JPH04134211A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ナビゲーション装置などと称され、車両なと
の移動体の位置を検出するための位置検出装置に関し、
さらに詳しくは路側なとに配置したビーコンからの正確
な位置情報を受信して位置データの較正を行う位置検出
装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から、車両による目的地への到達を支援するために
、現在位置情報などを与えるいわゆるナビゲーション装
置が車両に搭載されて用いられている。ナビゲーション
装置は、小型のコンピュータおよび表示装置を備え、車
速センサおよび方位センサなとにより車両の現在位置お
よび進行方向を検出して、これを上記の表示装置に道路
地図などとともに表示させるようにしたものである。

しかし、車両の初期位置ならびに車速センサおよび方位
センサの出力のみに基づいて、いわゆる推測航法により
車両の推定位置なとを算出する装置では、上記の各セン
サか必然的に有している誤差か走行距離の増加に伴って
累積される二とにより、表示装置に表示された車両位置
と実際の車両位置とに大幅なずれか生し、ナビゲーショ
ン装置本来の機能を失うおそれかある。

この不具合を解決するために、従来から、道路交通網に
路側ビーコンを設置し、この路側ビーコンから当該路側
ビーコンの設置位置の位置情報なとを含む信号を路側ビ
ーコンの近傍の比較的狭い範囲に放射させ、この放射さ
れた信号を車両に取り付けたアンテナから取り込み、こ
の取り込んだ信号から上記の位置情報を抽出して、この
位置情報によって推測航法により得た推定位置データを
正しいデータに較正する、いわゆる路側ビーコン方式か
提案されている。

この路側ビーコン方式を採用すれば、上記の車速センサ
および方位センサの出力の累積誤差の影響を排除して、
目的地到達のための支援を良好に行うことができる。

〈発明か解決しようとする課題〉 しかしなから、上記の路側ビーコン方式を採用した場合
であっても、路側ビーコンからの位置情報などを取得し
た後、ナビゲーション装置か推測航法で得た推定位置デ
ータを上記の受信した位置情報に較正するまでに要する
時間か長いときには、路側ビーコンの位置から遠（離れ
た位置まで車両か移動した時点て上記位置データの較正
か行われることになる。

すなわち、たとえば第２図において、車両３１か道路３
２を走行中に、所定位置Ａに設置した路側ビーコン３３
から位置情報などを受信しても、車両３１に搭載したナ
ビゲーション装置における推定位置データの較正か直ち
に行われない場合には、車両３１が所定位置Ａから離れ
た位置Ｂに達した時点て、推定位置データが所定位置へ
の位置情報に較正されることになる。

このような場合には、較正後の推定位置データか車両３
１の正確な現在位置に対応しなくなり、表示装置には、
正確な車両位置の表示を行うことかできない。

二のような事態は、たとえは表示装置に表示する道路地
図の縮尺の切換えに伴う新たな画像の描画処理や、目的
値までの推奨経路を計算して進路を決定するいわゆる経
路誘導計算なとのように処理に比較的長時ｒ５を要する
データ処理をコンピュータで行っている期間に、路側ビ
ーコンからの信号を受信した場合に生じやすい。

この不具合を解決するために、上記の道路地図の描画処
理や経路誘導計算なとのためのコンピュータと、路側ビ
ーコンからの受信情報を処理するためのコンピュータと
を各別に設け、路側ビーコンからの受信情報から上記の
位置情報を、抽出する処理を道路地図の表示なとの処理
と並列に行わせることか考えられるが、このようにコン
ピュータを新たに設けると、構成が複雑化するとともに
コスト高ともなる。また、路側ビーコンからの受信情報
中には表示装置で表示すべきデータや経路計算で必要と
なるデータなど（たとえば道路の混雑状況）が含まれて
いる場合もあるので、上記の２つのコンピュータ相互間
のデータの授受か必要てあり、処理か極めて繁雑になる
という問題も生しる。

そこで、本発明は、上述の技術的課題を解決し、ビーコ
ンからの位置情侘に基つく移動体の推定位置データの較
正か良好に行われるようにした位置検出装置を提供する
ことを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための本発明の位置検出装置は、
移動体に搭載されて、この移動体の現在位置を検出する
位置検出装置であって、所定位置に設置されて少なくと
もその設置位置の位置情報を含むビーコン情報を放射す
るビーコンから、上記ビーコン情報を受信する受信手段
と、上記移動体の移動距離を検出する移動距離検出手段
と、 上記移動体の移動方向を検出する移動方向検出手段と、 上記移動距離検出手段および移動方向検出手段の出力に
基づいて上記移動体の推定位置データを作成する推定位
置算出手段と、 上記受信手段て受イ言され１こビーコン情報か与えられ
、二のビーコン情報の処理と、このヒーコン情狸の処理
の他の任意の処理とを行うとともに、上記ビーコン情報
中に含まれる位置情報を任意のタイミングで出力する制
御手段と、 上記ビーコンからのビーコン情報の受信から上記制御手
段か上記位置情報を出力するまでの遅延時間を計測する
遅延時間計ｆｆ１ｔ１手段と、少なくとも上記遅延時間
の期間における上記移動距離検出手段および移動方向検
出手段の出力を記憶することかできる記憶手段と、 上記遅延時間計測手段で計測された上記遅延時間か与え
られ、現在時刻よりも上記遅延時間たけ以前の時刻から
現在時刻までの期間に対応した上記記憶手段の記憶内容
に基づいて、上記ビーコン情報の受信から現在時刻まで
の移動体の移動量を算出する移動量算出手段と、 上記推定位置算出手段の推定位置データを、上記制御手
段が出力した位置情報に上記移動量算出手段での算出結
果を加算して得たデータに較正する手段とを備えたもの
である。

く作用〉 上記の構成によれば、ビーコンからのビーコン情報か受
信されてから、このビーコン情報中に含まれる位置情報
か制御手段から出力されるまでに生しる遅延時間は、遅
延時間計測手段で計測される。この遅延時間の期間にお
ける移動距離検出手段および移動方向検出手段の各出力
は記憶手段に記憶されており、移動量算出手段では、遅
延時間計測手段から与えられる遅延時間に基づいて、現
在時刻よりも上記遅延時間だけ以前の時刻から現在時刻
までの期間に対応する上記記憶手段の記憶内容を読み出
して、当該期間における移動体の移動量を算出する。そ
して、その算出結果が制御手段から出力された位置情報
に加算され、この加算結果か新たな推定位置データとさ
れる。

上記移動量算出手段か算出する移動量は、移動体かビー
コンの近傍を通過してから、推定位置データの較正か行
われるまでの期間（上記遅延時間の期間）に移動した移
動量であり、したかつてこの移動量とビーコンからの位
置情報との加算結果は、推定位置データの較正か行われ
る時点（現在時刻）における移動体の実際の現在位置に
対応することになる。このようにして、制御手段におけ
る任意の処理のために、上記の遅延時間か生しても、こ
の遅延時間の長短によらずに推定位置デ］夕の較正か良
好に行われるようになる。

〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の位置検出装置であるナビゲ
ーション装置の基本的な構成を示すブロック図である。

このナビゲーション装置は、移動体である車両に搭載さ
れて用いられ、距離センサとなる車速センサ１、地磁気
センサなとの方位センサ２、および車両の旋回角を検出
する旋回角度センサ３の各出力に基づき、いわゆる推測
航法によって算出した推定位置データを、路側の所定位
置に設置した路側ビーコンからの正確な位置情報に基づ
いて較正することにより、上記推測航法による累積誤差
を排除するようにして、車両の現在位置の検出を精度良
く行うようにしたものである。

路側ビーコンからの信号は、アンテナ４ａから受信部４
て受信され、この受信情報は、ＣＲＴなどで構成した表
示装置８へ表示すべきデータの作成や、いわゆる経路誘
導計算なとの各種の処理を行う制御部５に与えられる。

路側ビーコンが放射する信号には、上記の位置情報の他
に、たとえば道路の方向情報、道路の混雑状況、道路の
工事状況、路側ビーコンの周辺の建物のデータ、路側ビ
ーコンの周辺の詳細な地図データなどが含まれている（
以下において路側ビーコンから発生される情報を「ビー
コン情報」という。）。制御部５は、上記のビーコン情
報から上記の位置情報を抽出して、推定位置算出部６に
与える。

推定位置算出部６は、上記車速センサ１、方位センサ２
および旋回角度センサ３の各出力に基づいて、車両の推
定位置および進行方向を算出するとともに、上記制御部
５から与えられる位置情報に基ついて、算出した推定位
置データを正しい値に較正する。この推定位置算出部６
て算出さｎγこ推定位置データは、制御部５に与えられ
る。制御部５は、ＣＤ−ＲＯＭなとて構成した地図メモ
リ７から読み出した地図データと、推定位置算出部６か
ら与えられた推定位置データとに基つき、表示装置８に
道路地図と車両の現在位置とを表示する。

制御部５には、受信部４からビーコン情報か与えられて
から上記位置情報か推定位置算出部６に与えられるまで
の遅延時間を計測する遅延時間計測部９か接続されてい
る。そして、計測された遅延時間は、上記の位置情報と
ともに、推定位置算出部６に与えられる。

推定位置算出部６には、当該車両の移動距離および移動
方向をそれぞれ検出するための移動距離検出部１１およ
び移動方向検出部１２か設けられている。移動距離検出
部１１は車速センサｌの出力に基づいて車両の所定時間
△ｔ（たとえば０，１秒）毎の移動距離（すなわち移動
速度）を検出し、移動方向検出部１２は方位センサ２お
よび旋回角度センサ３の各出力に基ついて車両の上記所
定時間Δを毎の移動方向を検出する。この移動距離検出
部１１および移動方向検出部１２の各出力に基づき、当
該車両の推定位置か算出されて上記の推定位置データが
作成される。本実施例では、車速センサ１および移動距
離検出部ＩＩを含んで移動距離検出手段が構成されてお
り、方位センサ２および旋回角速度センサ３ならびに移
動方向検出部１２を含んで移動方向検出手段か構成され
ている。

推定位置算出部６にはまた、上記ビーコン情報が受信さ
れてから、制御部５が上記ビーコン情報中の位置情報を
推定位置算出部６に与えるまでに要する時間の最大値（
たとえば表示部８に地図を表示する描画処理に要する時
間）よりも長い所定時間（たとえば１０秒）にわたって
、上記移動距離検出部１１から出力される刻々の車両の
移動速度ｖ　（ｔ）と、移動方向検出部１２から出力さ
れる刻々の車両の移動方向θ（ｔｌとを記憶する記憶手
段であるメモリ■４が設けられている。さらに、推定位
置算出部６には、現在時刻よりも上記遅延時間計測部９
て計測された遅延時間たけ以前の時刻７）１ら現在時刻
に至る期間における当該車両の移動量を算出するための
移動量算出部１３か設けられている。この移動量算出部
１３は、メモリ１４における上記の遅延時間の期間に対
応する記憶内容に基づいて、上記移動量を算出する。

この移動量算出部１３ての算出結果は、制御部５から与
えられた上記の位置情報に加算され、推定位置データが
上記の加算結果に置き換えられ、このようにして推定位
置データの較正か行われる。

推定位置算出部６における上記の推定位置データの較正
につきさらに詳細に説明する。路側ビーコンから与えら
れる位置情報は、当該路側ビーコンの設置の位置情報（
Ｘｓ　、ＹＢ　）である。一方、制御部５における当該
位置情報の抽出や、その他の処理のために、推定位置算
出部６に上記位置情報（Ｘｓ、Ｙｓ）が与えられるまて
には、遅延時間Ｔか生じる。現在時刻以前の遅延時間Ｔ
の期間中の時刻ｔにおける車両の移動速度ｖ　（ｔ）と
移動方向θ＋１＋とによって、現在時刻（ｔ＝０）以前
の遅延畦間Ｔの期間中の車両位置座標（ｘ、ｙ）の変化
（△Ｘ、△ｙ）は、 △Ｘ−Σｖ　（ｔ）ｃｏｓθ（１）Δｔ△ｙ−ΣＶ　（
ｔ）ｓｉｎθ（１）Δｔ・・・　　（２） となる。したかって、推定位置算出部６て実際に位置デ
ータの較正か行われるときには、車両の実際の位置座標
（ｘ、ｙ）は、 となっている。

推定位置算出部６ての推定位置データの較正では、（△
Ｘ、△ｙ）かメモリ１４の記憶内容に基づいて移動量算
出部１３て算出され、この（ΔＸ。

△ｙ）か制御部５から与えられる位置情報（ＸＢＹ、）
に加算されて上記第（３）式および第（４）式で示され
る正しい位置座標か算出され、この正しい位置座標に推
定位置データか較正されることになる。

以上のように本実施例の位置検出装置によれは、制御部
５における各種の演算処理のために、路側ビーコンから
のビーコン情報の受信からビーコン情報中に含まれる位
置情報に基づく推定位置データの較正か行われるまでに
任意の遅延時間か生しても、推定位置データを正しい位
置座標に較正することかできる。しかも、路側ビーコン
からのヒーコン情執の処理とその他の表示制御なとの処
理とを制御部５て共通に行っているので、各処理に対応
して各別にコンピュータを設ける場合のように、構成か
複雑化したり、コストか増大したりすることはなく、ま
た処理か繁雑になることもない。

なお１１本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、上記の実施例ては車速センサ１および方
位センサ２などに基づいて推測航法によって推定位置デ
ータの算出か行われるナビゲーション装置を例にとった
か、推定位置データと道路地図データとの比較演算を行
ういわゆる地図マツチングか併用されてもよい。その他
事発明の要旨を変更しない範囲内において、種々の設計
変更を施すことか可能である。

〈発明の効果〉 以上のように本発明の位置検出装置によれば、ビーコン
からのビーコン情報か受信されてから、このヒーコン情
行中に含まれる位置情報か制御手段から出力されるまで
に任意の遅延時間か生しても、推定位置データの較正は
、当該推定位置データの較正か行われる時点での移動体
の現在位置により行われる。この結果、上記の遅延時間
に依らずに、推定位置データの較正か良好に行われ、こ
の結果、より正確な推定位置データを提供することかで
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の位置検出装置であるナビゲ
ーション装置の基本的な構成を示すブロック図、 第２図は路側ビーコンからの情報の受信と推定位置デー
タの較正とのタイミングのずれを説明するための図であ
る。 ｌ−・・車速センサ、２・方位センサ、３・・・旋回角
度センサ、４　受信部、５・・・制御部、６・・推定位
置算出部、９・・・遅延時間計−１ｊ部、１１・・・移
動距離検出部、１２・・・移動方向検出部、１３・・・
移動量算出部、１４・・メモリ（記憶手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　移動体に搭載されて、この移動体の現在位置を検
   出する位置検出装置であって、 所定位置に設置されて少なくともその設置位置の位置情
   報を含むビーコン情報を放射するビーコンから、上記ビ
   ーコン情報を受信する受信手段と、 上記移動体の移動距離を検出する移動距離検出手段と、 上記移動体の移動方向を検出する移動方向検出手段と、 上記移動距離検出手段および移動方向検出手段の出力に
   基づいて上記移動体の推定位置データを作成する推定位
   置算出手段と、 上記受信手段で受信されたビーコン情報か与えられ、こ
   のビーコン情報の処理と、このビーコン情報の処理の他
   の任意の処理とを行うとともに、上記ビーコン情報中に
   含まれる位置情報を任意のタイミングで出力する制御手
   段と、 上記ビーコンからのビーコン情報の受信から上記制御手
   段か上記位置情報を出力するまでの遅延時間を計測する
   遅延時間計測手段と、少なくとも上記遅延時間の期間に
   おける上 記移動距離検出手段および移動方向検出手段の出力を記
   憶することかできる記憶手段と、上記遅延時間計測手段
   で計測された上記遅延時間が与えられ、現在時刻よりも
   上記遅延時間だけ以前の時刻から現在時刻までの期間に
   対応した上記記憶手段の記憶内容に基づいて、上記ビー
   コン情報の受信から現在時刻までの移動体の移動量を算
   出する移動量算出手段と、 上記推定位置算出手段の推定位置データを、上記制御手
   段か出力した位置情報に上記移動量算出手段での算出結
   果を加算して得たデータに較正する手段とを含むことを
   特徴とする位置検出装置。