JPH0675036A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動体に搭載された装置の正確な位置情報を
得る。 【構成】 制御処理部９はＧＰＳ受信機２から測位デー
タを与えられ、ある路車間ビーコン８を通過したとき
に、得られる絶対位置データを路車間受信機１０から与
えられる。制御処理部９は測位データと絶対位置データ
との差から誤差を求め、ＧＰＳからの測位データの誤差
データとする。路車間ビーコン８を通過した後は、制御
処理部９のこの誤差データに基づいて、ＧＰＳからの測
位データを補正して正しい位置データを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は位置検出装置に関し、
例えば、移動体（車両や航空機や船舶など）に搭載され
た装置や携帯装置などの位置検出に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、複数の車両などの移動体に搭載さ
れた装置の位置を監視するためのＡＶＭ（Ａｕｔｏｍａ
ｔｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）シス
テムなどが研究開発されつつある。また、車両内に設置
されているナビゲーションシステムなどにおいて、自車
両位置を地図上に表示させたりするシステムも開発され
つつある。

【０００３】また、車両などの移動体に搭載された装置
の位置を知る方法としていろいろな方法が研究されてい
る。例えば、地球上における自装置位置を精度良く知る
方法として、米国によって打ち上げられた地球を周回す
る複数の人工衛星のシステムによって提供されているＧ
ＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓ
ｔｅｍ）を利用した方法がある。

【０００４】そして、複数のＧＰＳ人工衛星からの電波
を受けて、自装置位置を測位することができる。例え
ば、ＡＶＭシステムの場合は、車両搭載の位置検出装置
がこの検出した位置を基地局に送信して、基地局は各車
両の位置を監視することができる。

【０００５】例えば、図２は一例のＡＶＭシステムの概
念図である。この図２において、例えば、ＧＰＳ受信機
２は少なくとも４個のＧＰＳ衛星１からの電波を受信
し、自装置位置の経度、緯度、高度及び現在時刻などを
得ることができる。

【０００６】例えば、少なくとも経度情報と緯度情報を
制御処理装置３に与える。そして、基地局の送受信機５
から自車両の送受信機４に対して現在位置の応答要求な
どに送信されると、送受信機４は上記現在位置の応答要
求情報などを制御処理装置３に与える。

【０００７】この要求に対して、自車両番号情報などと
共に、ここから手動制御又は自動制御で送受信機４に供
給する。送受信機４は自車両の現在経度情報、緯度情報
及び自車両番号情報などを送信する。これらの情報は基
地局の送受信機５で受信され、ここから制御処理装置６
に与えて、各車両位置などを処理させて、各車両の位置
を監視することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ＧＰＳを利用した位置検出方法は、他の位置検出方法に
比べ絶対測位精度が良いとされているが、それでも一般
には数十メートル以上の誤差を含んでいることが多い。
この様な位置測位誤差では、例えば、道路地図上に各車
両位置を表示させた場合に、車両が本来道路を移動して
いるものであるにも関わらず、位置測位誤差によって地
図上の道路以外にいる様に表示されることになり、実用
的でないという問題がある。

【０００９】従って、更に精度良く移動体などに搭載さ
れた装置の位置を得る位置検出装置が要請されている。

【００１０】この発明は、以上の課題に鑑み為されたも
のであり、その目的とするところは、移動体などに搭載
された装置や携帯装置などの位置を精度良く検出するこ
とができる位置検出装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の位置検出装置
は、以上の目的を達成するために、以下の各手段を構成
して実現した。

【００１２】つまり、現在位置を測定し、現在位置情報
を出力する測位手段と、絶対位置情報を取り込む絶対位
置情報取込手段と、取り込まれた絶対位置情報と、その
ときの測定された現在位置情報とから上記測位手段が有
する位置測定誤差情報を求める測位誤差算出手段と、上
記測位手段によって測定された位置情報を上記位置測定
誤差情報に基づいて補正する補正手段とを備えることを
特徴とする。

【００１３】

【作用】この発明によれば、絶対位置情報は既知のビー
コン装置などからの電波信号を受信することによって得
られ、また、既知の場所でキーボードなどから入力する
ことによっても絶対位置情報取込手段に取り込ませるこ
とができる。

【００１４】上記測位手段としては、検出精度が良いも
のとしては、ＧＰＳを使用した衛星航法による電波信号
を受信して現在位置を検出する方法や、検出精度が下が
る無線航法（ロランＣなど）などであっても適用でき
る。

【００１５】そして、上記測位手段が有する位置測定誤
差情報は、取り込まれた絶対位置情報と、そのときの測
定された現在位置情報との差から求めることができる。
この位置測定誤差情報を記憶しておき、測位手段で検出
された現在位置情報を位置測定誤差情報で補正すること
によって、位置検出精度を従来に比べ向上させることが
できる。

【００１６】

【実施例】次にこの発明をＡＶＭシステムに適用した場
合の好適な一実施例を図面を用いて説明する。

【００１７】図１はこの一実施例のＡＶＭシステムの構
成図である。

【００１８】この図１において、このＡＶＭシステム
は、上記従来の図２のシステムに加え、路車間ビーコン
８が道路側に設置され、移動体である車両に搭載された
位置検出装置には、路車間受信機１０が追加装備され、
しかも制御処理部９が変更されている。尚、上述の従来
の図２と同じ部分については同じ符号をこの図１におい
ても使用する。

【００１９】そして、路車間ビーコン８は、送信機８ｂ
から自ビーコンの絶対位置情報（誤差無しとする。）を
発生し、アンテナ８ａから電波で自発的に送信する。そ
して、この絶対位置情報は予めＲＯＭなどに格納してい
るものとする。そして、このアンテナ８ｂは、真下付近
を通過する車両搭載のアンテナに対してのみ、ビーコン
電波が受信される様に指向性を有するものである。ま
た、他の装置に対して妨害とならない程度の微弱なレベ
ルのビーコン電波を送信する。

【００２０】路車間ビーコン８のアンテナ８ａの直下付
近を通過する車両Ａは、直下付近で路車間ビーコン電波
を路車間受信機１０のアンテナ１０ａで捕捉し、捕捉信
号を路車間受信機本体１０ｂに供給する。路車間受信機
本体１０ｂは、供給された捕捉信号から路車間ビーコン
情報を検出し、制御処理部９に供給する。

【００２１】制御処理部９は、従来と同様にＧＰＳ受信
機２からＧＰＳ人工衛星１ａ〜１ｄからの電波を受信し
て、緯度情報や経度情報などを与えられる。従って、制
御処理装置９は、ＧＰＳ人工衛星１からの電波の受信に
よる位置情報と、路車間ビーコン８を通過するときに得
られる路車間ビーコン位置情報とを得ることができる。

【００２２】従って、路車間ビーコン８を通過するとき
には、そのときにＧＰＳ人工衛星からの電波の受信によ
る車両Ａの位置情報と、路車間ビーコン位置情報とを比
較することによって、ＧＰＳ人工衛星からの電波の受信
による車両Ａの位置情報の誤差を求めることができる。

【００２３】このＧＰＳからの電波受信による位置情報
の誤差Ｇは、次の場所の路車間ビーコンを通過するまで
記憶しておき、次の路車間ビーコンを通過時に再び位置
情報の誤差Ｇ１を求める。

【００２４】従って、制御処理部９は、次の路車間ビー
コンを通過するまでは、最初に求めた誤差Ｇを使用し
て、ＧＰＳからの電波受信による位置情報の誤差を補正
して、補正後の真の位置情報と自車両Ａの識別情報など
を、基地局Ｋの制御処理装置６の要求に基づき、送受信
機４に供給する。

【００２５】車両Ａの送受信機４は、アンテナ４ａから
上記補正後の真の位置情報と自車両Ａの番号情報などを
送信させ、基地局Ｋの送受信機５から制御処理部６に応
答する。これによって、基地局Ｋの制御処理装置６は、
車両Ａの位置情報に基づき正しい位置を地図などに表示
させることができる。

【００２６】図３はこの一実施例の車両Ａに搭載される
制御処理部９の機能ブロック図である。

【００２７】この図３において、制御処理部９は、ＧＰ
Ｓ位置データバッファ部９１と、ビーコン位置データバ
ッファ部９２と、誤差算出部９３と、ＧＰＳ位置データ
補正部９４と、送信データ送出部９５と、補正値記憶部
９６と、制御部９７と、外部入出力部インタフェース部
９８と、受信データ受信部９９と、モデム１００と、音
声インタフェース部１０１とから構成されている。

【００２８】この図３の制御処理部９において、ＧＰＳ
受信機２から位置データが供給されるとＧＰＳ位置デー
タバッファ部９１に保持する。ＧＰＳ位置データは誤差
算出部９３とＧＰＳ位置データ補正部９４に供給され
る。

【００２９】路車間ビーコン８を通過時に、ビーコン電
波が路車間受信機１０で受信され、絶対位置データなど
はビーコン位置データバッファ部９２に供給される。そ
して、路車間受信機１０は通過時には路車間ビーコン８
の直下であることを表す直下信号を出力して制御部９７
に供給する。ビーコン位置データバッファ部９２は絶対
位置データを誤差算出部９３に供給する。

【００３０】制御部９７は直下信号が供給されると誤差
算出部９３に対して演算命令を供給する。この演算命令
を受けた誤差算出部９３は供給されたビーコンによる絶
対位置データと、ＧＰＳからの受信電波による位置デー
タとの差から位置誤差データを求める。この位置誤差デ
ータは現在の位置データを補正する位置補正値として補
正値記憶部９６に記憶させる。

【００３１】補正値記憶部９６は位置補正値をＧＰＳ位
置データ補正部９４に供給する。そして、ＧＰＳ位置デ
ータ補正部９４はＧＰＳ位置データバッファ部９１から
供給されるＧＰＳによる位置データに対して、位置補正
値で補正を行い補正された位置データを送信データ送出
部９５に供給する。

【００３２】基地局Ｋからの位置データ送出要求が送受
信機４の受信機４２で受信され、モデム１００と受信デ
ータ受信部９９と制御部９７と外部入出力インタフェー
ス部９８を通じて受信情報として出力されたならば、現
在の位置データの送出命令を外部入出力インタフェース
部９８に供給する。又は基地局Ｋからの要請がなくとも
送出命令を外部入出力インタフェース部９８することに
よって制御部９７に送信データ送出部９５に対して自装
置識別符号を供給すると共に位置データの送出命令を供
給する。

【００３３】そして、送信データ送出部９５は位置デー
タ送出命令が供給されると、位置データと自装置識別符
号などを合成した送信データを形成し、モデム１００に
供給する。モデム１００は供給された送信データを変調
して、変調信号を送受信機４の送信部４１に供給する。
送信部４１はモデム変調された送信データを切換器４３
を通じてアンテナ４ａから送信させる。

【００３４】従って、この車両Ａが次の路車間ビーコン
８を通過するまでは、前回に求めた位置補正値を使用し
て、ＧＰＳからの受信電波による位置データを連続的に
補正することができる。

【００３５】また、路車間受信機１０は例えば、路車間
ビーコン位置検出機能や、方向識別機能や、データ復調
機能や、データ処理機能などを備えることによって実現
することができる。そして、例えば、路車間ビーコン位
置検出機能は路車間ビーコン８からの送信信号は例えば
互いに逆相となるＡＭ変調波であり、このＡＭ変調波を
復調し、このＡＭ成分の位相が路車間ビーコン８の直下
を境に反転することを検出して、車両Ａの位置が直下で
あるか否かを検出する。また、方向識別機能は受信され
るＡＭ変調成分の位相を位相比較を行い、車両Ａの進行
方向を識別する。

【００３６】また、データ復調機能はＧＭＳＫ（Ｇａｕ
ｓｓｉａｎ ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈ
ｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調波などを受信し、データを
復調する。また、データ処理機能は復調した例えば６４
ｋｂｐｓ程度のデータのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄ
ｕｎｄａｃｙ Ｃｈｅｃｋ）誤りチェックなどを行う。

【００３７】尚、この制御処理部９の音声インタフェー
ス部１０１は、送受信機４で基地局Ｋと音声による通信
を行うために、送受信機４との音声インタフェース機能
を備えている。

【００３８】以上の一実施例によれば、路車間ビーコン
８を車両Ａが通過するごとに、ＧＰＳからの電波受信に
よる自装置位置情報の誤差Ｇを求めることができるの
で、通過後も上記誤差Ｇを使用して、ＧＰＳからの電波
受信による自装置位置情報の誤差を連続して補正し、常
に正確な自装置位置情報を基地局Ｋに応答送信すること
ができる。

【００３９】従って、上述の一例のＡＶＭシステムにお
いて、従来に比べ正確な車両位置を監視することができ
る。

【００４０】以上の一実施例においては、ＡＶＭシステ
ムを一例にして説明したが、これに限るものではない。
飛行場に設置された絶対位置情報発射ビーコンで、ＧＰ
Ｓからの電波受信による自航空機位置情報の誤差Ｇを求
め、飛行中はこの誤差Ｇで位置情報を補正することであ
ってもよい。この場合に飛行場の絶対位置情報発射ビー
コンで誤差を求めず、既知の位置で、手動入力で絶対位
置情報を制御処理部９に入力して誤差を求めてもよい。

【００４１】また、同様に港の船舶の位置の補正にも適
用することができる。

【００４２】更に、この位置検出装置を携帯型に構成
し、絶対位置が明らかな場所で絶対位置を手動入力する
ことによって、誤差を求め、絶対位置が明らかでない場
所ではＧＰＳからの電波受信による自装置位置情報の誤
差を連続して補正することもでき、この様な携帯型構成
にさせることによって、登山者にもたせることによって
正確な位置を知ることができ有用である。また、ＧＰＳ
受信機２では高度データも得ることができるので、高度
が既知のところで、高度データに補正値も求めて、ＧＰ
Ｓからの受信電波による高度データを補正することもで
きる。

【００４３】更にまた、以上の一実施例の図１の路車間
ビーコン８は、送信機８ｂに内蔵されているＲＯＭの絶
対位置データを連続的にビーコン電波として送信するも
のであるが、これに限定するものではない。例えば、路
車間情報システム（ＲｏａｄＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｃ
ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）の路車間ビ
ーコンとすれば、交通管制センタなどと接続されて位置
データ以外の交通情報なども一緒に路車間ビーコンから
送信してもよい。

【００４４】しかも、以上の一実施例において、ＧＰＳ
受信機２は、特に内部構成を限定するものではなく、一
般的に知られているものを使用することができる。ま
た、送受信機４や受信機１０についても同様である。

【００４５】また、以上の一実施例においては、現在の
位置をＧＰＳからの受信電波（衛星航法システムからの
受信電波）から求めたが、これに限るものではない。精
度を余り問題にしなければ他の無線航法（例えば、ロラ
ンＣ）などにおいても適用するができる。

【００４６】

【発明の効果】以上述べた様にこの発明の位置検出装置
によれば、測位手段と、絶対位置情報取込手段と、測位
誤差算出手段と、補正手段とを備えているので、上記測
位手段が有する位置測定誤差を補正し、位置検出精度を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のＡＶＭシステムの構成図
である。

【図２】従来例のＡＶＭシステムの構成図である。

【図３】一実施例の制御処理部の機能ブロック図であ
る。

【符号の説明】

１…ＧＰＳ人工衛星、２…ＧＰＳ受信機、８…路車間ビ
ーコン、９…制御処理部、１０…路車間受信機、９３…
誤差算出部、９４…ＧＰＳ位置データ補正部、９６…補
正値記憶部、Ａ…車両、Ｋ…基地局。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現在位置を測定し、現在位置情報を出力
   する測位手段と、 絶対位置情報を取り込む絶対位置情報取込手段と、 取り込まれた絶対位置情報と、そのときの測定された現
   在位置情報とから上記測位手段が有する位置測定誤差情
   報を求める測位誤差算出手段と、 上記測位手段によって測定された位置情報を上記位置測
   定誤差情報に基づいて補正する補正手段とを備えること
   を特徴とする位置検出装置。