JP6439437B2 - GNSS positioning device - Google Patents
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Description
本発明は、GNSS測位装置に関し、特に、測位精度を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a GNSS positioning apparatus, and more particularly to a technique for improving positioning accuracy.
GNSS(Global Navigation Satellite System)測位においては、測位信号がマルチパスの影響を受けていると、測位誤差が大きくなる。そこで、特許文献1では、固定基準局が、位置補正用データに加えて、固定基準局における衛星ごとの搬送波電力対雑音電力密度比(以下、C/N)を移動局に送信する。移動局は、自身で受信した衛星ごとの測位信号に基づいてC/Nを算出し、固定基準局から受信したC/Nと比較する。
In GNSS (Global Navigation Satellite System) positioning, if a positioning signal is affected by multipath, a positioning error increases. Therefore, in
移動局が受信した測位信号がマルチパスの影響を受けていると、C/Nが劣化する。そこで、移動局は、自身が算出したC/Nと、固定基準局から受信したC/Nとを比較して、閾値以上、C/Nが劣化している測位信号は測位演算から除外する。 If the positioning signal received by the mobile station is affected by multipath, C / N deteriorates. Therefore, the mobile station compares the C / N calculated by itself with the C / N received from the fixed reference station, and excludes a positioning signal whose C / N has deteriorated more than a threshold from the positioning calculation.
特許文献1の技術を実施するためには、移動局の比較的近隣に固定基準局がある必要がある。移動局と固定基準局との距離が離れるほど衛星受信環境が異なるため、マルチパスの影響を正しく判断できない可能性が高くなる。また、ネットワーク型RTK法のように、仮想的な固定基準局を用いて位置補正する手法には適用できないという問題もある。
In order to implement the technique disclosed in
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、測位信号がマルチパスの影響を受けている可能性がある環境において、測位精度の低下を抑制できるGNSS測位装置を提供することにある。 The present invention has been made based on this situation, and the purpose of the present invention is to provide a GNSS positioning that can suppress a decrease in positioning accuracy in an environment where the positioning signal may be affected by multipath. To provide an apparatus.
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The above object is achieved by a combination of the features described in the independent claims, and the subclaims define further advantageous embodiments of the invention. Reference numerals in parentheses described in the claims indicate a correspondence relationship with specific means described in the embodiments described later as one aspect, and do not limit the technical scope of the present invention. .
上記目的を達成するための第1発明は、車両の周辺に存在する周辺車両が測位衛星から受信した測位信号の受信品質を表す受信品質情報を含む車両受信情報を、周辺車両から受信する車車間通信器(101)と、測位衛星から測位信号を受信する受信器(102)と、受信器が受信した測位信号の受信品質情報を取得する受信品質取得部(S1)と、受信品質取得部が取得した受信品質情報と、車車間通信器が受信した車両受信情報に含まれている受信品質情報との比較に基づいて、受信品質取得部が取得した受信品質情報に対応する測位信号が、マルチパスの影響を受けているか否かを判断する判断部(S3)と、受信器が受信した測位信号から、判断部がマルチパスの影響を受けていると判断した測位信号を除外して、測位演算を行う測位演算部(S5、S6)とを備え、車両受信情報には、受信品質情報とともに、周辺車両が測位演算において除外した測位信号を送信した測位衛星のIDである除外衛星IDも含まれており、判断部は、車両受信情報に含まれている除外衛星IDと、受信器が受信した測位信号を送信した測位衛星のIDとが同じであり、かつ、車車間通信器が受信した受信品質情報が表す受信品質が、受信品質取得部が取得した受信品質情報が表す受信品質以上である場合に、受信品質取得部が取得した受信品質情報に対応する測位信号が、マルチパスの影響を受けていると判断することを特徴とするGNSS測位装置である。
上記目的を達成するための第2発明は、自車両の周辺に存在する周辺車両が測位衛星から受信した測位信号の受信品質を表す受信品質情報を含む車両受信情報を、周辺車両から受信する車車間通信器(101)と、測位衛星から測位信号を受信する受信器(102)と、受信器が受信した測位信号の受信品質情報を取得する受信品質取得部(S1)と、受信品質取得部が取得した受信品質情報と、車車間通信器が受信した車両受信情報に含まれている受信品質情報との比較に基づいて、受信品質取得部が取得した受信品質情報に対応する測位信号が、マルチパスの影響を受けているか否かを判断する判断部(S3)と、受信器が受信した測位信号から、判断部がマルチパスの影響を受けていると判断した測位信号を除外して、測位演算を行う測位演算部(S5、S6)とを備え、車両受信情報には、この車両受信情報を生成した時刻である情報生成時刻が含まれており、判断部は、車両受信情報に含まれている情報生成時刻が有効期限内である場合に、受信品質取得部が取得した受信品質情報と、車車間通信器が受信した車両受信情報に含まれている受信品質情報とを比較し、受信器が、有効期限内に、同一の測位衛星から受信した測位信号の受信品質情報を複数の周辺車両から受信した場合、複数の受信品質情報のうち、最もよい受信品質を表す受信品質情報と、受信品質取得部が取得した受信品質情報とを比較することを特徴とするGNSS測位装置である。
According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a vehicle reception information including reception quality information including reception quality information indicating reception quality of a positioning signal received from a positioning satellite by a surrounding vehicle existing around the vehicle is received from the surrounding vehicle. A communication device (101), a receiver (102) that receives a positioning signal from a positioning satellite, a reception quality acquisition unit (S1) that acquires reception quality information of a positioning signal received by the receiver, and a reception quality acquisition unit Based on a comparison between the acquired reception quality information and the reception quality information included in the vehicle reception information received by the inter-vehicle communication device, a positioning signal corresponding to the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit is A determination unit (S3) that determines whether or not it is affected by a path, and a positioning signal that the determination unit determines to be influenced by a multipath is excluded from the positioning signals received by the receiver. Measurement that performs computation And an arithmetic section (S5, S6), the vehicle receives information, together with the reception quality information, the peripheral vehicle is also included excluded satellite ID of the positioning signal is an ID of the transmitted positioning satellites excluded in the positioning operation, In the determination unit, the excluded satellite ID included in the vehicle reception information is the same as the ID of the positioning satellite that transmitted the positioning signal received by the receiver, and the reception quality information received by the inter-vehicle communication device is When the reception quality to be represented is equal to or higher than the reception quality represented by the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit, the positioning signal corresponding to the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit is affected by multipath. It is a GNSS positioning device characterized by determining .
A second invention for achieving the above object is a vehicle for receiving vehicle reception information including reception quality information indicating reception quality of a positioning signal received from a positioning satellite by a surrounding vehicle existing around the host vehicle from the surrounding vehicle. Inter-vehicle communication device (101), a receiver (102) that receives a positioning signal from a positioning satellite, a reception quality acquisition unit (S1) that acquires reception quality information of a positioning signal received by the receiver, and a reception quality acquisition unit The positioning signal corresponding to the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit based on the comparison of the reception quality information acquired by the reception quality information included in the vehicle reception information received by the inter-vehicle communication device, A determination unit (S3) that determines whether or not the multipath is affected, and a positioning signal that the determination unit determines to be affected by the multipath is excluded from the positioning signals received by the receiver; Perform positioning calculation A position calculation unit (S5, S6), the vehicle reception information includes an information generation time that is a time when the vehicle reception information is generated, and the determination unit includes information included in the vehicle reception information. When the generation time is within the expiration date, the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit is compared with the reception quality information included in the vehicle reception information received by the inter-vehicle communication device. If reception quality information of positioning signals received from the same positioning satellite is received from a plurality of surrounding vehicles within the validity period, reception quality information indicating the best reception quality among the plurality of reception quality information and reception quality acquisition It is a GNSS positioning apparatus characterized by comparing the received quality information acquired by the unit.
本発明のGNSS測位装置は、周辺車両から受信した車両受信情報に含まれている受信品質情報と、自身が受信した測位信号の受信品質情報とを比較する。周辺車両は自車両の周辺に存在する車両であるので、自車両と衛星受信環境が類似している。したがって、周辺車両から受信した車両受信情報に含まれている受信品質情報と、自車両の受信器が受信した測位信号の受信品質情報を比較することで、自車両の受信器が受信した測位信号がマルチパスの影響を受けているか否かを精度よく判断することができる。自車両の受信器が受信した測位信号がマルチパスの影響を受けていると判断した場合には、その測位信号を除外して測位演算を行う。よって、測位信号がマルチパスの影響を受ける可能性がある環境でも、測位精度の低下を抑制できる。 The GNSS positioning device of the present invention compares the reception quality information included in the vehicle reception information received from the surrounding vehicle with the reception quality information of the positioning signal received by itself. Since the surrounding vehicle is a vehicle existing around the own vehicle, the own vehicle and the satellite reception environment are similar. Therefore, by comparing the reception quality information included in the vehicle reception information received from the surrounding vehicle with the reception quality information of the positioning signal received by the receiver of the own vehicle, the positioning signal received by the receiver of the own vehicle. It is possible to accurately determine whether or not is affected by multipath. When it is determined that the positioning signal received by the receiver of the host vehicle is affected by the multipath, the positioning signal is excluded and the positioning calculation is performed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in positioning accuracy even in an environment where the positioning signal may be affected by multipath.
また、周辺車両から受信した車両受信情報を用いて、受信器が受信した測位信号がマルチパスの影響を受けているか否かを判断しており、仮想基準局における受信品質を必要としない。よって、ネットワーク型RTK法のように、仮想的な固定基準局を用いて位置補正する手法にも適用できる。 Moreover, it is judged whether the positioning signal received by the receiver is affected by the multipath using the vehicle reception information received from the surrounding vehicles, and the reception quality at the virtual reference station is not required. Therefore, the present invention can also be applied to a method of correcting the position using a virtual fixed reference station, such as the network type RTK method.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1では、本発明のGNSS測位装置としての機能を備える車載装置100a、100b、100cが、それぞれ、自車両C0、他車両C1、C2に搭載されている。これら車載装置100a、100b、100cは同じ構成である。以下、これら車載装置100a、100b、100cを区別しないときは、車載装置100と記載する。なお、図1では、他車両C1、C2の数は2台であるが、2台は一例である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, in-
車載装置100は、GNSS測位衛星(以下、単に測位衛星)Gn(n=1、2・・)が周期的に送信する測位信号11を受信し、その測位信号11に基づいて現在位置を逐次算出する。測位衛星GnはGPS、GLONASS、Galileo、IRNSS、QZSS、Beidouの各衛星測位システムのうち、少なくとも一つの衛星測位システムが備える測位衛星である。
The in-
測位信号11aは、直接、車載装置100に受信されているのに対して、測位信号11bは、建物13により反射して自車両C0に搭載された車載装置100aに受信されている。すなわち、測位信号11bはマルチパスの影響を受けた測位信号である。
The
また、車載装置100は、互いに車車間通信により車両受信情報14を送受信する。この車両受信情報14は、車両受信情報14を送信する車載装置100が測位衛星Gnから受信した測位信号11のC/N(dB)などを含んでいる情報である。C/Nは請求項の受信品質情報に相当する。車載装置100は、周辺車両から受信した車両受信情報14を用いて測位信号11bを判断して、測位信号11bを除外して測位演算を行う。
The in-
(車載装置100の構成)
車載装置100は、図2に示すように、無線通信器101、GNSS受信器102、ジャイロセンサ103、車速センサ104、測位処理部105、アプリケーション部106を備えている。
(Configuration of in-vehicle device 100)
As illustrated in FIG. 2, the in-
無線通信器101は、請求項の車車間通信器に相当しており、周辺車両と通信を行う通信器である。通信方式は、狭域通信でも、広域通信でもよい。たとえば、ARIB STD-T109に規定されている規格に従う狭域通信を行う。
The
GNSS受信器102は、測位信号11を受信し、その測位信号11に基づいて、測位演算に必要なコード疑似距離、搬送波位相、ドップラーシフトなどを決定する。また、C/Nを、測位信号11を受信した測位衛星Gnごとに決定する。そして、これら、コード疑似距離、搬送波位相、ドップラーシフト、C/Nを、測位衛星Gnを特定する衛星IDとともに測位処理部105に送信する。衛星IDは測位信号に含まれている衛星番号、あるいは、拡散コードである。
The
ジャイロセンサ103は、車両Cの姿勢変化を検出する。車速センサ104は、車載装置100が搭載されている車両Cの速度を検出する。これらジャイロセンサ103、車速センサ104は、地下や高架下等で衛星測位ができないときに、慣性推測航法を行うためのセンサである。これらジャイロセンサ103、車速センサ104の検出値は、測位処理部105へ送信される。
The
測位処理部105は、CPU、ROM、RAM等を備えたコンピュータであり、無線通信器101、GNSS受信器102、ジャイロセンサ103、車速センサ104から得た情報を用いて現在位置を表す座標を逐次算出する。そして、算出した座標をアプリケーション部106に送信する。なお、測位処理部105が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。
The
アプリケーション部106は、測位処理部105が算出した座標を利用してドライバに対するサービスを行う。サービスは、たとえば、経路案内、カーブ逸脱防止制御、駐車支援、車両間衝突防止支援、自動走行制御などである。
The
(測位信号11を受信した場合の処理)
図3は、測位処理部105が実行する機能のうち、GNSS受信器102が測位信号11を受信した場合に実行する処理を示している。なお、以下の説明では、自車両C0に搭載されている車載装置100aを例にして説明する。
(Processing when positioning signal 11 is received)
FIG. 3 shows processing executed when the
GNSS受信器102が、コード疑似距離、搬送波位相、ドップラーシフト、C/N、衛星IDなど測位処理部105に送信すると、それを測位処理部105が受信する(ステップS1)。これをトリガとして、ステップS2以下を実行する。ステップS1の処理が請求項の受信品質取得部に相当する。
When the
GNSS受信器102が測位処理部105にコード擬似距離等を送信する周期は100msecとする。したがって、図3の処理は、100msec周期で実行することになる。ただし、この周期は変更可能であり、同じ車載装置100であっても、他車両Cm(mは1、2、・・・)に搭載されている車載装置100がこの図3の処理を実行する周期が異なることもある。
The cycle in which the
ステップS2では、ステップS1で受信した衛星IDを受信衛星リストに登録し、また、その衛星IDと、ステップS1で受信したC/Nを、衛星管理データベース(以下、衛星管理DB)に登録する。受信衛星リストは、GNSS受信器102が現エポックで測位信号11を受信している測位衛星Gnの衛星IDを列挙したリストである。なお、エポックとは、データ取得時を意味する。
In step S2, the satellite ID received in step S1 is registered in the received satellite list, and the satellite ID and the C / N received in step S1 are registered in a satellite management database (hereinafter referred to as satellite management DB). The received satellite list is a list that lists the satellite IDs of the positioning satellites Gn for which the
衛星管理DBは、図4に例示しているように、衛星IDごとに、自車両C0のGNSS受信器102が受信した測位信号11のC/N、他車両CmのGNSS受信器102が受信した測位信号11のC/N、他車両Cmの除外情報を格納している。他車両Cmの除外情報とは、他車両Cmが、測位信号11を受信したが、その測位信号11を測位演算には使用しない(すなわち除外する)と決定したか否かを1と0により表している。除外情報=1は除外すると決定したことを意味し、0は除外しないと決定したことを意味する。
As illustrated in FIG. 4, the satellite management DB receives the C / N of the positioning signal 11 received by the
この衛星管理DBはエポック毎に作成する。また、詳しくは図9を用いて説明するが、衛星管理DBは、自車両C0の周辺に存在する他車両である周辺車両から車両受信情報14を受信したことに基づいて更新する。
This satellite management DB is created for each epoch. Further, as will be described in detail with reference to FIG. 9, the satellite management DB is updated based on the reception of the
ステップS3では、衛星管理DBに含まれている全測位衛星Gnを対象にして、除外衛星とするか否かを判断して、除外衛星とした測位衛星Gnの衛星IDのリストである除外衛星リストを作成する。 In step S3, it is determined whether or not all positioning satellites Gn included in the satellite management DB are to be excluded, and an exclusion that is a list of satellite IDs of the positioning satellites Gn that are excluded satellites. Create a satellite list.
除外衛星とは、測位信号11を受信したが、その測位信号11を、後述する測位演算(S6)においては除外する測位信号11を送信した測位衛星Gnを意味する。除外する理由は、測位信号11がマルチパスの影響を受けていると判断したからである。このステップS3は、請求項の判断部に相当する。ステップS3の詳細処理を図5に示す。 The excluded satellite means a positioning satellite Gn that has received the positioning signal 11 but has transmitted the positioning signal 11 to be excluded in the positioning calculation (S6) described later. The reason for exclusion is that it is determined that the positioning signal 11 is affected by multipath. This step S3 corresponds to a determination unit in the claims. The detailed process of step S3 is shown in FIG.
ステップS31では、判断対象となっている測位衛星Gnについて、衛星管理DBの他車両C/Nの中で最大のC/Nを抽出する。C/Nが最大である場合、受信品質が最もよいことを意味する。判断対象となっている測位衛星Gnは、この図5の初回の実施時は、最も小さい衛星IDとなっている測位衛星Gnである。たとえば、図4に例示している衛星管理DBでは、最初の判断対象となる測位衛星Gnは衛星G1であり、他車両C/Nの中で最大のC/Nは65(dB)である。 In step S31, the largest C / N is extracted from the other vehicles C / N in the satellite management DB for the positioning satellite Gn to be determined. When C / N is the maximum, it means that the reception quality is the best. Positioning satellites G n which is the object of judgment is carried out during the initial FIG. 5 is a positioning satellite G n which is the smallest satellite ID. For example, in satellite management DB is illustrated in FIG. 4, the positioning satellites G n be the first object of judgment is the satellite G 1, the maximum C / N among other vehicles C / N at 65 (dB) is there.
ステップS32では、自車両C/Nが、ステップS31で抽出した他車両C/Nの最大値よりも小さく、かつ、他車両C/Nの最大値と自車両C/Nとの差が閾値T1以上であるか否かを判断する。閾値T1は、たとえば4dBである。この閾値T1は請求項の所定値に相当する。 In step S32, the own vehicle C / N is smaller than the maximum value of the other vehicle C / N extracted in step S31, and the difference between the maximum value of the other vehicle C / N and the own vehicle C / N is a threshold value T1. It is determined whether this is the case. The threshold value T1 is 4 dB, for example. This threshold value T1 corresponds to a predetermined value in the claims.
自車両C/Nと他車両C/Nの最大値を比較するだけでなく、その差が閾値T1以上であるかも判断している理由は、次の通りである。すなわち、他車両C/Nの最大値よりも自車両C/Nが小さい測位信号をすべて除外してしまうと、測位演算に用いる測位信号11の数が少なくなりやすく、その結果、かえって測位精度が低下してしまう恐れがあるからである。 The reason for not only comparing the maximum values of the host vehicle C / N and the other vehicle C / N but also determining whether the difference is equal to or greater than the threshold value T1 is as follows. That is, if all positioning signals having a smaller own vehicle C / N than the maximum value of the other vehicle C / N are excluded, the number of positioning signals 11 used for the positioning calculation is likely to decrease, and as a result, the positioning accuracy is improved. This is because there is a risk of lowering.
ステップS32の判断がYESであればステップS33に進み、判断対象となっている測位衛星Gnの衛星IDを除外衛星リストに追加する。前述したように、衛星管理DBは、周辺車両から車両受信情報14を受信したことに基づいて更新している。自車両C0と周辺車両とは、受信環境が類似しているため、C/Nが互いに似た値になりやすい。それにもかかわらず、自車両C/Nが他車両C/Nの最大値よりも閾値T1以上低い場合には、自車両C0が受信した測位信号11は、マルチパスの影響を受けて、C/Nが低下している可能性が高い。そこで、ステップS33では、除外衛星リストに、判断対象となっている測位衛星Gnの衛星IDを追加するのである。
If the determination in step S32 is YES, the process proceeds to step S33, and the satellite ID of the positioning satellite Gn to be determined is added to the excluded satellite list. As described above, the satellite management DB is updated based on the reception of the
図4の例では、衛星G1は、ステップS32の判断がYESになるので、ステップS33の処理により、除外衛星リストに追加される。一方、衛星G2は、ステップS32の判断がNOになる。 In the example of FIG. 4, the satellite G 1, since the determination of step S32 is to YES, the process of step S33, are added to the exclusion satellite list. On the other hand, for the satellite G2, the determination in step S32 is NO.
ステップS32の判断がNOである場合にはステップS34に進む。ステップS34では、他車除外情報が1であるC/Nが、自車両C/N以上であるか否かを判断する。この判断がYESである場合にも、自車両C0が受信した測位信号11は、マルチパスの影響を受けて、C/Nが低下していると判断し、判断対象となっている測位衛星Gnの衛星IDを除外衛星リストに追加する(ステップS35)。この理由を説明する。 If the determination in step S32 is no, the process proceeds to step S34. In step S34, it is determined whether or not the C / N whose other vehicle exclusion information is 1 is equal to or greater than the own vehicle C / N. Even when this determination is YES, it is determined that the positioning signal 11 received by the host vehicle C0 is affected by the multipath and the C / N is lowered, and the positioning satellite G that is the determination target The satellite ID of n is added to the excluded satellite list (step S35). The reason for this will be explained.
他車両Cm(ここではC2とする)に搭載されている車載装置100も図5の処理を実行する。他車両C2が測位信号11を除外している理由は、他車両C2において、図5のステップS32の判断またはステップS34の判断がYESとなったためである。
The in-
ステップS32の判断がYESになるのは、他車両C2にとっての他車両(ここではC3とする)が受信した測位信号11のC/Nよりも、他車両C2が受信した測位信号11のC/Nが低く、かつ、その差が閾値T1以上である場合である。 The determination in step S32 is YES because the C / N of the positioning signal 11 received by the other vehicle C2 is higher than the C / N of the positioning signal 11 received by the other vehicle (here, C3) for the other vehicle C2. This is a case where N is low and the difference is not less than the threshold value T1.
そして、衛星管理DBは、周辺車両から受信した車両受信情報14に基づいて更新するので、他車両C2、C3は互いに近い位置に存在している。また、図4に示す衛星管理DBには、他車両C2からの情報が格納されている。すなわち、自車両C0と他車両C2は互いに近い位置に存在する。したがって、自車両C0と他車両C3も互いに近い位置に存在すると言える。
And since satellite management DB is updated based on the
ステップS34の判断がYESになる場合、自車両C0が受信した測位信号11のC/Nは、他車両C3が同じ測位衛星Gnから受信した測位信号11のC/Nよりも低く、かつ、その差は閾値T1以上であることになる。そこで、ステップS34の判断がYESになった場合も、判断対象となっている測位衛星Gnの衛星IDを除外衛星リストに追加するのである。 If the determination in step S34 is YES, the C / N of the positioning signal 11 received by the host vehicle C0 is lower than the C / N of the positioning signal 11 received by the other vehicle C3 from the same positioning satellite Gn , and The difference is equal to or greater than the threshold value T1. Therefore, even when the determination in step S34 is YES, the satellite ID of the positioning satellite Gn that is the determination target is added to the excluded satellite list.
図4の例では、衛星G2は、ステップS34の判断がYESになる。たとえば、図6に示す状況において、ステップS34の判断がYESになる。図6では、自車両C0と他車両C3の距離は比較的近いが、建物15により電波が遮蔽されているので、他車両C3が無線通信器101(図6には示さず)から送信した車両受信情報14を、自車両C0は受信できない。
In the example of FIG. 4, the satellite G 2 is, the determination in step S34 is made to YES. For example, in the situation shown in FIG. 6, the determination in step S34 is YES. In FIG. 6, although the distance between the host vehicle C0 and the other vehicle C3 is relatively short, the radio wave is shielded by the
しかし、他車両C2、C3との通信、および、自車両C0と他車両C2との通信は、建物15により遮蔽されない。また、同図に示すように、ある同じ測位衛星Gn(G2とする)から受信した測位信号11のC/Nは、自車両C0、他車両C2は、ともにマルチパスの影響を受けているためC/N=45であり、他車両C3はC/N=60であるとする。
However, communication with the other vehicles C2 and C3 and communication between the host vehicle C0 and the other vehicle C2 are not shielded by the
この図6に例示する状況であると、他車両C2に搭載されている車載装置100cは、図4の衛星G2の欄に例示しているように、衛星G2について、C/N=45、除外情報=1を含んだ車両受信情報14を送信する。この車両受信情報14を自車両C0が備える車載装置100aが受信すると、衛星G2について、図5のステップS34がYESになり、衛星G2を除外衛星リストに追加する。
If it is circumstances illustrated in FIG. 6, the vehicle-mounted
図5のステップS33またはS35を実行した場合、または、ステップS34の判断がNOになった場合にはステップS36に進む。ステップS36では、衛星管理DBに含まれる全衛星について、除外衛星リストに追加するか否かの判定を行なったか否かを判断する。 If step S33 or S35 of FIG. 5 is executed, or if the determination in step S34 is NO, the process proceeds to step S36. In step S36, it is determined whether or not it has been determined whether or not to add all the satellites included in the satellite management DB to the excluded satellite list.
このステップS36の判断がNOであればステップS37に進む。ステップS37では、判定対象の測位衛星Gnを次の測位衛星Gnに設定する。その後、ステップS31に戻る。ステップS31〜S37を繰り返し実行して、ステップS36の判断がYESになると、図5の処理を終了する。この場合、図3のステップS4に進む。 If judgment of this step S36 is NO, it will progress to step S37. At step S37, it sets the positioning satellite G n to be determined in the following positioning satellite G n. Then, it returns to step S31. When steps S31 to S37 are repeatedly executed and the determination in step S36 is YES, the processing in FIG. 5 is terminated. In this case, the process proceeds to step S4 in FIG.
ステップS4は請求項の送信制御部としての処理であり、衛星管理DBに含まれている各測位衛星Gnについて受信品質を表す自車両C/N、ステップS3で作成した除外衛星リストなどを含む車両受信情報14を作成して、無線送信する。
Step S4 is processing as a transmission control unit in the claims, and includes the own vehicle C / N indicating the reception quality for each positioning satellite Gn included in the satellite management DB, the excluded satellite list created in step S3, and the like.
ステップS4の具体的処理を図7に示す。ステップS41では、無線信号フォーマットに従って車両受信情報14を生成する。図8に、その無線信号フォーマットを示す。図8に示すように、無線信号フォーマットは、車両ID、情報生成時刻、車両位置情報と、測位信号11を受信した測位衛星Gnの衛星ID、その測位信号11のC/N、その測位信号11を測位演算から除外したか否かを表す除外情報を含んでいる。除外情報は、前述したように、0または1であり、0は除外しないと決定したことを意味し、1は除外すると決定したことを意味する。なお、除外情報が1となっている衛星IDが、請求項の除外衛星IDに相当する。
The specific process of step S4 is shown in FIG. In step S41,
この図8において、車両IDは、車載装置100が搭載されている車両Cまたは無線通信器101に付与されているIDである。車両位置情報は、車載装置100を搭載している車両Cの現在位置である。この現在位置は、後述するステップS6で演算する最新の現在位置である。衛星IDは、前述したように、測位信号に含まれている衛星番号、あるいは、拡散コードである。なお、この車両受信情報14に含ませる衛星ID、C/N、除外情報は、測位信号11を受信した測位衛星Gnに限る。したがって、無線信号フォーマットは全体として可変長フィールドである。
In FIG. 8, the vehicle ID is an ID assigned to the vehicle C on which the in-
ステップS42では、ステップS41で生成した車両受信情報14を、無線通信器101へ送信することにより、その無線通信器101から、自車両C0の外部へ車両受信情報14を送信する。送信方式は、受信相手を指定する方式でもよいし、受信相手を指定しないで放送する方式でもよい。
In step S42, the
(車両受信情報14を受信した場合の処理)
車両受信情報14が他車両Cmから送信され、他車両Cmの無線通信器101の通信圏内に自車両C0が位置していると、他車両Cmから送信された車両受信情報14を、自車両C0の無線通信器101が受信する。無線通信器101は、その車両受信情報14を測位処理部105に送る。この場合、測位処理部105は、図9に示す処理を実行する。
(Process when
When the
ステップS11では、車両受信情報14を無線通信器101から受信する。これをトリガとして、ステップS12へ進む。ステップS12では、車両受信情報14に含まれている情報生成時刻は、衛星管理DBの有効期限内であるか否かを判断する。有効期限は、ここでは衛星管理DBを新規に作成してから1秒とする。
In step S <b> 11, the
ステップS12の判断がYESであればステップS13に進む。ステップS13では、ステップS11で受信した車両受信情報14に含まれている車両位置情報と、自車両C0の現在位置とを比較して、車両受信情報14を送信した他車両Cmは、自車両C0から閾値T2(m)以内に位置しているか否かを判断する。閾値T2は、たとえば200mとする。したがって、本実施形態では、周辺車両を、自車両C0の周囲、200mに存在する他車両Cmとしていることになる。この閾値T2は請求項の所定距離に相当する。
If judgment of Step S12 is YES, it will progress to Step S13. In step S13, the vehicle position information included in the
ステップS13の判断がYESであればステップS14に進む。ステップS14では、ステップS11で受信した車両受信情報14を用いて衛星管理DBを更新する。したがって、図3の実行周期の間に、同じ他車両Cmから同じ測位衛星GnについてのC/Nを含んでいる車両受信情報14を複数回受信した場合には、最新のC/Nが衛星管理DBに反映される。
If judgment of step S13 is YES, it will progress to step S14. In step S14, the satellite management DB is updated using the
ステップS12の判断がNOになった場合、および、ステップS13の判断がNOになった場合にはステップS15に進み、ステップS11で受信した車両受信情報14を破棄する。
If the determination in step S12 is NO and if the determination in step S13 is NO, the process proceeds to step S15, and the
説明を図3に戻す。ステップS5では、受信衛星リストから、ステップS3で作成した除外衛星リストに含まれている測位衛星Gnを除外する。 Returning to FIG. In step S5, the positioning satellite Gn included in the excluded satellite list created in step S3 is excluded from the received satellite list.
ステップS6では、受信衛星リストに残った測位衛星Gnから受信した測位信号11を用いて、公知の測位演算を行って、自車両C0の現在位置を更新する。ステップS5、S6は請求項の測位演算部に相当する。 In step S6, a known positioning calculation is performed using the positioning signal 11 received from the positioning satellite Gn remaining in the received satellite list, and the current position of the host vehicle C0 is updated. Steps S5 and S6 correspond to the positioning calculation unit in the claims.
ステップS7では、ステップS6で得た測位演算結果を、アプリケーション部106に送信する。測位演算結果には、現在位置を示す緯度、経度、高度のほか、HDOP(horizontal dilution of precision)や、測位方式を示す測位ステータスなど、測位誤差を類推できる情報も含まれている。
In step S7, the positioning calculation result obtained in step S6 is transmitted to the
ステップS8では、衛星管理DBを更新する。衛星管理DBは、前述したように、有効期限を1秒としている。有効期限が切れた場合には、衛星管理DB全体を破棄して、次回のステップS2において新規に作成する。 In step S8, the satellite management DB is updated. As described above, the satellite management DB sets the expiration date to 1 second. When the expiration date has expired, the entire satellite management DB is discarded and newly created in the next step S2.
衛星管理DB自体は有効期限内である場合、衛星管理DBに格納されている各レコードのうち、ライフタイムが切れたレコードを破棄する。本実施形態では、このライフタイムは、この図3の実行周期としている。したがって、衛星管理DBには、図3の実行周期の間に受信した他車受信情報に含まれているC/N、除外情報のみを格納していることになる。 When the satellite management DB itself is within the expiration date, the record whose lifetime has expired is discarded among the records stored in the satellite management DB. In the present embodiment, this lifetime is the execution cycle of FIG. Therefore, the satellite management DB stores only the C / N and exclusion information included in the other vehicle reception information received during the execution cycle of FIG.
よって、他車両Cmが車両受信情報14を送信する周期が、自車両C0が図3を実行する周期よりも長い場合には、他車両Cmが車両受信情報14を送信した後、最初に自車両C0が図3を実行したときは、他車両Cmが送信した車両受信情報14に含まれているC/N、除外情報が衛星管理DBに格納される。しかし、次に、自車両C0が図3を実行したときは、他車両Cmが送信した車両受信情報14に含まれているC/N、除外情報は衛星管理DBから破棄される。
Therefore, when the cycle in which the other vehicle Cm transmits the
また、図9のステップS14で説明したように、他車両Cmが車両受信情報14を送信する周期が、自車両C0が図3を実行する周期よりも短い場合には、その他車両Cmが送信する最新の車両受信情報14に含まれているC/N、除外情報が衛星管理DBに格納される。
Further, as described in step S14 in FIG. 9, when the cycle in which the other vehicle Cm transmits the
なお、各車両Cは、測位衛星Gnから受信する測位信号11に含まれている時刻により同期して図3の処理を実行する。その結果、ある車両CがステップS4で車両受信情報14を送信してから、別の車両Cが図9の処理を実行するまで、通信遅延時間分の差がある。そのため、衛星管理DBに含まれている他車両CmのC/Nが決定された時刻は、自車両C0がC/Nを決定した時刻よりも、1エポック前の時刻である。
Each vehicle C executes the process of FIG. 3 in synchronization with the time included in the positioning signal 11 received from the positioning satellite Gn . As a result, there is a difference in communication delay time from when one vehicle C transmits the
(実施形態の効果)
以上、説明した本実施形態では、同じ測位衛星Gnについて、周辺車両から受信した車両受信情報に含まれているC/Nと、自車両C0のGNSS受信器102が受信した測位信号11のC/Nとを比較する(S32、S34)。周辺車両は自車両C0の周辺に存在する車両であるので、自車両C0と衛星受信環境が類似している。
(Effect of embodiment)
In the present embodiment described above, for the same positioning satellite Gn , C / N included in the vehicle reception information received from the surrounding vehicle and C of the positioning signal 11 received by the
したがって、同じ測位衛星Gnから受信した測位信号11について、周辺車両から受信した車両受信情報に含まれているC/Nと、自車両C0のGNSS受信器102が受信した測位信号11のC/Nを比較することで、自車両C0のGNSS受信器102が受信した測位信号11がマルチパスの影響を受けているか否かを精度よく判断することができる。
Therefore, for the positioning signal 11 received from the same positioning satellite Gn, the C / N included in the vehicle reception information received from the surrounding vehicle and the C / N of the positioning signal 11 received by the
自車両C0のGNSS受信器102が受信した測位信号11がマルチパスの影響を受けていると判断した場合には(S32:YES、S34:YES)、その測位信号11を除外して測位演算を行う(S5、S6)。よって、測位信号11がマルチパスの影響を受ける可能性がある環境でも、測位精度の低下を抑制できる。
When it is determined that the positioning signal 11 received by the
周辺車両から受信した車両受信情報に含まれているC/Nと、自車両C0のGNSS受信器102が受信した測位信号11のC/Nとの比較は、2種類行う。まず1つは、周辺車両から受信した車両受信情報に含まれているC/Nよりも、自車両C0のGNSS受信器102が受信した測位信号11のC/Nの方が閾値T1以上低い場合には、判断対象となっている測位衛星Gnから受信した測位信号11を、測位演算から除外する。
There are two types of comparison between the C / N included in the vehicle reception information received from the surrounding vehicle and the C / N of the positioning signal 11 received by the
それだけではなく、2つ目の比較として、他車両Cmの除外情報=1であるC/Nが自車両C/N以上である場合(S34:YES)も、測位信号11を測位演算から除外する(S35)。これにより、図6を用いて説明したように、他車両C2が受信した測位信号11もマルチパスの影響を受けているとしても、その他車両C2から受信した車両受信情報に基づいて、自車両C0が受信した測位信号11がマルチパスの影響を受けていることを判断できる。 In addition, as a second comparison, the positioning signal 11 is excluded from the positioning calculation also when the C / N where the exclusion information = 1 of the other vehicle Cm is equal to or greater than the own vehicle C / N (S34: YES). (S35). Accordingly, as described with reference to FIG. 6, even if the positioning signal 11 received by the other vehicle C2 is also affected by the multipath, the own vehicle C0 is based on the vehicle reception information received from the other vehicle C2. It can be determined that the positioning signal 11 received by is affected by multipath.
また、周辺車両から受信した車両受信情報を用いて、GNSS受信器102が受信した測位信号11がマルチパスの影響を受けているか否かを判断しているので、仮想基準局における受信品質を必要としない。よって、ネットワーク型RTK法のように、仮想的な固定基準局を用いて位置補正する手法にも適用できる。
Further, since it is determined whether or not the positioning signal 11 received by the
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from a summary, it can implement variously.
11:測位信号、 13:建物、 14:車両受信情報、 15:建物、 100:車載装置、 101:無線通信器、 102:GNSS受信器、 103:ジャイロセンサ、 104:車速センサ、 105:測位処理部、 106:アプリケーション部、 C0:自車両、 Cm:他車両、 Gn:測位衛星 11: positioning signal, 13: building, 14: vehicle reception information, 15: building, 100: in-vehicle device, 101: wireless communication device, 102: GNSS receiver, 103: gyro sensor, 104: vehicle speed sensor, 105: positioning processing Part, 106: application part, C0: own vehicle, Cm: other vehicle, Gn: positioning satellite
Claims (7)
前記測位衛星から前記測位信号を受信する受信器(102)と、
前記受信器が受信した前記測位信号の前記受信品質情報を取得する受信品質取得部(S1)と、
前記受信品質取得部が取得した前記受信品質情報と、前記車車間通信器が受信した前記車両受信情報に含まれている前記受信品質情報との比較に基づいて、前記受信品質取得部が取得した前記受信品質情報に対応する前記測位信号が、マルチパスの影響を受けているか否かを判断する判断部(S3)と、
前記受信器が受信した前記測位信号から、前記判断部がマルチパスの影響を受けていると判断した測位信号を除外して、測位演算を行う測位演算部(S5、S6)とを備え、
前記車両受信情報には、前記受信品質情報とともに、前記周辺車両が測位演算において除外した測位信号を送信した前記測位衛星のIDである除外衛星IDも含まれており、
前記判断部は、前記車両受信情報に含まれている前記除外衛星IDと、前記受信器が受信した前記測位信号を送信した前記測位衛星のIDとが同じであり、かつ、前記車車間通信器が受信した前記受信品質情報が表す受信品質が、前記受信品質取得部が取得した前記受信品質情報が表す受信品質以上である場合に、前記受信品質取得部が取得した前記受信品質情報に対応する前記測位信号が、マルチパスの影響を受けていると判断することを特徴とするGNSS測位装置。 A vehicle-to-vehicle communication device (101) for receiving vehicle reception information including reception quality information indicating reception quality of positioning signals received from positioning satellites by surrounding vehicles existing around the own vehicle;
A receiver (102) for receiving the positioning signal from the positioning satellite;
A reception quality acquisition unit (S1) for acquiring the reception quality information of the positioning signal received by the receiver;
Based on a comparison between the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit and the reception quality information included in the vehicle reception information received by the inter-vehicle communication device, the reception quality acquisition unit acquires A determination unit (S3) for determining whether or not the positioning signal corresponding to the reception quality information is affected by multipath;
A positioning calculation unit (S5, S6) that performs a positioning calculation by excluding the positioning signal determined by the determination unit as being affected by multipath from the positioning signal received by the receiver ;
The vehicle reception information includes, together with the reception quality information, an excluded satellite ID that is an ID of the positioning satellite that has transmitted a positioning signal excluded by the surrounding vehicle in the positioning calculation,
The determination unit includes the exclusion satellite ID included in the vehicle reception information and the ID of the positioning satellite that has transmitted the positioning signal received by the receiver, and the inter-vehicle communication device. Corresponding to the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit when the reception quality represented by the reception quality information received is equal to or higher than the reception quality represented by the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit A GNSS positioning apparatus that determines that the positioning signal is affected by multipath .
前記車両受信情報には、この車両受信情報を生成した時刻である情報生成時刻が含まれており、The vehicle reception information includes an information generation time that is a time when the vehicle reception information is generated,
前記判断部は、前記車両受信情報に含まれている前記情報生成時刻が有効期限内である場合に、前記受信品質取得部が取得した前記受信品質情報と、前記車車間通信器が受信した前記車両受信情報に含まれている前記受信品質情報とを比較することを特徴とするGNSS測位装置。The determination unit includes the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit and the vehicle-to-vehicle communication device received when the information generation time included in the vehicle reception information is within an expiration date. A GNSS positioning apparatus that compares the reception quality information included in the vehicle reception information.
前記判断部は、前記受信器が、前記有効期限内に、同一の前記測位衛星から受信した前記測位信号の前記受信品質情報を複数の前記周辺車両から受信した場合、複数の前記受信品質情報のうち、最もよい受信品質を表す前記受信品質情報と、前記受信品質取得部が取得した前記受信品質情報とを比較することを特徴とするGNSS測位装置。The determination unit, when the receiver receives the reception quality information of the positioning signals received from the same positioning satellite within the expiration date from a plurality of the surrounding vehicles, a plurality of the reception quality information Among them, the GNSS positioning apparatus characterized by comparing the reception quality information representing the best reception quality with the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit.
前記測位衛星から前記測位信号を受信する受信器(102)と、A receiver (102) for receiving the positioning signal from the positioning satellite;
前記受信器が受信した前記測位信号の前記受信品質情報を取得する受信品質取得部(S1)と、A reception quality acquisition unit (S1) for acquiring the reception quality information of the positioning signal received by the receiver;
前記受信品質取得部が取得した前記受信品質情報と、前記車車間通信器が受信した前記車両受信情報に含まれている前記受信品質情報との比較に基づいて、前記受信品質取得部が取得した前記受信品質情報に対応する前記測位信号が、マルチパスの影響を受けているか否かを判断する判断部(S3)と、Based on a comparison between the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit and the reception quality information included in the vehicle reception information received by the inter-vehicle communication device, the reception quality acquisition unit acquires A determination unit (S3) for determining whether or not the positioning signal corresponding to the reception quality information is affected by multipath;
前記受信器が受信した前記測位信号から、前記判断部がマルチパスの影響を受けていると判断した測位信号を除外して、測位演算を行う測位演算部(S5、S6)とを備え、A positioning calculation unit (S5, S6) that performs a positioning calculation by excluding the positioning signal determined by the determination unit as being affected by multipath from the positioning signal received by the receiver;
前記車両受信情報には、この車両受信情報を生成した時刻である情報生成時刻が含まれており、The vehicle reception information includes an information generation time that is a time when the vehicle reception information is generated,
前記判断部は、前記車両受信情報に含まれている前記情報生成時刻が有効期限内である場合に、前記受信品質取得部が取得した前記受信品質情報と、前記車車間通信器が受信した前記車両受信情報に含まれている前記受信品質情報とを比較し、前記受信器が、前記有効期限内に、同一の前記測位衛星から受信した前記測位信号の前記受信品質情報を複数の前記周辺車両から受信した場合、複数の前記受信品質情報のうち、最もよい受信品質を表す前記受信品質情報と、前記受信品質取得部が取得した前記受信品質情報とを比較することを特徴とするGNSS測位装置。The determination unit includes the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit and the vehicle-to-vehicle communication device received when the information generation time included in the vehicle reception information is within an expiration date. The reception quality information included in the vehicle reception information is compared, and the reception quality information of the positioning signals received from the same positioning satellite by the receiver within the validity period is a plurality of the surrounding vehicles. GNSS positioning apparatus, which compares the reception quality information representing the best reception quality among the plurality of reception quality information with the reception quality information acquired by the reception quality acquisition unit .
前記受信品質情報が受信品質を数値で表すものであり、
前記判断部は、前記受信器が受信した前記測位信号についての前記受信品質情報が、前記車車間通信器が受信した前記車両受信情報に含まれている前記受信品質情報よりも所定値以上、受信品質が悪いことを示す値になっていることに基づいて、前記受信器が受信した前記測位信号がマルチパスの影響を受けていると判断することを特徴とするGNSS測位装置。 In any one of Claims 1-4 ,
The reception quality information represents the reception quality by a numerical value;
The determination unit receives the reception quality information about the positioning signal received by the receiver at a predetermined value or more than the reception quality information included in the vehicle reception information received by the inter-vehicle communication device. A GNSS positioning apparatus, wherein the positioning signal received by the receiver is determined to be affected by multipath based on a value indicating that the quality is poor.
前記車両受信情報には、前記周辺車両の位置が含まれており、
前記判断部は、前記自車両の位置と前記車両受信情報に含まれている前記周辺車両の位置との間の距離が所定距離以下である場合に、前記受信品質取得部が取得した前記受信品質情報と、前記車車間通信器が受信した前記車両受信情報に含まれている前記受信品質情報とを比較することを特徴とするGNSS測位装置。 In any one of Claims 1-5 ,
The vehicle reception information includes the position of the surrounding vehicle,
The determination unit receives the reception quality acquired by the reception quality acquisition unit when a distance between the position of the host vehicle and the position of the surrounding vehicle included in the vehicle reception information is equal to or less than a predetermined distance. A GNSS positioning apparatus that compares information with the reception quality information included in the vehicle reception information received by the inter-vehicle communication device.
前記受信品質情報と、前記測位演算部が除外した測位信号を送信した前記測位衛星のIDである除外衛星IDとを含ませた前記車両受信情報を、前記車車間通信器を用いて、前記自車両の周辺に送信する送信制御部(S4)を備えることを特徴とするGNSS測位装置。 In any one of Claims 1-6,
The vehicle reception information including the reception quality information and an excluded satellite ID, which is an ID of the positioning satellite that has transmitted the positioning signal excluded by the positioning calculation unit, is obtained using the inter-vehicle communication device. A GNSS positioning apparatus comprising a transmission control unit (S4) that transmits to the periphery of a vehicle.
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