JP6551969B2 - POSITION MEASUREMENT DEVICE, POSITION MEASUREMENT METHOD, PROGRAM, AND POSITION MEASUREMENT SYSTEM - Google Patents
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Description
本開示は、位置測定装置、位置測定方法、プログラム、および位置測定システムに関し、特に、移動体の測位精度のさらなる向上を図ることができるようにした位置測定装置、位置測定方法、プログラム、および位置測定システムに関する。 The present disclosure relates to a position measurement device, a position measurement method, a program, and a position measurement system, and in particular, a position measurement device, a position measurement method, a program, and a position that can further improve the positioning accuracy of a moving object. It relates to a measurement system.
従来より、交通事故における死亡者数については歩行者が最も多いことが報告されており、歩行者の交通事故を防ぐために、レーダやカメラなどを搭載した車両により歩行者を検知することが行われている。しかしながら、見通しの効かない場所では、歩行者の検知に対応することが困難であった。これに対し、交通事故から歩行者を守るために、例えば、歩行者および車両の間で通信(以下、適宜、歩車間通信と称する)を行うことによって、歩行者の位置情報を車両に通知し、歩行者が危険場所にいる場合、運転者に注意喚起を行うことが検討されている。 Conventionally, it has been reported that the number of deaths in traffic accidents is the largest number of pedestrians, and in order to prevent pedestrian traffic accidents, pedestrians have been detected by vehicles equipped with radar and cameras. ing. However, it has been difficult to cope with detection of pedestrians in places where the line of sight is not effective. On the other hand, in order to protect pedestrians from traffic accidents, for example, communication between pedestrians and vehicles (hereinafter referred to as inter-pedestrian communication as appropriate) is performed to notify the vehicle of pedestrian location information. When a pedestrian is in a hazardous area, it is considered to alert the driver.
近年、スマートフォンが急速に普及しており、例えば、スマートフォンが備えるGPS(Global Positioning System)モジュールなどの位置測定機能により、歩行者が屋外にいる場合、自身の位置情報を算出することができる。しかしながら、GPSモジュールは簡易なアンテナを使用している上、歩行者は路側の建物に近くて測位信号が遮蔽されやすいため、歩行者の位置を測定する測位精度は低いものであった。 In recent years, smartphones are rapidly spreading. For example, when a pedestrian is outdoors, position information such as a GPS (Global Positioning System) module included in the smartphone can be used to calculate its own position information. However, since the GPS module uses a simple antenna and the pedestrian is close to the roadside building and the positioning signal is easily shielded, the positioning accuracy for measuring the position of the pedestrian is low.
そのため、歩行者の測位精度の向上を図る研究・開発が進められており、例えば、特許文献1には、マルチパス波の影響を受けやすい場所であっても、簡易な構成で、移動体の絶対位置を精度高く取得することができる位置測定装置が提案されている。 For this reason, research and development for improving the positioning accuracy of pedestrians are underway. For example, Patent Document 1 discloses that a mobile object with a simple configuration can be used even in a place that is susceptible to multipath waves. A position measuring device capable of acquiring an absolute position with high accuracy has been proposed.
ところで、上述したように歩行者の測位精度が低い状況では、歩行者の位置情報を歩車間通信により車両に通知したときに、誤って頻繁に運転者に注意喚起を行う可能性があり、注意喚起の信頼性が著しく低下する恐れがある。従って、このような可能性を回避するため、歩行者の測位精度を向上させることが求められている。 By the way, as mentioned above, in the situation where positioning accuracy of the pedestrian is low, when the position information of the pedestrian is notified to the vehicle by walk-to-vehicle communication, the driver may be frequently warned by mistake. The reliability of the arousal may be significantly reduced. Therefore, in order to avoid such a possibility, it is required to improve the positioning accuracy of the pedestrian.
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、移動体の測位精度のさらなる向上を図ることができるようにするものである。 This indication is made in view of such a situation, and enables it to aim at further improvement of positioning accuracy of a mobile.
本開示の一側面の位置測定装置は、衛星から送信される、位置の測定に利用するための測位信号を受信して、前記測位信号を送信した前記衛星の位置および距離を計測する衛星信号受信部と、車両の位置を少なくとも含む位置情報メッセージの送信に用いられる通信信号を受信する通信信号受信部と、前記通信信号の成分ごとの強さに基づいて、前記通信信号受信部が受信した前記通信信号に直接波成分が含まれているか否かを識別して、直接波成分が含まれている前記通信信号を選択する信号識別選択部と、前記信号識別選択部により選択された前記通信信号のみを用い、前記通信信号を受信した際の信号強度に応じて、前記位置情報メッセージを送信した前記車両との距離を推定する推定部と、前記衛星信号受信部により計測された前記衛星の位置および距離、前記位置情報メッセージに含まれる前記車両の位置、並びに、前記推定部により推定された前記車両との距離に基づいて、位置測定装置自身の位置を測定する測位部とを備える。 A position measurement device according to one aspect of the present disclosure receives a satellite signal transmitted from a satellite, which receives a positioning signal for use in measuring the position, and measures the position and distance of the satellite that has transmitted the positioning signal. A communication signal receiving unit for receiving a communication signal used for transmitting a position information message including at least the position of the vehicle, and the communication signal receiving unit received based on the strength of each component of the communication signal A signal identification and selection unit that identifies whether or not the communication signal includes the direct wave component, and selects the communication signal that includes the direct wave component, and the communication signal that is selected by the signal identification and selection unit It used only in accordance with the signal intensity at the time of receiving the communication signal, an estimation unit that estimates a distance from the vehicle which has transmitted the position information message, said measured by the satellite signal reception unit A positioning unit that measures the position of the position measurement device itself based on the position and distance of a star, the position of the vehicle included in the position information message, and the distance to the vehicle estimated by the estimation unit. .
本開示の一側面の位置測定方法またはプログラムは、衛星から送信される、位置の測定に利用するための測位信号を受信して、前記通信信号の成分ごとの強さに基づいて、受信した前記通信信号に直接波成分が含まれているか否かを識別して、直接波成分が含まれている前記通信信号を選択し、選択された前記通信信号のみを用い、前記測位信号を送信した前記衛星の位置および距離を計測し、車両の位置を少なくとも含む位置情報メッセージの送信に用いられる通信信号を受信し、前記通信信号を受信した際の信号強度に応じて、前記位置情報メッセージを送信した前記車両との距離を推定し、前記衛星の位置および距離、前記位置情報メッセージに含まれる前記車両の位置、並びに、前記車両との距離に基づいて、位置測定装置自身の位置を測定するステップを含む。 A position measurement method or program according to an aspect of the present invention receives a positioning signal transmitted from a satellite for use in position measurement, and receives the received signal based on the strength of each component of the communication signal. The communication signal is identified whether or not the direct wave component is included, the communication signal including the direct wave component is selected, and the positioning signal is transmitted using only the selected communication signal. The position and distance of the satellite were measured, a communication signal used to transmit a position information message including at least the position of the vehicle was received, and the position information message was transmitted according to the signal strength when the communication signal was received. Estimating the distance to the vehicle, and based on the position and distance of the satellite, the position of the vehicle included in the position information message, and the distance to the vehicle, the position of the position measurement device itself Including the step of measuring the.
本開示の一側面の位置測定システムは、衛星、車両、および位置測定装置を備えて構成される位置測定システムにおいて、前記衛星は、位置の測定に利用するための測位信号を送信し、前記車両は、前記車両の位置を少なくとも含む位置情報メッセージを送信し、前記位置測定装置は、前記衛星から送信される、位置の測定に利用するための測位信号を受信して、前記通信信号の成分ごとの強さに基づいて、受信した前記通信信号に直接波成分が含まれているか否かを識別して、直接波成分が含まれている前記通信信号を選択し、選択された前記通信信号のみを用い、前記測位信号を送信した前記衛星の位置および距離を計測し、前記車両の位置を少なくとも含む位置情報メッセージの送信に用いられる通信信号を受信し、前記通信信号を受信した際の信号強度に応じて、前記位置情報メッセージを送信した前記車両との距離を推定し、前記衛星の位置および距離、前記位置情報メッセージに含まれる前記車両の位置、並びに、前記車両との距離に基づいて、位置測定装置自身の位置を測定する。 A position measurement system according to an aspect of the present disclosure is a position measurement system including a satellite, a vehicle, and a position measurement device, wherein the satellite transmits a positioning signal for use in position measurement, and the vehicle Transmits a position information message including at least the position of the vehicle, and the position measuring device receives a positioning signal transmitted from the satellite for use in measuring the position, and transmits each component of the communication signal. Based on the strength of the signal to identify whether or not the received communication signal includes a direct wave component, and selects the communication signal including the direct wave component, and only the selected communication signal is selected. was used, the measuring the position and distance of the satellite that sent the positioning signal, to receive a communication signal used for transmitting the position information message including at least a position of the vehicle, receiving the communication signal According to the signal strength at the time of movement, the distance to the vehicle that transmitted the position information message is estimated, and the position and distance of the satellite, the position of the vehicle included in the position information message, and the distance with the vehicle Based on the distance, the position measuring device measures its own position.
本開示の一側面においては、衛星から送信される、位置の測定に利用するための測位信号が受信されて、通信信号の成分ごとの強さに基づいて、受信された通信信号に直接波成分が含まれているか否かが識別されて、直接波成分が含まれている通信信号が選択され、その選択された通信信号のみが用いられて、その測位信号を送信した衛星の位置および距離が計測され、車両の位置を少なくとも含む位置情報メッセージの送信に用いられる通信信号が受信され、その通信信号を受信した際の信号強度に応じて、位置情報メッセージを送信した車両との距離が推定される。そして、衛星の位置および距離、位置情報メッセージに含まれる車両の位置、並びに、車両との距離に基づいて、位置測定装置自身の位置が測定される。 In one aspect of the present disclosure, a positioning signal for use in position measurement, which is transmitted from a satellite, is received, and a direct wave component is received in the received communication signal based on the strength of each component of the communication signal. Is identified, the communication signal including the direct wave component is selected, and only the selected communication signal is used to determine the position and distance of the satellite that transmitted the positioning signal. A communication signal that is measured and used to transmit a position information message including at least the position of the vehicle is received, and the distance to the vehicle that transmitted the position information message is estimated according to the signal strength when the communication signal is received Ru. Then, the position of the position measuring device itself is measured based on the position and distance of the satellite, the position of the vehicle included in the position information message, and the distance from the vehicle.
本開示の一側面によれば、移動体の測位精度のさらなる向上を図ることができる。 According to one aspect of the present disclosure, it is possible to further improve the positioning accuracy of a mobile.
以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present technology is applied will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本技術を適用した位置測定システムの第1の実施の形態の構成例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a position measurement system to which the present technology is applied.
図1の位置測定システム11において、歩行者により携帯される位置測定装置12は、複数個のGPS衛星13からの測位信号を受信するのに加えて、複数台の車両14と通信を行うことで、より高精度に位置の測定を行うことができる。図1の例では、位置測定装置12は、4個のGPS衛星13−1乃至13−4からの測位信号を受信し、7台の車両14−1乃至14−7と通信を行っている。
In the
位置測定装置12は、歩行者が携帯する端末、例えば、小学生または高齢者の位置監視用のGPS端末や、インターネット通信用のタブレット端末、スマートフォン等が備える位置情報端末の一機能として提供される。なお、位置測定装置12の詳細な構成については、図4を参照して後述する。
The
GPS衛星13−1乃至13−4は、位置の測定に利用するための測位信号を送信する。なお、以下適宜、GPS衛星13−1乃至13−4それぞれを区別する必要がない場合、単に、GPS衛星13と称する。 The GPS satellites 13-1 to 13-4 transmit positioning signals to be used for measuring the position. Hereinafter, the GPS satellites 13-1 to 13-4 will be referred to simply as the GPS satellites 13 when it is not necessary to distinguish them.
車両14−1乃至14−7は、GPS衛星13を利用した位置測定と、ジャイロセンサや加速度センサなどの各種のセンサによる計測結果から開始場所、移動速度、および移動方向に基づいて位置を推定する演算処理(Dead Reckoning)とを組み合わせて測位を行う技術により、位置測定装置12よりも正確に位置情報を算出することができる。車両14−1乃至14−7における位置測定機能は、車両盗難防止用のGPS装置や車両に固定搭載または着脱可能に備え付けられるカーナビ等が備える一機能として提供される。なお、以下適宜、車両14−1乃至14−7それぞれを区別する必要がない場合、単に、車両14と称する。また、図1では、7台の車両14−1乃至14−7を図示しているが、車両14は1台以上あればよく、位置測定装置12の位置測位精度を高めるには、車両14は2台以上であることが望ましい。
The vehicles 14-1 to 14-7 estimate the position based on the start location, the moving speed, and the moving direction from the position measurement using the GPS satellite 13 and the measurement results by various sensors such as a gyro sensor and an acceleration sensor. The position information can be calculated more accurately than the
このように構成される位置測定システム11において利用される車両14は、安全運転支援のために、互いの位置情報を交換するための車両14どうしの間で通信(以下、車車間通信と称する)を行うための通信装置を固定搭載または着脱可能に備える。例えば、車両14それぞれは、車車間通信において、タイプ=車両、車両ID(Identification)、車両位置、測位時刻、および車両速度を含む位置情報メッセージを周期的に送信する。同様に、位置測定装置12は、タイプ=歩行者、装置ID、装置位置、および測位時刻を含む位置情報メッセージを周期的に送信する。このとき、位置測定装置12および車両14は、通信パケットの衝突を回避するために、ランダムバックオフ機能によって、それぞれ送信タイミングをランダムにずらして位置情報メッセージを送信する。このため、位置情報メッセージは測位時点と異なるタイミングで送信されることになる。
The
ここで、位置測定装置12が、ランダムな送信タイミングで送信される車両14−1乃至14−7すべてからのメッセージを、100ms以内に完全に受信すると仮定する。例えば、歩行者の速度が5km/hである場合には、100msの間で歩ける距離は0.15m以下であることより、車両14−1乃至14−7すべてからのメッセージを受信する間、歩行者の位置は、ほぼ固定されたものとみなすことができる。
Here, it is assumed that the
また、位置測定装置12は、GPSモジュールを使って車両14とほぼ時間同期している。なお、位置測定装置12および車両14の同期誤差が1ms以下である場合、車両14が100km/hで走行していたとしても、同期誤差が距離の誤差に与える影響は0.03m以下である。そして、車両14の位置情報メッセージに測位時刻が含まれていることより、位置測定装置12は、受信時刻と車両14の測位時刻との差分、車両速度、および移動方向を用いて、車両14から位置情報メッセージを受信した時の車両位置を算出することができる。
The
以上のように、位置測定システム11では、位置測定装置12は、車両14−1乃至14−7の車車間通信で送受信される位置情報メッセージを受信し、位置情報メッセージを受信した車両14−1乃至14−7の車両位置を推定する。さらに、位置測定装置12は、位置情報メッセージを送信する通信信号(例えば、無線LAN(Local Area Network)信号)を利用して、位置情報メッセージを受信した車両14−1乃至14−7との距離を推定する。
As described above, in the
従って、位置測定装置12は、車両14−1乃至14−7の車両位置および距離に基づいて、位置測定装置12を携帯する歩行者の位置を推定することができる。このとき、車両14の台数が多いほど、歩行者の位置を推定する精度を向上させることができる。さらに、位置測定装置12は、このようにして求めた位置を、GPS測位と一緒に使用することで、歩行者の測位精度のさらなる向上を図ることができる。
Therefore, the
ところで、通信信号による距離推定は、通信信号を受信した際の信号強度と距離の関係に基づいて実現することができるが、電波の反射の影響を受けやすいという欠点がある。 By the way, the distance estimation by the communication signal can be realized based on the relationship between the signal intensity and the distance when the communication signal is received, but there is a drawback that it is easily influenced by the reflection of the radio wave.
例えば、図2に示すように、車両14から送信される通信信号は、車両14から位置測定装置12に直接的に届く直接波として、または、建造物15−1および15−2に反射した間接波として、位置測定装置12において受信される。このように、通信信号は、複数の経路を経由して、車両14から位置測定装置12に届くことになる。
For example, as shown in FIG. 2, the communication signal transmitted from the
また、図3には、図2に示したような複数の経路を経由した通信信号の振幅(信号の強さ)と、その到着時間を表すチャネル状態情報が示されている。このチャネル状態情報は、専用の無線装置によって直接的に計測することができる。また、市販の無線LANカードなどのOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を利用して周波数軸のチャネルレスポンスを得ることもでき、逆フーリエ変換することにより、チャネル状態情報も算出することができる。 Also, FIG. 3 shows channel state information representing the amplitude (signal strength) of communication signals passing through a plurality of paths as shown in FIG. 2 and their arrival times. This channel state information can be measured directly by a dedicated wireless device. Further, a channel response on the frequency axis can be obtained by using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal such as a commercially available wireless LAN card, and channel state information can also be calculated by performing inverse Fourier transform.
例えば、図3Aに示すように、直接波成分がある場合、直接波成分は、どの反射波よりも早く到着し、かつ、反射による減衰がないため、後続の反射波よりも非常に振幅が大きく(信号が強い)なる。これに対し、図3Bに示すように、直接波成分がない場合、一番早く到着した信号も反射波であるため、後続の反射波とは、信号の強さで区別することは困難である。 For example, as shown in FIG. 3A, when there is a direct wave component, the direct wave component arrives earlier than any reflected wave and has no attenuation due to reflection, so that the amplitude is much larger than the subsequent reflected wave. (Signal is strong). On the other hand, as shown in FIG. 3B, when there is no direct wave component, the earliest signal is also a reflected wave, so it is difficult to distinguish it from the subsequent reflected wave by the signal strength. .
そこで、「一番早く到着した信号の強さ」と「その後到着した信号のうち一番強い信号の強さ」の比率が一定閾値を超える場合、それを直接波として認識し、距離の推定に使用することができる。または、直接波成分ありと直接波成分なしとの、それぞれのチャネル状態情報を用いて、SVM(support vector machine)などのモデルを訓練し、通信信号のチャネル状態情報から直接波が含まれているかどうかを識別することができる。以下で説明するように、位置測定装置12では、車両14との距離の推定に、直接波の強さから選択された通信信号の直接波成分が用いられ、電波の距離減衰特性を基に、距離が算出される。
So, if the ratio of “the strength of the signal arriving earliest” and “the strength of the strongest signal among the signals arriving after that” exceeds a certain threshold, it is recognized as a direct wave and is used for distance estimation. Can be used. Or, train the model such as SVM (support vector machine) using each channel state information with and without direct wave component, and whether direct wave is included from channel state information of communication signal Can be identified. As will be described below, in the
次に、図4は、位置測定装置12の構成例を示すブロック図である。
Next, FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the
図4に示すように、位置測定装置12は、GPSアンテナ21、通信アンテナ22、衛星信号受信装置23、通信信号受信装置24、および測位処理装置25を備えて構成される。
As shown in FIG. 4, the
GPSアンテナ21は、GPS衛星13から送信されてくる測位信号(電磁波)を、電気信号に変換して衛星信号受信装置23に供給する。なお、現実には、複数個のGPS衛星13が地球の周りに存在しているが、都心部ではビルが隣接し空が開けていないため、GPSアンテナ21は1つのGPS衛星13から送信されてくる測位信号(電磁波)しか受信できない場合もある。
The
通信アンテナ22は、車両14が位置情報メッセージの送信に用いる通信信号(電磁波)を、電気信号に変換して通信信号受信装置24に供給する。
The
衛星信号受信装置23は、GPSアンテナ21を介して供給されるGPS衛星13の測位信号を受信する。そして、衛星信号受信装置23は、例えば、GPS衛星13−k(k:GPS衛星13のインデックス)からの測位信号からデコードして得られるGPS衛星13−kの軌道暦を用いた位置演算を行うことで、GPS衛星13−kの衛星位置Rk=(XRk,YRk,ZRk)Tを算出することができる。さらに、衛星信号受信装置23は、GPS衛星13−kの測位信号の送信時刻と受信時刻との差に従って、GPS衛星13との疑似距離を計測することができる。従って、n個のGPS衛星13−1乃至13−nから送信された測位信号を受信した場合、衛星信号受信装置23は、GPS衛星13−1乃至13−nそれぞれの衛星位置R1乃至Rnおよび疑似距離P1乃至Pnを求めて、測位処理装置25に供給する。
The
通信信号受信装置24は、通信アンテナ22を介して供給される通信信号をデコードすることにより車両14の位置情報メッセージを取得して、測位処理装置25に供給する。また、通信信号受信装置24は、上述した図3に示したような、通信信号の到着時間ごとの強さ(チャネル状態情報)を計測して、通信信号の強さを測位処理装置25に供給する。
The communication
測位処理装置25は、衛星信号受信装置23から供給される衛星位置R1乃至Rnおよび疑似距離P1乃至Pn、並びに、通信信号受信装置24から供給される位置情報メッセージおよび通信信号の強さに基づいて、位置測定装置12の位置を測定する測位処理を行う。なお、測位処理装置25は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(例えば、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory))などを備えたコンピュータにより構成され、ROMまたはフラッシュメモリに記憶されているプログラムをRAMにロードして実行することで、測位処理を実行する機能ブロックが構成される。
The
即ち、図示するように、測位処理装置25は、機能ブロックとして、信号識別選択部31、推定部32、および測位部33を備えて構成される。
That is, as illustrated, the
信号識別選択部31は、通信信号受信装置24から供給される通信信号の強さ(チャネル状態情報)に基づいて、図2および図3を参照して上述したように、車両14との距離を求めるのに使用することができる直接波が含まれる通信信号を識別する。そして、信号識別選択部31は、通信信号受信装置24が受信した通信信号のうち、直接波が含まれる通信信号を選択して、その通信信号により送信された位置情報メッセージを推定部32に供給する。さらに、信号識別選択部31は、選択した通信信号に含まれる直接波の強さを、推定部32に供給する。
As described above with reference to FIGS. 2 and 3, the signal
推定部32は、信号識別選択部31から供給される位置情報メッセージに基づいて、その位置情報メッセージを送信した車両14の車両位置を推定する。例えば、推定部32は、位置情報メッセージに含まれる車両位置、車両速度、および測位時刻と、位置情報メッセージを受信した受信時刻とに基づいて、次の式(1)を演算することにより、送受信時の車両位置を推定する。
The
例えば、推定部32は、車両14−i(i:車両14のインデックス)からの位置情報メッセージに基づいて、送受信時の車両位置Mi=(XMi,YMi,ZMi)Tを推定する。さらに、推定部32は、信号識別選択部31から供給される通信信号に含まれる直接波の強さに基づいて、車両14−iとの距離Diを推定することができる。従って、m台の車両14−1乃至14−mから送信された位置情報メッセージを受信した場合、推定部32は、車両14−1乃至14−mそれぞれの車両位置M1乃至Mmおよび距離D1乃至Dmを推定して、測位部33に供給する。
For example, the
測位部33は、衛星信号受信装置23により算出されたGPS衛星13−1乃至13−nそれぞれの衛星位置R1乃至Rnおよび疑似距離P1乃至Pn、並びに、推定部32により推定された車両14−1乃至14−mそれぞれの車両位置M1乃至Mmおよび距離D1乃至Dmに基づいて、位置測定装置12の位置を算出する。
The
例えば、衛星位置R1乃至Rnおよび疑似距離P1乃至Pnは、位置測定装置12の位置rおよび位置測定装置12の時刻誤差に相当する距離誤差δを用いて、次の式(2)により表される。
For example, the satellite positions R 1 to R n and the pseudo distances P 1 to P n can be expressed by the following equation (2) using the position r of the
同様に、車両位置M1乃至Mmおよび距離D1乃至Dmは、位置測定装置12の位置rを用いて、次の式(3)により表される。
Similarly, the vehicle positions M 1 to M m and the distances D 1 to D m are expressed by the following equation (3) using the position r of the
従って、測位部33は、式(2)および式(3)を最も満足するような位置rを求めることで、位置測定装置12の位置を決定することができる。例えば、測位部33は、GPS衛星13および車両14の合計数が4以上であれば、位置rを求めることができ、その合計数が多くなる程、測位精度を向上させることができる。
Therefore, the
さらに、例えば、測位部33は、式(2)および式(3)に対し、GPS衛星13の疑似距離Pを計測する際の計測誤差、および、車両14の距離Dを推定する際の距離推定誤差を推測し、計測誤差および距離推定誤差の分散値に従って重み付けを行うことで、より正確に位置測定装置12の位置を算出することができる。
Furthermore, for example, the
次に、図5および図6を参照して、位置測定システム11において実行される処理について説明する。
Next, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the process performed in the
図5は、車両14において行われる処理を説明するフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining processing performed in the
例えば、車両14が備える安全運転支援システムが起動すると処理が開始され、ステップS11において、車両14は、位置情報メッセージの送信を行う送信タイミングになったか否かを判定し、送信タイミングになったと判定するまで処理を待機する。車両14には、位置情報メッセージの送信を周期的に行う一定期間が設定されており、処理を開始してから一定期間が経過したとき、または、前回の送信タイミングから一定期間が経過したとき、車両14は、送信タイミングになったと判定する。そして、車両14が、送信タイミングになったと判定した場合、処理はステップS12に進む。
For example, when the safe driving support system included in the
ステップS12において、車両14は、タイプ=車両、車両ID、車両位置、測位時刻、および車両速度などの情報を含む位置情報メッセージを送信する。そして、ステップS12の処理後、処理はステップS11に戻り、以下、同様の処理が繰り返されることにより、位置情報メッセージが周期的に車両14から送信される。
In step S12, the
図6は、位置測定装置12において行われる処理を説明するフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining processing performed in the
例えば、位置測定装置12の位置を測定する処理を開始するように、図示しない上位の制御装置による制御が行われると処理が開始される。ステップS21において、衛星信号受信装置23は、GPS衛星13−1乃至13−nから送信されてくる測位信号を、GPSアンテナ21を経由して受信する。そして、衛星信号受信装置23は、上述したように、GPS衛星13−1乃至13−nそれぞれの衛星位置R1乃至Rnおよび疑似距離P1乃至Pnを求めて、測位処理装置25の測位部33に供給する。
For example, the processing is started when control by a higher-level control device (not shown) is performed so as to start processing for measuring the position of the
ステップS22において、通信信号受信装置24は、車両14から位置情報メッセージが送信されてきたか否かを判定する。例えば、位置測定装置12と通信を行うことが可能な距離にある近隣の車両14において位置情報メッセージの送信を行う送信タイミングとなり、位置情報メッセージが送信(図5のステップS12)されると、通信信号受信装置24は、車両14から位置情報メッセージが送信されてきたと判定する。
In step S22, the communication
ステップS22において、通信信号受信装置24が車両14から位置情報メッセージが送信されてきたと判定した場合、処理はステップS23に進む。
In step S22, when the communication
ステップS23において、通信信号受信装置24は、車両14から送信されてくる位置情報メッセージを、通信アンテナ22を介して受信し、測位処理装置25の信号識別選択部31に供給する。これにより、信号識別選択部31は、通信信号受信装置24が受信した通信信号のうち、直接波が含まれる通信信号を選択して、その通信信号により送信された位置情報メッセージと、その通信信号の直接波の強さとを、推定部32に供給する。そして、推定部32は、上述したように、車両14−1乃至14−mそれぞれの車両位置M1乃至Mmおよび距離D1乃至Dmを推定して、測位部33に供給する。
In step S <b> 23, the communication
ステップS24において、測位部33は、ステップS21で受信した測位信号から求められた衛星位置R1乃至Rnおよび疑似距離P1乃至Pn、並びに、ステップS23で受信した位置情報メッセージから推定された車両位置M1乃至Mmおよび距離D1乃至Dmに基づいて、上述の式(2)および式(3)を用いて、位置測定装置12の位置rを算出する。
In step S24, the
一方、ステップS22において、通信信号受信装置24が車両14から位置情報メッセージが送信されてきていないと判定した場合、処理はステップS25に進む。即ち、この場合、位置情報メッセージを送信する車両14が位置測定装置12の近隣に存在せず、ステップS25において、測位部33は、ステップS21で受信した測位信号から求められた衛星位置R1乃至Rnおよび疑似距離P1乃至Pnだけで、位置測定装置12の位置rを算出する。
On the other hand, when the communication
そして、ステップS24またはS25の処理後、処理はステップS21に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。 Then, after the process of step S24 or S25, the process returns to step S21, and the same process is repeated thereafter.
以上のように、位置測定システム11では、複数個のGPS衛星13からの測位信号に加えて、複数台の車両14からの位置情報メッセージを用いることで、位置測定装置12の位置を測定する測位精度のさらなる向上を図ることができる。
As described above, the
次に、図7および図8を参照して、本技術を適用した位置測定システムの第2の実施の形態の構成例について説明する。 Next, a configuration example of a second embodiment of the position measurement system to which the present technology is applied will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
図7に示すように、位置測定システム11Aでは、車両14は、ネットワーク41を介してサーバ装置42と通信を行うことができ、路側に配置される複数個のアクセスポイント51の位置情報が車両14によりサーバ装置42に蓄積される。
As shown in FIG. 7, in the
そして、図8に示すように、位置測定システム11Aでは、位置測定装置12は、通信を行うことが可能な距離にある近隣の車両14が少なくても、複数個のアクセスポイント51の位置情報を利用することで、より高精度に位置の測定を行うことができる。
As shown in FIG. 8, in the
なお、図7および図8の例では、5個のアクセスポイント51−1乃至51−5の位置情報を利用して、位置測定装置12の位置が測定されており、以下適宜、アクセスポイント51−1乃至51−5それぞれを区別する必要がない場合、単に、アクセスポイント51と称する。また、サーバ装置42として、専用装置を用意する他、例えば、いずれか1個のアクセスポイント51をサーバ装置42として利用してもよい。
7 and 8, the position of the
例えば、都市部では、無線LANにより通信を行う無線機であるアクセスポイント51を、路側機の一種として路側に設置することが増加している。但し、アクセスポイント51は、位置情報の計測が行われていないため、設置された位置を手動で計測するにはコストを要することになる。 For example, in urban areas, the installation of an access point 51, which is a wireless device performing communication by a wireless LAN, as a type of roadside device on the roadside is increasing. However, since the access point 51 has not performed measurement of the position information, it costs money to measure the installed position manually.
そこで、位置測定システム11Aにおいて、車両14は、アクセスポイント51がビーコンメッセージを送信するのに用いる通信信号を受信して信号識別選択を行い、直接波がある場合、その通信信号の直接波の受信強度に基づいてアクセスポイント51までの距離を推定する。そして、車両14は、ビーコンメッセージから読み出したアクセスポイント51を認識するためのアクセスポイントID、アクセスポイント51の推定距離、および、車両14の車両位置を含むアクセスポイント計測メッセージをサーバ装置42に送信する。なお、車両14は、直接波がない場合、アクセスポイント計測メッセージの送信を行わない。
Therefore, in the
これに応じて、サーバ装置42は、車両14の車両位置と、アクセスポイント51の推定距離とに基づいて、アクセスポイント51の位置を推定して、アクセスポイント51のアクセスポイントIDに対応付けて位置情報をデータベースに登録する。
In response to this, the
その後、位置測定装置12は、アクセスポイント51から送信されてくるビーコンメッセージを受信し、ビーコンメッセージに含まれているアクセスポイント51のアクセスポイントIDをサーバ装置42に送信し、位置情報を要求する。そして、サーバ装置42は、その要求に応じて、位置測定装置12から送信されたアクセスポイントIDに対応するアクセスポイント51の位置情報をデータベースから読み出して、位置測定装置12に送信する。
Thereafter, the
これにより、位置測定装置12は、複数個のGPS衛星13からの測位信号、および、複数台の車両14からの位置情報メッセージに加えて、アクセスポイント51の位置および距離を用いて、さらに正確に位置を算出することができる。なお、サーバ装置42のデータベースにアクセスポイント51の位置情報が登録済みであれば、位置測定装置12は、車両14が近隣になくても、アクセスポイント51の位置情報を利用して、位置を算出することができる。
As a result, the
次に、図9乃至図13を参照して、位置測定システム11Aにおいて実行される処理について説明する。
Next, processing executed in the
図9は、アクセスポイント51において行われる処理を説明するフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart for explaining processing performed in the access point 51.
例えば、アクセスポイント51が起動すると処理が開始され、ステップS31において、アクセスポイント51は、ビーコンメッセージの送信を行う送信タイミングになったか否かを判定し、ビーコンメッセージになったと判定するまで処理を待機する。アクセスポイント51には、ビーコンメッセージの送信を周期的に行う一定期間が設定されており、処理を開始してから一定期間が経過したとき、または、前回の送信タイミングから一定期間が経過したとき、アクセスポイント51は、送信タイミングになったと判定する。そして、アクセスポイント51が、送信タイミングになったと判定した場合、処理はステップS32に進む。 For example, when the access point 51 is activated, the process is started. In step S31, the access point 51 determines whether or not it is a transmission timing for transmitting a beacon message, and waits for a process until it is determined that a beacon message is reached. To do. In the access point 51, a fixed period for periodically transmitting the beacon message is set, and when the fixed period has elapsed since the start of processing, or when the fixed period has elapsed from the previous transmission timing, The access point 51 determines that the transmission timing has come. If the access point 51 determines that the transmission timing has come, the process proceeds to step S32.
ステップS32において、アクセスポイント51は、アクセスポイント51のアクセスポイントIDを含むビーコンメッセージを送信する。そして、ステップS32の処理後、処理はステップS31に戻り、以下、同様の処理が繰り返されることにより、ビーコンメッセージが周期的にアクセスポイント51から送信される。 In step S <b> 32, the access point 51 transmits a beacon message including the access point ID of the access point 51. Then, after the process of step S32, the process returns to step S31, and the beacon message is periodically transmitted from the access point 51 by repeating the same process thereafter.
図10は、車両14において行われる処理を説明するフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart for explaining processing performed in the
例えば、車両14が備える安全運転支援システムが起動すると処理が開始される。ステップS41において、車両14は、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきたか否かを判定する。例えば、車両14と通信を行うことが可能な距離にある近隣のアクセスポイント51においてビーコンメッセージの送信を行う送信タイミングとなり、ビーコンメッセージが送信(図9のステップS32)されると、車両14は、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきたと判定する。
For example, when the safe driving support system provided in the
ステップS41において、車両14が、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきたと判定した場合、処理はステップS42に進む。
If the
ステップS42において、車両14は、アクセスポイント51から送信されてくるビーコンメッセージを受信する。そして、車両14は、ビーコンメッセージの送信に利用される送信信号の直接波の強さに基づいて、ビーコンメッセージを送信したアクセスポイント51との距離を推定する。
In step S <b> 42, the
ステップS43において、車両14は、ビーコンメッセージから読み出したアクセスポイント51のアクセスポイントID、アクセスポイント51の推定距離、および、車両14の車両位置を含むアクセスポイント計測メッセージを、ネットワーク41を介してサーバ装置42に送信する。
In step S <b> 43, the
ステップS43の処理後、または、ステップS41でアクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきていないと判定された場合、処理はステップS44に進む。 After the process of step S43, or when it is determined that the beacon message is not transmitted from the access point 51 in step S41, the process proceeds to step S44.
ステップS44およびS45において、車両14は、図5のステップS11およびS12と同様に、位置情報メッセージを周期的に送信する処理を行った後、処理はステップS41に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
In steps S44 and S45, the
図11は、サーバ装置42において行われる処理を説明するフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart for explaining processing performed in the
ステップS51において、サーバ装置42は、車両14からアクセスポイント計測メッセージが送信されてきたか否かを判定する。例えば、図10のステップS43で車両14がアクセスポイント計測メッセージを送信すると、サーバ装置42は、車両14からアクセスポイント計測メッセージが送信されてきたと判定し、処理はステップS52に進む。
In step S <b> 51, the
ステップS52において、サーバ装置42は、車両14から送信されてくるアクセスポイント計測メッセージを受信し、アクセスポイント51のアクセスポイントID、アクセスポイント51の推定距離、および、車両14の車両位置を保存する。
In step S <b> 52, the
ステップS53において、サーバ装置42は、アクセスポイント51が固定であることより、アクセスポイント51ごとに対して、複数の車両14から受信したアクセスポイント計測メッセージに基づいて、アクセスポイント51の位置を推定する。例えば、アクセスポイント51の位置は、上述の式(3)を用いて、車両14−iの車両位置Mi、および、アクセスポイント51と車両14−iとの距離Diを用いて、アクセスポイント51の位置rを推定することができる。そして、サーバ装置42は、推定した位置rを、アクセスポイント51のアクセスポイントIDに対応付けて、アクセスポイント位置情報としてデータベースに保存する。
In step S <b> 53, the
そして、ステップS53の処理後、または、ステップS51において車両14からアクセスポイント計測メッセージが送信されてきていないと判定された場合、処理はステップS54に進む。
And after the process of step S53, or when it determines with the access point measurement message not having been transmitted from the
ステップS54において、サーバ装置42は、位置測定装置12からアクセスポイントIDが送信されてきたか否かを判定する。例えば、後述する図12のステップS66において位置測定装置12がアクセスポイントIDを送信した場合に、サーバ装置42は、位置測定装置12からアクセスポイントIDが送信されてきたと判定し、処理はステップS55に進む。
In step S54, the
ステップS55において、サーバ装置42は、位置測定装置12から送信されてくるアクセスポイントIDを受信して、そのアクセスポイントIDに対応づけられているアクセスポイント位置情報を、データベースから検索する。そして、サーバ装置42は、検索結果として得られたアクセスポイント位置情報を、位置測定装置12に送信する。
In step S55, the
ステップS55の処理後、または、ステップS54において位置測定装置12からアクセスポイントIDが送信されてきていないと判定された場合、処理はステップS51に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
After the process of step S55, or when it is determined in step S54 that the access point ID has not been transmitted from the
図12および図13は、位置測定装置12において行われる処理を説明するフローチャートである。
12 and 13 are flowcharts for explaining the process performed in the
例えば、位置測定装置12の位置を測定する処理を開始するように、図示しない上位の制御装置による制御が行われると処理が開始される。ステップS61乃至S63において、位置測定装置12は、図6のステップS21乃至S23と同様の処理を行う。
For example, the process is started when control by the upper control device (not shown) is performed to start the process of measuring the position of the
ステップS63の処理後、処理はステップS64に進み、通信信号受信装置24は、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきたか否かを判定する。例えば、位置測定装置12と通信を行うことが可能な距離にある近隣のアクセスポイント51においてビーコンメッセージの送信を行う送信タイミングとなり、ビーコンメッセージが送信(図9のステップS32)されると、位置測定装置12は、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきたと判定する。
After the process of step S63, the process proceeds to step S64, and the communication
ステップS64において、位置測定装置12が、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきたと判定した場合、処理はステップS65に進む。
If the
ステップS65において、位置測定装置12は、アクセスポイント51から送信されてくるビーコンメッセージを受信する。そして、位置測定装置12は、ビーコンメッセージの送信に利用される送信信号の直接波の強さに基づいて、ビーコンメッセージを送信したアクセスポイント51との距離を推定する。なお、このとき、位置測定装置12は、上述したように、直接波成分が含まれる通信信号を選択して、アクセスポイント51との距離の推定に用いる。
In step S <b> 65, the
ステップS66において、位置測定装置12は、ステップS64で受信したビーコンメッセージに含まれているアクセスポイント51のアクセスポイントIDを、ネットワーク41を介してサーバ装置42に送信する。
In step S66, the
このアクセスポイントIDの送信に応じて、図11のステップS55でサーバ装置42がアクセスポイント位置情報を送信すると、ステップS67において、位置測定装置12は、アクセスポイント位置情報を受信する。
When the
ステップS68において、位置測定装置12は、ステップS61で受信した測位信号から求められた衛星位置Rおよび疑似距離P、ステップS63で受信した位置情報メッセージから推定された車両位置Mおよび距離D、および、ステップS65で推定したアクセスポイント51との距離、ステップS67で受信したアクセスポイントの位置情報に基づいて、上述の式(2)および式(3)を用いて、位置測定装置12の位置rを算出する。
In step S68, the
一方、ステップS64において、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきていないと判定された場合、処理はステップS69に進む。ステップS69において、位置測定装置12は、ステップS61で受信した測位信号、および、ステップS63で受信した位置情報メッセージから推定された車両位置Mおよび距離Dに基づいて、上述の式(2)および式(3)を用いて、位置測定装置12の位置rを算出する。
On the other hand, when it is determined in step S64 that a beacon message has not been transmitted from the access point 51, the process proceeds to step S69. In step S69, the
一方、ステップS62において、車両14から位置情報メッセージが送信されてきていないと判定された場合、処理は図13のステップS71に進む。
On the other hand, when it is determined in step S62 that the position information message has not been transmitted from the
ステップS71において、通信信号受信装置24は、図12のステップS64と同様に、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきたか否かを判定する。ステップS71において、位置測定装置12が、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきたと判定した場合、処理はステップS72に進む。
In step S71, the communication
そして、ステップS72乃至S74において、図12のステップS65乃至S67と同様の処理が行われた後、ステップS75において、位置測定装置12は、ステップS61で受信した測位信号、および、ステップS72で推定したアクセスポイント51との距離、ステップS74で受信したアクセスポイントの位置情報に基づいて、上述の式(2)および式(3)を用いて、位置測定装置12の位置rを算出する。
Then, after the same processing as steps S65 to S67 in FIG. 12 is performed in steps S72 to S74, in step S75, the
一方、ステップS71において、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきていないと判定された場合、処理はステップS76に進む。この場合、ステップS76において、位置測定装置12は、ステップS61で受信した測位信号から求められた衛星位置Rおよび疑似距離Pだけで、位置測定装置12の位置rを算出する。
On the other hand, when it is determined in step S71 that a beacon message has not been transmitted from the access point 51, the process proceeds to step S76. In this case, in step S76, the
そして、ステップS68,S69,S75、またはS76の処理後、処理はステップS61に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。 Then, after the processing of step S68, S69, S75, or S76, the processing returns to step S61, and the same processing is repeated thereafter.
以上のように、位置測定システム11Aでは、アクセスポイント51の位置および距離も利用して、位置測定装置12の位置を算出することができるので、図1の位置測定システム11よりも、さらに高精度に位置測定装置12の位置を測定することができる。
As described above, in the
なお、位置測定システム11Aでは、位置測定装置12により自身の位置を算出するのに替えて、サーバ装置42において、位置測定装置12の位置(測位信号および位置情報メッセージの受信位置)を算出することができる。
In the
図14乃至図16を参照して、位置測定システム11Aにおいて行われる処理の変形例について説明する。
A modification of the process performed in
図14および図15は、位置測定装置12において行われる処理の変形例を説明するフローチャートである。
FIG. 14 and FIG. 15 are flowcharts for explaining a modification of the process performed in the
ステップS81乃至S85において、位置測定装置12は、図12のステップS61乃至S65と同様の処理を行う。
In steps S81 to S85, the
そして、ステップS86において、位置測定装置12は、自身の位置を測定するのに必要な測位情報を、ネットワーク41を介してサーバ装置42に送信する。ここで、位置測定装置12が送信する測位情報には、ステップS81で受信した測位信号から求められたGPS衛星13の個数に応じた衛星位置Rおよび疑似距離P、ステップS83で受信した位置情報メッセージから推定された車両14の台数に応じた車両位置Mおよび距離D、ステップS85で受信したアクセスポイント51の台数に応じたビーコンメッセージに含まれているアクセスポイントID、および、そのビーコンメッセージから推定されたアクセスポイント51との距離が含まれる。
Then, in step S86, the
ステップS87において、位置測定装置12は、ステップS86で送信した測位情報に基づいてサーバ装置42において測位演算が行われ、位置測定装置12の位置情報が送信(後述の図16のステップS106)されると、位置情報を受信する。
In step S87, the
また、ステップS84において、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきていないと判定された場合、処理はステップS88に進み、位置測定装置12は、測位情報をサーバ装置42に送信する。この場合、位置測定装置12が送信する測位情報には、ステップS81で受信した測位信号から求められたGPS衛星13の個数に応じた衛星位置Rおよび疑似距離P、および、ステップS83で受信した位置情報メッセージから推定された車両14の台数に応じた車両位置Mおよび距離Dが含まれる。
If it is determined in step S84 that a beacon message has not been transmitted from the access point 51, the process proceeds to step S88, and the
ステップS89において、位置測定装置12は、ステップS88で送信した測位情報に基づいてサーバ装置42において測位演算が行われ、位置測定装置12の位置情報が送信(後述の図16のステップS106)されると、位置情報を受信する。
In step S89, the
一方、ステップS82において、車両14から位置情報メッセージが送信されてきていないと判定された場合、処理は図15のステップS91に進む。
On the other hand, when it is determined in step S82 that the position information message has not been transmitted from the
ステップS91において、通信信号受信装置24は、図14のステップS84と同様に、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきたか否かを判定する。ステップS91において、位置測定装置12が、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきたと判定した場合、処理はステップS92に進む。
In step S91, the communication
そして、ステップS92において、位置測定装置12は、アクセスポイント51から送信されてくるビーコンメッセージを受信し、ビーコンメッセージを送信したアクセスポイント51との距離を推定して、ステップS93において、測位情報を送信する。この場合、ステップS93で送信される測位情報には、ステップS81で受信した測位信号から求められたGPS衛星13の個数に応じた衛星位置Rおよび疑似距離P、ステップS92で受信したアクセスポイント51の台数に応じたビーコンメッセージに含まれているアクセスポイントID、および、そのビーコンメッセージから推定されたアクセスポイント51との距離が含まれる。
Then, in step S92, the
ステップS94において、位置測定装置12は、図14のステップS87と同様に、位置情報を受信する。
In step S94, the
一方、ステップS91において、アクセスポイント51からビーコンメッセージが送信されてきていないと判定された場合、処理はステップS95に進む。この場合、ステップS95において、位置測定装置12は、ステップS81で受信した測位信号から求められた衛星位置Rおよび疑似距離Pだけで、位置測定装置12の位置rを算出する。
On the other hand, when it is determined in step S91 that a beacon message has not been transmitted from the access point 51, the process proceeds to step S95. In this case, in step S95, the
そして、ステップS87,S89,S94、またはS95の処理後、処理はステップS81に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。 Then, after the process of step S87, S89, S94 or S95, the process returns to step S81, and the same process is repeated thereafter.
図16は、サーバ装置42において行われる処理の変形例を説明するフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart for explaining a modification of the processing performed in the
ステップS101乃至S103において、サーバ装置42は、図11のステップS51乃至S53と同様の処理を行う。
In steps S101 to S103, the
そして、ステップS104において、サーバ装置42は、位置測定装置12から測位情報が送信されてきたか否かを判定する。上述したように、図14のステップS86またはS88、或いは、図15のステップS93において位置測定装置12が測位情報を送信すると、サーバ装置42は、位置測定装置12から測位情報が送信されてきたと判定し、処理はステップS105に進む。
Then, in step S104, the
ステップS105において、サーバ装置42は、位置測定装置12から送信されてくる測位情報を受信して、測位情報に基づいて、アクセスポイントIDの位置をデータベースから探し出し、さらに、位置測定装置12の位置を算出する測位演算を行う。即ち、上述した図12のステップS68またはS69、或いは、図13のステップS75において位置測定装置12で行っていた処理を、サーバ装置42において行い、位置測定装置12の位置を算出する。
In step S105, the
ステップS106において、サーバ装置42は、ステップS105の測位演算で求めた位置測定装置12の位置情報を、位置測定装置12に送信する。なお、サーバ装置42が送信した位置測定装置12の位置情報は、図14のステップS87またはS89、或いは、図15のステップS94において、位置測定装置12によって受信される。
In step S106, the
ステップS106の処理後、または、ステップS104で位置測定装置12から測位情報が送信されてきていないと判定された場合、処理はステップS101に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。
After the process of step S106 or when it is determined in step S104 that the positioning information has not been transmitted from the
以上のように、位置測定システム11Aでは、例えば、位置測定装置12よりも処理能力の高いサーバ装置42において位置測定装置12の位置を算出することで、システム全体として、より高速に処理を行うことができる。また、ステップS81の測位信号の受信は必須ではなく、位置測定装置12は、例えば、測位信号を受信せずにステップS87でサーバ装置41から位置情報(測位信号以外の位置情報メッセージおよびビーコンメッセージから求められる位置情報)を受信することもできる。この場合、例えば、位置測定装置12において、図4の測位部33を設ける必要がなく、位置測定装置12の構成を簡易化することができる。また、処理能力が低い位置測定装置12であっても、より高精度に位置を求めることができる。
As described above, in the
なお、位置測定システム11および11Aでは、位置測定装置12の位置を求める際に、適切な座標系を適宜選択して測位演算を行ってもよい。例えば、GPSに基づいたグローバルな座標系でなく、位置測定装置12の近傍を基準としたローカルな座標系を選択することで、測位演算を簡易化することができ、測位演算における誤差の発生を抑制することができる。
In addition, in
また、上述したように、位置測定装置12では、推定部32が、位置情報メッセージに含まれる車両位置、車両速度、および測位時刻と、位置情報メッセージを受信した受信時刻とに基づいて送受信時の車両位置を推定し、位置測定装置12の位置の算出に用いている。この他、例えば、位置情報メッセージに含まれる車両位置を、そのまま位置測定装置12の位置の算出に用いてもよい。
In addition, as described above, in the
以上のように、位置測定システム11および11Aでは、位置測定装置12の測位精度を向上させることができるので、歩車間通信を介して正確な位置情報を車両14に送信することで、例えば、見通しの効かない場所であっても、位置測定装置12を携帯する歩行者と車両14との距離を正確に算出することができる。これにより、車両14において、歩行者との距離に従った注意喚起を行うことができ、交通事故から歩行者を保護することができる。このとき、位置測定装置12の位置を高精度に算出することができるので、誤った注意喚起が行われることを回避することができ、注意喚起の信頼性を向上させることができる。
As described above, in the
また、位置測定システム11および11Aでは、位置測定装置12を携帯する歩行者の正確な位置情報に基づいて、歩行者のコンテキストが求められる。これにより、歩車間通信により位置情報を送信する送信頻度などを制御することができ、例えば、危険性の高い歩行者からの位置情報を高優先度で車両14に送信させることができる。
Also, in the
さらに、位置測定システム11および11Aは、様々な位置情報サービスに適用することができ、例えば、商店街で歩行者がよく訪れる店を通過するとき、より高い確度で適切に、クーポンや割引情報などを送信することができる。
Furthermore, the
なお、上述のフローチャートを参照して説明した各処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含むものである。また、プログラムは、1のCPUにより処理されるものであっても良いし、複数のCPUによって分散処理されるものであっても良い。 Note that the processes described with reference to the above-described flowchart do not necessarily have to be processed in chronological order according to the order described as the flowchart, and processes performed in parallel or individually (for example, parallel processes or objects Processing) is also included. The program may be processed by one CPU or may be distributed and processed by a plurality of CPUs.
また、上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラムが記録されたプログラム記録媒体からインストールされる。また、本願の図は概念図であり、例えば図4に示した位置測定装置12の信号識別選択部31、推定部32、測位部33等はソフトウエアで構成することもできるし、GPSアンテナ21と通信アンテナ22を一本のアンテナで兼用すること等もできる。
Also, the series of processes described above can be performed by hardware or software. When a series of processes are executed by software, the various functions are executed by installing a computer in which a program constituting the software is incorporated in dedicated hardware or various programs. The program can be installed, for example, on a general-purpose personal computer from a program recording medium on which the program is recorded. Further, the figure of the present application is a conceptual view, and for example, the signal identification and
図17は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。 FIG. 17 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of a computer that executes the series of processes described above according to a program.
コンピュータにおいて、CPU101,ROM102,RAM103は、バス104により相互に接続されている。
In the computer, the
バス104には、さらに、入出力インタフェース105が接続されている。入出力インタフェース105には、タッチパネル、ボタン、マイクロホンなどよりなる入力部106、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部107、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部108、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部109、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア111を駆動するドライブ110が接続されている。
Further, an input /
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU101が、例えば、記憶部108に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース105及びバス104を介して、RAM103にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
In the computer configured as described above, for example, the
コンピュータ(CPU101)が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等)、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア111に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。 The program executed by the computer (CPU 101) is, for example, a magnetic disk (including a flexible disk), an optical disk (CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), DVD (Digital Versatile Disc), etc.), a magneto-optical disk, or a semiconductor It is recorded on a removable medium 111 which is a package medium including a memory or the like, or is provided via a wired or wireless transmission medium such as a local area network, the Internet, and digital satellite broadcasting.
そして、プログラムは、リムーバブルメディア111をドライブ110に装着することにより、入出力インタフェース105を介して、記憶部108にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部109で受信し、記憶部108にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM102や記憶部108に、あらかじめインストールしておくことができる。
The program can be installed in the
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。 Further, in the present specification, the system represents the entire apparatus configured by a plurality of apparatuses.
なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 The present embodiment is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present disclosure.
11および11A 位置測定システム, 12 位置測定装置, 13 GPS衛星, 14 車両, 21 GPSアンテナ, 22 通信アンテナ, 23 衛星信号受信装置, 24 通信信号受信装置, 25 測位処理装置, 31 信号識別選択部, 32 推定部, 33 測位部, 41 ネットワーク, 42 サーバ装置, 51 アクセスポイント 11 and 11A position measurement system, 12 position measurement devices, 13 GPS satellites, 14 vehicles, 21 GPS antennas, 22 communication antennas, 23 satellite signal receivers, 24 communication signal receivers, 25 positioning processors, 31 signal identification and selection unit, 32 estimation unit, 33 positioning unit, 41 network, 42 server device, 51 access point
Claims (10)
車両の位置を少なくとも含む位置情報メッセージの送信に用いられる通信信号を受信する通信信号受信部と、
前記通信信号の成分ごとの強さに基づいて、前記通信信号受信部が受信した前記通信信号に直接波成分が含まれているか否かを識別して、直接波成分が含まれている前記通信信号を選択する信号識別選択部と、
前記信号識別選択部により選択された前記通信信号のみを用い、前記通信信号を受信した際の信号強度に応じて、前記位置情報メッセージを送信した前記車両との距離を推定する推定部と、
前記衛星信号受信部により計測された前記衛星の位置および距離、前記位置情報メッセージに含まれる前記車両の位置、並びに、前記推定部により推定された前記車両との距離に基づいて、位置測定装置自身の位置を測定する測位部と
を備える位置測定装置。 A satellite signal receiving unit that receives a positioning signal transmitted from a satellite for use in position measurement and measures the position and distance of the satellite that has transmitted the positioning signal;
A communication signal receiving unit for receiving a communication signal used for transmitting a position information message including at least a position of a vehicle;
Based on the strength of each component of the communication signal, the communication signal received by the communication signal reception unit determines whether the direct wave component is included in the communication signal, and the direct wave component is included in the communication A signal identification and selection unit that selects a signal;
An estimation unit that estimates a distance to the vehicle that has transmitted the position information message, using only the communication signal selected by the signal identification and selection unit , according to the signal strength at the time of receiving the communication signal;
The position measurement device itself based on the position and distance of the satellite measured by the satellite signal reception unit, the position of the vehicle included in the position information message, and the distance to the vehicle estimated by the estimation unit And a positioning unit that measures the position of the position measurement device.
前記推定部は、前記通信信号を受信した際の信号強度に応じて、前記ビーコンメッセージを送信した前記無線機との距離を推定し、
前記測位部は、前記通信信号受信部により取得された前記無線機の位置、および、前記推定部により推定された前記無線機との距離をさらに用いて、前記位置測定装置自身の位置を測定する
請求項1に記載の位置測定装置。 The communication signal receiving unit receives a communication signal used for transmitting a beacon message including at least identification information for identifying the wireless device itself, which is transmitted from a wireless device performing wireless communication, and is connected via a network Obtaining a position of the wireless device identified by the identification information from a database of the server device;
The estimation unit estimates a distance from the wireless device that transmitted the beacon message according to the signal strength when the communication signal is received,
The positioning unit measures the position of the position measurement apparatus itself by further using the position of the wireless device acquired by the communication signal receiving unit and the distance to the wireless device estimated by the estimation unit. The position measurement device according to claim 1.
請求項1または2に記載の位置測定装置。 The signal identification and selection unit measures the strength of the component included in the communication signal received by the communication signal reception unit, and the strength of the component of the communication signal that arrives earliest and the communication that has arrived after that The position measurement device according to claim 1 or 2, wherein the communication signal that arrives earliest is identified as a direct wave component when the ratio to the strength of the component of the communication signal that is the strongest among the signals exceeds a certain threshold .
前記推定部は、前記車両の位置、速度、および測位時刻と、前記位置情報メッセージを受信した受信時刻とに基づいて、前記位置情報メッセージを受信した時点での前記車両の位置を推定し、
前記測位部は、前記位置測定装置自身の位置の測定に、前記位置情報メッセージに含まれている前記車両の位置に替えて、前記推定部により推定された前記車両の位置を用いる
請求項1乃至3のいずれかに記載の位置測定装置。 The position information message further includes a speed of the vehicle that has transmitted the position information message, a positioning time at which the position of the vehicle is determined,
The estimation unit estimates the position of the vehicle at the time of receiving the position information message, based on the position, the velocity, the positioning time of the vehicle, and the reception time at which the position information message is received,
The positioning unit uses the position of the vehicle estimated by the estimation unit, instead of the position of the vehicle included in the position information message, to measure the position of the position measurement device itself. The position measurement device according to any one of 3.
請求項1乃至4のいずれかに記載の位置測定装置。 The positioning unit estimates a measurement error when measuring the distance of the satellite and a distance estimation error when estimating the distance of the vehicle, and performs weighting in accordance with the measurement error and the variance value of the distance estimation error. The position measurement device according to any one of claims 1 to 4, wherein the position measurement device measures the position of the position measurement device.
車両の位置を少なくとも含む位置情報メッセージの送信に用いられる通信信号を受信し、
前記通信信号の成分ごとの強さに基づいて、受信した前記通信信号に直接波成分が含まれているか否かを識別して、直接波成分が含まれている前記通信信号を選択し、
選択された前記通信信号のみを用い、前記通信信号を受信した際の信号強度に応じて、前記位置情報メッセージを送信した前記車両との距離を推定し、
前記衛星の位置および距離、前記位置情報メッセージに含まれる前記車両の位置、並びに、前記車両との距離に基づいて、位置測定装置自身の位置を測定する
ステップを含む位置測定装置の位置測定方法。 Receiving a positioning signal transmitted from a satellite for use in position measurement, and measuring the position and distance of the satellite that transmitted the positioning signal;
Receiving a communication signal used to transmit a position information message including at least the position of the vehicle;
Based on the strength of each component of the communication signal, it is determined whether or not the received communication signal includes a direct wave component, and the communication signal including the direct wave component is selected.
Using only the selected communication signal , according to the signal strength at the time of receiving the communication signal, estimating the distance to the vehicle that transmitted the position information message,
Measuring the position of the position measurement device itself based on the position and distance of the satellite, the position of the vehicle included in the position information message, and the distance to the vehicle.
車両の位置を少なくとも含む位置情報メッセージの送信に用いられる通信信号を受信し、
前記通信信号の成分ごとの強さに基づいて、受信した前記通信信号に直接波成分が含まれているか否かを識別して、直接波成分が含まれている前記通信信号を選択し、
選択された前記通信信号のみを用い、前記通信信号を受信した際の信号強度に応じて、前記位置情報メッセージを送信した前記車両との距離を推定し、
前記衛星の位置および距離、前記位置情報メッセージに含まれる前記車両の位置、並びに、前記車両との距離に基づいて、位置測定装置自身の位置を測定する
ステップを含む処理を位置測定装置のコンピュータに実行させるプログラム。 Receiving a positioning signal transmitted from a satellite for use in position measurement, and measuring the position and distance of the satellite that transmitted the positioning signal;
Receiving a communication signal used to transmit a position information message including at least the position of the vehicle;
Based on the strength of each component of the communication signal, it is determined whether or not the received communication signal includes a direct wave component, and the communication signal including the direct wave component is selected.
Using only the selected communication signal , according to the signal strength at the time of receiving the communication signal, estimating the distance to the vehicle that transmitted the position information message,
Based on the position and distance of the satellite, the position of the vehicle included in the position information message, and the distance to the vehicle, a process including the step of measuring the position of the position measurement device itself is performed on the computer of the position measurement device The program to run.
前記衛星は、位置の測定に利用するための測位信号を送信し、
前記車両は、前記車両の位置を少なくとも含む位置情報メッセージを送信し、
前記位置測定装置は、
前記衛星から送信される、位置の測定に利用するための測位信号を受信して、前記測位信号を送信した前記衛星の位置および距離を計測し、
前記車両の位置を少なくとも含む位置情報メッセージの送信に用いられる通信信号を受信し、
前記通信信号の成分ごとの強さに基づいて、受信した前記通信信号に直接波成分が含まれているか否かを識別して、直接波成分が含まれている前記通信信号を選択し、
選択された前記通信信号のみを用い、前記通信信号を受信した際の信号強度に応じて、前記位置情報メッセージを送信した前記車両との距離を推定し、
前記衛星の位置および距離、前記位置情報メッセージに含まれる前記車両の位置、並びに、前記車両との距離に基づいて、位置測定装置自身の位置を測定する
位置測定システム。 In a position measurement system configured with a satellite, a vehicle, and a position measurement device,
The satellites transmit positioning signals for use in position measurement;
The vehicle transmits a position information message including at least a position of the vehicle;
The position measuring device
Receiving a positioning signal transmitted from the satellite for use in position measurement, and measuring the position and distance of the satellite that transmitted the positioning signal;
Receiving a communication signal used to transmit a position information message including at least the position of the vehicle;
Based on the strength of each component of the communication signal, it is determined whether or not the received communication signal includes a direct wave component, and the communication signal including the direct wave component is selected.
Using only the selected communication signal , according to the signal strength at the time of receiving the communication signal, estimating the distance to the vehicle that transmitted the position information message,
A position measurement system that measures the position of the position measurement device itself based on the position and distance of the satellite, the position of the vehicle included in the position information message, and the distance from the vehicle.
前記無線機は、前記無線機自身を識別する識別情報を少なくとも含むビーコンメッセージを送信し、
前記サーバ装置は、前記位置測定装置からの要求に応じて、あらかじめデータベースに登録されている前記無線機の位置を送信し、
前記位置測定装置は、
前記無線機から送信される、前記無線機自身を識別する識別情報を少なくとも含むビーコンメッセージの送信に用いられる通信信号を受信し、ネットワークを介して接続される前記サーバ装置のデータベースから、前記識別情報により識別される前記無線機の位置を取得し、
前記通信信号を受信した際の信号強度に応じて、前記ビーコンメッセージを送信した前記無線機との距離を推定し、
前記無線機の位置、および、前記無線機との距離をさらに用いて、前記位置測定装置自身の位置を測定する
請求項8に記載の位置測定システム。 The position measurement system further includes a radio and a server device.
The radio transmits a beacon message including at least identification information identifying the radio itself;
The server device transmits the position of the wireless device registered in advance in a database in response to a request from the position measurement device.
The position measuring device
The identification information is received from a database of the server device that is transmitted from the wireless device and is used to transmit a beacon message including at least identification information that identifies the wireless device itself and is connected via a network Obtain the location of the radio identified by
According to the signal strength at the time of receiving the communication signal, the distance to the wireless device that has transmitted the beacon message is estimated;
The position measurement system according to claim 8, wherein the position of the position measurement device itself is measured by further using the position of the wireless device and the distance from the wireless device.
前記サーバ装置は、前記車両から送信されてくる前記計測メッセージに基づいて、前記無線機の位置を推定して、前記無線機の識別情報に対応付けて前記データベースに登録する
請求項9に記載の位置測定システム。 The vehicle receives a communication signal used to transmit the beacon message transmitted from the wireless device, and the vehicle transmits the beacon message according to the signal strength when the communication signal is received. Estimating the distance, and transmitting a measurement message including the identification information of the wireless device, the distance to the wireless device, and the position of the vehicle itself to the server device connected via a network,
The server device estimates the position of the wireless device based on the measurement message transmitted from the vehicle and registers it in the database in association with the identification information of the wireless device.
The position measurement system according to claim 9 .
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