JP2008275419A - One's own vehicle position determination system and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はカーナビゲーションシステムを利用して自車両の位置を判定するための自車両位置判定システムおよび方法に関する。 The present invention relates to a host vehicle position determination system and method for determining the position of the host vehicle using a car navigation system.
日本の首都高速道路等で見られるように、高架上に高速道路、高架下に一般道路が存在するような場合、カーナビゲーションシステムでは自車両がどちらの道路に位置するのかを判別するのは非常に困難である。 As can be seen in Japan's Metropolitan Expressway, when there is an expressway on the overpass and a general road under the overpass, the car navigation system is very difficult to determine which road the vehicle is on It is difficult to.
このような問題点を解決するための公知技術として、複数のGPS(グローバルポジショニングシステム)衛星から受信する衛星電波により自車両の現在位置座標を計算する手段と、複数のGPS衛星からの衛星電波の受信状況を監視する手段と、衛星電波が受信できないGPS衛星が存在する天空域内の位置(受信不能領域)に基づいて自車両が高架下の道路にいるか否かを判定する判定手段と、前記判定結果及び計算された現在位置座標に基づいて、上下に並行する複数の道路のうち、自車両がどちらの道路にいるかを判断する手段とを備えたカーナビゲーションシステムが知られている(特許文献1参照)。 As known techniques for solving such problems, there are means for calculating the current position coordinates of the host vehicle from satellite radio waves received from a plurality of GPS (global positioning system) satellites, and satellite radio waves from a plurality of GPS satellites. Means for monitoring the reception status, determination means for determining whether or not the vehicle is on an overpass road based on a position in the sky where GPS satellites that cannot receive satellite radio waves (non-reception area) exist, and the determination There is known a car navigation system including means for determining which road the host vehicle is out of a plurality of roads parallel in the vertical direction based on the result and the calculated current position coordinates (Patent Document 1). reference).
このカーナビゲーションシステムでは、高架上の道路と高架下の道路が並行して存在する場合、高仰角に位置するGPS衛星からの衛星電波が受信できないとき、自車両が高架下の道路を走行していると判定している。
GPSでは、天空に散在する複数のGPS衛星のうち、3つまたは4つ以上のGPS衛星からの衛星電波が受信可能なときに測位可能であり、特に高度を含む3次元測位(2次元+高度)を行うためには4つ以上のGPS衛星から衛星電波を受信する必要がある。 In GPS, positioning can be performed when satellite radio waves from three or four or more GPS satellites can be received among a plurality of GPS satellites scattered in the sky. Especially, three-dimensional positioning including altitude (2D + altitude ), It is necessary to receive satellite radio waves from four or more GPS satellites.
しかしながら、道路上では、建造物等の周囲の障害物によって衛星電波の受信状況が変化するため、高架上であっても自車両の位置を測位できない場合があり、逆に高架下であっても測位が可能な場合もある。また、仮に高架下で測位できたとしても、高架上と高架下では緯度や経度がほぼ同じであり、高度差も位置情報の誤差の範囲内にあることが多いため、GPSで得られる位置情報だけを用いて自車両が高架上にいるのか高架下にいるのかを判別するのは困難である。 However, on roads, the reception status of satellite radio waves changes due to surrounding obstacles such as buildings, so it may not be possible to measure the position of the vehicle even on an elevated route. In some cases, positioning is possible. In addition, even if positioning is possible under the elevated position, the latitude and longitude are almost the same between the elevated position and the elevated position, and the difference in altitude is often within the error range of the positional information. It is difficult to determine whether the host vehicle is on the elevated or under the elevated using only the vehicle.
そのため、上記特許文献1に記載された技術では、マップマッチング機能(車両がどの道路上にいるかを判断する機能)と、上記高仰角に位置するGPS衛星からの衛星電波の受信可否の判定処理とを併用して、自車両が高架上にいるのか高架下にいるのかを判断している。 Therefore, in the technique described in Patent Document 1, a map matching function (a function for determining which road the vehicle is on) and a determination process for determining whether or not satellite radio waves can be received from the GPS satellites located at the high elevation angle are provided. To determine whether the vehicle is on the overpass or under the overpass.
しかしながら、このような技術でも、自車両の位置を正確に判断するためには、衛星電波の受信可否の判定処理を複数回繰り返し、同じ判定結果が所定回数連続して得られるのを待つ必要があるため、高架の上下どちらにいるかを判断するのに時間を要する問題がある。 However, even with such a technique, in order to accurately determine the position of the host vehicle, it is necessary to repeat the determination process of whether or not satellite radio waves can be received a plurality of times and wait for the same determination result to be continuously obtained a predetermined number of times. For this reason, there is a problem that it takes time to judge whether it is above or below the overhead.
したがって、例えば高架下の道路にてカーナビゲーションシステムを起動した場合、ルート検索を実行しても適切な走行案内が得られるまでに時間を要してしまう。 Therefore, for example, when the car navigation system is activated on a road under an elevated road, it takes time until an appropriate travel guidance is obtained even if a route search is executed.
本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、高架上の道路と並行する高架下の道路にて測位を実行した場合でも、自車両が高架の上下どちらにいるかを比較的早く正確に判定して、適切な走行案内が得られるまでの時間を短縮できる自車両位置判定システム及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and even when positioning is performed on a road under an overhead parallel to the road on the elevated road, the vehicle is It is an object of the present invention to provide a host vehicle position determination system and method capable of accurately determining whether the vehicle is up or down relatively quickly and shortening the time required to obtain appropriate travel guidance.
上記目的を達成するため本発明の自車両位置判定システムは、複数の車両に搭載された各カーナビゲーションシステムから定期的に送信される、少なくとも緯度及び経度の情報を含む車両毎の位置情報を保存し、該位置情報を基に高度情報を希望する車両の周辺に存在する近隣車両を抽出し、該抽出した近隣車両に対して距離の測定に用いる超音波の周波数及び該超音波の発信タイミングを指示する発信タイミング情報を送信する近隣車検索用サーバと、
前記近隣車両に搭載されている場合、前記近隣車検索用サーバから送信された前記発信タイミング情報にしたがって、該近隣車両の緯度、経度及び高度の情報、並びに前記超音波の発信時刻の情報を含む電波と前記超音波とを前記高度情報を希望する車両へ向けて発信し、前記高度情報を希望する車両に搭載されている場合、前記近隣車両から発信された超音波が到達するまでの時間によって前記近接車両との距離を算出し、該算出した距離、前記近隣車両の緯度、経度及び高度、並びに自車両の緯度及び経度の情報を用いて自車両の高度を求めるカーナビゲーションシステムと、
を有する。
In order to achieve the above object, the host vehicle position determination system of the present invention stores position information for each vehicle, including at least latitude and longitude information, periodically transmitted from each car navigation system mounted on a plurality of vehicles. Then, based on the position information, a neighboring vehicle existing around the vehicle for which altitude information is desired is extracted, and the ultrasonic frequency used for measuring the distance to the extracted neighboring vehicle and the transmission timing of the ultrasonic wave are determined. A nearby vehicle search server that transmits the transmission timing information to be instructed;
When installed in the nearby vehicle, according to the transmission timing information transmitted from the nearby vehicle search server, includes information on the latitude, longitude and altitude of the nearby vehicle, and information on the transmission time of the ultrasonic wave When the radio wave and the ultrasonic wave are transmitted to the vehicle that desires the altitude information and the vehicle is mounted on the vehicle that desires the altitude information, depending on the time until the ultrasonic wave transmitted from the neighboring vehicle arrives A car navigation system that calculates the distance to the adjacent vehicle, and calculates the altitude of the own vehicle using the calculated distance, the latitude, longitude, and altitude of the neighboring vehicle, and the latitude and longitude of the own vehicle;
Have
一方、本発明の自車両位置判定方法は、カーナビゲーションシステムを利用して自車両の位置を判定するための自車両位置判定方法であって、
サーバが、
複数の車両に搭載された各カーナビゲーションシステムから定期的に送信される、少なくとも緯度及び経度の情報を含む車両毎の位置情報を保存し、
該位置情報を基に高度情報を希望する車両の周辺に存在する近隣車両を抽出し、
該抽出した近隣車両に対して距離の測定に用いる超音波の周波数及び該超音波の発信タイミングを指示する発信タイミング情報を送信し、
前記近隣車両に搭載されたカーナビゲーションシステムが、
前記サーバから送信された前記発信タイミング情報にしたがって、該近隣車両の緯度、経度及び高度の情報、並びに前記超音波の発信時刻の情報を含む電波と前記超音波とを前記高度情報を希望する車両へ向けて発信し、
前記高度情報を希望する車両に搭載されたカーナビゲーションシステムが、
前記近隣車両から発信された超音波が到達するまでの時間によって前記近接車両との距離を算出し、該算出した距離、前記近隣車両の緯度、経度及び高度、並びに自車両の緯度及び経度の情報を用いて自車両の高度を求める方法である。
On the other hand, the vehicle position determination method of the present invention is a vehicle position determination method for determining the position of the vehicle using a car navigation system,
The server
Stores location information for each vehicle, including at least latitude and longitude information, periodically transmitted from each car navigation system mounted on multiple vehicles,
Based on the location information, extract neighboring vehicles around the vehicle for which altitude information is desired,
Sending transmission timing information indicating the frequency of ultrasonic waves used for distance measurement and the transmission timing of the ultrasonic waves to the extracted neighboring vehicle,
The car navigation system mounted on the neighboring vehicle is
In accordance with the transmission timing information transmitted from the server, a vehicle that desires the altitude information from a radio wave including the latitude, longitude, and altitude information of the neighboring vehicle and information of the transmission time of the ultrasonic wave and the ultrasonic wave To send to
A car navigation system mounted on a vehicle that desires the altitude information,
The distance from the neighboring vehicle is calculated based on the time until the ultrasonic wave transmitted from the neighboring vehicle arrives, and the calculated distance, the latitude, longitude and altitude of the neighboring vehicle, and the latitude and longitude information of the own vehicle are calculated. This is a method of obtaining the altitude of the own vehicle using
上記のような構成及び方法では、高度情報を希望する車両に搭載されたカーナビゲーションシステムが、超音波を用いて近隣車両との距離を測定し、カーナビゲーションシステムで得られる位置情報と測定した距離から自車両の高度を計算する。これによりカーナビゲーションシステムで得られる位置情報の誤差を低減できる。また、このとき、サーバにて各車両の位置情報を管理し、各車両どうしで実行する高度の測定誤差が少なくなるように、サーバから超音波の発信タイミングを指示することで、高度の測定誤差が低減する。 In the configuration and method as described above, the car navigation system mounted on the vehicle for which altitude information is desired measures the distance to the neighboring vehicle using ultrasonic waves, and the position information obtained by the car navigation system and the measured distance are measured. To calculate the altitude of the vehicle. Thereby, the error of the positional information obtained with a car navigation system can be reduced. At this time, the position information of each vehicle is managed by the server, and the ultrasonic measurement timing is instructed from the server so that the altitude measurement error executed between the vehicles is reduced. Is reduced.
したがって、高架上の道路と並行する高架下の道路にて測位を実行した場合でも、自車両が高架の上下どちらにいるかを比較的早く正確に判定できる。 Therefore, even when positioning is performed on a road under the overhead parallel to the road on the overpass, it can be determined relatively quickly and accurately whether the host vehicle is above or below the overpass.
本発明によれば、高架上の道路と並行する高架下の道路にて測位を実行した場合でも、自車両が高架の上下どちらにいるかを比較的早く正確に判定できるため、適切な走行案内が得られるまでの時間が短縮される。 According to the present invention, even when positioning is performed on a road under an elevated road parallel to the elevated road, it can be determined relatively quickly and accurately whether the host vehicle is above or below the elevated road. Time until it is obtained is shortened.
次に本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の自車両位置判定システムが備えるカーナビゲーションシステムの一構成例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a car navigation system provided in the own vehicle position determination system of the present invention.
図1に示すように、本発明のカーナビゲーションシステムは、カーナビゲーションシステム本体であるカーナビゲーションCU(コントロールユニット)4と、GPS衛星から受信した衛星電波により地表での絶対位置座標や方位を算出するGPS装置1と、ジャイロセンサ等を用いて自車両の相対的な走行方向を検出する相対方向検出部2と、車輪の回転速度から自車両の車速を計算する車速検出部3と、自車両とその周辺に存在する近隣車両との車両間通信に用いる車両間電波を送信する電波発信装置10と、近隣車両から送信された上記車両間電波を受信する電波受信装置13と、自車両と近隣車両との相対距離の測定に用いる超音波を発信する超音波発信装置14と、近隣車両から発信された超音波を受信する超音波受信装置15と、後述する近隣車検索サーバと通信するためのサーバ通信装置12と、カーナビゲーションCU4から供給される画像データにしたがって画像を表示するディスプレイ7と、カーナビゲーションCU4から供給される音声データにしたがって音声を出力するスピーカー8と、CD駆動装置からなる道路データ部5と、自車両の走行履歴等が記録される履歴データ部9と、ユーザが情報を入力するための入力部6とを有する構成である。
As shown in FIG. 1, the car navigation system of the present invention calculates absolute position coordinates and azimuths on the ground surface from a car navigation CU (control unit) 4 that is a car navigation system body and satellite radio waves received from GPS satellites. A GPS device 1, a relative
カーナビゲーションCU4は、カーナビゲーションシステム全体の動作を制御するCPU部21と、ディスプレイ7やスピーカー8とのインタフェースであるユーザインタフェース22と、CPU部21の処理で必要なBIOSやブートアッププログラム等が格納されたROM25と、CPU部21の処理で必要なワークエリアとして用いられるRAM24と、ディスプレイ7で表示する画像データが格納されるVRAM26と、不揮発メモリであるフラッシュメモリ27と、近隣車検索サーバとの通信を制御する通信制御部28とを備えている。
The car navigation CU 4 stores a
CPU部21は、プログラムにしたがって処理を実行する計算部31、目的地設定部32、経路設定部33及び案内部34を備えている。CPU部21が処理を実行するのに用いるプログラムは、上記ROM25やフラッシュメモリ27、あるいはその他の記録媒体に格納されている。
The
計算部31は、地図上の道路に合わせて自車両の経度や緯度を補正するマップマッチング部31a、超音波を用いて近隣車両との距離を測定し、該測定値に基づいて自車両の高度を計算する高度計算部31b及び車両間電波や超音波の発信タイミングを計算する電波発信計算部31cを備えている。
The
ユーザインタフェース22は、入力部6、ディスプレイ7及びスピーカー8等の入出力装置とCPU部21とを、周知のI/O制御回路やドライバ等を用いて接続するものであり、表示制御部22a及び音声制御部22bを備えている。
The
表示制御部22aは、CPU部21からの表示情報をディスプレイ7に表示する。音声制御部22bは、CPU部21からの音声出力情報を音声信号に変換し、スピーカー8に供給する。
The
データ制御部23は、道路データ部5からの道路地図データや各種の情報の読み出しを制御する。この道路地図データには、道路沿いの建造物の外形の輪郭情報等が記録されている。道路データ部に5は、道路地図データの外に、目的地検索などのための地点情報が格納されている。
The
サーバ通信装置12は、道路周辺に設置された無線基地局と通信するための無線通信手段を備え、該無線基地局及びネットワークを介して近隣車検索サーバとの間で情報を送受信する。
The
入力部6は、目的地の検索・設定、経路の探索・設定、地図表示の縮尺変更、メニュー画面の表示、メニュー画面上の項目選択操作等のための各種のボタンスイッチ(不図示)を備えている。 The input unit 6 includes various button switches (not shown) for searching and setting a destination, searching and setting a route, changing the scale of a map display, displaying a menu screen, selecting items on the menu screen, and the like. ing.
ディスプレイ7は、表示制御部22aから供給される画像データにしたがってユーザに操作画面や地図等を表示する。すなわち、ユーザが目的地の検索・設定や経路の探索・設定等の操作を行うときは操作画面を表示し、走行時は地図や道路案内を表示する。
The display 7 displays an operation screen, a map, and the like to the user according to the image data supplied from the
スピーカー8は、音声制御部22bから供給される音声データにしたがって、ユーザに対する操作案内や道路案内等を音声により出力する。
The speaker 8 outputs operation guidance, road guidance, and the like for the user by voice according to the voice data supplied from the
図1に示したカーナビゲーションシステムは、周知のカーナビゲーションシステムに、電波発信装置10、電波受信装置13、超音波発信装置14、超音波受信装置15及びサーバ通信装置12を追加し、カーナビゲーションCU4に近隣車検索用サーバ102と情報を送受信するための通信制御部28を追加し、カーナビゲーションCU4のCPU部21が備える計算部31に、高度計算部31b及び電波発信計算部31cを追加した構成である。カーナビゲーションシステムの構成は、図1に示した構成に限定されるものではなく、これら電波発信装置10、電波受信装置13、超音波発信装置14、超音波受信装置15、サーバ通信装置12、通信制御部28、高度計算部31b及び電波発信計算部31c並びにGPS装置1を備えていれば、どのような構成であってもよい。
The car navigation system shown in FIG. 1 includes a radio wave transmission device 10, a radio
図2は本発明の自車両位置判定システムが備える近隣車検索用サーバの一構成例を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a nearby vehicle search server provided in the host vehicle position determination system of the present invention.
図2に示すように、近隣車検索用サーバ102は、図1に示したカーナビゲーションシステムが搭載された車両とサーバ通信装置12を介して情報を送受信するための通信装置101と、プログラムにしたがって処理を実行する、近隣車検索用サーバ102の動作を制御するCPU部111と、各車両から送信される経度・緯度・高度等の位置情報が格納される位置情報記憶装置104とを備えている。
As shown in FIG. 2, the nearby
CPU部111は、高度情報を希望する車両の周辺に存在する近隣車両を検索する近隣車検索部121と、各車両の位置情報を位置情報記憶装置104に登録する走行情報登録部122とを有する。
The
以下、図2に示した近隣車検索用サーバ102の事前準備処理について説明する。
Hereinafter, the preliminary preparation processing of the nearby
図1に示したカーナビゲーションシステムは、定期的に近隣車検索用サーバ102に対して、サーバ通信装置12を用いて自車両の経度、緯度、高度等の位置情報、並びに速度情報、車体コード等の情報を送信する。
The car navigation system shown in FIG. 1 uses the
近隣車検索用サーバ102は、通信装置101にて車両毎の位置情報、速度情報、車体コードを受信すると、走行情報登録部122により受信した車両毎の位置情報や速度情報を車両コードに対応づけて位置情報記憶装置104に登録する。
When the
次に、本発明の自車両位置判定システムの動作について図3及び図4を参照して説明する。 Next, the operation of the vehicle position determination system of the present invention will be described with reference to FIGS.
図3は本発明の自車両位置判定システムの処理手順を示すシーケンス図であり、図4は本発明の自車両位置判定システムの動作例を示す模式図である。 FIG. 3 is a sequence diagram showing a processing procedure of the host vehicle position determination system of the present invention, and FIG. 4 is a schematic diagram showing an operation example of the host vehicle position determination system of the present invention.
なお、以下では、高度情報を希望する車両を車両Aとし、その周辺に存在する近隣車両との距離を測定することで車両Aが自身の高度情報を取得する場合を例にして説明する。近隣車両は、長い距離を走行しており、上記GPSによる3次元測位によって自車両の緯度、経度、高度の全ての位置情報が得られているものと仮定して説明する。 In the following description, a case where the vehicle for which altitude information is desired is assumed to be vehicle A, and the vehicle A acquires its own altitude information by measuring the distance to a neighboring vehicle existing in the vicinity thereof will be described as an example. The description will be made on the assumption that the neighboring vehicle travels a long distance and all the positional information of the latitude, longitude and altitude of the vehicle is obtained by the three-dimensional positioning by the GPS.
図3に示すように、まず、車両Aは、GPS装置1を用いて自車両の経度x、緯度y、高度zの情報を取得する(ステップa1)。但し、車両Aの高度zは上述したように必ずしも得られるとは限らない。ここでは、自車両(車両A)の高度zが取得できないものとする。 As shown in FIG. 3, first, the vehicle A uses the GPS device 1 to acquire information on the longitude x, latitude y, and altitude z of the host vehicle (step a1). However, the altitude z of the vehicle A is not always obtained as described above. Here, it is assumed that the altitude z of the host vehicle (vehicle A) cannot be acquired.
CPU部32は、マップマッチング部31aによりGPS装置1で取得した自車両の経度x、緯度yを道路情報に基づいて補正し(ステップa2)、補正後経度x1及び補正後緯度y1を求める(ステップa3)。
The
CPU部32は、サーバ通信装置12を用い、ネットワークを介して近隣車検索用サーバ102へ補正後経度x1及び補正後緯度y1を送信する(ステップa4)。
The
近隣車検索用サーバ102は、通信装置101にて車両Aのカーナビゲーションシステムから送信された補正後経度x1及び補正後緯度y1を受信する(ステップa5)。
The neighboring
近隣車検索用サーバ102のCPU部111は、受信した車両Aの補正後経度x1及び補正後緯度y1を基に、近隣車検索部121を用いて車両Aの近隣車両を検索する(ステップa6)。近隣車検索部121は、位置情報記憶装置104を検索し、車両Aの補正後経度x1及び補正後経度y2を基に、例えば車両Aから500m以内に位置する車両を近隣車両として定義し、該近隣車両の車体コード、速度、経度及び緯度の情報を取得する。
The
近隣車検索用サーバ102のCPU部111は、車両Aの周辺に存在する複数の近隣車両で用いる超音波の周波数が重複しないように各近隣車両に対して超音波の周波数を割り当て、車両間の距離の測定に用いる超音波の発信タイミング情報と該超音波の周波数情報とを、通信装置101を用いて各近隣車両へ送信する(ステップa7)。超音波の発信タイミング情報には、車両Aとの距離が、例えば30m以内(高度差の測定誤差ができるだけ小さくなるように車両Aと近い距離)になったとき、超音波の発信を指示する情報を含んでいればよい。なお、本発明では、超音波の発信と同時に近隣車両から車両間電波を車両Aに向けて送信する。この車両間電波には、自車両(近隣車両)の経度、緯度、高度、超音波の周波数、並びに車両間電波および超音波の発信時刻の情報が含まれる。
The
車体コードに対応した車両(車両Aの近隣車両)は、サーバ通信装置12により近隣車検索用サーバ102から発信タイミング情報(車両Aとの距離が30m以内になったときの緯度と経度)と距離の測定に用いる超音波の周波数を受信する(ステップa8)。
The vehicle corresponding to the vehicle body code (the neighboring vehicle of the vehicle A) is transmitted from the neighboring
近隣車両に搭載された電波発信装置10は、近隣車検索用サーバ102から送信された発信タイミング情報に含まれる指定位置に到達した時、車両間電波および超音波の発信時刻、超音波の周波数、緯度、経度、高度の情報を含む車両間電波を送信する(ステップa9)。また、近隣車両に搭載された超音波発信装置14は、車両間電波の送信と同時に近隣車両検索用サーバ102に指示された周波数の超音波を発信する(ステップa10)。
When the radio wave transmission device 10 installed in the nearby vehicle reaches the designated position included in the transmission timing information transmitted from the nearby
車両Aは、近隣車両から送信された車両間電波を電波受信装置13にて受信する(ステップa11)。この車両間電波には、近隣車両毎の車両間電波および超音波の発信時刻t1と超音波の周波数、経度x2、緯度y2、高度z2の情報が含まれている。超音波は車両間電波よりも到達速度が遅いため、車両Aでは同一の近隣車両から先に車両間電波を受信し、その後、超音波を受信する(ステップa12)。 The vehicle A receives the inter-vehicle radio wave transmitted from the neighboring vehicle by the radio wave receiver 13 (step a11). This inter-vehicle radio wave includes inter-vehicle radio waves for each neighboring vehicle, ultrasonic transmission time t1, ultrasonic frequency, longitude x2, latitude y2, and altitude z2. Since the arrival speed of the ultrasonic wave is slower than the inter-vehicle radio wave, the vehicle A first receives the inter-vehicle radio wave from the same neighboring vehicle, and then receives the ultrasonic wave (step a12).
車両Aの高度計算部31bは、近隣車両から受信した情報に含まれる発信時刻t1と、超音波受信時間t2、超音波の周波数、電波を送信した近隣車両の経度x2、緯度y2、高度z2、自車両(車両A)の経度x1、緯度y1に基づき、高度z1を計算する(ステップa13)。 The altitude calculation unit 31b of the vehicle A includes the transmission time t1, the ultrasonic reception time t2, the ultrasonic frequency, the longitude x2, the latitude y2, the altitude z2, The altitude z1 is calculated based on the longitude x1 and the latitude y1 of the host vehicle (vehicle A) (step a13).
マップマッチング部31aは、経度x1、緯度y1、高度z1を利用して地図データに対してマッピング処理を行う(ステップa14)。また、CPU部21は、ユーザインタフェース22の表示制御部22aを用いてディスプレイ7に自車両の位置を表示する(ステップa15)。
The
なお、近隣車両と自車両間の距離の測定方法は、上述したステップa7〜a13の処理が相当する。以下、この車両間の距離の測定方法について図4を用いて紹介する。図4では、自車両の高度情報を希望する車両Aの周辺に2台の近隣車両B,Cが存在し、車両Aは、近隣車両Bから発信された車両間電波及び超音波のみ受信可能であり、近隣車両Cから発信された超音波は高架によって阻害されて受信できない例を示している。 In addition, the process of the steps a7-a13 mentioned above corresponds to the measuring method of the distance between a neighboring vehicle and the own vehicle. Hereinafter, a method for measuring the distance between the vehicles will be described with reference to FIG. In FIG. 4, there are two neighboring vehicles B and C around the vehicle A for which altitude information of the own vehicle is desired, and the vehicle A can receive only the inter-vehicle radio waves and ultrasonic waves transmitted from the neighboring vehicle B. There is an example in which the ultrasonic waves transmitted from the nearby vehicle C cannot be received due to being obstructed by the elevated.
まず、近隣車両Bからは、車両Aに対して車両間電波と超音波とが同時に発信される。近隣車両Bから発信された車両間電波は車両Aにすぐに到達する。この車両間電波は、超音波に比べて周波数が高く、より多くの情報を載せることができるため、該車両間電波に近隣車両Bの位置情報(経度x2、緯度y2、高度z2)、発信時間t1及び同時に発信する超音波の周波数の情報が搭載される。 First, an inter-vehicle radio wave and an ultrasonic wave are simultaneously transmitted from the neighboring vehicle B to the vehicle A. The inter-vehicle radio wave transmitted from the nearby vehicle B immediately reaches the vehicle A. Since this inter-vehicle radio wave has a higher frequency than ultrasonic waves and can carry more information, the position information (longitude x2, latitude y2, altitude z2) of the neighboring vehicle B is included in the inter-vehicle radio wave, transmission time. Information on the frequency of ultrasonic waves transmitted at the same time as t1 is mounted.
車両Aは、近隣車両Bから送信された車両間電波を受信し、続いて近隣車両Bから発信された超音波が着信すると、CPU部31の高度計算部31bにて、まず該超音波の着信時間t2と車両間電波で送信された情報に含まれる発信時間t1の時間差から近隣車両Bと自車両Aの距離Lを計算する。例えば音速をc(約340m/s)としたとき、距離Lは、L=c×(t2−t1)で求めることができる。
When the vehicle A receives the inter-vehicle radio wave transmitted from the neighboring vehicle B and subsequently receives an ultrasonic wave transmitted from the neighboring vehicle B, the altitude calculating unit 31b of the
また、距離Lと、近隣車両Bの位置(経度x2、緯度y2、高度z2)及び自車両の位置(経度x1、緯度y1)に基づいて自車両の高度zを計算する。 Also, the altitude z of the host vehicle is calculated based on the distance L, the position of the neighboring vehicle B (longitude x2, latitude y2, altitude z2) and the position of the host vehicle (longitude x1, latitude y1).
高度zは、近隣車両Bの経度x2及び緯度y2と自車両の経度x1及び緯度y1とに基づき、例えば近隣車両Bと高度z2の平面上に投影した自車両の位置との距離L’を、
L’={(x2−x1)2+(y2−y1)2}1/2
で求め、距離L及び距離L’と高度z2に基づき、自車両の高度zを
z=z2−(L2−L’2)1/2
で求めればよい。
The altitude z is based on the longitude x2 and latitude y2 of the neighboring vehicle B and the longitude x1 and latitude y1 of the own vehicle, for example, the distance L ′ between the neighboring vehicle B and the position of the own vehicle projected on the plane of the altitude z2.
L ′ = {(x2−x1) 2 + (y2−y1) 2 } 1/2
Based on the distance L, the distance L ′, and the altitude z2, the altitude z of the host vehicle is determined as z = z2− (L 2 −L ′ 2 ) 1/2
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本発明によれば、高度情報を希望する車両に搭載されたカーナビゲーションシステムが、超音波を用いて近隣車両との距離を測定し、カーナビゲーションシステムで得られる位置情報と測定した距離Lから自車両の高度を計算する。これによりカーナビゲーションシステムで得られる位置情報の誤差を低減できる。また、このとき、近隣車検索用サーバにて各車両の位置情報を管理し、各車両どうしで実行する高度の測定誤差が少なくなるように、近隣車検索用サーバから超音波の発信タイミングを指示することで、高度の測定誤差が低減する。 According to the present invention, a car navigation system mounted on a vehicle for which altitude information is desired measures the distance to a neighboring vehicle using ultrasonic waves, and automatically detects the position information obtained by the car navigation system and the measured distance L. Calculate vehicle altitude. Thereby, the error of the positional information obtained with a car navigation system can be reduced. At this time, the location information of each vehicle is managed by the nearby vehicle search server, and the transmission timing of the ultrasonic wave is instructed from the nearby vehicle search server so that the measurement error of altitude executed between the vehicles is reduced. This reduces altitude measurement errors.
したがって、高架上の道路と並行する高架下の道路にて測位を実行した場合でも、自車両が高架の上下どちらにいるかを比較的早く正確に判定できるため、適切な走行案内が得られるまでの時間が短縮される。 Therefore, even when positioning is performed on a road under an elevated road parallel to the elevated road, it can be determined relatively quickly and accurately whether the vehicle is above or below the elevated road, so that appropriate travel guidance can be obtained. Time is shortened.
1 GPS装置
2 相対方向検出部
3 車速検出部
4 カーナビゲーションCU
5 道路データ部
6 入力部
7 ディスプレイ
8 スピーカー
9 履歴データ部
10 電波発信装置
12 サーバ通信装置
13 電波受信装置
14 超音波発信装置
15 超音波受信装置
21 CPU部
22 ユーザインタフェース
22a 表示制御部
22b 音声制御部
23 データ制御部
24 RAM
25 ROM
26 VRAM
27 フラッシュメモリ
28 通信制御部
31 計算部
31a マップマッチング部
31b 高度計算部
31c 電波発信計算部
32 目的地設定部
33 経路設定部
34 案内部
101 通信装置
102 近隣車検索用サーバ
104 位置情報記憶装置
111 CPU部
121 近隣車検索部
122 走行情報登録部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF
25 ROM
26 VRAM
27
Claims (2)
前記近隣車両に搭載されている場合、前記近隣車検索用サーバから送信された前記発信タイミング情報にしたがって、該近隣車両の緯度、経度及び高度の情報、並びに前記超音波の発信時刻の情報を含む電波と前記超音波とを前記高度情報を希望する車両へ向けて発信し、前記高度情報を希望する車両に搭載されている場合、前記近隣車両から発信された超音波が到達するまでの時間によって前記近接車両との距離を算出し、該算出した距離、前記近隣車両の緯度、経度及び高度、並びに自車両の緯度及び経度の情報を用いて自車両の高度を求めるカーナビゲーションシステムと、
を有する自車両位置判定システム。 Peripheral area of a vehicle that saves position information for each vehicle including at least latitude and longitude information that is periodically transmitted from each car navigation system mounted on a plurality of vehicles and desires altitude information based on the position information A neighboring vehicle search server for transmitting the transmission timing information indicating the frequency of the ultrasonic wave used for measuring the distance to the extracted neighboring vehicle and the transmission timing of the ultrasonic wave;
When installed in the nearby vehicle, according to the transmission timing information transmitted from the nearby vehicle search server, includes information on the latitude, longitude and altitude of the nearby vehicle, and information on the transmission time of the ultrasonic wave When the radio wave and the ultrasonic wave are transmitted to the vehicle that desires the altitude information and the vehicle is mounted on the vehicle that desires the altitude information, depending on the time until the ultrasonic wave transmitted from the neighboring vehicle arrives A car navigation system that calculates the distance to the adjacent vehicle, and calculates the altitude of the own vehicle using the calculated distance, the latitude, longitude, and altitude of the neighboring vehicle, and the latitude and longitude of the own vehicle;
A host vehicle position determination system.
サーバが、
複数の車両に搭載された各カーナビゲーションシステムから定期的に送信される、少なくとも緯度及び経度の情報を含む車両毎の位置情報を保存し、
該位置情報を基に高度情報を希望する車両の周辺に存在する近隣車両を抽出し、
該抽出した近隣車両に対して距離の測定に用いる超音波の周波数及び該超音波の発信タイミングを指示する発信タイミング情報を送信し、
前記近隣車両に搭載されたカーナビゲーションシステムが、
前記サーバから送信された前記発信タイミング情報にしたがって、該近隣車両の緯度、経度及び高度の情報、並びに前記超音波の発信時刻の情報を含む電波と前記超音波とを前記高度情報を希望する車両へ向けて発信し、
前記高度情報を希望する車両に搭載されたカーナビゲーションシステムが、
前記近隣車両から発信された超音波が到達するまでの時間によって前記近接車両との距離を算出し、該算出した距離、前記近隣車両の緯度、経度及び高度、並びに自車両の緯度及び経度の情報を用いて自車両の高度を求める自車両位置判定方法。 A host vehicle position determination method for determining the position of the host vehicle using a car navigation system,
The server
Stores location information for each vehicle, including at least latitude and longitude information, periodically transmitted from each car navigation system mounted on multiple vehicles,
Based on the location information, extract neighboring vehicles around the vehicle for which altitude information is desired,
Sending transmission timing information indicating the frequency of ultrasonic waves used for distance measurement and the transmission timing of the ultrasonic waves to the extracted neighboring vehicle,
The car navigation system mounted on the neighboring vehicle is
In accordance with the transmission timing information transmitted from the server, a vehicle that desires the altitude information from a radio wave including the latitude, longitude, and altitude information of the neighboring vehicle and information of the transmission time of the ultrasonic wave and the ultrasonic wave To send to
A car navigation system mounted on a vehicle that desires the altitude information,
The distance from the neighboring vehicle is calculated based on the time until the ultrasonic wave transmitted from the neighboring vehicle arrives, and the calculated distance, the latitude, longitude and altitude of the neighboring vehicle, and the latitude and longitude information of the own vehicle are calculated. A vehicle position determination method for determining the altitude of the vehicle using a vehicle.
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---|---|---|---|
JP2007118761A JP2008275419A (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | One's own vehicle position determination system and method |
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