JPH11283163A - 車両位置検出方法及び車両緊急通報システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行履歴データを用いて道路上の車両最終位
置を高精度に検出することができる車両位置検出方法を
提供する。 【解決手段】 車両の走行履歴を示すデータを用いて車
両の最終位置を検出する車両位置検出方法において、こ
のデータ中の最新のデータによって表される最終位置24
を始めの位置に選び、走行経路を逆に辿るマップマッチ
ングを実施して道路上の過去の位置25を求め、この過去
の位置を始めの位置として、走行経路を順に辿るマップ
マッチングを実施して道路上の最終位置26を求める。最
終位置24からベクトルを逆に辿って過去の位置23を求め
る場合（ｂ）より、順方向のマップマッチングの始めの
位置を正確に求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の走行履歴を
示すデータから車両位置を検出する車両位置検出方法
と、この方法を適用して事故車両の位置を検出する車両
緊急通報システムに関し、特に、車両位置検出精度の向
上を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、我が国では、多発する交通事故に
対処するため、車両緊急通報システムを標準化しようと
する動きがある。このシステムは、車両の衝突や事故発
生時、車両に搭載した緊急通報装置から自動で、センタ
ーへ車両緊急情報を通報し、緊急車両が事故現場に到着
するまでの時間を短縮して、怪我人をより迅速に救出、
救済できるようにするものであり、既にドイツでは、こ
のシステムが実施段階に入っている。

【０００３】車両に搭載する緊急通報装置には、次のよ
うな機能が必要になる。 （１）通信機能（センターとの通信） 携帯電話機と同様の通信機能を持ち、9600ｂｐｓのデー
タ通信と音声通話との自動切換えを可能にする。 （２）位置検出機能（自車両の位置検出） 車両位置検出用のデータとして、ＧＰＳやジャイロなど
の自車位置データを記録する。 （３）緊急検出機能（自車両の緊急検出） 衝突センサーや横転センサーを持ち、どのような事故が
発生したかを検出する。 （４）車両緊急情報通報機能（センターへの緊急通報） 衝突センサーや横転センサーの検知によって緊急通報を
開始し、記録された自車位置データの自動送信を行な
う。車両緊急情報通報ボタンの押下による手動通報も可
能にする。 （５）パワーマネージメント機能（緊急通報装置の電源
を制御） 事故検出時、補助バッテリーへの自動切換を行ない、緊
急通報の間の電源を確保する。

【０００４】この緊急通報装置を搭載する車両が事故に
遭遇すると、緊急通報装置に記録されている自車位置デ
ータがセンターに自動送信され、センターでは、このデ
ータを基に事故車両の位置を確認し、緊急車両の出動を
要請する。

【０００５】また、従来から、車両の走行位置を表示す
るナビゲーション装置に、この緊急通報装置と同様に、
事故発生時の位置通報機能を持たせることが提案され、
例えば、特開平５−５６２６号公報などにその装置が開
示されている。

【０００６】しかし、車両緊急通報システムでは、通報
機能を有するナビゲーション装置とは違って、地図デー
タなどのデータベースがセンターの側で保管・管理さ
れ、このデータベースを用いて、事故車両から送られて
来るデータを基にセンター側で事故車両の位置が特定さ
れる。

【０００７】この場合、センターでの事故位置の特定
は、負傷者の救助を一刻も早く実行に移すため、迅速且
つ正確に行なわれなければならない。事故車両からセン
ターへのデータ伝送時間は、網接続に費やす時間を除け
ば実質的に３０秒程度であり、この間に、事故位置の特
定を可能にするデータがセンターに送信されなければな
らない。

【０００８】本発明の発明者等を含むグループでは、こ
うした要請に応えることができる車両緊急通報システム
を提案している。まず、このシステムについて説明す
る。

【０００９】このシステムでは、図４に示すように、各
種のセンサや通信手段を具備する緊急通報装置41が車両
に搭載され、事故発生時には、この緊急通報装置41から
センター81に、無線回線89及び電話回線88を介してデー
タが伝送される。

【００１０】緊急通報装置41は、車両の走行方向を検知
するジャイロなどの角度センサ47と、ＧＰＳアンテナ65
で受信したＧＰＳデータから自車位置を測位するＧＰＳ
受信機48と、車両の横転を検知する横転センサ49と、走
行中の自車位置データなどを記録するＲＡＭ50と、事故
原因の解明に必要なデータを恒久的に保存するフラッシ
ュロム51と、緊急通報装置41に接続するスピードセンサ
54、リバース55、クラッシュセンサ56、ブレーキ57など
からの情報や横転センサ49からの情報に基づいて事故の
発生を検出し、自動通報の動作を制御するＣＰＵ46と、
送受信するデータを変復調するモデム45と、データ伝送
または音声通信への切替えを制御する制御切替部44と、
送受信するデータまたは音声の入出力先を切替えるデー
タ／音声切替部43と、アンテナ64を通じて通信動作を行
なう携帯電話42と、平常時使用する外部バッテリ53が緊
急時等に使用できないとき電力を供給する内部バッテリ
52とを備え、さらに、ハンズフリーでの音声通信を可能
にするスピーカ62及びマイク63や、手動での緊急通報を
可能にする緊急ボタン60、緊急通報装置41の動作状態を
表示するＬＥＤ59などに接続している。

【００１１】一方、センター81は、通信動作を行なう電
話機82と、送受信するデータを変復調するモデム83と、
データベースに蓄積された地図データ85と、事故位置を
判断したり、各部の制御を行なうＣＰＵ84と、オペレー
タが操作する操作部87と、地図上の事故位置などが表示
される表示部86とを備えている。

【００１２】このシステムでは、走行中の車両が、自車
位置データを順次緊急通報装置41のＲＡＭ50に記録し、
事故が発生すると、記録されている走行履歴を示す自車
位置データをセンター81に送信する。センター81では、
受信したデータを用いてマップマッチングを行ない、事
故位置を特定する。

【００１３】この自車位置データの記録・送信を行なう
緊急通報装置41の機能ブロックを図３に示している。こ
の装置は、ＧＰＳ衛星からの受信信号を処理してＧＰＳ
データ（Ｇ）を生成するＧＰＳ処理部11と、方位を示す
ジャイロデータ及び車速を示す車速パルスから車両の動
きベクトル（Ｖ）を算出するベクトル生成部12と、ＧＰ
Ｓ処理部11から出力されたＧＰＳデータ（Ｇ）及びベク
トル生成部12から出力されたベクトルデータ（Ｖ）を用
いて現在位置（Ｐ）を求める位置算出手段19と、ＧＰＳ
データ（Ｇ）、ベクトルデータ（Ｖ）及び現在位置デー
タ（Ｐ）を記憶するリングバッファ13と、事故発生時に
リングバッファ13から送信すべきデータを読み出す送信
データ読出部16と、読み出された送信データの一時記憶
領域として用いられる送信データ用領域20と、読み出さ
れたデータをアンテナ18を介してセンターに送信する送
信部17と、事故の発生を検知する事故検知部15と、ＧＰ
Ｓ処理部11、ベクトル生成部12、位置算出手段19及び送
信データ読出部16の動作を制御する制御部14とを備えて
いる。

【００１４】この車両では、通常の走行時にＧＰＳ衛星
からの電波が受信され、緊急通報装置のＧＰＳ処理部11
は、この受信信号を処理し、ＧＰＳ衛星から送られて来
る時刻や軌道要素などの再生データ、あるいは、それを
基に算出した緯度・経度データを一定時間ごとにリング
バッファ13及び位置算出手段19に出力する。

【００１５】また、緊急通報装置のベクトル生成部12
は、走行中、ジャイロ装置から入力する方位を示すデー
タと、車速パルスより求めた車速とから、車両の移動方
向及び速度を表すベクトルを一定時間ごとに演算し、リ
ングバッファ13及び位置算出手段19に出力する。

【００１６】位置算出手段19は、ＧＰＳ処理部11から入
力するＧＰＳデータ及びベクトル生成部12から入力する
ベクトルデータを用いて、必要な補正を加えて現在位置
を求め、現在位置データをリングバッファ13に出力す
る。

【００１７】リングバッファ13には、入力するデータ
が、順次、サイクリックに書き込まれ、データの書込み
が一周すると、新たに入力したデータは、一周前に記録
されたデータの上に上書きされる。そのため、リングバ
ッファ13には、常に、現在時点から一定期間溯る間のデ
ータだけが記憶されることになる。

【００１８】図３では、リングバッファ13に記録されて
いるデータをＧn、Ｖn、‥、Ｇ1、Ｖ1、Ｇ0、Ｖ0及びＰ
2n、Ｐ2n-1、‥、Ｐ0で表している。この内、Ｇ0、Ｇ
1、‥、Ｇn（Ｇ0が最も古く、Ｇnが最も新しい）はＧＰ
Ｓ処理部11から出力されたＧＰＳデータであり、Ｖ0、
Ｖ1、‥、Ｖn（Ｖ0が最も古く、Ｖnが最も新しい）はベ
クトル生成部12から出力されたベクトルデータであり、
また、Ｐ2n、Ｐ2n-1、‥、Ｐ0（Ｐ0が最も古く、Ｐ2nが
最も新しい）は位置算出手段19から出力された現在位置
データである。ここでは、ＧＰＳ処理部11及びベクトル
生成部12からベクトルデータとＧＰＳデータとが交互に
出力され、また、位置算出手段19から、ベクトルデータ
及びＧＰＳデータのそれぞれの出力時期に、現在位置デ
ータが出力される場合を例示している。ベクトルデータ
とＧＰＳデータとの測定時間間隔が異なる場合には、リ
ングバッファ13で保持されるＶデータとＧデータとの数
は違ってくる。

【００１９】車両に事故が発生すると、衝突センサーや
横転センサーなどで構成される事故検知部15は、車両に
加わる衝撃や車体の傾きなどから事故を検知し、それを
制御部14に伝える。これを受けて、制御部14は、ＧＰＳ
処理部11、ベクトル生成部12及び位置算出手段19に対
し、データのリングバッファ13への出力を停止させ、ま
た、送信データ読出部16に対して、リングバッファ13か
らのデータの読出しを指令する。

【００２０】送信データ読出部16は、リングバッファ13
に保持されたデータの中から、最新の現在位置データ
（Ｐ2n）、最も古い現在位置データ（Ｐ0）、並びに、
全てのＧＰＳデータ及びベクトルデータを送信データ用
領域20に読出し、これらのデータを次のような順序で送
信部17に出力する。

【００２１】最初が、最新の現在位置データ、次いで、
ＧＰＳデータ及びベクトルデータを記録時期が新しいも
のから順に、最後に、最も古い現在位置データ。つま
り、Ｐ2n、Ｇn、Ｖn、‥、Ｇ1、Ｖ1、Ｇ0、Ｖ0、Ｐ0の
順になる。送信部17は、このデータを、その順にアンテ
ナ18を介して、センターに送信する。

【００２２】こうした順番でデータを送信することによ
り、データ伝送の途中で送信が中断した場合でも、セン
ターには、最新の自車位置のデータ（つまり、事故位置
のデータ）と、その近くの走行履歴を示すデータとが届
くことになる。

【００２３】図５（ａ）には、緊急通報装置からセンタ
ーに送信されるデータを模式的に示している。緊急通報
装置からセンターには、最終地点24の現在位置データＰ
2n、Ｇn、Ｖn、Ｇn-1、Ｖn-1、‥、Ｇk、Ｖk‥、Ｇ1、
Ｖ1、Ｇ0、Ｖ0、地点22の現在位置データＰ0の順にデー
タが送信される。この送信の途中で、Ｖkを送信した直
後に送信が停止した場合でも、図５（ｂ）に示すよう
に、センターでは、地点24の現在位置データＰ2n、Ｇ
n、Ｖn、Ｇn-1、Ｖn-1、‥、Ｇk、Ｖkのデータを入手す
ることができる。

【００２４】センターでは、緊急通報装置から走行軌跡
を表すデータを受信すると、それを用いて地図データと
のマップマッチングを行ない、最終地点24を確定する。

【００２５】緊急通報装置からのデータ伝送が中断する
ことなく行なわれた場合には、センターでは、現在位置
データＰ0で表された図５（ａ）の地点22を始めの位置
としてマップマッチングを実行する。

【００２６】マップマッチングには、幾つかの方法が知
られているが、要は、地図データと測定された自車位置
データとの対応を系列的に調べて、地図データ上で最終
位置を確定する処理である。

【００２７】例えば、図６に示すように、地図データベ
ース上で位置データＰ0で表される地点22から一定の半
径の円内に入る道路（太線）を求め、その中から、動き
ベクトルＶ0とほぼ同じ方向に伸びる道路を選び、その
道路上の地点22からの近接位置33、34、35を特定し、そ
の位置33、34、35に対して、地点22からの距離（差分）
に応じた重みを付ける。

【００２８】次いで、各位置33、34、35から動きベクト
ルＶ0の分だけ移動した位置とそこに近接する各道路上
の位置（第２の近接位置）との差分を求め、差分に応じ
た重みをそれぞれの道路ごとに累積加算する。次に、各
道路上の第２の近接位置から動きベクトルＶ1の分だけ
移動した位置とそこに近接する各道路上の位置（第３の
近接位置）との差分を求め、差分に応じた重みをそれぞ
れの道路ごとに累積加算する。こうした操作を繰り返
し、重みの累積値が最も高い道路上で、最終地点24に相
当する位置を特定する。

【００２９】また、この操作の過程で、道路上の位置
が、ＧＰＳデータを用いて算出した測位位置の誤差範囲
から外れる場合に、その道路をマッチングの対象から除
外することによって、処理を効率化し、マッチング精度
を高めることができる。

【００３０】また、緊急通報装置からのデータ伝送が途
中で停止した場合には、センターでは、現在位置データ
Ｐ2nで表される図５（ｂ）の最終地点24からベクトルＶ
n、Ｖn-1、‥、Ｖkを逆に辿って地点23を求め、その地
点23を始めの位置としてマップマッチングを実行し、最
終地点24に相当する道路上の位置を特定する。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最終地点24か
らベクトルＶn、Ｖn-1、‥、Ｖkを逆に辿って求めたマ
ップマッチングの開始地点23は、各ベクトルの誤差が累
積されるため、大きな誤差を含む可能性が有り、また、
道路上の位置からも大きく掛け離れていることが予想さ
れる。そのため、この開始地点23からマップマッチング
を実行した場合には、各道路に対する重みが分散するな
どして、道路上の最終地点を高精度に特定することが難
しくなる。

【００３２】本発明は、こうした課題に応えるものであ
り、走行履歴データを用いて道路上の車両最終位置を高
精度に検出することができる車両位置検出方法を提供
し、また、この方法を適用して、事故車両位置を正確且
つ迅速に検出することができる車両緊急通報システムを
提供することを目的としている。

【００３３】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の車両位
置検出方法では、車両の走行履歴を示すデータを用いて
車両の最終位置を検出する場合に、走行経路を逆に辿る
マップマッチングを実施して道路上の過去の位置を求
め、この過去の位置を始めの位置として、走行経路を順
に辿るマップマッチングを実施して道路上の最終位置を
求めている。

【００３４】また、本発明の車両緊急通報システムで
は、センターが、事故車両から送られてくる走行履歴を
示すデータを用いてこの車両位置検出方法を実施し、事
故位置を検出している。

【００３５】この方法では、走行経路を逆方向に辿るマ
ップマッチングにより、走行経路を順方向に辿るマップ
マッチングの始めの位置を正確に求めることが可能とな
り、その結果、道路上の最終位置を高精度に検出するこ
とができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、車両の走行履歴を示すデータを用いて車両の最終位
置を検出する車両位置検出方法において、このデータ中
の最新のデータによって表される最終位置を始めの位置
に選び、走行経路を逆に辿るマップマッチングを実施し
て道路上の過去の位置を求め、この過去の位置を始めの
位置として、走行経路を順に辿るマップマッチングを実
施して道路上の最終位置を求めるようにしたものであ
り、逆方向のマップマッチングを行なって、順方向のマ
ップマッチングの始めの位置を正確に求めることができ
る。

【００３７】請求項２に記載の発明は、道路上の最終位
置を特定するまでに、走行経路を逆に辿るマップマッチ
ングと走行経路を順に辿るマップマッチングとを複数回
繰り返すようにしたものであり、この繰り返しによって
最終位置の検出精度を高めることができる。

【００３８】請求項３に記載の発明は、事故発生時に、
事故車両からセンターに、無線回線を介して、車両位置
を特定するためのデータが自動送信される車両緊急通報
システムにおいて、車両が、走行中に、車両位置に関す
るデータをサイクリックに記録し、事故発生時に、記録
されているデータの一部または全部を記録時期の新しい
順にセンターに送信し、センターが、受信したデータの
中の最新のデータによって表される最終位置を始めの位
置に選んで、走行経路を逆に辿るマップマッチングを実
施して道路上の過去の位置を求め、この過去の位置を始
めの位置として、走行経路を順に辿るマップマッチング
を実施して道路上の事故位置を求めるようにしたもので
あり、事故位置を高精度に求めることができる。

【００３９】請求項４に記載の発明は、センターが、事
故位置を特定するまでに、走行経路を逆に辿るマップマ
ッチングと走行経路を順に辿るマップマッチングとを複
数回繰り返すようにしたものであり、事故位置の検出精
度を高めることができる。

【００４０】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。

【００４１】本発明の車両緊急通報システムのハード構
成は、図４と同じである。また、緊急通報装置も、図３
のブロック構成を備えており、事故発生時には、前述し
たように、バッファメモリ13に記録されている走行履歴
データを最新のデータから順にセンターに送信する。

【００４２】センターでは、緊急通報装置からのデータ
伝送が途中で停止した場合には、それまでに取得した最
終位置データと、最終位置までの走行履歴を示すベクト
ルデータ及びＧＰＳデータを用いて道路上の事故位置を
特定する。

【００４３】このとき、センターのＣＰＵ84は、図２に
示す手順で道路上の事故位置を検出する。また、このと
きの検出手順を模式的に図１（ａ）に示している。

【００４４】ステップ１：図１（ａ）に示すように、最
終位置データに対応する最終位置24を始めの位置に設定
し、各ベクトルデータを逆の向きに用いて、走行経路を
逆方向に辿るマップマッチングを行ない、データ伝送の
停止前に受信した最後のベクトルデータが指し示す道路
27上の位置25を求める。

【００４５】ステップ２：次に、位置25を開始位置に設
定して、ベクトルデータを順の向きに用いて、走行経路
を順方向に辿るマップマッチングを行ない、最終位置24
に対応する道路上の最終位置26を求める。

【００４６】ステップ３：この道路上の最終位置26が高
い確率で得られたかどうかを評価する。この評価の方法
は、マップマッチングの手法によって異なるが、例え
ば、前述した図６に示す方法でマップマッチングを実施
した場合には、最終位置26を特定した道路の重みの累積
値が、所定値を超えているかどうかによって評価するこ
とができる。

【００４７】評価の結果、精度が不十分である場合は、
ステップ１に戻り、得られた最終位置26を始めの位置に
設定して走行経路を逆方向に辿るマップマッチングを行
ない、次いで、走行経路を順方向に辿るマップマッチン
グを行なう。所定の評価が得られるまで、この操作を繰
り返す。

【００４８】所定の評価結果が得られた場合には、 ステップ４：得られた最終位置26を道路上の最終位置と
して確定する。

【００４９】図１（ｂ）には、最終位置24からベクトル
を逆に辿って開始位置23を求める従来の手法を示してい
る。これに比べて、この実施形態の手法では、図１
（ａ）に示すように、最終位置24からマップマッチング
で開始位置25を求めているため、開始位置25を高精度に
求めることができる。その結果、開始位置25を起点とす
る順方向のマップマッチングにより、道路上の最終位置
26を正確に検出することができる。

【００５０】なお、この実施形態では、この手法を、緊
急通報装置からセンターへのデータ伝送が途中で停止し
た場合の車両位置検出方向として説明したが、緊急通報
装置からセンターに全てのデータが伝送された場合で
も、この手法を用いて、道路上の最終位置、つまり事故
位置を高精度に求めることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の車両位置検出方法は、車両の走行履歴データから車両
の道路上の最終位置を正確に求めることができる。

【００５２】また、この車両位置検出方法を採る車両緊
急通報システムでは、センターにおいて事故位置を迅速
且つ正確に特定することができ、事故現場の怪我人の救
助や事故処理を迅速に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の車両位置検出方法（ａ）
と、従来の検出方法（ｂ）との違いを説明する図、

【図２】本発明の実施形態の車両位置検出方法の手順を
示すフロー図、

【図３】緊急通報装置の構成を示すブロック図、

【図４】車両緊急通報システムの構成を示すブロック
図、

【図５】センターに送信される走行履歴データを示す
図、

【図６】マップマッチングを説明する図である。

【符号の説明】

11 ＧＰＳ処理部 12 ベクトル生成部 13 リングバッファ 14 制御部 15 事故検知部 16 送信データ読出部 17 送信部 18 アンテナ 19 位置算出手段 22 始点 23 送信中断による始点 24 最終地点 32 自車位置データによるベクトル 33、34、35 道路上の位置 41 緊急通報装置 42 携帯電話 43 データ／音声切替部 44 制御切替部 45 モデム 46 ＣＰＵ 47 角度センサ 48 ＧＰＳ受信機 49 横転センサ 50 ＲＡＭ 51 フラッシュロム 52 内部バッテリ 53 外部バッテリ 54 スピードセンサ 55 リバース 56 クラッシュセンサ 57 ブレーキ 59 ＬＥＤ 60 緊急ボタン 62 スピーカ 63 マイク 64 アンテナ 65 ＧＰＳアンテナ 81 センター 82 電話機 83 モデム 84 ＣＰＵ 85 地図データ 86 表示部 88 電話回線 89 無線回線

フロントページの続き (72)発明者 前田 裕幸 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 安島 巧 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行履歴を示すデータを用いて車
   両の最終位置を検出する車両位置検出方法において、 前記データ中の最新のデータによって表される最終位置
   を始めの位置に選び、走行経路を逆に辿るマップマッチ
   ングを実施して道路上の過去の位置を求め、前記過去の
   位置を始めの位置として、走行経路を順に辿るマップマ
   ッチングを実施して道路上の最終位置を求めることを特
   徴とする車両位置検出方法。
2. 【請求項２】 前記道路上の最終位置を特定するまで
   に、前記走行経路を逆に辿るマップマッチングと前記走
   行経路を順に辿るマップマッチングとを複数回繰り返す
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両位置検出方法。
3. 【請求項３】 事故発生時に、事故車両からセンター
   に、無線回線を介して、車両位置を特定するためのデー
   タが自動送信される車両緊急通報システムにおいて、 車両が、走行中に、車両位置に関するデータをサイクリ
   ックに記録し、事故発生時に、記録されている前記デー
   タの一部または全部を記録時期の新しい順にセンターに
   送信し、センターが、受信した前記データの中の最新の
   データによって表される最終位置を始めの位置に選ん
   で、走行経路を逆に辿るマップマッチングを実施して道
   路上の過去の位置を求め、前記過去の位置を始めの位置
   として、走行経路を順に辿るマップマッチングを実施し
   て道路上の事故位置を求めることを特徴とする車両緊急
   通報システム。
4. 【請求項４】 センターが、前記事故位置を特定するま
   でに、前記走行経路を逆に辿るマップマッチングと前記
   走行経路を順に辿るマップマッチングとを複数回繰り返
   すことを特徴とする請求項３に記載の車両緊急通報シス
   テム。