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技術 車載用情報処理装置、その制御方法及び制御プログラム

出願人 クラリオン株式会社
発明者 岩崎健樹
出願日 2005年3月29日 (14年11ヶ月経過) 出願番号 2005-093863
公開日 2006年10月12日 (13年5ヶ月経過) 公開番号 2006-275695
状態 特許登録済
技術分野 航行(Navigation) 航行(Navigation)
主要キーワード 車載用情報処理装置 算出ルール 性能ばらつき ジャイロユニット 所定施設 センサ軸 車載情報処理装置 送受信時刻
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年10月12日)のものです。
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図面 (8)

課題

自車両の位置精度を向上できる車載用情報処理装置、その制御方法及び制御プログラムを提供すること。

解決手段

検出された自車両の位置精度を示す精度評価指標を算出(ステップS1)し、この精度評価指標が所定の閾値を超えた場合、車両間通信手段を介して、位置精度の高い他車両から、この他車両の位置と、当該他車両と自車両との車両間距離とを取得(ステップS4、S5)し、これら他車両の位置及び車両間距離に基づいて、自車両の位置を推定し(ステップS6)、この推定した位置を自車両の位置として更新する(ステップS7)。

概要

背景

従来、自車両の位置を検出する位置検出手段と、他車両と通信する車両間通信手段とを備える車載用情報処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。近年、この種の車載用情報処理装置では、位置検出手段と車両間通信手段とを用いて、自車両及び他車両の位置を把握し、例えば、交差点において、他車両が自車両の所定距離以内に接近した場合には、当該他車両の存在を警告するものが提案されている。この場合、各車両がそれぞれ正確な車両位置を取得していることが重要となっている。
特開2001−218215号公報

概要

自車両の位置精度を向上できる車載用情報処理装置、その制御方法及び制御プログラムを提供すること。 検出された自車両の位置精度を示す精度評価指標を算出(ステップS1)し、この精度評価指標が所定の閾値を超えた場合、車両間通信手段を介して、位置精度の高い他車両から、この他車両の位置と、当該他車両と自車両との車両間距離とを取得(ステップS4、S5)し、これら他車両の位置及び車両間距離に基づいて、自車両の位置を推定し(ステップS6)、この推定した位置を自車両の位置として更新する(ステップS7)。

目的

しかしながら、従来の構成では、位置検出手段は、GPS(Global Positioning System)やジャイロセンサ等の各種センサを用いて自車両の位置を検出しているが、GPSでは衛星からの電波受信状況、ジャイロセンサでは温度特性センサ軸振動などによる性能劣化等の理由から、検出された位置精度には、個々の位置検出手段に依存した性能ばらつきが存在する。このため、位置検出手段が常に正確な車両位置を指し示しているものではないといった問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、自車両の位置精度を向上できる車載用情報処理装置、その制御方法及び制御プログラムを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

自車両の位置を検出する位置検出手段と、他車両と通信する車両間通信手段とを備える車載用情報処理装置において、前記位置検出手段によって検出された自車両の位置の精度を示す精度評価指標を算出する指標算出手段を備え、この精度評価指標が所定の閾値を超えた場合、前記車両間通信手段を介して、位置精度の高い他車両から、この他車両の位置と、当該他車両と自車両との車両間距離とを取得し、これら他車両の位置及び車両間距離に基づいて、前記自車両の位置を推定し、この推定した位置を、前記位置検出手段が検出した前記自車両の位置として更新するように制御する制御手段を備えることを特徴とする車載用情報処理装置。

請求項2

前記他車両は、車両の位置精度に関する情報を有し、前記制御手段は、前記車両間通信手段を介して、位置精度の高い情報を有する車両を検索することを特徴とする請求項1に記載の車載用情報処理装置。

請求項3

前記他車両は、車両の位置精度に関する前記情報として、前記精度評価指標を有することを特徴とする請求項1または2に記載の車載用情報処理装置。

請求項4

前記指標算出手段は、時間経過もしくは走行距離に応じて、前記精度評価指標を算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の車載用情報処理装置。

請求項5

前記指標算出手段は、交差点左折または右折する場合、もしくは所定施設を通過する場合には、前記精度評価指標を高精度側に、変更もしくは補正することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の車載用情報処理装置。

請求項6

前記車両間通信手段は、複数台の他車両と通信可能に構成され、前記制御手段は、複数台の他車両の位置及び自車両と当該他車両との間の車両間距離に基づいて、前記自車両の位置を推定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の車載用情報処理装置。

請求項7

前記車載用情報処理装置は、目的地までの経路案内を行う経路案内手段を備えるナビゲーション装置として構成され、前記更新された前記自車両の位置に基づいて、前記経路案内を行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の車載用情報処理装置。

請求項8

自車両の位置を検出する位置検出手段と、他車両と通信する車両間通信手段とを備える車載用情報処理装置の制御方法において、検出された自車両の位置精度を示す精度評価指標を算出し、この精度評価指標が所定の閾値を超えた場合、前記車両間通信手段を介して、位置精度の高い他車両から、この他車両の位置と、当該他車両と自車両との車両間距離とを取得し、これら他車両の位置及び車両間距離に基づいて、前記自車両の位置を推定し、この推定した位置を、前記位置検出手段が検出した前記自車両の位置として更新するように制御することを特徴とする車載用情報処理装置の制御方法。

請求項9

自車両の位置を検出する位置検出手段と、他車両と通信する車両間通信手段とを備える車載用情報処理装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムにおいて、検出された自車両の位置精度を示す精度評価指標を算出させ、この精度評価指標が所定の閾値を超えた場合、前記車両間通信手段を介して、位置精度の高い他車両から、この他車両の位置と、当該他車両と自車両との車両間距離とを取得させ、これら他車両の位置及び車両間距離に基づいて、前記自車両の位置を推定させ、この推定した位置を、前記位置検出手段が検出した前記自車両の位置として更新させることを特徴とする車載用情報処理装置の制御プログラム。

技術分野

0001

本発明は、自車両の位置を検出する位置検出手段を備える車載用情報処理装置、その制御方法及び制御プログラムに関する。

背景技術

0002

従来、自車両の位置を検出する位置検出手段と、他車両と通信する車両間通信手段とを備える車載用情報処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。近年、この種の車載用情報処理装置では、位置検出手段と車両間通信手段とを用いて、自車両及び他車両の位置を把握し、例えば、交差点において、他車両が自車両の所定距離以内に接近した場合には、当該他車両の存在を警告するものが提案されている。この場合、各車両がそれぞれ正確な車両位置を取得していることが重要となっている。
特開2001−218215号公報

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、従来の構成では、位置検出手段は、GPS(Global Positioning System)やジャイロセンサ等の各種センサを用いて自車両の位置を検出しているが、GPSでは衛星からの電波受信状況、ジャイロセンサでは温度特性センサ軸振動などによる性能劣化等の理由から、検出された位置精度には、個々の位置検出手段に依存した性能ばらつきが存在する。このため、位置検出手段が常に正確な車両位置を指し示しているものではないといった問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、自車両の位置精度を向上できる車載用情報処理装置、その制御方法及び制御プログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0004

上記目的を達成するために、本発明は、自車両の位置を検出する位置検出手段と、他車両と通信する車両間通信手段とを備える車載用情報処理装置において、位置検出手段によって検出された自車両の位置の精度を示す精度評価指標を算出する指標算出手段を備え、この精度評価指標が所定の閾値を超えた場合、車両間通信手段を介して、位置精度の高い他車両から、この他車両の位置と、当該他車両と自車両との車両間距離とを取得し、これら他車両の位置及び車両間距離に基づいて、自車両の位置を推定し、この推定した位置を、位置検出手段が検出した自車両の位置として更新するように制御する制御手段を備えることを特徴とする。

0005

この場合において、他車両は、車両の位置精度に関する情報を有し、制御手段は、車両間通信手段を介して、位置精度の高い情報を有する車両を検索する構成としても良い。また、他車両は、車両の位置精度に関する前記情報として、精度評価指標を有する構成としても良い。また、指標算出手段は、時間経過もしくは走行距離に応じて、精度評価指標を算出する構成としても良い。また指標算出手段は、交差点で左折または右折する場合、もしくは所定施設を通過する場合には、精度評価指標を高精度側に、変更もしくは補正する構成としても良い。

0006

また、車両間通信手段は、複数台の他車両と通信可能に構成され、制御手段は、複数台の他車両の位置及び自車両と当該他車両との間の車両間距離に基づいて、自車両の位置を推定する構成としても良い。また、車載用情報処理装置は、目的地までの経路案内を行う経路案内手段を備えるナビゲーション装置として構成され、更新された自車両の位置に基づいて、経路案内を行う構成としても良い。

0007

また、本発明は、自車両の位置を検出する位置検出手段と、他車両と通信する車両間通信手段とを備える車載用情報処理装置の制御方法において、検出された自車両の位置精度を示す精度評価指標を算出し、この精度評価指標が所定の閾値を超えた場合、車両間通信手段を介して、位置精度の高い他車両から、この他車両の位置と、当該他車両と自車両との車両間距離とを取得し、これら他車両の位置及び車両間距離に基づいて、自車両の位置を推定し、この推定した位置を、位置検出手段が検出した自車両の位置として更新するように制御することを特徴とする。

0008

また、本発明は、自車両の位置を検出する位置検出手段と、他車両と通信する車両間通信手段とを備える車載用情報処理装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムにおいて、検出された自車両の位置精度を示す精度評価指標を算出させ、この精度評価指標が所定の閾値を超えた場合、車両間通信手段を介して、位置精度の高い他車両から、この他車両の位置と、当該他車両と自車両との車両間距離とを取得させ、これら他車両の位置及び車両間距離に基づいて、自車両の位置を推定させ、この推定した位置を、位置検出手段が検出した自車両の位置として更新させることを特徴とする。

発明の効果

0009

本発明によれば、検出された自車両の位置精度を向上させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本実施形態に係るナビゲーション装置(車載情報処理装置)10の構成を示すブロック図である。このナビゲーション装置10は、車両に搭載され、この車両の経路案内を行うナビゲーション機能施設検索機能を有する装置である。
このナビゲーション装置10は、GPSユニット11と、ジャイロユニット12と、車速検出部13と、車両間通信部(車両間通信手段)14と、VICS(Vehicle Information and Communication System)受信部15と、表示部16と、指示入力部17と、ユーザインターフェース部18と、制御部(指標算出手段、制御手段)20と、情報記憶部21と、外部記録装置制御部22とを備えている。

0011

GPSユニット11は、GPSアンテナレシーバでも良い)を介してGPS衛星からのGPS電波を受信し、GPS電波に重畳されたGPS信号から、車両の現在地を示す位置座標と進行方向とを演算により取得すると共に、GPS信号に含まれる日時情報と車両の現在地の時差とから車両の現在地における日時情報(年、月、日、時、分等)を演算により取得し、これら情報を制御部20に出力する。
ジャイロユニット12は、ジャイロセンサにより車両の相対的な方位を検出して制御部20に出力する。本構成では、このジャイロユニット12及びGPSユニット11が位置検出手段を構成している。車速検出部13は、車両の車速パルスPSに基づいて車両の速度を演算により求め、制御部20に出力する。

0012

車両間通信部14は、制御部20の制御下、自車両と他車両との間で情報を通信するものであり、受信部(図示せず)と送信部(図示せず)とを備えている。車両間通信部14は、受信部において、他車両が送信する当該他車両の位置情報を受信し、一方、送信部において、自車両に関する位置情報を送信する。車両間通信部14の通信媒体には、例えば、赤外線等の光やミリ波長等の電波が使用される。なお、本構成では、車両間通信部14は、複数台の他車両と通信可能に構成されている。
VICS受信部15は、FM多重放送道路上の発信機からVICS情報を受信して制御部20に出力するものである。このVICS情報には、現在発生している渋滞交通規制などが含まれており、当該VICS情報を受信することにより道路交通情報リアルタイムに把握される。

0013

表示部16は、例えば、タッチパネル付き液晶表示装置が適用され、制御部20の制御の下、上記表示部16に、検索された案内経路もしくは施設を示した地図情報など各種情報が表示される。指示入力部17は、ナビゲーション装置10が備える各種操作子タッチパネルの操作を検出する操作検出部と、リモートコントローラ(図示せず)からの送信信号を受信する受信部等から構成され、ユーザからの各種指示を制御部20に出力する。ユーザインターフェース部18は、I/O制御回路ドライバ等であり、表示部16及び指示入力部17と、制御部20とを接続するインターフェースである。

0014

制御部20は、このナビゲーション装置10全体を制御するものであり、CPU及びその周辺回路から構成され、CPUは、ROM30に記憶された制御プログラム等の各種データを読み出し、指示入力部17を介して入力されたユーザ指示に応じて、ナビゲーション装置10の各部の制御処理を行う。また、DRAM31は、CPUのワークエリアに使用されるメモリであり、SRAM32は、不揮発性メモリであり、車両のアクセサリ電源等の本装置メイン電源オフの間も、電池等でバックアップされてメモリ内容を保持する。また、VRAM33は、表示部16の表示用データが格納されるメモリである。

0015

情報記憶部21は、地図データを記憶する記憶手段であり、具体的には、ハードディスク装置CD−ROMやDVD−ROM等のディスク状記録媒体に記憶された上記各データを読み出し可能な読取装置等が適用される。外部記録装置制御部22は、制御部20の制御の下、このナビゲーション装置10に接続された外部記録媒体に対してデータの記録・読み出しを行うものであり、外部記録媒体は、例えば、メモリースティック登録商標)、メモリカードCFカード(登録商標)が適用される。

0016

上記制御部20は、ユーザにより動作モードとしてナビゲーションモードへの移行が指示されると、CPUによりナビゲーションプログラムを実行し、表示部16に地図等を表示する。より具体的には、制御部20は、GPSユニット11とジャイロユニット12との検出結果に基づき車両の現在地及び進行方向を特定し、現在地周辺の地図を表示させる。また、制御部20は、目的地が設定された場合、目的地までの最適経路を計算し、表示地図中に表示して目的地まで経路案内処理を実行する経路案内手段として機能する。

0017

このナビゲーションモード中、制御部20は、VICS受信部15から各種交通情報を入力すると、その情報を表示する処理(例えば、渋滞情報等を文字表示簡易図形表示或いは地図表示する処理)を行う。
また、制御部20は、GPSユニット11及びジャイロユニット12によって検出された自車両の位置精度が所定の基準よりも悪化した場合には、この自車両の周辺に存在する他車両の位置情報に基づいて、当該自車両の位置を更新する。

0018

次に、本実施形態にかかる自車両の位置を更新する動作について説明する。本構成では、この動作は、GPSユニット11及びジャイロユニット12が自車両位置を検出する動作に平行して実行されている。
まず、制御部20は、精度評価指標を算出する(ステップS1)。この精度評価指標は、GPSユニット11及びジャイロユニット12が検出した自車両の位置精度を評価するための基準値である。車両が直進走行を続けた場合、時間経過や走行距離によって生じる誤差要因により、この車両の位置精度は悪化する、このため、本構成では、時間経過や走行距離に応じて精度評価指標に加算処理を行う。また、車両が、交差点で左折または右折する場合や、位置が確定できる場所(例えば、有料道路料金所など)を通過する場合、この車両の位置精度は向上する。このため、本構成では、精度評価指標を高精度側に変更もしくは補正する処理を行う。

0019

具体的には、図3に示すように、精度評価指標に対して、1秒経過する毎に1を加算し、自車両が1km走行する毎に100を加算する加算処理を行う。また、自車両が左折または右折した場合には、ジャイロユニット12からその旨の信号を受信し、精度評価指標を100に補正し、自車両が有料道路料金所(ETC)などを通過した場合には、精度評価指標を0にリセットする。
続いて、制御部20は、ステップS1で算出される精度評価指標が所定の閾値(本実施形態では500)を超えているか否かを判別する(ステップS2)。この判別において、上記精度評価指標が500を超えていない場合には、自車位置の精度が悪化していないため、処理をステップS1に戻し、繰り返し処理を実行する。
一方、精度評価指標が500を越えている場合、制御部20は、車両間通信部14を介して他車両と通信を行い、これら他車両の中から位置精度の高い車両を検索する(ステップS3)。具体的には、制御部20は、他車両から当該他車両の精度評価指標を取得し、この精度評価指標の高い車両(本実施形態では、例えば、精度評価指標が250以下の車両)を検索する。

0020

続いて、制御部20は、精度評価指標の高い他車両と通信を行い、これら他車両の位置情報を受信する(ステップS4)とともに、この受信したデータに基づいて、当該他車両と自車両との車両間距離を算出する(ステップS5)。
図4は、車両間通信部14が受信した各車両の位置情報のデータを示すデータテーブルである。このデータテーブルには、各車両の名称、各車両の位置、各車両から当該データが送信された時刻及び自車両が当該データを受信した時刻、これら送受信時刻から算出される車両間距離が表示される。各車両の名称は、周辺車両のそれぞれを特定するための情報であり、車両番号無線通信上の固有番号事前登録したニックネームなどが表示される。また、各車両の位置は、各車両がデータを送信した時点での位置座標である。
車両間距離は、自車両が他車両からのデータを受信した時点における、自車両と当該他車両との距離をいう。制御部20は、通信による自車両と他車両Aとの間の信号伝搬に要した時間(t21−t11)から、自車両と他車両Aとの車両間距離(例えば26m)を算出する。

0021

続いて、制御部20は、自車両の位置を推定する(ステップS6)。本構成では、ステップS4、ステップS5で取得した他車両の位置、及び車両間距離に基づいて自車両の位置を推定する。この場合、例えば、図5に示すように、自車両Oの周辺に存在する3台の他車両A、B、Cから各種情報を取得した場合には、これら他車両A、B、Cの位置及び、各車両間距離R1、R2、R3から、この自車両Oの位置を推定することができる。この場合には、各車両間距離を示す円の交点が自車両Oの位置となる。
また、例えば、図6に示すように、自車両Oの周辺に存在する2台の他車両A、Bから各種情報を取得した場合には、各他車両A、Bとの距離を示す円の交点が2つ存在するため、これら各点P、Qのうち、自車両のGPSユニット11及びジャイロユニット12が検出した自車両の位置Sとの距離が近い方の点(この図では、点P)を自車両Oの位置と推定する。

0022

また、図7に示すように、自車両Oの周辺に存在する1台の他車両Aから各種情報を取得した場合には、自車両のGPSユニット11及びジャイロユニット12が検出した自車両の位置S及び他車両Aを結ぶ直線と、この他車両Aと自車両Oとの車両間距離を示す円との交点Pを自車両位置Oと推定する。このように、周辺に存在する他車両の数が多いほど、自車両の推定位置はより正確になるため、複数台の他車両から位置情報を取得して、自車両の位置を推定することが望ましい。
続いて、制御部20は、ステップS6で推定した自車両の位置を、当該自車両の位置として更新するとともに、精度評価指標を0にリセット(ステップS7)して、処理をステップ1に戻す。

0023

このように、本実施形態によれば、GPSユニット11及びジャイロユニット12によって検出された自車両の位置の精度を示す精度評価指標を算出する指標算出手段20を備え、この精度評価指標が所定の閾値(例えば、500)を超えた場合、車両間通信部14を介して、位置精度の高い他車両から、この他車両の位置と、当該他車両と自車両との車両間距離とを取得し、これら他車両の位置及び車両間距離に基づいて、自車両の位置を推定し、この推定した位置を自車両の位置として更新するように制御するため、自車両の位置精度を向上させることができる。

0024

また、本実施形態では、他車両は、車両の位置精度に関する情報を有し、制御部20は、車両間通信部14を介して、位置精度の高い情報を有する車両を検索するため、この位置精度の高い他車両の位置を基準に自車両の位置を推定し、この推定位置を自車両の位置として更新することにより、自車両の位置精度を更に向上させることができる。

0025

また、本実施形態では、車両間通信部14は、複数台の他車両と通信可能に構成され、制御部20は、複数台の他車両の位置及び自車両と当該他車両との間の車両間距離に基づいて、自車両の位置を推定するため、より精度の高い自車両の位置を推定し、この推定位置を自車両の位置として更新することにより、この自車両の位置精度を向上させることができる。
このため、本実施形態にかかる車載用情報処理装置を適用することにより、自車両及び周辺車両の正確な位置情報を常に把握することが可能となるため、これら正確な位置情報に基づいて信頼性の高い運転支援システム構築することが可能となる。

0026

以上、本実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、本実施形態では、時間経過や走行距離に応じて精度評価指標に加算処理を行っているが、これに限るものではなく、精度評価指標を低精度側に変更もしくは補正するものであれば、どのような演算を行っても構わない。
また、以上の説明においては、車載用情報処理装置10を制御するための制御プログラムが制御部20を構成するROM30に予め記憶されている場合について説明したが、各種磁気ディスク光ディスク、メモリカードなどの記録媒体制御用プログラムをあらかじめ記録し、これらの記録媒体から読み込み、インストールするように構成することも可能である。また、通信インターフェースを設け、インターネット、LANなどのネットワークを介して制御用プログラムをダウンロードし、インストールして実行するように構成することも可能である。このように構成することにより、ソフトウェア的により高機能としたり、より信頼性の高い車載用情報処理装置を構成することが可能となる。

図面の簡単な説明

0027

本実施形態に係るナビゲーション装置の機能的構成を示すブロック図である。
自車両の位置を推定する手順を示したフローチャートである。
精度評価指標の算出ルールを示したものである。
通信により取得した他車両の位置情報を示したデータテーブルである。
3台の他車両の位置情報から自車両の位置を推定するための模式図である。
2台の他車両の位置情報から自車両の位置を推定するための模式図である。
1台の他車両の位置情報から自車両の位置を推定するための模式図である。

符号の説明

0028

10ナビゲーション装置
11GPSユニット(位置検出手段)
12ジャイロユニット(位置検出手段)
14車両間通信部(車両間通信手段)
20 制御部(指標算出手段、制御手段)
21情報記憶部
23通信制御

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