JPWO2020161886A1 - 移動体の位置特定システムおよび位置特定システムに使用される移動体 - Google Patents
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Abstract
Description
−位置特定システムの概略構成−
図1は、本実施形態に係る位置特定システムの概略構成を示すブロック図である。
GNSSの各衛星(以下、単に衛星という場合もある)10,10,…の構成は互いに同一である。ここでは一つの衛星10を代表して説明する。
第1の無線通信手段20は、図3に示すようにビル(地面に定着された構造物)B1の窓や壁面等にアンテナを固定した無線発信器である。この図3はビルB1に配置された第1の無線通信手段20からの信号を車両Vが受信している状態の一例を示す図である。また、この図3は、ビルB2に配置された後述する第2の無線通信手段30からの信号を車両Vが受信している状態の一例も示している。なお、この図3では2つのビルB1,B2のみに無線通信手段20,30を配置した場合を示しているが、道路Rに沿って高層建築物(ビル)が並ぶエリアにあっては、所定距離毎のビルそれぞれに無線通信手段を配置することになる。本実施形態では、技術の理解を容易にするために、高層建築物が並ぶエリアが比較的狭く、2つのビルB1,B2のみに無線通信手段20,30を配置した場合について説明する。
第2の無線通信手段30も、図3に示すようにビル(地面に定着された構造物)B2の窓や壁面等にアンテナを固定した無線発信器である。この図3に示すものでは、第1の無線通信手段20が配置されるビルB1と第2の無線通信手段30が配置されるビルB2とは互いに異なるビルであるが、同一のビルに第1の無線通信手段20および第2の無線通信手段30を共に配置するようにしてもよい。
位置特定ユニット40は、車両Vに搭載されており、前記衛星10,10,…からの信号または各無線通信手段20,30からの信号を受信し、その信号に含まれる情報に基づいて自車両の位置を特定するものである。
ρ1=c・ΔT+{(X1−X)2+(Y1−Y)2+(Z1−Z)2}1/2…(1)
ρ2=c・ΔT+{(X2−X)2+(Y2−Y)2+(Z2−Z)2}1/2…(2)
ρ3=c・ΔT+{(X3−X)2+(Y3−Y)2+(Z3−Z)2}1/2…(3)
ρ4=c・ΔT+{(X4−X)2+(Y4−Y)2+(Z4−Z)2}1/2…(4)
このようにして位置特定ユニット40の位置(X,Y,Z)、つまり車両Vの位置を特定することができる。また、ΔTにより、位置特定ユニット40内の前記時計(図示せず)を校正する。これにより、正確な現在時刻を得ることができる。移動体が前記衛星10,10,…を受信できず、過去に取得したGNSSの衛星信号の時刻情報を用いる場合には、該過去に取得した時刻情報により位置特定ユニット40内の前記時計(図示せず)を校正した後は、該時計(図示せず)に内蔵された自走基準発信器(図示せず)を用いて継続して刻時する。なお、自走基準発信器の周波数精度および安定度は、測位計算に求められるレベルを満たすものとする。
次に、位置特定システムにおける位置特定処理動作について説明する。図5は、この位置特定処理動作の手順を示すフローチャートである。
以上説明したように本実施形態では、衛星10,10,…からの信号が受信できない状況で車両Vの位置を特定する際には、地面に定着した構造物(ビルB1)に配置した第1の無線通信手段20が有する無線送信部24が、車両Vの無線受信部43に位置情報(第1の位置情報)および時刻情報(第1の時刻の情報)を送信する。また、地面に定着した構造物(ビルB2)に配置した第2の無線通信手段30が有する無線送信部34が、車両Vの無線受信部43に位置情報(第2の位置情報)および時刻情報(第2の時刻の情報)を送信する。これに伴い、車両Vの無線受信部43が各位置情報や各時刻情報を受信し、位置特定処理部44が、無線受信部43が受信した各位置情報、受信した各時刻情報の時刻と車両V側での時刻との差である時刻差(第1時刻差および第2時刻差)に基づいて車両Vの位置を特定するようにしている。これにより、衛星10,10,…からの信号を用いて車両Vの位置が特定できない場合であっても、各無線通信手段20,30を利用することで、車両Vの位置を特定することが可能になる。
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態は、各無線通信手段20,30と位置特定ユニット40との間での情報の送受信の形態が前記第1実施形態のものと異なっている。従って、ここでは、この情報の送受信の形態について前記第1実施形態との相違点についてのみ説明する。
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
20 第1の無線通信手段
21 無線通信手段情報特定部(第1の無線通信手段情報特定部)
22 記憶部(第1の記憶部)
24 無線送信部(第1の無線送信部)
25 無線送受信部
30 第2の無線通信手段
31 無線通信手段情報特定部(第2の無線通信手段情報特定部)
32 記憶部(第2の記憶部)
34 無線送信部(第2の無線送信部)
35 無線送受信部
40 位置特定ユニット
41 GNSS信号受信部
43 無線受信部
44 位置特定処理部
45 記憶部
46 無線送受信部
B1、B2 ビル(構造物)
V 車両(移動体)
Claims (13)
- 構造物に配置された第1の無線通信手段と、構造物に配置された第2の無線通信手段とを用いて移動体の位置を特定する移動体の位置特定システムであって、
前記第1の無線通信手段は、該第1の無線通信手段が配置された位置に関する情報である第1の位置情報が、前記第2の無線通信手段は、該第2の無線通信手段が配置された位置に関する情報である第2の位置情報が、それぞれ関連付けられており、
前記第1の無線通信手段は第1の時刻を特定する第1の時刻特定手段を、前記第2の無線通信手段は第2の時刻を特定する第2の時刻特定手段を、それぞれ有しており、
前記第1の無線通信手段は、前記第1の位置情報と前記第1の時刻とを送信する第1の無線送信部を、前記第2の無線通信手段は、前記第2の位置情報と前記第2の時刻とを送信する第2の無線送信部を、それぞれ有しており、
前記移動体は、送信された前記第1の位置情報と前記第1の時刻と前記第2の位置情報と前記第2の時刻とを受信する無線受信部と、受信した前記第1の位置情報と前記第1の時刻と前記第2の位置情報と前記第2の時刻とに基づいて前記移動体の位置を特定する位置特定処理部を有することを特徴とする移動体の位置特定システム。 - 請求項1に記載の移動体の位置特定システムにおいて、
前記位置特定処理部は、前記移動体が認識している現在時刻と前記第1の時刻との差である第1時刻差によって算出される前記第1の無線通信手段から前記移動体までの距離と、前記移動体が認識している現在時刻と前記第2の時刻との差である第2時刻差によって算出される前記第2の無線通信手段から前記移動体までの距離とによって、前記移動体が走行する道路上の位置を移動体の位置として特定することを特徴とする移動体の位置特定システム。 - 請求項2に記載の移動体の位置特定システムにおいて、
前記第1の時刻特定手段は、GNSSの衛星からの情報に含まれる時刻の情報に基づいて前記第1の時刻を特定し、前記第2の時刻特定手段は、GNSSの衛星からの情報に含まれる時刻の情報に基づいて前記第2の時刻を特定し、
前記移動体は、GNSSの衛星からの情報に含まれる時刻の情報に基づいて現在時刻を認識することを特徴とする移動体の位置特定システム。 - 請求項1に記載の移動体の位置特定システムにおいて、
前記第1の時刻は、前記第1の無線通信手段における信号処理にかかる時間および伝送路を通過する時間を含む遅延時間によって補正されたものであり、前記第2の時刻は、前記第2の無線通信手段における信号処理にかかる時間および伝送路を通過する時間を含む遅延時間によって補正されたものであることを特徴とする移動体の位置特定システム。 - 請求項1に記載の移動体の位置特定システムにおいて、
前記移動体は、GNSSの複数の衛星からの衛星位置情報を含む情報が受信可能なGNSS信号受信部を有しており、
前記位置特定処理部は、前記GNSS信号受信部がGNSSの複数の衛星の衛星位置情報が受信できない場合には、前記無線受信部が受信した前記第1の位置情報と前記第1の時刻と前記第2の位置情報と前記第2の時刻に基づいて当該移動体の位置を特定することを特徴とする移動体の位置特定システム。 - 請求項1に記載の移動体の位置特定システムにおいて、
前記構造物は地面に定着された建築物であって、
前記第1の無線通信手段および前記第2の無線通信手段は、前記建築物のうち前記移動体が走行する道路側に位置していることを特徴とする移動体の位置特定システム。 - 請求項1に記載の移動体の位置特定システムにおいて、
前記第1の無線通信手段は、GNSSの複数の衛星からの衛星位置情報を含む情報を受信することによって当該第1の無線通信手段の位置の情報である前記第1の位置情報を特定する第1の無線通信手段情報特定部を有しており、
前記第2の無線通信手段は、GNSSの複数の衛星からの衛星位置情報を含む情報を受信することによって当該第2の無線通信手段の位置の情報である前記第2の位置情報を特定する第2の無線通信手段情報特定部を有していることを特徴とする移動体の位置特定システム。 - 請求項1に記載の移動体の位置特定システムにおいて、
前記第1の無線通信手段は、前記第1の無線送信部によって前記移動体の前記無線受信部に送信する前記第1の位置情報を記憶した第1の記憶部を、前記第2の無線通信手段は、前記第2の無線送信部によって前記移動体の前記無線受信部に送信する前記第2の位置情報を記憶した第2の記憶部をそれぞれ有していることを特徴とする移動体の位置特定システム。 - 請求項1に記載の移動体の位置特定システムにおいて、
前記移動体は、前記第1の位置情報を前記第1の無線通信手段から受信し前記第2の位置情報を前記第2の無線通信手段から受信するのに代えて、これら第1の位置情報および第2の位置情報を無線通信によって、前記第1の無線通信手段と前記第2の無線通信手段とは異なる位置情報取得装置から受信することを特徴とする移動体の位置特定システム。 - 請求項1に記載の移動体の位置特定システムにおいて、
前記移動体は、前記第1の位置情報を前記第1の無線通信手段から受信し前記第2の位置情報を前記第2の無線通信手段から受信するのに代えて、前記第1の無線通信手段の位置情報と前記第2の無線通信手段の位置情報とを記憶した記憶部を有し、前記第1の無線通信手段から該第1の無線通信手段のID情報を受信することによって前記記憶部から前記第1の無線通信手段の位置情報を読み出して前記第1の無線通信手段の位置を特定し、前記第2の無線通信手段から該第2の無線通信手段のID情報を受信することによって前記記憶部から前記第2の無線通信手段の位置情報を読み出して前記第2の無線通信手段の位置を特定することを特徴とする移動体の位置特定システム。 - 請求項1に記載の移動体の位置特定システムにおいて、
前記移動体は、該移動体が認識している現在時刻の時刻情報を発信するようになっており、
前記第1の無線通信手段は、前記移動体から前記時刻情報を受信した場合に、該時刻情報と共に前記第1の位置情報を前記移動体に返信し、前記第2の無線通信手段は、前記移動体から前記時刻情報を受信した場合に、該時刻情報と共に前記第2の位置情報を前記移動体に返信し、
前記移動体は、前記第1の無線通信手段に前記時刻情報を発信してから該時刻情報を受信するまでの時間によって前記第1の無線通信手段までの距離を算出し、前記第2の無線通信手段に前記時刻情報を発信してから該時刻情報を受信するまでの時間によって前記第2の無線通信手段までの距離を算出することを特徴とする移動体の位置特定システム。 - 構造物に配置された第1の無線通信手段と、構造物に配置された第2の無線通信手段とを用いて移動体の位置を特定する位置特定システムに使用される移動体であって、
前記第1の無線通信手段は、該第1の無線通信手段が配置された位置に関する情報である第1の位置情報が、前記第2の無線通信手段は、該第2の無線通信手段が配置された位置に関する情報である第2の位置情報が、それぞれ関連付けられており、
前記第1の無線通信手段は第1の時刻を特定する第1の時刻特定手段を、前記第2の無線通信手段は第2の時刻を特定する第2の時刻特定手段を、それぞれ有しており、
前記第1の無線通信手段は、前記第1の位置情報と前記第1の時刻とを送信する第1の無線送信部を、前記第2の無線通信手段は、前記第2の位置情報と前記第2の時刻とを送信する第2の無線送信部を、それぞれ有していて、
前記第1の無線送信部から送信された前記第1の位置情報と前記第1の時刻と、前記第2の無線送信部から送信された前記第2の位置情報と前記第2の時刻とを受信する無線受信部と、これら受信した前記第1の位置情報と前記第1の時刻と前記第2の位置情報と前記第2の時刻とに基づいて自身の位置を特定する位置特定処理部とを有することを特徴とする移動体。 - 請求項12に記載の移動体において、
当該移動体は車両であって、前記位置特定処理部によって特定された位置に基づいて自動運転を行う構成とされていることを特徴とする移動体。
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