(57)【要約】【課題】GPSアンテナの設置位置や光ビーコンアンテナの設置位置によらずに、光ビーコン信号より算定した現在位置を用いて、GPSによる衛星測位によって算定した現在位置を正しく補正する「車載システム」を提供する。【解決手段】光ビーコンアンテナ１７の自車上の設置位置と、GPSアンテナ１４の自車上の設置位置２０２の指定を、予めユーザから受け付ける。路側機４００から光ビーコンで自車位置情報を受信したならば、光ビーコンアンテナ１７の設置位置の位置座標を算出し、光ビーコンアンテナ１７の設置位置の位置座標と、ユーザから設置された光ビーコンアンテナ１７とGPSアンテナ１４の自車の設置位置の相対位置関係より、GPSアンテナ１４の設置位置の位置座標を求め、GPS受信機１５の衛星測位位置を、求めたGPSアンテナ１４の位置座標に一致させる補正情報を設定する。【選択図】図２
2010169539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に搭載される車載システムであって、
衛星測位を行うGPS受信機と、
路側機から送信される光ビーコン信号を受信する光ビーコン受信機と、
前記GPS受信機のGPSアンテナの前記自動車上の設置位置と、前記光ビーコン装置の光ビーコンアンテナの前記自動車上の設置位置を記憶した設置位置記憶手段と、
前記GPS受信機が衛星測位した位置座標と、前記設置位置記憶手段に記憶されている、前記GPS受信機のGPSアンテナの前記自動車上の設置位置とに基づいて、前記自動車上の基準位置の位置座標を求めて現在位置とする現在位置算出手段と、
前記光ビーコン装置で受信した光ビーコン信号に基づいて求まる前記ビーコンアンテナの位置座標と、前記設置位置記憶手段に記憶されている、前記光ビーコンアンテナの前記自動車上の設置位置とより求まる前記自動車上の基準位置の位置座標に、前記現在位置算出手段が算出している現在位置を補正するGPS位置補正手段とを有することを特徴とする車載システム。
【請求項２】
自動車に搭載される車載システムであって、
衛星測位を行うGPS受信機と、
路側機から送信される光ビーコン信号を受信する光ビーコン受信機と、
前記GPS受信機のGPSアンテナの前記自動車上の設置位置と、前記光ビーコン装置の光ビーコンアンテナの前記自動車上の設置位置を記憶した設置位置記憶手段と、
前記光ビーコン装置で受信した光ビーコン信号に基づいて求まる前記ビーコンアンテナの位置座標と、前記設置位置記憶手段に記憶されている、前記GPSアンテナの前記自動車上の設置位置と前記光ビーコンアンテナの前記自動車上の設置位置との相対位置関係とより、前記GPSアンテナの位置座標を算出し、算出した前記GPSアンテナの位置座標と、前記GPS受信機が衛星測位している位置座標との誤差に基づく、衛星測位位置の補正を前記GPS受信機に行わせるGPS位置補正手段とを有することを特徴とする車載システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の車載システムであって、
前記自動車の形状を表した画面上で、前記GPSアンテナの前記自動車上の設置位置と、前記光ビーコンアンテナの前記自動車上の設置位置の指定を受け付けて、前記設置位置記憶手段に格納する設置位置受付手段を有することを特徴とする車載システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載された車載システムにおいて現在位置を算出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載された車載システムにおいて現在位置を算出する技術としては、GPSによる衛星測位によって現在位置を算出する技術が広く用いられている。
また、外部に固定設置された光ビーコン送信機から受信した光ビーコン信号より現在位置を算定したり、光ビーコン信号より算定した現在位置を用いて、GPSによる衛星測位によって算定した現在位置を補正する技術も知られている（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-89353号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、上述のように、自動車に搭載された車載システムにおいて、GPSによる衛星測位によって現在位置を算出する場合、算出される現在位置は、GPS受信機のGPSアンテナの設置位置となる。
一方、外部に固定設置された光ビーコン送信機から受信した光ビーコン信号より算定される現在位置は、必ずしもGPSアンテナの設置位置とはならず、光ビーコン受信機の光ビーコンアンテナの設置位置や、自動車上の所定の基準位置となる。
そして、このために、GPSアンテナの設置位置や光ビーコンアンテナの設置位置によっては、光ビーコン信号より算定した現在位置を用いて、GPSによる衛星測位によって算定した現在位置を正しく補正できなくなる場合がある。
そこで、本発明は、GPSアンテナの設置位置や光ビーコンアンテナの設置位置によらずに、光ビーコン信号より算定した現在位置を用いて、GPSによる衛星測位によって算定した現在位置を正しく補正することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載される車載システムに、衛星測位を行うGPS受信機と、路側機から送信される光ビーコン信号を受信する光ビーコン受信機と、前記GPS受信機のGPSアンテナの前記自動車上の設置位置と、前記光ビーコン装置の光ビーコンアンテナの前記自動車上の設置位置を記憶した設置位置記憶手段と、前記GPS受信機が衛星測位した位置座標と、前記設置位置記憶手段に記憶されている、前記GPS受信機のGPSアンテナの前記自動車上の設置位置とに基づいて、前記自動車上の基準位置の位置座標を求めて現在位置とする現在位置算出手段と、前記光ビーコン装置で受信した光ビーコン信号に基づいて求まる前記ビーコンアンテナの位置座標と、前記設置位置記憶手段に記憶されている、前記光ビーコンアンテナの前記自動車上の設置位置とより求まる前記自動車上の基準位置の位置座標に、前記現在位置算出手段が算出している現在位置を補正するGPS位置補正手段とを備えたものである。
【０００６】
また、本発明は、前記課題達成のために、自動車に搭載される車載システムに、衛星測位を行うGPS受信機と、路側機から送信される光ビーコン信号を受信する光ビーコン受信機と、前記GPS受信機のGPSアンテナの前記自動車上の設置位置と、前記光ビーコン装置の光ビーコンアンテナの前記自動車上の設置位置を記憶した設置位置記憶手段と、前記光ビーコン装置で受信した光ビーコン信号に基づいて求まる前記ビーコンアンテナの位置座標と、前記設置位置記憶手段に記憶されている、前記GPSアンテナの前記自動車上の設置位置と前記光ビーコンアンテナの前記自動車上の設置位置との相対位置関係とより、前記GPSアンテナの位置座標を算出し、算出した前記GPSアンテナの位置座標と、前記GPS受信機が衛星測位している位置座標との誤差に基づく、衛星測位位置の補正を前記GPS受信機に行わせるGPS位置補正手段とを備えたものである。
【０００７】
ここで、これらの車載システムには、さらに前記自動車の形状を表した画面上で、前記GPSアンテナの前記自動車上の設置位置と、前記光ビーコンアンテナの前記自動車上の設置位置の指定を受け付けて、前記設置位置記憶手段に格納する設置位置受付手段を設けるようにしてもよい。
【０００８】
これらの車載システムによれば、GPSアンテナの自車上の設置位置と光ビーコンアンテナの自車上の設置位置との相対的な位置関係を考慮して、光ビーコン信号を利用した、GPS受信機の衛星測位位置に基づく現在位置の補正や、GPS受信機における衛星測位の補正を行うので、GPSアンテナの設置位置や光ビーコンアンテナの設置位置によらずに、光ビーコン信号を利用して、GPSによる衛星測位を用いて算定する現在位置を正しく補正することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、GPSアンテナや光ビーコンアンテナの設置位置によらずに、光ビーコン信号より算定した現在位置用いて、GPSによる衛星測位を用いて算定する現在位置を正しく補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る車載システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車載システムの表示例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るGPS位置補正処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る光ビーコンアンテナの座標算出例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１ａに、本実施形態に係る車載システムの構成を示す。
車載システムは、自動車に搭載されるシステムであり、図示するように、メモリ１１、制御部１２、ナビゲーション装置１３、GPSアンテナ１４を備えたGPS受信機１５、GPS位置補正部１６、光ビーコンアンテナ１７を備えた光ビーコン受信機１８、操作部１９、表示装置２０とを備えている。
【００１２】
但し、車載システムは、ハードウエア的には、マイクロプロセッサや、メモリや、その他の周辺デバイスを有する一般的な構成を備えたコンピュータを利用して構成されるものであってよく、この場合、以上に示した車載システムの各部もしくはその一部は、マイクロプロセッサが予め用意されたプログラムを実行することにより具現化するプロセスとして実現されるものであって良い。また、この場合、このようなプログラムは、記録媒体や適当な通信路を介して、車載システムに提供されるものであって良い。
【００１３】
さて、ここで、光ビーコンアンテナ１７と、GPSアンテナ１４は、たとえば、図１ｂに示すように、光ビーコンアンテナ１７は車室前方上部に設置され、GPSアンテナ１４は車両後部に設置されるなど、離間して配置されることがある。
以下、このような車載システムの動作について説明する。
まず、制御部１２が行うアンテナ設置位置情報格納処理について説明する。
このアンテナ設置位置情報格納処理において、制御部１２は、まず、図２ａに示すような、自車形状を表した光ビーコンアンテナ位置受付画面を表示装置２０に表示し、ユーザから操作部１９を介して光ビーコンアンテナ１７の自車上の設置位置２０１の指定を受け付ける。また、同様に、図２ｂに示すような、自車形状を表したGPSアンテナ位置受付画面を表示装置２０に表示し、ユーザから操作部１９を介してGPSアンテナ１４の自車上の設置位置２０２の指定を受け付ける。
【００１４】
そして、図２ｃに示すように求まる、予め定められている自車の中心位置Ｃを原点する指定された光ビーコンアンテナ１７の自車上の設置位置Ｐ１の位置ベクトルΔＰ１と、中心位置Ｃを原点する指定されたGPSアンテナ１４の自車上の設置位置Ｐ２の位置ベクトルΔＰ２とを求め、メモリ１１に格納する。
【００１５】
次に、GPS受信機１５はGPSアンテナ１４でGPS衛星より受信した電波に基づいてGPSアンテナ１４の位置座標を求める衛星測位を行う、衛星測位した位置を衛星測位位置としてGPS位置補正部１６に出力する。
そして、GPS位置補正部１６は、後述するGPS位置補正処理によって、衛星測位位置を補正してGPS位置としてナビゲーション装置１３に出力する。
また、ナビゲーション装置１３は、車速センサや各速度センサなどの自律航法用センサと、地図データとを備えており、自律航法用センサによって求めた現在位置と、GPS位置補正部１６から出力されたGPS位置と、地図データとに基づいて、自車の最も確からしい現在位置を算定し、算定した現在位置を地図上で表した案内画像を表示装置２０に表示する処理などを行う。
【００１６】
次に、光ビーコン受信機１８は、道路上の各地点に固定設置されている光ビーコン送信機である路側機から光ビーコン信号を受信し、光ビーコン信号で受信した各種交通情報を制御部１２に通知し、制御部１２は、通知された交通情報を表示装置２０に表示する処理などを行う。また、光ビーコン受信機１８は、路側機から自車位置情報を受信した場合には、これをGPS位置補正部１６に通知する。
【００１７】
以下、上述のようにGPS位置補正部１６が行うGPS位置補正処理について説明する。
図３に、このGPS位置補正処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、光ビーコン受信機１８が路側機から、受信した自車位置情報が通知されていないときには（ステップ３０２）、GPS受信機１５から衛星測位位置を取得し（ステップ３０４）、GPS受信機１５から取得した衛星測位位置から、メモリ１１に格納されている、GPSアンテナ１４の自車上の設置位置Ｐ２の位置ベクトルΔＰ２を減算することにより、自車の中心位置Ｃの位置座標を算出し、GPS位置としてナビゲーション装置１３に出力する（ステップ３０６）処理を繰り返す。
【００１８】
一方、路側機から受信した自車位置情報が通知されたときには、通知された自車位置情報に基づいて、光ビーコンアンテナ１７の設置位置の位置座標を算出する（ステップ３０８）。ここで、この通知された自車位置情報に基づく、光ビーコンアンテナ１７の設置位置の位置座標の算出法の詳細については後述する。
【００１９】
そして、光ビーコンアンテナ１７の設置位置の位置座標から、メモリ１１に格納されている、光ビーコンアンテナ１７の自車上の設置位置Ｐ１の位置ベクトルΔＰ１を減算して、自車の中心位置Ｃの位置座標を算出し、GPS位置としてナビゲーション装置１３に出力する（ステップ３１０）。
【００２０】
また、光ビーコンアンテナ１７の設置位置の位置座標から、光ビーコンアンテナ１７の自車上の設置位置Ｐ１の位置ベクトルΔＰ１を減算し、GPSアンテナ１４の自車上の設置位置Ｐ２の位置ベクトルΔＰ２を加算することにより、GPSアンテナ１４の位置座標を求める（ステップ３１２）。
【００２１】
そして、求めたGPSアンテナ１４の位置座標を、GPS測位位置の真値としてGPS受信機１５に設定し（ステップ３１４）、ステップ３０２からの処理に戻る。
ここで、GPS受信機１５は、GPS衛星から受信した電波から求める衛星測位位置を、設定されている補正情報に基づいて補正する機能を備えており、GPS位置補正部１６からGPS測位位置の真値が設定されると、当該真値と、その時点でGPS衛星から受信した電波から求めている衛星測位位置との誤差に基づいて、当該誤差が解消する補正を行う補正情報を求め、補正情報の設定を更新する。この補正情報の算出は、たとえば、周知のＤＧＰＳの原理などを用いて行う。そして、以降は、更新された補正情報に基づいた補正を行いながら、GPS衛星から受信した電波から衛星測位位置を求める。
【００２２】
ここで、前述したように、ステップ３０８において行う、路側機から通知された自車位置情報からの、光ビーコンアンテナ１７の設置位置の位置座標の算出法について説明する。
この算出法は、路側機から通知された自車位置情報が、光ビーコンアンテナ１７の設置位置の位置座標を表している場合には、路側機から通知された自車位置情報を、そのまま光ビーコンアンテナ１７の設置位置の位置座標として用いることができる。
一方、路側機から通知された自車位置情報が、光ビーコンアンテナ１７の設置位置の位置座標を表さない場合には、路側機から通知された自車位置情報が表す自車上の位置と光ビーコンアンテナ１７の設置位置の位置関係に応じて、光ビーコンアンテナ１７の設置位置の位置座標を求めるようにする。
【００２３】
すなわち、たとえば、図４ａに示すように、路側機４００から通知される自車位置情報が、路側機４００がカメラやレーダ装置により検出した、自車の地上高さ１mの位置が、初めて路側機４００からの光ビーコンの送信範囲内に入った時点の、当該初めて路側機４００からの光ビーコンの送信範囲内に入った自車上の地上高さ１mの位置Ｐ０までの、路側機４００からの距離Ｘ１と、路側機４００の位置座標Ｚである場合には、次のようにビーコンアンテナの設置位置の位置座標を求めることができる。
【００２４】
すなわち、この場合には、光ビーコンアンテナ１７の自車上の設置位置Ｐ１が光ビーコンの送信範囲内に入って自車位置情報を受信できるようになった時点の、光ビーコンアンテナ１７の自車上の設置位置Ｐ１までの路側機４００からの距離Ｘ２は、自車の中心位置Ｃの地上高さと光ビーコンアンテナ１７の自車上の設置位置Ｐ１の位置ベクトルΔＰ１とより予め既知の光ビーコンアンテナ設置位置の地上高さｈと、路側機４００の位置座標Ｚより求まる路側機４００の設置地上高さＨとより、幾何学的に、Ｘ２=｛（Ｈ-ｈ）/（Ｈ-1）｝Ｘ１として求めることができる。したがって、この時点のビーコンアンテナの設置位置の位置座標は、路側機４００の位置座標Ｚに距離Ｘ２を加えた位置座標として算定することができる。
【００２５】
以上、GPS位置補正処理について説明した。
なお、以上のGPS位置補正処理では、ステップ３１４を、求めたGPSアンテナ１４の位置座標と、その時点でGPS受信機１５から取得している衛星測位位置座標のと差分を補正値として算出し保存する処理としてもよい。ただし、この場合には、GPS位置補正部１６では、ステップ３０６において、GPS受信機１５から取得した衛星測位位置から、メモリ１１に格納されている、GPSアンテナ１４の自車上の設置位置Ｐ２の位置ベクトルΔＰ２を減算し、保存されている補正値を加算することにより、GPS位置を算出して、ナビゲーション装置１３に出力するようにする。
【００２６】
また、以上のGPS位置補正処理では、ステップ３１０の処理を行わないようにしてもよい。このようにしても、ステップ３１２、３１４の処理によって、以降、GPS受信機１５によって正しく補正された衛星測位位置が算出されるので、GPS位置補正部１６によって補正されたGPS位置を出力することができる。
【００２７】
また、逆に、以上のGPS位置補正処理では、ステップ３１２、３１４の処理を行わないようにしてもよい。但し、この場合には、ステップ３１０で出力されたGPS位置を、ナビゲーション装置１３において、真の現在位置として用いると共に、以降、所定期間は、この真の現在位置とした位置を基準として自律航法により求まる位置を、現在位置として用いるなど、以降、ステップ３１０で出力されたGPS位置を基準として現在位置が定められるようにする。
【００２８】
以上のように、本実施形態によれば、GPSアンテナ１４の自車上の設置位置と光ビーコンアンテナ１７の自車上の設置位置との相対的な位置関係を考慮して、光ビーコン信号を利用したGPS位置の補正や、GPS受信機１５における衛星測位の補正を行うので、GPSアンテナの設置位置によらずに、光ビーコン信号を利用して、GPSによる衛星測位を用いて算定する現在位置を正しく補正することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１１…メモリ、１２…制御部、１３…ナビゲーション装置、１４…GPSアンテナ、１５…GPS受信機、１６…GPS位置補正部、１７…光ビーコンアンテナ、１８…光ビーコン受信機、１９…操作部、２０…表示装置、４００…路側機。
【図１】
2010169539.tif 000003
【図２】
2010169539.tif 000004
【図３】
2010169539.tif 000005
【図４】
2010169539.tif 000006