(57)【要約】【課題】路上の交差点の先に先行車が存在しない場合でも、位置補正情報を次に交差点に接近する車両間で車車間通信により共有利用可能な車車間通信システムを提供する。【解決手段】衛星から送信される信号を受信して、これらの信号に基づいて現在位置を特定する位置特定手段１と、路上の交差点手前に設けられていてその設置された位置情報を含む信号を送信するＤＳＳＳ光ビーコンから、該位置情報を受信する受信手段１０と、受信手段で受信した位置情報と位置特定手段１で特定した現在位置とを比較して位置情報と前記現在位置とのずれを示す誤差情報を求める誤差情報演算手段２０と、誤差情報演算手段で演算した誤差情報を送信する送信手段３０を備える。【選択図】図１
2009110093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星から送信される信号を受信して、これらの信号に基づいて現在位置を特定する位置特定手段と、
路上の交差点手前に設けられていてその設置された位置情報を含む信号を送信する光ビーコンから、該位置情報を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した上記位置情報と前記位置特定手段で特定した上記現在位置とを比較して前記位置情報と前記現在位置とのずれを示す誤差情報を求める誤差情報演算手段と、
前記誤差情報演算手段で演算した上記誤差情報を送信する送信手段を備えることを特徴とする車車間通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の車車間通信システムであって、
前記送信手段により送信された前記誤差情報を受けて、前記位置特定手段で特定された現在位置を補正する位置補正手段を備えることを特徴とする車車間通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車車間通信システムに係り、特にＧＰＳを利用したナビゲーション装置の測位誤差を補正するに好適な車車間通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用したナビゲーションシステムが広く活用されている。このナビゲーションシステムは、所定の衛星軌道を巡回する複数のＧＰＳ衛星から複数の電波を同時に受信機で受信し、ＧＰＳ衛星と受信機との間の擬似距離を求めた後、擬似距離に補正を加えて受信機（ナビゲーションシステムが搭載された車両等）の真の位置を求めるものである。しかしながらＧＰＳは、もともと軍事目的のために構築されたシステムであり、その機能の一部を民間に開放したＧＰＳ標準測位サービス（ＳＰＳ；standard positioning service）の場合、真の位置から約１０ｍ〜３８ｍ程度の誤差を生じることが否めない。このため、位置検出精度を高めるべく、既知の場所で受信したＧＰＳ衛星からの電波によって求められる位置情報と、真の位置情報との差からなる位置補正情報を求め、この位置補正情報をＦＭ放送の電波に重畳して送信する一方、受信機（ナビゲーションシステム）側では、ＦＭ放送の電波に重畳された位置補正情報を受けてＧＰＳの測定誤差を補正するＤ−ＧＰＳ（Differential ＧＰＳ）方式が知られている。このＤ−ＧＰＳ方式によれば、測位誤差を約５ｍ以内にすることが可能である。
【０００３】
またＧＰＳを利用したナビゲーションシステムにおいては、例えばトンネル内や高層ビルに挟まれた道路等を走行中、ナビゲーションシステムは、ＧＰＳ衛星からの信号を受信できないことがある（電波不感帯）。このよう電波不感帯に車両が到達したとき、電波不感帯に到達する直前に測位した自車両位置および自車両の速度並びに移動方向から現在の車両の位置を推定する位置補正装置も知られている。
【０００４】
一方、この種のＧＰＳを利用したシステムとして、ＩＴＳ（高度道路交通システム）の先進安全自動車：ＡＳＶ（Advanced Safety Vehicle）の一機能で、車両位置情報を相互に交換し衝突事故を防ぐシステムがある。このシステムは、例えば交差点やカーブなどの見通しの悪い箇所で車両に搭載されたセンサから検出困難な停止車両等を発見し、衝突事故を防止する。この衝突事故防止システムは、車両に搭載された通信装置を介して車車間通信を行い、車両状況（車両位置、速度、移動方向等）を相互伝送することによって安全運転の支援を行うものである。このようなシステムにあっては、ナビゲーションシステムから得られる車両位置の情報を基に車車間通信を用い車両状況の交換を行っている。例えば、特許文献１では、路上の交差点に先に設置されている既存のＤＳＳＳ光ビーコンを利用して自車位置補正情報を取得し、後続の交差点接近車に当該情報を送信し、後続の交差点接近車は受信した自車位置補正情報を利用して、自らの位置補正に利用する内容が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４９４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように、既存のＤＳＳＳ光ビーコンを利用する場合、このＤＳＳＳ光ビーコンは、主名な利用目的が次の交差点までの旅程案内なので、交差点流出側（交差点の先）に設置されている。このため、位置補正情報を演算できるのは、交差点通過の先行車となり、先行車が存在しない場合には、この位置補正情報を次に交差点に接近する車両間で車車間通信により共有利用することができないという課題がある。
【０００７】
本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであり、その目的は、路上の交差点の先に先行車が存在しない場合でも、位置補正情報を次に交差点に接近する車両間で車車間通信により共有利用可能な車車間通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成すべく請求項１に記載の車車間通信システムは、衛星から送信される信号を受信して、これらの信号に基づいて現在位置を特定する位置特定手段と、路上の交差点手前に設けられていてその設置された位置情報を含む信号を送信する光ビーコンから、該位置情報を受信する受信手段と、受信手段で受信した位置情報と位置特定手段で特定した上記現在位置とを比較して位置情報と現在位置とのずれを示す誤差情報を求める誤差情報演算手段と、誤差情報演算手段で演算した誤差情報を送信する送信手段を備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車車間通信システムにおいて、送信手段により送信された誤差情報を受けて、位置特定手段で特定された現在位置を補正する位置補正手段を備えることを特徴としている。
【００１０】
具体的に上述のビーコンは、例えば図５に示すようにＤＳＳＳ（Driving Safety Support Systems）安全運転支援システムとして道路に設置されて各種情報を送信する投受光部５０から送出される光ビーコンであって、この投受光部５０直下の所定の範囲（例えば進行方向に対して約３.５ｍの範囲）を通過する車両に対して、投受光部５０が配置されている場所の情報（位置情報）のほか、渋滞情報、道路障害情報等の各種情報を送出するものである。ちなみにＤＳＳＳビーコン（光ビーコン）を送出する投受光部５０は、主として路上の交差点近傍の一定の範囲のうち、車両進入側となる交差点の手前に設置され、２４時間に亘って上述した各種情報等を提供している。
【００１１】
上述した車車間通信システムは、ＧＰＳ衛星から送信される信号に基づいて現在位置を特定する一方、路上に設けられてその設置された位置情報を含む信号を送信するビーコンから、該位置情報を受信し、ＧＰＳ衛星から送信された信号によって測位された現在位置と、ビーコンから送信された位置情報とを比較してＧＰＳ衛星によって測位された測定誤差を求める。そして近隣の車両に対してＧＰＳ衛星によって特定される現在位置のずれを補正することができる誤差情報を送信する。送信手段は、好ましくは更に現在位置の特定に利用した衛星を示す衛星識別情報を送信することが望ましい。
【００１２】
また本発明の車車間通信システムは、送信手段により送信された誤差情報を受けて、位置特定手段で特定された現在位置を補正する位置補正手段を備えることを特徴としている。これにより上述した車車間通信システムは、ＧＰＳ衛星によって測位される現在位置の測定誤差を補正する誤差情報を求めた交差点手前の近隣の車両からこの誤差情報を受けとり、現在の車両の位置を精度良く補正する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、交差点の手前に設置され、既知の位置情報を送信する光ビーコンからの信号を受信すると共に、ＧＰＳ衛星からの信号によって特定される現在位置とのずれ（誤差）を求め、この誤差情報を近隣の車両へ送信しているので、交差点の先に先行車両が存在しなくても、この補正情報を受信した近隣の車両は各々の車両に搭載されているナビゲーションシステムの位置補正を行うことができる。またこの位置補正は、近隣の車両が光ビーコンからの信号を受信するたびに行われるので、衛星位置の移動や衛星から送信される信号の伝搬状態の変化などがあったとしても常に最新のＧＰＳの位置補正情報（誤差情報）を送信することができる。
【００１４】
本発明によれば、送信手段により送信された誤差情報および衛星を特定する情報を受けて、位置特定手段で特定された現在位置を補正する位置補正手段を備えているので、近隣の車両が光ビーコンの信号を受ける毎に正しい位置に補正することができる。しかもこのビーコンは、ＤＳＳＳの光ビーコンを利用しているので新たなインフラストラクチャーを構築することが不要であり実用上多大なる効果を奏するとともに、近隣に所在する車両同士の接近度演算の精度が向上するので、衝突事故防止システムに適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。図１は本発明の一実施の形態に係る車車間通信システムにおける装置本体の構成の概略を示す要部構成図である。この図において、符号１は、図示しない複数のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信される信号を利用して車両の現在位置を測位するナビゲーション装置である。ナビゲーション装置１は、複数のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信された信号を受信するＧＰＳ受信部２、このＧＰＳ受信部２が受信した信号からこのナビゲーション装置１が搭載された車両の位置を演算処理して求めるＧＰＳ位置演算部３、ＧＰＳ衛星によって測位される測定位置の誤差を補正するＦＭ放送電波に重畳されて送信される補正情報を受信するＤ−ＧＰＳ受信部４、このＤ−ＧＰＳ受信部４および後述するＧＰＳ位置誤差補正値からＧＰＳ位置演算部３が求めた現在位置情報を補正する位置補正処理部５、補正された現在位置情報および後述する周辺車両の状態をそれぞれ受けて表示情報を生成する表示制御部６、この表示制御部６によって生成された情報を車両の搭乗者等に示す表示部７を備えている。
【００１６】
図１において符号１０は、安全運転支援システム（ＤＳＳＳ）で用いる光ビーコン（ＤＳＳＳビーコン）から情報を受け取るＤＳＳＳ装置である。このＤＳＳＳ装置１０は、例えば図５に示すように路上の交差点手前に設けられてその位置情報を含む道路交通情報を光ビーコンとして送信するＤＳＳＳ投受光部５０からの信号を受信するＤＳＳＳ受信部１１および光ビーコンによって送られる道路交通情報に含まれる投受光部５０（制御機５１）が配置された位置情報を求めるＤＳＳＳ位置演算部１２を備えている。
【００１７】
この装置本体は、ナビゲーション装置１から得られた現在位置とＤＳＳＳ装置１０から得られた位置情報とを比較してＧＰＳ衛星に基づいて得られる現在位置と、真の位置とのずれ（測位誤差）を補正するための誤差情報を演算により求めるＧＰＳ位置誤差補正演算部２０を備える。また装置本体には、ＧＰＳ位置誤差補正演算部２０によって得られた誤差情報およびナビゲーション装置１が測位した測位データ（生データ）を所定のデータフォーマットに変換する送信情報処理部２１、送信情報処理部２１が変換したフレームを図示しない周辺車両に送信する送信部３１および他の車両から送信されたフレームを受信する受信部３２を備えた無線通信部３０が設けられている。この無線通信部３０によって送受信される周波数および送信部３１の送信出力および電波の型式、変調方式等は、電波法等によって規制される電波、或いは電波法規制適用外の微弱な電波を用いればよく、特に限定されるものではない。
【００１８】
送信情報処理部２１は、上述した誤差情報および測位データ（生データ）以外に、例えば車両情報として車種、社名、色等、位置情報として緯度／経度、車速等の各種情報についても前述した所定のデータフォーマットに載せて送信部３１を介して送信する役割を担っている。
【００１９】
一方、自車および他車から送信された上述した各種情報を含むフレームは、受信部３２により受信されてこのフレームに含まれる各種情報を処理する受信情報処理部２２に与えられる。この受信情報処理部２２は、受信したフレームに含まれる誤差情報のほか、上述した車両情報を取り出す機能を備えている。そして、得られた誤差情報は、ＧＰＳ位置誤差補正情報としてナビゲーション装置１の位置補正処理部５へ与えられるように構成されている。
【００２０】
このような構成の車車間通信システムの制御について図２に示すフローチャートに沿って説明する。図２は、ＤＳＳＳビーコンを受信した車両に搭載された装置本体の制御内容を示すフローチャートである。この制御では、ステップＳ１においてＧＰＳ受信部２がＧＰＳ衛星から自者位置情報を受信する。ステップＳ２では、ＤＳＳＳ受信部１１がＤＳＳＳビーコン（光ビーコン）を受信したかどうかを判定する。ここでＤＳＳＳ受信部１１が光ビーコンを受信したと判定したときには、ステップＳ３に進み、ＤＳＳＳ位置演算部１２がＤＳＳＳ投受光部５０が送信した光ビーコンに含まれる位置情報（ＤＳＳＳ投受光部５０が配置されている場所の位置情報）を演算する。ステップＳ４では、ＧＰＳ位置誤差補正演算部２０が、ステップＳ３で求めたＤＳＳＳ位置情報と、ナビゲーション装置１のＧＰＳ位置演算部３が求めたＧＰＳ位置情報と差分を求めてＧＰＳ位置誤差補正値を求める。ステップＳ５では、求めた位置誤差補正値が、送信情報処理部２１によって所定のフォーマットにされて送信部３１を介して他車へ向けて送信される。
【００２１】
このようにして送信部３１から送出された情報は、自車および図示しない他車の受信部３２によって受信される。図３は、受信部３２によって受信された誤差情報によって自車位置を補正する制御内容のフローチャートである。
【００２２】
図３のステップＳ１では、車両に搭載されたナビゲーション装置１が、複数のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信された信号をＧＰＳ受信部２によって受信すると共に、ＧＰＳ位置演算部３によって自車の現在位置を求める。ステップＳ１１では、受信部３２が自車および図示しない他車から誤差情報を含むフレームを受信したかどうかを受信情報処理部２２により判定する。ステップＳ１１において、受信情報処理部２２が誤差情報を含むフレームを受信したと判定した場合には、ステップＳ１２に進んで、このフレーム内に含まれる誤差情報を受信して、自車がこれから進行する方向に対する誤差情報かどうか（例えばこれから進行する交差点の真の位置を補正する誤差情報［補正情報］であるかどうか）を判定する。
【００２３】
ステップＳ１２において、進行する方向の誤差情報が含まれると受信情報処理部２２が判定した場合には、ステップＳ１３において、この誤差情報を位置補正処理部５に与えて自車の現在位置を補正する。
【００２４】
一方、ステップＳ１１において、受信部３２が自車および図示しない他車から誤差情報を含むフレームを受信していないと受信情報処理部２２が判定した場合と、ステップＳ１２で自車がこれから進行する方向に対する誤差情報でないと判定した場合には、ステップＳ１４に進んで、Ｄ−ＧＰＳ受信部４が受信した補正値を位置補正処理部５に与えて、現在位置の補正を行う。
【００２５】
なお、ステップＳ１４として、次のように位置補正をさらに追加して行ってもよい。例えば、ステップＳ１４の処理の前に、受信情報処理部２２で自車のナビゲーション装置１が現在位置を求めた複数のＧＰＳ衛星と他車が誤差情報を生成するときに受信したＧＰＳ衛星とが一致するか否かを判定する処理ステップを追加し、この視よりステップにおいて一致しないと判定した場合には、他車が誤差情報を生成するときに使用したＧＰＳ衛星情報に基づき、再度自車のナビゲーション装置１にて現在位置を求め、先に受信した誤差情報を位置補正処理部５に与えて自車の現在位置を補正するようにしても良い。
【００２６】
このようにして現在位置が補正された自車位置情報を受け取った表示制御部６は、この表示制御部６が表示制御する地図上に正しい自車位置を示すように補正を行うと共に、受信部３２が受信した周辺車両の状態（例えば、他車位置や速度）を示す周辺車両状態情報を表示部７に与える。そして表示部７は、これら各種情報を車両の搭乗者等に提供する。
【００２７】
具体的には、図４に示すように投受光部５０から送出される光ビーコンを受信した車両ＳＴは、複数のＧＰＳ衛星からそれぞれ送信される信号を受信して、これらの信号に基づいて現在位置を特定する。このとき上述したようにＧＰＳ標準測位サービスＳＰＳの場合、真の位置から約１０ｍ〜３８ｍだけずれた位置になることがあり、それぞれ同じＧＰＳ衛星から送出される信号を受信したナビゲーション装置１が表示する現在位置は、例えば車両ＳＳ，ＲＳのように道路外になることがあるものの、本発明の車車間通信システムは、ＤＳＳＳ光ビーコンによって送信される位置情報によって補正できる。つまりＤＳＳＳ光ビーコンを受信した車両のナビゲーション装置１は、現在の車両位置を補正して真の位置であるＳＴを表示する。さらにＤＳＳＳ光ビーコンを受信した車両ＳＴは、周辺にある車両に対してＧＰＳ衛星によって特定される現在位置を補正する補正情報を送出する。このため、この信号を受けた周辺の車両は、誤差を含む車両位置ＲＳから真の車両位置であるＲＴに補正してナビゲーション装置１の表示部７に表示することができる。
【００２８】
このような構成の車車間通信システムによれば、交差点の手前に配設されたＤＳＳＳ光ビーコンが送信する既知の位置情報を受信すると共に、この位置情報と複数のＧＰＳ衛星から受信した信号によって特定される現在位置とのずれ（誤差）を求め、この誤差情報を自車の周辺に存在する車両へ送信しているので、この補正情報を受信した近隣の車両は各々の車両に搭載されているナビゲーションシステムの位置補正を行うことができる。またこの位置補正は、近隣の車両がＤＳＳＳ光ビーコンからの信号を受信する毎に行われるので、ＧＰＳ衛星位置が移動したり、ＧＰＳ衛星から送信される信号の伝搬状態の変化などがあったりしたとしても常に最新のＧＰＳの位置補正情報（誤差情報）を送信することができる。
【００２９】
また、本発明の車車間通信システムは、ＤＳＳＳの光ビーコンを利用して位置補正を行っているので新たなインフラストラクチャーを構築することが不要であり、ＧＰＳを利用したＡＳＶ（Advanced Safety Vehicle）における車両位置の精度を高めることが可能となる等実用上多大なる効果を奏する。また、近隣に所在する車両同士の接近度演算の精度が向上するので、衝突事故防止システムに適用することができる。
【００３０】
なお、本発明の車車間通信システムは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えても無論かまわない。
【００３１】
例えば、本発明の車車間通信システムは、ナビゲーション装置１が測位した測位データ（生データ）そのものも送信情報処理部２１が所定のデータフォーマットに変換して送出している。このため、受信側で位置補正する必要がない場合、或いは生データを必要とする場合であっても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車車間通信システムの主要部を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す送信情報処理部の制御内容を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す受信情報処理部の制御内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る車車間通信システムを適用した車両の位置が真の位置に補正される一例を示す図である。
【図５】道路近傍に配設されたＤＳＳＳ光ビーコン送受信部の概略構成およびその送受信範囲の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    ナビゲーション装置
２    ＧＰＳ受信部
３    ＧＰＳ位置演算部
４    Ｄ−ＧＰＳ受信部
５    位置補正処理部
６    表示制御部
７    表示部
１０    ＤＳＳＳ装置
１１    ＤＳＳＳ受信部
１２    ＤＳＳＳ位置演算部
２０    ＧＰＳ位置誤差補正演算部
２１    送信情報処理部
２２    受信情報処理部
３０    無線通信部
【図１】
2009110093.tif 000003
【図２】
2009110093.tif 000004
【図３】
2009110093.tif 000005
【図４】
2009110093.tif 000006
【図５】
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