【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は車両の測位システムに関し、特に衛星からの無線電波を用いて車両の位置を測定するシステムに関するものである。

【０００１】

【従来の技術】現在、複数の低軌道衛星群（全世界をカバーできるように２１個の衛星と予備衛星３個を加えた２４個の衛星群）が地上約２万ｋｍ上空を周回しており、その個々の衛星から発射される電波を地上の車両において受信して計算すると、自車の絶対値、速度、及び時刻を高精度に測定できる衛星無線測位システムが既にナビゲーション等において利用されている。

【０００２】このような衛星電波を用いた車両の測位システムの例としては、実開平５−７７７１９号公報があり、ここにおいては、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）衛星航法を利用して衛星電波を受信することにより車両の現在の緯度と経度を求め、このような緯度と経度をモデム又は一般公衆回線を介して基地局にリアルタイムに連絡し、基地局ではこのような車両の運行状況を把握して運行管理を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の衛星電波を用いた車両の測位システムは、自車位置をリアルタイムに把握できる運行管理システム等に関するもので、特に物流効率を向上させることを狙ったシステムであり、車両の運行に対しての安全対策の考え方が全く盛り込まれていないという問題点があった。

【０００４】また、上記のような従来技術においてはＧ
ＰＳ衛星航法を用いているため、種々の誤差（衛星／受信機の時計誤差、衛星の軌道誤差、電離層により電波の遅れによる誤差）により測位精度が低下することが知られており、地図データ上で補正を施さなければならない。

【０００５】したがって本発明は、ＧＰＳ衛星航法より精度の高い航法を用いて予防安全対策を取り入れた車両の測位システムを実現することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

〔１〕上記の目的を達成するため、本発明に係る車両の測位システムは、Ｄ−ＧＰＳ衛星航法を用いた車両位置検出部と、ステアリング角センサと、車速センサと、両センサの出力信号に基づく推測航法を用いた車両位置検出部と、ターンスイッチと、地図データを格納した記憶部と、警報器と、両車両位置検出部の内の良好な方の出力データを車両の現在の緯度及び経度を示す車両位置データに変換し、該車両位置データを該地図データ上にマッチングした後、該マッチングデータが該地図データ中の道路の中央線を越えているとき該ターンスイッチが操作されていなければ該警報器を作動する演算処理部と、
を備えている。

【０００７】〔２〕また上記の記憶部は、該地図データに加えて平均的ドライバーの走行軌跡の許容幅を格納しており、該演算処理部は、該マッチングデータが該地図データ中の道路の中央線を越えていないときでも該走行軌跡の許容幅を所定回数以上越えたときには該警報器を作動することができる。

【０００８】〔３〕さらに本発明に係る車両の測位システムは、Ｄ−ＧＰＳ衛星航法を用いた車両位置検出部と、ステアリング角センサと、車速センサと、両センサの出力信号に基づく推測航法を用いた車両位置検出部と、インフラ交通情報検出部と、地図データを格納した記憶部と、警報器と、両位置検出部の内の良好な方の出力データを車両の現在の緯度及び経度を示す車両位置データに変換し、該車両位置データを該地図データ上にマッチングした後、該マッチングデータが該インフラ交通情報に含まれた減速要注意地点に所定距離まで近づいたとき該警報器を作動する演算処理部と、を備えている。

【０００９】〔４〕さらに本発明に係る車両の測位システムは、Ｄ−ＧＰＳ衛星航法を用いた車両位置検出部と、ステアリング角センサと、車速センサと、両センサの出力信号に基づく推測航法を用いた車両位置検出部と、ターンスイッチと、地図データを格納した記憶部と、縦横方向加速度センサと、送信機と、両位置検出部の内の良好な方の出力データを車両の現在の緯度及び経度を示す車両位置データに変換し、該縦横方向加速度センサの出力信号が衝突状態を示しているとき該車両位置データを該送信機から当局へ送信する演算処理部と、を備えている。

【００１０】〔５〕上記のステアリング角センサの代わりにジャイロセンサ又は地磁気センサを用いてもよい。

【００１１】

【作用】

〔１〕本発明に係る車両測位システムにおいては、Ｄ−
ＧＰＳ（ディファレンシャル・グローバル・ポジショニング・システム）衛星航法を用いる。 このＤ−ＧＰＳシステムは無線等を用いた信号処理（例えばＦＭ多重）によりＧＰＳ衛星航法より位置精度を一層向上（数ｃｍ）
させたものである。

【００１２】このＤ−ＧＰＳ衛星航法を用いた車両位置検出部からのデータと、ステアリング角センサと車速センサの各出力信号に基づく推測航法を用いた車両位置検出部からのデータを演算処理部に入力し、演算処理部はこの内の良好な方の出力データを車両の現在の緯度及び経度を示す車両位置データに変換する。

【００１３】そして演算処理部は、このようにして得られた車両位置データを記憶部に格納されている地図データ上にマッチングを行う。

【００１４】このマッチングデータは上記の地図データ中の道路の中央線と比較され、マッチングデータがその中央線を越えているときにターンスイッチが操作されていなければ車線逸脱状態で運転が行われているものとして演算処理部は警報器を作動してドライバーに対し警報を与える。

【００１５】〔２〕上記〔１〕の場合、演算処理部は該マッチングデータが道路の中央線を越えていないと判定した場合であっても、該記憶部において地図データに加えて格納されている平均的ドライバーの走行軌跡の許容幅を該マッチングデータが所定回数以上越えたことを検出したときには、車線逸脱はしていないとしても蛇行運転をしているとして警報器を作動してドライバーに警報を与えている。

【００１６】〔３〕本発明においては、上記〔１〕と同様に地図データ上に車両位置データをマッチングした後、このマッチングデータがインフラ交通情報検出部からのインフラ交通情報に含まれた減速要注意地点（例えばコーナー、交差点、又は渋滞地点）に所定距離まで近づいたとき警報器を作動してドライバーに対し減速が必要であることを警報することができる。

【００１７】〔４〕本発明においては、上記〔１〕のように車両位置データを求めた後、縦横方向加速度センサからの出力信号が大きく衝突状態を示していることを演算処理部が検出したとき、上記の車両位置データを送信機から当局（消防、警察、又は交通情報センター等）へ送信し、自車が衝突した地点を通報することができる。

【００１８】〔５〕上記のステアリング角センサと車速センサとの組み合わせの代わりにジャイロセンサ又は地磁気センサと車速センサとの組合せを用いて推測航法によるデータを生成してもよい。

【００１９】

【実施例】図１は本発明に係る車両の測位システムの実施例を示したもので、この実施例では、１はＤ−ＧＰＳ
衛星を示し、このＤ−ＧＰＳ衛星１からの電波はアンテナ２を介してＤ−ＧＰＳ局３に送られる。

【００２０】そして、Ｄ−ＧＰＳ局３で受信されたデータは内部で一定の補正処理を受けた後、位置補正データとしてアンテナ４から地上波として再送信される。

【００２１】Ｄ−ＧＰＳ局３からの受信電波は各車両２
０において設けられているアンテナ５を介してＤ−ＧＰ
Ｓ車両位置検出部６に送られる。 この車両位置検出部６
で検出されたデータは演算処理部としてのＣＰＵ１４に取り込まれるようになっている。

【００２２】また、車両２０には図２に示すようにステアリング角センサ７と車速センサ８とが設けられており、これらのセンサ７，８の出力信号は推測航法車両位置検出部１０に送られ、この車両位置検出部１０で検出されたデータはやはりＣＰＵ１４に取り込まれるようになっている。

【００２３】さらに、方向指示器（図示せず）を操作したときにオン／オフするターンスイッチ９が設けられており、この出力信号は直接ＣＰＵ１４に与えられるようになっている。

【００２４】さらに、ＶＩＣＳ（ビークル・インフォメーション・コミュニケーション・システム）アンテナ１
１を介して道路よりインフラ交通情報がインフラ交通情報検出部１２に送られるようになっており、ここで検出されたインフラ交通情報はＣＰＵ１４に取り込まれるようになっている。

【００２５】さらに、車両には縦横方向加速度センサ１
３も設けられており、このセンサ１３の出力信号はＣＰ
Ｕ１４に与えられるようになっている。

【００２６】１５は記憶部としてのＲＯＭであり、地図データと平均的ドライバーの走行軌跡の許容幅のデータを格納している。

【００２７】１６はＣＰＵ１４によって作動し警報をドライバーに与えるための警報器であり、１７はＣＰＵ１
４からの送信データである。

【００２８】このような図１及び図２に示した本発明に係る車両の測位システムの実施例の動作を以下において図３〜図７を参照して説明する。

【００２９】 （１）車線逸脱又は蛇行運転判定：図３〜
図５まずＣＰＵ１４はＤ−ＧＰＳ衛星１からのデータをＤ−
ＧＰＳ局３を介してアンテナ５より受信したＤ−ＧＰＳ
車両位置検出部６からのＤ−ＧＰＳ衛星航法データを取り込む（ステップＳ１）。

【００３０】次に、ＣＰＵ１４はセンサ７，８の各出力を推測航法データを車両位置検出部１０より取り込む（ステップＳ２）。

【００３１】そして、ＣＰＵ１４は車両位置検出部６又は１０の出力データの内、データをチェックしてそのエラーの少ない方を選択し車両の現在の緯度及び経度を示す車両位置データに変換する（ステップＳ３）。

【００３２】すなわち、推測航法の場合には車速センサ８で検出された車速を積分して走行距離を求め、この走行距離をステアリング角センサ７により検出した走行方向の変化に対応させて累積し、基準点からの自車の現在位置を推測するものであり、トンネル内又はビルの間では衛星からの電波が届き難いので、これらの場所で用いるにはＤ−ＧＰＳ衛星航法によるデータより優れている。

【００３３】そして、ＣＰＵ１４はＲＯＭ１５に格納されている地図データを読み出し、ステップＳ３で得られた車両位置データをその地図データ上に周知のマッチングを行う（ステップＳ４）。

【００３４】そして、このようにして得られたマッチングデータに基づき、地図データ上の道路の中央線を越えているか否かを判定する（ステップＳ５）。

【００３５】これは、図４（１）に示すように地図データ上にマッチングされた車両位置データが、同図（２）
又は（３）に示すように中央線Ｃを越えて車両が車線逸脱を起こすような状態を判定したもので、マッチングデータが中央線Ｃを越えていることがわかったときには、
ＣＰＵ１４はさらにターンスイッチ９の出力を取り込み（ステップＳ６）、このスイッチ９が操作されているか否かを判定する（ステップＳ７）。

【００３６】この結果、スイッチ９が操作されていることがわかったときには、ドライバーは車線変更を意図しているのでこのままこのルーチンを終了するが、スイッチ９が操作されていないことがわかったときには、ドライバーが意図しない車線逸脱状態にあるとしてＣＰＵ１
４は警報器１６を作動させ（ステップＳ８）、警報を発生させる。

【００３７】また、ステップＳ５においてマッチングデータが中央線Ｃを越えていない場合はさらにステップＳ
９に進み、ＲＯＭ１５において地図データとともに格納されている平均的ドライバーの走行軌跡の許容幅を越えたか否かを判定し且つ越えた回数が例えば１０回以上になったか否かを合わせて判定する。

【００３８】即ち、図５に示すように現在の車両位置は道路の中央線Ｃははみ出していないが、平均的ドライバーの走行軌跡Ｄの許容幅Ｅをはみ出している場合には、
このはみ出し回数をカウントし、これが１０回以上になった場合には蛇行運転状態にあるものとして警報器１６
を作動し（ステップＳ８）、やはりドライバーに警報を与える。

【００３９】 （２）コーナー進入／交差点減速判定：図
６この実施例においては、ステップＳ１〜ステップＳ４は図３に示した実施例と同様に実行される。

【００４０】そして、この実施例においてはさらに、Ｃ
ＰＵ１４は、ステップＳ４において求めたマッチングデータとＶＩＣＳアンテナ１１からのインフラ交通情報を取り込んで比較する（ステップＳ１１）。 なお、このインフラ情報は道路側の電波ビーコン（図示せず）からの情報を得て動的な道路状況を示すものである。

【００４１】そして、マッチングデータがインフラ交通情報中の進行方向の減速要注意地点であるコーナー、交差点、或いは渋滞地点等の手前約２００ｍに近づいたか否かを判定する（ステップＳ１２）。

【００４２】この結果、マッチングデータがその減速要注意地点の約２００ｍ前に来ていることがわかったときには、ＣＰＵ１４は警報器１６を作動して（ステップＳ
１３）、ドライバーに減速運転の注意を促す。

【００４３】 （３）事故発生判定・通報：図７この実施例においては図３及び図６に示した実施例におけるステップＳ１〜Ｓ３が同様に実行される。

【００４４】そして、ＣＰＵ１４は縦横方向加速度センサ１３の出力値Ｇを取り込み（ステップＳ２１）、この出力値Ｇが１より大きいか否かを判定する（ステップＳ
２２）。

【００４５】この結果、Ｇ≧１であることがわかったときには、ステップＳ３において求めた車両位置データを送信機１７に送り、これにより送信機１７は消防、警察、又は交通情報センター等の当局に送信する。

【００４６】これにより、当局においては追突事故等の発生位置を知ることが可能となる。

【００４７】なお、上記の実施例においては、推測航法としてステアリング角センサと車速センサとを用いているが、これらのセンサの代わりに車速センサとジャイロセンサ又は地磁気センサを用いてもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る車両の測位システムによれば、Ｄ−ＧＰＳ衛星航法又は推測航法によるデータから車両の現在の緯度及び経度を示す車両位置データに変換し、この車両位置データを地図データ上にマッチングし、このマッチングデータが地図データ中の道路の中央線を越え且つターンスイッチが操作されていないとき、或いは中央線を越えていない場合でも平均的ドライバーの走行軌跡の許容幅を越えているときには警報を発するように構成したので、より高精度な車両位置検出精度で車線逸脱又は蛇行運転を検出することができ、これに対する警報をドライバーに通報することが可能となる。

【００４９】また、上記のマッチングデータがインフラ交通情報に含まれた減速要注意地点に近づいたときにも警報を発するように構成することができ、この場合にはコーナー進入や交差点での減速を予めドライバーに警報を促して安全な運転を実現することが可能となる。

【００５０】さらに本発明においては、縦横方向加速度が異常な状態を示したときには上記の車両位置データを送信機から当局へ送信するようにすることもでき、この場合には追突事故等が発生した車両の現場位置を当局に知らせることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両の測位システムの実施例を示したブロック図である。

【図２】本発明に係る車両の測位システムを車両に搭載したときの実施例を示した概略図である。

【図３】本発明に係る車両の測位システムにおいて車線逸脱／蛇行運転の判定を行うための実施例を示したフローチャート図である。

【図４】図３に示した実施例における車線逸脱状態を説明するための図である。

【図５】図３に示した実施例における蛇行運転状態を説明するための図である。

【図６】本発明に係る車両の測位システムにおいて、コーナー進入又は交差点減速の判定を行うときの実施例を示したフローチャート図である。

【図７】本発明に係る車両の測位システムにおいて事故発生判定・通報を行うときの実施例を示したフローチャート図である。

【符号の説明】

１ Ｄ−ＧＰＳ衛星 ３ Ｄ−ＧＰＳ局 ２，４，５ アンテナ ６ Ｄ−ＧＰＳ車両位置検出部 ７ ステアリング角センサ ８ 車速センサ ９ ターンスイッチ １０ 推測航法車両位置検出部 １１ ＶＩＣＳアンテナ １２ インフラ交通情報検出部 １３ 縦横方向加速度センサ １４ ＣＰＵ（演算処理部） １５ ＲＯＭ（記憶部） １６ 警報器 １７ 送信機 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。