JP4914689B2 - 車両位置検出システム - Google Patents
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Description
ところで、GPS信号に基づいて検出される位置の誤差は30メートルと言われている。検出された位置と実際の位置との誤差を小さくすることが期待されるところである。
光ビーコンは、地上に固定的に設置されているため、自己の位置については極めて正確な位置情報を発することができる。このような光ビーコン情報に基づいて自車の位置を補正するため、自車位置を高精度に検出することができるという利点がある。
GPS受信部を有しているが、光ビーコン情報を受けたときには、この光ビーコン情報を優先する。一定時間内や一定距離内など所定条件内であれば、GPS情報に切り替えないで走行を維持する。これにより、GPS情報により位置検出よりも高い精度の自車位置検出が得られる。
図1は、四輪車両Aに搭載される本発明に係る車両位置検出システムのブロック図である。車両位置検出システム10は、自車の位置を検出することができるシステムであり、アンテナ11を備えたGPS(Global positioning system)受信部12と、光ビーコンを受ける受光部13を備えた光ビーコン通信手段14と、自車の方位を検出するジャイロセンサ16及び車速センサ17を備えて自車の進行方向や移動速度を制御する慣性航法システム(INS)15と、地図を含むナビゲーション(NAVI)システム18と、このナビゲーション(NAVI)システム18や光ビーコン通信手段14から情報を得て情報を処理する中央処理装置19を備えている。
GPS受信部12は、複数の人工衛星であるGPS衛星からのGPS信号を受信するための装置である。GPS受信部12は、通常のGPSでもよいし、D−GPS(Differential GPS)などであってもよい。
GPS受信部32は、複数の人工衛星であるGPS衛星からのGPS信号を受信するための装置である。GPS受信部32は、通常のGPSでもよいし、D−GPS(DifferentialGPS)などであってもよい。
GPS受信部12において、GPS測位部121は、複数のGPS電波の受信時刻に基づいて現在位置を周期的に測位する。測位結果記憶部122には、最新の測位結果が記憶される。
GPS測位部321は、複数のGPS電波の受信時刻に基づいて現在位置を周期的に測位する。測位結果記憶部322には最新の測位結果が記憶される。
ステップS11:GPS測位部121は、GPS衛星信号から自車位置を算出する。
ステップS12:慣性航法システム(INS)15は、GPS測位結果と、ジャイロセンサ16、車速センサ17からの信号を元に、GPS衛星信号の周期(1秒)よりも短い周期(例えば100m秒毎)で自車位置を推定する。
ステップS13:他車との通信手段21は、推定された自車位置を間欠的(例えば100m秒毎)に、周囲に送信している。
ステップS21:車両の光ビーコン通信手段14が、道路上の光ビーコン51Aからの光ビーコン情報を受信する。
ステップS22:光ビーコン通信手段14は、光ビーコン51Aから送られてくるデータから、ビーコン受信地点の測量済み位置座標、自車線情報(車線番号)、進行方向前方の交差点の座標(ノードデータ)、その交差点に接続する道路情報(リンクデータ)などを抽出処理する。
ステップS23:抽出した各情報を中央処理装置19及び/又はINS15へ送る。
ステップS25:他車との通信手段21は、推定された自車位置を間欠的(例えば100m秒毎)に、周囲に送信する。
同時に、自車線情報もあわせて送信することで、これを受信した他車が注目車両の抽出を行う際の助けとすることができる。
ステップS31:車両54は、光ビーコン通信手段14が光ビーコン51Aから光ビーコン情報を受信する。
ステップS32:他車への通信手段21により交差点位置、走行位置ベクトルを送信する。
ステップS42:他車との通信手段40により他車信号を受信したか否かを調べる。受信していなければ、受信を待つ。受信していれば、次のステップS43に進む。
ステップS45:自車両の走行位置ベクトルおよび接近中の交差点の座標を、自車両のID、推定位置、自車状態などと共に送信する。
ステップS34:走行位置ベクトル記憶部154に登録されている自車両の走行位置ベクトルと各車両から通知された走行位置ベクトルとに基づいて、自車両と交差する可能性のある全ての車両を注目車両として抽出する。
図11は、時間や距離などが経過したときの実際の位置と推定される位置との誤差量の時間変化を示すグラフである。曲線C10はGPSに基づく位置の誤差を示し、曲線C11は、光ビーコンを受信した後の自立航法での実際の位置との誤差の時間変化を示す。
手法1(距離式)は、光ビーコン情報から得られた基点となった測量済み座標から一定距離走行をトリガーとして、GPS測位に戻す手法である。一定距離の値として、例えば1000メートルとすることができる。
上記手法の1〜3までを併用する。論理和としてもよいし、条件式を用いてもよい。
条件式の例として、次の(1)式が考えられる。
ΔE≦ΔL+ΔT+N・A (1)
ここで、ΔE:閾値、ΔL:基点からの距離指数、ΔT:受信時刻からの経過時間指数、N:進路変更回数指数。例えば所定の角速度の進路変移が2秒以上継続したら1回とする。A:進路変更角度。例えば、回数1回あたりの変移角度の絶対値を累積する。
ステップS51:四輪車両54は、光ビーコン情報を受信する。
ステップS52:通信リンクが確立されている全ての車両に対して、認識した全ての交差点の座標および自車両の走行位置ベクトルを、自車両のID、推定位置、交差点までの到達時間、受信台数、自車状態(ブレーキ、ターンシグナル等)と共に、データとして送信する。IDには、自車両に固有の識別情報が、自車両の種別(二輪車および四輪車の別など)と共に予め登録されている。
ステップS62:二輪車両56が、四輪車両54から送信されたデータを受信したか否かを調べる。受信していなければ、受信を待つ。受信していれば、次のステップS63に進む。
ステップS63:光ビーコン情報に基づく測位結果に基づいて自車両の現在位置を正確に特定し、その走行位置ベクトルを求める。
ステップS65:自車両の走行位置ベクトルおよび接近中の交差点の座標を、自車両のID、推定位置、自車状態などと共に送信する。
ステップS53:四輪車両54が、二輪車両56から送信された信号を受信したか否かを調べる。受信していなければ、受信を待つ。受信していれば、次のステップS54に進む。
ステップS55:注目車両が二輪車両であるか否かがIDに基づいて判定される。
ステップS56:注目車両が二輪車両であれば、当該車両の現在位置を表すシンボルを、自車両のシンボルや他の注目車両のシンボルと共に、NAVI表示部16上で強調表示する。
|t2−t3|≦tREF (2)
ただし、tREFは所定の基準時間差である。
ステップS58:軌跡交差条件の成立した車両が存在すると、注意喚起のシンボルをHUDに表示させる。
ステップS59:スピーカからも警報音や音声メッセージを出力させる。
ステップS67:音声送信機から運転者のヘルメットに対して、注意喚起のための音声メッセージや警告音等を出力する。
この場合、交差点側に流出入車両識別システムを持たせて、このシステムに光ビーコンと一斉同報無線通信手段とを接続し、各車両から光ビーコン下の通過時に自車情報を流出入車両識別システムに通知させ、流出入車両識別システムは通知された流出入車両をまとめて一斉同報無線通知手段により交差点近傍の車両に通知することとする。
Claims (6)
- 自車の位置を検出することができる車両位置検出システムにおいて、
前記自車に搭載され、GPS衛星からのGPS信号を受信するGPS受信部と、
前記自車に搭載され、交差点手前に配置される光ビーコンからの光ビーコン情報を受信する光ビーコン通信手段と、
前記自車に搭載され、前記光ビーコン通信手段で光ビーコン情報を受信した第1の時刻から第2の時刻まで、この光ビーコン情報に基づいて自車の位置を補正する中央処理装置とを備え、
前記第2の時刻は、
前記光ビーコン情報に基づく前記自車の走行距離、
前記第1の時刻からの経過時間、並びに
前記光ビーコン情報に基づく前記自車の進路変更回数及びその進路変更角度の絶対値の累積値、
のうちの少なくとも1つに基づいて決定されていることを特徴とする車両位置検出システム。 - 前記光ビーコン情報は、自車が走行する走行線を内容とする自車線情報と、当該光ビーコンの位置座標を内容とする位置座標情報とを含むことを特徴とする請求項1記載の車両位置検出システム。
- 前記中央処理装置は、前記光ビーコン通信手段が前記光ビーコン情報の位置座標情報を受信した前記第1の時刻から前記第2の時刻まで、前記光ビーコン通信手段で受信した前記光ビーコン情報に基づいて自車位置を演算すると共に、前記自車位置を記憶手段に記憶する又は演算した自車位置を表示部に表示することを特徴とする請求項1記載の車両位置検出システム。
- 前記中央処理装置は、前記光ビーコン通信手段が前記光ビーコン情報の位置座標情報を受信した前記第1の時刻から前記第2の時刻まで、前記位置座標情報の座標を基点とした自立航法による自車位置を優先し、前記第1の時刻前及び前記第2の時刻後、前記GPS受信部で受信した前記GPS信号に基づいて演算される自車位置を優先することを特徴とする請求項1記載の車両位置検出システム。
- 前記光ビーコン情報の位置座標情報を他車と交換する通信手段をさらに備えていることを特徴とする請求項3又は請求項4記載の車両位置検出システム。
- 前記中央処理装置は、前記光ビーコン情報の位置座標情報に基づいて定めた自車位置と、前記通信手段で受信され、光ビーコン情報の位置座標情報に基づいて定めた他車位置とに基づいて、自車と他車との近接予測を行う車両近接予測手段を備えたことを特徴とする請求項5記載の車両位置検出システム。
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