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JP6380284B2 - 位置検出装置、及び位置検出システム - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載された車載器と、車両周囲に位置する報知対象者の携帯端末との無線通信により、互いの相対位置を検出する技術に関する。
従来、車両と歩行者との相対的な位置関係を検出する技術の一種として、例えば特許文献1には、車載カメラにより歩行者の相対位置を検出する端末測位システムが開示されている。この車載カメラによる歩行者の相対的な位置情報は、GPS(Global Positioning System)に基づく車両の位置情報と共に携帯端末に送信され、携帯端末における位置情報の高精度化に用いられる。
特開2010−85256号公報
さて、特許文献1のように、歩行者等の報知対象者の相対位置を車載カメラの使用によって検出する技術には、車両から直接的に見えない位置の報知対象者の相対位置を検出することが実質的に不可能であるという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両から直接的に見えない位置に報知対象者が居る場合でも、車両と報知対象者の位置関係を高精度に検出可能な技術を提供することにある。
上記目的を達成するため、開示された一つの発明は、車両(A)に搭載され、当該車両周囲の報知対象者(B)の携帯端末(110,310)と無線通信を行うことにより、当該携帯端末の相対位置を検出する位置検出装置であって、測位衛星(PS)から送信される測位用信号(Sg)を受信する衛星信号受信部(45)と、測位用信号を補正するための補正信号(Sc)を受信する補正信号受信部(43,243)と、携帯端末にて取得された測位用信号を、当該携帯端末から無線通信により受信する端末位置通信部(41)と、補正信号を用いて、携帯端末及び衛星信号受信部のそれぞれにて受信された測位用信号を共に補正し、補正した測位用信号に基づく車両位置情報及び端末位置情報から車両に対する携帯端末の位置関係を算出する補正位置算出部(31)と、補正信号受信部によって受信した補正信号の情報を記憶する情報記憶部(34)と、を備え、補正信号は、予め区分けされた地域毎に異なる内容であり、情報記憶部は、車両が現在位置する地域とは異なる他の地域の補正信号の情報を記憶し、補正位置算出部は、補正信号受信部が補正信号を受信できない場合に、情報記憶部に記憶された補正信号の情報を用いて、測位用信号を補正し、他の地域において補正信号の受信ができない場合に、情報記憶部に記憶された当該他の地域に対応する補正信号の情報を用いて、測位用信号を補正する位置検出装置とする。
この発明によれば、測位衛星から送信され、携帯端末及び衛星信号受信部のそれぞれにおいて受信された測位用信号は、共に位置検出装置に取得され、補正信号を用いて補正される。これらの補正された測位用信号に基づくことにより、位置検出装置は、車両及び携帯端末それぞれの絶対位置を、高い精度で算出できる。以上によれば、位置検出装置は、車両から直接的に見えない位置に報知対象者が居る場合でも、算出した車両位置情報及び端末位置情報を用いることで、車両と報知対象者との相対的な位置関係を高精度に検出可能となる。
また、開示された他の一つの発明は、車両(A)に搭載される車載器(10,210)と、車両周囲の報知対象者(B)の携帯端末(110,310)と、を含み、車載器及び携帯端末の間にて互いの位置情報を無線通信によって共有する位置検出システムであって、携帯端末は、測位衛星(PS)から送信される測位用信号(Sg)を受信し、携帯側測位用信号として車載器へ向けて送信し、車載器は、測位衛星からの測位用信号を車両側測位用信号として受信する衛星信号受信部(45)と、測位用信号を補正するための補正信号(Sc)を受信する補正信号受信部(43,243)と、携帯端末が送信する携帯側測位用信号を無線通信により受信する端末位置通信部(41)と、補正信号を用いて、携帯側測位用信号及び車両側測位用信号を共に補正し、補正したこれら測位用信号に基づく車両位置情報及び端末位置情報から車両に対する携帯端末の位置関係を算出する補正位置算出部(31)と、補正信号受信部によって受信した補正信号の情報を記憶する情報記憶部(34)と、を備え、補正信号は、予め区分けされた地域毎に異なる内容であり、情報記憶部は、車両が現在位置する地域とは異なる他の地域の補正信号の情報を記憶し、補正位置算出部は、補正信号受信部が補正信号を受信できない場合に、情報記憶部に記憶された補正信号の情報を用いて、測位用信号を補正し、他の地域において補正信号の受信ができない場合に、情報記憶部に記憶された当該他の地域に対応する補正信号の情報を用いて、測位用信号を補正する位置検出システムとする。
このような位置検出システムでも、車載器は、車両及び報知対象者の相対的な位置関係を高精度に把握することができる。
尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。
第一実施形態による位置検出システムの全体像を概略的に示す図である。 第一実施形態による位置検出システムの構成を示すブロック図である。 位置検出のために携帯端末に構築される機能ブロックを示す図である。 位置検出のために車載器に構築される機能ブロックを示す図である。 補正信号による補正の効果を示す図である。 車載器の制御回路にて実施される車両位置検出処理を示すフローチャートである。 制御回路にて実施される警報処理を示すフローチャートである。 携帯端末の端末回路にて実施される端末位置検出処理を示すフローチャートである。 端末回路にて実施される警報処理を示すフローチャートである。 第二実施形態による位置検出システムの全体像を概略的に示す図である。 第二実施形態による位置検出システムの構成を示すブロック図である。
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
(第一実施形態)
図1に示す位置検出システム100は、多数の端末所持者Bによって所持された携帯端末110と、多数の車両Aに搭載された車載器10とを含んでいる。位置検出システム100において、各携帯端末110と各車載器10とは、例えば無線LAN等による無線通信によって情報の送受信を行うことで、互いの位置情報等を共有できる。無線LANとしては、WiFi(登録商標)といった普及済みの規格に対応したものが好適である。
位置検出システム100では、特定の車両Aの進行方向に位置する端末所持者Bの存在が、当該車両Aの乗員に知らされる。加えて、車両Aの接近は、端末所持者Bにも警告可能である。以上により、端末所持者Bと車両Aとの過度な接近が回避される。尚、車両Aの乗員には、当該車両Aの運転者及び搭乗者等が含まれる。端末所持者Bには、自転車のような軽車両並びにパーソナルモビリテの搭乗者、及び歩行者等が含まれる。搭乗者及び歩行者である端末所持者Bのうちで、特定の車両Aの周囲、具体的には車両Aの進行方向に位置する通行人が、この車両Aの乗員に報知される報知対象者となる。
図1及び図2に示す携帯端末110は、例えば多機能型携帯電話機(所謂スマートフォン)であって、位置検出システム100の機能を実現するアプリケーションプログラム(以下、「端末側報知アプリ」)を動作させることができる。携帯端末110は、表示器111、スピーカ112、無線通信回路141、モバイル通信回路143、GNSS(Global Navigation Satellite System)信号受信回路145、及び端末回路120を備えている。
表示器111は、表示画面に沿って配列された複数の画素により、画像をカラー表示できる。スピーカ112は、音声を発話できる。表示器111及びスピーカ112は、バイブレータ等と共に、端末所持者Bに情報を報知できる。表示器111及びスピーカ112等は、携帯端末110における端末側報知アプリの動作により、車両Aの接近を端末所持者Bに報知する。表示器111は、タッチパネルの機能を備えており、端末所持者Bによって表示画面に入力される操作を検出できる。端末所持者Bによる表示画面への操作の入力により、端末側報知アプリの起動と停止、端末側報知アプリの設定値の変更等が可能である。
無線通信回路141は、無線通信用のアンテナ142と接続されている。アンテナ142は、WiFi規格に準じた電波を送受信可能な構成である。無線通信回路141は、アンテナ142を介して、通信範囲内に位置する車載器10等の無線LAN機器と情報の送受信を行う。無線通信回路141の通信可能範囲は、例えば最大で半径100m程度とされている。
モバイル通信回路143は、モバイル通信用のアンテナ144と接続されている。モバイル通信回路143は、アンテナ144を介して、基地局BSとの間で情報の送受信を行う。モバイル通信回路143は、基地局BSを通じて、例えばインターネットに接続されたサーバ等の機器と情報をやり取りすることができる。モバイル通信回路143の通信可能範囲は、無線通信回路141の通信可能範囲よりも広い。
GNSS信号受信回路145は、複数の測位衛星PSから送信される測位用信号を受信するためのアンテナ146と接続されている。測位衛星PSは、高度約二万kmを周回する人工衛星である。測位衛星PSには、GPS衛星及び準天頂衛星等が含まれる。測位用信号には、測位衛星PS毎に設定された固有の衛星番号を示す衛星情報に加えて、測位衛星PSの位置を示す緯度、経度、高度、及び時間等の衛星情報が含まれている。GNSS信号受信回路145は、複数の測位衛星PSから送信されるGNSS信号Sg等を所定の周期(例えば1Hz)で受信し、携帯側測位用信号として端末回路120に逐次転送する。GNSS信号受信回路145によって受信されるGNSS信号Sgに基づく端末位置は、携帯端末110を携帯する端末所持者Bの現在位置とみなすことができる。
端末回路120は、図2及び図3に示すように、表示器111、スピーカ112、無線通信回路141、モバイル通信回路143、及びGNSS信号受信回路145と接続されている。端末回路120は、プロセッサ121、RAM122、フラッシュメモリ123、及びこれらを接続するバス等を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。プロセッサ121は、アプリケーションプログラムに基づいて種々の演算処理を実行可能である。RAM122は、プロセッサ121による演算の作業領域として機能する。フラッシュメモリ123は、プログラム等の情報を格納する非遷移的実体的記憶媒体である。端末回路120は、プロセッサ121による端末側報知アプリの実行により、端末位置算出部131、注意喚起判断部132、及び警報制御部133を機能ブロックとして有する。
端末位置算出部131は、GNSS信号受信回路145から出力されるGNSS信号Sg等を取得し、取得したGNSS信号Sg等に基づき端末位置を検出する。端末回路120は、必要に応じて、加速度センサで検出される加速度、及びジャイロセンサで検出されるヨーレート等を用いることで、端末位置の測位結果を補完可能である。加えて端末位置算出部131は、例えば端末位置の推移及び加速度センサの検出結果から、携帯端末110の移動方向及び移動速度を算出する。尚、加速度センサ及びジャイロセンサは、携帯端末110に搭載されたモーションセンサである。
端末位置算出部131は、無線通信回路141を制御することにより、GNSS信号受信回路145にて受信されたGNSS信号Sgと移動方向及び移動速度を示す情報とを、予め設定された周期にて、端末所持者Bの周囲へ向けて繰り返し送信させる。加えて端末位置算出部131は、車載器10から送信される車両位置を示す情報(以下、「車両位置情報」)及び端末位置を示す情報(以下、「端末位置情報」)を、無線通信回路141を通じて取得可能である。端末位置算出部131は、車両位置情報と端末位置情報とを用いて、携帯端末110に対する車両Aの位置関係を算出することができる。
注意喚起判断部132は、端末位置算出部131にて算出される携帯端末110及び車両A間の相対距離に基づき、端末所持者Bへの報知を行うか否かを判定する。車両Aが所定の距離よりも端末所持者Bに接近した場合、注意喚起判断部132は、警告のための報知実施を警報制御部133に指令する。こうした判断及び指令は、車両Aが端末所持者Bに接近するに従って、段階的に実施されてもよい。注意喚起判断部132は、無線通信回路141を制御することにより、端末所持者Bへの報知実施を、無線通信を通じて車載器10に通知可能である。
警報制御部133は、注意喚起判断部132からの指令に基づき、車両Aの接近を警告する報知を端末所持者Bに対して行う。警報制御部133は、バイブレータの振動、スピーカ112による警告音声の再生、表示器111による警告画面の表示等、複数の情報伝達手段を用いることで、端末所持者Bに対し車両Aの接近を警告可能である。
車載器10は、図1及び図2に示すように、車両Aに搭載された制御ユニットである。車載器10は、位置検出システム100の機能を実現するアプリケーションプログラム(以下、「車両側報知アプリ」)を動作させることができる。車載器10は、端末所持者Bの相対位置を検出する専用の制御ユニットであってもよい。或いは車載器10は、車両Aのユーザインターフェースを統合的に制御するHCU(HMI(Human Machine Interface)Control Unit)等の制御ユニットであってもよい。
車載器10は、車内Local Area Network(LAN)の通信バス13、ヘッドアップディスプレイ(以下、「HUD」)装置11、及びオーディオ装置12等と接続されている。車内LANは、車両Aに搭載された多数の車載制御装置等と接続された通信ネットワークである。車内LANの通信バス13には、多数の車載制御装置によって情報が出力される。
HUD装置11は、プロジェクタから射出された画像の光を光学系によって反射させ、車両Aのウィンドシールドに投影する。車両Aの運転席に着座した運転者は、ウィンドシールドによって車室内側に反射された光を知覚することにより、ウィンドシールドを通して、車両の前景に重ねられた画像の虚像を視認することができる。
オーディオ装置12は、車室内に設置された複数のスピーカを有している。オーディオ装置12は、スピーカによる音声の発話及び報知音の再生により、運転者に種々の情報を伝達することができる。
車載器10は、車内通信インターフェース47、映像出力インターフェース48、音声出力インターフェース49、無線通信回路41、モバイル通信回路43、GNSS信号受信回路45、及び制御回路20を備えている。
車内通信インターフェース47は、通信バス13と接続されている。車内通信インターフェース47は、車内LANに出力された車両Aの情報、例えば走行速度、加速度、ヨーレート等の情報等を取得できる。映像出力インターフェース48は、HUD装置11と接続されている。映像出力インターフェース48は、HUD装置11によって虚像表示される映像のデータを、HUD装置11へ向けて出力する。音声出力インターフェース49は、オーディオ装置12と接続されている。音声出力インターフェース49は、スピーカによって車室内に再生される音声のデータを、オーディオ装置12へ向けて出力する。
無線通信回路41は、無線通信用のアンテナ42と接続されている。アンテナ42は、WiFi規格に準じた電波を送受信可能な構成である。アンテナ42は、車両Aの進行方向から発信された電波を感度良く受信できるよう、車両Aの進行方向に向けられた姿勢にて、当該車両Aのウィンドシールド等に取り付けられている。無線通信回路41は、アンテナ42を介して、通信範囲内に位置する携帯端末110と情報の送受信を行うことができ、携帯端末110のアンテナ142から送信されたGNSS信号Sg等を受信可能である。無線通信回路41の通信範囲は、例えば半径100mに満たない程度である。
モバイル通信回路43は、モバイル通信用のアンテナ44と接続されている。モバイル通信回路43は、アンテナ44を介して、基地局BSとの間で情報の送受信を行う。モバイル通信回路43は、基地局BSを通じて、例えばインターネットに接続されたサーバ等の機器と情報をやり取りすることができる。モバイル通信回路43の通信可能範囲は、無線通信回路41の通信可能範囲よりも広い。
モバイル通信回路43は、GNSS信号Sgを補正するための補正信号Scを受信することができる。詳記すると、GNSS信号受信回路45,145にて受信されるGNSS信号Sgには、測位衛星PSの緯度、経度、及び高度を示す衛星軌道情報の誤差、対流層及び電離層での信号遅延といった要因により、不可避的に正しい値からのずれが生じている。補正信号Scは、こうしたずれを補正するための情報を含む信号である。補正信号Scでは、GNSS信号Sgに含まれる緯度、経度、高度、及び時間等の情報を補正するための補正値が、測位衛星PS毎に設定されている。それぞれ異なる測位衛星PSから送信される各GNSS信号Sgは、衛星番号に基づき、送信元となる測位衛星PSに対応する補正値と関連付けられる。各GNSS信号Sgは、関連付けられた補正値によって個別に補正されたうえで、位置検出に用いられる。
補正信号Scによる補正がない場合、GNSS信号Sgに基づく検出位置(図5 太線参照)は、車両Aが実際に走行している位置(図5 実線参照)から例えば10m程度ずれてしまい得る。対して、補正信号Scによる補正がある場合、補正されたGNSS信号Sgに基づく補正位置(図5 破線参照)は、実際の走行位置から0.5m程度しかずれなくなる。
以上の補正信号Scは、一般的にデータ量の大きい信号となるため、携帯端末110における常時の受信は、困難もしくは通信に時間がかかる等の問題が生じる。補正信号Scは、予め区分けされた地域毎、且つ時間帯毎に異なる内容とされている。一つの地域は、例えば数kmの範囲とされている。モバイル通信回路43は、車両Aが現在位置している地域に対応した補正信号Scだけでなく、他の地域の補正信号Scも受信することができる。具体的にモバイル通信回路43は、車両Aが移動予定としている他の地域に対応した補正信号Sc、及び車両Aが現在位置する地域と隣接する隣接地域等に対応した補正信号Sc等を受信可能である。
GNSS信号受信回路45は、アンテナ46と接続されている。アンテナ46は、携帯端末110のアンテナ146と同様に、複数の測位衛星PSから送信される測位用信号としてのGNSS信号Sgを受信可能である。GNSS信号受信回路45は、複数の測位衛星PSから送信されるGNSS信号Sg等を所定の周期で受信し、車両側測位用信号として、制御回路20に逐次転送する。GNSS信号受信回路45によって受信されるGNSS信号Sgに基づく車載器10の位置は、車載器10を搭載する車両Aの現在位置とみなすことができる。
制御回路20は、図2及び図4に示すように、各インターフェース47〜49及び各回路41,43,45と接続されている。制御回路20は、プロセッサ21、RAM22、フラッシュメモリ23、及びこれらを接続するバス等を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。プロセッサ21は、アプリケーションプログラムに基づいて種々の演算処理を実行可能である。RAM22は、プロセッサ21による演算の作業領域として機能する。フラッシュメモリ23は、プログラム等の情報を格納する非遷移的実体的記憶媒体である。制御回路20は、プロセッサ21における車両側報知アプリの実行により、車両位置算出部31、注意喚起判断部32、警報出力部33、及び補正情報記憶部34を機能ブロックとして有する。
車両位置算出部31は、GNSS信号受信回路45から出力されるGNSS信号Sg等を取得し、取得したGNSS信号Sg等に基づき車両位置を検出する。制御回路20は、必要に応じて、車載された加速度センサで検出される加速度、及び車載されたジャイロセンサで検出されるヨーレート等を、車内通信インターフェース47を通じて取得し、これらを用いて自車位置の測位結果を補完可能である。車両位置算出部31にて算出される車両位置情報には、例えば緯度及び経度といった絶対位置を示す値が含まれている。
車両位置算出部31は、モバイル通信回路43を通じて取得する補正信号Scの情報を用いて、GNSS信号Sgを補正することができる。加えて車両位置算出部31は、無線通信回路41によって携帯端末110から送信されたGNSS信号Sgを受信している場合に、取得したGNSS信号Sgを、補正信号Scの情報を用いて補正することができる。車両位置算出部31は、補正したGNSS信号Sgに基づき、携帯端末110の端末位置を検出できる。車両位置算出部31にて算出される端末位置情報には、車両位置情報と同様に、緯度及び経度といった絶対位置を示す値が含まれている。
補正信号Scは、上述したように、特定の地域内であれば共通した内容となる。故に、WiFi通信可能な距離に位置する端末所持者B及び車両Aは、同一の地域内に位置する蓋然性が高い。そのため、車載器10の受信する補正信号Scを携帯端末110の受信するGNSS信号Sgに適用しても、算出される端末位置情報は、正確に補正された値となり得る。
車両位置算出部31は、端末位置情報に加えて、携帯端末110の移動方向及び移動速度を、無線通信回路41によって受信可能である。車両位置算出部31は、補正されたGNSS信号Sgに基づき算出された端末位置情報を、これら移動方向及び移動速度を用いてさらに補正することができる。
車両位置算出部31は、無線通信回路41によって携帯端末110の取得するGNSS信号Sg等を受信している場合に、車両Aに対する携帯端末110の相対的な位置関係を算出する。こうした相対的な位置関係の算出には、補正信号Scの情報を用いて補正されたGNSS信号Sgに基づく車両位置情報及び端末位置情報が用いられる。車両位置算出部31は、車両位置情報及び端末位置情報にそれぞれ含まれる経度及び緯度の値に基づき、端末所持者Bの相対的な位置を幾何学的な方法によって演算する。車両位置算出部31は、無線通信回路41を制御することにより、補正された端末位置情報を、補正された車両位置情報と共に携帯端末110へ向けて送信することができる。
注意喚起判断部32は、車両位置算出部31にて算出される携帯端末110及び車両A間の相対距離に基づき、車両Aの運転者への報知を行うか否かを判定する。端末所持者Bが所定の距離よりも車両Aに接近した場合、注意喚起判断部32は、報知実施を警報出力部33に指令する。こうした判断及び指令は、端末所持者Bが車両Aに接近するに従って、段階的に実施されてもよい。注意喚起判断部32は、無線通信回路41を制御することにより、端末所持者Bへの報知開始を指示する指令信号を携帯端末110へ向けて送信することができる。
警報出力部33は、注意喚起判断部32からの指令に基づき、端末所持者Bの接近を警告する報知を運転者に対して行う。警報出力部33は、オーディオ装置12による警告音声の再生、HUD装置11による警告画面の虚像表示等、複数の情報伝達手段を用いることで、運転者に対し端末所持者Bの接近を警告可能である。
補正情報記憶部34は、モバイル通信回路43によって受信された補正信号Scの情報を記憶可能である。補正情報記憶部34に格納された補正信号Scの情報は、モバイル通信回路43による補正信号の受信ができない場合に、車両位置算出部31によってGNSS信号Sgの補正に用いられる。
補正情報記憶部34は、車両Aが現在位置する地域に対応した補正信号Scの情報だけでなく、現在位置する地域とは異なる他の地域に対応した補正信号Scもモバイル通信回路43に受信させることで、これらの補正信号Scの情報を記憶することができる。具体的に補正情報記憶部34は、車両Aが現在位置する地域と隣接する隣接地域に対応した補正信号Scの情報を記憶できる。そのため、補正信号Scの受信が困難な状態のまま隣接地域に移動した場合でも、移動後の車両位置算出部31は、隣接地域に対応した補正信号Scの情報を用いてGNSS信号Sgを補正できる。
また、車両Aに搭載されたナビゲーション装置に目的地が設定された場合、車両Aの移動予定としている地域が明らかとなる。これにより補正情報記憶部34は、現在位置から目的地までの経路が属する地域に対応した補正信号Scの情報を記憶することができる。そのため、移動予定とされた目的地までの経路において、補正信号Scの受信が困難な状況が生じた場合でも、車両位置算出部31は、走行中の現在位置に対応する補正信号Scの情報を選択して、GNSS信号Sgを補正できる。
以上のように補正情報記憶部34に格納される補正信号Scの情報は、受信した信号そのままの生データであってもよく、又は補正信号Scから推定した傾向データであってもよい。詳しく説明すると、GNSS信号Sgに基づいて検出された検出位置と実際の位置との間に生じるずれには、場所及び時間に関連した傾向がある。例えば、実際の位置は検出された測位位置から北方向に5メートルずれる、といった傾向が生じている場合、補正情報記憶部34は、ずれの方向及び大きさのベクトルデータを傾向データとして保持することができる。
ここまで説明した制御回路20は、携帯端末110と位置情報を共有するための処理として、図6のフローチャートに示す車両位置検出処理と、図7のフローチャートに示す警報処理とを実施する。これらの処理は、例えばイグニッションのオン状態への切り替えに伴う車両側報知アプリの起動に基づいて開始され、イグニッションのオフ状態への切り替えに伴う車両側報知アプリの終了まで、制御回路20によって繰り返される。以下、これらの処理の詳細を、図6及び図7に基づき、図2及び図4を参照しつつ、順に説明する。
図6に示す車両位置検出処理のS101では、GNSS信号受信回路45によるGNSS信号Sgの受信処理を実施し、S102に進む。S102では、モバイル通信回路43による補正信号Scの受信が可能な状態か否かを判定する。S102にて、補正信号Scの受信が可能な状態であると判定した場合、S103に進む。
S103では、最新の補正信号Scの情報を、S105及び警報処理(図7参照)等にて使用される使用対象に設定し、S105に進む。一方、S102にて、補正信号Scの受信が困難な状態であると判定した場合、S104に進む。S104では、補正情報記憶部34に記憶されている補正信号Scの情報のうちで、車両Aが現在位置する地域に対応した情報を読み出す。そして、読み出した補正信号Scの情報を、S105及び警報処理等での使用対象に設定し、S105に進む。
S105では、S103又はS104にて設定された補正信号Scの情報を用いてS101にて受信したGNSS信号Sgを補正し、S106に進む。S106では、S105にて補正したGNSS信号Sgに基づいて車両位置を検出し、S107に進む。S107では、S106にて補正された車両位置情報を、フラッシュメモリ23又はRAM22に確保された所定の記憶領域に格納し、S101に戻る。
次に、警報処理の詳細を、図7を用いて説明する。S121では、携帯端末110から送信されるGNSS信号Sg等の送信情報を無線通信回路41によって受信する受信処理を実施し、S122に進む。S122では、S121にて送信情報の受信ができたか否かを判定する。S122にて、送信情報を受信していないと判定した場合、S121に戻り、の受信が開始されるまで、S121及びS122を繰り返す待機状態を維持する。
一方、S122にて、送信情報の受信が有ると判定した場合、S123に進む。S123では、車両位置検出処理(図6参照)にて設定された使用対象となる補正信号Scの情報を読み出し、S124に進む。S124では、S123にて読み出した補正信号Scの情報を用いて送信情報に含まれるGNSS信号Sgを補正し、S125に進む。S125では、S124にて補正したGNSS信号Sgに基づいて端末位置を算出し、S126に進む。
S126では、S107(図6参照)にて格納された補正済みの車両位置情報を記憶領域から読み出し、S127に進む。S127では、S125にて算出した端末位置情報と、S126にて読み出した車両位置情報とを用いて、車両Aに対する携帯端末110の位置関係、即ち相対距離を算出し、S128に進む。
S128では、S127にて算出した相対距離が注意喚起の必要な距離に達したか否かを判定する。S128にて、注意喚起の必要が有ると判定した場合、S129に進む。S129では、虚像表示及び音声による警報が運転者等に対し実施されるよう、HUD装置11及びオーディオ装置12へ向けて指令信号を出力し、S130に進む。S129による警報は、端末位置情報の受信が無くなるまで、又は警報開始から所定の時間が経過するまで、継続される。
一方、S128にて、注意喚起が不要であると判定した場合には、S129をスキップしてS130に進む。S130では、補正したGNSS信号Sgに基づく端末位置情報を、車両位置情報と共に携帯端末110へ向けて送信し、S121に戻る。
以上の制御回路20の処理と関連して、端末回路120は、車載器10と位置情報を共有するための処理として、図8のフローチャートに示す端末位置検出処理と、図9のフローチャートに示す警報処理とを実施する。これらの処理は、例えば端末側報知アプリの起動操作が入力されたことに基づいて開始され、端末側報知アプリが終了されるまで端末回路120によって繰り返される。以下、これらの処理の詳細を、図8及び図9に基づき、図2及び図3を参照しつつ、順に説明する。
図8に示す端末位置検出処理のS141では、GNSS信号受信回路145によるGNSS信号Sgの受信処理を実施し、S142に進む。S142では、S141にて受信したGNSS信号Sgに基づき、端末位置情報を検出し、S141に戻る。以上の端末位置検出処理の実施頻度(例えば1秒毎)は、警報処理(図9参照)による端末位置情報の送信頻度(例えば100ミリ秒毎)よりも低く設定されている。
次に、警報処理の詳細を、図9を用いて説明する。この警報処理には、車載器10の相対位置を検出する位置検出方法が含まれている。S161では、S141(図8参照)にて受信したGNSS信号Sgを読み出し、S162に進む。S162では、S161にて読み出したGNSS信号Sgを含む送信情報の送信処理を実施し、S163に進む。S162にて配信されるGNSS信号Sgには、衛星番号、衛星位置、時間等を示す衛星情報の生データが含まれている。S162の送信処理では、送信先を特定することなく、送信情報をフロードキャスト送信する。
S163では、車載器10から送信される車両位置情報及び補正済みの端末位置情報等の受信処理を実施し、S164に進む。S164では、S163にて車両位置情報等を受信できたか否かを判定する。S164にて、車両位置情報等を受信していないと判定した場合、S165〜S168をスキップし、S161に戻る。一方、S164にて、車両位置情報等の受信が有ると判定した場合、S165に進む。
S165では、車載器10から受信した車両位置情報及び端末位置情報を読み込み、S166に進む。S165では、車載器10から補正済みの端末位置情報を取得できていない場合に、S142(図8参照)にて検出された端末位置情報が読み込まれる。S166では、携帯端末110に対する車両Aの位置関係を算出し、S167に進む。S167では、S166にて算出した相対距離が注意喚起の必要な距離に達したか否かを判定する。S167にて、注意喚起が不要であると判定した場合には、S168をスキップし、S161に戻る。
一方、S167にて、注意喚起の必要が有ると判定した場合、S168に進む。S168では、表示及び音声による警報が端末所持者Bに対し実施されるよう、表示器111及びスピーカ112を制御し、S161に戻る。S168による警報は、車両位置情報の受信が無くなるまで、又は警報開始から所定の時間が経過するまで、継続される。
ここまで説明した第一実施形態によれば、測位衛星PSから送信され、携帯端末110及びGNSS信号受信回路45のそれぞれにおいて受信されるGNSS信号Sgは、共に制御回路20に取得され、補正信号Scを用いて補正される。これらの補正されたGNSS信号Sgに基づくことにより、制御回路20は、車両A及び携帯端末110それぞれの絶対位置を、高い精度で算出できる。以上によれば、車載器10は、車両Aから直接的に見えない位置に端末所持者Bが居る場合でも、算出した車両位置情報及び端末位置情報を用いることで、車両Aと端末所持者Bとの相対的な位置関係を高精度に検出可能となる。
加えて第一実施形態によれば、車両Aに搭載された車載器10は、携帯端末110から送信される携帯側のGNSS信号受信回路45を補正信号Scにより補正したうえで、端末位置情報を算出する。そして車載器10は、補正された端末位置情報と共に、車両位置情報を携帯端末110に受信させる。その結果、携帯端末110は、車両Aから直接的に見えない位置に報知対象者が居る場合でも、車載器10から取得する車両位置情報及び端末位置情報を用いることで、報知対象者に対する車両Aの位置関係を高精度に検出可能となる。
以上によれば、車載器10及び携帯端末110はそれぞれ、運転者及び端末所持者Bに対して的確なタイミングにて、車両Aと端末所持者Bとの接近を注意喚起することが可能になる。
また第一実施形態では、補正情報記憶部34に補正信号Scの情報が記憶されている。故に、車両位置算出部31は、車両Aの周辺環境に起因して補正信号Scが受信できない状況下でも、記憶された補正信号Scの情報を用いて、車両側及び携帯端末側のGNSS信号Sgを補正できる。故に、車両位置算出部31は、車載器10及び携帯端末110それぞれの絶対位置、ひいては車両Aに対する携帯端末110の位置関係の精度を、補正信号Scが受信困難な状況下でも維持可能となる。
さらに第一実施形態における補正情報記憶部34は、補正信号Scを生データではなく、傾向データとして保持可能である。こうした傾向データを用いることによれば、GNSS信号の補正処理は、簡略化され得る。その結果、プロセッサ21の処理能力を過度に高めなくても、算出される車両A及び端末所持者Bの位置関係のリアルタイム性が確保され得る。故に、車載器10及び携帯端末110による注意喚起のタイミングは、いっそう的確となり得る。
加えて第一実施形態では、他の地域に対応した補正信号Scの情報が、補正情報記憶部34に記憶されている。故に、補正信号Scが受信できない状態で他の地域に移動した場合でも、車両位置算出部31は、補正情報記憶部34に記憶された補正信号Scの情報を用いて、車両側及び携帯端末側のGNSS信号Sgを補正できる。以上のように、車両Aの移動前に車載器10が補正信号Scを取得できれば、モバイル通信の環境が不十分な地域においても、車両A及び携帯端末110それぞれの絶対位置、ひいては車両Aに対する携帯端末110の位置関係の精度は、高く維持可能となる。
また第一実施形態では、車両Aの移動予定の地域に対応する補正信号Sc、及び隣接する地域に対応した補正信号Sc等が、予め取得可能とされている。以上のように、使用される確率の高い補正信号Scが選別されて補正情報記憶部34に格納されるのであれば、フラッシュメモリ23の記憶容量の低減、及びモバイル通信の通信負荷の軽減が可能になる。
さらに第一実施形態の携帯端末110では、GNSS信号Sgに基づく端末位置情報の検出頻度は、携帯端末側からGNSS信号Sgを送信する送信頻度よりも少なく抑えられている。故に、特定の時点における実際の端末所持者Bの位置は、車載器10にて認識される端末所持者Bの位置から移動している可能性がある。そこで車両位置算出部31は、携帯端末110の移動方向及び移動速度を用いて端末位置情報を補正することで、端末所持者Bの移動分のずれを補間し、現在の携帯端末110の位置を推定し得る。その結果、車両位置算出部31は、携帯端末110の現在の絶対位置をさらに高精度に求めることができる。
尚、端末所持者Bが「報知対象者」に相当し、車載器10が「位置検出装置」に相当し、車両位置算出部31が「補正位置算出部」に相当し、補正情報記憶部34が「情報記憶部」に相当する。また、無線通信回路41が「端末位置通信部」に相当し、モバイル通信回路43が「補正信号受信部」に相当し、GNSS信号受信回路45が「衛星信号受信部」に相当し、GNSS信号Sgが「測位用信号」に相当する。そして、S162が「送信ステップ」に相当し、S163が「受信ステップ」に相当し、S165が「補正位置算出ステップ」に相当する。
(第二実施形態)
図10及び図11に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態の位置検出システム200において、車載器210は、測位衛星PSから送信される補正信号Scを受信する。また端末所持者Bは、携帯端末110(図1参照)に替わる通信機器としてウェアラブル端末310を所持している。
車載器210は、無線通信回路41及びGNSS信号受信回路45に加えて、補正信号受信回路243を備えている。補正信号受信回路243は、補正信号Scの電波を送受信可能なアンテナ244と接続されている。補正信号受信回路243は、第一実施形態のモバイル通信回路43と同様に、GNSS信号Sgに基づく検出位置を補正するための補正信号Scを受信することができる。補正信号Scは、GNSS信号Sgを送信する測位衛星PSから送信されていてもよく、又はGNSS信号Sgを送信する測位衛星PSとは異なる人工衛星から送信されていてもよい。補正信号受信回路243は、受信した補正信号Scを制御回路20へ向けて転送する。制御回路20は、補正信号受信回路243から取得する補正信号Scの情報を用いて、車載器210の受信するGNSS信号Sgと、ウェアラブル端末310から送信されるGNSS信号Sgとを共に補正する。
ウェアラブル端末310は、例えば腕時計型の携帯端末であって、端末所持者Bの腕に装着されている。ウェアラブル端末310は、端末回路120において位置検出システム200の機能を実現する端末側報知アプリを動作させることができる。ウェアラブル端末310は、第一実施形態の携帯端末と同様に、端末回路120、無線通信回路141、GNSS信号受信回路145、表示器111、スピーカ112を備えている。一方で、ウェアラブル端末310からは、モバイル通信のためのモバイル通信回路143及びアンテナ144(図2参照)が省略されている。
ここまで説明した第二実施形態においても、第一実施形態と同様の効果を奏することで、車載器210及びウェアラブル端末310は、遮蔽物SOのある状況下でも、互いの相対的な位置関係を高精度に把握できる。したがって、運転者及び端末所持者Bへの注意喚起は、的確なタイミングにて実施可能となる。
尚、第二実施形態では、車載器210が「位置検出装置」に相当し、補正信号受信回路243が「補正信号受信部」に相当し、ウェアラブル端末310が「携帯端末」に相当する。
(他の実施形態)
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
上記実施形態において、制御回路及び端末回路の各プロセッサによって提供されていた機能は、例えば専用の集積回路によって実現されていてもよい。或いは、上述のものとは異なるハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによって、各機能が提供されてよい。
上記実施形態における車載器は、車両に予め搭載された制御ユニットであった。しかし、例えば運転者によって車両内に持ち込まれた携帯端末及びタブレット端末等が、「車載器」に相当する制御ユニットとして、報知対象者の携帯端末と情報をやり取りしてもよい。一方で、端末所持者の所持する通信機器は、例えば携帯型のミュージックプレーヤ、携帯型のゲーム機器、タブレット端末、メガネ型のウェアラブルデバイス等であってもよい。
上記実施形態では、WiFi規格の無線通信によって携帯端末及び車載器間の情報共有が実現されていた。しかし、携帯端末及び車載器は、無線LANの技術に基づく狭域通信(Dedicated Short Range Communications,DSRC)、及びブルートゥース(登録商標)等を使用して、互いに情報をやり取りすることが可能である。
上記実施形態における車載器は、補正した車両位置情報及び端末位置情報を共に携帯端末に返信していた。しかし、車載器は、車両位置情報及び端末位置情報から算出した車両及び端末所持者間の相対距離を、携帯端末に返信することが可能である。
上記実施形態における位置検出システムにおいて、車載器と携帯端末は、互いにペアリングされることなく、それぞれの位置情報等をブロードキャスト送信していた。しかし、車載器及び携帯端末は、互いにペアリングされた状態で、それぞれの位置情報を共有する処理を行うことができる。
上記実施形態における車載器は、補正信号の受信が困難な状況でも位置検出の精度を維持できるよう、現在位置の補正信号や想定される移動範囲内の補正信号等を、補正情報記憶部に記憶していた。しかし、補正情報記憶部は、車載器に設けられていなくてもよい。また、補正信号を受信するための構成として、モバイル通信回路及び補正信号受信回路の両方が、それぞれのアンテナと共に車載器に設けられていてもよい。
上記実施形態における車載器は、補正信号だけでなく、移動方向及び移動速度の情報も用いて、端末位置情報を補正可能であった。しかし、車載器は、移動方向及び移動速度に基づく補正を実施しなくてもよい。
上記実施形態におけるGNSS信号Sgは、例えばGPS衛星から送信されるGPS信号等である。しかしながら、GNSS信号Sgとしては、例えばGalileo及びGLONASSといった他の規格の測位用信号も用いることが可能である。
A 車両、B 端末所持者(報知対象者)、PS 測位衛星、Sc 補正信号、Sg GNSS信号(測位用信号)、10,210 車載器(位置検出装置)、31 車両位置算出部(補正位置算出部)、34 補正情報記憶部(情報記憶部)、41 無線通信回路(端末位置通信部)、43 モバイル通信回路(補正信号受信部)、243 補正信号受信回路(補正信号受信部)、45 GNSS信号受信回路(測位信号受信部)、110 携帯端末、121 プロセッサ、310 ウェアラブル端末、100,200 位置検出システム

Claims (9)

  1. 車両(A)に搭載され、当該車両周囲の報知対象者(B)の携帯端末(110,310)と無線通信を行うことにより、当該携帯端末の相対位置を検出する位置検出装置であって、
    測位衛星(PS)から送信される測位用信号(Sg)を受信する衛星信号受信部(45)と、
    前記測位用信号を補正するための補正信号(Sc)を受信する補正信号受信部(43,243)と、
    前記携帯端末にて取得された前記測位用信号を、当該携帯端末から無線通信により受信する端末位置通信部(41)と、
    前記補正信号を用いて、前記携帯端末及び前記衛星信号受信部のそれぞれにて受信された前記測位用信号を共に補正し、補正した前記測位用信号に基づく車両位置情報及び端末位置情報から前記車両に対する前記携帯端末の位置関係を算出する補正位置算出部(31)と、
    前記補正信号受信部によって受信した前記補正信号の情報を記憶する情報記憶部(34)と、を備え
    前記補正信号は、予め区分けされた地域毎に異なる内容であり、
    前記情報記憶部は、前記車両が現在位置する地域とは異なる他の地域の前記補正信号の情報を記憶し、
    前記補正位置算出部は、
    前記補正信号受信部が前記補正信号を受信できない場合に、前記情報記憶部に記憶された前記補正信号の情報を用いて、前記測位用信号を補正し、
    前記他の地域において前記補正信号の受信ができない場合に、前記情報記憶部に記憶された当該他の地域に対応する前記補正信号の情報を用いて、前記測位用信号を補正することを特徴とする位置検出装置。
  2. 前記端末位置通信部にて受信される前記携帯端末の前記測位用信号には、前記測位衛星の位置又は衛星番号を示す衛星情報が含まれていることを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
  3. 前記端末位置通信部は、前記補正位置算出部にて算出された前記端末位置情報を、前記携帯端末へ向けて送信することを特徴とする請求項1又は2に記載の位置検出装置。
  4. 前記端末位置通信部は、前記補正位置算出部にて算出された前記車両位置情報を、前記携帯端末へ向けて送信することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の位置検出装置。
  5. 前記情報記憶部は、前記測位用信号に基づく位置情報のずれの傾向を前記補正信号から推定した傾向データを記憶し、
    前記補正位置算出部は、前記補正信号受信部が前記補正信号を受信できない場合に、前記情報記憶部に記憶された前記傾向データを用いて、前記車両位置情報及び前記端末位置情報を補正することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の位置検出装置。
  6. 前記情報記憶部は、前記車両が移動予定としている前記他の地域に対応した前記補正信号の情報を記憶し、
    前記補正位置算出部は、前記移動予定とされた前記他の地域内において前記補正信号の受信ができない場合に、前記情報記憶部に記憶された当該他の地域に対応した前記補正信号の情報を用いて、前記測位用信号を補正することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の位置検出装置。
  7. 前記情報記憶部は、前記車両が現在位置する地域と隣接する隣接地域に対応した前記補正信号の情報を記憶し、
    前記補正位置算出部は、前記隣接地域への移動後に前記補正信号の受信ができない場合に、前記情報記憶部に記憶された当該隣接地域に対応した前記補正信号の情報を用いて、前記測位用信号を補正することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の位置検出装置。
  8. 前記端末位置通信部は、前記測位用信号に加えて、前記携帯端末の移動方向及び移動速度を当該携帯端末から受信し、
    前記補正位置算出部は、前記携帯端末の前記移動方向及び前記移動速度を用いて前記端末位置情報を補正することを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の位置検出装置。
  9. 車両(A)に搭載される車載器(10,210)と、前記車両周囲の報知対象者(B)の携帯端末(110,310)と、を含み、前記車載器及び前記携帯端末の間にて互いの位置情報を無線通信によって共有する位置検出システムであって、
    前記携帯端末は、測位衛星(PS)から送信される測位用信号(Sg)を受信し、携帯側測位用信号として前記車載器へ向けて送信し、
    前記車載器は、
    前記測位衛星からの前記測位用信号を車両側測位用信号として受信する衛星信号受信部(45)と、
    前記測位用信号を補正するための補正信号(Sc)を受信する補正信号受信部(43,243)と、
    前記携帯端末が送信する前記携帯側測位用信号を無線通信により受信する端末位置通信部(41)と、
    前記補正信号を用いて、前記携帯側測位用信号及び車両側測位用信号を共に補正し、補正したこれら測位用信号に基づく車両位置情報及び端末位置情報から前記車両に対する前記携帯端末の位置関係を算出する補正位置算出部(31)と、
    前記補正信号受信部によって受信した前記補正信号の情報を記憶する情報記憶部(34)と、を備え
    前記補正信号は、予め区分けされた地域毎に異なる内容であり、
    前記情報記憶部は、前記車両が現在位置する地域とは異なる他の地域の前記補正信号の情報を記憶し、
    前記補正位置算出部は、
    前記補正信号受信部が前記補正信号を受信できない場合に、前記情報記憶部に記憶された前記補正信号の情報を用いて、前記測位用信号を補正し、
    前記他の地域において前記補正信号の受信ができない場合に、前記情報記憶部に記憶された当該他の地域に対応する前記補正信号の情報を用いて、前記測位用信号を補正することを特徴とする位置検出システム。
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