測位システムおよび車載装置
【課題】車両の走行時における測位精度を向上させること。
【解決手段】車載装置が、測位した座標を表す車載側測位座標および測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得し、取得した車載側測位座標および車載側測位精度を携帯端末装置へ送信し、携帯端末装置は、測位した座標を表す携帯側測位座標および測位に係る精度を表す携帯側測位精度を取得し、車載側測位精度および携帯側測位精度に基づき、車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出するように測位システムを構成する。
【解決手段】車載装置が、測位した座標を表す車載側測位座標および測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得し、取得した車載側測位座標および車載側測位精度を携帯端末装置へ送信し、携帯端末装置は、測位した座標を表す携帯側測位座標および測位に係る精度を表す携帯側測位精度を取得し、車載側測位精度および携帯側測位精度に基づき、車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出するように測位システムを構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載された車載装置と携帯端末装置とで車両位置を測位する測位システムおよび車載装置に関し、特に、車両の走行時における測位精度を向上させることができる測位システムおよび車載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（Global Positioning System）測位機能、ジャイロ、車速センサ等を利用して現在位置を算出し、自車位置と周辺の道路や建物についての地図情報とを合成してディスプレイへ表示する車両用ナビゲーションシステムが知られている。
【０００３】
また、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）といった携帯端末装置の性能向上に伴い、これらの携帯端末装置においてもＧＰＳ測位機能を備えた歩行者用ナビゲーションシステムが実現されている。
【０００４】
そして、歩行者用ナビゲーション機能を有する携帯端末装置と、車両用ナビゲーション機能を有する車載装置とを接続することで、乗車者の利便性を高める試みもなされている。たとえば、特許文献１には、乗車者が降車する際に、車載装置から携帯端末装置へナビゲーション情報を送信することで、車外においても目的地までのナビゲーションを継続する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８１５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術は、車載装置のＧＰＳ測位機能と携帯端末装置のＧＰＳ測位機能とを組み合わせてはいるものの、双方のＧＰＳ測位機能を切り替えて使用しているにすぎない。すなわち、特許文献１のものは、車両の走行速度にチューニングされた車載用ＧＰＳ測位機能を走行時に使用し、利用者の歩行速度にチューニングされた携帯用ＧＰＳ測位機能を歩行時に使用するものである。
【０００７】
このように、携帯用ＧＰＳ測位機能は、車両の走行時には用いられないことが通常である。これは、携帯用ＧＰＳ測位機能の精度が、車載用ＧＰＳ測位機能の精度よりも劣ると一般的に考えられているためである。しかし、車載用ＧＰＳ測位機能および携帯用ＧＰＳ測位機能の精度には一長一短があり、携帯用ＧＰＳ測位機能の精度が劣っているとは言い切れない。
【０００８】
たとえば、携帯用ＧＰＳ測位機能と車載用ＧＰＳ測位機能とを比較した場合、携帯用ＧＰＳ測位機能のほうが、感度が高く遮蔽に強いという優位点もある。これは、携帯用ＧＰＳ測位機能が室内で用いられることを前提として、Ｓ／Ｎ比（Signal to Noise ratio）が低い部分の衛星電波も受信することができるように充実したフィルタを有しており、また、ネットワーク経由でサーバー装置からＧＰＳ測位のための補助情報を受信してＧＰＳ測位に用いるアシストＧＰＳ（ＡＧＰＳ）に対応している場合が多いためである。
【０００９】
この発明は、車載用ＧＰＳ測位機能および携帯用ＧＰＳ測位機能を組み合わせることによって車両の走行時における測位精度を向上させるという観点に基づいてなされたものであり、車載用ＧＰＳ測位機能による測位結果および携帯用ＧＰＳ測位機能による測位結果を用いて車両の走行時における測位精度を向上させる測位システムおよび車載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、車両に搭載された車載装置と携帯端末装置とで車両位置を測位する測位システムであって、前記車載装置は、測位した座標を表す車載側測位座標および当該測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得する車載側測位手段と、前記車載側測位手段が測位した前記車載側測位座標および前記車載側測位精度を前記携帯端末装置へ送信する送信手段とを備え、前記携帯端末装置は、測位した座標を表す携帯側測位座標および当該測位に係る精度を表す携帯側測位精度を取得する携帯側測位手段と、前記車載側測位精度および前記携帯側測位精度に基づき、前記車載側測位座標および前記携帯側測位座標から前記車両位置を算出する車両位置算出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、携帯端末装置と連携して車両位置を測位する車載装置であって、測位した座標を表す車載側測位座標および当該測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得する車載側測位手段と、前記携帯端末装置が測位した座標を表す携帯側測位座標および当該測位に係る精度を表す携帯側測位精度を受信する受信手段と、前記車載側測位精度および前記携帯側測位精度に基づき、前記車載側測位座標および前記携帯側測位座標から前記車両位置を算出する車両位置算出手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車載装置が、測位した座標を表す車載側測位座標および測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得し、取得した車載側測位座標および車載側測位精度を携帯端末装置へ送信し、携帯端末装置は、測位した座標を表す携帯側測位座標および測位に係る精度を表す携帯側測位精度を取得し、車載側測位精度および携帯側測位精度に基づき、車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することとしたので、測位精度の高低に応じて車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することによって、車載用ＧＰＳ測位機能および携帯用ＧＰＳ測位機能を相互に補完しあい、車両の走行時における測位精度を向上させることができるという効果を奏する。
【００１３】
また、本発明によれば、測位した座標を表す車載側測位座標および測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得し、携帯端末装置が測位した座標を表す携帯側測位座標および測位に係る精度を表す携帯側測位精度を受信し、車載側測位精度および携帯側測位精度に基づき、車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することとしたので、測位精度の高低に応じて車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することによって、車載用ＧＰＳ測位機能を携帯用ＧＰＳ測位機能で補完し、車両の走行時における測位精度を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る測位システムの好適な実施例１および実施例２を詳細に説明する。なお、実施例１では、携帯端末装置が後述する系統誤差情報を保持する場合について、実施例２では、車載装置にも系統誤差情報を保持させる場合について、それぞれ説明することとする。また、以下に示す各実施例では、携帯端末装置として携帯電話を用いた場合について説明するが、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）やノートブックパソコンといった携帯可能な端末装置を用いることとしてもよい。
【実施例１】
【００１５】
図１は、実施例１に係る計測システムの概要を示す図である。同図に示すように、実施例１に係る測位システム１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）測位機能（以下、「車載側ＧＰＳ機能」と記載する）を備えた車載装置１０と、ＧＰＳ測位機能（以下、「携帯側ＧＰＳ機能」と記載する）を備えた携帯端末装置２０とから構成される。
【００１６】
ここで、車載側ＧＰＳ機能は、衛星電波のうちＳ／Ｎ比が高い部分のみを使用するフィルタ構成を備えているのに対し、携帯側ＧＰＳ機能は、Ｓ／Ｎ比が低い部分をも使用するフィルタ構成を備えている。このため、車載側ＧＰＳ機能は、携帯側ＧＰＳ機能に比べて感度が低いが、フィルタ構成が単純であるので高速な情報処理が可能であり、測位周期を短くできるので高速移動時の測位に適している。一方、携帯側ＧＰＳ機能は、車載側ＧＰＳ機能に比べて感度が高いが、フィルタ構成が複雑であるので測位周期が長くなくなるため、低速移動時の測位に適している。
【００１７】
また、携帯側ＧＰＳ機能は室内における使用を前提としているため、上記したように感度が高く、ネットワーク経由でサーバー装置からＧＰＳ測位のための補助情報を受信してＧＰＳ測位に用いるアシストＧＰＳ（ＡＧＰＳ）に対応しているため、車内のような遮蔽環境にあっても高精度な測位が可能である。
【００１８】
ところで、各ＧＰＳ機能は、複数のＧＰＳ衛星から衛星電波を受けることで測位処理を行うが、この際に、各ＧＰＳ衛星の位置関係からＧＰＳ測位の精度劣化の指標となる数値であるＤＯＰ（Dilution Of Precision）値を取得することができる。したがって、このＤＯＰ値を測位精度として用いることが可能である。なお、以下では、車載装置１０における測位精度を「車載側測位精度」と、携帯端末装置２０における測位精度を「携帯側測位精度」と、それぞれ記載する。また、車載装置１０が算出した測位座標を「車載側測位座標」と、携帯端末装置２０が算出した測位座標を「携帯側測位座標」と、それぞれ記載する。
【００１９】
実施例１に係る計測システム１では、各ＧＰＳ機能の測位精度に基づき、車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することとした。具体的には、車載装置１０は、車載側測位座標および車載側測位精度を含む車載側測位データを携帯端末装置２０へ送信する（図１の（１）参照）。一方、携帯端末装置２０は、携帯側測位座標および携帯側測位精度を含む携帯側測位データおよび受信した車載側測位データを用いて双方の測位座標を補正する（図１の（２）参照）。そして、最終的な車両位置を算出したうえで、算出した補正済座標を車載装置１０へ送信し（図１の（３）参照）、車載装置１０では、この補正済座標を用いて車両位置を含んだ画面表示を行う（図１の（４）参照）。
【００２０】
このように、実施例１に係る計測システム１では、各ＧＰＳ機能の測位精度に基づき、車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することとしたので、車載側測位座標および携帯側測位座標の双方に含まれる測位誤差を相互に補正することができ、測位精度を向上させることが可能となる。また、電波がビル等に反射することによって測位誤差を生じさせるマルチパスの問題を低減することができる。
【００２１】
なお、計測システム１は、各測位座標の誤差を方位や地域に対応させて記録しておき車両位置の補正に用いるが、この点については後述することとする。また、本実施例１では、アシストＧＰＳに対応した携帯端末装置２０を用いる場合について説明するが、アシストＧＰＳに対応しない携帯端末装置２０を用いることとしてもよい。
【００２２】
次に、図１に示した車載装置１０および携帯端末装置２０の構成について図２を用いて説明する。図２は、実施例１に係る車載装置１０および携帯端末装置２０の構成を示すブロック図である。なお、図２においては、本実施例１に係る測位システム１の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示している。
【００２３】
図２に示すように、車載装置１０は、ＧＰＳアンテナ１１と、ディスプレイ１２と、通信部１３と、制御部１４とを備えている。また、制御部１４は、ＧＰＳ受信部１４ａと、表示処理部１４ｂとをさらに備えている。ＧＰＳアンテナ１１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するためのアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ受信部１４ａへ渡す。ディスプレイ１２は、タッチパネルディスプレイ装置等の表示装置であり、表示処理部１４ｂから出力される表示データを表示する。
【００２４】
通信部１３は、携帯端末装置２０との無線通信を行う処理部である。この通信部１３は、たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信規格に基づき、携帯端末装置２０との間で双方向のデータ送受信を行う。なお、本実施例１においては、車載装置１０／携帯端末装置２０間の通信を無線通信によって行う場合を示しているが、有線通信によって通信することとしてもよい。
【００２５】
制御部１４は、車載装置１０で取得した車載側測位座標および車載側測位精度を含む車載側測位データを通信部１３経由で携帯端末装置２０へ送信するとともに、携帯端末装置２０から受信した補正済座標（車両位置）をディスプレイ１２に対して表示する処理を行う処理部である。
【００２６】
ＧＰＳ受信部１４ａは、ＧＰＳアンテナ１１からの信号に基づいて車載側測位座標および車載側測位精度等を取得し、取得した携帯側測位座標および車載側測位精度等を含む車載側測位データを通信部１３へ出力する処理を行う処理部である。なお、本実施例１では、車載側測位精度としてＤＯＰ値を用いる場合について説明するが、ＤＯＰ値のかわりに捕捉したＧＰＳ衛星の個数を用いることとしてもよい。また、車載側測位データには測位時間を含めることとしてもよい。
【００２７】
表示処理部１４ｂは、携帯端末装置２０から受信した補正済座標を車両位置とし、車両位置に対応するアイコンを地図情報等と合成してディスプレイ１２へ表示する処理を行う処理部である。
【００２８】
携帯端末装置２０は、ＧＰＳアンテナ２１と、通話用アンテナ２２と、通信部２３と、制御部２４と、記憶部２５とを備えている。また、制御部２４は、ＧＰＳ受信部２４ａと、補助情報受信部２４ｂと、誤差補正部２４ｃとをさらに備えており、記憶部２５は、系統誤差情報２５ａおよびマップ情報２５ｂを記憶する。
【００２９】
ＧＰＳアンテナ２１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するためのアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ受信部２４ａへ渡す。通話用アンテナ２２は、電話やデータ通信時に基地局との通信に用いられるアンテナであり、受信した信号のうちＧＰＳ測位のための補助情報を補助情報受信部２４ｂへ渡す。
【００３０】
通信部２３は、車載装置１０との無線通信を行う処理部であり、たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信規格に基づき、車載装置１０との間で双方向のデータ送受信を行う。なお、本実施例１においては、車載装置１０／携帯端末装置２０間の通信を無線通信によって行う場合を示しているが、有線通信によって通信することとしてもよい。
【００３１】
制御部２４は、ＧＰＳアンテナ２１および通話用アンテナ２２経由で取得した携帯側測位座標および携帯側測位精度を含む携帯側測位データと、車載装置１０から受け取った車載側測位データとを用いて測位座標の誤差を補正するとともに、補正済座標を車載装置１０に対して送信する処理を行う処理部である。
【００３２】
ＧＰＳ受信部２４ａは、ＧＰＳアンテナ２１からの信号に基づいて携帯側測位座標および車載側測位精度等を取得し、取得した携帯側測位座標および携帯側測位精度等を含む携帯側測位データを誤差補正部２４ｃへ出力する処理を行う処理部である。なお、本実施例１では、携帯側測位精度としてＤＯＰ値を用いる場合について説明するが、ＤＯＰ値のかわりに、捕捉したＧＰＳ衛星の個数を用いることとしてもよい。また、携帯側測位データには測位時間が含まれるものとする。
【００３３】
補助情報受信部２４ｂは、通話用アンテナ２２からの信号に基づいてアシストＧＰＳ用の補助情報を受信し、受信した補助情報を誤差補正部へ出力する処理を行う処理部である。ここで、補助情報としては、利用可能なＧＰＳ衛星の概略的な軌道周回情報や、現在位置を担当するＧＰＳ衛星の詳細な軌道周回情報等がある。
【００３４】
誤差補正部２４ｃは、ＧＰＳ受信部２４ａおよび補助情報受信部２４ｂからの出力により求めた携帯側測位データと、通信部２３経由で受け取った車載側測位データとを比較し、相互に誤差補正を行うことで各測位データに含まれる誤差を補正する処理を行う処理部である。また、この誤差補正部２４ｃは、マップ情報２５ｂを用いたマップマッチング処理を行うことで、方位ごとや地域ごとに一定の傾向をもった誤差を指す系統誤差を系統誤差情報２５ａとして蓄積し、蓄積した系統誤差情報２５ａを用いて各測位データを補正する処理を行う処理部でもある。
【００３５】
ここで、マップマッチング処理とは、たとえば、マップ情報２５ｂに含まれる道路の配置情報に基づき、算出した現在位置が道路上にない場合に、進行方向等を勘案して走行中の道路を推定し、推定した道路上に現在位置を補正する処理のことを指す。
【００３６】
また、方位ごとの系統誤差としては、たとえば、装置の個体差に起因するものがあり、ＧＰＳ測位について特定の方位に測位誤差が多い傾向がみられる場合がある。また、地域ごとの系統誤差としては、マップ情報２５ｂが用いる地図が準拠する地球楕円体と、ＧＰＳ測位が準拠する地球楕円体とが異なることに起因するものがある。たとえば、日本の地図が準拠するのは「ＴＯＫＹＯ測地系」であるので、東京から遠い場所ほど測位誤差が大きくなる傾向がある。
【００３７】
記憶部２５は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＲＡＭ（Random Access Memory）といった記憶デバイスから構成される記憶部であり、系統誤差情報２５ａおよびマップ情報２５ｂを記憶する。系統誤差情報２５ａは、車載側測位座標および携帯側測位座標について方位ごとまたは地域ごとの系統誤差を蓄積した情報である。また、この系統誤差情報２５ａは、誤差補正部２４ｃが所定の方位または所定の地域において各測位座標を補正する際に用いられる。マップ情報２５ｂは、道路や建物についての配置情報であり、誤差補正部２４ｃがマップマッチング処理を行う際に用いられる。
【００３８】
次に、実施例１に係る測位システム１が行う処理手順の概要について図３を用いて説明する。図３は、実施例１に係る測位システムが行う処理手順の概要を示すフローチャートである。なお、同図においては、車載装置１０の通信部１３／携帯端末装置２０の通信部３間で接続が確立された後の処理手順を示している。
【００３９】
同図に示すように、携帯端末装置２０が、車載側測位データを要求すると（ステップＳ１０１）、車載装置１０は、車載側測位データを携帯端末装置２０に対して送信する（ステップＳ１０２）。つづいて、携帯端末装置２０は、車載側測位データに含まれる車載側測位精度に基づいて車載側が測位状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして、車載側が測位状態である場合には（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、携帯側測位データに含まれる携帯側測位精度に基づいて携帯側が測位状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００４０】
そして、携帯側が測位状態である場合には（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、車載側測位データに含まれる車載側測位座標と携帯側測位データに含まれる携帯側測位座標との平均を算出座標とする（ステップＳ１０５）。ここで、ステップＳ１０５における平均処理のバリエーションについて説明しておく。
【００４１】
かかる平均処理は、単純平均および加重平均のいずれかを選択することができる。単純平均が選択された場合には、車載側測位座標と携帯側測位座標との和を２で除することによって平均を求める。一方、加重平均が選択された場合には、各測位精度を用いた重み付けによって平均を求める。
【００４２】
具体的には、各測位精度としてＤＯＰ値を用いた場合、このＤＯＰ値は１以上の値をとり、ＤＯＰ値が１であるときに精度が最良となる。このため、ＤＯＰ値から１を引いた値を「ΔＤ」と表わすとともに、各測位座標を「Ｐ」とし、車載側の「ΔＤ」および「Ｐ」を「ΔＤｃ」および「Ｐｃ」と、携帯側の「ΔＤ」および「Ｐ」を「ΔＤｐ」および「Ｐｐ」とすると、求められる加重平均値は、式「加重平均値＝Ｐｃ×（ΔＤｐ／（ΔＤｃ＋ΔＤｐ））＋Ｐｐ×（ΔＤｃ／（ΔＤｃ＋ΔＤｐ））」で表わされる。
【００４３】
フローチャートの説明に戻り、ステップＳ１０４において携帯側が測位状態ではない場合には（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、車載側測位座標を算出座標とする（ステップＳ１０６）。また、ステップＳ１０３において車載側が測位状態ではない場合には（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、携帯側が測位状態であるか否かが判定され（ステップＳ１０７）、携帯側が測位状態である場合には（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、携帯側測位座標を算出座標とする（ステップＳ１０８）。そして、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６およびステップＳ１０８において算出された算出座標を出力し（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【００４４】
なお、ステップＳ１０７の判定条件を満たさなかった場合は（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、車載側および携帯側双方が測位状態ではない場合であるので、ステップＳ１０９の処理を行うことなくステップＳ１０１以降の処理を繰り返すことになる。
【００４５】
次に、携帯端末装置２０の誤差補正部２４ｃが系統誤差情報２５ａを蓄積する処理手順について図４および図５を用いて説明する。図４は、方位に係る系統誤差情報２５ａの蓄積処理手順を示すフローチャートであり、図５は、地域（エリア）に係る系統誤差情報２５ａの蓄積処理手順を示すフローチャートである。なお、図４および図５では、図３におけるステップＳ１０９で出力された算出座標を入力データとして系統誤差を蓄積する手順について示している。
【００４６】
まず、方位に係る系統誤差情報の蓄積処理手順について説明する。図４に示すように、算出座標が入力されると（ステップＳ２０１）、マップ情報２５ｂを用いたマップマッチングによって真の移動方位を推定する（ステップＳ２０２）。そして、車両側測位座標および携帯側測位座標から求められる方位と真の移動方位との差分を算出し（ステップＳ２０３）、方位と関連付けて系統誤差情報２５ａに追加する（ステップＳ２０４）。また、真の移動方位との差分について各測位精度に基づく重み付け処理を行ったうえで（ステップＳ２０５）、方位と関連付けて系統誤差情報２５ａに追加し（ステップＳ２０６）、処理を終了する。
【００４７】
次に、地域（エリア）に係る系統誤差情報の蓄積処理手順について説明する。図５に示すように、算出座標が入力されると（ステップＳ３０１）、マップ情報２５ｂを用いたマップマッチングによって真の座標を推定する（ステップＳ３０２）。そして、車両側測位座標および携帯側測位座標と真の座標との差分を算出し（ステップＳ３０３）、エリアと関連付けて系統誤差情報２５ａに追加する（ステップＳ３０４）。また、真の座標との差分について各測位精度に基づく重み付け処理を行ったうえで（ステップＳ３０５）、エリアと関連付けて系統誤差情報２５ａに追加し（ステップＳ３０６）、処理を終了する。
【００４８】
次に、携帯端末装置２０の誤差補正部２４ｃが系統誤差情報２５ａを利用する手順について図６を用いて説明する。図６は、系統誤差情報２５ａの利用処理手順を示すフローチャートである。なお、同図においては、車載装置１０が行う処理が図３と同様であるので、携帯端末装置２０が行う処理手順のみを示している。
【００４９】
同図に示すように、携帯端末装置２０が車載側測位データを要求し（ステップＳ４０１）、車載装置１０から車載側測位データを受け取ると、車載側測位データに含まれる車載側測位精度に基づいて車載側が測位状態であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。そして、車載側が測位状態である場合には（ステップＳ４０２，Ｙｅｓ）、携帯側測位データに含まれる携帯側測位精度に基づいて携帯側が測位状態であるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。なお、ステップＳ４０２およびステップＳ４０３における測位状態であるか否かの判定処理は、図３の場合と同様に、それぞれ、車載側測位精度および携帯側測位精度に基づいて行われる。
【００５０】
そして、携帯側が測位状態である場合には（ステップＳ４０３，Ｙｅｓ）、車載側測位データに含まれる車載側測位座標と携帯側測位データに含まれる携帯側測位座標との平均を算出座標とする（ステップＳ４０４）。ここで、ステップＳ４０４における平均処理については、図３と同様に、単純平均および加重平均のいずれかを選択することができる。
【００５１】
そして、ステップＳ４０３において携帯側が測位状態ではない場合には（ステップＳ４０３，Ｎｏ）、車載側測位座標を算出座標とする（ステップＳ４０５）。また、ステップＳ４０２において車載側が測位状態ではない場合には（ステップＳ４０２，Ｎｏ）、携帯側が測位状態であるか否かが判定され（ステップＳ４０６）、携帯側が測位状態である場合には（ステップＳ４０６，Ｙｅｓ）、携帯側測位座標を算出座標とする（ステップＳ４０７）。そして、ステップＳ４０４、ステップＳ４０５およびステップＳ４０７において算出された算出座標について、系統誤差情報２５ａに基づく補正を行ったうえで（ステップＳ４０８）、補正後の算出座標を出力し（ステップＳ４０９）、ステップＳ４０１以降の処理を繰り返す。
【００５２】
なお、ステップＳ４０６の判定条件を満たさなかった場合は（ステップＳ４０６，Ｎｏ）、車載側および携帯側双方が測位状態ではない場合であるので、ステップＳ４０９の処理を行うことなくステップＳ４０１以降の処理を繰り返すことになる。
【００５３】
上述してきたように、本実施例１によれば、車載装置が、測位した座標を表す車載側測位座標および測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得し、取得した車載側測位座標および車載側測位精度を携帯端末装置へ送信し、携帯端末装置は、測位した座標を表す携帯側測位座標および測位に係る精度を表す携帯側測位精度を取得し、車載側測位精度および携帯側測位精度に基づき、車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することとしたので、測位精度の高低に応じて車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することによって、車載用ＧＰＳ測位機能および携帯用ＧＰＳ測位機能を相互に補完しあい、車両の走行時における測位精度を向上させることができる。
【００５４】
また、方位または地域（エリア）についての系統誤差情報を蓄積し、蓄積した系統誤差情報を用いて各測位座標を補正することとしたので、所定の方位や所定の地域について一定の傾向をもった誤差を効率的に補正することができる。なお、本実施例１では、携帯端末装置側で誤差補正処理を行うこととしたが、携帯端末装置が携帯側測位データを車載装置へ送信し、車載装置側で誤差補正処理を行うように測位システムを構成することとしてもよい。
【００５５】
ところで、上述した実施例１では、携帯端末装置が系統誤差情報を保持する場合について説明したが、車載装置にも系統誤差情報を保持させることとしてもよい。そこで、以下に示す実施例２では、車載装置にも系統誤差情報を保持させる場合について説明することとする。
【実施例２】
【００５６】
図７は、実施例２に係る車載装置１０ａおよび携帯端末装置２０の構成を示すブロック図である。なお、実施例２に係る携帯端末装置２０は、誤差補正部２４ｃが行う処理が実施例１とは若干異なるものの、基本的な動作は同一であるために、実施例１と同一の符号を付している。また、車載装置１０ａについては、実施例１に係る車載装置１０と異なる構成要素には、新たに符号を付し、同一の構成要素については実施例１と同一の符号を付している。また、以下では、実施例１と共通する説明については、省略するか簡単な説明にとどめることとする。
【００５７】
車載装置１０ａは、記憶部１５をさらに備えており、系統誤差情報１５ａを記憶する。記憶部１５は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＲＡＭ（Random Access Memory）といった記憶デバイスから構成される記憶部である。また、系統誤差情報１５ａは、車載側測位座標に関する系統誤差を蓄積した情報であり、携帯端末装置２０の誤差補正部２４ｃから提供される。一方、携帯端末装置２０における系統誤差情報２５ａは、実施例１と同様に、車載側測位座標および携帯側測位座標に関する系統誤差を蓄積した情報である。
【００５８】
そして、制御部１４に設けられた誤差補正部１４ｃは、系統誤差情報１５ａに基づき、ＧＰＳ受信部１４ａから受け取った車載側測位座標を補正したうえで、補正後の車載側測位座標を車載側測位精度とともに通信部１３経由で携帯端末装置２０へ送信する。このように、車載装置１０ａ側に系統誤差情報１５ａを保持させることで、車載装置１０は、系統誤差を補正した車載側測位座標を携帯端末装置２０に対して提供することが可能となる。
【００５９】
なお、本実施例２では、携帯端末装置２０における系統誤差情報２５ａは、実施例１と同様に、車載側測位座標および携帯側測位座標に関する系統誤差を蓄積した情報としたが、携帯側測位座標に関する系統誤差のみを蓄積した情報としてもよい。このようにすることで、車載装置１０に関する系統誤差は車載装置１０側で、携帯端末装置２０に関する系統誤差は携帯端末装置２０側で、それぞれ管理することができるので、車載装置１０と携帯端末装置２０との組み合わせの変更にも容易に対応することができる。
【００６０】
次に、本実施例２に係る測位システムが行う処理手順の概要について図８を用いて説明する。図８は、実施例２に係る測位システムが行う処理手順の概要を示すフローチャートである。
【００６１】
同図に示すように、携帯端末装置２０が、車載側測位データを要求すると（ステップＳ５０１）、車載装置１０ａは、車載側測位データを携帯端末装置２０に対して送信する（ステップＳ５０２）。つづいて、携帯端末装置２０は、携帯側測位データに含まれる携帯側測位精度に基づいて携帯側が測位状態であるか否かを判定する（ステップＳ５０３）。
【００６２】
そして、携帯側が測位状態である場合には（ステップＳ５０３，Ｙｅｓ）、車載側測位データに含まれる車載側測位座標と携帯側測位データに含まれる携帯側測位座標との平均を算出座標とする（ステップＳ５０４）。ここで、ステップＳ５０４における平均処理については、図３と同様に、単純平均および加重平均のいずれかを選択することができる。
【００６３】
一方、ステップＳ５０３において携帯側が測位状態ではない場合には（ステップＳ５０３，Ｎｏ）、車載側測位座標を算出座標とする（ステップＳ５０５）。そして、算出座標をマップマッチング処理へ出力し（ステップＳ５０６）、マップマッチングによって真の座標を推定する（ステップＳ５０７）。つづいて、両測位座標について真の座標との差分を算出し（ステップＳ５０８）、系統誤差情報２５ａへ蓄積する。そして、車載側測位座標と真の座標との差分を車載装置１０ａへ送信し（ステップＳ５０９）、ステップＳ５０１以降の処理を繰り返す。
【００６４】
また、車載側測位座標と真の座標との差分を受信した車載装置１０ａは、かかる誤差情報を系統誤差情報１５ａへ蓄積する処理を行い（ステップＳ５１０）、車載側測位データを系統誤差情報１５ａに基づいて補正し（ステップＳ５１１）、ステップＳ５０２以降の処理を繰り返す。
【００６５】
このように、本実施例２によれば、車載装置側にも系統誤差情報を保持させることで、車載装置は、系統誤差を補正した車載側測位座標を携帯端末装置に対して提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明に係る測位システムおよび車載装置は、測位精度の向上に有用であり、特に、車両走行時における測位精度を向上させたい場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１に係る測位システムの概要を示す図である。
【図２】実施例１に係る車載装置および携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１に係る測位システムが行う処理手順の概要を示すフローチャートである。
【図４】方位に係る系統誤差情報の蓄積処理手順を示すフローチャートである。
【図５】エリアに係る系統誤差情報の蓄積処理手順を示すフローチャートである。
【図６】系統誤差情報の利用処理手順を示すフローチャートである。
【図７】実施例２に係る車載装置および携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図８】実施例２に係る測位システムが行う処理手順の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１ 測位システム
１０、１０ａ 車載装置
１１ ＧＰＳアンテナ
１２ ディスプレイ
１３ 通信部
１４ 制御部
１４ａ ＧＰＳ受信部
１４ｂ 表示処理部
１５ 記憶部
１５ａ 系統誤差情報
２０、２０ａ 携帯端末装置
２１ ＧＰＳアンテナ
２２ 通話用アンテナ
２３ 通信部
２４ 制御部
２４ａ ＧＰＳ受信部
２４ｂ 補助情報受信部
２４ｃ 誤差補正部
２５ 記憶部
２５ａ 系統誤差情報
２５ｂ マップ情報
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載された車載装置と携帯端末装置とで車両位置を測位する測位システムおよび車載装置に関し、特に、車両の走行時における測位精度を向上させることができる測位システムおよび車載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（Global Positioning System）測位機能、ジャイロ、車速センサ等を利用して現在位置を算出し、自車位置と周辺の道路や建物についての地図情報とを合成してディスプレイへ表示する車両用ナビゲーションシステムが知られている。
【０００３】
また、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）といった携帯端末装置の性能向上に伴い、これらの携帯端末装置においてもＧＰＳ測位機能を備えた歩行者用ナビゲーションシステムが実現されている。
【０００４】
そして、歩行者用ナビゲーション機能を有する携帯端末装置と、車両用ナビゲーション機能を有する車載装置とを接続することで、乗車者の利便性を高める試みもなされている。たとえば、特許文献１には、乗車者が降車する際に、車載装置から携帯端末装置へナビゲーション情報を送信することで、車外においても目的地までのナビゲーションを継続する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８１５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術は、車載装置のＧＰＳ測位機能と携帯端末装置のＧＰＳ測位機能とを組み合わせてはいるものの、双方のＧＰＳ測位機能を切り替えて使用しているにすぎない。すなわち、特許文献１のものは、車両の走行速度にチューニングされた車載用ＧＰＳ測位機能を走行時に使用し、利用者の歩行速度にチューニングされた携帯用ＧＰＳ測位機能を歩行時に使用するものである。
【０００７】
このように、携帯用ＧＰＳ測位機能は、車両の走行時には用いられないことが通常である。これは、携帯用ＧＰＳ測位機能の精度が、車載用ＧＰＳ測位機能の精度よりも劣ると一般的に考えられているためである。しかし、車載用ＧＰＳ測位機能および携帯用ＧＰＳ測位機能の精度には一長一短があり、携帯用ＧＰＳ測位機能の精度が劣っているとは言い切れない。
【０００８】
たとえば、携帯用ＧＰＳ測位機能と車載用ＧＰＳ測位機能とを比較した場合、携帯用ＧＰＳ測位機能のほうが、感度が高く遮蔽に強いという優位点もある。これは、携帯用ＧＰＳ測位機能が室内で用いられることを前提として、Ｓ／Ｎ比（Signal to Noise ratio）が低い部分の衛星電波も受信することができるように充実したフィルタを有しており、また、ネットワーク経由でサーバー装置からＧＰＳ測位のための補助情報を受信してＧＰＳ測位に用いるアシストＧＰＳ（ＡＧＰＳ）に対応している場合が多いためである。
【０００９】
この発明は、車載用ＧＰＳ測位機能および携帯用ＧＰＳ測位機能を組み合わせることによって車両の走行時における測位精度を向上させるという観点に基づいてなされたものであり、車載用ＧＰＳ測位機能による測位結果および携帯用ＧＰＳ測位機能による測位結果を用いて車両の走行時における測位精度を向上させる測位システムおよび車載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、車両に搭載された車載装置と携帯端末装置とで車両位置を測位する測位システムであって、前記車載装置は、測位した座標を表す車載側測位座標および当該測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得する車載側測位手段と、前記車載側測位手段が測位した前記車載側測位座標および前記車載側測位精度を前記携帯端末装置へ送信する送信手段とを備え、前記携帯端末装置は、測位した座標を表す携帯側測位座標および当該測位に係る精度を表す携帯側測位精度を取得する携帯側測位手段と、前記車載側測位精度および前記携帯側測位精度に基づき、前記車載側測位座標および前記携帯側測位座標から前記車両位置を算出する車両位置算出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、携帯端末装置と連携して車両位置を測位する車載装置であって、測位した座標を表す車載側測位座標および当該測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得する車載側測位手段と、前記携帯端末装置が測位した座標を表す携帯側測位座標および当該測位に係る精度を表す携帯側測位精度を受信する受信手段と、前記車載側測位精度および前記携帯側測位精度に基づき、前記車載側測位座標および前記携帯側測位座標から前記車両位置を算出する車両位置算出手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車載装置が、測位した座標を表す車載側測位座標および測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得し、取得した車載側測位座標および車載側測位精度を携帯端末装置へ送信し、携帯端末装置は、測位した座標を表す携帯側測位座標および測位に係る精度を表す携帯側測位精度を取得し、車載側測位精度および携帯側測位精度に基づき、車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することとしたので、測位精度の高低に応じて車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することによって、車載用ＧＰＳ測位機能および携帯用ＧＰＳ測位機能を相互に補完しあい、車両の走行時における測位精度を向上させることができるという効果を奏する。
【００１３】
また、本発明によれば、測位した座標を表す車載側測位座標および測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得し、携帯端末装置が測位した座標を表す携帯側測位座標および測位に係る精度を表す携帯側測位精度を受信し、車載側測位精度および携帯側測位精度に基づき、車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することとしたので、測位精度の高低に応じて車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することによって、車載用ＧＰＳ測位機能を携帯用ＧＰＳ測位機能で補完し、車両の走行時における測位精度を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る測位システムの好適な実施例１および実施例２を詳細に説明する。なお、実施例１では、携帯端末装置が後述する系統誤差情報を保持する場合について、実施例２では、車載装置にも系統誤差情報を保持させる場合について、それぞれ説明することとする。また、以下に示す各実施例では、携帯端末装置として携帯電話を用いた場合について説明するが、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）やノートブックパソコンといった携帯可能な端末装置を用いることとしてもよい。
【実施例１】
【００１５】
図１は、実施例１に係る計測システムの概要を示す図である。同図に示すように、実施例１に係る測位システム１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）測位機能（以下、「車載側ＧＰＳ機能」と記載する）を備えた車載装置１０と、ＧＰＳ測位機能（以下、「携帯側ＧＰＳ機能」と記載する）を備えた携帯端末装置２０とから構成される。
【００１６】
ここで、車載側ＧＰＳ機能は、衛星電波のうちＳ／Ｎ比が高い部分のみを使用するフィルタ構成を備えているのに対し、携帯側ＧＰＳ機能は、Ｓ／Ｎ比が低い部分をも使用するフィルタ構成を備えている。このため、車載側ＧＰＳ機能は、携帯側ＧＰＳ機能に比べて感度が低いが、フィルタ構成が単純であるので高速な情報処理が可能であり、測位周期を短くできるので高速移動時の測位に適している。一方、携帯側ＧＰＳ機能は、車載側ＧＰＳ機能に比べて感度が高いが、フィルタ構成が複雑であるので測位周期が長くなくなるため、低速移動時の測位に適している。
【００１７】
また、携帯側ＧＰＳ機能は室内における使用を前提としているため、上記したように感度が高く、ネットワーク経由でサーバー装置からＧＰＳ測位のための補助情報を受信してＧＰＳ測位に用いるアシストＧＰＳ（ＡＧＰＳ）に対応しているため、車内のような遮蔽環境にあっても高精度な測位が可能である。
【００１８】
ところで、各ＧＰＳ機能は、複数のＧＰＳ衛星から衛星電波を受けることで測位処理を行うが、この際に、各ＧＰＳ衛星の位置関係からＧＰＳ測位の精度劣化の指標となる数値であるＤＯＰ（Dilution Of Precision）値を取得することができる。したがって、このＤＯＰ値を測位精度として用いることが可能である。なお、以下では、車載装置１０における測位精度を「車載側測位精度」と、携帯端末装置２０における測位精度を「携帯側測位精度」と、それぞれ記載する。また、車載装置１０が算出した測位座標を「車載側測位座標」と、携帯端末装置２０が算出した測位座標を「携帯側測位座標」と、それぞれ記載する。
【００１９】
実施例１に係る計測システム１では、各ＧＰＳ機能の測位精度に基づき、車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することとした。具体的には、車載装置１０は、車載側測位座標および車載側測位精度を含む車載側測位データを携帯端末装置２０へ送信する（図１の（１）参照）。一方、携帯端末装置２０は、携帯側測位座標および携帯側測位精度を含む携帯側測位データおよび受信した車載側測位データを用いて双方の測位座標を補正する（図１の（２）参照）。そして、最終的な車両位置を算出したうえで、算出した補正済座標を車載装置１０へ送信し（図１の（３）参照）、車載装置１０では、この補正済座標を用いて車両位置を含んだ画面表示を行う（図１の（４）参照）。
【００２０】
このように、実施例１に係る計測システム１では、各ＧＰＳ機能の測位精度に基づき、車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することとしたので、車載側測位座標および携帯側測位座標の双方に含まれる測位誤差を相互に補正することができ、測位精度を向上させることが可能となる。また、電波がビル等に反射することによって測位誤差を生じさせるマルチパスの問題を低減することができる。
【００２１】
なお、計測システム１は、各測位座標の誤差を方位や地域に対応させて記録しておき車両位置の補正に用いるが、この点については後述することとする。また、本実施例１では、アシストＧＰＳに対応した携帯端末装置２０を用いる場合について説明するが、アシストＧＰＳに対応しない携帯端末装置２０を用いることとしてもよい。
【００２２】
次に、図１に示した車載装置１０および携帯端末装置２０の構成について図２を用いて説明する。図２は、実施例１に係る車載装置１０および携帯端末装置２０の構成を示すブロック図である。なお、図２においては、本実施例１に係る測位システム１の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示している。
【００２３】
図２に示すように、車載装置１０は、ＧＰＳアンテナ１１と、ディスプレイ１２と、通信部１３と、制御部１４とを備えている。また、制御部１４は、ＧＰＳ受信部１４ａと、表示処理部１４ｂとをさらに備えている。ＧＰＳアンテナ１１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するためのアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ受信部１４ａへ渡す。ディスプレイ１２は、タッチパネルディスプレイ装置等の表示装置であり、表示処理部１４ｂから出力される表示データを表示する。
【００２４】
通信部１３は、携帯端末装置２０との無線通信を行う処理部である。この通信部１３は、たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信規格に基づき、携帯端末装置２０との間で双方向のデータ送受信を行う。なお、本実施例１においては、車載装置１０／携帯端末装置２０間の通信を無線通信によって行う場合を示しているが、有線通信によって通信することとしてもよい。
【００２５】
制御部１４は、車載装置１０で取得した車載側測位座標および車載側測位精度を含む車載側測位データを通信部１３経由で携帯端末装置２０へ送信するとともに、携帯端末装置２０から受信した補正済座標（車両位置）をディスプレイ１２に対して表示する処理を行う処理部である。
【００２６】
ＧＰＳ受信部１４ａは、ＧＰＳアンテナ１１からの信号に基づいて車載側測位座標および車載側測位精度等を取得し、取得した携帯側測位座標および車載側測位精度等を含む車載側測位データを通信部１３へ出力する処理を行う処理部である。なお、本実施例１では、車載側測位精度としてＤＯＰ値を用いる場合について説明するが、ＤＯＰ値のかわりに捕捉したＧＰＳ衛星の個数を用いることとしてもよい。また、車載側測位データには測位時間を含めることとしてもよい。
【００２７】
表示処理部１４ｂは、携帯端末装置２０から受信した補正済座標を車両位置とし、車両位置に対応するアイコンを地図情報等と合成してディスプレイ１２へ表示する処理を行う処理部である。
【００２８】
携帯端末装置２０は、ＧＰＳアンテナ２１と、通話用アンテナ２２と、通信部２３と、制御部２４と、記憶部２５とを備えている。また、制御部２４は、ＧＰＳ受信部２４ａと、補助情報受信部２４ｂと、誤差補正部２４ｃとをさらに備えており、記憶部２５は、系統誤差情報２５ａおよびマップ情報２５ｂを記憶する。
【００２９】
ＧＰＳアンテナ２１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するためのアンテナであり、受信した信号をＧＰＳ受信部２４ａへ渡す。通話用アンテナ２２は、電話やデータ通信時に基地局との通信に用いられるアンテナであり、受信した信号のうちＧＰＳ測位のための補助情報を補助情報受信部２４ｂへ渡す。
【００３０】
通信部２３は、車載装置１０との無線通信を行う処理部であり、たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信規格に基づき、車載装置１０との間で双方向のデータ送受信を行う。なお、本実施例１においては、車載装置１０／携帯端末装置２０間の通信を無線通信によって行う場合を示しているが、有線通信によって通信することとしてもよい。
【００３１】
制御部２４は、ＧＰＳアンテナ２１および通話用アンテナ２２経由で取得した携帯側測位座標および携帯側測位精度を含む携帯側測位データと、車載装置１０から受け取った車載側測位データとを用いて測位座標の誤差を補正するとともに、補正済座標を車載装置１０に対して送信する処理を行う処理部である。
【００３２】
ＧＰＳ受信部２４ａは、ＧＰＳアンテナ２１からの信号に基づいて携帯側測位座標および車載側測位精度等を取得し、取得した携帯側測位座標および携帯側測位精度等を含む携帯側測位データを誤差補正部２４ｃへ出力する処理を行う処理部である。なお、本実施例１では、携帯側測位精度としてＤＯＰ値を用いる場合について説明するが、ＤＯＰ値のかわりに、捕捉したＧＰＳ衛星の個数を用いることとしてもよい。また、携帯側測位データには測位時間が含まれるものとする。
【００３３】
補助情報受信部２４ｂは、通話用アンテナ２２からの信号に基づいてアシストＧＰＳ用の補助情報を受信し、受信した補助情報を誤差補正部へ出力する処理を行う処理部である。ここで、補助情報としては、利用可能なＧＰＳ衛星の概略的な軌道周回情報や、現在位置を担当するＧＰＳ衛星の詳細な軌道周回情報等がある。
【００３４】
誤差補正部２４ｃは、ＧＰＳ受信部２４ａおよび補助情報受信部２４ｂからの出力により求めた携帯側測位データと、通信部２３経由で受け取った車載側測位データとを比較し、相互に誤差補正を行うことで各測位データに含まれる誤差を補正する処理を行う処理部である。また、この誤差補正部２４ｃは、マップ情報２５ｂを用いたマップマッチング処理を行うことで、方位ごとや地域ごとに一定の傾向をもった誤差を指す系統誤差を系統誤差情報２５ａとして蓄積し、蓄積した系統誤差情報２５ａを用いて各測位データを補正する処理を行う処理部でもある。
【００３５】
ここで、マップマッチング処理とは、たとえば、マップ情報２５ｂに含まれる道路の配置情報に基づき、算出した現在位置が道路上にない場合に、進行方向等を勘案して走行中の道路を推定し、推定した道路上に現在位置を補正する処理のことを指す。
【００３６】
また、方位ごとの系統誤差としては、たとえば、装置の個体差に起因するものがあり、ＧＰＳ測位について特定の方位に測位誤差が多い傾向がみられる場合がある。また、地域ごとの系統誤差としては、マップ情報２５ｂが用いる地図が準拠する地球楕円体と、ＧＰＳ測位が準拠する地球楕円体とが異なることに起因するものがある。たとえば、日本の地図が準拠するのは「ＴＯＫＹＯ測地系」であるので、東京から遠い場所ほど測位誤差が大きくなる傾向がある。
【００３７】
記憶部２５は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＲＡＭ（Random Access Memory）といった記憶デバイスから構成される記憶部であり、系統誤差情報２５ａおよびマップ情報２５ｂを記憶する。系統誤差情報２５ａは、車載側測位座標および携帯側測位座標について方位ごとまたは地域ごとの系統誤差を蓄積した情報である。また、この系統誤差情報２５ａは、誤差補正部２４ｃが所定の方位または所定の地域において各測位座標を補正する際に用いられる。マップ情報２５ｂは、道路や建物についての配置情報であり、誤差補正部２４ｃがマップマッチング処理を行う際に用いられる。
【００３８】
次に、実施例１に係る測位システム１が行う処理手順の概要について図３を用いて説明する。図３は、実施例１に係る測位システムが行う処理手順の概要を示すフローチャートである。なお、同図においては、車載装置１０の通信部１３／携帯端末装置２０の通信部３間で接続が確立された後の処理手順を示している。
【００３９】
同図に示すように、携帯端末装置２０が、車載側測位データを要求すると（ステップＳ１０１）、車載装置１０は、車載側測位データを携帯端末装置２０に対して送信する（ステップＳ１０２）。つづいて、携帯端末装置２０は、車載側測位データに含まれる車載側測位精度に基づいて車載側が測位状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして、車載側が測位状態である場合には（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、携帯側測位データに含まれる携帯側測位精度に基づいて携帯側が測位状態であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００４０】
そして、携帯側が測位状態である場合には（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、車載側測位データに含まれる車載側測位座標と携帯側測位データに含まれる携帯側測位座標との平均を算出座標とする（ステップＳ１０５）。ここで、ステップＳ１０５における平均処理のバリエーションについて説明しておく。
【００４１】
かかる平均処理は、単純平均および加重平均のいずれかを選択することができる。単純平均が選択された場合には、車載側測位座標と携帯側測位座標との和を２で除することによって平均を求める。一方、加重平均が選択された場合には、各測位精度を用いた重み付けによって平均を求める。
【００４２】
具体的には、各測位精度としてＤＯＰ値を用いた場合、このＤＯＰ値は１以上の値をとり、ＤＯＰ値が１であるときに精度が最良となる。このため、ＤＯＰ値から１を引いた値を「ΔＤ」と表わすとともに、各測位座標を「Ｐ」とし、車載側の「ΔＤ」および「Ｐ」を「ΔＤｃ」および「Ｐｃ」と、携帯側の「ΔＤ」および「Ｐ」を「ΔＤｐ」および「Ｐｐ」とすると、求められる加重平均値は、式「加重平均値＝Ｐｃ×（ΔＤｐ／（ΔＤｃ＋ΔＤｐ））＋Ｐｐ×（ΔＤｃ／（ΔＤｃ＋ΔＤｐ））」で表わされる。
【００４３】
フローチャートの説明に戻り、ステップＳ１０４において携帯側が測位状態ではない場合には（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、車載側測位座標を算出座標とする（ステップＳ１０６）。また、ステップＳ１０３において車載側が測位状態ではない場合には（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、携帯側が測位状態であるか否かが判定され（ステップＳ１０７）、携帯側が測位状態である場合には（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、携帯側測位座標を算出座標とする（ステップＳ１０８）。そして、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６およびステップＳ１０８において算出された算出座標を出力し（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【００４４】
なお、ステップＳ１０７の判定条件を満たさなかった場合は（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、車載側および携帯側双方が測位状態ではない場合であるので、ステップＳ１０９の処理を行うことなくステップＳ１０１以降の処理を繰り返すことになる。
【００４５】
次に、携帯端末装置２０の誤差補正部２４ｃが系統誤差情報２５ａを蓄積する処理手順について図４および図５を用いて説明する。図４は、方位に係る系統誤差情報２５ａの蓄積処理手順を示すフローチャートであり、図５は、地域（エリア）に係る系統誤差情報２５ａの蓄積処理手順を示すフローチャートである。なお、図４および図５では、図３におけるステップＳ１０９で出力された算出座標を入力データとして系統誤差を蓄積する手順について示している。
【００４６】
まず、方位に係る系統誤差情報の蓄積処理手順について説明する。図４に示すように、算出座標が入力されると（ステップＳ２０１）、マップ情報２５ｂを用いたマップマッチングによって真の移動方位を推定する（ステップＳ２０２）。そして、車両側測位座標および携帯側測位座標から求められる方位と真の移動方位との差分を算出し（ステップＳ２０３）、方位と関連付けて系統誤差情報２５ａに追加する（ステップＳ２０４）。また、真の移動方位との差分について各測位精度に基づく重み付け処理を行ったうえで（ステップＳ２０５）、方位と関連付けて系統誤差情報２５ａに追加し（ステップＳ２０６）、処理を終了する。
【００４７】
次に、地域（エリア）に係る系統誤差情報の蓄積処理手順について説明する。図５に示すように、算出座標が入力されると（ステップＳ３０１）、マップ情報２５ｂを用いたマップマッチングによって真の座標を推定する（ステップＳ３０２）。そして、車両側測位座標および携帯側測位座標と真の座標との差分を算出し（ステップＳ３０３）、エリアと関連付けて系統誤差情報２５ａに追加する（ステップＳ３０４）。また、真の座標との差分について各測位精度に基づく重み付け処理を行ったうえで（ステップＳ３０５）、エリアと関連付けて系統誤差情報２５ａに追加し（ステップＳ３０６）、処理を終了する。
【００４８】
次に、携帯端末装置２０の誤差補正部２４ｃが系統誤差情報２５ａを利用する手順について図６を用いて説明する。図６は、系統誤差情報２５ａの利用処理手順を示すフローチャートである。なお、同図においては、車載装置１０が行う処理が図３と同様であるので、携帯端末装置２０が行う処理手順のみを示している。
【００４９】
同図に示すように、携帯端末装置２０が車載側測位データを要求し（ステップＳ４０１）、車載装置１０から車載側測位データを受け取ると、車載側測位データに含まれる車載側測位精度に基づいて車載側が測位状態であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。そして、車載側が測位状態である場合には（ステップＳ４０２，Ｙｅｓ）、携帯側測位データに含まれる携帯側測位精度に基づいて携帯側が測位状態であるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。なお、ステップＳ４０２およびステップＳ４０３における測位状態であるか否かの判定処理は、図３の場合と同様に、それぞれ、車載側測位精度および携帯側測位精度に基づいて行われる。
【００５０】
そして、携帯側が測位状態である場合には（ステップＳ４０３，Ｙｅｓ）、車載側測位データに含まれる車載側測位座標と携帯側測位データに含まれる携帯側測位座標との平均を算出座標とする（ステップＳ４０４）。ここで、ステップＳ４０４における平均処理については、図３と同様に、単純平均および加重平均のいずれかを選択することができる。
【００５１】
そして、ステップＳ４０３において携帯側が測位状態ではない場合には（ステップＳ４０３，Ｎｏ）、車載側測位座標を算出座標とする（ステップＳ４０５）。また、ステップＳ４０２において車載側が測位状態ではない場合には（ステップＳ４０２，Ｎｏ）、携帯側が測位状態であるか否かが判定され（ステップＳ４０６）、携帯側が測位状態である場合には（ステップＳ４０６，Ｙｅｓ）、携帯側測位座標を算出座標とする（ステップＳ４０７）。そして、ステップＳ４０４、ステップＳ４０５およびステップＳ４０７において算出された算出座標について、系統誤差情報２５ａに基づく補正を行ったうえで（ステップＳ４０８）、補正後の算出座標を出力し（ステップＳ４０９）、ステップＳ４０１以降の処理を繰り返す。
【００５２】
なお、ステップＳ４０６の判定条件を満たさなかった場合は（ステップＳ４０６，Ｎｏ）、車載側および携帯側双方が測位状態ではない場合であるので、ステップＳ４０９の処理を行うことなくステップＳ４０１以降の処理を繰り返すことになる。
【００５３】
上述してきたように、本実施例１によれば、車載装置が、測位した座標を表す車載側測位座標および測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得し、取得した車載側測位座標および車載側測位精度を携帯端末装置へ送信し、携帯端末装置は、測位した座標を表す携帯側測位座標および測位に係る精度を表す携帯側測位精度を取得し、車載側測位精度および携帯側測位精度に基づき、車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することとしたので、測位精度の高低に応じて車載側測位座標および携帯側測位座標から車両位置を算出することによって、車載用ＧＰＳ測位機能および携帯用ＧＰＳ測位機能を相互に補完しあい、車両の走行時における測位精度を向上させることができる。
【００５４】
また、方位または地域（エリア）についての系統誤差情報を蓄積し、蓄積した系統誤差情報を用いて各測位座標を補正することとしたので、所定の方位や所定の地域について一定の傾向をもった誤差を効率的に補正することができる。なお、本実施例１では、携帯端末装置側で誤差補正処理を行うこととしたが、携帯端末装置が携帯側測位データを車載装置へ送信し、車載装置側で誤差補正処理を行うように測位システムを構成することとしてもよい。
【００５５】
ところで、上述した実施例１では、携帯端末装置が系統誤差情報を保持する場合について説明したが、車載装置にも系統誤差情報を保持させることとしてもよい。そこで、以下に示す実施例２では、車載装置にも系統誤差情報を保持させる場合について説明することとする。
【実施例２】
【００５６】
図７は、実施例２に係る車載装置１０ａおよび携帯端末装置２０の構成を示すブロック図である。なお、実施例２に係る携帯端末装置２０は、誤差補正部２４ｃが行う処理が実施例１とは若干異なるものの、基本的な動作は同一であるために、実施例１と同一の符号を付している。また、車載装置１０ａについては、実施例１に係る車載装置１０と異なる構成要素には、新たに符号を付し、同一の構成要素については実施例１と同一の符号を付している。また、以下では、実施例１と共通する説明については、省略するか簡単な説明にとどめることとする。
【００５７】
車載装置１０ａは、記憶部１５をさらに備えており、系統誤差情報１５ａを記憶する。記憶部１５は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＲＡＭ（Random Access Memory）といった記憶デバイスから構成される記憶部である。また、系統誤差情報１５ａは、車載側測位座標に関する系統誤差を蓄積した情報であり、携帯端末装置２０の誤差補正部２４ｃから提供される。一方、携帯端末装置２０における系統誤差情報２５ａは、実施例１と同様に、車載側測位座標および携帯側測位座標に関する系統誤差を蓄積した情報である。
【００５８】
そして、制御部１４に設けられた誤差補正部１４ｃは、系統誤差情報１５ａに基づき、ＧＰＳ受信部１４ａから受け取った車載側測位座標を補正したうえで、補正後の車載側測位座標を車載側測位精度とともに通信部１３経由で携帯端末装置２０へ送信する。このように、車載装置１０ａ側に系統誤差情報１５ａを保持させることで、車載装置１０は、系統誤差を補正した車載側測位座標を携帯端末装置２０に対して提供することが可能となる。
【００５９】
なお、本実施例２では、携帯端末装置２０における系統誤差情報２５ａは、実施例１と同様に、車載側測位座標および携帯側測位座標に関する系統誤差を蓄積した情報としたが、携帯側測位座標に関する系統誤差のみを蓄積した情報としてもよい。このようにすることで、車載装置１０に関する系統誤差は車載装置１０側で、携帯端末装置２０に関する系統誤差は携帯端末装置２０側で、それぞれ管理することができるので、車載装置１０と携帯端末装置２０との組み合わせの変更にも容易に対応することができる。
【００６０】
次に、本実施例２に係る測位システムが行う処理手順の概要について図８を用いて説明する。図８は、実施例２に係る測位システムが行う処理手順の概要を示すフローチャートである。
【００６１】
同図に示すように、携帯端末装置２０が、車載側測位データを要求すると（ステップＳ５０１）、車載装置１０ａは、車載側測位データを携帯端末装置２０に対して送信する（ステップＳ５０２）。つづいて、携帯端末装置２０は、携帯側測位データに含まれる携帯側測位精度に基づいて携帯側が測位状態であるか否かを判定する（ステップＳ５０３）。
【００６２】
そして、携帯側が測位状態である場合には（ステップＳ５０３，Ｙｅｓ）、車載側測位データに含まれる車載側測位座標と携帯側測位データに含まれる携帯側測位座標との平均を算出座標とする（ステップＳ５０４）。ここで、ステップＳ５０４における平均処理については、図３と同様に、単純平均および加重平均のいずれかを選択することができる。
【００６３】
一方、ステップＳ５０３において携帯側が測位状態ではない場合には（ステップＳ５０３，Ｎｏ）、車載側測位座標を算出座標とする（ステップＳ５０５）。そして、算出座標をマップマッチング処理へ出力し（ステップＳ５０６）、マップマッチングによって真の座標を推定する（ステップＳ５０７）。つづいて、両測位座標について真の座標との差分を算出し（ステップＳ５０８）、系統誤差情報２５ａへ蓄積する。そして、車載側測位座標と真の座標との差分を車載装置１０ａへ送信し（ステップＳ５０９）、ステップＳ５０１以降の処理を繰り返す。
【００６４】
また、車載側測位座標と真の座標との差分を受信した車載装置１０ａは、かかる誤差情報を系統誤差情報１５ａへ蓄積する処理を行い（ステップＳ５１０）、車載側測位データを系統誤差情報１５ａに基づいて補正し（ステップＳ５１１）、ステップＳ５０２以降の処理を繰り返す。
【００６５】
このように、本実施例２によれば、車載装置側にも系統誤差情報を保持させることで、車載装置は、系統誤差を補正した車載側測位座標を携帯端末装置に対して提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明に係る測位システムおよび車載装置は、測位精度の向上に有用であり、特に、車両走行時における測位精度を向上させたい場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１に係る測位システムの概要を示す図である。
【図２】実施例１に係る車載装置および携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１に係る測位システムが行う処理手順の概要を示すフローチャートである。
【図４】方位に係る系統誤差情報の蓄積処理手順を示すフローチャートである。
【図５】エリアに係る系統誤差情報の蓄積処理手順を示すフローチャートである。
【図６】系統誤差情報の利用処理手順を示すフローチャートである。
【図７】実施例２に係る車載装置および携帯端末装置の構成を示すブロック図である。
【図８】実施例２に係る測位システムが行う処理手順の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１ 測位システム
１０、１０ａ 車載装置
１１ ＧＰＳアンテナ
１２ ディスプレイ
１３ 通信部
１４ 制御部
１４ａ ＧＰＳ受信部
１４ｂ 表示処理部
１５ 記憶部
１５ａ 系統誤差情報
２０、２０ａ 携帯端末装置
２１ ＧＰＳアンテナ
２２ 通話用アンテナ
２３ 通信部
２４ 制御部
２４ａ ＧＰＳ受信部
２４ｂ 補助情報受信部
２４ｃ 誤差補正部
２５ 記憶部
２５ａ 系統誤差情報
２５ｂ マップ情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された車載装置と携帯端末装置とで車両位置を測位する測位システムであって、
前記車載装置は、
測位した座標を表す車載側測位座標および当該測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得する車載側測位手段と、
前記車載側測位手段が取得した前記車載側測位座標および前記車載側測位精度を前記携帯端末装置へ送信する送信手段と
を備え、
前記携帯端末装置は、
測位した座標を表す携帯側測位座標および当該測位に係る精度を表す携帯側測位精度を取得する携帯側測位手段と、
前記車載側測位精度および前記携帯側測位精度に基づき、前記車載側測位座標および前記携帯側測位座標から前記車両位置を算出する車両位置算出手段と
を備えたことを特徴とする測位システム。
【請求項２】
前記携帯端末装置の前記車両位置算出手段は、
前記車載側測位座標および前記携帯側測位座標の加重平均をとることによって前記車両位置を算出することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記携帯端末装置は、
道路の配置情報を表すマップ情報に基づいて前記車両位置算出手段が算出した前記車両位置を補正する補正手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の測位システム。
【請求項４】
前記携帯端末装置は、
前記補正手段が補正した前記車両位置と前記車載側測位座標との誤差および前記補正手段が補正した前記車両位置と前記携帯側測位座標との誤差を前記車両の進行方向または前記車両が走行する地域と関連付けることによって方位ごとまたは地域ごとの誤差傾向を表す系統誤差を算出して記憶部へ蓄積させる系統誤差蓄積手段をさらに備え、
前記車両位置算出手段は、
前記車載側測位座標および前記携帯側測位座標を前記系統誤差に基づいて補正したうえで前記車両位置を算出することを特徴とする請求項３に記載の測位システム。
【請求項５】
前記携帯端末装置の方位誤差傾向蓄積手段は、
前記車載側測位精度および前記携帯側測位精度に基づいて前記系統誤差を算出することを特徴とする請求項４に記載の測位システム。
【請求項６】
前記携帯端末装置は、
前記車載側測位座標に係る前記系統誤差を前記車載装置へ送信する系統誤差送信手段をさらに備え、
前記車載装置は、
前記携帯端末装置から受け取った前記系統誤差を記憶部へ蓄積させる車載側系統誤差蓄積手段をさらに備え、
前記車載装置の送信手段は、
前記車載側系統誤差蓄積手段に蓄積された前記系統誤差に基づいて補正した前記車載側測位座標を前記携帯端末装置へ送信することを特徴とする請求項４に記載の測位システム。
【請求項７】
携帯端末装置と連携して車両位置を測位する車載装置であって、
測位した座標を表す車載側測位座標および当該測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得する車載側測位手段と、
前記携帯端末装置が測位した座標を表す携帯側測位座標および当該測位に係る精度を表す携帯側測位精度を受信する受信手段と、
前記車載側測位精度および前記携帯側測位精度に基づき、前記車載側測位座標および前記携帯側測位座標から前記車両位置を算出する車両位置算出手段と
を備えたことを特徴とする車載装置。
【請求項１】
車両に搭載された車載装置と携帯端末装置とで車両位置を測位する測位システムであって、
前記車載装置は、
測位した座標を表す車載側測位座標および当該測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得する車載側測位手段と、
前記車載側測位手段が取得した前記車載側測位座標および前記車載側測位精度を前記携帯端末装置へ送信する送信手段と
を備え、
前記携帯端末装置は、
測位した座標を表す携帯側測位座標および当該測位に係る精度を表す携帯側測位精度を取得する携帯側測位手段と、
前記車載側測位精度および前記携帯側測位精度に基づき、前記車載側測位座標および前記携帯側測位座標から前記車両位置を算出する車両位置算出手段と
を備えたことを特徴とする測位システム。
【請求項２】
前記携帯端末装置の前記車両位置算出手段は、
前記車載側測位座標および前記携帯側測位座標の加重平均をとることによって前記車両位置を算出することを特徴とする請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記携帯端末装置は、
道路の配置情報を表すマップ情報に基づいて前記車両位置算出手段が算出した前記車両位置を補正する補正手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の測位システム。
【請求項４】
前記携帯端末装置は、
前記補正手段が補正した前記車両位置と前記車載側測位座標との誤差および前記補正手段が補正した前記車両位置と前記携帯側測位座標との誤差を前記車両の進行方向または前記車両が走行する地域と関連付けることによって方位ごとまたは地域ごとの誤差傾向を表す系統誤差を算出して記憶部へ蓄積させる系統誤差蓄積手段をさらに備え、
前記車両位置算出手段は、
前記車載側測位座標および前記携帯側測位座標を前記系統誤差に基づいて補正したうえで前記車両位置を算出することを特徴とする請求項３に記載の測位システム。
【請求項５】
前記携帯端末装置の方位誤差傾向蓄積手段は、
前記車載側測位精度および前記携帯側測位精度に基づいて前記系統誤差を算出することを特徴とする請求項４に記載の測位システム。
【請求項６】
前記携帯端末装置は、
前記車載側測位座標に係る前記系統誤差を前記車載装置へ送信する系統誤差送信手段をさらに備え、
前記車載装置は、
前記携帯端末装置から受け取った前記系統誤差を記憶部へ蓄積させる車載側系統誤差蓄積手段をさらに備え、
前記車載装置の送信手段は、
前記車載側系統誤差蓄積手段に蓄積された前記系統誤差に基づいて補正した前記車載側測位座標を前記携帯端末装置へ送信することを特徴とする請求項４に記載の測位システム。
【請求項７】
携帯端末装置と連携して車両位置を測位する車載装置であって、
測位した座標を表す車載側測位座標および当該測位に係る精度を表す車載側測位精度を取得する車載側測位手段と、
前記携帯端末装置が測位した座標を表す携帯側測位座標および当該測位に係る精度を表す携帯側測位精度を受信する受信手段と、
前記車載側測位精度および前記携帯側測位精度に基づき、前記車載側測位座標および前記携帯側測位座標から前記車両位置を算出する車両位置算出手段と
を備えたことを特徴とする車載装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１２１８８５（Ｐ２００９−１２１８８５Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９４４６２（Ｐ２００７−２９４４６２）
【出願日】平成１９年１１月１３日（２００７．１１．１３）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１３日（２００７．１１．１３）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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