(57)【要約】【課題】車両間で相対ＤＧＰＳを行わなくても車両間の相対位置が得られるようにすることを目的とする。【解決手段】測位信号受信部１１２は測位衛星１０２から測位信号を受信して観測量を算出する。自己位置標定部１１４は観測量を用いて概略位置の座標値を算出する。ＬＥＸ信号受信部１１１は準天頂衛星からＬＥＸ信号を受信して地域別の測位補強情報を取得する。デコード部１１３は概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択して観測量の補正量を算出する。自己位置標定部１１４は観測量を補正し、補正した観測量を用いて標定座標値を算出する。Ｖ２Ｖ通信制御部１１５は標定座標値を他の車両１０３へ送信し、他の車両１０３の標定座標値を受信する。相対位置演算部１１６は自己の車両１０３と他の車両１０３の標定座標値に基づいて他の車両１０３の相対位置を算出し、算出した相対位置を運転制御支援装置１０４に出力する。【選択図】図４
2013101013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位信号を送信する測位衛星から前記測位信号を受信し、受信結果に基づいて前記測位信号の観測量を算出する測位信号受信部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を用いて概略位置の座標値を算出する概略位置算出部と、
前記測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための地域別の測位補強情報を含んだ測位補強信号を送信する準天頂衛星から前記測位補強信号を受信し、受信した前記測位補強信号から前記地域別の測位補強情報を取得する測位補強信号受信部と、
前記測位補強信号受信部によって取得された前記地域別の測位補強情報から、前記概略位置算出部によって算出された概略位置の座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択する測位補強情報選択部と、
前記測位補強情報選択部によって選択された測位補強情報に基づいて、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量に相当する補正量を算出する補正量算出部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を前記補正量算出部によって算出された補正量に基づいて補正し、補正した前記測位信号の観測量を用いて自己位置の座標値を算出する位置標定部と
を備えることを特徴とする位置標定装置。
【請求項２】
車両に搭載される車載器であって、
請求項１記載の位置標定装置と、
前記位置標定装置の位置標定部によって算出された自己位置の座標値を前記車両の座標値として含んだ車両情報を他の車両へ送信し、前記他の車両から前記他の車両の座標値を含んだ車両情報を受信する車両間通信部と
を備えることを特徴とする車載器。
【請求項３】
前記車載器は、
前記車両間通信部によって送信される車両情報に含まれる前記車両の座標値と、前記車両間通信部によって受信された車両情報に含まれる前記他の車両の座標値とに基づいて、前記車両に対する前記他の車両の相対位置を表す他車両相対位置情報を生成し、生成した他車両相対位置情報を出力する相対位置情報生成部と
を備えることを特徴とする請求項２記載の車載器。
【請求項４】
前記車載器は、
前記車両が走行している走行道路に設けられる路側機から前記走行道路に存在する走行車両の位置を表す走行道路情報を受信する路車間通信部を備え、
前記相対位置情報生成部は、前記路側間通信部によって受信された前記走行道路情報に基づいて前記車両に対する前記走行車両の相対位置を表す走行車両相対位置情報を生成し、生成した走行車両相対位置情報を出力する
ことを特徴とする請求項３記載の車載器。
【請求項５】
前記車載器は、
通行者が所有する通信端末と前記通信端末の通信を中継する中継器との少なくともいずれかから前記通行者の位置を表す通行者情報を受信する通行者情報受信部を備え、
前記相対位置情報生成部は、前記通行者情報受信部によって受信された前記通行者情報に基づいて前記車両に対する前記通行者の相対位置を表す通行者相対位置情報を生成し、生成した通行者相対位置情報を出力する
ことを特徴とする請求項３または請求項４記載の車載器。
【請求項６】
前記車載器は、
有料道路の場所と料金とを含んだ有料道路情報を記憶する有料道路情報記憶部と、
前記位置標定装置の前記位置標定部によって算出された自己位置の座標値と前記有料道路情報記憶部に記憶される有料道路情報とに基づいて前記車両が有料道路を走行しているか否かを判定し、前記車両が有料道路を走行していると判定した場合に所定の課金制御を行う課金制御部と
を備えることを特徴とする請求項２から請求項５いずれかに記載の車載器。
【請求項７】
車両に搭載される車載器であって、
請求項１記載の位置標定装置と、
有料道路の場所と料金とを含んだ有料道路情報を記憶する有料道路情報記憶部と、
前記位置標定装置の前記位置標定部によって算出された自己位置の座標値と前記有料道路情報記憶部に記憶される有料道路情報とに基づいて前記車両が有料道路を走行しているか否かを判定し、前記車両が有料道路を走行していると判定した場合に所定の課金制御を行う課金制御部と
を備えることを特徴とする車載器。
【請求項８】
位置標定装置によって実行する位置標定方法であって、
測位信号受信部が、測位信号を送信する測位衛星から前記測位信号を受信し、受信結果に基づいて前記測位信号の観測量を算出し、
概略位置算出部が、前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を用いて概略位置の座標値を算出し、
測位補強信号受信部が、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための地域別の測位補強情報を含んだ測位補強信号を送信する準天頂衛星から前記測位補強信号を受信し、受信した前記測位補強信号から前記地域別の測位補強情報を取得し、
測位補強情報選択部が、前記測位補強信号受信部によって取得された前記地域別の測位補強情報から、前記概略位置算出部によって算出された概略位置の座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択し、
補正量算出部が、前記測位補強情報選択部によって選択された測位補強情報に基づいて、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量に相当する補正量を算出し、
位置標定部が、前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を前記補正量算出部によって算出された補正量に基づいて補正し、補正した前記測位信号の観測量を用いて自己位置の座標値を算出する
ことを特徴とする位置標定方法。
【請求項９】
測位信号を送信する測位衛星から前記測位信号を受信し、受信結果に基づいて前記測位信号の観測量を算出する測位信号受信部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を用いて概略位置の座標値を算出する概略位置算出部と、
前記測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための地域別の測位補強情報を含んだ測位補強信号を送信する準天頂衛星から前記測位補強信号を受信し、受信した前記測位補強信号から前記地域別の測位補強情報を取得する測位補強信号受信部と、
前記測位補強信号受信部によって取得された前記地域別の測位補強情報から、前記概略位置算出部によって算出された概略位置の座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択する測位補強情報選択部と、
前記測位補強情報選択部によって選択された測位補強情報に基づいて、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量に相当する補正量を算出する補正量算出部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を前記補正量算出部によって算出された補正量に基づいて補正し、補正した前記測位信号の観測量を用いて自己位置の座標値を算出する位置標定部として
コンピュータを機能させることを特徴とする位置標定プログラム。
【請求項１０】
車両に搭載する車載器によって実行する運転支援方法であって、
測位信号受信部が、測位信号を送信する測位衛星から前記測位信号を受信し、受信結果に基づいて前記測位信号の観測量を算出し、
概略位置算出部が、前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を用いて概略位置の座標値を算出し、
測位補強信号受信部が、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための地域別の測位補強情報を含んだ測位補強信号を送信する準天頂衛星から前記測位補強信号を受信し、受信した前記測位補強信号から前記地域別の測位補強情報を取得し、
測位補強情報選択部が、前記測位補強信号受信部によって取得された前記地域別の測位補強情報から、前記概略位置算出部によって算出された概略位置の座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択し、
補正量算出部が、前記測位補強情報選択部によって選択された測位補強情報に基づいて、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量に相当する補正量を算出し、
位置標定部が、前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を前記補正量算出部によって算出された補正量に基づいて補正し、補正した前記測位信号の観測量を用いて自己位置の座標値を算出し、
車両間通信部が、前記位置標定部によって算出された自己位置の座標値を前記車両の座標値として含んだ車両情報を他の車両へ送信し、前記他の車両から前記他の車両の座標値を含んだ車両情報を受信し、
相対位置情報生成部が、前記車両間通信部によって送信される車両情報に含まれる前記車両の座標値と、前記車両間通信部によって受信された車両情報に含まれる前記他の車両の座標値とに基づいて、前記車両に対する前記他の車両の相対位置を表す他車両相対位置情報を生成し、生成した他車両相対位置情報を前記車両の運転を制御する運転制御装置に出力する
ことを特徴とする運転支援方法。
【請求項１１】
車両に搭載される車載器を機能させる運転支援プログラムであって、
測位信号を送信する測位衛星から前記測位信号を受信し、受信結果に基づいて前記測位信号の観測量を算出する測位信号受信部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を用いて概略位置の座標値を算出する概略位置算出部と、
前記測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための地域別の測位補強情報を含んだ測位補強信号を送信する準天頂衛星から前記測位補強信号を受信し、受信した前記測位補強信号から前記地域別の測位補強情報を取得する測位補強信号受信部と、
前記測位補強信号受信部によって取得された前記地域別の測位補強情報から、前記概略位置算出部によって算出された概略位置の座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択する測位補強情報選択部と、
前記測位補強情報選択部によって選択された測位補強情報に基づいて、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量に相当する補正量を算出する補正量算出部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を前記補正量算出部によって算出された補正量に基づいて補正し、補正した前記測位信号の観測量を用いて自己位置の座標値を算出する位置標定部と、
前記位置標定部によって算出された自己位置の座標値を前記車両の座標値として含んだ車両情報を他の車両へ送信し、前記他の車両から前記他の車両の座標値を含んだ車両情報を受信する車両間通信部と、
前記車両間通信部によって送信される車両情報に含まれる前記車両の座標値と、前記車両間通信部によって受信された車両情報に含まれる前記他の車両の座標値とに基づいて、前記車両に対する前記他の車両の相対位置を表す他車両相対位置情報を生成し、生成した他車両相対位置情報を前記車両の運転を制御する運転制御装置に出力する相対位置情報生成部として
前記車載器を機能させることを特徴とする運転支援プログラム。
【請求項１２】
有料道路の場所と料金とを含んだ有料道路情報を記憶する有料道路情報記憶部を備える車載器によって実行する道路課金方法であって、
測位信号受信部が、測位信号を送信する測位衛星から前記測位信号を受信し、受信結果に基づいて前記測位信号の観測量を算出し、
概略位置算出部が、前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を用いて概略位置の座標値を算出し、
測位補強信号受信部が、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための地域別の測位補強情報を含んだ測位補強信号を送信する準天頂衛星から前記測位補強信号を受信し、受信した前記測位補強信号から前記地域別の測位補強情報を取得し、
測位補強情報選択部が、前記測位補強信号受信部によって取得された前記地域別の測位補強情報から、前記概略位置算出部によって算出された概略位置の座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択し、
補正量算出部が、前記測位補強情報選択部によって選択された測位補強情報に基づいて、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量に相当する補正量を算出し、
位置標定部が、前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を前記補正量算出部によって算出された補正量に基づいて補正し、補正した前記測位信号の観測量を用いて自己位置の座標値を算出し、
課金制御部が、前記位置標定部によって算出された自己位置の座標値と前記有料道路情報記憶部に記憶される有料道路情報とに基づいて前記車両が有料道路を走行しているか否かを判定し、前記車両が有料道路を走行していると判定した場合に所定の課金制御を行う
ことを特徴とする道路課金方法
【請求項１３】
有料道路の場所と料金とを含んだ有料道路情報を記憶する有料道路情報記憶部を備える車載器を機能させる道路課金プログラムであって、
測位信号を送信する測位衛星から前記測位信号を受信し、受信結果に基づいて前記測位信号の観測量を算出する測位信号受信部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を用いて概略位置の座標値を算出する概略位置算出部と、
前記測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための地域別の測位補強情報を含んだ測位補強信号を送信する準天頂衛星から前記測位補強信号を受信し、受信した前記測位補強信号から前記地域別の測位補強情報を取得する測位補強信号受信部と、
前記測位補強信号受信部によって取得された前記地域別の測位補強情報から、前記概略位置算出部によって算出された概略位置の座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択する測位補強情報選択部と、
前記測位補強情報選択部によって選択された測位補強情報に基づいて、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量に相当する補正量を算出する補正量算出部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を前記補正量算出部によって算出された補正量に基づいて補正し、補正した前記測位信号の観測量を用いて自己位置の座標値を算出する位置標定部と、
前記位置標定部によって算出された自己位置の座標値と前記有料道路情報記憶部に記憶される有料道路情報とに基づいて前記車両が有料道路を走行しているか否かを判定し、前記車両が有料道路を走行していると判定した場合に所定の課金制御を行う課金制御部として
前記車載器を機能させることを特徴とする道路課金プログラム。
【請求項１４】
測位衛星と、準天頂衛星と、位置標定装置とを有する位置標定システムであって、
前記測位衛星は測位信号を送信し、
前記準天頂衛星は、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための地域別の測位補強情報を含んだ測位補強信号を送信し、
前記位置標定装置は、
前記測位衛星から前記測位信号を受信し、受信結果に基づいて前記測位信号の観測量を算出する測位信号受信部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を用いて概略位置の座標値を算出する概略位置算出部と、
前記準天頂衛星から前記測位補強信号を受信し、受信した前記測位補強信号から前記地域別の測位補強情報を取得する測位補強信号受信部と、
前記測位補強信号受信部によって取得された前記地域別の測位補強情報から、前記概略位置算出部によって算出された概略位置の座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択する測位補強情報選択部と、
前記測位補強情報選択部によって選択された測位補強情報に基づいて、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量に相当する補正量を算出する補正量算出部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を前記補正量算出部によって算出された補正量に基づいて補正し、補正した前記測位信号の観測量を用いて自己位置の座標値を算出する位置標定部と
を備えることを特徴とする位置標定システム。
【請求項１５】
測位衛星と、準天頂衛星と、車両に搭載される車載器と、前記車両の運転を制御する運転制御装置とを有する運転支援システムであって、
前記測位衛星は測位信号を送信し、
前記準天頂衛星は、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための地域別の測位補強情報を含んだ測位補強信号を送信し、
前記車載器は、
前記測位衛星から前記測位信号を受信し、受信結果に基づいて前記測位信号の観測量を算出する測位信号受信部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を用いて概略位置の座標値を算出する概略位置算出部と、
前記準天頂衛星から前記測位補強信号を受信し、受信した前記測位補強信号から前記地域別の測位補強情報を取得する測位補強信号受信部と、
前記測位補強信号受信部によって取得された前記地域別の測位補強情報から、前記概略位置算出部によって算出された概略位置の座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択する測位補強情報選択部と、
前記測位補強情報選択部によって選択された測位補強情報に基づいて、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量に相当する補正量を算出する補正量算出部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を前記補正量算出部によって算出された補正量に基づいて補正し、補正した前記測位信号の観測量を用いて自己位置の座標値を算出する位置標定部と、
前記位置標定部によって算出された自己位置の座標値を前記車両の座標値として含んだ車両情報を他の車両へ送信し、前記他の車両から前記他の車両の座標値を含んだ車両情報を受信する車両間通信部と、
前記車両間通信部によって送信される車両情報に含まれる前記車両の座標値と、前記車両間通信部によって受信された車両情報に含まれる前記他の車両の座標値とに基づいて、前記車両に対する前記他の車両の相対位置を表す他車両相対位置情報を生成し、生成した他車両相対位置情報を前記運転制御装置に出力する相対位置情報生成部と
を備えることを特徴とする運転支援システム。
【請求項１６】
測位衛星と、準天頂衛星と、車載器とを有する道路課金システムであって、
前記測位衛星は測位信号を送信し、
前記準天頂衛星は、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための地域別の測位補強情報を含んだ測位補強信号を送信し、
前記位置標定装置は、
前記測位衛星から前記測位信号を受信し、受信結果に基づいて前記測位信号の観測量を算出する測位信号受信部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を用いて概略位置の座標値を算出する概略位置算出部と、
前記準天頂衛星から前記測位補強信号を受信し、受信した前記測位補強信号から前記地域別の測位補強情報を取得する測位補強信号受信部と、
前記測位補強信号受信部によって取得された前記地域別の測位補強情報から、前記概略位置算出部によって算出された概略位置の座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択する測位補強情報選択部と、
前記測位補強情報選択部によって選択された測位補強情報に基づいて、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量に相当する補正量を算出する補正量算出部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を前記補正量算出部によって算出された補正量に基づいて補正し、補正した前記測位信号の観測量を用いて自己位置の座標値を算出する位置標定部と、
有料道路の場所と料金とを含んだ有料道路情報を記憶する有料道路情報記憶部と、
前記位置標定部によって算出された自己位置の座標値と前記有料道路情報記憶部に記憶される有料道路情報とに基づいて前記車両が有料道路を走行しているか否かを判定し、前記車両が有料道路を走行していると判定した場合に所定の課金制御を行う課金制御部と
を備えることを特徴とする道路課金システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両の運転支援または有料道路の課金を行うための位置標定装置、車載器、位置標定方法、位置標定プログラム、運転支援方法、運転支援プログラム、道路課金方法、道路課金プログラム、位置標定システム、運転支援システムおよび道路課金システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
米国では５．９ＧＨｚ帯（ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ）の帯域の広さ（伝送速度：３〜２７Ｍｂｐｓ）を活かし、複数車両間で測位Ｒａｗ信号を相互通信して相対ＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ＧＰＳ）演算を行っている。
これにより、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ規格の欠点であるパケットの到達遅延問題を解決し、高速走行時にも１〜５ｍ精度でリアルタイムに相対位置の標定を実現することができる。
【０００３】
しかし、相対ＤＧＰＳの場合、２台の車両から共通に見える可視衛星（測位衛星）を対象にして測位演算を行う必要がある。
このため、従来の単独測位に比べて可視衛星の数を十分に確保する必要があり、また、マルチパスの除去が必須である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｃ．Ｂａｓｎａｙａｋｅ，  Ｇ．Ｌａｃｈａｐｅｌｌｅ，  ａｎｄ  Ｊ．Ｂａｎｃｒｏｆｔ，  “ＲＥＬＡＴＩＶＥ  ＰＯＳＩＴＩＯＮＩＮＧ  ＦＯＲ  ＶＥＨＩＣＬＥ−ＴＯ−ＶＥＨＩＣＬＥ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ−ＥＮＡＢＬＥＤ  ＶＥＨＩＣＬＥ  ＳＡＦＥＴＹ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ，  “  １８ｔｈ  ｗｏｒｌｄ  Ｃｏｎｇｒｅｓｓ  ｏｎ  ＩＴＳ，  ２０１１．
【非特許文献２】Ｉｎａｂａ，Ｎｏｄａ，  Ｋｕｒｏｄａ，Ｈａｓｅ，Ｋｉｓｈｉｍｏｔｏ，Ｋｏｇｕｒｅ，Ｓａｗａｂｅ，Ｔｅｒａｄａ，Ｋｕｒｏｓｕ，Ｏｋａｍｏｔｏ，“ＱＺＳＳ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ”，ＩＯＮ  ２０１１  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｍｅｅｔｉｎｇ，Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ，  ＣＡ  ＵＳＡ，Ｊａｎ．  ２０１１
【非特許文献３】齋藤，佐藤，宮，大村，吉野，浅里，“「みちびき」を利用したセンチメータ級測位補強システムの開発”，第５４回宇宙科学技術連合，Ｎｏｖ．  ２０１０．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、例えば、車両の位置を高い精度で標定することによって、車両間で相対ＤＧＰＳを行わなくても車両間の相対位置が得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の位置標定装置は、
測位信号を送信する測位衛星から前記測位信号を受信し、受信結果に基づいて前記測位信号の観測量を算出する測位信号受信部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を用いて概略位置の座標値を算出する概略位置算出部と、
前記測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための地域別の測位補強情報を含んだ測位補強信号を送信する準天頂衛星から前記測位補強信号を受信し、受信した前記測位補強信号から前記地域別の測位補強情報を取得する測位補強信号受信部と、
前記測位補強信号受信部によって取得された前記地域別の測位補強情報から、前記概略位置算出部によって算出された概略位置の座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択する測位補強情報選択部と、
前記測位補強情報選択部によって選択された測位補強情報に基づいて、前記測位信号の観測量に含まれる誤差量に相当する補正量を算出する補正量算出部と、
前記測位信号受信部によって算出された前記測位信号の観測量を前記補正量算出部によって算出された補正量に基づいて補正し、補正した前記測位信号の観測量を用いて自己位置の座標値を算出する位置標定部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、車両の位置を高い精度で標定することができる。また、各車両の標定位置を用いることにより、車両間で相対ＤＧＰＳを行わなくても車両間の相対位置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における安全運転支援システム１００の概要図。
【図２】実施の形態１において準天頂衛星１０１が測位補強情報を含んだＬＥＸ信号を送信するための測位補強システム１９０を示す構成図。
【図３】実施の形態１において測位補強情報を地域別に生成するために日本を地域分けした地図の一例。
【図４】実施の形態１における安全運転支援システム１００の構成図。
【図５】実施の形態１における車載器１１０の安全運転支援処理を示すフローチャート。
【図６】実施の形態１におけるＶ２Ｖ通信メッセージ１０９の一例を示す図。
【図７】実施の形態１における運転制御支援装置１０４の運転制御支援の一例を示す概要図。
【図８】実施の形態１における運転制御支援装置１０４の運転制御支援の一例を示す概要図。
【図９】実施の形態１における運転制御支援装置１０４の運転制御支援の一例を示す概要図。
【図１０】実施の形態１における運転制御支援装置１０４の運転制御支援の一例を示す概要図。
【図１１】実施の形態１における車載器１１０のハードウェア資源の一例を示す図。
【図１２】実施の形態２における安全運転支援システム１００の構成図。
【図１３】実施の形態２における車載器１１０の安全運転支援処理を示すフローチャート。
【図１４】実施の形態３における安全運転支援システム１００の構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
車両の運転操作を補助する安全運転支援システムについて説明する。
【００１０】
図１は、実施の形態１における安全運転支援システム１００の概要図である。
実施の形態１における安全運転支援システム１００の概要について、図１に基づいて説明する。
【００１１】
安全運転支援システム１００（運転支援システムの一例）は、１機以上の準天頂衛星１０１と、複数の測位衛星１０２と、複数の車両１０３ａ−ｃとを有する。
【００１２】
準天頂衛星１０１からの点線は測位信号およびＬＥＸ信号（Ｌ−ｂａｎｄ  ＥＸｐｅｒｉｍｅｎｔ）の送信を意味し、測位衛星１０２からの点線は測位信号の送信を意味する。
車両１０３ａ−ｃ間の矢印は自己位置の通信を意味する。
【００１３】
各車両１０３ａ−ｃの車載器は、準天頂衛星１０１と測位衛星１０２とから測位信号を受信し、準天頂衛星１０１から測位信号の観測量に含まれる誤差量を表す測位補強情報を含んだＬＥＸ信号を受信する。
各車両１０３ａ−ｃの車載器は、測位信号の観測量をＬＥＸ信号に含まれる測位補強情報に基づいて補正し、補正した測位信号の観測量を用いて自己位置を標定する。測位信号の観測量を測位補強情報に基づいて補正することにより、センチメートル級の精度（誤差が１メートル未満）で自己位置を標定することができる。
【００１４】
各車両１０３ａ−ｃの車載器は標定した自己位置を互いに通信し、他の車両との相対位置を判定し、判定した他の車両との相対位置に基づいて運転者の運転操作を補助する、つまり、運転支援を行う。
【００１５】
例えば、車両１０３ａの運転制御支援装置は以下のような運転支援を行う。
車両１０３ａに対して左折レーンにいる車両１０３ｂが近づいている場合や交差点を挟んだ後方にいる車両１０３ｃがいる場合、車両１０３ａの運転制御装置は、急ブレーキの抑止や、警告メッセージの表示または音声出力などを行う。これにより、信号機の信号の色が変わった際に発生し易い衝突事故を抑止することができる。
【００１６】
測位衛星１０２は、測位に用いる測位信号（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５などの信号）を周期的に送信する人工衛星である。
複数の測位衛星１０２を有する測位システムをＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）という。ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）やＧＬＯＮＡＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）はＧＮＳＳの一例である。
【００１７】
準天頂衛星１０１（ＱＺＳ：Ｑｕａｓｉ−Ｚｅｎｉｔｈ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）は、日本の上空を飛行する人工衛星であって測位衛星１０２の一種である。
複数の準天頂衛星１０１が所定の８の字形の準天頂軌道を飛行し、常に１機の準天頂衛星１０１が日本の上空に配置される測位システムを準天頂衛星システム（ＱＺＳＳ：ＱＺＳ  Ｓｙｓｔｅｍ）という。
【００１８】
準天頂衛星１０１は、測位信号とＬＥＸ信号（測位補強信号の一例）とを周期的に送信する。
準天頂衛星１０１は日本の各地から見て高い仰角の方向に存在するため、準天頂衛星１０１から送信される測位信号およびＬＥＸ信号が建物などによって遮蔽されることは少ない。つまり、各車両１０３ａ−ｃが建物に囲まれた市街地を走行する場合であっても、各車両１０３ａ−ｃの車載器は準天頂衛星１０１から測位信号およびＬＥＸ信号を受信することができる。
【００１９】
ＬＥＸ信号とは、準天頂衛星１０１からＬバンドの所定の周波数（１２７８．７５ＭＨｚ）で送信される信号である。
実施の形態において、準天頂衛星１０１は、測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための測位補強情報を設定してＬＥＸ信号を送信する。但し、測位補強情報はＬＥＸ信号と異なる周波数の信号で送信しても構わない。
測位信号の観測量とは、例えば、車載器と測位衛星１０２との間の疑似距離である。
測位信号の観測量に含まれる誤差量とは、測位衛星１０２が備える衛星時計の誤差、測位衛星１０２の軌道誤差、電離層や対流圏によって生じる測位信号の伝達遅延などの誤差成分の大きさである。
【００２０】
図２は、実施の形態１において準天頂衛星１０１が測位補強情報を含んだＬＥＸ信号を送信するための測位補強システム１９０を示す構成図である。
実施の形態１における測位補強システム１９０について、図２に基づいて説明する。
【００２１】
測位補強システム１９０は、宇宙セグメントと、地上セグメントと、ユーザセグメントとに分けることができる。
宇宙セグメントには、準天頂衛星１０１と測位衛星１０２とが含まれる。
地上セグメントには、電子基準点網１９１と補強情報生成局１９２とマスタコントロール局１９３と追跡管制局１９４とモニタ局１９５とが含まれる。
ユーザセグメントには、測位端末１９６が含まれる。
【００２２】
次に、測位補強システム１９０の動作について説明する。以下の動作が周期的に実行され、測位補強情報は周期的に更新される。
電子基準点網１９１は日本全国に配置された複数の電子基準点から成り、各電子基準点は測位衛星１０２や準天頂衛星１０１から測位信号を受信して測位信号の観測量（例えば、疑似距離）を算出する。
補強情報生成局１９２は、各電子基準点によって算出された測位信号の観測量を用いて航法処理によって各電子基準点の座標値を算出し、算出した各電子基準点の座標値と既知の電子基準点の座標値との差に基づいて測位補強情報を生成する。地域によって測位信号の観測量に含まれる誤差量が異なるため、補強情報生成局１９２は、当該電子基準点が配置された地域別に測位補強情報を生成する。
マスタコントロール局１９３は、補強情報生成局１９２によって生成された測位補強情報および航法メッセージを追跡管制局１９４から準天頂衛星１０１へ送信する。
準天頂衛星１０１は、追跡管制局１９４から受信した航法メッセージを含んだ測位信号と追跡管制局１９４から受信した測位補強情報を含んだＬＥＸ信号とを測位端末１９６へ送信する。
測位端末１９６（例えば、車載器）は、測位衛星１０２や準天頂衛星１０１から測位信号を受信して測位信号の観測量を算出し、算出した測位信号の観測量をＬＥＸ信号に含まれる測位補強情報に基づいて補正し、補正した測位信号の観測量を用いて自己位置１９７を標定する。
【００２３】
また、モニタ局１９５は測位衛星１０２や準天頂衛星１０１から測位信号を受信して測位信号の観測量を算出し、マスタコントロール局１９３はモニタ局１９５から測位信号の観測量を収集する。
【００２４】
図３は、実施の形態１において測位補強情報を地域別に生成するために日本を地域分けした地図の一例である。
図３に示すように、例えば、測位補強システム１９０は日本を１２の地域に分けて地域別に測位補強情報を生成する。そして、準天頂衛星１０１は、地域別に生成された１２個の測位補強情報を含んだＬＥＸ信号を日本の各地域へ送信する。
【００２５】
図４は、実施の形態１における安全運転支援システム１００の構成図である。
実施の形態１における安全運転支援システム１００の構成について、図４に基づいて説明する。
【００２６】
安全運転支援システム１００（運転支援システム、位置標定システムの一例）は、１機以上の準天頂衛星１０１と、複数の測位衛星１０２と、複数の車両１０３とを有する。
【００２７】
車両１０３は、車載器１１０と、運転制御支援装置１０４と、カーナビゲーションシステム（以下、「カーナビ」という）（図示省略）を備える。
車両１０３は、乗用車、二輪車、大型車、バス、タクシーなどいずれの種類の移動体であっても構わない。
【００２８】
車載器１１０（位置標定装置の一例）は、ＬＥＸ信号受信部１１１と、測位信号受信部１１２と、デコード部１１３と、自己位置標定部１１４と、車載器記憶部１１９とを備える。
また、車載器１１０は、ＬＥＸ信号を受信するためのアンテナ１１１ａと、測位信号を受信するためのアンテナ１１２ａとを備える。
さらに、車載器１１０は、Ｖ２Ｖ通信制御部１１５（Ｖ２Ｖ：Ｖｅｉｃｌｅ  ｔｏ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）と相対位置演算部１１６とを備える。
【００２９】
測位信号受信部１１２（測位信号受信部の一例）は、測位信号を送信する測位衛星１０２（または準天頂衛星１０１）からアンテナ１１２ａを介して測位信号を受信し、受信結果に基づいて測位信号の観測量を算出する。
【００３０】
ＬＥＸ信号受信部１１１（測位補強信号受信部の一例）は、準天頂衛星１０１からＬＥＸ信号（測位補強信号の一例）を受信し、受信したＬＥＸ信号から地域別の測位補強情報を取得する。
ＬＥＸ信号は、測位信号の観測量に含まれる誤差量を算出するための地域別の測位補強情報を含んだ測位補強信号の一例である。
【００３１】
デコード部１１３（測位補強情報選択部の一例）は、ＬＥＸ信号受信部１１１によって取得された地域別の測位補強情報から自己位置標定部１１４によって算出される概略位置の座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択する。
デコード部１１３（補正量算出部の一例）は、選択した測位補強情報に基づいて測位信号の観測量に含まれる誤差量に相当する補正量を算出する。
【００３２】
自己位置標定部１１４（概略位置算出部の一例）は、測位信号受信部１１２によって算出された測位信号の観測量を用いて概略位置の座標値（概略座標値）を算出する。
自己位置標定部１１４（位置標定部の一例）は、測位信号受信部１１２によって算出された測位信号の観測量をデコード部１１３によって算出された補正量に基づいて補正し、補正した測位信号の観測量を用いて自己位置の座標値（標定座標値）を算出する。
【００３３】
Ｖ２Ｖ通信制御部１１５（車両間通信部の一例）は、自己位置標定部１１４によって算出された自己位置の座標値を自己の車両１０３の座標値として含んだＶ２Ｖ通信メッセージ１０９（車両情報の一例）を他の車両１０３へ送信し、他の車両１０３から他の車両１０３の座標値を含んだＶ２Ｖ通信メッセージ１０９を受信する。
【００３４】
相対位置演算部１１６（相対位置情報生成部の一例）は、Ｖ２Ｖ通信制御部１１５によって送信されるＶ２Ｖ通信メッセージ１０９に含まれる自己の車両１０３の座標値と、Ｖ２Ｖ通信制御部１１５によって受信されたＶ２Ｖ通信メッセージ１０９に含まれる他の車両１０３の座標値とに基づいて、自己の車両１０３に対する他の車両１０３の相対位置を表す他車両相対位置情報を生成する。
相対位置演算部１１６は、生成した他車両相対位置情報を運転制御支援装置１０４に出力する。
【００３５】
車載器記憶部１１９は、車載器１１０で使用するデータを記憶する。
例えば、車載器記憶部１１９は、測位信号の観測量、測位補強情報、測位信号の観測量を補正する補正量、概略座標値、標定座標値、自己の車両１０３または他の車両１０３のＶ２Ｖ通信メッセージ１０９などを記憶する。
【００３６】
運転制御支援装置１０４（運転制御装置の一例）は、相対位置演算部１１６から入力される他車両相対位置情報に基づいて自己の車両１０３の運転制御（ステアリング、ブレーキ、アクセル、ライト、カーナビなどの制御）を行い、運転者の運転操作を補助する。
【００３７】
図４において、車載器１１０は、アンテナ１１１ａとアンテナ１１２ａとの２つのアンテナの代わりに、ＬＥＸ信号と測位信号とを受信するための１つのアンテナを備えても構わない。
また、車載器１１０は、ＬＥＸ信号受信部１１１と測位信号受信部１１２との代わりに、ＬＥＸ信号と測位信号とを受信する１つの信号受信部（信号受信機）を備えても構わない。
【００３８】
図５は、実施の形態１における車載器１１０の安全運転支援処理を示すフローチャートである。
実施の形態１における車載器１１０の安全運転支援処理（自己位置標定方法、運転支援方法の一例）について、図５に基づいて説明する。
【００３９】
車載器１１０は、以下に説明する安全運転支援処理を周期的に実行する。
【００４０】
Ｓ１０１において、準天頂衛星１０１は地域別（図３参照）の複数の測位補強情報を含んだＬＥＸ信号を周期的に送信する。
但し、準天頂衛星１０１は、ＬＥＸ信号の周波数（１２７８．７５ＭＨｚ）とは異なる周波数の信号を用いて地域別の複数の測位補強情報を送信しても構わない。
【００４１】
測位補強情報は、測位信号の観測量に含まれる誤差量を求めるための情報である。
例えば、測位補強情報は、測位衛星１０２が備える衛星時計の誤差情報、測位衛星１０２が飛行する衛星軌道の誤差情報、電離層や対流圏によって生じる測位信号の伝達遅延の情報などを含んでいる。
【００４２】
ＬＥＸ信号受信部１１１は、準天頂衛星１０１から地域別の複数の測位補強情報を含んだＬＥＸ信号を受信し、受信したＬＥＸ信号から地域別の複数の測位補強情報を取得する。
Ｓ１０１の後、Ｓ１０４に進む。
【００４３】
Ｓ１０２において、準天頂衛星１０１および測位衛星１０２は航法測位を行うための測位信号を周期的に送信する。
例えば、測位信号は、衛星を識別する衛星ＩＤや、測位信号の送信時刻（衛星時計の時刻）や、各衛星の軌道を表す航法メッセージなどの情報を含んでいる。
【００４４】
測位信号受信部１１２は、準天頂衛星１０１および測位衛星１０２から測位信号を受信し、受信結果に基づいて測位信号の観測量を算出する。
例えば、測位信号受信部１１２は、測位信号の送信時刻と受信時刻とに基づいて、当該衛星と測位信号受信部１１２のアンテナ１１２ａとの間の疑似距離を算出する。
また、測位信号に含まれる情報、受信時の測位信号（搬送波）の位相、測位信号を受信した受信時刻なども測位信号の観測量の一例である。
Ｓ１０２の後、Ｓ１０３に進む。
【００４５】
Ｓ１０３において、自己位置標定部１１４は、Ｓ１０２で算出された測位信号の観測量を用いて単独測位（Ｓ１０５のように測位信号の観測量を補正しない測位）によって自己の車両１０３の概略位置を示す概略座標値を算出する。
単独測位によって得られる座標値（概略座標値）は１メートルから１０メートル程度の誤差を含み、単独測位によってセンチメートル級の精度（１メートル未満の誤差）の座標値を算出することは困難である。
【００４６】
例えば、自己位置標定部１１４は、以下のように自己の車両１０３の概略座標値を算出する。
自己位置標定部１１４は、３機以上の測位衛星１０２（準天頂衛星１０１を含む）それぞれの疑似距離を用いて各測位衛星１０２から当該疑似距離だけ離れた地点（各測位衛星１０２を中心として当該疑似距離を半径とする球の交点）の座標値を測位信号受信部１１２のアンテナ１１２ａの座標値として算出する。
自己位置標定部１１４は、車両１０３のローカル座標系の中心点からアンテナ１１２ａの取り付け位置までの距離（オフセット量）をアンテナ１１２ａの座標値に加算して車両１０３の概略座標値を算出する。但し、アンテナ１１２ａの座標値を自己の車両１０３の概略座標値としても構わない。
【００４７】
自己位置標定部１１４はその他の航法処理によって自己の車両１０３の概略座標値を算出しても構わない。
例えば、車両１０３にジャイロ（角速度計）、加速度計、速度計などの計測機器を備えてもよい。自己位置標定部１１４は、計測機器の計測値を用いたストラップダウン演算（積分計算）によって概略座標値を算出する。
また、車載器１１０にカルマンフィルタ部を備えてもよい。自己位置標定部１１４は、カルマンフィルタ部によって算出される概略座標値の補正量を用いて概略座標値を補正する。自己位置標定部１１４は、カルマンフィルタ部によって算出される計測値の補正量を用いて計測値を補正し、補正した計測値を用いて概略座標値を算出してもよい。
【００４８】
Ｓ１０３の後、Ｓ１０４に進む。
【００４９】
Ｓ１０４において、デコード部１１３は、Ｓ１０１でＬＥＸ信号から取得された地域別の複数の測位補強情報からＳ１０３で算出された概略座標値が示す概略位置を含んだ地域の測位補強情報を選択する。例えば、図３に示すように各地域を示す地図データを車載器記憶部１１９に予め記憶し、デコード部１１３は概略位置を含んだ地域を地図データから判定する。
デコード部１１３は、選択した地域の測位補強情報に基づいて測位信号の観測量を補正する補正量を算出する。
例えば、補正量を算出する処理として非特許文献３に記載の処理を使用することができる。非特許文献３は衛星時計誤差、衛星位置誤差、電離層遅延、対流圏遅延などの測位補強情報を用いて疑似距離（測位信号の観測量）の補正量を算出する処理を開示している。
Ｓ１０４の後、Ｓ１０５に進む。
【００５０】
Ｓ１０５において、自己位置標定部１１４は、Ｓ１０４で算出された補正量をＳ１０２で算出された測位信号の観測量に加算して測位信号の観測量を補正する。
自己位置標定部１１４は、補正した測位信号の観測量を用いて自己の車両１０３の標定位置を示す標定座標値を算出する。
測位補強情報に基づく補正量を用いて補正した測位信号の観測量を用いることにより、センチメートル級の精度（１メートル未満の誤差）の標定座標値を算出することができる。
標定座標値の算出方法は、例えば、Ｓ１０３と同様である。
【００５１】
さらに、自己位置標定部１１４は、測位信号の観測量、標定座標値または計測機器（ジャイロ、加速度計、速度計）の計測値に基づいて自己の車両１０３の速度、加速度および姿勢角（方位角、仰角、回転角）の角度を算出する。以下、姿勢角の角度を単に「方位」という。
【００５２】
例えば、自己位置標定部１１４は、以下のように自己の車両１０３の速度、加速度および方位を算出する。
自己位置標定部１１４は、速度計によって計測された速度を自己の車両１０３の速度とする。
自己位置標定部１１４は、加速度計によって計測された加速度を自己の車両１０３の加速度とする。
自己位置標定部１１４は、カルマンフィルタ部（図示省略）によって算出されるジャイロと加速度計とのそれぞれの計測値の補正量を用いて各計測値を補正し、補正した各計測値を用いてストラップダウン演算（積分計算）によって自己の車両１０３の速度、加速度および方位を算出する。
自己位置標定部１１４は、前回の周期で算出した標定座標値が示す位置から今回の周期で算出した標定座標値が示す位置までの位置ベクトルを算出し、算出した位置ベクトルが示す移動方向を自己の車両１０３の方位とする。また、自己位置標定部１１４は、位置ベクトルが示す移動距離を標定座標値の算出周期（時間）で割って自己の車両１０３の速度を算出する。自己位置標定部１１４は、３つ以上の標定座標値に基づいて自己の車両１０３の位置ベクトルを算出してもよい。
【００５３】
Ｓ１０５の後、Ｓ１０６に進む。
【００５４】
Ｓ１０６において、Ｖ２Ｖ通信制御部１１５は、Ｓ１０５で算出された自己の車両１０３の標定座標値、速度、加速度および方位を含んだＶ２Ｖ通信メッセージ１０９を生成し、生成したＶ２Ｖ通信メッセージ１０９を他の車両１０３へ送信する。
また、Ｖ２Ｖ通信制御部１１５は、他の車両１０３から送信されるＶ２Ｖ通信メッセージ１０９を受信する。
【００５５】
例えば、Ｖ２Ｖ通信制御部１１５は、５．８ＧＨｚ帯の電波を用いるＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）で、または７００Ｈｚの電波を用いるＶ２Ｖ通信でＶ２Ｖ通信メッセージ１０９を通信する。
【００５６】
例えば、Ｖ２Ｖ通信制御部１１５は、Ｖ２Ｖ通信メッセージ１０９を通信する前に他の車両１０３のＶ２Ｖ通信制御部１１５と通信して所定の認証処理を行ってもよい。Ｖ２Ｖ通信制御部１１５は、相手のＶ２Ｖ通信制御部１１５を承認（認証ＯＫ）した場合にＶ２Ｖ通信メッセージ１０９を通信する。
また、Ｖ２Ｖ通信制御部１１５は、Ｖ２Ｖ通信メッセージ１０９を暗号化して通信してもよい。
【００５７】
Ｖ２Ｖ通信制御部１１５は、自己の車両１０３のＶ２Ｖ通信メッセージ１０９や他の車両１０３のＶ２Ｖ通信メッセージ１０９を車載器記憶部１１９に追加で記憶する。車載器記憶部１１９に記憶される複数のＶ２Ｖ通信メッセージ１０９（標定座標値）は自己の車両１０３または他の車両１０３のこれまでの走行経路を示す走行履歴データを構成する。
【００５８】
Ｓ１０６の後、Ｓ１０７に進む。
【００５９】
図６は、実施の形態１におけるＶ２Ｖ通信メッセージ１０９の一例を示す図である。
実施の形態１におけるＶ２Ｖ通信メッセージ１０９の一例について、図６に基づいて説明する。
【００６０】
図６に示すＶ２Ｖ通信メッセージ１０９は、「メッセージＩＤ」「測位時刻」「緯度」「経度」「高度」「速度」「加速度」「方位」「ステアリング角」「その他の情報」を含んでいる。
「メッセージＩＤ（車両ＩＤの一例）」は車両１０３およびＶ２Ｖ通信メッセージ１０９を識別するＩＤ（識別子）を示す。
「測位時刻」は標定座標値「緯度」「経度」「高度」が算出された時刻を示す。
「緯度」「経度」「高度」は自己位置標定部１１４によって算出された標定座標値を示す。
「速度」「加速度」「方位」は自己位置標定部１１４によって算出されたそれぞれの値を示す。
「ステアリング角」はハンドルの向きを示す。例えば、ステアリング角は、ハンドルの操作に従ってタイヤの向きを変える車両１０３のステアリング装置（図示省略）から取得される。
【００６１】
「その他の情報」には、「スロットル位置」「ライト位置」「車両サイズ」「車両重量」「測位精度情報」などが含まれる。
「スロットル位置」はアクセルの開度やブレーキング量（ブレーキをかける強さ）を示す。例えば、スロットル位置は、アクセル（またはブレーキ）を制御する車両１０３のアクセル制御装置（またはブレーキ制御装置）（図示省略）から取得される。
「ライト位置」は車両１０３が備える各ライトおよびランプ（例えば、ヘッドライト、ハザードランプ、テールランプ）の位置を示す。例えば、ライト位置は車両１０３のローカル座標系の座標値で表される。例えば、ライト位置は車載器記憶部１１９に予め記憶しておく。
「車両サイズ」は車両１０３の平面形状（例えば、長方形、三角形、台形）や車両１０３の大きさ（例えば、車長、車幅、車高または平面形状の大きさ）を示す。例えば、車両サイズは車載器記憶部１１９に予め記憶しておく。
「車両重量」は車両１０３の重量を示す。例えば、車両重量は車載器記憶部１１９に予め記憶しておく。
「測位精度情報」は標定座標値の測位精度に関する情報を示す。可視衛星を識別する衛星ＩＤや可視衛星の数は測位精度情報の一例である。可視衛星とは、測位信号受信部１１２が測位信号を受信した準天頂衛星１０１または測位衛星１０２のことである。
【００６２】
図５に戻り、Ｓ１０７から説明を続ける。
【００６３】
Ｓ１０７において、相対位置演算部１１６は、自己の車両１０３のＶ２Ｖ通信メッセージ１０９と他の車両１０３のＶ２Ｖ通信メッセージ１０９とに基づいて相対位置情報を生成する。相対位置情報は、自己の車両１０３に対する他の車両１０３の相対位置を示す情報である。
相対位置演算部１１６は、生成した相対位置情報を運転制御支援装置１０４に出力する。
【００６４】
例えば、相対位置演算部１１６は、以下のように相対位置（相対距離、相対移動方向、相対速度）を算出する。
相対位置演算部１１６は、自己の車両１０３の標定座標値と他の車両１０３の標定座標値とを用いて、自己の車両１０３から他の車両１０３までの距離（相対距離）を算出する。
相対位置演算部１１６は、自己の車両１０３の方位と他の車両１０３との方位とを比較し、自己の車両１０３の速度と他の車両１０３の速度とを比較し、自己の車両１０３に対して他の車両１０３が近づいてくる又は遠ざかっていく移動方向（相対移動方向）および速度（相対速度）を算出する。
【００６５】
さらに、相対位置演算部１１６は、自己の車両１０３および他の車両１０３のＶ２Ｖ通信メッセージ１０９（図６参照）に含まれる情報を運転制御支援装置１０４に出力する。
【００６６】
運転制御支援装置１０４は、相対位置演算部１１６から相対位置情報とＶ２Ｖ通信メッセージ１０９の情報とを入力し、入力した相対位置情報とＶ２Ｖ通信メッセージ１０９の情報とに基づいて所定の運転制御支援処理を実行する。運転制御支援処理とは、ステアリング、ブレーキ、アクセル、ライト、カーナビなどの制御を行い、運転者の運転操作を補助する処理である。
【００６７】
Ｓ１０７により、車載器１１０の安全運転支援処理は終了する。
【００６８】
図７、図８、図９、図１０は、実施の形態１における運転制御支援装置１０４の運転制御支援の一例を示す概要図である。
例えば、運転制御支援装置１０４は、図７から図１０に示すような運転制御支援のために処理を行う。
【００６９】
図７において、運転制御支援装置１０４は、相対距離と相対速度とに基づいて自己の車両１０３が他の車両１０３に接近しているか否かを判定する。
自己の車両１０３が他の車両１０３に接近している場合、運転制御支援装置１０４は、衝突警告画面、音声メッセージまた警告音をカーナビなどから出力する（衝突警告アプリ）。
運転制御支援装置１０４は、ブレーキを制御して車両１０３の速度を遅くし、またはアクセルを制御して車両１０３の速度を速くしてもよい。
【００７０】
図８において、運転制御支援装置１０４は、自己の車両１０３の標定座標値と道路マップデータとに基づいて自己の車両１０３の走行車線を判定する。
運転制御支援装置１０４は、自己の車両１０３の標定座標値と走行車線の位置情報とを比較し、比較結果に基づいて自己の車両１０３が走行車線からはみ出すか否かを判定する。
自己の車両１０３が走行車線からはみ出す場合、運転制御支援装置１０４は、警告画面、音声メッセージまたは警告音をカーナビなどから出力する（レーンナビ）。
運転制御支援装置１０４は、ステアリングを制御して自己の車両１０３が走行車線からはみ出さないように制御してもよい。
道路および走行車線の位置情報を含んだ道路マップデータは車載器記憶部１１９に予め記憶しておく。
【００７１】
図９において、運転制御支援装置１０４は、自己の車両１０３の標定座標値および方位と複数の他の車両１０３それぞれの標定座標値および方位とに基づいて、複数の他の車両１０３から自己の車両１０３の前を走行している前方車両を判定する。
運転制御支援装置１０４は、前方車両の速度に合わせて自己の車両１０３の速度を制御し、自己の車両１０３が前方車両に衝突しないように自己の車両１０３を前方車両に追尾させる（アシスト走行）。
【００７２】
相対位置演算部１１６は複数の他の車両１０３間の相対位置情報を生成し、運転制御支援装置１０４は複数の他の車両１０３間の相対位置情報に基づいて自己の車両１０３に対する運定制御支援処理を行ってもよい（例えば、図１０）。
図１０において、運転制御支援装置１０４は、自己の車両１０３の左後方を走行する２台の他の車両１０３ａ、ｂの相対速度に基づいて２台の他の車両１０３ａ、ｂが接近しているか否かを判定する。
２台の他の車両１０３ａ、ｂが接近している場合、運転制御支援装置１０４は、左後方の他の車両１０３ａが接近する他の車両１０３ｂとの衝突を避けるために車線変更を行って自己の車両１０３に接近する可能性がある旨の警告メッセージ画面、音声メッセージまたは警告音をカーナビなどから出力する（衝突警告アプリ）。
【００７３】
図１１は、実施の形態１における車載器１１０のハードウェア資源の一例を示す図である。
図１１において、車載器１１０（コンピュータの一例）は、ＣＰＵ９０１（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を備えている。ＣＰＵ９０１は、バス９０２を介してＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０４、通信ボード９０５、磁気ディスク装置９２０などのハードウェアデバイスと接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０４、磁気ディスク装置９２０は記憶装置の一例である。
【００７４】
記憶装置（例えば、磁気ディスク装置９２０）には、ＯＳ９２１（オペレーティングシステム）、プログラム群９２２、ファイル群９２３が記憶されている。
【００７５】
プログラム群９２２には、実施の形態において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが含まれる。プログラム（例えば、位置標定プログラム、運転支援プログラム、道路課金プログラム）は、ＣＰＵ９０１により読み出され実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものであり、また「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００７６】
ファイル群９２３には、実施の形態において説明する「〜部」で使用される各種データ（入力、出力、判定結果、計算結果、処理結果など）が含まれる。
【００７７】
実施の形態において構成図およびフローチャートに含まれている矢印は主としてデータや信号の入出力を示す。
フローチャートなどに基づいて説明する実施の形態の処理はＣＰＵ９０１、記憶装置、入力装置、出力装置などのハードウェアを用いて実行される。
【００７８】
実施の形態において「〜部」として説明するものは「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで実装されても構わない。
【００７９】
実施の形態１において、例えば、以下のような安全運転支援システム１００について説明した。
車載器１１０は、測位補強情報を用いて測位信号の観測量を補正し、補正した測位信号の観測量を用いてセンチメートル級の高精度な絶対位置（標定座標値）を標定する。
車載器１１０は、高精度な絶対位置を含んだ車両情報（Ｖ２Ｖ通信メッセージ１０９）を車両間で通信し合う。
車載器１１０は、自己の車両１０３と他の車両１０３とのそれぞれの高精度な絶対位置に基づいて自己の車両１０３と他の車両１０３との相対位置を判定する。
運転制御支援装置１０４は、自己の車両１０３の高精度な絶対位置または自己の車両１０３と他の車両１０３との相対位置に基づいて自己の車両１０３の運転操作を補助する。
【００８０】
例えば、安全運転支援システム１００は、以下のような効果を奏する。
準天頂衛星１０１からＬＥＸ帯域で放送されるセンチメートル級の測位補強情報を利用するため、自己の車両１０３のセンチメートル級の絶対位置を算出することができる。
相対ＤＧＰＳで懸念される共通可視衛星の問題がなくなる。さらに、相対位置関係しか分からず、絶対位置などの取得のためには他の車両１０３以外との通信（例えば、路車間通信）が必要であるという従来の問題が解消する。
車両間通信では、測位衛星１０２の生データ自体（測位信号の観測量など）をやり取る必要は無く、日本版５．８ＧＨｚ帯ＤＳＲＣで問題となる低伝送容量（１Ｍｂｐｓまたは４Ｍｂｐｓ）の課題も解決される。
また、国内においては、ＩＴＳ情報通信システム推進会議の運転支援通信システム専門委員会策定の「７００ＭＨｚ帯を用いた運転支援通信システムと隣接システムとの周波数共用条件に関する技術資料（ＩＴＳ  ＦＯＲＵＭ  ＲＣ−００７）」を利用した７００ＭＨｚ帯の通信方式が開発されている。Ｖ２Ｖ周波数帯域として、この７００ＭＨｚ帯のＶ２Ｖ通信を用いる場合についても、低伝送容量の課題が解決されることは言うまでもない。
さらに、レーンナビ、衝突警告アプリ、アシスト走行等の安全運転支援システム１００の開発が可能になる。
位置精度の不足によって十分活用されていないプローブデータ（走行履歴）の収集やロードプライシングといったシステムへの応用も可能である。
【００８１】
実施の形態２．
他の車両の車載器以外の通信機器と通信して他の車両または通行者の位置情報を取得する車載器について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。説明を省略した事項については実施の形態１と同様である。
【００８２】
図１２は、実施の形態２における安全運転支援システム１００の構成図である。
実施の形態２における安全運転支援システム１００の構成について、図１２に基づいて説明する。
【００８３】
安全運転支援システム１００は、実施の形態１で説明した構成（図４参照）に加えて、路側機１０５と、携帯端末１０６と、携帯基地局１０７とを有する。
【００８４】
路側機１０５は、道路に設けられて道路を走行する各車両１０３の車載器１１０と通信を行う通信装置（インフラストラクチャーまたはインフラ）である。
【００８５】
携帯端末１０６（通信端末の一例）は、通行者が所有する通信端末（例えば、携帯電話機、スマートフォン）である。
【００８６】
携帯基地局１０７（中継器の一例）は、携帯端末１０６の通信を中継する中継器である。
【００８７】
車載器１１０は、実施の形態１で説明した構成（図４参照）に加えて、Ｖ２Ｉ通信制御部１１８Ａと、Ｖ２Ｘ通信制御部１１８Ｂとを備える。「Ｖ２Ｉ」は「Ｖｅｈｉｃｌｅ  ｔｏ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ」の略であり、「Ｖ２Ｘ」は「Ｖｅｈｉｃｌｅ  ｔｏ  Ｘ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」の略である。
【００８８】
Ｖ２Ｉ通信制御部１１８Ａ（路車間通信部の一例）は、自己の車両１０３が走行している走行道路の路側機１０５からＶ２Ｉ通信メッセージ（走行道路情報の一例）を受信する。Ｖ２Ｉ通信メッセージは、走行道路に存在する走行車両（および走行道路と交差する交差道路に存在する走行車両）の位置を表す情報である。
【００８９】
Ｖ２Ｘ通信制御部１１８Ｂ（通行者情報受信部の一例）は、通行者が所有する携帯端末１０６と携帯端末１０６の通信を中継する携帯基地局１０７との少なくともいずれかから通行者の位置を表すＶ２Ｘ通信メッセージ（通行者情報の一例）を受信する。
【００９０】
相対位置演算部１１６（相対位置情報生成部の一例）は、Ｖ２Ｉ通信制御部１１８Ａによって受信されたＶ２Ｉ通信メッセージに基づいて自己の車両１０３に対する走行車両の相対位置を表す走行車両相対位置情報を生成する。相対位置演算部１１６は、生成した走行車両相対位置情報を運転制御支援装置１０４に出力する。
相対位置演算部１１６は、Ｖ２Ｘ通信制御部１１８Ｂによって受信されたＶ２Ｘ通信メッセージに基づいて自己の車両１０３に対する通行者の相対位置を表す通行者相対位置情報を生成し、生成した通行者相対位置情報を運転制御支援装置１０４に出力する。
【００９１】
運転制御支援装置１０４（運転制御装置の一例）は、相対位置演算部１１６から入力される（他車両、走行車両、通行者の）相対位置情報に基づいて自己の車両１０３の運転制御を行い、運転者の運転操作を補助する。
【００９２】
図１３は、実施の形態２における車載器１１０の安全運転支援処理を示すフローチャートである。
実施の形態２における車載器１１０の安全運転支援処理について、図１３に基づいて説明する。
【００９３】
Ｓ１０１〜Ｓ１０６は、実施の形態１（図５参照）と同じである。
Ｓ１０１〜Ｓ１０５において、車載器１１０は自己の車両１０３の標定座標値を算出する。
Ｓ１０６において、Ｖ２Ｖ通信制御部１１５は自己の車両１０３の標定座標値を含んだＶ２Ｖ通信メッセージ１０９を他の車両１０３に送信し、他の車両１０３から他の車両１０３のＶ２Ｖ通信メッセージ１０９を受信する。
Ｓ１０６の後、Ｓ１０７Ｂに進む。
【００９４】
Ｓ１１１において、Ｖ２Ｉ通信制御部１１８Ａは、自己の車両１０３が走行している走行道路の路側機１０５と通信し、路側機１０５からＶ２Ｉ通信メッセージを受信する。
Ｖ２Ｉ通信メッセージは、走行道路（または交差道路）に存在する走行車両（他の車両１０３の一例）の位置を表す情報である。例えば、Ｖ２Ｉ通信メッセージは、Ｖ２Ｖ通信メッセージ１０９（図６参照）と同様に、走行車両の車両ＩＤ、座標値（緯度、経度、高度）、速度、加速度、方位などの情報を含む。
【００９５】
例えば、路側機１０５は、以下のようにＶ２Ｉ通信メッセージを生成する。
各道路には道路を撮像する画像センサを設置する。画像センサは撮像した（１枚または連続する複数枚の）画像を画像処理して道路を走行する走行車両の座標値や速度を計測する。路側機１０５は、画像センサによって計測された走行車両の座標値や速度を設定してＶ２Ｉ通信メッセージを生成する。
路側機１０５は、走行車両のＶ２Ｉ通信制御部１１８Ａと通信して走行車両のＶ２Ｉ通信メッセージ（Ｖ２Ｖ通信メッセージ１０９と同じデータ）を受信してもよい。
【００９６】
例えば、Ｖ２Ｉ通信制御部１１８Ａは、５．８ＧＨｚ帯の電波を用いるＤＳＲＣ通信で路側機１０５と通信する。
【００９７】
Ｓ１１１の後、Ｓ１０７Ｂに進む。
【００９８】
Ｓ１１２において、Ｖ２Ｘ通信制御部１１８Ｂは、通行者が所有する携帯端末１０６と携帯端末１０６の通信を中継する携帯基地局１０７との少なくともいずれかから通行者の位置を表すＶ２Ｘ通信メッセージを受信する。例えば、Ｖ２Ｘ通信メッセージは、通行者を識別する通行者ＩＤや通行者が位置する座標値（緯度、経度、高度）などの情報を含む。
【００９９】
例えば、携帯端末１０６はＧＰＳ機能によって座標値を測位し、測位して得られた座標値を通行者の座標値としてＶ２Ｘ通信メッセージに設定する。また、携帯端末１０６は、予め記憶する端末ＩＤ、電話番号またはユーザＩＤなどの識別情報を通行者ＩＤとしてＶ２Ｘ通信メッセージに設定する。
【０１００】
例えば、携帯基地局１０７は携帯端末１０６から通行者ＩＤ（端末ＩＤ、電話番号、ユーザＩＤなど）や通行者の座標値（携帯端末１０６の座標値）を受信し、受信した通行者ＩＤや通行者の座標値をＶ２Ｘ通信メッセージに設定する。
【０１０１】
Ｓ１１２の後、Ｓ１０７Ｂに進む。
【０１０２】
Ｓ１０７Ｂにおいて、相対位置演算部１１６は、自己の車両１０３のＶ２Ｖ通信メッセージ１０９と、他の車両１０３のＶ２Ｖ通信メッセージ１０９と走行車両のＶ２Ｉ通信メッセージとの少なくともいずれかと、に基づいて自己の車両１０３に対する他の車両１０３（走行車両を含む）の相対位置情報を生成する。
また、相対位置演算部１１６は、自己の車両１０３のＶ２Ｖ通信メッセージ１０９と、通行者のＶ２Ｘ通信メッセージと、に基づいて自己の車両１０３に対する通行者の相対位置情報を生成する。
相対位置演算部１１６は、生成した他の車両１０３の相対位置情報と通行者の相対位置情報とを運転制御支援装置１０４に出力する。
【０１０３】
他の車両１０３の相対位置情報を生成する方法は、実施の形態１のＳ１０７（図５参照）と同様である。また、通行者の相対位置情報を生成する方法も実施の形態１のＳ１０７と同様である（他の車両１０３を通行者に置き換える）。
【０１０４】
運転制御支援装置１０４は、他の車両１０３の相対位置情報と通行者の相対位置情報とに基づいて運転制御支援処理を実行する。運転制御支援処理の内容は、実施の形態１（図５のＳ１０７参照）と同様である。
例えば、運転制御支援装置１０４は、通行者の相対距離に基づいて通行者が自己の車両１０３に接近しているか否かを判定する。
通行者が自己の車両１０３に接近している場合、運転制御支援装置１０４は、警告メッセージ画面、音声メッセージまた警告音をカーナビなどから出力する（衝突警告アプリ）。
運転制御支援装置１０４は、ブレーキを制御して車両１０３の速度を遅くし、またはアクセルを制御して車両１０３の速度を速くしてもよい。
【０１０５】
Ｓ１０７Ｂにより、車載器１１０の安全運転支援処理は終了する。
【０１０６】
実施の形態２により、通行者や車両間通信ができなかった他の車両１０３（走行車両）との相対位置を把握して交通事故を防ぐように運転操作を補助することができる。
【０１０７】
実施の形態３．
標定座標値を用いて有料道路の課金（ロードプライシング）を行う形態について説明する。
以下、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。説明を省略した事項については実施の形態１と同様である。
【０１０８】
図１４は、実施の形態３における安全運転支援システム１００の構成図である。
実施の形態３における安全運転支援システム１００（道路課金システムの一例）の構成について、図１４に基づいて説明する。
【０１０９】
車載器１１０は、実施の形態１で説明した構成（図４参照）に加えて、道路課金制御部１１７を備える。
【０１１０】
車載器記憶部１１９（有料道路情報記憶部の一例）は、有料道路の場所と料金（通行料）とを含んだ有料道路情報を記憶する。
【０１１１】
道路課金制御部１１７（課金制御部の一例）は、自己位置標定部１１４によって算出された自己位置の座標値（標定座標値）と車載器記憶部１１９に記憶される有料道路情報とに基づいて自己の車両１０３が有料道路を走行しているか否かを判定する。
道路課金制御部１１７は、自己の車両１０３が有料道路を走行していると判定した場合に所定の課金制御を行う。
【０１１２】
例えば、自己位置標定部１１４は、自己の車両１０３の標定座標値を算出時刻と共に車載器記憶部１１９に記憶する。車載器記憶部１１９に記憶される複数の標定座標値は、車両１０３の走行経路を示す走行履歴データを構成する。
道路課金制御部１１７は、走行履歴データが示す走行経路に、有料道路情報が示す有料道路が含まれているか否かを判定する。走行経路に有料道路が含まれている場合、道路課金制御部１１７は、走行経路に含まれる有料道路の通行料を有料道路情報から取得し、取得した通行料を課金する課金処理を行う。例えば、自己位置標定部１１４は、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）のように車載器１１０に挿入されたクレジットカードの情報を通信して通行料の課金を行う。
なお、道路課金制御部１１７は、走行履歴データが示す走行経路に、１つもしくは複数の特定の通過地点（半径１ｍ乃至２ｍ以内の路面上の特定の通過ポイントや、特定地点における特定の車線など）が含まれているか否かを判定してもよい。この走行経路に特定の通過地点が含まれている場合、道路課金制御部１１７は、走行経路に含まれる特定の通過地点や特定の通過地点を経路に含む道路の通行料を道路課金情報から取得し、取得した通行料を課金する課金処理を行う。道路課金制御部１１７が、走行経路に含まれる特定の通過地点の通行料を道路課金情報から取得し、取得した通行料を課金する課金処理を行ってもよい。更にこの場合に、２つの特定の通過地点間の通行に要した時間に基づく地点間の旅行時間や、当該通行に要した燃料や電気の使用量（車両に搭載された燃料計や電力メータなどの計測値）、もしくは通過地点を通行した時間帯によって、課金する金額を異なるものとしてもよい。例えば、２地点間の通過時間が所定時間よりも長い場合と、短い場合とで課金する金額を変えたり、２地点間の通過に要した燃料や電気の使用量が所定量よりも長い場合と、短い場合とで課金する金額を変えてもよい。或いは、自己位置標定部１１４で計測したＧＰＳ時刻を計測し、同時刻が道路が混雑する時間であるのか、道路が空いている時間帯であるのかを判別して、道路が混雑する時間である場合と空いている時間とで金額を変えてもよい。
【０１１３】
実施の形態３において、標定座標値を用いて有料道路の課金（ロードプライシング）を行う形態について説明した。
標定座標値は、測位補強情報に基づいて補正した測位信号の観測量を用いて算出され、センチメートル級の精度を有する。このため、標定座標値を用いることにより、車両１０３が有料道路を走行したか否かを正確に判定して有料道路の課金を行うことができる。
【０１１４】
実施の形態３の車載器１１０は、実施の形態２（図１２参照）と同様に、Ｖ２Ｉ通信制御部１１８ＡとＶ２Ｘ通信制御部１１８Ｂとを備える形態であっても構わない。
【符号の説明】
【０１１５】
１００  安全運転支援システム、１０１  準天頂衛星、１０２  測位衛星、１０３  車両、１０４  運転制御支援装置、１０５  路側機、１０６  携帯端末、１０７  携帯基地局、１０９  Ｖ２Ｖ通信メッセージ、１１０  車載器、１１１  ＬＥＸ信号受信部、１１１ａ  アンテナ、１１２  測位信号受信部、１１２ａ  アンテナ、１１３  デコード部、１１４  自己位置標定部、１１５  Ｖ２Ｖ通信制御部、１１６  相対位置演算部、１１７  道路課金制御部、１１８Ａ  Ｖ２Ｉ通信制御部、１１８Ｂ  Ｖ２Ｘ通信制御部、１１９  車載器記憶部、１９０  測位補強システム、１９１  電子基準点網、１９２  補強情報生成局、１９３  マスタコントロール局、１９４  追跡管制局、１９５  モニタ局、１９６  測位端末、１９７  自己位置、９０１  ＣＰＵ、９０２  バス、９０３  ＲＯＭ、９０４  ＲＡＭ、９０５  通信ボード、９２０  磁気ディスク装置、９２１  ＯＳ、９２２  プログラム群、９２３  ファイル群。
【図１】
2013101013.tif 000003
【図２】
2013101013.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013101013.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2013101013.tif 000012
【図１１】
2013101013.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2013101013.tif 000015
【図１４】
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