JP2017151040A - Direction estimation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信を実施している通信相手である他装置が存在する方向を推定する方向推定装置に関する。 The present invention relates to a direction estimation device that estimates a direction in which another device that is a communication partner performing wireless communication exists.
近年、複数の車両のそれぞれが、自車両の走行速度や、現在位置、進行方向などの車両情報(以降、自車両情報)を示す通信パケットを他車両に送信するとともに、他車両から送信された通信パケット(以降、他車両情報)を逐次受信する車車間通信システムが提案されている。 In recent years, each of a plurality of vehicles has transmitted a communication packet indicating vehicle information (hereinafter referred to as own vehicle information) such as a traveling speed of the own vehicle, a current position, and a traveling direction to the other vehicle and has been transmitted from the other vehicle. An inter-vehicle communication system that sequentially receives communication packets (hereinafter, other vehicle information) has been proposed.
また、特許文献1には、そのような車車間通信システムで用いられる装置として、他車両から送信された通信パケットに示される当該他車両の位置情報と、自車両の位置情報とから、自車両に対して他車両が存在する方向を特定する装置が開示されている。特定された他車両が存在する方向は、他車両が自車両と衝突する可能性があるか否かの判定に用いられる。
Further, in
なお、各車両の現在位置は、全地球型航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)で用いられる衛星(以降、GNSS衛星)からの電波を受信することで特定される。一般的に、GNSS衛星から送信される電波を用いて現在位置を特定するためには、4機以上のGNSS衛星からの電波を捕捉している必要がある。 The current position of each vehicle is specified by receiving radio waves from a satellite (hereinafter referred to as a GNSS satellite) used in a global navigation satellite system (GNSS). Generally, in order to identify the current position using radio waves transmitted from GNSS satellites, it is necessary to capture radio waves from four or more GNSS satellites.
特許文献1では、他車両が存在する方向を算出するためには、自車両と他車両のそれぞれが現在位置を測位できていることが前提となる。現在位置の測位には、上述の通り、少なくとも4機のGNSS衛星を捕捉している必要がある。
In
したがって、捕捉できているGNSS衛星の数が3機以下となっている場合には、現在位置を測位できず、上述した他車両が存在する方向を特定できなくなってしまう。 Therefore, when the number of GNSS satellites that can be captured is three or less, the current position cannot be measured, and the direction in which the other vehicle is present cannot be specified.
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、他装置と自分自身の少なくとも何れか一方の捕捉衛星数が3機であっても、当該他装置が存在する方向を推定できる方向推定装置を提供することにある。 The present invention has been made based on this circumstance, and the purpose of the present invention is that even if the number of captured satellites of at least one of the other device and itself is three, the other device exists. An object of the present invention is to provide a direction estimation device capable of estimating a direction to be performed.
その目的を達成するための本発明は、移動体で用いられ、それぞれ異なる位置に存在する複数の基準局から送信される電波であって、当該電波の送信元を示す送信元情報を含む電波を受信する受信機(12)と、複数の基準局のうち、電波を受信できている基準局である捕捉基準局との擬似距離を、受信機が受信した捕捉基準局からの電波に基づいて逐次特定する擬似距離特定部(121)と、捕捉基準局が3つ以上存在する場合に、2つの捕捉基準局を1組として成立する少なくとも2組以上の基準局ペアのそれぞれにおいて、基準局ペアを構成する2つの捕捉基準局に対する擬似距離の差の絶対値である自己一重差を逐次算出する自己一重差算出部(F1)と、他装置にとっての基準局ペア毎の自己一重差に相当する他者一重差を取得する他者一重差取得部(F5)と、基準局ペア毎に、その基準局ペアに対応する自己一重差と他者一重差との差である二重差を算出する二重差算出部(F6)と、基準局ペア毎に、二重差の単位時間あたりの変化度合いを示す変化度を算出する二重差変化度算出部(F8)と、変化度が負となっている基準局ペアのうち、その絶対値が最小となっている基準局ペアである減少度最小ペアを構成する2つの基準局の地平直交座標系での現在位置を表す座標を取得する座標情報取得部(F7)と、減少度最小ペアの座標と所定の式を用いてパラメータβを算出するβ算出部(F9)と、移動体の進行方向を取得する進行方向取得部(F10)と、β算出部が算出するパラメータβと、移動体の進行方向と、に基づいて、他装置が存在する方位を推定する他装置方向推定部(F11)と、を備えることを特徴とする。 The present invention for achieving the object is a radio wave used in a mobile body and transmitted from a plurality of reference stations respectively located at different positions, and receives radio waves including transmission source information indicating the transmission source of the radio waves. Pseudo-range identification that sequentially identifies the pseudo-range between the receiver (12) and the acquisition reference station, which is a reference station that can receive radio waves, based on the radio waves from the acquisition reference station received by the receiver. When there are three or more acquisition reference stations and the part (121), at least two or more reference station pairs that constitute two acquisition reference stations as one set, pseudo distances to two acquisition reference stations that constitute the reference station pair A self-single-difference calculation unit (F1) that sequentially calculates a self-single-difference that is an absolute value of the difference between them, and a single-difference difference corresponding to the self-single-difference for each reference station pair for other devices A single difference difference acquisition unit (F5) for each other, and a double difference calculation unit (F6) that calculates, for each reference station pair, a double difference that is a difference between the self-single difference corresponding to the reference station pair and the single difference of the other For each reference station pair, a double difference change degree calculation unit (F8) for calculating a change degree indicating a change degree per unit time of the double difference, and the absolute difference among the reference station pairs in which the change degree is negative. A coordinate information acquisition unit (F7) for acquiring coordinates representing the current position in the horizontal orthogonal coordinate system of the two reference stations constituting the minimum decrease pair that is the reference station pair having the minimum value; A β calculation unit (F9) that calculates a parameter β using coordinates and a predetermined formula, a traveling direction acquisition unit (F10) that acquires a traveling direction of the moving object, a parameter β calculated by the β calculating unit, and a moving object Based on the direction of travel, estimate the direction in which other devices exist Another device direction estimation unit (F11).
以上の方向推定装置は、基準局ペア毎の二重差を逐次算出し、二重差の変化度が負となっている基準局ペアの中でその絶対値が最も小さい衛星ペア(つまり減少度最小ペア)を決定する。そして、減少度最小ペアの座標情報を用いて算出したパラメータβと、自装置が用いられている移動体の進行方向とから、他装置が存在する方位を推定する。 The above direction estimation apparatus sequentially calculates the double difference for each reference station pair, and the satellite pair having the smallest absolute value among the reference station pairs in which the change degree of the double difference is negative (that is, the pair with the smallest decrease). ). Then, the azimuth in which the other device exists is estimated from the parameter β calculated using the coordinate information of the reduction degree minimum pair and the traveling direction of the moving body in which the own device is used.
減少度最小ペアの座標情報を用いて算出されるパラメータβと、自装置の進行方向と、他装置が存在する方位との間に対応関係があることは、数値解析によって確認できている。したがって、以上の構成によれば、減少度最小ペアの座標情報を用いて算出されるパラメータβと自装置の進行方向とから、他装置が存在する方位を推定することができる。なお、以上における自装置とは方向推定装置自分自身を指す。 It has been confirmed by numerical analysis that there is a correspondence relationship between the parameter β calculated using the coordinate information of the minimum decrease pair, the traveling direction of the own device, and the direction in which the other device exists. Therefore, according to the above configuration, it is possible to estimate the direction in which the other device exists from the parameter β calculated using the coordinate information of the minimum decrease pair and the traveling direction of the own device. In addition, the self apparatus in the above points out direction estimation apparatus itself.
そして、減少度最小ペアを決定する上では、自装置と他装置とが、3つの基準局を共通して捕捉していればよい。したがって、以上の構成によれば、自装置と他装置の少なくとも何れか一方の捕捉基準局の数が3であっても、他装置が存在する方向を推定できる。 In determining the minimum decrease pair, the own device and the other device only need to capture the three reference stations in common. Therefore, according to the above configuration, even when the number of acquisition reference stations of at least one of the own apparatus and the other apparatus is 3, the direction in which the other apparatus exists can be estimated.
なお、上述の基準局としては、例えば、全地球型航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)で用いられる衛星(以降、GNSS衛星)や、携帯電話網等の公衆無線通信網を構築する無線基地局を利用することができる。 As the above-mentioned reference station, for example, a satellite (hereinafter referred to as a GNSS satellite) used in the Global Navigation Satellite System (GNSS) or a wireless base for constructing a public wireless communication network such as a cellular phone network is used. You can use the station.
仮に、基準局としてGNSS衛星を採用する場合であっても、上述した理由により、自装置と他装置とで3機のGNSS衛星を共通して捕捉できていればよい。つまり、以上の構成によれば、捕捉衛星数が3機以下であっても、自装置と無線通信を実施している他装置が存在する方向を推定できる。 Even if a GNSS satellite is adopted as the reference station, it is only necessary that the GNSS satellite can be commonly captured by the own apparatus and the other apparatus for the reason described above. That is, according to the above configuration, even when the number of captured satellites is three or less, it is possible to estimate the direction in which another device performing wireless communication with the own device exists.
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of this invention is limited is not.
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。図1は、本発明が適用された方向推定システム100の概略的な構成の一例を示す図である。図1に示すように方向推定システム100は、複数のGNSS衛星St1〜3と、複数の車両Ma,Mbの各々に搭載されている複数の車載器1とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a
なお、図1では、便宜上、車載器1を搭載した車両を2台しか図示していないが、3台以上存在してもよい。以降において、車両Ma,Mbに搭載されている各車載器1を区別する場合には、車両Maに搭載されている車載器1を車載器1a、車両Mbに搭載されている車載器1を車載器1bとも記載する。また、車両Ma,Mbを明確に区別する場合には、第1車両Ma、第2車両Mbと記載する。車載器1aが請求項に記載の方向推定装置に相当し、車載器1bが請求項に記載の他装置に相当する。
In FIG. 1, for convenience, only two vehicles equipped with the vehicle-mounted
GNSS衛星St1〜3を区別しない場合には、単にGNSS衛星と記載する。GNSS衛星についても、図1では便宜上3機しか図示していないが、4機以上存在してもよい。GNSS衛星が請求項に記載の基準局に相当する。 When the GNSS satellites St1 to St3 are not distinguished, they are simply described as GNSS satellites. As for GNSS satellites, only three aircraft are shown in FIG. 1 for convenience, but there may be four or more. The GNSS satellite corresponds to the reference station described in the claims.
<方向推定システム100の概略構成>
GNSS衛星St1〜3は、全地球型航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)で用いられる衛星である。各GNSS衛星St1〜3は、衛星自身の現在位置を示すデータ(いわゆるエフェメリス)を含む電波を送信する。また、各GNSS衛星St1〜3が送信する電波には、そのGNSS衛星が当該電波を送信した時刻を示す情報も含まれている。GNSS衛星St1〜3のそれぞれが送信する信号は、GNSS衛星毎に固有のC/Aコードを用いて位相変調が施されている。C/Aコードが請求項に記載の送信元情報に相当する。
<Schematic Configuration of
The GNSS satellites St1 to 3 are satellites used in a global navigation satellite system (GNSS). Each of the GNSS satellites St1 to St3 transmits radio waves including data (so-called ephemeris) indicating the current position of the satellite itself. In addition, the radio wave transmitted by each GNSS satellite St1 to 3 includes information indicating the time when the GNSS satellite transmits the radio wave. The signals transmitted from the GNSS satellites St1 to St3 are phase-modulated using a C / A code unique to each GNSS satellite. The C / A code corresponds to the transmission source information described in the claims.
GNSS衛星St1〜3は何れも、車両Ma,Mbが、そのGNSS衛星から送信された電波を受信可能な位置に存在している。換言すれば、GNSS衛星St1〜3は何れも車両Ma,Mbによって捕捉されている。なお、或る車両が、或るGNSS衛星を捕捉できている状態とは、その車両がそのGNSS衛星からの電波を受信できている状態を指す。 All of the GNSS satellites St1 to St3 exist at positions where the vehicles Ma and Mb can receive the radio wave transmitted from the GNSS satellite. In other words, the GNSS satellites St1 to St3 are all captured by the vehicles Ma and Mb. Note that a state where a vehicle can capture a certain GNSS satellite refers to a state where the vehicle can receive radio waves from the GNSS satellite.
車両Ma、車両Mbは、道路上を走行する車両である。本実施形態において各車両Ma,Mbは、四輪自動車とするが、これに限らない。各車両は二輪自動車や三輪自動車等であってもよい。二輪自動車は原動機付き自転車を含んでもよい。 The vehicles Ma and Mb are vehicles that travel on the road. In the present embodiment, the vehicles Ma and Mb are four-wheeled vehicles, but are not limited thereto. Each vehicle may be a two-wheeled vehicle or a three-wheeled vehicle. A two-wheeled vehicle may include a motorbike.
各車両Ma,Mbは、GNSS衛星St1〜3から送信される電波を受信する機能を備える。また、各車両Ma,Mbは、予め割り当てられた周波数帯の電波を用いて、広域通信網を介さない無線通信(いわゆる車車間通信)を実施するように構成されている。車車間通信に用いられる周波数帯は、適宜設計されれば良い。例えば車車間通信は、760MHz帯の電波を用いて実現されればよい。もちろん、その他、車車間通信は2.4GHz、5.9GHz帯などの電波を用いて実現されてもよい。 Each vehicle Ma, Mb has a function of receiving radio waves transmitted from the GNSS satellites St1 to St3. Each of the vehicles Ma and Mb is configured to perform wireless communication (so-called vehicle-to-vehicle communication) without using a wide-area communication network, using radio waves in a frequency band assigned in advance. The frequency band used for inter-vehicle communication may be designed as appropriate. For example, vehicle-to-vehicle communication may be realized using radio waves in the 760 MHz band. Of course, vehicle-to-vehicle communication may be realized using radio waves such as 2.4 GHz and 5.9 GHz bands.
なお、各車両において、上述したGNSS衛星St1〜3からの電波を受信する機能や、車車間通信を実施する機能は車載器1によって提供される。以降では、各車両に搭載される車載器1の構成について、より詳細に述べる。
In each vehicle, the vehicle-mounted
<車載器1の構成について>
車載器1は、図2に示すように、制御ユニット11、GNSS受信機12、車車間通信部13、地磁気センサ14、及び報知装置15を備える。制御ユニット11は、GNSS受信機12、車車間通信部13、地磁気センサ14、及び報知装置15のそれぞれと、相互通信可能に接続されている。便宜上、当該車載器1が搭載されている車両を、他の車載器1が搭載されている車両と区別して、自車両とも記載する。
<About the configuration of the vehicle-mounted
As shown in FIG. 2, the vehicle-mounted
制御ユニット11は、車載器1全体の動作を制御するユニットである。制御ユニット11は、通常のコンピュータとして構成されており、CPU111、RAM112、ROM113、I/O114、及びこれらの構成を接続するバスラインなどを備えている。ROM113には、通常のコンピュータを制御ユニット11として機能させるためのプログラム(以降、制御プログラム)等が格納されている。
The
なお、上述の制御プログラムは、非遷移的実体的記録媒体(non- transitory tangible storage medium)に格納されていればよい。CPU111が制御プログラムを実行することは、制御プログラムに対応する方法が実行されることに相当する。
Note that the above-described control program only needs to be stored in a non-transitory tangible storage medium. Executing the control program by the
この制御ユニット11は、概略的には、GNSS受信機12や車車間通信部13から入力されるデータに基づいて、自車両と車車間通信を実施している他車両が、存在している方向を推定する。この制御ユニット11の詳細については別途後述する。
In general, the
GNSS受信機12は、GNSS衛星から送信される電波を受信する。GNSS受信機12は、GNSS衛星を4機以上捕捉している場合、各GNSS衛星から受信した電波に基づいて、GNSS受信機12の現在位置を示す位置情報を取得する。GNSS受信機12の現在位置は、例えば、GNSSで採用されている所定の三次元座標系における座標で表されれば良い。ここでは一例としてGNSS受信機12の現在位置は、ECEF(Earth Centered, Earth Fixed)座標系で表されているものとする。ECEF座標系は、地球中心を原点とし、地球と共に回転する三次元座標系である。もちろん、他の態様としてGNSS衛星の現在位置は、緯度、経度、高度を用いた測地座標系などで表されていてもよい。
The
GNSS受信機12は、現在位置を特定するためのサブ機能として、捕捉しているGNSS衛星(以降、捕捉衛星)との擬似距離を特定する擬似距離特定部121を備える。擬似距離特定部121は、受信している電波に基づいて、捕捉しているGNSS衛星毎に、そのGNSS衛星との擬似距離を逐次算出する。
The
擬似距離の算出方法は周知の方法を援用すればよい。例えば擬似距離特定部121は、受信した電波の送信時刻と受信時刻の差に、電波の伝搬速度C(C=3×10^8[m/秒])を乗じ、さらに2で除算した値を擬似距離として採用すればよい。送信時刻は受信した電波に含まれている。受信時刻は、GNSS受信機12が保有する時刻情報によって特定されれば良い。
A known method may be used for the calculation method of the pseudo distance. For example, the pseudo
なお、ここでは一例として、擬似距離特定部121は、送信時刻と受信時刻の差を電波の飛行時間(以降、TOF:Time Of Flight)と見なして擬似距離を算出する態様とするが、これに限らない。擬似距離特定部121は、C/Aコードの位相のずれ量に基づいてTOFを特定してもよいし、その他の方法を援用してTOFを特定してもよい。
Here, as an example, the pseudo
擬似距離特定部121は、特定した捕捉衛星毎の擬似距離を示すデータを、制御ユニット11に逐次提供する。なお、捕捉衛生毎の擬似距離は、どのGNSS衛星に対する擬似距離であるかを示す情報(以降、衛星識別情報)と対応付けられて制御ユニット11に提供される。受信電波の送信元、換言すれば捕捉衛星は、受信電波のC/Aコード等によって識別されれば良い。GNSS受信機12が請求項に記載の受信機に相当する。また、捕捉衛星が請求項に記載の捕捉基準局に相当する。
The
車車間通信部13は、車車間通信に用いられる周波数帯の電波を送受信可能なアンテナを備えており、そのアンテナを介して、他の車載器1と直接的に無線通信を実施する。具体的には、車車間通信部13は、アンテナで受信した信号に対して、アナログデジタル変換や、復調、復号などを所定の処理を施すことで、受信信号に含まれるデータを抽出し、当該抽出したデータを制御ユニット11に出力する。また、制御ユニット11から入力されたデータに対して符号化、変調、デジタルアナログ変換等の所定の処理を施して得られるアナログ信号をアンテナに出力し、電波として放射させる。
The vehicle-to-
地磁気センサ14は、自車両の絶対方位を検出するためのセンサである。地磁気センサ14としては、例えば、地磁気を互いに直交する3つの軸方向成分に分解して検出(推定を含む)する3軸地磁気センサを採用することができる。地磁気センサ14の検出結果は制御ユニット11に逐次提供される。
The
報知装置15は、自車両の乗員に向けて、所定の情報の提供を行うためのデバイスである。報知装置15としては、ディスプレイや、インジケータ、スピーカ、などを採用することができる。報知装置15は、後述するように、制御ユニット11の指示に基づいて作動する。
The
<制御ユニット11の構成について>
次に、第1車両Maに搭載されている車載器1aの制御ユニット11を例にとって、制御ユニット11の構成及び作動について述べる。なお、他の車載器1の制御ユニット11も同様の構成となっている。
<About the structure of the
Next, taking the
制御ユニット11は、CPU111が上述の制御プログラムを実行することによって、図3に示す種々の機能を提供する。具体的には、制御ユニット11は機能ブロックとして、自車一重差算出部F1、送信データ生成部F2、送信処理部F3、受信処理部F4、他車一重差特定部F5、二重差算出部F6、座標情報取得部F7、二重差変化度算出部F8、仮想傾き算出部F9、進行方向特定部F10、他車両方位推定部F11、及び、報知処理部F12を備える。
The
制御ユニット11が備える機能ブロックの一部又は全部は、一つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に(換言すれば回路モジュールとして)実現されてもよい。
Part or all of the functional blocks included in the
なお、図3では二重差算出部F6、座標情報取得部F7、二重差変化度算出部F8、及び仮想傾き算出部F9のみがRAM112と接続する態様を例示しているが、実際にはRAM112は、例えば受信処理部F4など、上述した機能ブロック以外とも相互通信可能に構成されている。また、RAM112には、GNSS受信機12から逐次提供される捕捉衛星毎の擬似距離が保存される。
FIG. 3 illustrates an example in which only the double difference calculation unit F6, the coordinate information acquisition unit F7, the double difference change degree calculation unit F8, and the virtual inclination calculation unit F9 are connected to the
自車一重差算出部F1は、RAM112に保存されている捕捉衛星毎の擬似距離に基づいて、2つのGNSS衛星を1組とする組み合わせ毎に、当該組み合わせを構成するGNSS衛星の擬似距離の差の絶対値である一重差を、逐次(例えば100ミリ秒毎に)算出する。以降では、2つのGNSS衛星を1組とする組み合わせのことを、衛星ペアとも記載する。
Based on the pseudoranges for each captured satellite stored in the
例えば、図1に示すように第1車両Maが、GNSS衛星St1〜St3の3つのGNSS衛星を捕捉している場合、GNSS衛星St1とSt2からなる衛星ペア、GNSS衛星St1とSt3からなる衛星ペア、GNSS衛星St2とSt3からなる衛星ペアの3通りの衛星ペアが成立する。 For example, as shown in FIG. 1, when the first vehicle Ma captures three GNSS satellites GNSS satellites St1 to St3, a satellite pair composed of GNSS satellites St1 and St2, and a satellite pair composed of GNSS satellites St1 and St3. , Three satellite pairs of the satellite pair composed of the GNSS satellites St2 and St3 are established.
この場合、自車一重差算出部F1は、3つの衛星ペアのそれぞれに対して一重差を算出する。GNSS衛星St1とGNSS衛星St2の組み合わせにおける一重差とは、GNSS衛星St1との擬似距離と、GNSS衛星St2との擬似距離の差の絶対値である。 In this case, the vehicle single difference calculation unit F1 calculates a single difference for each of the three satellite pairs. The single difference in the combination of the GNSS satellite St1 and the GNSS satellite St2 is the absolute value of the difference between the pseudorange with the GNSS satellite St1 and the pseudorange with the GNSS satellite St2.
自車一重差算出部F1が逐次算出する衛星ペア毎の一重差は、RAM112に保存される。RAM112に格納されている一重差は、二重差算出部F6によって参照される。なお、衛星ペア毎の一重差は、どの衛星ペアについての一重差であるかを示す情報(以降、ペア情報)と対応付けて取り扱われるものとする。
The single difference for each satellite pair sequentially calculated by the own vehicle single difference calculation unit F1 is stored in the
自車一重差算出部F1が請求項に記載の自己一重差算出部に相当する。また、自車一重差算出部F1が算出する一重差が請求項に記載の自己一重差に相当する。衛星ペアが請求項に記載の基準局ペアに相当する。 The own vehicle single difference calculation unit F1 corresponds to the self single difference calculation unit described in the claims. The single difference calculated by the own vehicle single difference calculation unit F1 corresponds to the self single difference described in the claims. The satellite pair corresponds to the reference station pair recited in the claims.
送信データ生成部F2は、車車間通信によって他車両に送信する通信パケット(以降、車車間通信パケット)を生成する機能ブロックである。送信データ生成部F2は、車車間通パケットとして、RAM112に保存されている捕捉衛星毎の擬似距離を示す捕捉衛星パケットを生成する。
The transmission data generation unit F2 is a functional block that generates a communication packet (hereinafter referred to as an inter-vehicle communication packet) to be transmitted to another vehicle by inter-vehicle communication. The transmission data generation unit F2 generates a captured satellite packet indicating a pseudo distance for each captured satellite stored in the
捕捉衛星パケットにおいて、捕捉衛星毎の擬似距離は、その衛星識別情報と対応付けられている。これにより、当該捕捉衛星パケットを受信した他の車載器1(例えば車載器1b)は、第1車両Maが捕捉しているGNSS衛星、及び、第1車両Maにおける各捕捉衛星との擬似距離を特定することができる。 In the captured satellite packet, the pseudo distance for each captured satellite is associated with the satellite identification information. Thereby, the other vehicle-mounted device 1 (for example, the vehicle-mounted device 1b) that has received the captured satellite packet determines the pseudo distance between the GNSS satellite captured by the first vehicle Ma and each captured satellite in the first vehicle Ma. Can be identified.
なお、捕捉衛星パケットは、捕捉衛星毎の擬似距離及び衛星識別情報に加えて、送信元の車載器1を示す車両ID等を含んでいる。車両IDは、車車間通信を実施する通信端末(換言すれば車載器)毎に割り当てられる識別情報である。第1車両Maの車両IDは、捕捉衛星パケットにおいて送信元アドレスとして含まれている。
The captured satellite packet includes a vehicle ID indicating the in-
送信データ生成部F2が生成した通信パケット(例えば捕捉衛星パケット)は、送信処理部F3に逐次提供される。送信処理部F3は、送信データ生成部F2から入力された通信パケットを車車間通信部13に出力して無線送信させる。
Communication packets (for example, captured satellite packets) generated by the transmission data generation unit F2 are sequentially provided to the transmission processing unit F3. The transmission processing unit F3 outputs the communication packet input from the transmission data generation unit F2 to the vehicle-to-
図4は、捕捉衛星パケットを送信するために、送信データ生成部F2及び送信処理部F3が実行する処理(以降、送信処理)の手順を示すフローチャートである。図4に示すフローチャートは逐次(例えば10ミリ秒毎に)開始されれば良い。 FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of processing (hereinafter referred to as transmission processing) executed by the transmission data generation unit F2 and the transmission processing unit F3 in order to transmit the captured satellite packet. The flowchart shown in FIG. 4 may be started sequentially (for example, every 10 milliseconds).
まず、S1では送信データ生成部F2が、捕捉衛星パケットを所定の送信周期で送信するためのタイマ(以降、送信タイマ)が満了したか否かが判定する。送信タイマは、捕捉衛星パケットを前回送信してからの経過時間を計測するタイマである。送信タイマのカウント値が送信周期に相当する値となった状態がタイマ満了状態に相当する。送信タイマは、捕捉衛星パケットが送信される度にリセットされて再スタートする。送信周期は適宜設計されれば良く、例えば100ミリ秒などとすればよい。 First, in S1, the transmission data generation unit F2 determines whether or not a timer for transmitting captured satellite packets at a predetermined transmission cycle (hereinafter referred to as a transmission timer) has expired. The transmission timer is a timer that measures an elapsed time from the previous transmission of the captured satellite packet. The state in which the count value of the transmission timer becomes a value corresponding to the transmission cycle corresponds to the timer expiration state. The transmission timer is reset and restarted every time a captured satellite packet is transmitted. The transmission cycle may be designed as appropriate, for example, 100 milliseconds.
ステップS1において、送信タイマが未だ満了となっていない場合には否定判定されて本フローを終了する。一方、送信タイマが満了している場合にはステップS1が肯定判定されてステップS2に移る。 In step S1, if the transmission timer has not yet expired, a negative determination is made and this flow ends. On the other hand, if the transmission timer has expired, an affirmative determination is made in step S1 and the process proceeds to step S2.
ステップS2では送信データ生成部F2が、RAM112に保存されている捕捉衛星毎の擬似距離(つまり捕捉衛生情報)に基づいて、捕捉衛星パケットを生成し、送信処理部F3に提供してステップS3に移る。ステップS3では送信処理部F3が送信データ生成部F2から提供された捕捉衛星パケットを車車間通信部13に出力し、無線送信する。
In step S2, the transmission data generating unit F2 generates a captured satellite packet based on the pseudo distance (that is, captured hygiene information) for each captured satellite stored in the
受信処理部F4は、車車間通信部13が受信したデータを取得する。例えば受信処理部F4は、他車両(例えば第2車両Mb)から送信された捕捉衛星パケットを取得する。受信処理部F4は、捕捉衛星パケットを取得した場合、その捕捉衛星パケットを他車一重差特定部F5に提供する。また、受信処理部F4が取得した捕捉衛星パケットは、当該データの送信元である車両毎に区別してRAM112に格納される。なお、受信データの送信元は、データに含まれる送信元アドレスによって識別されれば良い。
The reception processing unit F4 acquires data received by the
他車一重差特定部F5は、受信処理部F4から提供される他車両の捕捉衛星パケットに基づいて、当該他車両が捕捉しているGNSS衛星の組み合わせ毎の一重差を、自車一重差算出部F1と同様の方法で算出する。つまり、他車一重差特定部F5は、他車両における衛星ペア毎の一重差を、当該他車両から送信されてきた捕捉衛星パケットに基づいて特定する。 Based on the captured satellite packet of the other vehicle provided from the reception processing unit F4, the other-vehicle single-difference specifying unit F5 calculates a single-difference for each combination of GNSS satellites captured by the other vehicle. Calculation is performed in the same manner as in the part F1. That is, the other vehicle single difference identifying unit F5 identifies the single difference for each satellite pair in the other vehicle based on the captured satellite packet transmitted from the other vehicle.
例えば、他車一重差特定部F5は、第2車両Mbから受信した捕捉衛星パケットに基づいて、第2車両Mbにとっての衛星ペア毎の一重差を算出する。なお、複数の他車両から捕捉衛星パケットを受信している場合には、それぞれの他車両において、その他車両が捕捉しているGNSS衛星を母集団として定まる衛星ペア毎の一重差を算出する。 For example, the other vehicle single-difference specifying unit F5 calculates a single difference for each satellite pair for the second vehicle Mb based on the captured satellite packet received from the second vehicle Mb. When captured satellite packets are received from a plurality of other vehicles, a single difference is calculated for each satellite pair in which the GNSS satellites captured by the other vehicles are defined as a population.
他車一重差特定部F5が算出した、或る他車両における衛星ペア毎の一重差は、車両毎に区別してRAM112に保存される。以降では便宜上、自車一重差算出部F1が算出する一重差を自車一重差とも記載し、他車一重差特定部F5が特定する一重差を他車一重差とも記載する。他車一重差特定部F5が請求項に記載の他者一重差取得部に相当し、他車一重差が請求項に記載の他者一重差に相当する。
The single difference for each satellite pair in a certain other vehicle, which is calculated by the single vehicle single difference specifying unit F5, is stored in the
なお、他車一重差についても、自車一重差と同様に、何れの衛星ペアに対する一重差であるかを示すペア情報と対応付けてRAM112に保存される。自車一重差や他車一重差を示すデータには、当該データが保存された時刻を示すタイムスタンプが付与されていることが好ましい。RAM112に格納されている他車両毎の他車一重差は、二重差算出部F6によって参照される。
Note that the single vehicle other difference is also stored in the
以降では、説明簡略化のため、第1車両Maは、第2車両Mbのみと車車間通信を実施している場合を想定して、各部の作動について述べる。また、第1車両Maは、第2車両Mbが共通して捕捉しているGNSS衛星は、GNSS衛星St1、St2、St3の3機だけとする。 Hereinafter, for simplification of description, the operation of each part will be described on the assumption that the first vehicle Ma performs inter-vehicle communication only with the second vehicle Mb. In addition, the first vehicle Ma has only three GNSS satellites GNSS satellites St1, St2, and St3 that are commonly captured by the second vehicle Mb.
二重差算出部F6は、第1車両Maと第2車両Mbとで共通して捕捉しているGNSS衛星(以降、共通捕捉衛星)を特定する。そして、共通捕捉衛星を母集団として成立する衛星ペア毎の二重差Dを逐次(例えば100ミリ秒毎に)算出する。二重差Dは、同じ衛星ペアにおける自車一重差と他車一重差との差の絶対値である。 The double difference calculation unit F6 specifies a GNSS satellite (hereinafter, a common captured satellite) that is commonly captured by the first vehicle Ma and the second vehicle Mb. Then, the double difference D for each satellite pair that is established with the common captured satellite as a population is sequentially calculated (for example, every 100 milliseconds). The double difference D is the absolute value of the difference between the own vehicle single difference and the other vehicle single difference in the same satellite pair.
例えば、GNSS衛星St1,St2の衛星ペアにおける第1車両Maの一重差をd(a,St1,St2)とし、同一の衛星ペアにおける第2車両Mbの一重差をd(b,St1,St2)とすると、GNSS衛星St1とSt2の衛星ペアにおける第1車両Maと第2車両Mbの二重差D(a,b,St1,St2)は次の数式1で表される。或る衛星ペアにおける自車一重差と他車一重差は、RAM112にアクセスして取得すればよい。
ところで、第1車両MaとGNSS衛星St1との擬似距離をPd(a,St1)、第1車両MaとGNSS衛星St2との擬似距離をPd(a,St2)、第2車両MbとGNSS衛星St1との擬似距離をPd(b,St1)、第2車両MbとGNSS衛星St2との擬似距離をPd(b,St2)とすると、上記数式1で表される二重差D(a,b,St1,St2)は、次の数式2のように表すことができる。
以上のようにして求まるGNSS衛星St1、St2からなる衛星ペアについての、第2車両Mbとの二重差D(a,b,St1,St2)は、第1車両Maと第2車両Mbとの距離と相関があり、第1車両Maと第2車両Mbとが近いほど小さい値となる。また、第1車両Maと第2車両Mbとが同一地点に存在する場合には二重差D(a,b,St1,St2)は0となる。つまり、第2車両Mbとの共通する衛星ペア毎の二重差Dは、第1車両Maと第2車両Mbとの距離の指標として機能する。 The double difference D (a, b, St1, St2) with respect to the second vehicle Mb for the satellite pair composed of the GNSS satellites St1 and St2 obtained as described above is the difference between the first vehicle Ma and the second vehicle Mb. There is a correlation with the distance, and the closer the first vehicle Ma and the second vehicle Mb, the smaller the value. Further, when the first vehicle Ma and the second vehicle Mb are present at the same point, the double difference D (a, b, St1, St2) is zero. That is, the double difference D for each satellite pair that is common with the second vehicle Mb functions as an index of the distance between the first vehicle Ma and the second vehicle Mb.
なお、各車両の捕捉衛星数が3以下である場合やアルマナックが未取得な状態である場合を想定すると、各車両における時刻情報はGNSSで用いられる基準時刻に対して非同期となる。そのため、各車両における疑似距離には時刻誤差に由来する誤差が含まれる。ここで、上記数式2を構成するPd(a,St1)、Pd(a,St2)、Pd(b,St1)Pd(b,St2)は、より具体的に展開すると下記の数式3〜式6で表される。
上記数式3〜6におけるパラメータx1、y1、z1は、ECEF座標系におけるGNSS衛星St1の現在位置を示す座標であり、パラメータx2、y2、z2は、同一の座標系におけるGNSS衛星St2の現在位置を示す座標である。また、パラメータxa、ya、zaは、同一座標系における第1車両Maの現在位置を示す座標であり、パラメータxb、yb、zbは第2車両Mbの現在位置を示す座標である。t1,t2は、GNSS衛星St1,St2のそれぞれの真値との時刻誤差であり、ta,tbは、第1車両Ma、第2車両Mbのそれぞれの真値との時刻誤差を示している。各数式の第2項は、時刻誤差に由来する成分を表している。 The parameters x 1 , y 1 , and z 1 in Equations 3 to 6 are coordinates indicating the current position of the GNSS satellite St1 in the ECEF coordinate system, and the parameters x 2 , y 2 , and z 2 are GNSS in the same coordinate system. This is a coordinate indicating the current position of the satellite St2. Parameters x a , y a , and z a are coordinates that indicate the current position of the first vehicle Ma in the same coordinate system, and parameters x b , y b , and z b are coordinates that indicate the current position of the second vehicle Mb. It is. t 1 and t 2 are time errors from the respective true values of the GNSS satellites St 1 and St 2 , and t a and t b are time errors from the respective true values of the first vehicle Ma and the second vehicle Mb. Show. The second term of each mathematical expression represents a component derived from a time error.
上記数式3〜6を、数式2に代入すると、種々の擬似距離に含まれる時刻誤差成分は相殺される。つまり、上記の方法によって求まる二重差Dは、各GNSS衛星及び各車両における基準時刻に対する時刻誤差が解消されている。 Substituting Equations 3 to 6 into Equation 2 cancels time error components included in various pseudoranges. That is, in the double difference D obtained by the above method, the time error with respect to the reference time in each GNSS satellite and each vehicle is eliminated.
また、第1車両Maと第2車両Mbとの距離は、車車間通信を実施可能な距離(例えば数百m以内)となっているため、電離層や対流圏により生じる擬似距離の誤差も、共通のGNSS衛星に対しては相殺されている。 In addition, since the distance between the first vehicle Ma and the second vehicle Mb is a distance (for example, within several hundreds of meters) at which vehicle-to-vehicle communication can be performed, an error in pseudo distance caused by the ionosphere and the troposphere is also common. It is offset against the GNSS satellite.
つまり以上の方法によって算出される二重差Dは、種々の誤差の影響が相殺されている。その結果、第2車両Mbに対する二重差Dは、第1車両Maと第2車両Mbとの距離を、高精度に指し示す指標として機能する。 That is, the double difference D calculated by the above method cancels the influence of various errors. As a result, the double difference D with respect to the second vehicle Mb functions as an index that indicates the distance between the first vehicle Ma and the second vehicle Mb with high accuracy.
以上のようにして二重差算出部F6が算出した第2車両Mbに対する衛星ペア毎の二重差Dは、RAM112に保存される。複数時点における二重差算出部F6の算出結果は、衛星ペア毎に、最新の算出結果が先頭となるように時系列順に並べて格納されていればよい。便宜上、或る衛星ペアにおける二重差Dを時系列に並べたデータを、その衛星ペアにおける二重差Dの時系列データと称する。
The double difference D for each satellite pair with respect to the second vehicle Mb calculated by the double difference calculation unit F6 as described above is stored in the
なお、第1車両Maが車車間通信可能な範囲内に、第2車両Mb以外の車両が存在する場合には、第2車両Mbと同様に当該他の車両についても、衛星ペア毎に、二重差Dを算出すればよい。衛星ペア毎の二重差Dは、車車間通信の通信相手とする他車両毎に区別して算出し、保存していく。なお、保存してから一定時間経過したデータについては随時削除していけばよい。 If there is a vehicle other than the second vehicle Mb within the range in which the first vehicle Ma can communicate between the vehicles, the other vehicles, like the second vehicle Mb, also have two satellites for each satellite pair. What is necessary is just to calculate the weight difference D. The double difference D for each satellite pair is calculated and stored separately for each other vehicle that is a communication partner for inter-vehicle communication. Note that data that has been stored for a certain period of time may be deleted as needed.
座標情報取得部F7は、捕捉衛星の現在位置を、地平直交座標系(ENU:East, Noth, Up座標系)で表した座標情報を取得する。ENU座標系は、第1車両Maの現在位置として取り扱う所定の代表地点を原点とし、天頂方向をZ軸、東方向をX軸、北方向をY軸とした座標系である。代表地点は適宜設計されればよく、例えば、自車両Ma自動車保管場所証明書や車検証に記載の住所としてもよいし、日本経緯度原点(つまり東経139度44分28秒8869、北緯35度39分29秒1572となる地点)としてもよい。 The coordinate information acquisition unit F7 acquires coordinate information representing the current position of the captured satellite in the horizon orthogonal coordinate system (ENU: East, Noth, Up coordinate system). The ENU coordinate system is a coordinate system in which a predetermined representative point handled as the current position of the first vehicle Ma is the origin, the zenith direction is the Z axis, the east direction is the X axis, and the north direction is the Y axis. The representative point may be appropriately designed. For example, it may be an address described in the own vehicle Ma automobile storage location certificate or vehicle verification, or the origin of longitude and latitude of Japan (that is, 139 degrees 44 minutes 28 seconds 8869 east, 35 degrees north latitude). It may be set as a point of 39 minutes 29 seconds 1572).
各GNSS衛星の座標情報は、広域通信網を介して外部サーバから取得すれば良い。なお、任意の代表地点を受信位置と見なして予め設計された所定の変換行列を用いて、ECEF座標をENU座標に変換してもよい。各GNSS衛星のECEF座標は、GNSS衛星から配信されるエフェメリスやアルマナックに含まれる情報から特定すればよい。エフェメリスやアルマナックは、例えば車車間通信によって他車両から提供してもらう等、種々の経路で取得してもよい。座標情報取得部F7は、座標情報を取得すると、その取得した座標情報をRAM112に保存する。
The coordinate information of each GNSS satellite may be acquired from an external server via a wide area communication network. Note that the ECEF coordinates may be converted into the ENU coordinates using a predetermined conversion matrix designed in advance by regarding an arbitrary representative point as the reception position. The ECEF coordinates of each GNSS satellite may be specified from information included in the ephemeris or almanac distributed from the GNSS satellite. The ephemeris and almanac may be acquired by various routes such as being provided from another vehicle by inter-vehicle communication. When the coordinate information acquisition unit F7 acquires the coordinate information, the coordinate information acquisition unit F7 stores the acquired coordinate information in the
二重差変化度算出部F8は、衛星ペア毎の二重差Dの時系列データに基づいて、当該衛星ペアにおける二重差Dの単位時間当りの変化度合い(以降、変化度)αを算出する。図5は、第1車両Maと第2車両Mbとが接近関係となっている場合の、或る衛星組み合わせにおける二重差Dの時間変化を概念的に表したグラフである。 Based on the time-series data of the double difference D for each satellite pair, the double difference change degree calculating unit F8 calculates the degree of change (hereinafter referred to as change) α of the double difference D per unit time in the satellite pair. To do. FIG. 5 is a graph conceptually showing a time change of the double difference D in a certain satellite combination when the first vehicle Ma and the second vehicle Mb are in an approaching relationship.
図5の横軸は時間を、縦軸は二重差Dの値を表している。横軸上に設けている時刻Tnwは、最新の二重差Dを算出した時点を表しており、時刻Tpsは、時刻Tnwから一定時間(図中ΔT)過去の時点を表している。Dnwは、時刻Tnwにおける二重差Dの値を表しており、Dpsは時刻Tpsにおける二重差Dの値である。なお、グラフ中の点は、各時点において算出された二重差を表している。 The horizontal axis of FIG. 5 represents time, and the vertical axis represents the value of the double difference D. A time Tnw provided on the horizontal axis represents a time point when the latest double difference D is calculated, and a time Tps represents a time point a certain time (ΔT in the figure) past from the time Tnw. Dnw represents the value of double difference D at time Tnw, and Dps is the value of double difference D at time Tps. In addition, the point in a graph represents the double difference calculated in each time.
このような場合、二重差変化度算出部F8は、例えば、DnwからDpsを減算したΔDを算出し、さらにΔDをΔTで除算することで、当該衛星組み合わせにおける変化度αを特定する。ΔTは絶対値であり、ΔDは、二重差Dが減少傾向にある場合には、負の値となる。つまり、二重差Dが減少傾向にある場合、変化度αの符号は負になる。 In such a case, for example, the double difference change degree calculation unit F8 calculates ΔD obtained by subtracting Dps from Dnw, and further divides ΔD by ΔT to identify the change degree α in the satellite combination. ΔT is an absolute value, and ΔD is a negative value when the double difference D tends to decrease. That is, when the double difference D tends to decrease, the sign of the degree of change α is negative.
したがって、変化度αは、二重差Dが減少傾向となっているか否かを示すパラメータとして機能し、変化度αが小さいほど、急峻に二重差Dが減少していることを示す。なお、図5中の一点鎖線は、現在から過去一定時間以内の二重差Dを母集団として定まる、経過時間と二重差Dの関係を近似した1次関数を表している。 Therefore, the degree of change α functions as a parameter indicating whether or not the double difference D tends to decrease. The smaller the degree of change α, the sharper the double difference D decreases. Note that the alternate long and short dash line in FIG. 5 represents a linear function that approximates the relationship between the elapsed time and the double difference D, with the double difference D within a fixed period of time from the present as a population.
ところで、第2車両Mbについての二重差Dは、前述の通り、第1車両Maと第2車両Mb間の距離に比例する。そのため、第2車両Mbについての二重差Dの変化度αが負ということは、第1車両Maと第2車両Mbとの距離が減少しつつあることを意味する。 Incidentally, the double difference D for the second vehicle Mb is proportional to the distance between the first vehicle Ma and the second vehicle Mb as described above. Therefore, the negative change α of the double difference D for the second vehicle Mb means that the distance between the first vehicle Ma and the second vehicle Mb is decreasing.
仮想傾き算出部F9は、所定の衛星ペアを構成する2つのGNSS衛星のそれぞれの現在位置を示す座標と、下記式7を用いて、当該衛星ペアにおける仮想傾きβを算出する。
上記数式7におけるパラメータem、nm、umは、衛星組み合わせを構成する2つのGNSS衛星のうちの一方の、ENU座標系における現在位置を示すパラメータであり、パラメータen、nn、unは、他方のGNSS衛星の現在位置を示すパラメータである。つまり、衛星組み合わせを構成する2つのGNSS衛星のうちの一方の現在位置を(em,nm,um)、他方の現在位置を(en,nn,un)とした場合の仮想傾きβは上記数式7によって定まる。 The parameters e m , n m , and u m in Equation 7 are parameters indicating the current position in the ENU coordinate system of one of the two GNSS satellites constituting the satellite combination, and the parameters e n , n n , u n is a parameter indicating the current position of the other GNSS satellite. That is, the virtual position when the current position of one of the two GNSS satellites constituting the satellite combination is (e m , n m , u m ) and the other current position is (e n , n n , u n ). The slope β is determined by Equation 7 above.
各GNSS衛星の現在位置をENU座標系で示す座標情報は、前述の座標情報取得部F7によって取得されている。なお、座標情報取得部F7が取得する座標情報は、厳密には第1車両Maの現在位置とは異なる地点を原点とした座標となるが、代表地点と第1車両Maとの距離は、GNSS衛星と代表地点との距離に比べて十分に小さい値となるため、誤差として取り扱うことができる。シミュレーションにおいては、日本国内の任意の地点を原点とした座標情報を用いても、第1車両Maの具体的な位置を原点とした座標情報を用いた場合と略同一の仮想傾きβが得られることを確認している。ここでの略同一が含む範囲は、後述する方法によって仮想傾きβから第2車両Mbが存在する方向を推定する上で支障がない範囲である。 The coordinate information indicating the current position of each GNSS satellite in the ENU coordinate system is acquired by the coordinate information acquisition unit F7 described above. Note that the coordinate information acquired by the coordinate information acquisition unit F7 is strictly a coordinate with a point different from the current position of the first vehicle Ma as the origin, but the distance between the representative point and the first vehicle Ma is GNSS. Since the value is sufficiently smaller than the distance between the satellite and the representative point, it can be handled as an error. In the simulation, even if coordinate information with an arbitrary point in Japan as the origin is used, a virtual inclination β substantially the same as that when using coordinate information with the specific position of the first vehicle Ma as the origin is obtained. I have confirmed that. The range including substantially the same here is a range in which there is no problem in estimating the direction in which the second vehicle Mb exists from the virtual inclination β by a method described later.
なお、或る衛星ペアにおける二重差Dが0になる点をENU座標系のXY平面(換言すれば地平面)上に射影したとき、当該点の集合は所定の傾きをもった1次関数(以降、二重差ゼロ直線)となる。数式7で定まる仮想傾きβは、この1次関数の傾きに相当する。仮想傾き算出部F9が算出する仮想傾きβの技術的な意義は別途後述する。なお、衛星座標はENU座標系によって表されているためXY平面を構成するX軸の正方向は東に相当し、Y軸の正方向は北に相当する。仮想傾き算出部F9が請求項に記載のβ算出部に相当し、仮想傾きβがパラメータβに相当する。 When a point where the double difference D in a certain satellite pair is zero is projected onto the XY plane (in other words, the ground plane) of the ENU coordinate system, the set of points is a linear function having a predetermined inclination. (Hereinafter, double difference zero straight line). The virtual slope β determined by Equation 7 corresponds to the slope of this linear function. The technical significance of the virtual inclination β calculated by the virtual inclination calculation unit F9 will be described later. Since the satellite coordinates are represented by the ENU coordinate system, the positive direction of the X axis constituting the XY plane corresponds to the east, and the positive direction of the Y axis corresponds to the north. The virtual inclination calculation unit F9 corresponds to the β calculation unit described in the claims, and the virtual inclination β corresponds to the parameter β.
進行方向特定部F10は、地磁気センサ14の検出結果に基づいて、北に対して自車両が向いている方位(つまり進行方向)を特定する。進行方向特定部F10の特定結果は、他車両方位推定部F11に提供される。なお、本実施形態では一例として、地磁気センサ14を用いて自車両の進行方向を特定する態様とするが、これに限らない。他の態様としてジャイロセンサを用いて進行方向を特定してもよい。進行方向特定部F10が請求項に記載の進行方向取得部に相当する。
Based on the detection result of the
他車両方位推定部F11は、仮想傾き算出部F9が算出する仮想傾きβと、進行方向特定部F10が特定している進行方向に基づき、自車両から見て第2車両Mbが存在する方位(以降、他車両方位)を推定する。 The other vehicle azimuth estimation unit F11 is based on the virtual inclination β calculated by the virtual inclination calculation unit F9 and the traveling direction specified by the traveling direction specifying unit F10, in which the second vehicle Mb exists as viewed from the host vehicle ( Thereafter, the other vehicle direction) is estimated.
ここで、図6を用いて衛星ペア毎の仮想傾きβと、他車両としての第2車両Mbが存在する方向との対応関係について述べる。図6は、第1車両Maと第2車両Mbとが共通して捕捉しているGNSS衛星を母集団として成立する衛星ペア毎の二重差ゼロ直線を表している。或る衛星ペアにおける二重差ゼロ直線は、上述の通り、その衛星ペアにおける二重差Dが0になる点をENU座標系のXY平面(換言すれば地平面)上に射影した点の集合に相当する。 Here, the correspondence relationship between the virtual inclination β for each satellite pair and the direction in which the second vehicle Mb as the other vehicle exists will be described with reference to FIG. FIG. 6 represents a zero-double difference line for each satellite pair that is established with a GNSS satellite that is commonly captured by the first vehicle Ma and the second vehicle Mb as a population. A double difference zero straight line in a certain satellite pair is a set of points obtained by projecting on the XY plane (in other words, the ground plane) of the ENU coordinate system the point where the double difference D in the satellite pair becomes 0 as described above. It corresponds to.
具体的には、実線で示す直線L(St1,St2)は、GNSS衛星St1とSt2からなる衛星ペアにおける二重差ゼロ直線を表している。一点鎖線で示す直線L(St1,St3)は、GNSS衛星St1とSt3からなる衛星ペアにおける二重差ゼロ直線を表しており、二点鎖線で示す直線L(St2,St3)は、GNSS衛星St2とSt3からなる衛星ペアにおける二重差ゼロ直線を表している。種々の二重差ゼロ直線の傾きとしての仮想傾きβは式7で求まる。 Specifically, a straight line L (St1, St2) indicated by a solid line represents a double difference zero straight line in a satellite pair composed of GNSS satellites St1 and St2. A straight line L (St1, St3) indicated by a one-dot chain line represents a double difference zero straight line in a satellite pair composed of the GNSS satellites St1 and St3, and a straight line L (St2, St3) indicated by a two-dot chain line is a GNSS satellite St2. And a double difference zero straight line in the satellite pair consisting of St3 and St3. The virtual inclination β as the inclination of various double difference zero straight lines is obtained by Expression 7.
発明者らは、種々の衛星座標や車両の位置関係を想定したシミュレーションを実行し、その結果を解析することによって、変化度αが負となっている衛星ペアの中で、その絶対値が最小となっている衛星ペア(以降、減少度最小ペア)の仮想傾きβと、自車両からみて第2車両Mbが存在する方位との間に相関があるという知見を得た。 The inventors perform simulations assuming various satellite coordinates and vehicle positional relationships, and analyze the results, so that the absolute value is the smallest among the satellite pairs in which the degree of change α is negative. It has been found that there is a correlation between the virtual inclination β of the satellite pair (hereinafter referred to as the minimum decrease pair) and the direction in which the second vehicle Mb exists as seen from the host vehicle.
例えば、自車両の進行方向が相対的に北向きとなっている場合には、原点から減少度最小ペアに対応する二重差ゼロ直線が延びる2つの方向のうち、Y座標が正となる方向に第2車両Mbが存在する可能性が高く、また、自車両の進行方向が相対的に南向きとなっている場合にはY座標が負となる方向に存在する可能性が高い。当然、二重差ゼロ直線が伸びる方向は仮想傾きβによって定義されるため、減少度最小ペアの仮想傾きβは第2車両Mbが存在する方向の指標として機能する。他車両方位推定部F11は、以上の知見に基づいて他車両方位を推定するものである。他車両方位推定部F11が請求項に記載の他装置方向推定部に相当する。 For example, when the traveling direction of the host vehicle is relatively northward, the direction in which the Y coordinate is positive out of the two directions in which the double difference zero straight line corresponding to the minimum decrease pair extends from the origin. It is highly possible that the second vehicle Mb exists in the vehicle, and when the traveling direction of the host vehicle is relatively southward, there is a high possibility that the second vehicle Mb exists in a direction in which the Y coordinate is negative. Naturally, since the direction in which the double difference zero straight line extends is defined by the virtual inclination β, the virtual inclination β of the minimum decrease pair functions as an indicator of the direction in which the second vehicle Mb exists. The other vehicle orientation estimation unit F11 estimates the other vehicle orientation based on the above knowledge. The other vehicle direction estimation unit F11 corresponds to the other device direction estimation unit described in the claims.
報知処理部F12は、他車両方位推定部F11による推定結果をドライバに報知するための処理を実施する。例えば車載器1が報知装置15としてディスプレイを備える場合、報知処理部F12は、第2車両Mbが存在する方向を示す画像をディスプレイに表示する。また、車載器1が報知装置15としてスピーカを備える場合には、報知処理部F12は、スピーカから所定のメッセージを音声出力することによって、ドライバに対して、第2車両Mbが存在する方向を通知してもよい。なお、報知に用いられるディスプレイはヘッドアップディスプレイであってもよい。
The notification processing unit F12 performs a process for notifying the driver of the estimation result by the other vehicle direction estimation unit F11. For example, when the vehicle-mounted
<他車両方位推定処理>
次に、図7に示すフローチャートを用いて、制御ユニット11が実施する他車両方位推定処理について説明する。この他車両方位推定処理は、自車両としての第1車両Ma周辺に存在する他車両(ここでは第2車両Mb)が存在する方向を推定する処理に相当する。なお、ここでの第1車両Ma周辺とは、第1車両Maが車車間通信可能な範囲に相当する。
<Other vehicle direction estimation processing>
Next, the other vehicle orientation estimation process performed by the
この図7に示すフローチャートは、第2車両Mbからの捕捉衛星データを受信した場合に開始されればよい。 The flowchart shown in FIG. 7 may be started when the captured satellite data from the second vehicle Mb is received.
まず、ステップS10では受信処理部F4が、受信した捕捉衛星データをRAM112に保存してステップS20に移る。ステップS20では他車一重差特定部F5がRAM112を参照し、第2車両Mbについての衛星ペア毎の他車一重差を算出してステップS30に移る。
First, in step S10, the reception processing unit F4 stores the received captured satellite data in the
ステップS30では二重差算出部F6が、RAM112に保存されている自車両の捕捉衛星データを読み出してステップS40に移る。ステップS40では二重差算出部F6が、自車両と第2車両Mbとが共通して捕捉しているGNSS衛星(つまり共通捕捉衛星)を特定してステップS50に移る。
In step S30, the double difference calculation unit F6 reads the captured satellite data of the host vehicle stored in the
ステップS50では二重差算出部F6が、共通捕捉衛星の数Nが3以上であるか否かを判定する。ここで共通捕捉衛星数Nが3以上となっている場合にはステップS50が肯定判定されてステップS60に移る。一方、共通捕捉衛星数Nが3未満である場合にはステップS50が否定判定されて本フローを終了する。 In step S50, the double difference calculation unit F6 determines whether or not the number N of commonly acquired satellites is 3 or more. Here, when the number N of commonly acquired satellites is 3 or more, an affirmative determination is made in step S50, and the process proceeds to step S60. On the other hand, if the number N of commonly captured satellites is less than 3, a negative determination is made in step S50 and this flow is terminated.
ステップS60では二重差算出部F6が、3以上の共通捕捉衛星の中から任意の2つの捕捉衛星を選択してステップS70に移る。ステップS70では二重差算出部F6が、その選択した2つの捕捉衛星からなる衛星ペアについての二重差Dを算出してステップS80に移る。 In step S60, the double difference calculation unit F6 selects any two captured satellites from the three or more common captured satellites, and proceeds to step S70. In step S70, the double difference calculation unit F6 calculates the double difference D for the satellite pair composed of the selected two captured satellites, and proceeds to step S80.
ステップS80では、ステップS40で特定した共通捕捉衛星を母集団として成立しうる全ての衛星ペアについて二重差Dを算出したか否かを判定する。未だ二重差Dを算出していない衛星ペアが残っている場合にはステップS60に戻り、その二重差Dが未算出の衛星ペアを選択してステップS70に移る。つまり、ステップS60からステップS80を繰り返すことで、第1車両Maと第2車両Mbとで共通して捕捉しているGNSS衛星を母集団として定まる全ての衛星ペアに対する二重差Dを算出する。 In step S80, it is determined whether or not the double difference D has been calculated for all the satellite pairs that can be established with the common captured satellite specified in step S40 as a population. If a satellite pair for which the double difference D has not yet been calculated remains, the process returns to step S60, selects a satellite pair for which the double difference D has not been calculated, and proceeds to step S70. That is, by repeating Step S60 to Step S80, the double difference D is calculated for all the satellite pairs in which the GNSS satellites commonly captured by the first vehicle Ma and the second vehicle Mb are determined as a population.
全ての衛星ペアについての二重差Dを算出している場合にはステップS80が肯定判定されてステップS90に移る。なお、算出した衛星ペア毎の二重差Dは、いずれの衛星ペアについての二重差Dであるかを示すペア情報と、算出時刻を示すタイムスタンプと対応づけてRAM112に保存する。これにより、RAM112には衛星ペア毎の二重差Dが蓄積されていく。
If the double difference D is calculated for all the satellite pairs, an affirmative determination is made in step S80 and the process proceeds to step S90. The calculated double difference D for each satellite pair is stored in the
ステップS90では二重差変化度算出部F8が、RAM112に保存されている衛星ペア毎の二重差Dの時系列データに基づいて、衛星ペア毎の二重差Dの変化度αを算出してステップS100に移る。なお、変化度αを算出するために十分な数の二重差Dが未だRAM112に蓄積されていない場合には本フローを終了すれば良い。
In step S90, the double difference change degree calculation unit F8 calculates the change degree α of the double difference D for each satellite pair based on the time series data of the double difference D for each satellite pair stored in the
図8は衛星ペア毎の変化度αを概念的に表したグラフである。図中のD(St1,St2)はGNSS衛星St1とSt2の組み合わせにおける二重差Dの近似直線を表している。この近似直線の傾きが、前述のとおり、GNSS衛星St1とSt2の組み合わせにおける変化度αを表している。なお、図中のD(St1,St3)はGNSS衛星St1とSt3の組み合わせにおける二重差Dの近似直線を、D(St2,St3)はGNSS衛星St2とSt3の組み合わせにおける二重差Dの近似直線を、それぞれ表している。図8では全ての衛星ペアの変化度αのうち、GNSS衛星St1とSt2の衛星ペアにおける変化度αが最も小さい値となっていることを表している。つまり、GNSS衛星St1とSt2の衛星ペアが減少度最小ペアに相当する。以降では一例として、GNSS衛星St1とSt2の衛星ペアが減少度最小ペアとなっているものとして説明する。 FIG. 8 is a graph conceptually showing the degree of change α for each satellite pair. D (St1, St2) in the figure represents an approximate straight line of the double difference D in the combination of the GNSS satellites St1 and St2. As described above, the inclination of the approximate straight line represents the degree of change α in the combination of the GNSS satellites St1 and St2. In the figure, D (St1, St3) is an approximate straight line of the double difference D in the combination of the GNSS satellites St1 and St3, and D (St2, St3) is an approximation of the double difference D in the combination of the GNSS satellites St2 and St3. Each represents a straight line. FIG. 8 shows that the change α in the satellite pair of the GNSS satellites St1 and St2 is the smallest value among the change α of all the satellite pairs. That is, the satellite pair of the GNSS satellites St1 and St2 corresponds to the minimum decrease pair. Hereinafter, as an example, it is assumed that the satellite pair of the GNSS satellites St1 and St2 is the minimum decrease pair.
ステップS100では仮想傾き算出部F9が、減少度最小ペアを選択してステップS110に移る。ステップS110では仮想傾き算出部F9が、減少度最小ペアを構成する2つのGNSS衛星のそれぞれの現在位置を示す座標情報と上記式7を用いて、減少度最小ペアの仮想傾きβを算出してステップS120に移る。 In step S100, the virtual inclination calculation unit F9 selects the decrease degree minimum pair, and proceeds to step S110. In step S110, the virtual inclination calculation unit F9 calculates the virtual inclination β of the minimum reduction pair using the coordinate information indicating the current positions of the two GNSS satellites constituting the minimum reduction pair and Equation 7 above. The process moves to step S120.
ステップS120では他車両方位推定部F11が、仮想傾き算出部F9が算出する仮想傾きβと、進行方向特定部F10が特定している進行方向に基づいて、第2車両Mbが存在する方向(以降、他車両方位)を推定する。 In step S120, the other vehicle direction estimation unit F11 determines the direction in which the second vehicle Mb exists (hereinafter, based on the virtual inclination β calculated by the virtual inclination calculation unit F9 and the traveling direction specified by the traveling direction specifying unit F10). , Other vehicle direction).
具体的には、自車両の進行方向が相対的に北向きとなっている場合には、XY平面のうち、Y軸が正となる領域において減少度最小ペアの仮想傾きβで定まる二重差ゼロ直線が原点から延びる方向に第2車両Mbが存在すると推定する。なお、XY平面のY軸正方向は北を表し、X軸正方向は東を表している。仮に、自車両の進行方向が相対的に北向きであって、かつ、仮想傾きβが−1である場合には、北西方向に第2車両Mbが存在すると推定する。 Specifically, when the traveling direction of the host vehicle is relatively northward, the double difference determined by the virtual slope β of the minimum decrease pair in the region where the Y axis is positive in the XY plane. It is estimated that the second vehicle Mb exists in the direction in which the zero straight line extends from the origin. Note that the positive Y-axis direction of the XY plane represents the north, and the positive X-axis direction represents the east. If the traveling direction of the host vehicle is relatively northward and the virtual inclination β is −1, it is estimated that the second vehicle Mb exists in the northwest direction.
また、自車両の進行方向が相対的に南向きとなっている場合には、XY平面のうちY軸が負となる領域において減少度最小ペアの仮想傾きβで定まる二重差ゼロ直線が原点から延びる方向に第2車両Mbが存在すると判定する。仮に、自車両の進行方向が相対的に南向きであって、且つ、仮想傾きβが−1である場合には、東南方向に第2車両Mbが存在すると推定する。 When the traveling direction of the host vehicle is relatively southward, the zero-double difference line determined by the virtual inclination β of the minimum decrease pair in the region where the Y axis is negative in the XY plane is the origin. It is determined that the second vehicle Mb exists in the direction extending from the vehicle. If the traveling direction of the host vehicle is relatively southward and the virtual inclination β is −1, it is estimated that the second vehicle Mb exists in the southeast direction.
つまり他車両方位推定部F11は、自車両の進行方向が北向きか南向きかに応じて、減少度最小ペアの仮想傾きβを、その値に応じた方位角に変換してステップS130に移る。ステップS130では、報知処理部F12がステップS120での推定結果をドライバに報知して本フローを終了する。 That is, the other vehicle azimuth estimation unit F11 converts the virtual inclination β of the minimum decrease pair into an azimuth according to the value depending on whether the traveling direction of the host vehicle is north or south, and proceeds to step S130. . In step S130, the notification processing unit F12 notifies the driver of the estimation result in step S120 and ends this flow.
<実施形態のまとめ>
以上の構成では、制御ユニット11は、自車両としての第1車両Maと、他車両としての第2車両Mbにおける衛星ペア毎の二重差Dを逐次算出し、変化度αが負となっている衛星ペアの中でその絶対値が最も小さい衛星ペア(つまり減少度最小ペア)を決定する。そして、減少度最小ペアの座標情報を用いて算出した仮想傾きβと、自車両の進行方向とから定まる方位を、第2車両Mbが存在する方位と見なす。
<Summary of Embodiment>
In the above configuration, the
減少度最小ペアの座標情報を用いて算出される仮想傾きβと、自車両の進行方向と、第2車両Mbが存在する方位と、の間に対応関係があることは、数値解析によって確認できている。したがって、以上の構成によれば、減少度最小ペアの座標情報を用いて算出される仮想傾きβと、自車両の進行方向とから、第2車両Mbが存在する方位を推定することができる。 It can be confirmed by numerical analysis that there is a correspondence relationship between the virtual inclination β calculated using the coordinate information of the minimum decrease pair, the traveling direction of the host vehicle, and the direction in which the second vehicle Mb exists. ing. Therefore, according to the above configuration, the azimuth in which the second vehicle Mb exists can be estimated from the virtual inclination β calculated using the coordinate information of the decrease degree minimum pair and the traveling direction of the host vehicle.
そして、減少度最小ペアを決定する上では、第1車両Maと第2車両Mbとが、3機のGNSS衛星を共通して捕捉していればよい。したがって、第1車両Ma及び第2車両Mbの少なくとも何れか一方の捕捉衛星数が3機であっても、第2車両Mbが存在する方位を推定できる。 In determining the minimum decrease pair, the first vehicle Ma and the second vehicle Mb only need to capture three GNSS satellites in common. Therefore, even when the number of captured satellites of at least one of the first vehicle Ma and the second vehicle Mb is 3, the direction in which the second vehicle Mb exists can be estimated.
また、他車両方向を推定する上では測位演算を実施する必要もない。したがって測位演算を実施すること無く、他車両が存在する方向を推定することができる。 Further, it is not necessary to perform positioning calculation in estimating the direction of the other vehicle. Therefore, the direction in which the other vehicle exists can be estimated without performing the positioning calculation.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, The various modifications described below are also contained in the technical scope of this invention, and also in addition to the following However, various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。 In addition, about the member which has the same function as the member described in the above-mentioned embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. In addition, when only a part of the configuration is mentioned, the configuration of the above-described embodiment can be applied to the other portions.
[変形例1]
上述した実施形態では、種々の衛星ペアのうち、減少度最小ペアのみの仮想傾きβを用いて方位を推定する態様を例示したが、これに限らない。例えば変化度αが負となっている衛星ペアのうち、その絶対値が所定の閾値以下となっている衛星ペアを全て選択し、それら選択した衛星ペアの仮想傾きβの平均値を、第2車両Mbが存在する方位として採用してもよい。
[Modification 1]
In the above-described embodiment, the aspect in which the azimuth is estimated using the virtual inclination β of only the minimum decrease pair among various satellite pairs is illustrated, but the present invention is not limited thereto. For example, among the satellite pairs having a negative change rate α, all the satellite pairs whose absolute values are equal to or less than a predetermined threshold are selected, and the average value of the virtual inclinations β of the selected satellite pairs is calculated as the second value. You may employ | adopt as an azimuth | direction in which the vehicle Mb exists.
また、例えば変化度αが負となっている衛星ペアの中で、絶対値が一番小さい衛星ペアからk番目に小さい衛星ペアまでを選択し、それら選択したk個の衛星ペアの仮想傾きβの平均値を、第2車両Mbが存在する方位として採用してもよい。kは適宜設計される正の整数値であって、例えば2や3などとすればよい。 Further, for example, among the satellite pairs having a negative degree of change α, the satellite pair having the smallest absolute value to the kth smallest satellite pair is selected, and the virtual inclination β of the selected k satellite pairs is selected. May be adopted as the direction in which the second vehicle Mb exists. k is a positive integer value designed as appropriate, and may be 2 or 3, for example.
複数の衛星ペアの仮想傾きβから第2車両Mbが存在する方位を推定する場合には、複数の仮想傾きβの単純な平均ではなく、変化度αに応じた重みを仮想傾きβに付与した重み付け平均によって算出した値を第2車両Mbが存在する方位として採用してもよい。重み付け平均に用いる重みは、変化度αの絶対値が小さいほど大きくする。 When estimating the direction in which the second vehicle Mb exists from the virtual inclination β of a plurality of satellite pairs, a weight corresponding to the degree of change α is given to the virtual inclination β instead of a simple average of the plurality of virtual inclinations β. A value calculated by weighted average may be adopted as the direction in which the second vehicle Mb exists. The weight used for the weighted average is increased as the absolute value of the degree of change α is smaller.
[変形例2]
以上では、捕捉衛星データを捕捉衛星毎の擬似距離を示すデータとする態様を例示したがこれに限らない。各車載器1は、捕捉衛星データとして、自車一重差算出部F1が算出した衛星ペア毎の一重差をペア情報と対応付けたデータを送信する態様としてもよい。
[Modification 2]
In the above description, the captured satellite data is exemplified as data indicating the pseudorange for each captured satellite. However, the present invention is not limited to this. Each
そのような態様によっても、受信側の車載器1は、他車両にとっての自己一重差(換言すれば自車両にとっての他車一重差)を特定できる。
Even in such an aspect, the on-
[変形例3]
以上では、請求項に記載の方向推定装置が車載器1として車両に搭載されている態様を例示したが、これに限らない。換言すれば、請求項に記載の方向推定装置が適用される移動体は、車両に限らない。
[Modification 3]
In the above, the aspect in which the direction estimation device according to the claims is mounted on the vehicle as the vehicle-mounted
例えば、請求項に記載の方向推定装置が適用される移動体は、歩行者や自転車(以降、歩行者等)などであっても良い。その場合には、歩行者が携帯する携帯端末(例えばスマートフォン)を方向推定装置として機能させればよい。方向推定装置として機能する携帯端末は、制御ユニット11、GNSS受信機12、車車間通信部13に相当する機能を備えていれば良い。
For example, the mobile body to which the direction estimation device according to the claims is applied may be a pedestrian, a bicycle (hereinafter referred to as a pedestrian) or the like. In that case, what is necessary is just to make a portable terminal (for example, smart phone) which a pedestrian carries function as a direction estimation apparatus. The mobile terminal that functions as the direction estimation device may have a function corresponding to the
なお、種々の装置同士が捕捉衛星データを送受信するための通信の態様も車車間通信に限定しない。一定範囲内(例えば数百m以内)に存在する装置同士が直接的又は間接的に無線通信できればよく、その通信規格としては例えばBluetooth(登録商標)などを採用することができる。なお、装置同士の間接的な通信とは、装置同士が、道路沿いに設けられた通信端末(いわゆる路側機)や広域通信網を介して無線通信を実施する態様を指す。 Note that the communication mode for transmitting and receiving captured satellite data between various devices is not limited to inter-vehicle communication. Devices that exist within a certain range (for example, within several hundreds of meters) need only be able to perform wireless communication directly or indirectly. For example, Bluetooth (registered trademark) can be adopted as the communication standard. Note that indirect communication between devices refers to a mode in which devices perform wireless communication via a communication terminal (a so-called roadside device) or a wide area communication network provided along a road.
[変形例4]
全ての移動体が、上述した車載器1が備える全ての機能を備えている必要はない。例えば、歩行者等は、捕捉衛星データを送信する機能は備える一方、他の移動体から送信される擬似距離関連情報を受信する機能を備えない装置(以降、送信用装置)が用いられても良い。そのように送信機能に限定した送信用装置は、前述の車載器1よりも安価に実現できる。したがって、歩行者等への送信用装置の導入を促進することができる。
[Modification 4]
It is not necessary for all moving bodies to have all the functions of the on-
[変形例5]
変形例4にて言及した送信用装置は、4機以上のGNSS衛星を捕捉している場合であっても、捕捉衛星データに示す情報は、所定の3機のGNSS衛星についての擬似距離に留めることが好ましい。これは次の理由による。
[Modification 5]
Even if the transmission device referred to in Modification 4 captures four or more GNSS satellites, the information shown in the captured satellite data is limited to the pseudo-range for the predetermined three GNSS satellites. It is preferable. This is due to the following reason.
仮に4機のGNSS衛星についての擬似距離を開示すると、送信元の位置が受信側によって評定されてしまう恐れがある。一方、送信用装置が疑似距離を送信するGNSS衛星の数を3機に絞ることで、送信用装置の絶対位置を他の装置が評定することができなくなる。つまり、この変形例5の構成によれば、送信用装置を利用するユーザのプライバシーを保護することができる。 If the pseudoranges for the four GNSS satellites are disclosed, the position of the transmission source may be evaluated by the receiving side. On the other hand, when the transmission device reduces the number of GNSS satellites that transmit pseudoranges to three, other devices cannot evaluate the absolute position of the transmission device. That is, according to the configuration of the fifth modification, the privacy of the user who uses the transmission device can be protected.
なお、捕捉衛星データにて擬似距離を開示する3つのGNSS衛星は、例えば、受信信号強度やSN比等の信号品質が相対的に良い3機とすればよい。信号品質がよいGNSS衛星については、周囲に存在する車載器1も捕捉している可能性が高いからである。
Note that the three GNSS satellites that disclose the pseudoranges in the captured satellite data may be three aircraft with relatively good signal quality such as received signal strength and SN ratio. This is because the GNSS satellite with good signal quality is highly likely to be captured by the vehicle-mounted
もちろん、送信用装置2が送信する捕捉衛星パケットは、変形例2で述べたように、所定の3機のGNSS衛星を母集団とする衛星ペア毎の一重差を示す情報としてもよい。 Of course, as described in the second modification, the captured satellite packet transmitted by the transmission device 2 may be information indicating a single difference for each satellite pair whose population is a predetermined three GNSS satellites.
[変形例6]
車載器1等の方向推定装置の通信相手とする他の装置(以降、他装置)は、移動体で用いられている装置に限らず、他装置は道路沿いなどにおいて固定されている固定端末であってもよい。
[Modification 6]
Other devices (hereinafter referred to as other devices) that are communication partners of the direction estimating device such as the vehicle-mounted
[変形例7]
以上では、GNSS衛星を請求項に記載の基準局として用いる態様を例示したが、これに限らない。請求項に記載の基準局は、方向推定装置が基準局との距離を特定できる存在であれば良く、例えば公衆無線通信網を構築する無線基地局(例えば携帯電話機の基地局)等であっても良い。
[Modification 7]
In the above, although the aspect which uses a GNSS satellite as a reference station as described in a claim was illustrated, it is not restricted to this. The reference station described in the claims is not limited as long as the direction estimation device can identify the distance from the reference station, and may be, for example, a radio base station (for example, a base station of a mobile phone) that constructs a public radio communication network. .
100 方向推定システム、Ma・Mb 車両、St1・St2・St3 GNSS衛星(基準局)、1・1a・1b 車載器、11 制御ユニット、12 GNSS受信機(受信機)、13 車車間通信部、14 地磁気センサ、15 報知装置、111 CPU、112 RAM、113 ROM、114 I/O、121 擬似距離特定部、F1 自車一重差算出部(自己一重差算出部)、F2 送信データ生成部、F3 送信処理部、F4 受信処理部、F5 他車一重差特定部(他者一重差取得部)、F6 二重差算出部、F7 座標情報取得部、F8 二重差変化度算出部、F9 仮想傾き算出部(β算出部)、F10 進行方向特定部、F11 他車両方位推定部(他装置方向推定部)、F12 報知処理部 100 direction estimation system, Ma / Mb vehicle, St1, St2, St3 GNSS satellite (reference station), 1.1a / 1b on-board unit, 11 control unit, 12 GNSS receiver (receiver), 13 inter-vehicle communication unit, 14 geomagnetism Sensor, 15 Informing device, 111 CPU, 112 RAM, 113 ROM, 114 I / O, 121 Pseudo distance specifying unit, F1 Vehicle single difference calculation unit (self single difference calculation unit), F2 transmission data generation unit, F3 transmission processing Unit, F4 reception processing unit, F5 other vehicle single difference identification unit (other single difference difference acquisition unit), F6 double difference calculation unit, F7 coordinate information acquisition unit, F8 double difference change degree calculation unit, F9 virtual inclination calculation unit (Β calculation unit), F10 traveling direction specifying unit, F11 other vehicle direction estimation unit (other device direction estimation unit), F12 notification processing unit
Claims (4)
それぞれ異なる位置に存在する複数の基準局から送信される電波であって、当該電波の送信元を示す送信元情報を含む電波を受信する受信機(12)と、
複数の前記基準局のうち、前記電波を受信できている前記基準局である捕捉基準局との擬似距離を、前記受信機が受信した前記捕捉基準局からの前記電波に基づいて逐次特定する擬似距離特定部(121)と、
前記捕捉基準局が3つ以上存在する場合に、2つの前記捕捉基準局を1組として成立する少なくとも2組以上の基準局ペアのそれぞれにおいて、前記基準局ペアを構成する2つの前記捕捉基準局に対する前記擬似距離の差の絶対値である自己一重差を逐次算出する自己一重差算出部(F1)と、
他装置にとっての前記基準局ペア毎の前記自己一重差に相当する他者一重差を取得する他者一重差取得部(F5)と、
前記基準局ペア毎に、その基準局ペアに対応する前記自己一重差と前記他者一重差との差である二重差を算出する二重差算出部(F6)と、
前記基準局ペア毎に、前記二重差の単位時間あたりの変化度合いを示す変化度を算出する二重差変化度算出部(F8)と、
前記変化度が負となっている前記基準局ペアのうち、その絶対値が最小となっている前記基準局ペアである減少度最小ペアを構成する2つの前記基準局の地平直交座標系での現在位置を表す座標を取得する座標情報取得部(F7)と、
前記減少度最小ペアの位置を示す座標情報を下記式に代入することで定まるパラメータβを算出するβ算出部(F9)と、
前記移動体の進行方向を取得する進行方向取得部(F10)と、
前記β算出部が算出する前記パラメータβと、前記移動体の進行方向と、に基づいて、前記他装置が存在する方位を推定する他装置方向推定部(F11)と、を備えることを特徴とする方向推定装置。
A receiver (12) that receives radio waves that are transmitted from a plurality of reference stations that exist at different positions and that includes transmission source information indicating the transmission source of the radio waves;
A pseudo distance specifying unit that sequentially specifies a pseudo distance with a capture reference station that is the reference station that is capable of receiving the radio wave among a plurality of the reference stations, based on the radio wave from the capture reference station received by the receiver ( 121),
When there are three or more acquisition reference stations, each of at least two or more sets of reference station pairs that are formed with two acquisition reference stations as one set, the pseudo distance of the two acquisition reference stations constituting the reference station pair. A self-single difference calculation unit (F1) that sequentially calculates a self-single difference that is an absolute value of the difference;
Another person single difference acquisition unit (F5) for acquiring another single difference corresponding to the self single difference for each reference station pair for another device;
For each reference station pair, a double difference calculation unit (F6) that calculates a double difference that is a difference between the self-single difference and the other single difference corresponding to the reference station pair;
For each reference station pair, a double difference change degree calculation unit (F8) that calculates a change degree indicating a change degree per unit time of the double difference;
Among the reference station pairs in which the degree of change is negative, the current position in the horizon orthogonal coordinate system of the two reference stations constituting the minimum decrease pair that is the reference station pair whose absolute value is the minimum A coordinate information acquisition unit (F7) for acquiring coordinates to be represented;
A β calculation unit (F9) for calculating a parameter β determined by substituting coordinate information indicating the position of the minimum degree of decrease into the following equation;
A traveling direction acquisition unit (F10) that acquires a traveling direction of the moving body;
And an other device direction estimating unit (F11) for estimating an azimuth in which the other device exists based on the parameter β calculated by the β calculating unit and the traveling direction of the moving body. Direction estimation device.
前記他装置方向推定部は、前記移動体の進行方向に基づいて前記パラメータβの値に対応する方位を特定し、その特定した方位に前記他装置が存在すると推定することを特徴とする方向推定装置。 In claim 1,
The other device direction estimation unit identifies a direction corresponding to the value of the parameter β based on a traveling direction of the moving body, and estimates that the other device exists in the specified direction. apparatus.
前記β算出部は、複数の前記基準局ペアのうち、前記変化度が小さいものからk番目に小さいものまでを選択するとともに、その選択した複数の前記基準局ペア毎の前記パラメータβを算出し、
前記他装置方向推定部は、複数の前記パラメータβの平均又は重み付け平均に対応する方位を前記移動体の進行方向に基づいて特定し、その特定した方位に前記他装置が存在すると推定することを特徴とする方向推定装置。 In claim 1,
The β calculating unit selects, from among the plurality of reference station pairs, the smallest change degree to the kth smallest one, and calculates the parameter β for each of the selected plurality of reference station pairs,
The other apparatus direction estimation unit specifies an azimuth corresponding to an average or a weighted average of a plurality of the parameters β based on a traveling direction of the moving body, and estimates that the other apparatus exists in the specified azimuth. A characteristic direction estimation device.
前記基準局は、全地球型航法衛星システムで用いられる衛星であることを特徴とする方向推定装置。 In any one of Claims 1-3,
The direction estimation apparatus according to claim 1, wherein the reference station is a satellite used in a global navigation satellite system.
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