理が完了したか否かを判定する。ステップＳ４０での判定がＹＥＳならば、ステップＳ４２に進み、判定がＮＯならばステップＳ３４にリターンして次のＦＭ送信局をチューニングしてステップＳ３４〜Ｓ３８までの処理を実行する。
【００４５】
ステップＳ４２では、情報遅延量が最小のＦＭ送信局を選択し、ＦＭ選局部１０にて自動的にチューニングする。
【００４６】
ステップＳ４４では、ステップＳ４２にて選択されたＦＭ送信局から受信した誤差補正データを用いて、この受信した誤差補正データよりも情報遅延量に対応する時間前に受信され、ＲＡＭ４に記憶されたＧＰＳ信号から演算される過去の位置情報を補正する。ステップＳ４６では、ステップＳ４４で補正された過去の位置情報に基づいて現在位置をマップマッチング（或いは自律航法による位置の算出）により算出する。ステップＳ４８では、補正された位置情報に基づいて外部記憶装置７に格納された地図情報を最新の情報に書き換える。
【００４７】
以上の位置情報の修正処理によれば、現在の誤差補正データを用いて情報遅延量に対応する時間前の位置情報を補正し、この補正された位置情報は直接的に現在位置の表示には用いずに、マップマッチングや地図情報の書き換えに用いるので、ＦＭ送信局における情報遅延により発生する誤差を低減し、測位精度を向上できる。
＜変形例＞
次に、図１と図７Ｂを参照して、本実施形態の変形例のディファレンシャルＧＰＳ装置による位置情報の修正処理について説明する。
【００４８】
図７Ｂは、本実施形態の変形例のディファレンシャルＧＰＳ装置による位置情報の修正処理を示すフローチャートである。
【００４９】
図７Ｂにおいて、本変形例では、上記ステップＳ４４のように、既に演算されてＲＡＭ４に記憶された過去の位置情報を誤差補正データで補正するのではなく、ステップＳ４５において、演算処理部１２は、ステップＳ４２にて選択されたＦＭ送信局から受信した誤差補正データと、この受信した誤差補正データよりも情報遅延量に対応する時間前に受信され、ＲＡＭ４に記憶されたＧＰＳ信号とを用いて過去の位置情報を補正を含めて演算する。その他の処理は、図７Ａと同様なので説明を省略する。
【００５０】
この変形例によっても、ＦＭ送信局における情報遅延により発生する誤差を低減し、測位精度を向上できる。
［ＧＰＳ衛星の選択処理］
次に、図１と図８Ａを参照して、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ衛星の選択処理について説明する。
【００５１】
図９に示すように、例えば、現在位置３３に対する基準局３１の方向とＧＰＳ衛星３０ｄの方向とが互いに逆方向で非常に低い位置にあったり、同一方向で非常に低い位置となる位置関係の場合には、ＧＰＳ衛星と基準局の間の距離とＧＰＳ衛星と移動体との距離の差が非常に大きいために測位誤差が増大するという不都合がある。
【００５２】
また、基準局とＧＰＳ衛星の位置関係によっては、移動体が受信したＧＰＳ信号に対応するＧＰＳ衛星と誤差補正データの作成時に対応するＧＰＳ衛星とが一致しないことがあり測位精度が悪化する場合もある。そこで、このＧＰＳ衛星の選択処理では、現在位置に対する基準局の方向とＧＰＳ衛星の方向との位置関係から測位誤差が増大する状況での測位を規制して、測位精度を向上できるようにしている。
【００５３】
図８Ａは、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ衛星の選択処理を示すフローチャートである。
【００５４】
図１及び図８Ａに示すように、図３に示すステップＳ２、Ｓ４までの処理は同じであり、その処理を実行した後、ステップＳ５０では、演算処理部２は、現在位置から見えるＧＰＳ衛星について、現在位置を中心として水平方向に対する方向（緯度、経度、高さ等）を算出する。ステップＳ５２では、演算処理部２は、現在位置を中心として基準局の方向を算出する。ステップＳ５４では、演算処理部２は、現在位置から基準局への方向ベクトル（或いは現在位置と基準局とを結ぶ直線）と、現在位置からＧＰＳ衛星への方向ベクトル（或いは現在位置とＧＰＳ衛星とを結ぶ直線）との成す角度θ（図９に示す角度θを参照、以下挟角という）を算出する。ステップＳ５６では、制御部３は、現在位置から見て基準局とＧＰＳ衛星とが同一方向ならばＧＰＳ衛星の挟角θが所定角度θ１（例えば、θ＝３０°）以下であるか、或いは現在位置から見て基準局とＧＰＳ衛星とが反対方向ならば所定角度θ２（例えば、θ＝１５０°）以上であるか否かを判定する。ステップＳ５６での判定がＹＥＳならば、ステップＳ５８に進み、判定がＮＯならばステップＳ６０に進む。
【００５５】
ステップＳ５８では、ＧＰＳ衛星の挟角θが所定角度θ１以下、或いは所定角度θ２以上であるＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号の取り込みを規制する。
【００５６】
ステップＳ６０では、現在位置から見える全てのＧＰＳ衛星についてステップＳ５６、Ｓ５８の処理を実行したか否かを判定する。ステップＳ６０での判定がＹＥＳならばステップＳ６２に進み、判定がＮＯならばステップＳ５６にリターンして、他のＧＰＳ衛星についてステップＳ５６、Ｓ５８の処理を実行する。
【００５７】
ステップＳ６２では、ステップＳ５８で規制されたＧＰＳ衛星を除いた残りのＧＰＳ衛星についてＧＤＯＰ（Geometrical Dilution of Precision）値Ｇ１を演算する。ステップＳ６４では、現在位置から見える全てのＧＰＳ衛星についてＧＤＯＰ値Ｇ２を演算する。
【００５８】
ステップＳ６6では、ＧＤＯＰ値Ｇ１に補正係数ｋ（例えば、ｋ＝0.1）を乗算した値（Ｇ１×ｋ）がＧＤＯＰ値Ｇ２以下となるか否かを判定する。ステップＳ６6での判定がＹＥＳならばステップＳ６８進み、ステップＳ６６での判定がＮＯならばステップＳ６８に進む。
【００５９】
ステップＳ６８では、ＧＤＯＰ値Ｇ１となるＧＰＳ衛星の組合せを用いて現在位置情報を演算する。一方、ステップＳ７０では、ＧＤＯＰ値Ｇ２となるＧＰＳ衛星の組合せを用いて現在位置情報を演算する。
【００６０】
尚、ステップＳ６６でＧＤＯＰ値Ｇ１に補正係数ｋを乗算するのは、ＧＤＯＰ値Ｇ２の方が母集団が多く良い結果が出る可能性が高いため、いずれかのＧＤＯＰ値を同程度に補正して比較した方が良いからである。
【００６１】
また、挟角θが直角の場合を基準角として、挟角θがこの基準角に対して所定角度範囲（例えば、７０°≦θ≦１２０°）にある場合にはＧＰＳ衛星の規制を解除するようにしてもよい。
【００６２】
以上のＧＰＳ衛星の選択処理によれば、現在位置に対する基準局の方向とＧＰＳ衛星の方向との位置関係において、測位誤差が増大する状況にあるＧＰＳ衛星での測位を規制することで、測位精度を向上できる。
【００６３】
また、規制以外のＧＰＳ衛星でのＧＤＯＰ値Ｇ１と全てのＧＰＳ衛星でのＧＤＯＰ値Ｇ２とを比較して、ＧＤＯＰ値の良い方を現在位置の測位に用いるのでより高精度の位置測位を実現できる。
＜変形例＞
次に、図１と図８Ｂを参照して、本実施形態の変形例のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ衛星の選択処理について説明する。
【００６４】
図８Ｂは、本実施形態の変形例のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ衛星の選択処理を示すフローチャートである。
【００６５】
図８Ｂにおいて、本変形例では、上記ステップＳ５４、Ｓ５６のように、ＧＰＳ衛星の挟角θを演算して、この挟角θが所定角度θ１以下、或いは所定角度θ２以上であるＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号の取り込みを規制するのではなく、ステップＳ５５において、演算処理部２は、現在位置３３からＧＰＳ衛星から地面に対して真下に下ろした垂線の交点への方向ベクトル（或いは現在位置と垂線の交点とを結ぶ直線）と、現在位置３３からＧＰＳ衛星への方向ベクトル（或いは現在位置とＧＰＳ衛星とを結ぶ直線）との成す角度α（図９に示す角度αを参照、以下仰角という）を算出する。ここで、仰角αは９０°以下である。ステップＳ５７では、制御部３は、ＧＰＳ衛星の仰角αが所定角度θ３（例えば、θ＝７０°）以上であるか否かを判定する。ステップＳ５７での判定がＹＥＳならば、ステップＳ５８に進み、判定がＮＯならばステップＳ６０に進む。その他の処理は、図８Ａと同様なので説明を省略する。
【００６６】
この変形例によっても、測位誤差が増大する状況にあるＧＰＳ衛星での測位を規制することで、測位精度を向上でき、演算処理部での演算処理負荷を低減できる。
［故障判定処理］
次に、図１と図１０乃至図１２を参照して、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ受信機或いはＦＭ多重受信機の故障判定処理について説明する。
【００６７】
例えば、ＧＰＳ受信機或いはＦＭ多重受信機が故障した場合を想定すると、その故障状態をユーザに警告する必要があり、また、ＧＰＳ受信機のみ故障した場合には誤差補正データを現在位置情報の補正に用いることができなくなってしまう。そこで、この故障判定処理では、ＧＰＳ受信機或いはＦＭ多重受信機の故障を早期にかつ確実に検出すると共に、補正された現在位置情報を自動ブレーキ制御システム等に適用している。
【００６８】
図１０乃至図１２は、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による故障判定処理を示すフローチャートである。
【００６９】
図１及び図１０に示すように、処理が開始されると、ステップＳ８０では、制御部３は、所定時間に亘ってＧＰＳ信号を受信可能か否かを判定する。ステップＳ８０での判定がＹＥＳならば、ステップＳ８２に進み、判定がＮＯならば、後述する図１１に示すステップＳ９４に進む。
【００７０】
ステップＳ８２では、演算処理部２は、ＧＰＳ受信機８を介してＧＰＳ信号を取り込み、この取り込んだＧＰＳ信号をＲＡＭ４に記憶する。ステップＳ８４では、演算処理部２はＧＰＳ信号から現在位置情報を演算して、ＲＡＭ４に格納する。ステップＳ８６では、制御部３は、所定時間に亘って誤差補正データを受信可能か否かを判定する。ステップＳ８６での判定がＹＥＳならば、ステップＳ８８に進み、判定がＮＯならば、後述する図１２に示すステップＳ１０４に進む。
【００７１】
ステップＳ９０では、誤差補正データを用いて現在位置情報を補正する。ステップＳ９２では、補正された現在位置情報に基づいて自動ブレーキ制御を実行する。この自動ブレーキ制御については後述する。
【００７２】
図１１に示すステップＳ９４では、ＧＰＳ信号が受信できないため、マップマッチング或いは自律航法により現在位置情報を算出して、ＲＡＭ４に格納する。ステップＳ９６では、ステップＳ９４で算出された現在位置をディスプレイ１３に表示すると共に、現在表示中の現在位置は精度が悪いことを示す表示を行う（例えば、図４に示す表示例）。ステップＳ９８では、制御部３は、所定時間に亘って誤差補正データを受信可能か否かを判定する。ステップＳ９８での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１００に進み、判定がＮＯならば、図１０のステップＳ８０にリターンして再度処理を実行する。
【００７３】
ステップＳ１００では、制御部３は、移動体がトンネル内にいるのか否かを判定する。ステップＳ１００での判定がＹＥＳならば、一時的に受信ができない状態にあると判定してステップＳ８０にリターンして再度処理を実行し、判定がＮＯならば、ＧＰＳ受信機８が故障したと判定して、ステップＳ１０２に進んで、ブザー或いはワーニングランプ１４でＧＰＳ受信機の故障をユーザに報知する。
【００７４】
図１２に示すステップＳ１０４では、制御部３は、現在位置の電界強度が所定時間に亘って所定値以下であるか否かを判定する。ステップＳ１０４での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１１２に進み、判定がＮＯならばステップＳ１０６に進む。
【００７５】
ステップＳ１０６では、演算処理部２は、ＦＭ送信局と現在位置との離間距離を演算する。この離間距離の演算は、予めＦＭ送信局の位置情報をＲＯＭ５に記憶させ、このＦＭ送信局の位置情報と現在位置情報から算出される。ステップＳ１０８では、制御部３は、ステップＳ１０６で算出された離間距離が所定値以上か否かを判定する。ステップＳ１０８での判定がＹＥＳならばステップＳ１１２に進み、判定がＮＯならばステップＳ１１０に進む。
【００７６】
ステップＳ１１０では、制御部３は、ＦＭ多重受信機９が故障したと判定して、ブザー或いはワーニングランプ１４でＧＰＳ受信機の故障をユーザに報知して、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、制御部３は、移動体が電界強度の低い場所にいるために誤差補正データが受信できず、ＦＭ多重受信機９の故障ではないと判定して、ＧＰＳ信号のみにより現在位置情報を演算する。
＜自動ブレーキ制御＞
次に、図１０のステップＳ９２に示す自動ブレーキ制御について説明する。
【００７７】
図１３は、自動ブレーキ制御手順を示すフローチャートである。
【００７８】
この自動ブレーキ制御は、移動体が車両の場合、車両に搭載されたレーダユニット１５ａにより自車の前方を走行する車両を検知し、前車と自車との相対速度や車間距離から、前車への接触の可能性を判断して危険回避動作を行うものである。
【００７９】
以下に具体的な処理を説明する。
【００８０】
図１３に示すように、処理が開始されると、ステップＳ２００では、図１０のステップＳ９０で補正された現在位置情報P1から自車位置を演算すると共に、自車と前車の車間距離L1、自車の車速V0、自車と前車の相対速度V1を読み込む。ステップＳ２０２では、自動制動開始閾値L0、警報発生閾値L2、自動制動解除閾値L3を算出する。ステップＳ２０４では、相対速度V0がゼロ以上か否か、即ち自車が前車に近づいているのか遠ざかっているのかを判定する。ステップＳ２０４での判定がＹＥＳならば、ステップＳ２０６に進み、判定がＮＯならばステップＳ２２０に進む。
【００８１】
ステップＳ２０６では、車間距離L1が警報発生閾値L2より小さいか否かを判定する。ステップＳ２０６での判定がＹＥＳならば、ステップＳ２０８に進み、判定がＮＯならばステップＳ２００にリターンする。
【００８２】
ステップＳ２０８では、相対速度V1が所定値より大きいか否か、即ち自車が前車に急激に接近しているか否かを判定する。ステップＳ２０８での判定がＹＥＳならば、ステップＳ２１０に進み、判定がＮＯならばステップＳ２１６に進む。
【００８３】
ステップＳ２１０では、ステップＳ２０６において既に警報発生領域に入っていると判定されているので、ブザーを鳴らすか或いはワーニングランプを点灯させて報知する。ステップＳ２１２では、車間距離L1が自動制動開始閾値L0より小さいか否かを判定する。ステップＳ２１２での判定がＹＥＳならば、ステップＳ２１４に進み、判定がＮＯならばステップＳ２００にリターンする。
【００８４】
ステップＳ２１４では、自動制動開始領域であるため自動制動を実行する。
【００８５】
一方、ステップＳ２１６では、自車の加速度Vaが所定値より大きいか否かを判定する。ステップＳ２１６での判定がＹＥＳならば、ドライバーが追い越しのために意識的に加速して前車に接近していると考えられるため、ステップＳ２１８に進んで、ブザー或いはワーニングランプにより警報を発するのみとし、自動制動をかけないようにする。また、ステップＳ２１６での判定がＮＯならば、ステップＳ２１０に進む。
【００８６】
次に、ステップＳ２０４での判定がＮＯならばステップＳ２２０に進んで、車間距離L1が自動制動解除閾値L3より小さいか否かを判定する。ステップＳ２２０での判定がＮＯならばステップＳ２２２に進み、制動を解除する。
【００８７】
以上の故障判定処理によれば、ＧＰＳ信号或いは誤差補正データの電界強度やや移動体のいる場所等を考慮した上で、ＧＰＳ受信機やＦＭ多重受信機の故障を早期にかつ確実に検出することができる。
【００８８】
また、ＧＰＳ受信機やＦＭ多重受信機の故障を早期にかつ確実に検出できるので、現在位置精度を要求される自動ブレーキ制御等にも十分に適用できる。
【００８９】
尚、本実施形態により補正或いは演算される現在位置情報は、自動ブレーキ制御以外に車両走行中の危険回避のための自動走行制御や前方障害物が近づいたときに危険報知するための危険報知制御にも用いることができる。
［移動体間の無線通信処理］
次に、図１と図１４乃至図２０を参照して、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する複数の移動体間での無線通信処理について説明する。
【００９０】
この複数の移動体間の無線通信処理は、図９に示すように、移動体３３（自移動体と呼ぶ）のＧＰＳ受信機やＦＭ多重受信機が故障した場合に、ＧＰＳ信号や誤差補正データが受信できなくなるため、他の移動体３４（他移動体と呼ぶ）からＧＰＳ信号や誤差補正データを無線通信により入手するものである。
【００９１】
＜送信側の処理＞
図１４乃至図１６は、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の送信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【００９２】
先ず、図１４に示すように、処理が開始されると、ステップＳ１２０では、制御部３は、所定時間が経過したか否かを判定する。この所定時間は、ＧＰＳ信号を受信する受信サイクル時間であり、例えば、１５〜２０秒に設定される。ステップＳ１２０での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１２６に進んで、後述する図１５及び図１６に示す送信処理を実行する。
【００９３】
ステップＳ１２０での判定がＮＯならばステップＳ１２２に進み、移動体の進行路が交差点やカーブ等で変化する手前であるか否かを判定する。ステップＳ１２２での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１２６に進んで、後述する送信処理を実行する。
【００９４】
ステップＳ１２２での判定がＮＯならばステップＳ１２４に進み、他移動体から送信フレームの送信要求を受信したか否かを判定する。ステップＳ１２４での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１２６に進んで送信処理を実行する。
【００９５】
ステップＳ１２４での判定がＮＯならばステップＳ１２０にリターンして同様の処理を繰り返し実行する。
【００９６】
次に、図１４のステップＳ１２６の送信処理の詳細について説明する。
【００９７】
図１５に示すように、先ず、ステップＳ１３０でＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を取り込み、この取り込んだＧＰＳ信号をＲＡＭ４に記憶する。ステップＳ１３２ではＧＰＳ信号を用いて現在位置情報を演算して、ＲＡＭ４に記憶する。
【００９８】
ステップＳ１３４では、制御部３は、現在位置をディスプレイ１３に表示する。ステップＳ１３６では、図１７に示す構成の通信フレームを作成する。ステップＳ１３８では、ステップＳ１３６で生成された通信フレームを他移動体に送信する。その後は前述の図１０に示すステップＳ８０からの処理を実行する。
【００９９】
また、前述の図１０に示すステップＳ８０で判定がＮＯならば、図１６に示すステップＳ１４０に進み、ＧＰＳ信号が受信できないため、マップマッチング或いは自律航法により現在位置情報を算出する。ステップＳ１４２では、制御部３は、所定時間に亘って誤差補正データを受信可能か否かを判定する。ステップＳ１４２での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１４４に進み誤差補正データを取り込みＲＡＭ４に記憶させ、ステップＳ１４６で現在位置情報を誤差補正データを用いて補正した後、前述のステップＳ１３０にリターンする。
【０１００】
一方、ステップＳ１４２での判定がＮＯならば、ステップＳ１４６に進んで、ＧＰＳ信号のみにより現在位置情報を演算し、その後前述のステップＳ１３０にリターンする。
【０１０１】
＜通信フレームの構成＞
次に、自移動体と複数の他移動体との移動体間通信に用いられる通信フレームについて説明する。
【０１０２】
図１７は、本実施形態の移動体間通信の通信フレームのデータフォーマットを示す概略図であり、この通信フレームが移動体間で送受信されることにより移動体間通信が実現される。
【０１０３】
図１７に示すように、通信フレームは、以下の各領域により構成される。即ち、
▲１▼開始ビット：通信フレームの開始位置を示すデータが書き込まれる領域である。
【０１０４】
▲２▼時刻ビット：通信フレームのフレーム送信時刻を示すデータが書き込まれる領域である。
【０１０５】
▲３▼ＩＤビット：送信元の移動体を示す識別データが書き込まれる領域である。
【０１０６】
▲４▼位置情報ビット：送信元の移動体の現在位置情報を示すデータが書き込まれる領域である。
【０１０７】
▲５▼車速ビット：送信元の移動体の車速を示すデータが書き込まれる領域である。
【０１０８】
▲６▼進行方向ビット：送信元の移動体の進行方向を示すデータが書き込まれる領域である。
【０１０９】
▲７▼誤差データ有無ビット：位置情報ビットに書き込まれた現在位置情報が誤差補正データを用いて補正されたものか否かを示すデータが書き込まれる領域である。
【０１１０】
▲８▼誤差データビット：送信元にて誤差補正データが受信可能な場合に、送信元にて受信した誤差補正データが書き込まれる領域である。
【０１１１】
▲９▼終了ビット：通信フレームの終了位置を示すデータが書き込まれる領域である。
【０１１２】
前述のステップＳ１３６で作成される通信フレームは、ステップＳ１４２での判定がＹＥＳの場合には、位置情報ビットに誤差補正データにより補正された現在位置情報が書き込まれ、誤差データ有無ビットに誤差補正データ有りのデータが書き込まれ、誤差データビットにその誤差補正データが書き込まれる。
【０１１３】
また、ステップＳ１４２での判定がＮＯの場合には、位置情報ビットに誤差補正データにより補正されていない現在位置情報が書き込まれ、誤差データ有無ビットに誤差補正データ無しのデータが書き込まれ、過去に受信した誤差補正データがあれば、誤差データビットにその誤差補正データが書き込まれ、無ければ何も書き込まれない。
【０１１４】
尚、上記送信処理において、ステップＳ１４２でＮＯである場合には、自移動体がＧＰＳ信号が受信不可でかつ誤差補正データが受信不可の状態となっている。ＧＰＳ信号が受信不可の場合とは、少なくとも３つのＧＰＳ衛星のうち２つ以下のＧＰＳ衛星からしかＧＰＳ信号を受信できない場合も含む。従って、誤差データ有無ビットに誤差補正データ無しの情報が書き込まれたならば、それは、ＧＰＳ信号が受信不可或いは受信可能なＧＰＳ衛星が２つ以下の場合、若しくは誤差補正データが受信不可の場合を表すことになる。
【０１１５】
＜受信側の処理＞
図１８乃至図２０は、本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の受信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【０１１６】
先ず、図１８に示すように、処理が開始されると、ステップＳ１５０では、制御部３は、所定時間に亘ってＧＰＳ信号が受信可能か否かを判定する。ステップＳ１５０での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１５２に進み、判定がＮＯならば、後述する図１９に示すステップＳ１６４に進む。
【０１１７】
ステップＳ１５２では、演算処理部２は、ＧＰＳ受信機８を介してＧＰＳ信号を取り込み、この取り込んだＧＰＳ信号をＲＡＭ４に記憶させる。ステップＳ１５４では、演算処理部２はＧＰＳ信号から現在位置情報を演算してＲＡＭ４に格納する。ステップＳ１５６では、制御部３は、所定時間に亘って誤差補正データを受信可能か否かを判定する。ステップＳ１５６での判定がＹＥＳならば、ステップＳ１５８に進み、判定がＮＯならば、後述する図１９に示すステップＳ１６６に進む。
【０１１８】
ステップＳ１５８では、ＦＭ送信局から誤差補正データを取り込み、ＲＡＭ４に記憶させる。ステップＳ１６０では、ステップＳ１５８で受信した誤差補正データを用いて現在位置情報を補正する。ステップＳ１６２では、補正された現在位置情報に基づいて自動ブレーキ制御を実行する。この自動ブレーキ制御は前述の図１３と同様の処理であるので説明を省略する。
【０１１９】
次に、図１９に示すように、図１８のステップＳ１５０での判定がＮＯならば、ＧＰＳ信号から現在位置情報を演算できないので、ステップＳ１６４に進んで、マップマッチング或いは自律航法により現在位置情報を算出する。ステップＳ１６６では、他移動体から誤差補正データを得るために他移動体に通信フレームの送信要求を発する。ステップＳ１６８では、他移動体から通信フレームを受信したか否かを判定する。ステップＳ１６８での判定がＹＥＳならばステップＳ１７０に進んで図２０に示す受信処理を実行する。ステップＳ１６８での判定がＮＯならばステップＳ１５０にリターンして再度同じ処理を繰り返し実行する。
【０１２０】
次に、図２０を参照して、ステップＳ１７０での受信処理の詳細について説明する。
【０１２１】
図２０に示すように、ステップＳ１８０では、他移動体から受信した通信フレームに誤差補正データが書き込まれているか否かを判定する。ステップＳ１８０での判定がＹＥＳならばステップＳ１８２に進み、判定がＮＯならばステップＳ１８４に進む。
【０１２２】
ステップＳ１８２では、少なくとも他移動体から得た誤差補正データを用いて現在位置情報を補正できるので、現在位置情報の測位誤差が小さいことをディスプレイに表示する。また、ステップＳ１８４では、誤差補正データを用いて現在位置情報を補正できないので、現在位置情報の測位誤差が大きいことをディスプレイに表示する。
【０１２３】
ステップＳ１８６では、通信フレームに書き込まれた誤差補正データを用いて現在位置情報を補正する。その後に、図１８のステップＳ１６２に進んでステップＳ１８６で補正された現在位置情報に基づいて自動ブレーキ制御を実行し、この自動ブレーキ制御では、現在位置情報の精度が低いため通常より早めにワーニングを実行し、かつ通常より早くブレーキをかける。
【０１２４】
以上の移動体間の無線通信処理によれば、ディファレンシャルＧＰＳにおいて、複数の移動体間で互いの現在位置情報等を無線で通信できるシステムを構築でき、ＧＰＳ受信機やＦＭ受信機が故障した場合に、他移動体から無線通信を介して誤差補正データ等を得ることができ、大幅なコストアップを招くことなくディファレンシャルＧＰＳのフェイルセーフ機能を向上でき、現在位置精度を要求される自動ブレーキ制御等にも十分に適用できる。
【０１２５】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【０１２６】
例えば、本実施形態で説明した各処理では、ステップＳ２で取り込んだＧＰＳ信号により現在位置情報を演算し、この現在位置情報を誤差補正データを用いて補正するようにしたが、例えば、ＧＰＳ信号を取り込んで記憶しておき、図７ＢのステップＳ４５のように、誤差補正データを受信した時点で現在又は過去のＧＰＳ信号を読出して、この誤差補正データとＧＰＳ信号とを用いて現在位置の演算と補正とを同時に演算することもできる。
【０１２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信不能な状態であるにもかかわらず、送信局から誤差補正データを受信可能な場合、ＧＰＳ受信手段が故障していると判定することにより、ＧＰＳセンサの故障を確実かつ早期に検出することができる。
【０１２８】
また、好ましくは、移動体がトンネル内にいることを検出し、移動体がトンネル内にいる場合には故障判定を禁止することにより、トンネル内で誤差補正データを受信できる状態で、ＧＰＳセンサが故障していると誤判定するのを防止できる。
【０１２９】
また、本発明によれば、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信可能な状態であるにもかかわらず、送信局から誤差補正データを受信不能な場合、誤差補正データ受信手段が故障していると判定することにより、ディファレンシャルＧＰＳ受信機の故障を確実かつ早期に検出することができる。
【０１３０】
また、好ましくは、誤差補正データの電界強度を検出し、電界強度が所定値以下の状態が所定時間以上続いた場合には故障判定を禁止することにより、誤差補正データの受信状態が悪い状態での誤判定を防止できる。
【０１３１】
また、好ましくは、移動体の現在位置と送信局との間の離間距離を検出し、離間距離が所定値以上の場合には故障判定を禁止することにより、単に送信局から離れた位置いてノイズ等の影響で誤差補正データが受信できない状態における誤判定を防止できる。
【０１３２】
また、好ましくは、送信局の位置を記憶する記憶手段を更に備えることにより、通信データの増加を防止できる。
【０１３３】
また、好ましくは、現在位置は自動ブレーキ制御、自動走行制御或いは危険報知制御に用いられることにより、位置精度を要求される制御にも十分に用いることができる。
【０１３４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる実施形態としてのディファレンシャルＧＰＳ装置の回路ブロック図である。
【図２】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置のシステム全体を説明する図である。
【図３】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による現在位置情報の演算処理と誤差領域の表示処理を示すフローチャートである。
【図４】誤差領域の表示例を示す図である。
【図５】誤差領域の表示範囲を変化させる際に用いる関数を示す図である。
【図６】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＦＭ送信局の選択処理を示すフローチャートである。
【図７Ａ】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による位置情報の修正処理を示すフローチャートである。
【図７Ｂ】本実施形態の変形例のディファレンシャルＧＰＳ装置による位置情報の修正処理を示すフローチャートである。
【図８Ａ】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ衛星の選択処理を示すフローチャートである。
【図８Ｂ】本実施形態の変形例のディファレンシャルＧＰＳ装置によるＧＰＳ衛星の選択処理を示すフローチャートである。
【図９】図８Ａ、８Ｂに示すＧＰＳ衛星の選択処理を説明する図である。
【図１０】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による故障判定処理を示すフローチャートである。
【図１１】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による故障判定処理を示すフローチャートである。
【図１２】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置による故障判定処理を示すフローチャートである。
【図１３】本実施形態の自動ブレーキ制御手順を示すフローチャートである。
【図１４】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の送信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【図１５】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の送信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【図１６】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の送信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【図１７】本実施形態の移動体間通信の通信フレームのデータフォーマットを示す概略図である。
【図１８】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の受信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【図１９】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の受信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【図２０】本実施形態のディファレンシャルＧＰＳ装置を搭載する移動体の受信側としての無線通信処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…集中制御ユニット
２…演算処理部
３…制御部
４…ＲＡＭ
５…ＲＯＭ
６…タイマ
７…外部記憶装置
８…ＧＰＳ受信機
９…ＦＭ多重受信機
１０…ＦＭ選局部
１１…無線通信機
１２…ジャイロ、車速センサ
１３…ディスプレイ
１４…ブザー、ワーニングランプ
１５…自動ブレーキ装置
１５ａ…レーダユニット
３０ａ〜３０ｄ…ＧＰＳ衛星
３１…基準局
３２…ＦＭ送信局
３３、３４…移動体
Claims (9)
- ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信手段と、基準局において作成されたＧＰＳ信号の誤差補正データを送信局を介して受信する誤差補正データ受信手段とを有し、該ＧＰＳ信号及び誤差補正データを用いて現在位置を演算する移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置において、
前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信不能な状態であるにもかかわらず、前記誤差補正データ受信手段が前記送信局から誤差補正データを受信可能な場合、前記ＧＰＳ受信手段が故障していると判定する判定手段を備え、
前記判定手段により前記ＧＰＳ受信手段が故障していると判定された場合、センサにより検出した移動体の方位及び地図情報を用いて現在位置情報を算出することを特徴とする移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置。 - 前記移動体がトンネル内にいることを検出するトンネル検出手段と、該トンネル検出手段により前記移動体がトンネル内にいる場合には前記判定手段による判定を禁止することを特徴とする請求項１に記載の移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置。
- ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信手段と、基準局において作成されたＧＰＳ信号の誤差補正データを送信局を介して受信する誤差補正データ受信手段とを有し、該ＧＰＳ信号及び誤差補正データを用いて現在位置を演算する移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置において、
前記ＧＰＳ受信手段が前記ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信可能な状態であるにもかかわらず、前記誤差補正データ受信手段が前記送信局から誤差補正データを受信不能な場合、前記誤差補正データ受信手段が故障していると判定する判定手段を備え、
前記判定手段により前記誤差補正データ受信手段が故障していると判定された場合、他の移動体から誤差補正データを入手することを特徴とする移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置。 - 前記誤差補正データの電界強度を検出する強度検出手段と、該強度検出手段により前記電界強度が所定値以下の状態が所定時間以上続いた場合には前記判定手段による判定を禁止する第１の禁止手段を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置。
- 前記移動体の現在位置と送信局との間の離間距離を検出する距離検出手段と、該距離検出手段により前記離間距離が所定値以上の場合には前記判定手段による判定を禁止する第２の禁止手段を更に備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置。
- 前記送信局の位置を記憶する記憶手段を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置。
- 前記現在位置は自動ブレーキ制御に用いられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置。
- 前記現在位置は自動走行制御に用いられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置。
- 前記現在位置は危険報知制御に用いられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の移動体用ディファレンシャルＧＰＳ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34824597A JP3775033B2 (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 移動体用ディファレンシャルｇｐｓ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34824597A JP3775033B2 (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 移動体用ディファレンシャルｇｐｓ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11183589A JPH11183589A (ja) | 1999-07-09 |
| JP3775033B2 true JP3775033B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=18395732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34824597A Expired - Fee Related JP3775033B2 (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | 移動体用ディファレンシャルｇｐｓ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3775033B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3339906A1 (de) * | 2016-12-22 | 2018-06-27 | Toll Collect GmbH | Verfahren, system, vorrichtung und computerprogrammprodukt zur signalisierung einer drohenden mangelnden betriebsfähigkeit einer positionsbestimmungsvorrichtung, sowie gebührenerhebungssystem |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5537793B2 (ja) * | 1999-04-07 | 2014-07-02 | カシオ計算機株式会社 | 測位装置および測位時刻制御方法 |
| EP2487506B1 (de) | 2011-02-10 | 2014-05-14 | Toll Collect GmbH | Positionsbestimmungsvorrichtung sowie Verfahren und Computerprogrammprodukt zur Signalisierung einer Mangelnden Betriebsfähigkeit einer Positionsbestimmungsvorrichtung |
| JP6075377B2 (ja) * | 2012-08-01 | 2017-02-08 | 日本電気株式会社 | 通信装置、通信システム、通信方法およびプログラム |
| KR101446427B1 (ko) * | 2013-04-25 | 2014-10-06 | 한국항공우주연구원 | 고장 검출 임계값 갱신 장치 및 방법 |
| EP3339907B1 (de) * | 2016-12-22 | 2023-05-24 | Toll Collect GmbH | Verfahren zur signalisierung einer fehlfunktion einer positionsbestimmungsvorrichtung, signalisierungssystem, gebührenerhebungssystem, positionsbestimmungsvorrichtung und computerprogrammprodukt |
| KR102168217B1 (ko) * | 2018-08-27 | 2020-10-20 | 국방과학연구소 | Sbas 신호를 중계하는 장치, 방법 및 시스템 |
-
1997
- 1997-12-17 JP JP34824597A patent/JP3775033B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3339906A1 (de) * | 2016-12-22 | 2018-06-27 | Toll Collect GmbH | Verfahren, system, vorrichtung und computerprogrammprodukt zur signalisierung einer drohenden mangelnden betriebsfähigkeit einer positionsbestimmungsvorrichtung, sowie gebührenerhebungssystem |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11183589A (ja) | 1999-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5926117A (en) | Vehicle control system, vehicle mounting apparatus, base station apparatus and vehicle control method | |
| JP4752669B2 (ja) | 車両同定装置、位置算出装置 | |
| US8362889B2 (en) | Road condition detecting system | |
| JP2900737B2 (ja) | 車間距離検出装置 | |
| JP5028851B2 (ja) | 道路情報検出装置及びプログラム | |
| JP3766909B2 (ja) | 走行環境認識方法および装置 | |
| EP1906202B1 (en) | Vehicle position detection system | |
| JP3565413B2 (ja) | 移動体通信装置 | |
| US20100332127A1 (en) | Lane Judgement Equipment and Navigation System | |
| JP2009257763A (ja) | 車輌用位置推定装置、車輌用位置推定方法、および車輌用位置推定プログラム | |
| US20200183002A1 (en) | System and method for fusing surrounding v2v signal and sensing signal of ego vehicle | |
| US11092442B2 (en) | Host vehicle position estimation device | |
| US20180137760A1 (en) | Monitoring-target-region setting device and monitoring-target-region setting method | |
| US10710583B2 (en) | Vehicle control apparatus | |
| JP7466396B2 (ja) | 車両制御装置 | |
| US11148592B2 (en) | Motorcycle driving assistance device | |
| CN107957258B (zh) | 道路标记识别装置 | |
| JP4225190B2 (ja) | 車両運転支援装置 | |
| JP2005339432A (ja) | 衝突防止システム及び車載装置、中継装置、及び歩行者用位置送信装置。 | |
| JPH11296799A (ja) | 走行路形状認識装置 | |
| JP3775033B2 (ja) | 移動体用ディファレンシャルｇｐｓ装置 | |
| EP3901652A1 (en) | Calibration device, calibration method, program, calibration system, and calibration target | |
| JP2010218377A (ja) | 車両制御装置 | |
| JP2005258941A (ja) | 障害物検出装置 | |
| JP6881001B2 (ja) | 自動走行制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041116 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20041116 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20041116 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20051031 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051108 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060110 |
|
| 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: 20060131 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060213 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100303 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |