車両位置特定システム、車載機、送信機、時刻補正システム及び時刻補正装置
【課題】自車の走行位置を精度良く特定することができる車両位置特定システム、車載機、送信機、時刻補正システム及び時刻補正装置を提供する。
【解決手段】車載機３０が光ビーコン１０との通信可能な領域Ｒに進入した場合、車載機３０は、自車位置を測位する。車載機３０は、領域Ｒを通過した直後（領域Ｒを通過して時間経過が短い時）、送信機２０が送信した信号を受信し、車載機３０と送信機２０との時刻を擬似的に同期させる。その後、車載機３０は、送信機２０が送信した信号を受信し、受信した信号に基づいて自車位置を特定する。自車位置は、例えば、送信機２０（又は停止線Ｐ）からの距離により特定することができる。
【解決手段】車載機３０が光ビーコン１０との通信可能な領域Ｒに進入した場合、車載機３０は、自車位置を測位する。車載機３０は、領域Ｒを通過した直後（領域Ｒを通過して時間経過が短い時）、送信機２０が送信した信号を受信し、車載機３０と送信機２０との時刻を擬似的に同期させる。その後、車載機３０は、送信機２０が送信した信号を受信し、受信した信号に基づいて自車位置を特定する。自車位置は、例えば、送信機２０（又は停止線Ｐ）からの距離により特定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路を走行する車両の位置を高精度に特定することができる車両位置特定システム、該車両位置特定システムを構成する車載機及び送信機並びに位置を高精度に特定するための時刻補正システム及び該時刻補正システムを構成する時刻補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交差点内及びその付近での車両同士、あるいは車両と歩行者との交通事故を防止するために、交差点に設置された信号機の灯色の表示情報を交差点に向かって走行してくる車両に対して送信し、車両に搭載された車載機で表示情報を受信し、受信した表示情報に基づいて交差点の手前で安全に停止することができるか否か、あるいは、交差点を安全に通過することができるか否かを判定し、判定結果に応じて運転者に音声で注意を促すシステムがある。また、車載機で受信した信号機の表示情報に基づいて、交差点を安全に通過することができるか否かを判定し、判定結果に応じて車両のブレーキ制御を行う信号機連動式車両速度制御装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２８０６８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
交差点手前で安全に車両を停止させる場合、交差点付近に設けられた停止線の手前で確実に車両を停止させる必要があり、車両から停止線までの距離を正確に把握しておく必要がある。しかしながら、特許文献１の装置にあっては、車両を減速させる制御が自動的に行われても車両から停止線までの距離が正確に判らないため、車両を停止線の手前で確実に停止させることは困難であり、オーバーランといった不具合を生じる恐れがある。このため、従来の技術では、車両を停止線の手前で確実に停止させて交差点における交通事故を未然に防止するには不十分な面があった。
【０００４】
一方、カーナビゲーションのジャイロセンサ、加速度センサ、ＧＰＳ（Global Positioning System）などを用いて自車の位置を検出し、地図データに基づいて交差点の位置を特定することによって、現在の位置から自車前方にある交差点手前の停止線の位置までの距離を算出することができる。しかし、ジャイロセンサは、時間の経過とともに検出誤差が蓄積するとともに、車両の振動により誤差が生ずる。また、加速度センサは、温度特性により誤差が生じ、検出精度が十分ではない。さらに、ＧＰＳ等による位置検出では、都市部においては建物又は車両などの影響により、十分な数のＧＰＳ等の電波を受信できないことが多く、誤差が大きくなるため、正確な運転支援を行うことが困難であった。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、自車の位置を精度良く特定することができる車両位置特定システム、該車両位置特定システムを構成する車載機及び送信機並びに位置を精度良く特定するための時刻補正システム及び該時刻補正システムを構成する時刻補正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】
【０００６】
第１発明に係る車両位置特定システムは、所定の信号を送信する送信機と、該送信機が送信した信号を受信する車載機とを備える車両位置特定システムにおいて、前記車載機は、信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、信号の受信時点を補正する受信時点補正手段と、前記送信機から信号を受信した場合、該信号の送信時点情報、前記送信地点情報及び前記受信時点補正手段で補正した前記信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定する特定手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係る車両位置特定システムは、第１発明において、前記車載機は、自車位置を測位する測位手段を備え、前記受信時点補正手段は、前記測位手段で自車位置を測位した場合、測位前又は測位後に前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係る車両位置特定システムは、第２発明において、前記車載機は、自車の走行距離及び／又は走行方位を測定する測定手段と、前記受信手段で送信時点情報を受信した場合、測位した自車位置及び前記測定手段で測定した結果に基づいて、前記送信時点情報の受信地点を特定する受信地点特定手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第４発明に係る車両位置特定システムは、第２発明又は第３発明において、前記車載機は、前記測位手段で測位した自車位置の信頼度及び／又は前記受信地点特定手段で特定した受信地点の信頼度を判定する判定手段を備え、前記受信時点補正手段は、前記判定手段で判定した信頼度が所定の閾値より大きい場合、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００１０】
第５発明に係る車両位置特定システムは、第２発明又は第３発明において、前記車載機は、前記測位手段で自車位置を測位した場合、測位した自車位置から特定の距離内に前記受信地点特定手段で特定した受信地点があるか否かを判定する受信地点判定手段を備え、前記受信時点補正手段は、前記受信地点判定手段で受信地点があると判定した場合、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００１１】
第６発明に係る車両位置特定システムは、第５発明において、前記車載機は、自車の走行状態に応じて前記特定の距離を決定する決定手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
第７発明に係る車両位置特定システムは、第２発明乃至第６発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記測位手段で自車位置を測位した場合、自車位置の信頼度を設定する設定手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
第８発明に係る車両位置特定システムは、第７発明において、前記車載機は、自車が所定地点を通過したか否かを検知する検知手段を備え、前記測位手段は、前記検知手段で検知した場合、自車位置を測位するように構成してあり、前記設定手段は、自車位置の信頼度を所定値に設定するように構成してあることを特徴とする。
【００１４】
第９発明に係る車両位置特定システムは、第７発明において、前記車載機は、ＧＮＳＳ衛星が送信した衛星信号を受信する衛星信号受信手段を備え、前記測位手段は、前記衛星信号受信手段で衛星信号を受信した場合、自車位置を測位するように構成してあり、前記設定手段は、前記衛星信号受信手段で受信した衛星信号の受信状況に応じて、自車位置の信頼度を設定するように構成してあることを特徴とする。
【００１５】
第１０発明に係る車両位置特定システムは、第２発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記測位手段で自車位置を測位した後の自車の移動距離に応じて、前記設定手段で設定した信頼度を減少させる減少手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
第１１発明に係る車両位置特定システムは、第２発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記測位手段で自車位置を測位した後の時間経過に応じて、前記設定手段で設定した信頼度を減少させる減少手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
第１２発明に係る車両位置特定システムは、第２発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記測位手段で自車位置を測位した場合、測位した自車位置と測位前に前記受信地点特定手段で特定した受信地点との間の移動距離に応じて、該受信地点の信頼度を前記設定手段で設定した信頼度より減少させる減少手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
第１３発明に係る車両位置特定システムは、第２発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記測位手段で自車位置を測位した場合、自車位置の測位時点と測位前に前記受信地点特定手段で特定した受信地点での信号の受信時点との間の時間経過に応じて、該受信地点の信頼度を前記設定手段で設定した信頼度より減少させる減少手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
第１４発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第１３発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記受信手段で送信時点情報を受信した受信地点と該送信時点情報の送信地点との間の信号伝播時間を特定するための情報を取得する取得手段を備え、前記受信時点補正手段は、前記送信時点情報で特定される送信時点に前記信号伝播時間を加算した値に基づいて、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００２０】
第１５発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第１３発明のいずれか１つにおいて、前記車載機及び送信機は、計時手段を備え、前記受信時点補正手段は、送信時点情報で特定された送信時点に対応する計時値を該送信時点情報で送信時点が特定された信号の受信時点に対応する計時値として、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００２１】
第１６発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第１３発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、所定の周期の基準周期信号を生成する生成手段と、該生成手段で生成した基準周期信号に基づいて計時する計時手段と、前記受信手段で送信時点情報を受信した受信地点、該送信時点情報で特定される送信時点及び前記送信地点情報に基づいて、前記基準周期信号の周期を補正する周期補正手段とを備え、前記受信時点補正手段は、前記周期補正手段で補正した基準周期信号により計時される計時値に基づいて、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００２２】
第１７発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記受信手段で送信時点情報を受信した受信地点、該送信時点情報で特定される送信時点及び前記送信地点情報に基づいて、該送信時点情報で特定される送信時点を補正する送信時点補正手段を備えることを特徴とする。
【００２３】
第１８発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第１７発明のいずれか１つにおいて、送信時点情報を送信する送信機を複数備え、前記特定手段は、前記送信時点情報で特定される送信時点及び各送信機が送信した信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定するように構成してあることを特徴とする。
【００２４】
第１９発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第１８発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、道路情報を取得する道路情報取得手段を備え、前記特定手段は、前記道路情報取得手段で取得した道路情報に基づいて自車位置を特定するように構成してあることを特徴とする。
【００２５】
第２０発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第１９発明のいずれか１つにおいて、前記送信機は、送信する信号に該信号が有効であることを示す情報を含めて送信するように構成してあり、前記特定手段は、受信した信号に前記情報が含まれる場合、自車位置を特定するように構成してあることを特徴とする。
【００２６】
第２１発明に係る車載機は、所定の信号を受信する車載機において、信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、信号の受信時点を補正する受信時点補正手段と、信号を受信した場合、該信号の送信時点情報、前記送信地点情報及び前記受信時点補正手段で補正した前記信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定する特定手段とを備えることを特徴とする。
【００２７】
第２２発明に係る送信機は、所定の信号を送信する送信機において、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信する送信手段を備えることを特徴とする。
【００２８】
第２３発明に係る時刻補正システムは、所定の信号を送信する送信機と、該送信機が送信した信号を受信して時刻を補正する時刻補正装置とを備える時刻補正システムであって、前記時刻補正装置は、信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、時刻を補正する時刻補正手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】
第２４発明に係る時刻補正システムは、第２３発明において、前記時刻補正装置は、自身の位置を測位する測位手段を備え、前記時刻補正手段は、前記測位手段で自身の位置を測位した場合、測位前又は測位後に前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、時刻を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００３０】
第２５発明に係る時刻補正システムは、第２４発明において、前記時刻補正装置は、自身の移動距離及び／又は移動方位を測定する測定手段と、前記受信手段で送信時点情報を受信した場合、測位した自身の位置及び前記測定手段で測定した結果に基づいて、前記送信時点情報の受信地点を特定する受信地点特定手段とを備えることを特徴とする。
【００３１】
第２６発明に係る時刻補正システムは、第２４発明又は第２５発明において、前記時刻補正装置は、前記測位手段で測位した自身の位置の信頼度及び／又は前記受信地点特定手段で特定した受信地点の信頼度を判定する判定手段を備え、前記時刻補正手段は、前記判定手段で判定した信頼度が所定の閾値より大きい場合、時刻を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００３２】
第２７発明に係る時刻補正システムは、第２４発明乃至第２６発明のいずれか１つにおいて、前記時刻補正装置は、前記測位手段で自身の位置を測位した場合、自身の位置の信頼度を設定する設定手段を備えることを特徴とする。
【００３３】
第２８発明に係る時刻補正装置は、所定の信号を受信して時刻を補正する時刻補正装置であって、信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、時刻を補正する時刻補正手段とを備えることを特徴とする。
【００３４】
第１発明及び第２１発明にあっては、道路を走行する車両に搭載された車載機は、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信機から受信した場合、受信した送信時点情報、その送信時点情報を受信した受信地点及び送信地点情報（送信機の位置情報）に基づいて、信号の受信時点を補正する。この場合、送信機が信号を送信できない時間帯があって、信号を任意に送信できない場合であっても、車載機は信号の受信時点を補正することができる。なお、送信地点情報は、予め車載機で記憶しておくこともでき、あるいは、送信機等から受信して記憶してもよい。
【００３５】
受信時点の補正は、例えば、送信時点情報で特定される信号の送信時点に所定の時間を加算した値を車載機での受信時点として、送信機と車載機との間の時刻を擬似的に一致させることができる。あるいは、受信時点の補正は、送信時点情報で特定される信号の送信時点を車載機での受信時点として、送信時点情報を送信する送信機と車載機との間の相対的な時刻を擬似的に一致させることもできる。加算する所定の時間は、送信時点情報の送信地点と送信時点情報を受信する受信地点との距離により求められる信号の伝播時間である。これにより、車載機でのある時刻が送信機でのいずれの時刻であるかが判るように両者で時刻を同期させることができる。なお、時刻を擬似的に一致させるとは、車載機の時計を恒久的に補正することに限定されるものではなく、一時的に、または別の時計を合わせることもできる。また、時刻は時計だけでなくカウンタのような計時機能を有するものであれば、どのようなものでもよい。
【００３６】
車載機は、送信機から信号を受信した場合、受信した信号の送信時点情報、送信地点情報及び補正した信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定する。例えば、車載機で受信した信号の送信時点がｔ２であるとすると、車載機と送信機との間ですでに時刻の同期が行われているので、送信機が信号を送信した送信時点ｔ２における車載機の時点はｔ２そのものである。車載機でその信号を受信した受信時点をｔ２１とすると、送信機が送信した信号が車載機に到達するまでに要した到達時間ΔＴは、ΔＴ＝ｔ２１−ｔ２となる。ΔＴに電波の伝播速度αを乗算した値は、送信機から車載機までの距離になる。送信機の位置（送信地点情報）に基づいて自車位置を特定することができる。また、自車位置を特定するのに必要な送信機の数は、少なくとも１つあればよく車両位置特定システム全体を安価に実現することができる。
【００３７】
第２発明にあっては、車載機は、自車位置を測位する。自車位置の測位は、例えば、光ビーコンと通信した場合、ＧＮＳＳ受信機で衛星信号を受信した場合、信号の受信地点が特定可能なＤＳＲＣ、無線機又は磁気ネイル等から信号を受信した場合などに行うことができる。車載機は、自車位置を測位した場合、測位前又は測位後に、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信機から受信した場合、受信した送信時点情報、その送信時点情報を受信した受信地点及び送信地点情報（送信機の位置情報）に基づいて、信号の受信時点を補正する。この場合、自車位置を測位した時点で送信機から信号を受信する必要がなく、自車位置を測位する時点と信号の受信時点が同じタイミングでなくてもよい。従って、送信機が信号を送信できない時間帯があって、信号を任意に送信できない場合であっても、車載機は信号の受信時点を補正することができる。
【００３８】
第３発明にあっては、車載機は、送信時点情報を受信した場合、測位した自車位置及び自車の走行距離及び／又は走行方位の測定結果に基づいて、受信した送信時点情報の受信地点を特定する。走行距離及び／又は走行方位の測定は、例えば、車輪速センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ等の車載センサを用いることができる。すなわち、送信時点情報の受信地点は、測位した自車位置に、自車位置の測位時点から信号の受信時点までの間に走行した走行距離及び／又は走行方位を加えることにより求めることができる。あるいは、送信時点情報の受信地点は、測位した自車位置に対して、信号の受信時点から自車位置の測位時点までの間に走行した走行距離及び／又は走行方位を逆算することにより求めることができる。これにより、受信時点を補正することができる範囲を、自車位置を測位した地点以外であって自車位置の測位前又は測位後にも拡張することができる。
【００３９】
第４発明にあっては、車載機は、測位した自車位置の信頼度及び／又は送信時点情報の受信地点の信頼度を判定する。信頼度は、例えば、測位した自車位置の測位精度の信頼性、送信時点情報の受信地点の位置精度の信頼性を示す評価値である。車載機は、判定した信頼度が所定の閾値より大きい場合、信号の受信時点を補正する。これにより、自車位置の測位精度が高い場合、あるいは送信時点情報の受信地点の位置精度が高い場合には、受信時点の補正をして自車位置を精度良く特定することができ、自車位置の測位精度が低い場合、あるいは送信時点情報の受信地点の位置精度が低い場合には、受信時点の補正を行わずに誤った自車位置が特定されることを防止できる。
【００４０】
第５発明にあっては、車載機は、自車位置を測位した場合、測位した自車位置から特定の距離内に送信時点情報の受信地点があるか否かを判定する。特定の距離（距離範囲）は、自車位置を測位した時点後に走行する距離のうち、測位精度の信頼度が所定の閾値より大きいと考えられる範囲でもよく、あるいは、自車位置を測位した時点までにすでに走行した距離のうち、測位精度の信頼度が所定の閾値より大きいと考えられる範囲でもよい。車載機は、受信地点があると判定した場合、その受信地点の信頼度が所定の閾値より大きいとして、信号の受信時点を補正する。これにより、受信時点を補正することができる範囲を、自車位置を測位した地点以外であって自車位置の測位前又は測位後にも拡張することができる。
【００４１】
第６発明にあっては、車載機は、自車の走行状態に応じて前記特定の距離（距離範囲）を決定する。走行状態は、自車が直進している場合、カーブを走行している場合、停止している場合などであり、例えば、直進している場合に比べてカーブを走行する場合には、走行距離の誤差が大きくなるため、カーブを走行する距離が長いほど距離範囲を小さくし、カーブを走行する距離が短いほど距離範囲を大きくする。これにより、自車の走行状態に関わらず、測位精度の信頼度が所定の閾値より大きくなるような距離範囲を決定することができる。
【００４２】
第７発明にあっては、車載機は、自車位置を測位した場合、自車位置の信頼度を設定する。自車位置の測位は、例えば、光ビーコンと通信した場合、ＧＮＳＳ受信機で衛星信号を受信した場合、信号の受信地点が特定可能なＤＳＲＣ、無線機又は磁気ネイル等から信号を受信した場合などに行うことができ、測位方法の測位精度に応じて信頼度を設定することができる。
【００４３】
第８発明にあっては、車載機は、自車が所定地点を通過したか否かを検知する。所定地点の通過は、例えば、光ビーコンとの通信により検知することができる。車載機は、自車が所定地点を通過したことを検知した場合、自車位置を測位し、自車位置の信頼度を所定値に設定する。これにより、例えば、光ビーコンによる自車位置の測位精度に応じた信頼度を設定することができる。
【００４４】
第９発明にあっては、車載機は、ＧＮＳＳ衛星が送信した衛星信号を受信した場合、自車位置を測位し、受信した衛星信号の受信状況に応じて、自車位置の信頼度を設定する。衛星信号の受信状況は、例えば、補足した衛星の数、受信した衛星信号の受信強度又は相関関数の歪みなどを用いることができる。これにより、例えば、ＧＮＳＳ衛星による自車位置の測位精度に応じた信頼度を設定することができる。
【００４５】
第１０発明にあっては、車載機は、自車位置を測位した後の自車の移動距離に応じて、設定した信頼度を減少させる。自車の移動距離に応じて自車位置に誤差が累積するため、自車位置の測位時に設定した信頼度を自車の移動距離に応じて徐々に減少させる。これにより、移動距離に応じて生ずる自車位置の誤差により、誤って受信時点が補正されることを防止することができ、信頼性の高い受信時点の補正を維持することができる。なお、移動距離に加えて、自車位置を測位した後の時間経過に応じて、設定した信頼度を減少させることもできる。
【００４６】
第１１発明にあっては、車載機は、自車位置を測位した後の時間経過に応じて、設定した信頼度を減少させる。時間の経過のみでも自車位置に誤差が累積するため、自車位置の測位時に設定した信頼度を時間経過に応じて徐々に減少させる。これにより、時間経過に応じて生ずる自車位置の誤差により、誤って受信時点が補正されることを防止することができ、信頼性の高い受信時点の補正を維持することができる。なお、時間経過に加えて、自車位置を測位した後の移動距離に応じて、設定した信頼度を減少させることもできる。
【００４７】
第１２発明にあっては、車載機は、自車位置を測位した場合、測位した自車位置と測位前に送信時点情報を受信した受信地点との間の移動距離に応じて、自車位置の測位時に設定した信頼度よりもその受信地点の信頼度を減少させる。これにより、自車位置の測位地点からの距離に応じて生ずる測位誤差により、誤って受信時点が補正されることを防止することができ、また、信頼性の高い測位が行われる以前に信号を受信していた場合でも、受信時点の補正をすることができ、一層早いタイミングで自車位置を特定することが可能となる。
【００４８】
第１３発明にあっては、車載機は、自車位置を測位した場合、自車位置の測位時点と測位前に特定した受信地点での信号の受信時点との間の時間経過に応じて、自車位置の測位時に設定した信頼度よりもその受信地点の信頼度を減少させる。これにより、自車位置の測位時点からの過去に遡った時間に応じて生ずる測位誤差により、誤って受信時点が補正されることを防止することができ、また、信頼性の高い測位が行われる以前に信号を受信していた場合でも、受信時点の補正をすることができ、一層早いタイミングで自車位置を特定することが可能となる。
【００４９】
第１４発明にあっては、車載機は、送信時点情報を受信した受信地点とその送信時点情報の送信地点との間の信号伝播時間を特定するための情報を取得する。例えば、受信地点と送信地点の距離を特定するための情報、あるいは、送信地点と受信地点との間の信号伝播時間そのものでもよい。また、受信地点と送信地点の距離を特定するための情報としては、例えば、送信地点と受信地点との間の距離の情報、送信地点及び受信地点それぞれの位置情報、送信地点の位置情報と受信地点から停止線までの距離、あるいは、送信機から信号の向き（指向性）に関する情報及び道路形状情報などである。車載機は、送信時点情報で特定される送信時点に信号伝播時間を加算した値に基づいて、信号の受信時点を補正する。例えば、送信機が信号を送信時点ｔ１で送信し、車載機が受信地点でその信号を受信した受信時点をｔ１’とする。送信機から受信地点までの信号の伝播時間をΔｔ１とすると、車載機は、その信号の受信時点を時点ｔ１’から時点ｔ１＋Δｔ１に補正する。車載機が信号を受信した時の送信機の時点はｔ１＋Δｔ１であるから、車載機が信号を受信した時点をｔ１＋Δｔ１に補正することにより、車載機における時刻と送信機における時刻とを擬似的に一致させて両者で時刻を同期させることができる。なお、時刻を擬似的に一致させるとは、車載機の時計を恒久的に補正することに限定されるものではなく、一時的に、または別の時計を合わせることもできる。また、時刻は時計だけでなくカウンタのような計時機能を有するものであれば、どのようなものでもよい。
【００５０】
第１５発明にあっては、車載機及び送信機は、計時手段を備える。計時手段として、例えば、送信機及び車載機それぞれは、０．１ｎｓの都度「１」を加算するカウンタを備える。車載機は、送信時点情報で特定された送信時点に対応する計時値（カウンタ値）を、その送信時点情報で送信時点が特定された信号の受信時点に対応する計時値として、信号の受信時点を補正する。例えば、送信機は信号の送信時点におけるカウンタ値（例えば、０）を送信時点情報として信号とともに送信する。車載機は、受信地点でその信号を受信し、車載機のカウンタを送信時点情報であるカウンタ値０にする。すなわち、送信機が信号を送信した送信時点のカウンタ値（０）と、その信号を受信した受信時点の車載機のカウンタ値（０）とを一致させる。なお、信号の送信時点のカウンタ値は一例であって、０に限定されるものではない。
【００５１】
その後、車載機で信号を受信した場合の受信時点での車載機のカウンタ値がその信号の送信時点のカウンタ値と異なる場合において、送信機、受信地点及び車載機が直線上にあるときは、カウンタ値の差分に相当する距離だけ、車載機がカウンタ値を一致させた地点（受信地点）から離れたことになる。送信機の位置と受信地点の位置が既知であれば自車位置を特定することができる。また、送信機と受信地点の位置が既知であれば、送信機からの距離として自車位置を特定することもできる。
【００５２】
第１６発明にあっては、車載機は、信号の受信時点を計時する。この場合、計時手段は、例えば、時計又はタイマであり、車載機は、時計又はタイマを駆動すべく、所定の周期の基準周期信号（基準クロック信号）を内部発信器で生成する。車載機は、送信時点情報を受信した受信地点、その送信時点情報で特定される送信時点及びその送信地点情報に基づいて、基準周期信号の周期を補正する。より具体的には、送信機から送信された信号から基準周期信号の周期（又は周波数）を抽出して、抽出した周期と同一の周期になるように基準周期信号の周期（周波数）を調整し、調整した基準周期信号に基づいてタイマ又は時計などを補正する。これにより、車載機でのタイマ又は時計を送信機のタイマ又は時計と同期させることができる。
【００５３】
第１７発明にあっては、車載機は、送信時点情報を受信した受信地点、その送信時点情報で特定される送信時点及びその送信地点情報に基づいて、その送信時点情報で特定される送信時点を補正する。例えば、送信機が信号を送信時点ｔ１で送信し、車載機が受信地点でその信号を受信した受信時点をｔ１’とする。送信機から受信地点までの信号の伝播時間をΔｔ１とすると、車載機は、受信した信号の送信時点を時点ｔ１からｔ１’−Δｔ１に補正する。車載機が信号を受信した時の送信機の時点はｔ１’−Δｔ１であるから、送信機が信号を送信した時点をｔ１’−Δｔ１に補正することにより、車載機における時刻と送信機における時刻とを擬似的に一致させて両者で時刻を同期させることができる。
【００５４】
第１８発明にあっては、車載機は、送信時点情報で特定される送信時点及び各送信機が送信した信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定する。例えば、３台の送信機を用いることにより、各送信機からの距離が等しい３つの球面の交点として自車位置を特定することもできる。
【００５５】
第１９発明にあっては、車載機は、道路情報を取得し、取得した道路情報に基づいて自車位置を特定する。例えば、送信地点（送信機の位置）に基づいて車載機の位置を送信地点からの距離として特定するとともに、道路情報（例えば、地図データベースから取得することができる）に基づいて、道路上であって送信地点からの距離が特定された地点を自車位置として特定することができる。
【００５６】
第２０発明にあっては、送信機は、送信する信号にその信号が有効であることを示す情報を含めて送信する。車載機は、受信した信号にその情報が含まれる場合、自車位置を特定する。例えば、車載機は、受信した信号にその信号が有効であることを示す情報（例えば、有効フラグ）が含まれていることを確認した場合にのみ自車位置の特定（測位）を行う。これにより、本来の測位用の信号でない信号を受信して、自車位置を誤って特定することを防止することができる。
【００５７】
第２２発明にあっては、送信機は、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信する。これにより、車載機は、信号を受信した場合、その信号が送信機から送信された送信時点を取得することができる。
【００５８】
第２３発明及び第２８発明にあっては、時刻補正装置は、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信機から受信した場合、受信した送信時点情報、その送信時点情報を受信した受信地点及び送信地点情報（送信機の位置情報）に基づいて、時刻を補正する。この場合、送信機が信号を送信できない時間帯があって、信号を任意に送信できない場合であっても、時刻補正装置は、時刻を補正することができる。なお、送信地点情報は、予め時刻補正装置で記憶しておくこともでき、あるいは、送信機等から受信して記憶してもよい。
【００５９】
時刻の補正は、例えば、送信時点情報で特定される信号の送信時点に所定の時間を加算した値を時刻補正装置での受信時点として、送信機と時刻補正装置との間の時刻を擬似的に一致させることができる。あるいは、時刻の補正は、送信時点情報で特定される信号の送信時点を時刻補正装置での受信時点として、送信時点情報を送信する送信機と時刻補正装置との間の相対的な時刻を擬似的に一致させることもできる。加算する所定の時間は、送信時点情報の送信地点と送信時点情報を受信する受信地点との距離により求められる信号の伝播時間である。これにより、時刻補正装置でのある時刻が送信機でのいずれの時刻であるかが判るように両者で時刻を同期させることができる。なお、時刻を擬似的に一致させるとは、時刻補正装置の時計を恒久的に補正することに限定されるものではなく、一時的に、または別の時計を合わせることもできる。また、時刻は時計だけでなくカウンタのような計時機能を有するものであれば、どのようなものでもよい。
【００６０】
第２４発明にあっては、時刻補正装置は、自身の位置を測位する。自身の位置の測位は、例えば、光ビーコンと通信した場合、ＧＮＳＳ受信機で衛星信号を受信した場合、信号の受信地点が特定可能なＤＳＲＣ、無線機又は磁気ネイル等から信号を受信した場合などに行うことができる。時刻補正装置は、自身の位置を測位した場合、測位前又は測位後に、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信機から受信した場合、受信した送信時点情報、その送信時点情報を受信した受信地点及び送信地点情報（送信機の位置情報）に基づいて、時刻を補正する。この場合、自身の位置を測位した時点で送信機から信号を受信する必要がなく、自身の位置を測位する時点と信号の受信時点が同じタイミングでなくてもよい。従って、送信機が信号を送信できない時間帯があって、信号を任意に送信できない場合であっても、時刻補正装置は時刻を補正することができる。
【００６１】
第２５発明にあっては、時刻補正装置は、送信時点情報を受信した場合、測位した自身の位置及び自身の移動距離及び／又は移動方位の測定結果に基づいて、受信した送信時点情報の受信地点を特定する。移動距離及び／又は移動方位の測定は、例えば、車輪速センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ等のセンサ、あるいは、ＧＮＳＳ受信機と地図データベース等を用いることができる。すなわち、送信時点情報の受信地点は、測位した自身の位置に、自身の位置の測位時点から信号の受信時点までの間に移動した移動距離及び／又は移動方位を加えることにより求めることができる。あるいは、送信時点情報の受信地点は、測位した自身の位置に対して、信号の受信時点から自身の位置の測位時点までの間に移動した移動距離及び／又は移動方位を逆算することにより求めることができる。これにより、時刻を補正することができる範囲を、自身の位置を測位した地点以外であって自身の位置の測位前又は測位後にも拡張することができる。
【００６２】
第２６発明にあっては、時刻補正装置は、測位した自身の位置の信頼度及び／又は送信時点情報の受信地点の信頼度を判定する。信頼度は、例えば、測位した自身の位置の測位精度の信頼性、送信時点情報の受信地点の位置精度の信頼性を示す評価値である。時刻補正装置は、判定した信頼度が所定の閾値より大きい場合、時刻を補正する。これにより、自身の位置の測位精度が高い場合、あるいは送信時点情報の受信地点の位置精度が高い場合には、精度良く時刻を補正することができ、自身の位置の測位精度が低い場合、あるいは送信時点情報の受信地点の位置精度が低い場合には、時刻の補正を行わずに誤った時刻に補正されることを防止できる。
【００６３】
第２７発明にあっては、時刻補正装置は、自身の位置を測位した場合、自身の位置の信頼度を設定する。自身の位置の測位は、例えば、光ビーコンと通信した場合、ＧＮＳＳ受信機で衛星信号を受信した場合、信号の受信地点が特定可能なＤＳＲＣ、無線機又は磁気ネイル等から信号を受信した場合などに行うことができ、測位方法の測位精度に応じて信頼度を設定することができる。
【発明の効果】
【００６４】
本発明にあっては、送信機が信号を送信できない時間帯があるため信号を任意に送信できない場合であっても、車載機は信号の受信時点を補正することができ、自車の位置を精度良く特定することができる。また、自車位置を特定するのに必要な送信機の数は、少なくとも１つあればよく車両位置特定システム全体を安価に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
実施の形態１
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る車両位置特定システムの概要を示す模式図である。本発明に係る車両位置特定システムは、特に、路車間通信システムとして実現することができ、自車位置を測位するための光ビーコン１０、道路付近の所定の位置に設置され、所定の信号を送信する送信機２０、車両に搭載された車載機３０などを備えている。なお、光ビーコン１０に代えて、ＧＰＳ受信機等により自車位置を測位することもできる。
【００６６】
光ビーコン１０は、投受光器を備えた通信部１１を通じて、道路上の所定の領域Ｒにおいて、車載機３０と通信可能に設置してある。また、領域Ｒの車両進行方向下流側には、停止線Ｐを設けている。
【００６７】
本発明に係る車両位置特定システムでは、車載機３０が光ビーコン１０との通信可能な領域Ｒに進入した場合、車載機３０は、自車位置を測位する。送信機２０は、任意に信号を送信することができず送信不可能な時間帯があるため、送信可能なタイミングでのみ所定の信号を送信する。従って、車載機３０が光ビーコン１０との通信可能な領域Ｒ内にある時に送信機２０から信号を受信することができない場合がある。
【００６８】
車載機３０は、領域Ｒを通過した直後（領域Ｒを通過して時間経過が短い時）、送信機２０が送信した信号を受信し、車載機３０と送信機２０との時刻を擬似的に同期させる。なお、時刻を同期させるとは、例えば、送信機２０と車載機３０との間の時刻を擬似的一致させること、あるいは、送信機２０と車載機３０との間の相対的な時刻を擬似的一致させることである。これにより、車載機３０におけるある時刻が送信機２０におけるいずれの時刻であるかが判る。
【００６９】
その後、車載機３０は、送信機２０が送信した信号を受信し、受信した信号に基づいて自車位置を特定する。自車位置は、例えば、送信機２０（又は停止線Ｐ）からの距離、光ビーコン１０からの距離などにより特定することができる。なお、時刻を擬似的に一致させるとは、車載機３０の時計を恒久的に補正することに限定されるものではなく、一時的に、または別の時計を合わせることもできる。
【００７０】
図２は本発明に係る車両位置特定システムの構成を示すブロック図である。光ビーコン１０は、投受光器を備え、車載機３０との通信機能を有する通信部１１、光ビーコン１０の動作を制御する制御部１２、中央装置４０との通信機能を備える端末通信部１３、車載機３０との通信可能な道路上の領域Ｒに関する位置情報及び送信機２０の送信地点情報を記憶する記憶部１４などを備えている。光ビーコン１０の記憶部１４に記憶する各種情報は、中央装置４０から受信することができる。なお、記憶部１４に記憶する各種情報は、光ビーコン１０を設置する際に、記憶部１４に予め記憶することもできる。
【００７１】
送信機２０は、通信部２１、制御部２２などを備えている。通信部２１は、例えば、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯の周波数帯域の電波を車載機３０に対して送信する。通信部２１は、基準クロック信号を生成する水晶発振器、搬送波生成回路、変調回路等（不図示）を備え、基準クロック信号に基づいて所定の信号（例えば、周波数が１０ｋＨｚ程度の矩形波信号）を生成する。通信部２１は、制御部２２の制御のもと、生成した信号に基づいて搬送波（例えば、周波数が１００ＭＨｚ程度、２００ＭＨｚ程度、あるいは７００ＭＨｚ程度など）を周波数変調し、アンテナ（不図示）を通じて変調後の搬送波を送信する。
【００７２】
なお、送信機２０が使用する周波数帯域は、一例であって、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯に限定されるものではなく、他の周波数帯域でもよい。例えば、自動車専用として割り当てられている５．８ＧＨｚ帯を使用してもよく、また、携帯電話、ＰＨＳ等で使用する周波数帯域を使用することも可能である。
【００７３】
送信機２０は、所定の信号を車載機３０へ送信する。しかし、送信機２０は、任意のタイミングで信号を送信することができるものではなく、予め定められた仕様（例えば、ＩＴＳ無線仕様など）に基づいて、信号を送信できない時間帯がある。送信機２０は、送信可能な時間帯において、所定のタイミングで信号を繰り返し車載機３０へ送信する。
【００７４】
車載機３０は、赤外線を利用して光ビーコン１０との通信機能を有する第１通信部３１、送信機２０との通信機能を有する第２通信部３２、車載機３０の動作を制御する制御部３３、記憶部３４、表示部３５、操作部３６、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機能を有するＧＰＳ受信部３７、車輪速センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ等の車載センサを備えるセンサ部３８、地図データベース３９などを備えている。
【００７５】
第１通信部３１は、光ビーコン１０から送信されるダウンリンク情報を受信するとともに、光ビーコン１０に対してアップリンク情報を送信する。
【００７６】
図３は光ビーコン１０と車載機３０との間の双方向通信を説明する説明図である。道路上の領域Ｒは、車載機３０が光ビーコン１０と通信可能な領域を示している。図３に示すように、領域Ｒは、自車Ｃの進行方向上流側の領域Ｒ１と下流側の領域Ｒ２とに分けられている。領域Ｒ１は、光ビーコン１０から車載機３０に対してダウンリンク情報を送信することができるとともに、車載機３０から光ビーコン１０に対してアップリンク情報を送信することができる領域である。一方、領域Ｒ２は、光ビーコン１０から車載機３０に対してダウンリンク情報を送信することができる領域である。
【００７７】
光ビーコン１０は、例えば、車線通知情報を含むダウンリンク情報を道路上の領域Ｒに対して所定のダウンリンク周期で繰り返し送信する。車載機３０を搭載した自車Ｃが領域Ｒ内に進入した場合、第１通信部３１は、ダウンリンク情報を受信し、受信したダウンリンク情報を制御部３３へ出力する。
【００７８】
車載機３０は、ダウンリンク情報を受信すると、第１通信部３１を通じて光ビーコン１０に対して、車両ＩＤを含むアップリンク情報を所定のアップリンク周期で繰り返し送信する。
【００７９】
光ビーコン１０がアップリンク情報を受信すると、光ビーコン１０は、ダウンリンクの切替を行い、車線通知情報、所定の位置情報（例えば、領域Ｒの位置情報、送信機２０の送信地点情報、停止線Ｐまでの距離Ｌ１など）などのダウンリンク切替後のダウンリンク情報を車載機３０に対して送信する。なお、位置情報は、緯度及び経度で表される絶対位置でもよく、あるいは、所定の基準地点からの相対位置でもよい。
【００８０】
第２通信部３２は、送信機２０が送信した信号を受信する。より具体的には、第２通信部３２は、復調回路を備え、送信機２０が送信した電波を受信し、受信した電波を復調して元の信号を抽出する。第２通信部３２は、抽出した信号に基づいて、信号の受信時点を算出し、算出した受信時点を制御部３３へ出力する。なお、所定の時間内に、複数回にわたって受信時点を算出した上で、これらの平均値又は中央値等を用いることもできる。このような方法によれば、ノイズ等による影響を低減し、安定した受信時点を得ることができる。なお、信号の受信時点の算出は、信号波形の立ち上がり部分のみならず、立ち下り部分で算出することもできる。
【００８１】
図４は送信機２０が送信する信号に含まれるデータ構造の例を示す説明図である。図４に示すように送信機２０が送信する信号は、例えば、時刻補正用信号とデータ領域とで構成され、データ領域には、信号が有効であることを示す有効フラグ、信号の送信時点を特定する送信時点情報（例えば、送信機２０で計時される時刻形式情報、あるいは所定の時間間隔で計数されるカウンタのカウンタ値等）などの情報を含む。なお、時刻補正用信号とデータとの送信時点は同時でもよく、異なる時点であってもよい。
【００８２】
図５は信号の受信時点を求める例を示す説明図である。図５（ａ）の上段は送信機２０から受信した信号の例を模式的に示し、下段は車載機３０が予め記憶している相関処理（パターンマッチング）を行うためのレプリカ信号である。図５（ａ）に示すように、車載機３０で受信した信号及びレプリカ信号を所定の時間間隔でサンプリングし、波形とレプリカ信号の波形が一致する場合、図５（ｂ）に示すように両信号の相関値が鋭いピークを示す。図５（ｂ）に示すように、第２通信部３２は、相関値の鋭いピークが取れた時点で、信号の受信時点を求める。受信時点を求める方法は、時間軸の相関処理に限定されず、周波数領域での相関処理を行うこともできる。なお、マルチパスによる遅延波の影響がある場合、相関は図５（ｃ）のようにピークが２つ以上生じる。
【００８３】
図６は自車位置の特定手順の例を示す説明図である。制御部３３は、車載機３０が領域Ｒ内に存在するときに第１通信部３１を通じて受信した領域Ｒの位置情報により、自車位置を測位する。すなわち、領域Ｒの位置を自車位置として測位する。制御部３３は、自車位置を測位した場合、自車位置の測位精度の信頼性を示す評価値（信頼度）を所定の値（例えば、光ビーコン１０の場合、９０）に設定する。すなわち、制御部３３は、自車位置の測位精度の信頼性を示す評価値を設定する機能を備える。なお、評価値を設定する機能を制御部３３の外部に設けることもできる。
【００８４】
制御部３３は、センサ部３８から出力されるセンサ信号により、車両の移動距離（走行距離）、走行方位などを測定する。制御部３３は、自車位置を測位した時点で評価値を設定した後、センサ信号に応じて、一旦設定した評価値を所定の割合で減少させる。これにより、制御部３３は、走行距離、走行方位に応じて自車位置に累積される誤差を考慮して、測位精度の減少状況を把握することができる。なお、評価値の減少には、時間経過を加えることもできる。制御部３３は、送信機２０から第２通信部３２を通じて信号を受信した場合（例えば、時刻ｔ１）、評価値が所定の閾値より大きいか否か（すなわち、測位精度が十分に信頼性のある状態であるか否か）を判定し、評価値が所定の閾値以上であれば、受信した信号により受信時刻の補正を行い、評価値が閾値より小さい場合、自車位置に許容範囲以上の誤差が含まれるとして受信時刻の補正を行わない。図６の例では、受信時刻の補正を行っている。なお、制御部３３は、自車位置を測位した時点で、それ以前に送信機２０から第２通信部３２を通じて信号を受信した時点における評価値が所定の閾値より大きいことを判定することもできる。
【００８５】
受信時刻の補正は、第２通信部３２を通じて受信した信号からその信号の送信時点情報を取得し、取得した送信時点情報で特定された送信時点に基づいて行われる。なお、この場合、信号の受信地点（位置Ａ、自車位置特定のための基準位置となる）は、光ビーコン１０で測位した自車位置と、その後に信号を受信した時点での測位位置からの走行距離、走行方位により確定することができる。これにより、車載機３０は、位置Ａにおいて、車載機３０におけるある時刻が送信機２０におけるいずれの時刻であるかが判るように両者で時刻を擬似的に同期させることができる。
【００８６】
制御部３３は、位置Ａで受信時刻の補正を行った後、第２通信部３２を通じて送信機２０から送信される信号（送信時点情報を含む）を繰り返し受信する（例えば、時刻ｔ２、ｔ３、…）。制御部３３は、受信した信号からその信号の送信時点情報を取得し、取得した送信時点情報で特定された送信時点とその信号の受信時点との時間差（すなわち、その信号が送信機２０から車載機３０へ到達するまでの到達時間）に基づいて、送信機２０までの距離を求めることにより自車位置（例えば、位置Ｂ、位置Ｃ、…）を特定する。
【００８７】
例えば、車載機３０で受信した信号の送信時点がｔ２であるとすると、車載機３０が位置Ａで、車載機３０と送信機２０とは、すでに時刻の同期が行われているので、送信機２０が信号を送信した送信時点ｔ２における車載機３０の時点はｔ２そのものである。車載機３０でその信号を受信した受信時点をｔ２１とすると、送信機２０が送信した信号が車載機３０で受信されるまでに要した到達時間ΔＴは、ΔＴ＝ｔ２１−ｔ２となる。ΔＴに電波の伝播速度αを乗算した値は、送信機２０から車載機３０までの距離になる。従って、車載機３０は、位置Ａを通過後に送信機２０から送信される信号を繰り返し受信するだけで、受信の都度自車位置を特定し続けることが可能となる。
【００８８】
図７は信号の受信時点の補正の一例を示す説明図である。車載機３０が位置Ｒにおいて、自車位置を測位した後、例えば、時刻ｔ１で送信機２０が信号を送信したとする。なお、送信機２０は、上述のとおり、任意のタイミングで信号を送信することができない。この信号には、送信時点情報として送信時刻ｔ１が含まれている。車載機３０は、車載機３０での時刻ｔ１’に信号を受信する。送信機２０からその信号の受信地点までの信号の伝播時間をΔｔ１とすると、車載機３０は、その信号の受信時刻をｔ１’からｔ１＋Δｔ１に補正する。車載機３０が信号を受信した時に送信機２０の時刻はｔ１＋Δｔ１であるから、車載機３０が信号を受信した時刻をｔ１＋Δｔ１に補正することにより、車載機３０におけるある時刻が送信機２０におけるいずれの時刻であるかが判るように両者で時刻を擬似的に同期させることができる。
【００８９】
なお、信号の伝播時間Δｔ１は、送信機２０及び時刻ｔ１に送信された信号の受信地点（位置Ａ）の絶対位置又は所定の地点からの相対位置など、送信機２０とその受信地点との距離などにより求めることができる。時刻ｔ１に送信された信号の受信地点は、光ビーコン１０で測位した自車位置に、自車位置の測位時点から信号を受信した時点までの間に走行した走行距離、走行方位を加えることにより求めることができる。
【００９０】
送信機２０は、その後、時刻ｔ２に信号を送信したとする。この信号には、送信時点情報として送信時刻ｔ２が含まれている。車載機３０は、車載機３０での時刻ｔ２１に信号を受信する。車載機３０は、位置Ａを通過した際に車載機３０と送信機２０との間ですでに時刻の同期が行われているので、送信機２０が信号を送信した送信時刻ｔ２における車載機３０の時刻はｔ２そのものである。車載機３０でその信号を受信した受信時刻をｔ２１とすると、送信機２０が送信した信号が車載機３０で受信されるまでに要した到達時間ΔＴは、ΔＴ＝ｔ２１−ｔ２となる。ΔＴに電波の伝播速度αを乗算した値は、送信機２０から車載機３０までの距離になる。これにより、車載機３０は、車載機３０自身の高さ情報、送信機２０の位置情報に基づいて自車位置を特定することができる。
【００９１】
図８は信号の受信時点の補正の他の例を示す説明図である。この場合、送信機２０及び車載機３０それぞれは、所定の時間間隔（例えば、０．１ｎｓ）の都度「１」を加算するカウンタを備える。なお、各カウンタは、例えば、４０ビットのデータで構成され、１０秒経過の都度、０にリセットさせる。車載機３０が位置Ｒにおいて、自車位置を測位した後に、送信機２０が信号の送信時点でのカウンタ値（例えば、０）を送信時点情報として信号とともに送信したとする。車載機３０は、その信号を受信し、車載機３０のカウンタを送信時点情報であるカウンタ値０にする。すなわち、送信機２０が信号を送信した送信時点のカウンタ値（０）と、車載機３０でその信号を受信した受信時点のカウンタ値（０）とを一致させる。なお、信号の送信時点のカウンタ値は一例であって、０に限定されるものではない。信号の受信地点（位置Ａ）は、光ビーコン１０で測位した自車位置に、自車位置の測位時点から信号を受信した時点までの間に走行した走行距離、走行方位を加えることにより求めることができる。
【００９２】
これにより、車載機３０が位置Ａを通過する時点で、送信機２０が送信する信号の送信時点のカウンタ値は、車載機３０でその信号を受信する受信時点のカウンタ値に一致する。送信機２０は、その後、例えば、カウンタが「１０００００００」になった時点で信号を送信したとする。この信号には、送信時点情報としてカウンタ値「１０００００００」が含まれている。車載機３０は、その信号を受信し、受信した時点の車載機３０のカウンタが「９９９７０００」とする。車載機３０で信号を受信した場合の受信時点での車載機３０のカウンタ値がその信号の送信時点のカウンタ値と異なる場合、カウンタ値の差分に相当する距離だけ車載機３０が送信機２０に近づいたことになる。例えば、カウンタ値の差分が「３０００」であるから、３０００×０．１ｎｓ、すなわち３００ｎｓの間に電波が伝播する距離（約９０ｍ）だけ車載機３０は送信機２０に近づいたことになる。従って、位置Ａに基づいて自車位置を特定することができる。なお、位置Ａ、送信機２０、車載機３０のアンテナが略一直線上にあれば、車載機３０は、約９０ｍだけ位置Ａから離れ、約９０ｍだけ送信機２０に近づいたことになる。
【００９３】
図９は信号の受信時点の補正の他の例を示す説明図である。車載機３０が位置Ｒにおいて、自車位置を測位した後、例えば、時刻ｔ１で送信機２０が信号を送信したとする。この信号には、送信時点情報として送信時刻ｔ１が含まれている。車載機３０は、車載機３０での時刻ｔ１’に信号を受信する。送信機２０からその信号の受信地点までの信号の伝播時間をΔｔ１とすると、車載機３０は、その信号の送信時刻をｔ１からｔ１’−Δｔ１に補正する。車載機３０が信号を受信した時の送信機２０の時点はｔ１’−Δｔ１であるから、送信機２０が信号を送信した時点をｔ１’−Δｔ１に補正することにより、車載機３０におけるある時刻が送信機２０におけるいずれの時刻であるかが判るように両者で時刻を擬似的に同期させることができる。
【００９４】
なお、信号の伝播時間Δｔ１は、送信機２０及び時刻ｔ１に送信された信号の受信地点（位置Ａ）の絶対位置又は所定の地点からの相対位置など、送信機２０とその受信地点との距離などにより求めることができる。時刻ｔ１に送信された信号の受信地点は、光ビーコン１０で測位した自車位置に、自車位置の測位時点から信号を受信した時点までの間に走行した走行距離、走行方位を加えることにより求めることができる。
【００９５】
送信機２０は、その後、時刻ｔ２に信号を送信したとする。この信号には、送信時点情報として送信時刻ｔ２が含まれている。車載機３０は、車載機３０での時刻ｔ２’に信号を受信するとともに、送信時刻をｔ２からｔ２１’に補正する。送信時刻ｔ２１’は、ｔ２１’＝ｔ２＋（ｔ１’−Δｔ１）−ｔ１で求めることができる。車載機３０は、位置Ａを通過した際に車載機３０と送信機２０との間ですでに時刻の同期が行われているので、送信機２０が信号を送信した送信時刻ｔ２１’における車載機３０の時刻はｔ２１’そのものである。送信機２０が送信した信号が車載機３０で受信されるまでに要した到達時間ΔＴは、ΔＴ＝ｔ２’−ｔ２１’となる。ΔＴに電波の伝播速度αを乗算した値は、送信機２０から車載機３０までの距離になる。これにより、車載機３０は、車載機３０自身の高さ情報、送信機２０の位置情報に基づいて自車位置を特定することができる。
【００９６】
表示部３５は、ヘッドアップディスプレイ、カーナビゲーションシステム又は監視モニタなどの液晶表示パネルであり、運転者に対して、各種交通情報を表示することができる。例えば、交差点又は停止線までの距離、交差点を安全に走行できない場合の警告等を表示する。
【００９７】
操作部３６は、各種操作パネルを備え、運転者と車載機３０とのユーザインタフェースとして機能する。例えば、操作部３６は、運転者の操作により車載機３０の動作の開始又は停止の操作を受け付ける。
【００９８】
ＧＰＳ受信部３７は、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）又はＲＴＫ−ＧＰＳ(Real-Time Kinematic ＧＰＳ)などのＧＰＳ受信機能を備え、複数のＧＰＳ（ＧＮＳＳ）衛星からの電波を受信し、自車位置を測位する。なお、地図データベース３９は道路情報を有し、ＧＰＳ３７は道路情報と照合することにより自車の位置をさらに精度良く測位する。
【００９９】
記憶部３４は、第１通信部３１、第２通信部３２を通じて受信した情報を記憶する。また、記憶部３４は、測位精度の信頼性を示す評価値、評価値の大小を判定するための閾値、制御部３３で算出したデータ等を記憶する。
【０１００】
図１０は測位精度の信頼性評価の例を示す説明図である。図１０は測位精度の信頼度と受信時刻の補正の可否を示すものである。図１０に示すように、光ビーコンとの通信が行われた場合、あるいは、ＧＰＳ受信機から位置情報を取得した場合などに、測位精度の信頼性を示す評価値を所定の値に上げる（設定する）。なお、設定する評価値は、測位方法の精度に応じて異なった値を設定することができる。
【０１０１】
自車位置の測位が行われた時点で評価値が所定の値に設定され、その後は、時間の経過、自車の走行距離、走行方位に応じて評価値を所定の割合で減少させる。自車位置の測位を行った後で、送信機２０から信号を受信した場合、受信時点での評価値が所定の閾値（例えば、５０）以上であれば（図１０の信号ａ２、ａ４）、受信時刻の補正を行う。また、自車位置の測位を行った後で、送信機２０から信号を受信した場合、受信時点での評価値が所定の閾値より小さいときは（図１０の信号ａ１、ａ３、ａ５）、受信時刻の補正を行わない。
【０１０２】
これにより、自車位置の測位精度が高い場合には、受信時点の補正をして自車位置を精度良く特定することができ、自車位置の測位精度が低い場合には、受信時点の補正を行わずに誤った自車位置が特定されることを防止できる。また、測位方法の測位精度に応じて信頼度を設定することができる。また、移動距離又は経過時間に応じて生ずる自車位置の誤差により、誤って受信時点が補正されることを防止することができ、信頼性の高い受信時点の補正を維持することができる。
【０１０３】
図１１は評価値の数値例を示す説明図である。図１１に示すように、測位方法と信頼性の評価値を関連付けた評価値テーブルを記憶部３４に記憶しておくことができる。例えば、光ビーコンとの通信時には、自車位置を光ビーコンとの通信領域に限定することができ、高精度に自車位置を測位することができることから、評価値を９０に設定する。
【０１０４】
また、ＲＴＫ−ＧＰＳ(搬送波同期式)で解が求められた時、マルチパスの影響が小さく、自車位置を高精度に測位することができることから、評価値を９０に設定する。また、ＧＰＳ（コード同期式）で解が求められた時は、例えば、受信状況に応じて５０〜７０の範囲で評価値を設定する。例えば、受信できた衛星の数が４、信号強度、ＳＮ比が小さい場合、評価値を５０に設定し、受信できた衛星の数が８、信号強度、ＳＮ比が大きい場合、評価値を７０に設定する。受信状況として、受信した信号の相関関数の歪みの程度を考慮して、歪みが大きい場合には、小さい評価値を設定し、歪みが小さい場合には、大きい評価値を設定することもできる。
【０１０５】
また、路面に埋められた磁気ネイル又は送信地点が予め定まっている無線機との通信時は、評価値を８５に設定し、ＤＳＲＣ（例えば、ＥＴＣ料金所など）との通信時には、通信領域に広がりがあるものの、その範囲内で自車位置が大きく誤ることはないので、評価値を７５に設定する。なお、上述の評価値は、あくまで一例であって、これに限定されるものではない。
【０１０６】
図１２は評価値の変動例を示す説明図である。センサ部３８に車輪速センサとジャイロセンサとを備える場合、車輪速センサで自車の走行距離を測定し、ジャイロセンサで自車の走行方位（向き）を測定する。この場合、自車が停止していると判断できるときは、４つの車輪速センサ、ジャイロセンサの出力は０であり、例えば、１０秒経過の都度、評価値を１減少させる。また、自車が直進し、タイヤのスリップ又は空転がないと判断できるときは、４つの車輪速センサの出力がほぼ同じ値であり、ジャイロセンサの出力が０であり、１０ｍ走行の都度、評価値を１減少させる。また、自車がカーブ走行の場合、内側の車輪速センサより外側の車輪速センサの出力が大きく、ジャイロセンサの出力（積分値）が０以外であり、１０ｍ走行の都度、評価値を３減少させる。また、タイヤにスリップが生じている場合、４つの車輪速センサの出力にバラツキがあり、真値が不明確のときには、バラツキに応じて、１０ｍ走行の都度、評価値を５〜１０減少させる。
【０１０７】
図１２に示すように、光ビーコン通過時に、評価値は９０に設定される。１０秒間に１００ｍ走行することで評価値は１０減少して８０になる。その後、１０秒間停止することで評価値は１減少して７９になる。その後、１０秒間に１００ｍ走行することで評価値は１０減少して６９になる。その後、５秒間でカーブを５０ｍ走行することで評価値は１５減少して５４になる。その後、１５秒間に１５０ｍ走行することで評価値は１５減少して３９になる。この時点でＧＰＳ信号を良好に受信し、評価値は７０に設定される。その後、３０秒間に３００ｍ走行することで評価値は３０減少して４０になる。以下同様の変動を繰り返すことになる。受信時刻が補正可能な範囲は、評価値が５０以上である場合である。
【０１０８】
なお、センサ部３８に加速度センサとジャイロセンサを備える構成でもよい。この場合、加速度センサで自車の走行距離と向きを測定し、ジャイロセンサで自車の向きを測定する。時間の経過だけでも自車位置の誤差が蓄積するので、評価値の減少は、時間の経過と走行距離に応じたものの合算にて行うことができる。例えば、１秒経過の都度、評価値を１減少させ、同時に１０ｍ走行の都度、評価値を５減少させる。
【０１０９】
次に自車の位置を特定する方法について説明する。図１３は自車の走行状態の例を示す説明図であり、図１４及び図１５は自車の位置を特定する処理手順を示すフローチャートである。図１３に示すように、車載機３０を搭載した車両は、光ビーコン１０が設置された領域Ｒ（地点Ｒ）で自車位置を測位し、その後、地点Ａで受信時刻の補正を行い、地点Ｂで自車の位置を特定するものとする。以下、図１４及び図１５に従って説明する。
【０１１０】
制御部３３は、光ビーコン１０から信号の有無に基づいて、測位信号を受信したか否かを判定し（Ｓ１１）、測位信号を受信していない場合（Ｓ１１でＮＯ）、ステップＳ１１の処理を繰り返し、測位信号を受信するまで待機する。
【０１１１】
測位信号を受信した場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、制御部３３は、測位信号に基づいて自車位置を測位し（Ｓ１２）、測位手法（この場合、光ビーコン１０）に応じた測位精度の信頼性の評価値（信頼度）を設定する（Ｓ１３）。制御部３３は、センサ部３８の出力に応じて、自車の走行距離、走行方位（向き）を測定し（Ｓ１４）、測位時点からの経過時間、走行距離、走行方位に応じた評価値を算出する（Ｓ１５）。評価値は設定値から減少することになる。
【０１１２】
制御部３３は、送信機２０から信号を受信したか否かを判定し（Ｓ１６）、信号を受信していない場合（Ｓ１６でＮＯ）、ステップＳ１４以降の処理を続ける。信号を受信した場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、制御部３３は、評価値が所定の閾値以上であるか否かを判定し（Ｓ１７）、評価値が閾値より小さい場合（Ｓ１７でＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理を続ける。
【０１１３】
評価値が所定の閾値以上である場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、制御部３３は、送信機２０が送信した信号の受信地点を特定する（Ｓ１８）。受信地点は、例えば、測位した自車位置に走行距離を加えた位置、あるいは、さらに走行方位を考慮した位置である。制御部３３は、受信した信号の送信時点情報、送信地点情報を取得し（Ｓ１９）、受信時刻を補正する（Ｓ２０）。なお、送信時点情報は、送信時刻、送信時点のカウンタ値などであるが、これに限定されるものではなく、信号の送信時点を特定することができる情報であれば、どのようなものであってもよい。また、制御部３３は、受信した信号に有効フラグがオンになっていない場合、信号が有効なものではないとして信号を無効にする。
【０１１４】
受信時刻を補正することにより、車載機３０と送信機２０の時刻を同期させる。なお、時刻を同期させるとは、例えば、送信機２０と車載機３０との間の時刻を擬似的に一致させること、あるいは、送信機２０と車載機３０との間の相対的な時刻（例えば、カウンタの値）を擬似的一致させることを含む。また、両者の時刻を同期させるには、車載機３０の時刻を送信機２０の時刻に一致するように補正することもでき、あるいは、送信機２０の時刻を車載機３０の時刻に一致するように補正することもできる。
【０１１５】
制御部３３は、送信機２０から信号を受信したか否かを判定し（Ｓ２１）、信号を受信していない場合（Ｓ２１でＮＯ）、測位信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２２）。測位信号を受信していない場合（Ｓ２２でＮＯ）、制御部３３は、ステップＳ２１以降の処理を続ける。測位信号を受信した場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、制御部３３は、ステップＳ１２以降の処理を続ける。
【０１１６】
送信機２０から信号を受信した場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、制御部３３は、信号の送信時点及び受信時点に基づいて信号の到達時間を算出し（Ｓ２３）、算出した到達時間と送信機２０の送信地点情報に基づいて、自車位置を特定する（Ｓ２４）。例えば、送信機２０からの距離がＬ２であるとして自車位置を特定することができる。なお、制御部３３は、受信した信号に有効フラグがオンになっていない場合、信号が有効なものではないとして信号を無効にし、自車位置の特定を行わない。
【０１１７】
制御部３３は、処理の終了指示の有無を判定し（Ｓ２５）、終了指示がない場合（Ｓ２５でＮＯ）、ステップＳ２１以降の処理を続け、自車位置の特定を続ける。終了指示がある場合（Ｓ２５でＹＥＳ）、制御部３３は、処理を終了する。
【０１１８】
自車位置の特定は、送信機２０により特定することができるが、ＧＰＳ受信部３７で受信した信号、センサ部３８で得られた測定結果、地図データベース３９の道路情報などを組み合わせることにより、一層精度良く特定することができる。
【０１１９】
図１６は自車位置の特定方法の一例を示す説明図である。図１６では、送信機２０、車載機３０、光ビーコン１０の通信領域が直線上にない場合を示す。図１６において、光ビーコン１０の通信領域及び送信機２０の送信地点は既知であるとする。すなわち、光ビーコン１０の通信領域が、送信機２０に対して、車線方向に１５０ｍ上流側、車幅方向に４０ｍ内側にあるとする。
【０１２０】
車載機３０は、光ビーコン１０との通信により自車位置を測位した後、２０ｍ直進し、その後、４５度の角度に１４．１ｍ走行して車線を変更したとする。その結果、車載機３０は、自車の位置を地点Ａの位置にあるとする。また、ここまでの走行においてセンサ部３８の精度が十分にあり、測位精度の信頼性の評価値は閾値を超えているものとする。
【０１２１】
地点Ａで送信機２０から信号を受信した場合、車載機３０は、受信時点の補正を行う。この場合、車載機３０は、送信機２０と車載機３０との間の距離（例えば、１３０ｍ）を算出し記憶する。自車が走行を続け、次に送信機２０から信号を受信したときに、車載機３０は、地点Ａで受信したときよりも信号の到達時間が２００ナノ秒短い、すなわち、送信機２０と車載機３０との距離が６０ｍ短いと判定したとする。この場合、車載機３０は、送信機２０を中心とする７０ｍの球上に存在することがわかる。この情報と他の情報（例えば、道路形状情報、他の送信機からの距離情報、センサ部３８から取得できる信頼性の高い情報などの組み合わせにより自車位置を一層精度良く特定することができる。
【０１２２】
図１７は道路情報を用いて自車位置を特定する例を示す説明図である。上述の例で説明したように、送信機２０から送信された信号に基づいて、自車の位置を送信機２０からの距離Ｌとして求めることができる。すなわち、自車の位置は、送信機２０を中心として距離Ｌとなる球面上に存在する。道路上の自車の高さ、送信機２０の高さなどに基づいて、自車の位置を球面上の一点として求めることが可能である。さらに、図１７に示すように、いくつかの道路が交錯する場合、自車が走行していると考えられる道路のうち、送信機２０からの距離がＬとなる道路が、自車が走行している道路であると特定することができ、道路情報を併用することで一層精度良く自車位置を特定することができる。
【０１２３】
車載機３０の時刻と送信機２０との時刻を同期させる場合、車載機３０の基準クロック信号を送信機２０の基準クロック信号に同期させることにより実現することもできる。例えば、送信機２０及び車載機３０に、位相同期回路（ＰＬＬ：Phase-locked loop）を設けておく。例えば、車載機３０は、送信機２０から送信された信号から基準クロック信号の周期（又は周波数）を抽出して、抽出した周期と同一の周期になるように基準クロック信号の周期（周波数）を調整する。これにより、送信機２０で計時するタイマ又は時計と車載機３０で計時するタイマ又は時計を同期させることができる。
【０１２４】
実施の形態２
実施の形態１では、光ビーコン１０又はＧＰＳ受信部３７等により自車位置を測位した後に、送信機２０から所定の信号を受信した場合に車載機３０と送信機２０との間の時刻を擬似的に同期させる構成であったが、これに限定されるものではなく、光ビーコン１０又はＧＰＳ受信部３７等により自車位置を測位する前に、送信機２０から所定の信号を受信していた場合でも、車載機３０と送信機２０との間の時刻を擬似的に同期させることができる。
【０１２５】
図１８は実施の形態２の自車位置の特定手順の例を示す説明図である。制御部３３は、第２通信部３２を通じて、送信機２０が任意のタイミングで送信する信号（送信時点情報を含む）を繰り返し受信する。図１８の例では、制御部３３は、道路上の位置Ｄにおいて、送信時点がｔ１１である信号を受信し、受信した信号に含まれる情報及び受信時刻などを記憶部３４に記憶する。また、制御部３３は、センサ部３８から出力されるセンサ信号により、車両の移動距離（走行距離）、走行方位などを測定し、測定結果（例えば、時間の経過と車両の位置を含む走行履歴など）を記憶部３４に記憶する。
【０１２６】
制御部３３は、位置ＥにおいてＧＰＳ衛星からの衛星信号をＧＰＳ受信部３７で受信して、自車位置を測位する。すなわち、位置Ｅで衛星信号を受信した場合、位置Ｅを自車位置として測位する。自車位置を測位した場合、自車位置の測位精度の信頼性を示す評価値（信頼度）を所定の値（例えば、ＧＰＳの場合、７０）に設定する。
【０１２７】
制御部３３は、自車位置を測位した時点で評価値を設定した後、記憶部３４に記憶した走行履歴を過去に遡って、自車の走行距離、走行方位に応じて一旦設定した評価値を所定の割合で減少させる。これは、自車位置の測位ができた地点で評価値が高く、測位位置から過去に遡って離れるほど評価値が低下するからである。これにより、制御部３３は、走行距離、走行方位に応じて自車位置に累積される誤差を考慮して、測位精度の減少状況を測位時点から過去に遡って把握することができる。なお、評価値の減少には、位置Ｄから位置Ｅまで走行した際の走行時間の全部又は一部の時間経過を加えることもできる。
【０１２８】
制御部３３は、位置Ｄでの評価値が所定の閾値より大きいか否か（すなわち、測位精度が十分に信頼性のある状態であるか否か）を判定し、評価値が所定の閾値以上であれば、送信機２０から受信した信号により受信時刻の補正を行い、評価値が閾値より小さい場合、自車位置に許容範囲以上の誤差が含まれるとして受信時刻の補正を行わない。図１８の例では、受信時刻の補正を行っている。これにより、自車位置を測位した場合に、測位前にすでに送信機２０から信号を受信しているときには、その受信時点で受信時刻を補正することが可能となる。
【０１２９】
受信時刻の補正は、図７〜図９の例のように実施の形態１の場合と同様に行うことができ、第２通信部３２を通じて受信した信号からその信号の送信時点情報を取得し、取得した送信時点情報で特定された送信時点に基づいて行われる。なお、この場合、信号の受信地点（位置Ｄ、自車位置特定のための基準位置となる）は、自車が位置Ｄに到達する前に、仮に光ビーコン又はＧＰＳ受信機等で自車位置を測位している場合には、測位した自車位置からの走行距離、走行方位により確定することができる。これにより、車載機３０は、位置Ｄにおいて、車載機３０におけるある時刻が送信機２０におけるいずれの時刻であるかが判るように両者で時刻を擬似的に同期させることができる。
【０１３０】
制御部３３は、位置Ｄで受信時刻の補正を行った後、第２通信部３２を通じて送信機２０から送信される信号（送信時点情報を含む）を繰り返し受信する（例えば、時刻ｔ１２、…）。制御部３３は、受信した信号からその信号の送信時点情報を取得し、取得した送信時点情報で特定された送信時点とその信号の受信時点との時間差（すなわち、その信号が送信機２０から車載機３０へ到達するまでの到達時間）に基づいて、送信機２０までの距離を求めることにより自車位置（例えば、位置Ｆ、…）を特定する。
【０１３１】
図１９は実施の形態２の測位精度の信頼性評価の例を示す説明図である。図１９は測位精度の信頼度と受信時刻の補正の可否を示すものである。図１９に示すように、位置ＥにおいてＧＰＳ受信機から位置情報を取得した場合（あるいは、光ビーコンとの通信が行われた場合）に、測位精度の信頼性を示す評価値を所定の値に上げる（設定する）。なお、設定する評価値は、測位方法の精度に応じて異なった値を設定することができる。
【０１３２】
自車位置の測位が行われた時点で評価値が所定の値に設定され、その後は、時間の経過、自車の走行距離、走行方位に応じて評価値を所定の割合で減少させるとともに、自車位置の測位が行われた時点よりも前についても、同様に過去に遡って時間の経過、自車の走行距離、走行方位に応じて評価値を所定の割合で減少させる。自車位置の測位が行われたときが、測位時点の前後において最も評価値が高いからである。
【０１３３】
位置ＥにおいてＧＰＳ信号を受信して自車位置の測位を行った時点より前に、送信機２０から信号を受信した場合、その受信時点での評価値が所定の閾値（例えば、５０）以上であれば（図１９の信号ａ１２）、受信時刻の補正を行う。また、自車位置の測位を行った時点より前に、送信機２０から信号を受信した場合、受信時点での評価値が所定の閾値より小さいときは（図１９の信号ａ１１）、受信時刻の補正を行わない。
【０１３４】
図１９の例において、仮に、位置ＥにおけるＧＰＳ信号受信後の評価値を用いない場合には、送信機２０から送信された信号ａ１１、ａ１２、ａ１３のいずれの受信時点での評価値も閾値以下であるため、このようなタイミングで信号が送信された場合には、受信時刻の補正を行うことができず、比較的長い走行期間、自車位置を特定することができない事態となる。特に送信機２０から任意のタイミングで信号を送信することができない場合には、自車位置を特定することができない区間、期間が長くなるといった事態が顕著に現われる可能性がある。これに対して、位置ＥにおけるＧＰＳ信号受信後の評価値を用いる場合には、送信機２０から送信された信号ａ１２の受信時点を捉えて、受信時刻の補正を行うことができるため、時刻補正が行われた時点以降は自車位置を精度良く特定することが可能となり、自車位置の特定可能な区間、期間を拡大させることができる。
【０１３５】
上述のように、自車位置の測位精度が高い場合には、受信時点の補正をして自車位置を精度良く特定することができ、自車位置の測位精度が低い場合には、受信時点の補正を行わずに誤った自車位置が特定されることを防止できる。また、測位方法の測位精度に応じて信頼度を設定することができる。また、移動距離又は経過時間に応じて生ずる自車位置の誤差により、誤って受信時点が補正されることを防止することができ、信頼性の高い受信時点の補正を維持することができる。さらに、信頼性の高い測位が行われる以前に信号を受信していた場合でも、受信時点の補正をすることができ、一層早いタイミング、かつ広い期間又は区間に亘って自車位置を特定することが可能となる。
【０１３６】
図２０は実施の形態２の評価値の変動例を示す説明図である。センサ部３８に車輪速センサとジャイロセンサとを備える場合、車輪速センサで自車の走行距離を測定し、ジャイロセンサで自車の走行方位（向き）を測定する。この場合、自車が停止していると判断できるときは、４つの車輪速センサの出力は０、ジャイロセンサの出力もオフセット補正を行うと０であり、例えば、１０秒経過の都度、評価値を１減少させる。また、自車が直進し、タイヤのスリップ又は空転がないと判断できるときは、４つの車輪速センサの出力がほぼ同じ値であり、ジャイロセンサの出力が０であり、１０ｍ走行の都度、評価値を１減少させる。また、自車がカーブ走行の場合、内側の車輪速センサより外側の車輪速センサの出力が大きく、ジャイロセンサの出力（積分値）が０以外であり、１０ｍ走行の都度、評価値を３減少させる。また、タイヤにスリップが生じている場合、４つの車輪速センサの出力にバラツキがあり、真値が不明確のときには、バラツキに応じて、１０ｍ走行の都度、評価値を５〜１０減少させる。
【０１３７】
なお、上述のような走行状態に応じた評価値の変動は、過去の走行状態を走行軌跡（走行履歴）として記憶しておくことで、過去に遡って評価値の減少度合いを求めることができる。
【０１３８】
図２０に示すように、ＧＰＳ信号を良好に受信した時（測位時）に、評価値は７０に設定される。ＧＰＳ信号を受信する直前の２０秒間に２００ｍ走行していたので、測位時より２０秒前の時点で評価値は５０となる。さらに、その直前約５秒間はカーブを走行していたので、その走行状態に応じて評価値は低下する。
【０１３９】
光ビーコン通過時点で評価値が９０に設定され、その後自車の走行距離、走行時間に応じて評価値が低下し、ＧＰＳ信号受信前の評価値は、光ビーコン通過時点から約３５秒経過した時点で閾値である５０以下となり、これ以降は受信時刻の補正を行うことができない。しかし、ＧＰＳ信号を受信した時点から直前の２０秒間では、ＧＰＳ信号受信後の評価値は５０以上であるため、受信時刻の補正を行うことができる。これにより、受信時点を補正することができる範囲を、自車位置を測位した地点以外であって自車位置の測位後だけでなく測位前にも拡張することができる。
【０１４０】
また、制御部３３は、光ビーコン１０又はＧＰＳ受信部３７で自車位置を測位した場合、測位時点の前後の走行状態（例えば、自車が直進している場合、カーブを走行している場合、停止している場合など）に応じて時刻補正可能な範囲を決定することができる。すなわち、制御部３３は、自車位置を測位した時点で評価値を設定し、設定した評価値と閾値との差分を求めておく。制御部３３は、走行履歴に基づいて、過去の走行状況に応じて評価値を減少させ、差分に相当する分だけ減少した地点（時点）までの範囲を時刻補正可能な範囲として決定する。これにより、自車の走行状態に関わらず、評価値が所定の閾値（例えば、５０）より大きくなるような範囲を決定することができる。
【０１４１】
制御部３３は、自車位置を測位した場合、測位した自車位置から決定した距離内で送信機２０から信号を受信したか否かを判定し、信号を受信している場合には、受信時刻を補正することもできる。また、決定した距離内で送信機２０から複数回信号を受信している場合には、各受信時点で受信時刻を補正してもよく、あるいは、所要の受信時点で受信時刻の補正を行ってもよい。
【０１４２】
この場合、特定の距離（距離範囲）は、自車位置を測位した時点後に走行する距離のうち、評価値が所定の閾値（例えば、５０）より大きいと考えられる範囲でもよく、あるいは、自車位置を測位した時点までにすでに走行した距離のうち、評価値が所定の閾値より大きいと考えられる範囲でもよい。これにより、受信時点を補正することができる範囲を、自車位置を測位した地点以外であって自車位置の測位前又は測位後にも拡張することができる。
【０１４３】
次に自車の位置を特定する方法について説明する。図２１は実施の形態２の自車の走行状態の例を示す説明図であり、図２２及び図２３は実施の形態２の自車の位置を特定する処理手順を示すフローチャートである。図２１に示すように、車載機３０を搭載した車両は、地点Ｄで送信機２０から信号を受信し、その後地点ＥでＧＰＳ信号を良好に受信して自車位置の測位を行い、すでに地点Ｄで送信機２０から受信した信号に基づいて、地点Ｄにおける受信時刻の補正を行う。その後、地点Ｆで自車の位置を特定するものとする。以下、図２２及び図２３に従って説明する。
【０１４４】
制御部３３は、ＧＰＳ信号又は光ビーコンから信号の有無に基づいて、測位信号を受信したか否かを判定し（Ｓ３１）、測位信号を受信していない場合（Ｓ３１でＮＯ）、ステップＳ３１の処理を繰り返し、測位信号を受信するまで待機する。
【０１４５】
測位信号を受信した場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、制御部３３は、測位信号に基づいて自車位置を測位し（Ｓ３２）、センサ部３８の出力に応じて、自車の走行距離、走行方位（向き）を測定し（Ｓ３３）、送信機２０から信号を受信したか否かを判定する（Ｓ３４）。
【０１４６】
例えば、地点Ｄで送信機２０から信号を受信した場合（Ｓ３４でＹＥＳ）、制御部３３は、信号の受信時点を記録し（Ｓ３５）、信号の受信地点を特定する（Ｓ３６）。なお、信号の受信地点Ｄの特定は、地点ＥでＧＰＳ信号を受信するまでは、過去に測位した自車位置とその後の走行距離、走行方位により求めることができ、地点ＥでＧＰＳ信号を受信した後は、ＧＰＳにて測位した自車位置とその前の走行距離、走行方位により求めることができる。ＧＰＳ信号で測位した自車位置からさかのぼって受信地点Ｄを求める方が、信頼性が高くなるからである。
【０１４７】
制御部３３は、ＧＰＳ信号又は光ビーコンから信号の有無に基づいて、測位信号を受信したか否かを判定し（Ｓ３７）、測位信号を受信していない場合（Ｓ３７でＮＯ）、ステップＳ３３の処理を繰り返す。送信機２０から信号を受信していない場合（Ｓ３４でＮＯ）、制御部３３は、ステップＳ３７の処理を行う。
【０１４８】
測位信号を受信した場合（Ｓ３７でＹＥＳ）、制御部３３は、評価値を予め定められた値に設定し（Ｓ３８）、ステップＳ３４で受信した信号の受信時点又は受信地点の評価値を算出する（Ｓ３９）。なお、この場合、設定した評価値と閾値との差分を求め、過去の走行履歴により時刻補正可能な範囲を求め、その範囲内で送信機２０から信号を受信したか否かを判定することもできる。制御部３３は、評価値が所定の閾値以上であるか否かを判定し（Ｓ４０）、評価値が閾値より小さい場合（Ｓ４０でＮＯ）、ステップＳ３１以降の処理を続ける。
【０１４９】
評価値が所定の閾値以上である場合（Ｓ４０でＹＥＳ）、制御部３３は、受信した信号の送信時点情報、送信地点情報を取得し（Ｓ４１）、受信時刻を補正する（Ｓ４２）。なお、送信時点情報は、送信時刻、送信時点のカウンタ値などであるが、これに限定されるものではなく、信号の送信時点を特定することができる情報であれば、どのようなものであってもよい。また、制御部３３は、受信した信号に有効フラグがオンになっていない場合、信号が有効なものではないとして信号を無効にする。
【０１５０】
受信時刻を補正することにより、車載機３０と送信機２０の時刻を同期させる。なお、時刻を同期させるとは、例えば、送信機２０と車載機３０との間の時刻を擬似的に一致させること、あるいは、送信機２０と車載機３０との間の相対的な時刻（例えば、カウンタの値）を擬似的一致させることを含む。また、両者の時刻を同期させるには、車載機３０の時刻を送信機２０の時刻に一致するように補正することもでき、あるいは、送信機２０の時刻を車載機３０の時刻に一致するように補正することもできる。
【０１５１】
制御部３３は、送信機２０から信号を受信したか否かを判定し（Ｓ４３）、信号を受信していない場合（Ｓ４３でＮＯ）、測位信号を受信したか否かを判定する（Ｓ４４）。測位信号を受信していない場合（Ｓ４４でＮＯ）、制御部３３は、ステップＳ４３以降の処理を続ける。測位信号を受信した場合（Ｓ４４でＹＥＳ）、制御部３３は、ステップＳ３２以降の処理を続ける。
【０１５２】
送信機２０から信号を受信した場合（Ｓ４３でＹＥＳ）、制御部３３は、信号の送信時点及び受信時点に基づいて信号の到達時間を算出し（Ｓ４５）、算出した到達時間と送信機２０の送信地点情報に基づいて、自車位置を特定する（Ｓ４６）。例えば、送信機２０からの距離がＬ２であるとして自車位置を特定することができる。なお、制御部３３は、受信した信号に有効フラグがオンになっていない場合、信号が有効なものではないとして信号を無効にし、自車位置の特定を行わない。
【０１５３】
制御部３３は、処理の終了指示の有無を判定し（Ｓ４７）、終了指示がない場合（Ｓ４７でＮＯ）、ステップＳ４３以降の処理を続け、自車位置の特定を続ける。終了指示がある場合（Ｓ４７でＹＥＳ）、制御部３３は、処理を終了する。
【０１５４】
上述の例では、地点Ｅで自車位置を測位することにより、測位時点より前の時点の地点Ｄで送信機２０から受信した信号により受信時刻の補正を行い、測位時点より後の時点の地点Ｆで送信機２０から信号を受信したタイミングで自車位置を特定する構成であるが、地点Ｄで受信時刻の補正を行うとともに、自車位置の特定を行うことも可能である。
【０１５５】
図２４は自車位置の特定により走行履歴を修正する例を示す説明図である。図２４に示すように、当初、車載機３０は、地点Ｄ’、地点Ｅ’に沿った走行軌跡で走行しているものと認識していたとする。車載機３０は、例えば、ＧＰＳ信号を受信して自車位置を測位することで、自車位置が地点Ｅにあると認識する。また、地点Ｄ（測位地点Ｅから、修正前の走行軌跡に基づいて遡った地点）において、送信機２０から信号を受信したとすると、地点Ｄで受信時刻の補正と自車位置の特定を行うことができ、自車位置は地点Ｄ’ではなく地点Ｄを通過したことが判る。これにより、自車の走行軌跡が正しくは地点Ｄ、地点Ｅに沿ったものであることが判明し、過去の走行軌跡を修正することが可能となる。
【０１５６】
なお、図２４の例では、２つの道路に跨った走行軌跡について説明したが、複数の車線を有する道路上を走行する車両が走行している車線を正しく認識することにも利用することができる。
【０１５７】
以上説明したように、本発明にあっては、送信機が任意のタイミングで信号を送信することができない場合があって、光ビーコンとの通信領域内に自車が存在する時に、送信機から信号を受信することができない状況であっても、自車位置の測位精度の信頼度という概念を導入し、送信機から信号を受信した時に、この信頼度が高いと判断した場合には、信号の受信時点を補正して車載機と送信機との間で時刻を擬似的に同期させることができ、補正した受信時点を用いて、送信機からの信号を受信するだけで車両の位置を精度良く特定することができ、特に、道路上を走行する車両の位置を逐一高精度に追跡することができる。特に、１つの送信機を設けるだけで自車の位置を特定することができ、２つ以上の送信機を用いる必要がなく安価な車両位置特定システムを実現することができる。
【０１５８】
また、本発明にあっては、受信時点を補正することができる範囲を、自車位置を測位した地点以外、すなわち、自車位置の測位後、あるいは、自車位置の測位前にも拡張することができる。また、自車位置の測位精度が高い場合には、受信時点の補正をして自車位置を精度良く特定することができ、自車位置の測位精度が低い場合には、受信時点の補正を行わずに誤った自車位置が特定されることを防止できる。また、測位方法の測位精度に応じて信頼度を設定することができる。さらに、本来の測位用の信号でない信号を受信して、自車位置を誤って特定することを防止することができる。
【０１５９】
上述の実施の形態では、送信機２０が信号を変調して送信し、車載機３０では復調して元の信号を抽出し、信号の受信時点を算出する構成であったが、これに限定されるものではなく、送信機２０で、信号を直交周波数多重方式の周波数が異なる搬送波に割り当て、信号が割り当てられた搬送波を送信する。例えば、送信する信号に逆フーリエ変換して周波数の異なる少なくとも１つのサブキャリア（搬送波）に変換し、変換した信号をＤＡ変換して送信機２０から車載機３０に対して送信する。車載機３０は、送信された搬送波をＡＤ変換し、変換後の信号同士をパターンマッチングすることで信号の受信時点を取得する。これにより、他の帯域における通信との干渉を少なくしつつ周波数帯の利用効率を向上させることができる。
【０１６０】
上述の実施の形態では、送信機を１台用いる構成であったが、送信機を２台以上用いる構成であってもよい。例えば、送信機３台を用いることにより、各送信機からの距離が等しい３つの球面の交点として自車位置を特定することもできる。
【０１６１】
上述の発明により、走行中の自車の位置を精度良く特定することができるため、本発明を用いることにより、例えば、車載機で前方の信号機の表示情報を受信し、受信した表示情報に基づいて交差点の手前で安全に停止することができるか否か、あるいは、交差点を安全に通過することができるか否かを高精度に判定し、判定結果に応じて運転者に音声で注意を促すことができる。また、車載機で受信した信号機の表示情報に基づいて、交差点を安全に通過することができるか否かを高精度に判定し、判定結果に応じて車両のブレーキ制御を行うこともでき、交通事故を未然に防止して交通の安全性を高めることができる。
【０１６２】
実施の形態３
図２５は本発明に係る時刻補正システムの構成を示すブロック図である。本発明に係る時刻補正システムは、上述の実施の形態１、２で説明した車両位置特定システムにおいて受信時刻を補正するために用いることができる。時刻補正システムは、送信機２０、時刻補正装置４０などを備える。送信機２０は、実施の形態１、２と同様であるので説明は省略する。また、時刻補正装置４０と車載機３０との相違点は、時刻補正装置４０には、車載機３０の第１通信部３１及びセンサ部３８がなく、第２通信部３２と同様な機能を有する通信部４２を備える点である。なお、第１通信部３１、センサ部３８を備える構成であってもよい。
【０１６３】
時刻補正装置４０は、ＧＰＳ受信部４３で自身の位置を測位するとともに、地図データベース４７を併用することにより、自身の移動距離、移動方向、移動履歴などを求めることができる。なお、制御部４１、記憶部４４、表示部４５、操作部４６は、実施の形態１、２と同様であるので説明は省略する。
【０１６４】
時刻補正装置４０は、実施の形態１、２の車載機３０と同様に、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信機２０から受信した場合、受信した送信時点情報、その送信時点情報を受信した受信地点及び送信地点情報（送信機２０の位置情報）に基づいて、時刻を補正する。この場合、送信機２０が信号を送信できない時間帯があって、信号を任意に送信できない場合であっても、時刻補正装置４０は、時刻を補正することができる。
【０１６５】
時刻補正装置４０は、車載機として車両に搭載することで、時刻補正の結果を用いて車両の位置を精度良く特定することができる。また、時刻補正装置４０を携帯可能な構成とすることで、車両だけでなく、歩行者などの他の移動体の位置を特定するための時刻補正を行うことも可能となる。なお、時刻補正の結果を用いて移動体の位置を特定してもよく、他の用途に用いてもよい。
【０１６６】
開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】本発明に係る車両位置特定システムの概要を示す模式図である。
【図２】本発明に係る車両位置特定システムの構成を示すブロック図である。
【図３】光ビーコンと車載機との間の双方向通信を説明する説明図である。
【図４】送信機が送信する信号に含まれるデータ構造の例を示す説明図である。
【図５】信号の受信時点を求める例を示す説明図である。
【図６】自車位置の特定手順の例を示す説明図である。
【図７】信号の受信時点の補正の一例を示す説明図である。
【図８】信号の受信時点の補正の他の例を示す説明図である。
【図９】信号の受信時点の補正の他の例を示す説明図である。
【図１０】測位精度の信頼性評価の例を示す説明図である。
【図１１】評価値の数値例を示す説明図である。
【図１２】評価値の変動例を示す説明図である。
【図１３】自車の走行状態の例を示す説明図である。
【図１４】自車の位置を特定する処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】自車の位置を特定する処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】自車位置の特定方法の一例を示す説明図である。
【図１７】道路情報を用いて自車位置を特定する例を示す説明図である。
【図１８】実施の形態２の自車位置の特定手順の例を示す説明図である。
【図１９】実施の形態２の測位精度の信頼性評価の例を示す説明図である。
【図２０】実施の形態２の評価値の変動例を示す説明図である。
【図２１】実施の形態２の自車の走行状態の例を示す説明図である。
【図２２】実施の形態２の自車の位置を特定する処理手順を示すフローチャートである。
【図２３】実施の形態２の自車の位置を特定する処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】自車位置の特定により走行履歴を修正する例を示す説明図である。
【図２５】本発明に係る時刻補正システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１６８】
１０ 光ビーコン
２０ 送信機
２１ 通信部
２２ 制御部
３０ 車載機
３１ 第１通信部
３２ 第２通信部
３３ 制御部
３４ 記憶部
３５ 表示部
３６ 操作部
３７ ＧＰＳ受信部
３８ センサ部
３９ 地図データベース
４０ 時刻補正装置
４１ 制御部
４２ 通信部
４３ ＧＰＳ受信部
４４ 記憶部
４５ 表示部
４６ 操作部
４７ 地図データベース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路を走行する車両の位置を高精度に特定することができる車両位置特定システム、該車両位置特定システムを構成する車載機及び送信機並びに位置を高精度に特定するための時刻補正システム及び該時刻補正システムを構成する時刻補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交差点内及びその付近での車両同士、あるいは車両と歩行者との交通事故を防止するために、交差点に設置された信号機の灯色の表示情報を交差点に向かって走行してくる車両に対して送信し、車両に搭載された車載機で表示情報を受信し、受信した表示情報に基づいて交差点の手前で安全に停止することができるか否か、あるいは、交差点を安全に通過することができるか否かを判定し、判定結果に応じて運転者に音声で注意を促すシステムがある。また、車載機で受信した信号機の表示情報に基づいて、交差点を安全に通過することができるか否かを判定し、判定結果に応じて車両のブレーキ制御を行う信号機連動式車両速度制御装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２８０６８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
交差点手前で安全に車両を停止させる場合、交差点付近に設けられた停止線の手前で確実に車両を停止させる必要があり、車両から停止線までの距離を正確に把握しておく必要がある。しかしながら、特許文献１の装置にあっては、車両を減速させる制御が自動的に行われても車両から停止線までの距離が正確に判らないため、車両を停止線の手前で確実に停止させることは困難であり、オーバーランといった不具合を生じる恐れがある。このため、従来の技術では、車両を停止線の手前で確実に停止させて交差点における交通事故を未然に防止するには不十分な面があった。
【０００４】
一方、カーナビゲーションのジャイロセンサ、加速度センサ、ＧＰＳ（Global Positioning System）などを用いて自車の位置を検出し、地図データに基づいて交差点の位置を特定することによって、現在の位置から自車前方にある交差点手前の停止線の位置までの距離を算出することができる。しかし、ジャイロセンサは、時間の経過とともに検出誤差が蓄積するとともに、車両の振動により誤差が生ずる。また、加速度センサは、温度特性により誤差が生じ、検出精度が十分ではない。さらに、ＧＰＳ等による位置検出では、都市部においては建物又は車両などの影響により、十分な数のＧＰＳ等の電波を受信できないことが多く、誤差が大きくなるため、正確な運転支援を行うことが困難であった。
【０００５】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、自車の位置を精度良く特定することができる車両位置特定システム、該車両位置特定システムを構成する車載機及び送信機並びに位置を精度良く特定するための時刻補正システム及び該時刻補正システムを構成する時刻補正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】
【０００６】
第１発明に係る車両位置特定システムは、所定の信号を送信する送信機と、該送信機が送信した信号を受信する車載機とを備える車両位置特定システムにおいて、前記車載機は、信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、信号の受信時点を補正する受信時点補正手段と、前記送信機から信号を受信した場合、該信号の送信時点情報、前記送信地点情報及び前記受信時点補正手段で補正した前記信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定する特定手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
第２発明に係る車両位置特定システムは、第１発明において、前記車載機は、自車位置を測位する測位手段を備え、前記受信時点補正手段は、前記測位手段で自車位置を測位した場合、測位前又は測位後に前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする。
【０００８】
第３発明に係る車両位置特定システムは、第２発明において、前記車載機は、自車の走行距離及び／又は走行方位を測定する測定手段と、前記受信手段で送信時点情報を受信した場合、測位した自車位置及び前記測定手段で測定した結果に基づいて、前記送信時点情報の受信地点を特定する受信地点特定手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第４発明に係る車両位置特定システムは、第２発明又は第３発明において、前記車載機は、前記測位手段で測位した自車位置の信頼度及び／又は前記受信地点特定手段で特定した受信地点の信頼度を判定する判定手段を備え、前記受信時点補正手段は、前記判定手段で判定した信頼度が所定の閾値より大きい場合、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００１０】
第５発明に係る車両位置特定システムは、第２発明又は第３発明において、前記車載機は、前記測位手段で自車位置を測位した場合、測位した自車位置から特定の距離内に前記受信地点特定手段で特定した受信地点があるか否かを判定する受信地点判定手段を備え、前記受信時点補正手段は、前記受信地点判定手段で受信地点があると判定した場合、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００１１】
第６発明に係る車両位置特定システムは、第５発明において、前記車載機は、自車の走行状態に応じて前記特定の距離を決定する決定手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
第７発明に係る車両位置特定システムは、第２発明乃至第６発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記測位手段で自車位置を測位した場合、自車位置の信頼度を設定する設定手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
第８発明に係る車両位置特定システムは、第７発明において、前記車載機は、自車が所定地点を通過したか否かを検知する検知手段を備え、前記測位手段は、前記検知手段で検知した場合、自車位置を測位するように構成してあり、前記設定手段は、自車位置の信頼度を所定値に設定するように構成してあることを特徴とする。
【００１４】
第９発明に係る車両位置特定システムは、第７発明において、前記車載機は、ＧＮＳＳ衛星が送信した衛星信号を受信する衛星信号受信手段を備え、前記測位手段は、前記衛星信号受信手段で衛星信号を受信した場合、自車位置を測位するように構成してあり、前記設定手段は、前記衛星信号受信手段で受信した衛星信号の受信状況に応じて、自車位置の信頼度を設定するように構成してあることを特徴とする。
【００１５】
第１０発明に係る車両位置特定システムは、第２発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記測位手段で自車位置を測位した後の自車の移動距離に応じて、前記設定手段で設定した信頼度を減少させる減少手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
第１１発明に係る車両位置特定システムは、第２発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記測位手段で自車位置を測位した後の時間経過に応じて、前記設定手段で設定した信頼度を減少させる減少手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
第１２発明に係る車両位置特定システムは、第２発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記測位手段で自車位置を測位した場合、測位した自車位置と測位前に前記受信地点特定手段で特定した受信地点との間の移動距離に応じて、該受信地点の信頼度を前記設定手段で設定した信頼度より減少させる減少手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
第１３発明に係る車両位置特定システムは、第２発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記測位手段で自車位置を測位した場合、自車位置の測位時点と測位前に前記受信地点特定手段で特定した受信地点での信号の受信時点との間の時間経過に応じて、該受信地点の信頼度を前記設定手段で設定した信頼度より減少させる減少手段を備えることを特徴とする。
【００１９】
第１４発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第１３発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記受信手段で送信時点情報を受信した受信地点と該送信時点情報の送信地点との間の信号伝播時間を特定するための情報を取得する取得手段を備え、前記受信時点補正手段は、前記送信時点情報で特定される送信時点に前記信号伝播時間を加算した値に基づいて、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００２０】
第１５発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第１３発明のいずれか１つにおいて、前記車載機及び送信機は、計時手段を備え、前記受信時点補正手段は、送信時点情報で特定された送信時点に対応する計時値を該送信時点情報で送信時点が特定された信号の受信時点に対応する計時値として、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００２１】
第１６発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第１３発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、所定の周期の基準周期信号を生成する生成手段と、該生成手段で生成した基準周期信号に基づいて計時する計時手段と、前記受信手段で送信時点情報を受信した受信地点、該送信時点情報で特定される送信時点及び前記送信地点情報に基づいて、前記基準周期信号の周期を補正する周期補正手段とを備え、前記受信時点補正手段は、前記周期補正手段で補正した基準周期信号により計時される計時値に基づいて、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００２２】
第１７発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第３発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、前記受信手段で送信時点情報を受信した受信地点、該送信時点情報で特定される送信時点及び前記送信地点情報に基づいて、該送信時点情報で特定される送信時点を補正する送信時点補正手段を備えることを特徴とする。
【００２３】
第１８発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第１７発明のいずれか１つにおいて、送信時点情報を送信する送信機を複数備え、前記特定手段は、前記送信時点情報で特定される送信時点及び各送信機が送信した信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定するように構成してあることを特徴とする。
【００２４】
第１９発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第１８発明のいずれか１つにおいて、前記車載機は、道路情報を取得する道路情報取得手段を備え、前記特定手段は、前記道路情報取得手段で取得した道路情報に基づいて自車位置を特定するように構成してあることを特徴とする。
【００２５】
第２０発明に係る車両位置特定システムは、第１発明乃至第１９発明のいずれか１つにおいて、前記送信機は、送信する信号に該信号が有効であることを示す情報を含めて送信するように構成してあり、前記特定手段は、受信した信号に前記情報が含まれる場合、自車位置を特定するように構成してあることを特徴とする。
【００２６】
第２１発明に係る車載機は、所定の信号を受信する車載機において、信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、信号の受信時点を補正する受信時点補正手段と、信号を受信した場合、該信号の送信時点情報、前記送信地点情報及び前記受信時点補正手段で補正した前記信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定する特定手段とを備えることを特徴とする。
【００２７】
第２２発明に係る送信機は、所定の信号を送信する送信機において、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信する送信手段を備えることを特徴とする。
【００２８】
第２３発明に係る時刻補正システムは、所定の信号を送信する送信機と、該送信機が送信した信号を受信して時刻を補正する時刻補正装置とを備える時刻補正システムであって、前記時刻補正装置は、信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、時刻を補正する時刻補正手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】
第２４発明に係る時刻補正システムは、第２３発明において、前記時刻補正装置は、自身の位置を測位する測位手段を備え、前記時刻補正手段は、前記測位手段で自身の位置を測位した場合、測位前又は測位後に前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、時刻を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００３０】
第２５発明に係る時刻補正システムは、第２４発明において、前記時刻補正装置は、自身の移動距離及び／又は移動方位を測定する測定手段と、前記受信手段で送信時点情報を受信した場合、測位した自身の位置及び前記測定手段で測定した結果に基づいて、前記送信時点情報の受信地点を特定する受信地点特定手段とを備えることを特徴とする。
【００３１】
第２６発明に係る時刻補正システムは、第２４発明又は第２５発明において、前記時刻補正装置は、前記測位手段で測位した自身の位置の信頼度及び／又は前記受信地点特定手段で特定した受信地点の信頼度を判定する判定手段を備え、前記時刻補正手段は、前記判定手段で判定した信頼度が所定の閾値より大きい場合、時刻を補正するように構成してあることを特徴とする。
【００３２】
第２７発明に係る時刻補正システムは、第２４発明乃至第２６発明のいずれか１つにおいて、前記時刻補正装置は、前記測位手段で自身の位置を測位した場合、自身の位置の信頼度を設定する設定手段を備えることを特徴とする。
【００３３】
第２８発明に係る時刻補正装置は、所定の信号を受信して時刻を補正する時刻補正装置であって、信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、時刻を補正する時刻補正手段とを備えることを特徴とする。
【００３４】
第１発明及び第２１発明にあっては、道路を走行する車両に搭載された車載機は、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信機から受信した場合、受信した送信時点情報、その送信時点情報を受信した受信地点及び送信地点情報（送信機の位置情報）に基づいて、信号の受信時点を補正する。この場合、送信機が信号を送信できない時間帯があって、信号を任意に送信できない場合であっても、車載機は信号の受信時点を補正することができる。なお、送信地点情報は、予め車載機で記憶しておくこともでき、あるいは、送信機等から受信して記憶してもよい。
【００３５】
受信時点の補正は、例えば、送信時点情報で特定される信号の送信時点に所定の時間を加算した値を車載機での受信時点として、送信機と車載機との間の時刻を擬似的に一致させることができる。あるいは、受信時点の補正は、送信時点情報で特定される信号の送信時点を車載機での受信時点として、送信時点情報を送信する送信機と車載機との間の相対的な時刻を擬似的に一致させることもできる。加算する所定の時間は、送信時点情報の送信地点と送信時点情報を受信する受信地点との距離により求められる信号の伝播時間である。これにより、車載機でのある時刻が送信機でのいずれの時刻であるかが判るように両者で時刻を同期させることができる。なお、時刻を擬似的に一致させるとは、車載機の時計を恒久的に補正することに限定されるものではなく、一時的に、または別の時計を合わせることもできる。また、時刻は時計だけでなくカウンタのような計時機能を有するものであれば、どのようなものでもよい。
【００３６】
車載機は、送信機から信号を受信した場合、受信した信号の送信時点情報、送信地点情報及び補正した信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定する。例えば、車載機で受信した信号の送信時点がｔ２であるとすると、車載機と送信機との間ですでに時刻の同期が行われているので、送信機が信号を送信した送信時点ｔ２における車載機の時点はｔ２そのものである。車載機でその信号を受信した受信時点をｔ２１とすると、送信機が送信した信号が車載機に到達するまでに要した到達時間ΔＴは、ΔＴ＝ｔ２１−ｔ２となる。ΔＴに電波の伝播速度αを乗算した値は、送信機から車載機までの距離になる。送信機の位置（送信地点情報）に基づいて自車位置を特定することができる。また、自車位置を特定するのに必要な送信機の数は、少なくとも１つあればよく車両位置特定システム全体を安価に実現することができる。
【００３７】
第２発明にあっては、車載機は、自車位置を測位する。自車位置の測位は、例えば、光ビーコンと通信した場合、ＧＮＳＳ受信機で衛星信号を受信した場合、信号の受信地点が特定可能なＤＳＲＣ、無線機又は磁気ネイル等から信号を受信した場合などに行うことができる。車載機は、自車位置を測位した場合、測位前又は測位後に、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信機から受信した場合、受信した送信時点情報、その送信時点情報を受信した受信地点及び送信地点情報（送信機の位置情報）に基づいて、信号の受信時点を補正する。この場合、自車位置を測位した時点で送信機から信号を受信する必要がなく、自車位置を測位する時点と信号の受信時点が同じタイミングでなくてもよい。従って、送信機が信号を送信できない時間帯があって、信号を任意に送信できない場合であっても、車載機は信号の受信時点を補正することができる。
【００３８】
第３発明にあっては、車載機は、送信時点情報を受信した場合、測位した自車位置及び自車の走行距離及び／又は走行方位の測定結果に基づいて、受信した送信時点情報の受信地点を特定する。走行距離及び／又は走行方位の測定は、例えば、車輪速センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ等の車載センサを用いることができる。すなわち、送信時点情報の受信地点は、測位した自車位置に、自車位置の測位時点から信号の受信時点までの間に走行した走行距離及び／又は走行方位を加えることにより求めることができる。あるいは、送信時点情報の受信地点は、測位した自車位置に対して、信号の受信時点から自車位置の測位時点までの間に走行した走行距離及び／又は走行方位を逆算することにより求めることができる。これにより、受信時点を補正することができる範囲を、自車位置を測位した地点以外であって自車位置の測位前又は測位後にも拡張することができる。
【００３９】
第４発明にあっては、車載機は、測位した自車位置の信頼度及び／又は送信時点情報の受信地点の信頼度を判定する。信頼度は、例えば、測位した自車位置の測位精度の信頼性、送信時点情報の受信地点の位置精度の信頼性を示す評価値である。車載機は、判定した信頼度が所定の閾値より大きい場合、信号の受信時点を補正する。これにより、自車位置の測位精度が高い場合、あるいは送信時点情報の受信地点の位置精度が高い場合には、受信時点の補正をして自車位置を精度良く特定することができ、自車位置の測位精度が低い場合、あるいは送信時点情報の受信地点の位置精度が低い場合には、受信時点の補正を行わずに誤った自車位置が特定されることを防止できる。
【００４０】
第５発明にあっては、車載機は、自車位置を測位した場合、測位した自車位置から特定の距離内に送信時点情報の受信地点があるか否かを判定する。特定の距離（距離範囲）は、自車位置を測位した時点後に走行する距離のうち、測位精度の信頼度が所定の閾値より大きいと考えられる範囲でもよく、あるいは、自車位置を測位した時点までにすでに走行した距離のうち、測位精度の信頼度が所定の閾値より大きいと考えられる範囲でもよい。車載機は、受信地点があると判定した場合、その受信地点の信頼度が所定の閾値より大きいとして、信号の受信時点を補正する。これにより、受信時点を補正することができる範囲を、自車位置を測位した地点以外であって自車位置の測位前又は測位後にも拡張することができる。
【００４１】
第６発明にあっては、車載機は、自車の走行状態に応じて前記特定の距離（距離範囲）を決定する。走行状態は、自車が直進している場合、カーブを走行している場合、停止している場合などであり、例えば、直進している場合に比べてカーブを走行する場合には、走行距離の誤差が大きくなるため、カーブを走行する距離が長いほど距離範囲を小さくし、カーブを走行する距離が短いほど距離範囲を大きくする。これにより、自車の走行状態に関わらず、測位精度の信頼度が所定の閾値より大きくなるような距離範囲を決定することができる。
【００４２】
第７発明にあっては、車載機は、自車位置を測位した場合、自車位置の信頼度を設定する。自車位置の測位は、例えば、光ビーコンと通信した場合、ＧＮＳＳ受信機で衛星信号を受信した場合、信号の受信地点が特定可能なＤＳＲＣ、無線機又は磁気ネイル等から信号を受信した場合などに行うことができ、測位方法の測位精度に応じて信頼度を設定することができる。
【００４３】
第８発明にあっては、車載機は、自車が所定地点を通過したか否かを検知する。所定地点の通過は、例えば、光ビーコンとの通信により検知することができる。車載機は、自車が所定地点を通過したことを検知した場合、自車位置を測位し、自車位置の信頼度を所定値に設定する。これにより、例えば、光ビーコンによる自車位置の測位精度に応じた信頼度を設定することができる。
【００４４】
第９発明にあっては、車載機は、ＧＮＳＳ衛星が送信した衛星信号を受信した場合、自車位置を測位し、受信した衛星信号の受信状況に応じて、自車位置の信頼度を設定する。衛星信号の受信状況は、例えば、補足した衛星の数、受信した衛星信号の受信強度又は相関関数の歪みなどを用いることができる。これにより、例えば、ＧＮＳＳ衛星による自車位置の測位精度に応じた信頼度を設定することができる。
【００４５】
第１０発明にあっては、車載機は、自車位置を測位した後の自車の移動距離に応じて、設定した信頼度を減少させる。自車の移動距離に応じて自車位置に誤差が累積するため、自車位置の測位時に設定した信頼度を自車の移動距離に応じて徐々に減少させる。これにより、移動距離に応じて生ずる自車位置の誤差により、誤って受信時点が補正されることを防止することができ、信頼性の高い受信時点の補正を維持することができる。なお、移動距離に加えて、自車位置を測位した後の時間経過に応じて、設定した信頼度を減少させることもできる。
【００４６】
第１１発明にあっては、車載機は、自車位置を測位した後の時間経過に応じて、設定した信頼度を減少させる。時間の経過のみでも自車位置に誤差が累積するため、自車位置の測位時に設定した信頼度を時間経過に応じて徐々に減少させる。これにより、時間経過に応じて生ずる自車位置の誤差により、誤って受信時点が補正されることを防止することができ、信頼性の高い受信時点の補正を維持することができる。なお、時間経過に加えて、自車位置を測位した後の移動距離に応じて、設定した信頼度を減少させることもできる。
【００４７】
第１２発明にあっては、車載機は、自車位置を測位した場合、測位した自車位置と測位前に送信時点情報を受信した受信地点との間の移動距離に応じて、自車位置の測位時に設定した信頼度よりもその受信地点の信頼度を減少させる。これにより、自車位置の測位地点からの距離に応じて生ずる測位誤差により、誤って受信時点が補正されることを防止することができ、また、信頼性の高い測位が行われる以前に信号を受信していた場合でも、受信時点の補正をすることができ、一層早いタイミングで自車位置を特定することが可能となる。
【００４８】
第１３発明にあっては、車載機は、自車位置を測位した場合、自車位置の測位時点と測位前に特定した受信地点での信号の受信時点との間の時間経過に応じて、自車位置の測位時に設定した信頼度よりもその受信地点の信頼度を減少させる。これにより、自車位置の測位時点からの過去に遡った時間に応じて生ずる測位誤差により、誤って受信時点が補正されることを防止することができ、また、信頼性の高い測位が行われる以前に信号を受信していた場合でも、受信時点の補正をすることができ、一層早いタイミングで自車位置を特定することが可能となる。
【００４９】
第１４発明にあっては、車載機は、送信時点情報を受信した受信地点とその送信時点情報の送信地点との間の信号伝播時間を特定するための情報を取得する。例えば、受信地点と送信地点の距離を特定するための情報、あるいは、送信地点と受信地点との間の信号伝播時間そのものでもよい。また、受信地点と送信地点の距離を特定するための情報としては、例えば、送信地点と受信地点との間の距離の情報、送信地点及び受信地点それぞれの位置情報、送信地点の位置情報と受信地点から停止線までの距離、あるいは、送信機から信号の向き（指向性）に関する情報及び道路形状情報などである。車載機は、送信時点情報で特定される送信時点に信号伝播時間を加算した値に基づいて、信号の受信時点を補正する。例えば、送信機が信号を送信時点ｔ１で送信し、車載機が受信地点でその信号を受信した受信時点をｔ１’とする。送信機から受信地点までの信号の伝播時間をΔｔ１とすると、車載機は、その信号の受信時点を時点ｔ１’から時点ｔ１＋Δｔ１に補正する。車載機が信号を受信した時の送信機の時点はｔ１＋Δｔ１であるから、車載機が信号を受信した時点をｔ１＋Δｔ１に補正することにより、車載機における時刻と送信機における時刻とを擬似的に一致させて両者で時刻を同期させることができる。なお、時刻を擬似的に一致させるとは、車載機の時計を恒久的に補正することに限定されるものではなく、一時的に、または別の時計を合わせることもできる。また、時刻は時計だけでなくカウンタのような計時機能を有するものであれば、どのようなものでもよい。
【００５０】
第１５発明にあっては、車載機及び送信機は、計時手段を備える。計時手段として、例えば、送信機及び車載機それぞれは、０．１ｎｓの都度「１」を加算するカウンタを備える。車載機は、送信時点情報で特定された送信時点に対応する計時値（カウンタ値）を、その送信時点情報で送信時点が特定された信号の受信時点に対応する計時値として、信号の受信時点を補正する。例えば、送信機は信号の送信時点におけるカウンタ値（例えば、０）を送信時点情報として信号とともに送信する。車載機は、受信地点でその信号を受信し、車載機のカウンタを送信時点情報であるカウンタ値０にする。すなわち、送信機が信号を送信した送信時点のカウンタ値（０）と、その信号を受信した受信時点の車載機のカウンタ値（０）とを一致させる。なお、信号の送信時点のカウンタ値は一例であって、０に限定されるものではない。
【００５１】
その後、車載機で信号を受信した場合の受信時点での車載機のカウンタ値がその信号の送信時点のカウンタ値と異なる場合において、送信機、受信地点及び車載機が直線上にあるときは、カウンタ値の差分に相当する距離だけ、車載機がカウンタ値を一致させた地点（受信地点）から離れたことになる。送信機の位置と受信地点の位置が既知であれば自車位置を特定することができる。また、送信機と受信地点の位置が既知であれば、送信機からの距離として自車位置を特定することもできる。
【００５２】
第１６発明にあっては、車載機は、信号の受信時点を計時する。この場合、計時手段は、例えば、時計又はタイマであり、車載機は、時計又はタイマを駆動すべく、所定の周期の基準周期信号（基準クロック信号）を内部発信器で生成する。車載機は、送信時点情報を受信した受信地点、その送信時点情報で特定される送信時点及びその送信地点情報に基づいて、基準周期信号の周期を補正する。より具体的には、送信機から送信された信号から基準周期信号の周期（又は周波数）を抽出して、抽出した周期と同一の周期になるように基準周期信号の周期（周波数）を調整し、調整した基準周期信号に基づいてタイマ又は時計などを補正する。これにより、車載機でのタイマ又は時計を送信機のタイマ又は時計と同期させることができる。
【００５３】
第１７発明にあっては、車載機は、送信時点情報を受信した受信地点、その送信時点情報で特定される送信時点及びその送信地点情報に基づいて、その送信時点情報で特定される送信時点を補正する。例えば、送信機が信号を送信時点ｔ１で送信し、車載機が受信地点でその信号を受信した受信時点をｔ１’とする。送信機から受信地点までの信号の伝播時間をΔｔ１とすると、車載機は、受信した信号の送信時点を時点ｔ１からｔ１’−Δｔ１に補正する。車載機が信号を受信した時の送信機の時点はｔ１’−Δｔ１であるから、送信機が信号を送信した時点をｔ１’−Δｔ１に補正することにより、車載機における時刻と送信機における時刻とを擬似的に一致させて両者で時刻を同期させることができる。
【００５４】
第１８発明にあっては、車載機は、送信時点情報で特定される送信時点及び各送信機が送信した信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定する。例えば、３台の送信機を用いることにより、各送信機からの距離が等しい３つの球面の交点として自車位置を特定することもできる。
【００５５】
第１９発明にあっては、車載機は、道路情報を取得し、取得した道路情報に基づいて自車位置を特定する。例えば、送信地点（送信機の位置）に基づいて車載機の位置を送信地点からの距離として特定するとともに、道路情報（例えば、地図データベースから取得することができる）に基づいて、道路上であって送信地点からの距離が特定された地点を自車位置として特定することができる。
【００５６】
第２０発明にあっては、送信機は、送信する信号にその信号が有効であることを示す情報を含めて送信する。車載機は、受信した信号にその情報が含まれる場合、自車位置を特定する。例えば、車載機は、受信した信号にその信号が有効であることを示す情報（例えば、有効フラグ）が含まれていることを確認した場合にのみ自車位置の特定（測位）を行う。これにより、本来の測位用の信号でない信号を受信して、自車位置を誤って特定することを防止することができる。
【００５７】
第２２発明にあっては、送信機は、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信する。これにより、車載機は、信号を受信した場合、その信号が送信機から送信された送信時点を取得することができる。
【００５８】
第２３発明及び第２８発明にあっては、時刻補正装置は、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信機から受信した場合、受信した送信時点情報、その送信時点情報を受信した受信地点及び送信地点情報（送信機の位置情報）に基づいて、時刻を補正する。この場合、送信機が信号を送信できない時間帯があって、信号を任意に送信できない場合であっても、時刻補正装置は、時刻を補正することができる。なお、送信地点情報は、予め時刻補正装置で記憶しておくこともでき、あるいは、送信機等から受信して記憶してもよい。
【００５９】
時刻の補正は、例えば、送信時点情報で特定される信号の送信時点に所定の時間を加算した値を時刻補正装置での受信時点として、送信機と時刻補正装置との間の時刻を擬似的に一致させることができる。あるいは、時刻の補正は、送信時点情報で特定される信号の送信時点を時刻補正装置での受信時点として、送信時点情報を送信する送信機と時刻補正装置との間の相対的な時刻を擬似的に一致させることもできる。加算する所定の時間は、送信時点情報の送信地点と送信時点情報を受信する受信地点との距離により求められる信号の伝播時間である。これにより、時刻補正装置でのある時刻が送信機でのいずれの時刻であるかが判るように両者で時刻を同期させることができる。なお、時刻を擬似的に一致させるとは、時刻補正装置の時計を恒久的に補正することに限定されるものではなく、一時的に、または別の時計を合わせることもできる。また、時刻は時計だけでなくカウンタのような計時機能を有するものであれば、どのようなものでもよい。
【００６０】
第２４発明にあっては、時刻補正装置は、自身の位置を測位する。自身の位置の測位は、例えば、光ビーコンと通信した場合、ＧＮＳＳ受信機で衛星信号を受信した場合、信号の受信地点が特定可能なＤＳＲＣ、無線機又は磁気ネイル等から信号を受信した場合などに行うことができる。時刻補正装置は、自身の位置を測位した場合、測位前又は測位後に、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信機から受信した場合、受信した送信時点情報、その送信時点情報を受信した受信地点及び送信地点情報（送信機の位置情報）に基づいて、時刻を補正する。この場合、自身の位置を測位した時点で送信機から信号を受信する必要がなく、自身の位置を測位する時点と信号の受信時点が同じタイミングでなくてもよい。従って、送信機が信号を送信できない時間帯があって、信号を任意に送信できない場合であっても、時刻補正装置は時刻を補正することができる。
【００６１】
第２５発明にあっては、時刻補正装置は、送信時点情報を受信した場合、測位した自身の位置及び自身の移動距離及び／又は移動方位の測定結果に基づいて、受信した送信時点情報の受信地点を特定する。移動距離及び／又は移動方位の測定は、例えば、車輪速センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ等のセンサ、あるいは、ＧＮＳＳ受信機と地図データベース等を用いることができる。すなわち、送信時点情報の受信地点は、測位した自身の位置に、自身の位置の測位時点から信号の受信時点までの間に移動した移動距離及び／又は移動方位を加えることにより求めることができる。あるいは、送信時点情報の受信地点は、測位した自身の位置に対して、信号の受信時点から自身の位置の測位時点までの間に移動した移動距離及び／又は移動方位を逆算することにより求めることができる。これにより、時刻を補正することができる範囲を、自身の位置を測位した地点以外であって自身の位置の測位前又は測位後にも拡張することができる。
【００６２】
第２６発明にあっては、時刻補正装置は、測位した自身の位置の信頼度及び／又は送信時点情報の受信地点の信頼度を判定する。信頼度は、例えば、測位した自身の位置の測位精度の信頼性、送信時点情報の受信地点の位置精度の信頼性を示す評価値である。時刻補正装置は、判定した信頼度が所定の閾値より大きい場合、時刻を補正する。これにより、自身の位置の測位精度が高い場合、あるいは送信時点情報の受信地点の位置精度が高い場合には、精度良く時刻を補正することができ、自身の位置の測位精度が低い場合、あるいは送信時点情報の受信地点の位置精度が低い場合には、時刻の補正を行わずに誤った時刻に補正されることを防止できる。
【００６３】
第２７発明にあっては、時刻補正装置は、自身の位置を測位した場合、自身の位置の信頼度を設定する。自身の位置の測位は、例えば、光ビーコンと通信した場合、ＧＮＳＳ受信機で衛星信号を受信した場合、信号の受信地点が特定可能なＤＳＲＣ、無線機又は磁気ネイル等から信号を受信した場合などに行うことができ、測位方法の測位精度に応じて信頼度を設定することができる。
【発明の効果】
【００６４】
本発明にあっては、送信機が信号を送信できない時間帯があるため信号を任意に送信できない場合であっても、車載機は信号の受信時点を補正することができ、自車の位置を精度良く特定することができる。また、自車位置を特定するのに必要な送信機の数は、少なくとも１つあればよく車両位置特定システム全体を安価に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
実施の形態１
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る車両位置特定システムの概要を示す模式図である。本発明に係る車両位置特定システムは、特に、路車間通信システムとして実現することができ、自車位置を測位するための光ビーコン１０、道路付近の所定の位置に設置され、所定の信号を送信する送信機２０、車両に搭載された車載機３０などを備えている。なお、光ビーコン１０に代えて、ＧＰＳ受信機等により自車位置を測位することもできる。
【００６６】
光ビーコン１０は、投受光器を備えた通信部１１を通じて、道路上の所定の領域Ｒにおいて、車載機３０と通信可能に設置してある。また、領域Ｒの車両進行方向下流側には、停止線Ｐを設けている。
【００６７】
本発明に係る車両位置特定システムでは、車載機３０が光ビーコン１０との通信可能な領域Ｒに進入した場合、車載機３０は、自車位置を測位する。送信機２０は、任意に信号を送信することができず送信不可能な時間帯があるため、送信可能なタイミングでのみ所定の信号を送信する。従って、車載機３０が光ビーコン１０との通信可能な領域Ｒ内にある時に送信機２０から信号を受信することができない場合がある。
【００６８】
車載機３０は、領域Ｒを通過した直後（領域Ｒを通過して時間経過が短い時）、送信機２０が送信した信号を受信し、車載機３０と送信機２０との時刻を擬似的に同期させる。なお、時刻を同期させるとは、例えば、送信機２０と車載機３０との間の時刻を擬似的一致させること、あるいは、送信機２０と車載機３０との間の相対的な時刻を擬似的一致させることである。これにより、車載機３０におけるある時刻が送信機２０におけるいずれの時刻であるかが判る。
【００６９】
その後、車載機３０は、送信機２０が送信した信号を受信し、受信した信号に基づいて自車位置を特定する。自車位置は、例えば、送信機２０（又は停止線Ｐ）からの距離、光ビーコン１０からの距離などにより特定することができる。なお、時刻を擬似的に一致させるとは、車載機３０の時計を恒久的に補正することに限定されるものではなく、一時的に、または別の時計を合わせることもできる。
【００７０】
図２は本発明に係る車両位置特定システムの構成を示すブロック図である。光ビーコン１０は、投受光器を備え、車載機３０との通信機能を有する通信部１１、光ビーコン１０の動作を制御する制御部１２、中央装置４０との通信機能を備える端末通信部１３、車載機３０との通信可能な道路上の領域Ｒに関する位置情報及び送信機２０の送信地点情報を記憶する記憶部１４などを備えている。光ビーコン１０の記憶部１４に記憶する各種情報は、中央装置４０から受信することができる。なお、記憶部１４に記憶する各種情報は、光ビーコン１０を設置する際に、記憶部１４に予め記憶することもできる。
【００７１】
送信機２０は、通信部２１、制御部２２などを備えている。通信部２１は、例えば、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯の周波数帯域の電波を車載機３０に対して送信する。通信部２１は、基準クロック信号を生成する水晶発振器、搬送波生成回路、変調回路等（不図示）を備え、基準クロック信号に基づいて所定の信号（例えば、周波数が１０ｋＨｚ程度の矩形波信号）を生成する。通信部２１は、制御部２２の制御のもと、生成した信号に基づいて搬送波（例えば、周波数が１００ＭＨｚ程度、２００ＭＨｚ程度、あるいは７００ＭＨｚ程度など）を周波数変調し、アンテナ（不図示）を通じて変調後の搬送波を送信する。
【００７２】
なお、送信機２０が使用する周波数帯域は、一例であって、ＶＨＦ／ＵＨＦ帯に限定されるものではなく、他の周波数帯域でもよい。例えば、自動車専用として割り当てられている５．８ＧＨｚ帯を使用してもよく、また、携帯電話、ＰＨＳ等で使用する周波数帯域を使用することも可能である。
【００７３】
送信機２０は、所定の信号を車載機３０へ送信する。しかし、送信機２０は、任意のタイミングで信号を送信することができるものではなく、予め定められた仕様（例えば、ＩＴＳ無線仕様など）に基づいて、信号を送信できない時間帯がある。送信機２０は、送信可能な時間帯において、所定のタイミングで信号を繰り返し車載機３０へ送信する。
【００７４】
車載機３０は、赤外線を利用して光ビーコン１０との通信機能を有する第１通信部３１、送信機２０との通信機能を有する第２通信部３２、車載機３０の動作を制御する制御部３３、記憶部３４、表示部３５、操作部３６、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機能を有するＧＰＳ受信部３７、車輪速センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ等の車載センサを備えるセンサ部３８、地図データベース３９などを備えている。
【００７５】
第１通信部３１は、光ビーコン１０から送信されるダウンリンク情報を受信するとともに、光ビーコン１０に対してアップリンク情報を送信する。
【００７６】
図３は光ビーコン１０と車載機３０との間の双方向通信を説明する説明図である。道路上の領域Ｒは、車載機３０が光ビーコン１０と通信可能な領域を示している。図３に示すように、領域Ｒは、自車Ｃの進行方向上流側の領域Ｒ１と下流側の領域Ｒ２とに分けられている。領域Ｒ１は、光ビーコン１０から車載機３０に対してダウンリンク情報を送信することができるとともに、車載機３０から光ビーコン１０に対してアップリンク情報を送信することができる領域である。一方、領域Ｒ２は、光ビーコン１０から車載機３０に対してダウンリンク情報を送信することができる領域である。
【００７７】
光ビーコン１０は、例えば、車線通知情報を含むダウンリンク情報を道路上の領域Ｒに対して所定のダウンリンク周期で繰り返し送信する。車載機３０を搭載した自車Ｃが領域Ｒ内に進入した場合、第１通信部３１は、ダウンリンク情報を受信し、受信したダウンリンク情報を制御部３３へ出力する。
【００７８】
車載機３０は、ダウンリンク情報を受信すると、第１通信部３１を通じて光ビーコン１０に対して、車両ＩＤを含むアップリンク情報を所定のアップリンク周期で繰り返し送信する。
【００７９】
光ビーコン１０がアップリンク情報を受信すると、光ビーコン１０は、ダウンリンクの切替を行い、車線通知情報、所定の位置情報（例えば、領域Ｒの位置情報、送信機２０の送信地点情報、停止線Ｐまでの距離Ｌ１など）などのダウンリンク切替後のダウンリンク情報を車載機３０に対して送信する。なお、位置情報は、緯度及び経度で表される絶対位置でもよく、あるいは、所定の基準地点からの相対位置でもよい。
【００８０】
第２通信部３２は、送信機２０が送信した信号を受信する。より具体的には、第２通信部３２は、復調回路を備え、送信機２０が送信した電波を受信し、受信した電波を復調して元の信号を抽出する。第２通信部３２は、抽出した信号に基づいて、信号の受信時点を算出し、算出した受信時点を制御部３３へ出力する。なお、所定の時間内に、複数回にわたって受信時点を算出した上で、これらの平均値又は中央値等を用いることもできる。このような方法によれば、ノイズ等による影響を低減し、安定した受信時点を得ることができる。なお、信号の受信時点の算出は、信号波形の立ち上がり部分のみならず、立ち下り部分で算出することもできる。
【００８１】
図４は送信機２０が送信する信号に含まれるデータ構造の例を示す説明図である。図４に示すように送信機２０が送信する信号は、例えば、時刻補正用信号とデータ領域とで構成され、データ領域には、信号が有効であることを示す有効フラグ、信号の送信時点を特定する送信時点情報（例えば、送信機２０で計時される時刻形式情報、あるいは所定の時間間隔で計数されるカウンタのカウンタ値等）などの情報を含む。なお、時刻補正用信号とデータとの送信時点は同時でもよく、異なる時点であってもよい。
【００８２】
図５は信号の受信時点を求める例を示す説明図である。図５（ａ）の上段は送信機２０から受信した信号の例を模式的に示し、下段は車載機３０が予め記憶している相関処理（パターンマッチング）を行うためのレプリカ信号である。図５（ａ）に示すように、車載機３０で受信した信号及びレプリカ信号を所定の時間間隔でサンプリングし、波形とレプリカ信号の波形が一致する場合、図５（ｂ）に示すように両信号の相関値が鋭いピークを示す。図５（ｂ）に示すように、第２通信部３２は、相関値の鋭いピークが取れた時点で、信号の受信時点を求める。受信時点を求める方法は、時間軸の相関処理に限定されず、周波数領域での相関処理を行うこともできる。なお、マルチパスによる遅延波の影響がある場合、相関は図５（ｃ）のようにピークが２つ以上生じる。
【００８３】
図６は自車位置の特定手順の例を示す説明図である。制御部３３は、車載機３０が領域Ｒ内に存在するときに第１通信部３１を通じて受信した領域Ｒの位置情報により、自車位置を測位する。すなわち、領域Ｒの位置を自車位置として測位する。制御部３３は、自車位置を測位した場合、自車位置の測位精度の信頼性を示す評価値（信頼度）を所定の値（例えば、光ビーコン１０の場合、９０）に設定する。すなわち、制御部３３は、自車位置の測位精度の信頼性を示す評価値を設定する機能を備える。なお、評価値を設定する機能を制御部３３の外部に設けることもできる。
【００８４】
制御部３３は、センサ部３８から出力されるセンサ信号により、車両の移動距離（走行距離）、走行方位などを測定する。制御部３３は、自車位置を測位した時点で評価値を設定した後、センサ信号に応じて、一旦設定した評価値を所定の割合で減少させる。これにより、制御部３３は、走行距離、走行方位に応じて自車位置に累積される誤差を考慮して、測位精度の減少状況を把握することができる。なお、評価値の減少には、時間経過を加えることもできる。制御部３３は、送信機２０から第２通信部３２を通じて信号を受信した場合（例えば、時刻ｔ１）、評価値が所定の閾値より大きいか否か（すなわち、測位精度が十分に信頼性のある状態であるか否か）を判定し、評価値が所定の閾値以上であれば、受信した信号により受信時刻の補正を行い、評価値が閾値より小さい場合、自車位置に許容範囲以上の誤差が含まれるとして受信時刻の補正を行わない。図６の例では、受信時刻の補正を行っている。なお、制御部３３は、自車位置を測位した時点で、それ以前に送信機２０から第２通信部３２を通じて信号を受信した時点における評価値が所定の閾値より大きいことを判定することもできる。
【００８５】
受信時刻の補正は、第２通信部３２を通じて受信した信号からその信号の送信時点情報を取得し、取得した送信時点情報で特定された送信時点に基づいて行われる。なお、この場合、信号の受信地点（位置Ａ、自車位置特定のための基準位置となる）は、光ビーコン１０で測位した自車位置と、その後に信号を受信した時点での測位位置からの走行距離、走行方位により確定することができる。これにより、車載機３０は、位置Ａにおいて、車載機３０におけるある時刻が送信機２０におけるいずれの時刻であるかが判るように両者で時刻を擬似的に同期させることができる。
【００８６】
制御部３３は、位置Ａで受信時刻の補正を行った後、第２通信部３２を通じて送信機２０から送信される信号（送信時点情報を含む）を繰り返し受信する（例えば、時刻ｔ２、ｔ３、…）。制御部３３は、受信した信号からその信号の送信時点情報を取得し、取得した送信時点情報で特定された送信時点とその信号の受信時点との時間差（すなわち、その信号が送信機２０から車載機３０へ到達するまでの到達時間）に基づいて、送信機２０までの距離を求めることにより自車位置（例えば、位置Ｂ、位置Ｃ、…）を特定する。
【００８７】
例えば、車載機３０で受信した信号の送信時点がｔ２であるとすると、車載機３０が位置Ａで、車載機３０と送信機２０とは、すでに時刻の同期が行われているので、送信機２０が信号を送信した送信時点ｔ２における車載機３０の時点はｔ２そのものである。車載機３０でその信号を受信した受信時点をｔ２１とすると、送信機２０が送信した信号が車載機３０で受信されるまでに要した到達時間ΔＴは、ΔＴ＝ｔ２１−ｔ２となる。ΔＴに電波の伝播速度αを乗算した値は、送信機２０から車載機３０までの距離になる。従って、車載機３０は、位置Ａを通過後に送信機２０から送信される信号を繰り返し受信するだけで、受信の都度自車位置を特定し続けることが可能となる。
【００８８】
図７は信号の受信時点の補正の一例を示す説明図である。車載機３０が位置Ｒにおいて、自車位置を測位した後、例えば、時刻ｔ１で送信機２０が信号を送信したとする。なお、送信機２０は、上述のとおり、任意のタイミングで信号を送信することができない。この信号には、送信時点情報として送信時刻ｔ１が含まれている。車載機３０は、車載機３０での時刻ｔ１’に信号を受信する。送信機２０からその信号の受信地点までの信号の伝播時間をΔｔ１とすると、車載機３０は、その信号の受信時刻をｔ１’からｔ１＋Δｔ１に補正する。車載機３０が信号を受信した時に送信機２０の時刻はｔ１＋Δｔ１であるから、車載機３０が信号を受信した時刻をｔ１＋Δｔ１に補正することにより、車載機３０におけるある時刻が送信機２０におけるいずれの時刻であるかが判るように両者で時刻を擬似的に同期させることができる。
【００８９】
なお、信号の伝播時間Δｔ１は、送信機２０及び時刻ｔ１に送信された信号の受信地点（位置Ａ）の絶対位置又は所定の地点からの相対位置など、送信機２０とその受信地点との距離などにより求めることができる。時刻ｔ１に送信された信号の受信地点は、光ビーコン１０で測位した自車位置に、自車位置の測位時点から信号を受信した時点までの間に走行した走行距離、走行方位を加えることにより求めることができる。
【００９０】
送信機２０は、その後、時刻ｔ２に信号を送信したとする。この信号には、送信時点情報として送信時刻ｔ２が含まれている。車載機３０は、車載機３０での時刻ｔ２１に信号を受信する。車載機３０は、位置Ａを通過した際に車載機３０と送信機２０との間ですでに時刻の同期が行われているので、送信機２０が信号を送信した送信時刻ｔ２における車載機３０の時刻はｔ２そのものである。車載機３０でその信号を受信した受信時刻をｔ２１とすると、送信機２０が送信した信号が車載機３０で受信されるまでに要した到達時間ΔＴは、ΔＴ＝ｔ２１−ｔ２となる。ΔＴに電波の伝播速度αを乗算した値は、送信機２０から車載機３０までの距離になる。これにより、車載機３０は、車載機３０自身の高さ情報、送信機２０の位置情報に基づいて自車位置を特定することができる。
【００９１】
図８は信号の受信時点の補正の他の例を示す説明図である。この場合、送信機２０及び車載機３０それぞれは、所定の時間間隔（例えば、０．１ｎｓ）の都度「１」を加算するカウンタを備える。なお、各カウンタは、例えば、４０ビットのデータで構成され、１０秒経過の都度、０にリセットさせる。車載機３０が位置Ｒにおいて、自車位置を測位した後に、送信機２０が信号の送信時点でのカウンタ値（例えば、０）を送信時点情報として信号とともに送信したとする。車載機３０は、その信号を受信し、車載機３０のカウンタを送信時点情報であるカウンタ値０にする。すなわち、送信機２０が信号を送信した送信時点のカウンタ値（０）と、車載機３０でその信号を受信した受信時点のカウンタ値（０）とを一致させる。なお、信号の送信時点のカウンタ値は一例であって、０に限定されるものではない。信号の受信地点（位置Ａ）は、光ビーコン１０で測位した自車位置に、自車位置の測位時点から信号を受信した時点までの間に走行した走行距離、走行方位を加えることにより求めることができる。
【００９２】
これにより、車載機３０が位置Ａを通過する時点で、送信機２０が送信する信号の送信時点のカウンタ値は、車載機３０でその信号を受信する受信時点のカウンタ値に一致する。送信機２０は、その後、例えば、カウンタが「１０００００００」になった時点で信号を送信したとする。この信号には、送信時点情報としてカウンタ値「１０００００００」が含まれている。車載機３０は、その信号を受信し、受信した時点の車載機３０のカウンタが「９９９７０００」とする。車載機３０で信号を受信した場合の受信時点での車載機３０のカウンタ値がその信号の送信時点のカウンタ値と異なる場合、カウンタ値の差分に相当する距離だけ車載機３０が送信機２０に近づいたことになる。例えば、カウンタ値の差分が「３０００」であるから、３０００×０．１ｎｓ、すなわち３００ｎｓの間に電波が伝播する距離（約９０ｍ）だけ車載機３０は送信機２０に近づいたことになる。従って、位置Ａに基づいて自車位置を特定することができる。なお、位置Ａ、送信機２０、車載機３０のアンテナが略一直線上にあれば、車載機３０は、約９０ｍだけ位置Ａから離れ、約９０ｍだけ送信機２０に近づいたことになる。
【００９３】
図９は信号の受信時点の補正の他の例を示す説明図である。車載機３０が位置Ｒにおいて、自車位置を測位した後、例えば、時刻ｔ１で送信機２０が信号を送信したとする。この信号には、送信時点情報として送信時刻ｔ１が含まれている。車載機３０は、車載機３０での時刻ｔ１’に信号を受信する。送信機２０からその信号の受信地点までの信号の伝播時間をΔｔ１とすると、車載機３０は、その信号の送信時刻をｔ１からｔ１’−Δｔ１に補正する。車載機３０が信号を受信した時の送信機２０の時点はｔ１’−Δｔ１であるから、送信機２０が信号を送信した時点をｔ１’−Δｔ１に補正することにより、車載機３０におけるある時刻が送信機２０におけるいずれの時刻であるかが判るように両者で時刻を擬似的に同期させることができる。
【００９４】
なお、信号の伝播時間Δｔ１は、送信機２０及び時刻ｔ１に送信された信号の受信地点（位置Ａ）の絶対位置又は所定の地点からの相対位置など、送信機２０とその受信地点との距離などにより求めることができる。時刻ｔ１に送信された信号の受信地点は、光ビーコン１０で測位した自車位置に、自車位置の測位時点から信号を受信した時点までの間に走行した走行距離、走行方位を加えることにより求めることができる。
【００９５】
送信機２０は、その後、時刻ｔ２に信号を送信したとする。この信号には、送信時点情報として送信時刻ｔ２が含まれている。車載機３０は、車載機３０での時刻ｔ２’に信号を受信するとともに、送信時刻をｔ２からｔ２１’に補正する。送信時刻ｔ２１’は、ｔ２１’＝ｔ２＋（ｔ１’−Δｔ１）−ｔ１で求めることができる。車載機３０は、位置Ａを通過した際に車載機３０と送信機２０との間ですでに時刻の同期が行われているので、送信機２０が信号を送信した送信時刻ｔ２１’における車載機３０の時刻はｔ２１’そのものである。送信機２０が送信した信号が車載機３０で受信されるまでに要した到達時間ΔＴは、ΔＴ＝ｔ２’−ｔ２１’となる。ΔＴに電波の伝播速度αを乗算した値は、送信機２０から車載機３０までの距離になる。これにより、車載機３０は、車載機３０自身の高さ情報、送信機２０の位置情報に基づいて自車位置を特定することができる。
【００９６】
表示部３５は、ヘッドアップディスプレイ、カーナビゲーションシステム又は監視モニタなどの液晶表示パネルであり、運転者に対して、各種交通情報を表示することができる。例えば、交差点又は停止線までの距離、交差点を安全に走行できない場合の警告等を表示する。
【００９７】
操作部３６は、各種操作パネルを備え、運転者と車載機３０とのユーザインタフェースとして機能する。例えば、操作部３６は、運転者の操作により車載機３０の動作の開始又は停止の操作を受け付ける。
【００９８】
ＧＰＳ受信部３７は、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）又はＲＴＫ−ＧＰＳ(Real-Time Kinematic ＧＰＳ)などのＧＰＳ受信機能を備え、複数のＧＰＳ（ＧＮＳＳ）衛星からの電波を受信し、自車位置を測位する。なお、地図データベース３９は道路情報を有し、ＧＰＳ３７は道路情報と照合することにより自車の位置をさらに精度良く測位する。
【００９９】
記憶部３４は、第１通信部３１、第２通信部３２を通じて受信した情報を記憶する。また、記憶部３４は、測位精度の信頼性を示す評価値、評価値の大小を判定するための閾値、制御部３３で算出したデータ等を記憶する。
【０１００】
図１０は測位精度の信頼性評価の例を示す説明図である。図１０は測位精度の信頼度と受信時刻の補正の可否を示すものである。図１０に示すように、光ビーコンとの通信が行われた場合、あるいは、ＧＰＳ受信機から位置情報を取得した場合などに、測位精度の信頼性を示す評価値を所定の値に上げる（設定する）。なお、設定する評価値は、測位方法の精度に応じて異なった値を設定することができる。
【０１０１】
自車位置の測位が行われた時点で評価値が所定の値に設定され、その後は、時間の経過、自車の走行距離、走行方位に応じて評価値を所定の割合で減少させる。自車位置の測位を行った後で、送信機２０から信号を受信した場合、受信時点での評価値が所定の閾値（例えば、５０）以上であれば（図１０の信号ａ２、ａ４）、受信時刻の補正を行う。また、自車位置の測位を行った後で、送信機２０から信号を受信した場合、受信時点での評価値が所定の閾値より小さいときは（図１０の信号ａ１、ａ３、ａ５）、受信時刻の補正を行わない。
【０１０２】
これにより、自車位置の測位精度が高い場合には、受信時点の補正をして自車位置を精度良く特定することができ、自車位置の測位精度が低い場合には、受信時点の補正を行わずに誤った自車位置が特定されることを防止できる。また、測位方法の測位精度に応じて信頼度を設定することができる。また、移動距離又は経過時間に応じて生ずる自車位置の誤差により、誤って受信時点が補正されることを防止することができ、信頼性の高い受信時点の補正を維持することができる。
【０１０３】
図１１は評価値の数値例を示す説明図である。図１１に示すように、測位方法と信頼性の評価値を関連付けた評価値テーブルを記憶部３４に記憶しておくことができる。例えば、光ビーコンとの通信時には、自車位置を光ビーコンとの通信領域に限定することができ、高精度に自車位置を測位することができることから、評価値を９０に設定する。
【０１０４】
また、ＲＴＫ−ＧＰＳ(搬送波同期式)で解が求められた時、マルチパスの影響が小さく、自車位置を高精度に測位することができることから、評価値を９０に設定する。また、ＧＰＳ（コード同期式）で解が求められた時は、例えば、受信状況に応じて５０〜７０の範囲で評価値を設定する。例えば、受信できた衛星の数が４、信号強度、ＳＮ比が小さい場合、評価値を５０に設定し、受信できた衛星の数が８、信号強度、ＳＮ比が大きい場合、評価値を７０に設定する。受信状況として、受信した信号の相関関数の歪みの程度を考慮して、歪みが大きい場合には、小さい評価値を設定し、歪みが小さい場合には、大きい評価値を設定することもできる。
【０１０５】
また、路面に埋められた磁気ネイル又は送信地点が予め定まっている無線機との通信時は、評価値を８５に設定し、ＤＳＲＣ（例えば、ＥＴＣ料金所など）との通信時には、通信領域に広がりがあるものの、その範囲内で自車位置が大きく誤ることはないので、評価値を７５に設定する。なお、上述の評価値は、あくまで一例であって、これに限定されるものではない。
【０１０６】
図１２は評価値の変動例を示す説明図である。センサ部３８に車輪速センサとジャイロセンサとを備える場合、車輪速センサで自車の走行距離を測定し、ジャイロセンサで自車の走行方位（向き）を測定する。この場合、自車が停止していると判断できるときは、４つの車輪速センサ、ジャイロセンサの出力は０であり、例えば、１０秒経過の都度、評価値を１減少させる。また、自車が直進し、タイヤのスリップ又は空転がないと判断できるときは、４つの車輪速センサの出力がほぼ同じ値であり、ジャイロセンサの出力が０であり、１０ｍ走行の都度、評価値を１減少させる。また、自車がカーブ走行の場合、内側の車輪速センサより外側の車輪速センサの出力が大きく、ジャイロセンサの出力（積分値）が０以外であり、１０ｍ走行の都度、評価値を３減少させる。また、タイヤにスリップが生じている場合、４つの車輪速センサの出力にバラツキがあり、真値が不明確のときには、バラツキに応じて、１０ｍ走行の都度、評価値を５〜１０減少させる。
【０１０７】
図１２に示すように、光ビーコン通過時に、評価値は９０に設定される。１０秒間に１００ｍ走行することで評価値は１０減少して８０になる。その後、１０秒間停止することで評価値は１減少して７９になる。その後、１０秒間に１００ｍ走行することで評価値は１０減少して６９になる。その後、５秒間でカーブを５０ｍ走行することで評価値は１５減少して５４になる。その後、１５秒間に１５０ｍ走行することで評価値は１５減少して３９になる。この時点でＧＰＳ信号を良好に受信し、評価値は７０に設定される。その後、３０秒間に３００ｍ走行することで評価値は３０減少して４０になる。以下同様の変動を繰り返すことになる。受信時刻が補正可能な範囲は、評価値が５０以上である場合である。
【０１０８】
なお、センサ部３８に加速度センサとジャイロセンサを備える構成でもよい。この場合、加速度センサで自車の走行距離と向きを測定し、ジャイロセンサで自車の向きを測定する。時間の経過だけでも自車位置の誤差が蓄積するので、評価値の減少は、時間の経過と走行距離に応じたものの合算にて行うことができる。例えば、１秒経過の都度、評価値を１減少させ、同時に１０ｍ走行の都度、評価値を５減少させる。
【０１０９】
次に自車の位置を特定する方法について説明する。図１３は自車の走行状態の例を示す説明図であり、図１４及び図１５は自車の位置を特定する処理手順を示すフローチャートである。図１３に示すように、車載機３０を搭載した車両は、光ビーコン１０が設置された領域Ｒ（地点Ｒ）で自車位置を測位し、その後、地点Ａで受信時刻の補正を行い、地点Ｂで自車の位置を特定するものとする。以下、図１４及び図１５に従って説明する。
【０１１０】
制御部３３は、光ビーコン１０から信号の有無に基づいて、測位信号を受信したか否かを判定し（Ｓ１１）、測位信号を受信していない場合（Ｓ１１でＮＯ）、ステップＳ１１の処理を繰り返し、測位信号を受信するまで待機する。
【０１１１】
測位信号を受信した場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、制御部３３は、測位信号に基づいて自車位置を測位し（Ｓ１２）、測位手法（この場合、光ビーコン１０）に応じた測位精度の信頼性の評価値（信頼度）を設定する（Ｓ１３）。制御部３３は、センサ部３８の出力に応じて、自車の走行距離、走行方位（向き）を測定し（Ｓ１４）、測位時点からの経過時間、走行距離、走行方位に応じた評価値を算出する（Ｓ１５）。評価値は設定値から減少することになる。
【０１１２】
制御部３３は、送信機２０から信号を受信したか否かを判定し（Ｓ１６）、信号を受信していない場合（Ｓ１６でＮＯ）、ステップＳ１４以降の処理を続ける。信号を受信した場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、制御部３３は、評価値が所定の閾値以上であるか否かを判定し（Ｓ１７）、評価値が閾値より小さい場合（Ｓ１７でＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理を続ける。
【０１１３】
評価値が所定の閾値以上である場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、制御部３３は、送信機２０が送信した信号の受信地点を特定する（Ｓ１８）。受信地点は、例えば、測位した自車位置に走行距離を加えた位置、あるいは、さらに走行方位を考慮した位置である。制御部３３は、受信した信号の送信時点情報、送信地点情報を取得し（Ｓ１９）、受信時刻を補正する（Ｓ２０）。なお、送信時点情報は、送信時刻、送信時点のカウンタ値などであるが、これに限定されるものではなく、信号の送信時点を特定することができる情報であれば、どのようなものであってもよい。また、制御部３３は、受信した信号に有効フラグがオンになっていない場合、信号が有効なものではないとして信号を無効にする。
【０１１４】
受信時刻を補正することにより、車載機３０と送信機２０の時刻を同期させる。なお、時刻を同期させるとは、例えば、送信機２０と車載機３０との間の時刻を擬似的に一致させること、あるいは、送信機２０と車載機３０との間の相対的な時刻（例えば、カウンタの値）を擬似的一致させることを含む。また、両者の時刻を同期させるには、車載機３０の時刻を送信機２０の時刻に一致するように補正することもでき、あるいは、送信機２０の時刻を車載機３０の時刻に一致するように補正することもできる。
【０１１５】
制御部３３は、送信機２０から信号を受信したか否かを判定し（Ｓ２１）、信号を受信していない場合（Ｓ２１でＮＯ）、測位信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２２）。測位信号を受信していない場合（Ｓ２２でＮＯ）、制御部３３は、ステップＳ２１以降の処理を続ける。測位信号を受信した場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、制御部３３は、ステップＳ１２以降の処理を続ける。
【０１１６】
送信機２０から信号を受信した場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、制御部３３は、信号の送信時点及び受信時点に基づいて信号の到達時間を算出し（Ｓ２３）、算出した到達時間と送信機２０の送信地点情報に基づいて、自車位置を特定する（Ｓ２４）。例えば、送信機２０からの距離がＬ２であるとして自車位置を特定することができる。なお、制御部３３は、受信した信号に有効フラグがオンになっていない場合、信号が有効なものではないとして信号を無効にし、自車位置の特定を行わない。
【０１１７】
制御部３３は、処理の終了指示の有無を判定し（Ｓ２５）、終了指示がない場合（Ｓ２５でＮＯ）、ステップＳ２１以降の処理を続け、自車位置の特定を続ける。終了指示がある場合（Ｓ２５でＹＥＳ）、制御部３３は、処理を終了する。
【０１１８】
自車位置の特定は、送信機２０により特定することができるが、ＧＰＳ受信部３７で受信した信号、センサ部３８で得られた測定結果、地図データベース３９の道路情報などを組み合わせることにより、一層精度良く特定することができる。
【０１１９】
図１６は自車位置の特定方法の一例を示す説明図である。図１６では、送信機２０、車載機３０、光ビーコン１０の通信領域が直線上にない場合を示す。図１６において、光ビーコン１０の通信領域及び送信機２０の送信地点は既知であるとする。すなわち、光ビーコン１０の通信領域が、送信機２０に対して、車線方向に１５０ｍ上流側、車幅方向に４０ｍ内側にあるとする。
【０１２０】
車載機３０は、光ビーコン１０との通信により自車位置を測位した後、２０ｍ直進し、その後、４５度の角度に１４．１ｍ走行して車線を変更したとする。その結果、車載機３０は、自車の位置を地点Ａの位置にあるとする。また、ここまでの走行においてセンサ部３８の精度が十分にあり、測位精度の信頼性の評価値は閾値を超えているものとする。
【０１２１】
地点Ａで送信機２０から信号を受信した場合、車載機３０は、受信時点の補正を行う。この場合、車載機３０は、送信機２０と車載機３０との間の距離（例えば、１３０ｍ）を算出し記憶する。自車が走行を続け、次に送信機２０から信号を受信したときに、車載機３０は、地点Ａで受信したときよりも信号の到達時間が２００ナノ秒短い、すなわち、送信機２０と車載機３０との距離が６０ｍ短いと判定したとする。この場合、車載機３０は、送信機２０を中心とする７０ｍの球上に存在することがわかる。この情報と他の情報（例えば、道路形状情報、他の送信機からの距離情報、センサ部３８から取得できる信頼性の高い情報などの組み合わせにより自車位置を一層精度良く特定することができる。
【０１２２】
図１７は道路情報を用いて自車位置を特定する例を示す説明図である。上述の例で説明したように、送信機２０から送信された信号に基づいて、自車の位置を送信機２０からの距離Ｌとして求めることができる。すなわち、自車の位置は、送信機２０を中心として距離Ｌとなる球面上に存在する。道路上の自車の高さ、送信機２０の高さなどに基づいて、自車の位置を球面上の一点として求めることが可能である。さらに、図１７に示すように、いくつかの道路が交錯する場合、自車が走行していると考えられる道路のうち、送信機２０からの距離がＬとなる道路が、自車が走行している道路であると特定することができ、道路情報を併用することで一層精度良く自車位置を特定することができる。
【０１２３】
車載機３０の時刻と送信機２０との時刻を同期させる場合、車載機３０の基準クロック信号を送信機２０の基準クロック信号に同期させることにより実現することもできる。例えば、送信機２０及び車載機３０に、位相同期回路（ＰＬＬ：Phase-locked loop）を設けておく。例えば、車載機３０は、送信機２０から送信された信号から基準クロック信号の周期（又は周波数）を抽出して、抽出した周期と同一の周期になるように基準クロック信号の周期（周波数）を調整する。これにより、送信機２０で計時するタイマ又は時計と車載機３０で計時するタイマ又は時計を同期させることができる。
【０１２４】
実施の形態２
実施の形態１では、光ビーコン１０又はＧＰＳ受信部３７等により自車位置を測位した後に、送信機２０から所定の信号を受信した場合に車載機３０と送信機２０との間の時刻を擬似的に同期させる構成であったが、これに限定されるものではなく、光ビーコン１０又はＧＰＳ受信部３７等により自車位置を測位する前に、送信機２０から所定の信号を受信していた場合でも、車載機３０と送信機２０との間の時刻を擬似的に同期させることができる。
【０１２５】
図１８は実施の形態２の自車位置の特定手順の例を示す説明図である。制御部３３は、第２通信部３２を通じて、送信機２０が任意のタイミングで送信する信号（送信時点情報を含む）を繰り返し受信する。図１８の例では、制御部３３は、道路上の位置Ｄにおいて、送信時点がｔ１１である信号を受信し、受信した信号に含まれる情報及び受信時刻などを記憶部３４に記憶する。また、制御部３３は、センサ部３８から出力されるセンサ信号により、車両の移動距離（走行距離）、走行方位などを測定し、測定結果（例えば、時間の経過と車両の位置を含む走行履歴など）を記憶部３４に記憶する。
【０１２６】
制御部３３は、位置ＥにおいてＧＰＳ衛星からの衛星信号をＧＰＳ受信部３７で受信して、自車位置を測位する。すなわち、位置Ｅで衛星信号を受信した場合、位置Ｅを自車位置として測位する。自車位置を測位した場合、自車位置の測位精度の信頼性を示す評価値（信頼度）を所定の値（例えば、ＧＰＳの場合、７０）に設定する。
【０１２７】
制御部３３は、自車位置を測位した時点で評価値を設定した後、記憶部３４に記憶した走行履歴を過去に遡って、自車の走行距離、走行方位に応じて一旦設定した評価値を所定の割合で減少させる。これは、自車位置の測位ができた地点で評価値が高く、測位位置から過去に遡って離れるほど評価値が低下するからである。これにより、制御部３３は、走行距離、走行方位に応じて自車位置に累積される誤差を考慮して、測位精度の減少状況を測位時点から過去に遡って把握することができる。なお、評価値の減少には、位置Ｄから位置Ｅまで走行した際の走行時間の全部又は一部の時間経過を加えることもできる。
【０１２８】
制御部３３は、位置Ｄでの評価値が所定の閾値より大きいか否か（すなわち、測位精度が十分に信頼性のある状態であるか否か）を判定し、評価値が所定の閾値以上であれば、送信機２０から受信した信号により受信時刻の補正を行い、評価値が閾値より小さい場合、自車位置に許容範囲以上の誤差が含まれるとして受信時刻の補正を行わない。図１８の例では、受信時刻の補正を行っている。これにより、自車位置を測位した場合に、測位前にすでに送信機２０から信号を受信しているときには、その受信時点で受信時刻を補正することが可能となる。
【０１２９】
受信時刻の補正は、図７〜図９の例のように実施の形態１の場合と同様に行うことができ、第２通信部３２を通じて受信した信号からその信号の送信時点情報を取得し、取得した送信時点情報で特定された送信時点に基づいて行われる。なお、この場合、信号の受信地点（位置Ｄ、自車位置特定のための基準位置となる）は、自車が位置Ｄに到達する前に、仮に光ビーコン又はＧＰＳ受信機等で自車位置を測位している場合には、測位した自車位置からの走行距離、走行方位により確定することができる。これにより、車載機３０は、位置Ｄにおいて、車載機３０におけるある時刻が送信機２０におけるいずれの時刻であるかが判るように両者で時刻を擬似的に同期させることができる。
【０１３０】
制御部３３は、位置Ｄで受信時刻の補正を行った後、第２通信部３２を通じて送信機２０から送信される信号（送信時点情報を含む）を繰り返し受信する（例えば、時刻ｔ１２、…）。制御部３３は、受信した信号からその信号の送信時点情報を取得し、取得した送信時点情報で特定された送信時点とその信号の受信時点との時間差（すなわち、その信号が送信機２０から車載機３０へ到達するまでの到達時間）に基づいて、送信機２０までの距離を求めることにより自車位置（例えば、位置Ｆ、…）を特定する。
【０１３１】
図１９は実施の形態２の測位精度の信頼性評価の例を示す説明図である。図１９は測位精度の信頼度と受信時刻の補正の可否を示すものである。図１９に示すように、位置ＥにおいてＧＰＳ受信機から位置情報を取得した場合（あるいは、光ビーコンとの通信が行われた場合）に、測位精度の信頼性を示す評価値を所定の値に上げる（設定する）。なお、設定する評価値は、測位方法の精度に応じて異なった値を設定することができる。
【０１３２】
自車位置の測位が行われた時点で評価値が所定の値に設定され、その後は、時間の経過、自車の走行距離、走行方位に応じて評価値を所定の割合で減少させるとともに、自車位置の測位が行われた時点よりも前についても、同様に過去に遡って時間の経過、自車の走行距離、走行方位に応じて評価値を所定の割合で減少させる。自車位置の測位が行われたときが、測位時点の前後において最も評価値が高いからである。
【０１３３】
位置ＥにおいてＧＰＳ信号を受信して自車位置の測位を行った時点より前に、送信機２０から信号を受信した場合、その受信時点での評価値が所定の閾値（例えば、５０）以上であれば（図１９の信号ａ１２）、受信時刻の補正を行う。また、自車位置の測位を行った時点より前に、送信機２０から信号を受信した場合、受信時点での評価値が所定の閾値より小さいときは（図１９の信号ａ１１）、受信時刻の補正を行わない。
【０１３４】
図１９の例において、仮に、位置ＥにおけるＧＰＳ信号受信後の評価値を用いない場合には、送信機２０から送信された信号ａ１１、ａ１２、ａ１３のいずれの受信時点での評価値も閾値以下であるため、このようなタイミングで信号が送信された場合には、受信時刻の補正を行うことができず、比較的長い走行期間、自車位置を特定することができない事態となる。特に送信機２０から任意のタイミングで信号を送信することができない場合には、自車位置を特定することができない区間、期間が長くなるといった事態が顕著に現われる可能性がある。これに対して、位置ＥにおけるＧＰＳ信号受信後の評価値を用いる場合には、送信機２０から送信された信号ａ１２の受信時点を捉えて、受信時刻の補正を行うことができるため、時刻補正が行われた時点以降は自車位置を精度良く特定することが可能となり、自車位置の特定可能な区間、期間を拡大させることができる。
【０１３５】
上述のように、自車位置の測位精度が高い場合には、受信時点の補正をして自車位置を精度良く特定することができ、自車位置の測位精度が低い場合には、受信時点の補正を行わずに誤った自車位置が特定されることを防止できる。また、測位方法の測位精度に応じて信頼度を設定することができる。また、移動距離又は経過時間に応じて生ずる自車位置の誤差により、誤って受信時点が補正されることを防止することができ、信頼性の高い受信時点の補正を維持することができる。さらに、信頼性の高い測位が行われる以前に信号を受信していた場合でも、受信時点の補正をすることができ、一層早いタイミング、かつ広い期間又は区間に亘って自車位置を特定することが可能となる。
【０１３６】
図２０は実施の形態２の評価値の変動例を示す説明図である。センサ部３８に車輪速センサとジャイロセンサとを備える場合、車輪速センサで自車の走行距離を測定し、ジャイロセンサで自車の走行方位（向き）を測定する。この場合、自車が停止していると判断できるときは、４つの車輪速センサの出力は０、ジャイロセンサの出力もオフセット補正を行うと０であり、例えば、１０秒経過の都度、評価値を１減少させる。また、自車が直進し、タイヤのスリップ又は空転がないと判断できるときは、４つの車輪速センサの出力がほぼ同じ値であり、ジャイロセンサの出力が０であり、１０ｍ走行の都度、評価値を１減少させる。また、自車がカーブ走行の場合、内側の車輪速センサより外側の車輪速センサの出力が大きく、ジャイロセンサの出力（積分値）が０以外であり、１０ｍ走行の都度、評価値を３減少させる。また、タイヤにスリップが生じている場合、４つの車輪速センサの出力にバラツキがあり、真値が不明確のときには、バラツキに応じて、１０ｍ走行の都度、評価値を５〜１０減少させる。
【０１３７】
なお、上述のような走行状態に応じた評価値の変動は、過去の走行状態を走行軌跡（走行履歴）として記憶しておくことで、過去に遡って評価値の減少度合いを求めることができる。
【０１３８】
図２０に示すように、ＧＰＳ信号を良好に受信した時（測位時）に、評価値は７０に設定される。ＧＰＳ信号を受信する直前の２０秒間に２００ｍ走行していたので、測位時より２０秒前の時点で評価値は５０となる。さらに、その直前約５秒間はカーブを走行していたので、その走行状態に応じて評価値は低下する。
【０１３９】
光ビーコン通過時点で評価値が９０に設定され、その後自車の走行距離、走行時間に応じて評価値が低下し、ＧＰＳ信号受信前の評価値は、光ビーコン通過時点から約３５秒経過した時点で閾値である５０以下となり、これ以降は受信時刻の補正を行うことができない。しかし、ＧＰＳ信号を受信した時点から直前の２０秒間では、ＧＰＳ信号受信後の評価値は５０以上であるため、受信時刻の補正を行うことができる。これにより、受信時点を補正することができる範囲を、自車位置を測位した地点以外であって自車位置の測位後だけでなく測位前にも拡張することができる。
【０１４０】
また、制御部３３は、光ビーコン１０又はＧＰＳ受信部３７で自車位置を測位した場合、測位時点の前後の走行状態（例えば、自車が直進している場合、カーブを走行している場合、停止している場合など）に応じて時刻補正可能な範囲を決定することができる。すなわち、制御部３３は、自車位置を測位した時点で評価値を設定し、設定した評価値と閾値との差分を求めておく。制御部３３は、走行履歴に基づいて、過去の走行状況に応じて評価値を減少させ、差分に相当する分だけ減少した地点（時点）までの範囲を時刻補正可能な範囲として決定する。これにより、自車の走行状態に関わらず、評価値が所定の閾値（例えば、５０）より大きくなるような範囲を決定することができる。
【０１４１】
制御部３３は、自車位置を測位した場合、測位した自車位置から決定した距離内で送信機２０から信号を受信したか否かを判定し、信号を受信している場合には、受信時刻を補正することもできる。また、決定した距離内で送信機２０から複数回信号を受信している場合には、各受信時点で受信時刻を補正してもよく、あるいは、所要の受信時点で受信時刻の補正を行ってもよい。
【０１４２】
この場合、特定の距離（距離範囲）は、自車位置を測位した時点後に走行する距離のうち、評価値が所定の閾値（例えば、５０）より大きいと考えられる範囲でもよく、あるいは、自車位置を測位した時点までにすでに走行した距離のうち、評価値が所定の閾値より大きいと考えられる範囲でもよい。これにより、受信時点を補正することができる範囲を、自車位置を測位した地点以外であって自車位置の測位前又は測位後にも拡張することができる。
【０１４３】
次に自車の位置を特定する方法について説明する。図２１は実施の形態２の自車の走行状態の例を示す説明図であり、図２２及び図２３は実施の形態２の自車の位置を特定する処理手順を示すフローチャートである。図２１に示すように、車載機３０を搭載した車両は、地点Ｄで送信機２０から信号を受信し、その後地点ＥでＧＰＳ信号を良好に受信して自車位置の測位を行い、すでに地点Ｄで送信機２０から受信した信号に基づいて、地点Ｄにおける受信時刻の補正を行う。その後、地点Ｆで自車の位置を特定するものとする。以下、図２２及び図２３に従って説明する。
【０１４４】
制御部３３は、ＧＰＳ信号又は光ビーコンから信号の有無に基づいて、測位信号を受信したか否かを判定し（Ｓ３１）、測位信号を受信していない場合（Ｓ３１でＮＯ）、ステップＳ３１の処理を繰り返し、測位信号を受信するまで待機する。
【０１４５】
測位信号を受信した場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、制御部３３は、測位信号に基づいて自車位置を測位し（Ｓ３２）、センサ部３８の出力に応じて、自車の走行距離、走行方位（向き）を測定し（Ｓ３３）、送信機２０から信号を受信したか否かを判定する（Ｓ３４）。
【０１４６】
例えば、地点Ｄで送信機２０から信号を受信した場合（Ｓ３４でＹＥＳ）、制御部３３は、信号の受信時点を記録し（Ｓ３５）、信号の受信地点を特定する（Ｓ３６）。なお、信号の受信地点Ｄの特定は、地点ＥでＧＰＳ信号を受信するまでは、過去に測位した自車位置とその後の走行距離、走行方位により求めることができ、地点ＥでＧＰＳ信号を受信した後は、ＧＰＳにて測位した自車位置とその前の走行距離、走行方位により求めることができる。ＧＰＳ信号で測位した自車位置からさかのぼって受信地点Ｄを求める方が、信頼性が高くなるからである。
【０１４７】
制御部３３は、ＧＰＳ信号又は光ビーコンから信号の有無に基づいて、測位信号を受信したか否かを判定し（Ｓ３７）、測位信号を受信していない場合（Ｓ３７でＮＯ）、ステップＳ３３の処理を繰り返す。送信機２０から信号を受信していない場合（Ｓ３４でＮＯ）、制御部３３は、ステップＳ３７の処理を行う。
【０１４８】
測位信号を受信した場合（Ｓ３７でＹＥＳ）、制御部３３は、評価値を予め定められた値に設定し（Ｓ３８）、ステップＳ３４で受信した信号の受信時点又は受信地点の評価値を算出する（Ｓ３９）。なお、この場合、設定した評価値と閾値との差分を求め、過去の走行履歴により時刻補正可能な範囲を求め、その範囲内で送信機２０から信号を受信したか否かを判定することもできる。制御部３３は、評価値が所定の閾値以上であるか否かを判定し（Ｓ４０）、評価値が閾値より小さい場合（Ｓ４０でＮＯ）、ステップＳ３１以降の処理を続ける。
【０１４９】
評価値が所定の閾値以上である場合（Ｓ４０でＹＥＳ）、制御部３３は、受信した信号の送信時点情報、送信地点情報を取得し（Ｓ４１）、受信時刻を補正する（Ｓ４２）。なお、送信時点情報は、送信時刻、送信時点のカウンタ値などであるが、これに限定されるものではなく、信号の送信時点を特定することができる情報であれば、どのようなものであってもよい。また、制御部３３は、受信した信号に有効フラグがオンになっていない場合、信号が有効なものではないとして信号を無効にする。
【０１５０】
受信時刻を補正することにより、車載機３０と送信機２０の時刻を同期させる。なお、時刻を同期させるとは、例えば、送信機２０と車載機３０との間の時刻を擬似的に一致させること、あるいは、送信機２０と車載機３０との間の相対的な時刻（例えば、カウンタの値）を擬似的一致させることを含む。また、両者の時刻を同期させるには、車載機３０の時刻を送信機２０の時刻に一致するように補正することもでき、あるいは、送信機２０の時刻を車載機３０の時刻に一致するように補正することもできる。
【０１５１】
制御部３３は、送信機２０から信号を受信したか否かを判定し（Ｓ４３）、信号を受信していない場合（Ｓ４３でＮＯ）、測位信号を受信したか否かを判定する（Ｓ４４）。測位信号を受信していない場合（Ｓ４４でＮＯ）、制御部３３は、ステップＳ４３以降の処理を続ける。測位信号を受信した場合（Ｓ４４でＹＥＳ）、制御部３３は、ステップＳ３２以降の処理を続ける。
【０１５２】
送信機２０から信号を受信した場合（Ｓ４３でＹＥＳ）、制御部３３は、信号の送信時点及び受信時点に基づいて信号の到達時間を算出し（Ｓ４５）、算出した到達時間と送信機２０の送信地点情報に基づいて、自車位置を特定する（Ｓ４６）。例えば、送信機２０からの距離がＬ２であるとして自車位置を特定することができる。なお、制御部３３は、受信した信号に有効フラグがオンになっていない場合、信号が有効なものではないとして信号を無効にし、自車位置の特定を行わない。
【０１５３】
制御部３３は、処理の終了指示の有無を判定し（Ｓ４７）、終了指示がない場合（Ｓ４７でＮＯ）、ステップＳ４３以降の処理を続け、自車位置の特定を続ける。終了指示がある場合（Ｓ４７でＹＥＳ）、制御部３３は、処理を終了する。
【０１５４】
上述の例では、地点Ｅで自車位置を測位することにより、測位時点より前の時点の地点Ｄで送信機２０から受信した信号により受信時刻の補正を行い、測位時点より後の時点の地点Ｆで送信機２０から信号を受信したタイミングで自車位置を特定する構成であるが、地点Ｄで受信時刻の補正を行うとともに、自車位置の特定を行うことも可能である。
【０１５５】
図２４は自車位置の特定により走行履歴を修正する例を示す説明図である。図２４に示すように、当初、車載機３０は、地点Ｄ’、地点Ｅ’に沿った走行軌跡で走行しているものと認識していたとする。車載機３０は、例えば、ＧＰＳ信号を受信して自車位置を測位することで、自車位置が地点Ｅにあると認識する。また、地点Ｄ（測位地点Ｅから、修正前の走行軌跡に基づいて遡った地点）において、送信機２０から信号を受信したとすると、地点Ｄで受信時刻の補正と自車位置の特定を行うことができ、自車位置は地点Ｄ’ではなく地点Ｄを通過したことが判る。これにより、自車の走行軌跡が正しくは地点Ｄ、地点Ｅに沿ったものであることが判明し、過去の走行軌跡を修正することが可能となる。
【０１５６】
なお、図２４の例では、２つの道路に跨った走行軌跡について説明したが、複数の車線を有する道路上を走行する車両が走行している車線を正しく認識することにも利用することができる。
【０１５７】
以上説明したように、本発明にあっては、送信機が任意のタイミングで信号を送信することができない場合があって、光ビーコンとの通信領域内に自車が存在する時に、送信機から信号を受信することができない状況であっても、自車位置の測位精度の信頼度という概念を導入し、送信機から信号を受信した時に、この信頼度が高いと判断した場合には、信号の受信時点を補正して車載機と送信機との間で時刻を擬似的に同期させることができ、補正した受信時点を用いて、送信機からの信号を受信するだけで車両の位置を精度良く特定することができ、特に、道路上を走行する車両の位置を逐一高精度に追跡することができる。特に、１つの送信機を設けるだけで自車の位置を特定することができ、２つ以上の送信機を用いる必要がなく安価な車両位置特定システムを実現することができる。
【０１５８】
また、本発明にあっては、受信時点を補正することができる範囲を、自車位置を測位した地点以外、すなわち、自車位置の測位後、あるいは、自車位置の測位前にも拡張することができる。また、自車位置の測位精度が高い場合には、受信時点の補正をして自車位置を精度良く特定することができ、自車位置の測位精度が低い場合には、受信時点の補正を行わずに誤った自車位置が特定されることを防止できる。また、測位方法の測位精度に応じて信頼度を設定することができる。さらに、本来の測位用の信号でない信号を受信して、自車位置を誤って特定することを防止することができる。
【０１５９】
上述の実施の形態では、送信機２０が信号を変調して送信し、車載機３０では復調して元の信号を抽出し、信号の受信時点を算出する構成であったが、これに限定されるものではなく、送信機２０で、信号を直交周波数多重方式の周波数が異なる搬送波に割り当て、信号が割り当てられた搬送波を送信する。例えば、送信する信号に逆フーリエ変換して周波数の異なる少なくとも１つのサブキャリア（搬送波）に変換し、変換した信号をＤＡ変換して送信機２０から車載機３０に対して送信する。車載機３０は、送信された搬送波をＡＤ変換し、変換後の信号同士をパターンマッチングすることで信号の受信時点を取得する。これにより、他の帯域における通信との干渉を少なくしつつ周波数帯の利用効率を向上させることができる。
【０１６０】
上述の実施の形態では、送信機を１台用いる構成であったが、送信機を２台以上用いる構成であってもよい。例えば、送信機３台を用いることにより、各送信機からの距離が等しい３つの球面の交点として自車位置を特定することもできる。
【０１６１】
上述の発明により、走行中の自車の位置を精度良く特定することができるため、本発明を用いることにより、例えば、車載機で前方の信号機の表示情報を受信し、受信した表示情報に基づいて交差点の手前で安全に停止することができるか否か、あるいは、交差点を安全に通過することができるか否かを高精度に判定し、判定結果に応じて運転者に音声で注意を促すことができる。また、車載機で受信した信号機の表示情報に基づいて、交差点を安全に通過することができるか否かを高精度に判定し、判定結果に応じて車両のブレーキ制御を行うこともでき、交通事故を未然に防止して交通の安全性を高めることができる。
【０１６２】
実施の形態３
図２５は本発明に係る時刻補正システムの構成を示すブロック図である。本発明に係る時刻補正システムは、上述の実施の形態１、２で説明した車両位置特定システムにおいて受信時刻を補正するために用いることができる。時刻補正システムは、送信機２０、時刻補正装置４０などを備える。送信機２０は、実施の形態１、２と同様であるので説明は省略する。また、時刻補正装置４０と車載機３０との相違点は、時刻補正装置４０には、車載機３０の第１通信部３１及びセンサ部３８がなく、第２通信部３２と同様な機能を有する通信部４２を備える点である。なお、第１通信部３１、センサ部３８を備える構成であってもよい。
【０１６３】
時刻補正装置４０は、ＧＰＳ受信部４３で自身の位置を測位するとともに、地図データベース４７を併用することにより、自身の移動距離、移動方向、移動履歴などを求めることができる。なお、制御部４１、記憶部４４、表示部４５、操作部４６は、実施の形態１、２と同様であるので説明は省略する。
【０１６４】
時刻補正装置４０は、実施の形態１、２の車載機３０と同様に、信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信機２０から受信した場合、受信した送信時点情報、その送信時点情報を受信した受信地点及び送信地点情報（送信機２０の位置情報）に基づいて、時刻を補正する。この場合、送信機２０が信号を送信できない時間帯があって、信号を任意に送信できない場合であっても、時刻補正装置４０は、時刻を補正することができる。
【０１６５】
時刻補正装置４０は、車載機として車両に搭載することで、時刻補正の結果を用いて車両の位置を精度良く特定することができる。また、時刻補正装置４０を携帯可能な構成とすることで、車両だけでなく、歩行者などの他の移動体の位置を特定するための時刻補正を行うことも可能となる。なお、時刻補正の結果を用いて移動体の位置を特定してもよく、他の用途に用いてもよい。
【０１６６】
開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】本発明に係る車両位置特定システムの概要を示す模式図である。
【図２】本発明に係る車両位置特定システムの構成を示すブロック図である。
【図３】光ビーコンと車載機との間の双方向通信を説明する説明図である。
【図４】送信機が送信する信号に含まれるデータ構造の例を示す説明図である。
【図５】信号の受信時点を求める例を示す説明図である。
【図６】自車位置の特定手順の例を示す説明図である。
【図７】信号の受信時点の補正の一例を示す説明図である。
【図８】信号の受信時点の補正の他の例を示す説明図である。
【図９】信号の受信時点の補正の他の例を示す説明図である。
【図１０】測位精度の信頼性評価の例を示す説明図である。
【図１１】評価値の数値例を示す説明図である。
【図１２】評価値の変動例を示す説明図である。
【図１３】自車の走行状態の例を示す説明図である。
【図１４】自車の位置を特定する処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】自車の位置を特定する処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】自車位置の特定方法の一例を示す説明図である。
【図１７】道路情報を用いて自車位置を特定する例を示す説明図である。
【図１８】実施の形態２の自車位置の特定手順の例を示す説明図である。
【図１９】実施の形態２の測位精度の信頼性評価の例を示す説明図である。
【図２０】実施の形態２の評価値の変動例を示す説明図である。
【図２１】実施の形態２の自車の走行状態の例を示す説明図である。
【図２２】実施の形態２の自車の位置を特定する処理手順を示すフローチャートである。
【図２３】実施の形態２の自車の位置を特定する処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】自車位置の特定により走行履歴を修正する例を示す説明図である。
【図２５】本発明に係る時刻補正システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１６８】
１０ 光ビーコン
２０ 送信機
２１ 通信部
２２ 制御部
３０ 車載機
３１ 第１通信部
３２ 第２通信部
３３ 制御部
３４ 記憶部
３５ 表示部
３６ 操作部
３７ ＧＰＳ受信部
３８ センサ部
３９ 地図データベース
４０ 時刻補正装置
４１ 制御部
４２ 通信部
４３ ＧＰＳ受信部
４４ 記憶部
４５ 表示部
４６ 操作部
４７ 地図データベース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の信号を送信する送信機と、該送信機が送信した信号を受信する車載機とを備える車両位置特定システムにおいて、
前記車載機は、
信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、
信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、
前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、信号の受信時点を補正する受信時点補正手段と、
前記送信機から信号を受信した場合、該信号の送信時点情報、前記送信地点情報及び前記受信時点補正手段で補正した前記信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定する特定手段と
を備えることを特徴とする車両位置特定システム。
【請求項２】
前記車載機は、
自車位置を測位する測位手段を備え、
前記受信時点補正手段は、
前記測位手段で自車位置を測位した場合、測位前又は測位後に前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の車両位置特定システム。
【請求項３】
前記車載機は、
自車の走行距離及び／又は走行方位を測定する測定手段と、
前記受信手段で送信時点情報を受信した場合、測位した自車位置及び前記測定手段で測定した結果に基づいて、前記送信時点情報の受信地点を特定する受信地点特定手段と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の車両位置特定システム。
【請求項４】
前記車載機は、
前記測位手段で測位した自車位置の信頼度及び／又は前記受信地点特定手段で特定した受信地点の信頼度を判定する判定手段を備え、
前記受信時点補正手段は、
前記判定手段で判定した信頼度が所定の閾値より大きい場合、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両位置特定システム。
【請求項５】
前記車載機は、
前記測位手段で自車位置を測位した場合、測位した自車位置から特定の距離内に前記受信地点特定手段で特定した受信地点があるか否かを判定する受信地点判定手段を備え、
前記受信時点補正手段は、
前記受信地点判定手段で受信地点があると判定した場合、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両位置特定システム。
【請求項６】
前記車載機は、
自車の走行状態に応じて前記特定の距離を決定する決定手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の車両位置特定システム。
【請求項７】
前記車載機は、
前記測位手段で自車位置を測位した場合、自車位置の信頼度を設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項８】
前記車載機は、
自車が所定地点を通過したか否かを検知する検知手段を備え、
前記測位手段は、
前記検知手段で検知した場合、自車位置を測位するように構成してあり、
前記設定手段は、
自車位置の信頼度を所定値に設定するように構成してあることを特徴とする請求項７に記載の車両位置特定システム。
【請求項９】
前記車載機は、
ＧＮＳＳ衛星が送信した衛星信号を受信する衛星信号受信手段を備え、
前記測位手段は、
前記衛星信号受信手段で衛星信号を受信した場合、自車位置を測位するように構成してあり、
前記設定手段は、
前記衛星信号受信手段で受信した衛星信号の受信状況に応じて、自車位置の信頼度を設定するように構成してあることを特徴とする請求項７に記載の車両位置特定システム。
【請求項１０】
前記車載機は、
前記測位手段で自車位置を測位した後の自車の移動距離に応じて、前記設定手段で設定した信頼度を減少させる減少手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項９のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１１】
前記車載機は、
前記測位手段で自車位置を測位した後の時間経過に応じて、前記設定手段で設定した信頼度を減少させる減少手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項９のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１２】
前記車載機は、
前記測位手段で自車位置を測位した場合、測位した自車位置と測位前に前記受信地点特定手段で特定した受信地点との間の移動距離に応じて、該受信地点の信頼度を前記設定手段で設定した信頼度より減少させる減少手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項９のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１３】
前記車載機は、
前記測位手段で自車位置を測位した場合、自車位置の測位時点と測位前に前記受信地点特定手段で特定した受信地点での信号の受信時点との間の時間経過に応じて、該受信地点の信頼度を前記設定手段で設定した信頼度より減少させる減少手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項９のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１４】
前記車載機は、
前記受信手段で送信時点情報を受信した受信地点と該送信時点情報の送信地点との間の信号伝播時間を特定するための情報を取得する取得手段を備え、
前記受信時点補正手段は、
前記送信時点情報で特定される送信時点に前記信号伝播時間を加算した値に基づいて、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１５】
前記車載機及び送信機は、
計時手段を備え、
前記受信時点補正手段は、
送信時点情報で特定された送信時点に対応する計時値を該送信時点情報で送信時点が特定された信号の受信時点に対応する計時値として、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１６】
前記車載機は、
所定の周期の基準周期信号を生成する生成手段と、
該生成手段で生成した基準周期信号に基づいて計時する計時手段と、
前記受信手段で送信時点情報を受信した受信地点、該送信時点情報で特定される送信時点及び前記送信地点情報に基づいて、前記基準周期信号の周期を補正する周期補正手段と
を備え、
前記受信時点補正手段は、
前記周期補正手段で補正した基準周期信号により計時される計時値に基づいて、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１７】
前記車載機は、
前記受信手段で送信時点情報を受信した受信地点、該送信時点情報で特定される送信時点及び前記送信地点情報に基づいて、該送信時点情報で特定される送信時点を補正する送信時点補正手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１８】
送信時点情報を送信する送信機を複数備え、
前記特定手段は、
前記送信時点情報で特定される送信時点及び各送信機が送信した信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１９】
前記車載機は、
道路情報を取得する道路情報取得手段を備え、
前記特定手段は、
前記道路情報取得手段で取得した道路情報に基づいて自車位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項２０】
前記送信機は、
送信する信号に該信号が有効であることを示す情報を含めて送信するように構成してあり、
前記特定手段は、
受信した信号に前記情報が含まれる場合、自車位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項２１】
所定の信号を受信する車載機において、
信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、
信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、
前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、信号の受信時点を補正する受信時点補正手段と、
信号を受信した場合、該信号の送信時点情報、前記送信地点情報及び前記受信時点補正手段で補正した前記信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定する特定手段と
を備えることを特徴とする車載機。
【請求項２２】
所定の信号を送信する送信機において、
信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信する送信手段を備えることを特徴とする送信機。
【請求項２３】
所定の信号を送信する送信機と、該送信機が送信した信号を受信して時刻を補正する時刻補正装置とを備える時刻補正システムであって、
前記時刻補正装置は、
信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、
信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、
前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、時刻を補正する時刻補正手段と
を備えることを特徴とする時刻補正システム。
【請求項２４】
前記時刻補正装置は、
自身の位置を測位する測位手段を備え、
前記時刻補正手段は、
前記測位手段で自身の位置を測位した場合、測位前又は測位後に前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、時刻を補正するように構成してあることを特徴とする請求項２３に記載の時刻補正システム。
【請求項２５】
前記時刻補正装置は、
自身の移動距離及び／又は移動方位を測定する測定手段と、
前記受信手段で送信時点情報を受信した場合、測位した自身の位置及び前記測定手段で測定した結果に基づいて、前記送信時点情報の受信地点を特定する受信地点特定手段と
を備えることを特徴とする請求項２４に記載の時刻補正システム。
【請求項２６】
前記時刻補正装置は、
前記測位手段で測位した自身の位置の信頼度及び／又は前記受信地点特定手段で特定した受信地点の信頼度を判定する判定手段を備え、
前記時刻補正手段は、
前記判定手段で判定した信頼度が所定の閾値より大きい場合、時刻を補正するように構成してあることを特徴とする請求項２４又は請求項２５に記載の時刻補正システム。
【請求項２７】
前記時刻補正装置は、
前記測位手段で自身の位置を測位した場合、自身の位置の信頼度を設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項２４乃至請求項２６のいずれか１つに記載の時刻補正システム。
【請求項２８】
所定の信号を受信して時刻を補正する時刻補正装置であって、
信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、
信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、
前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、時刻を補正する時刻補正手段と
を備えることを特徴とする時刻補正装置。
【請求項１】
所定の信号を送信する送信機と、該送信機が送信した信号を受信する車載機とを備える車両位置特定システムにおいて、
前記車載機は、
信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、
信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、
前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、信号の受信時点を補正する受信時点補正手段と、
前記送信機から信号を受信した場合、該信号の送信時点情報、前記送信地点情報及び前記受信時点補正手段で補正した前記信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定する特定手段と
を備えることを特徴とする車両位置特定システム。
【請求項２】
前記車載機は、
自車位置を測位する測位手段を備え、
前記受信時点補正手段は、
前記測位手段で自車位置を測位した場合、測位前又は測位後に前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の車両位置特定システム。
【請求項３】
前記車載機は、
自車の走行距離及び／又は走行方位を測定する測定手段と、
前記受信手段で送信時点情報を受信した場合、測位した自車位置及び前記測定手段で測定した結果に基づいて、前記送信時点情報の受信地点を特定する受信地点特定手段と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の車両位置特定システム。
【請求項４】
前記車載機は、
前記測位手段で測位した自車位置の信頼度及び／又は前記受信地点特定手段で特定した受信地点の信頼度を判定する判定手段を備え、
前記受信時点補正手段は、
前記判定手段で判定した信頼度が所定の閾値より大きい場合、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両位置特定システム。
【請求項５】
前記車載機は、
前記測位手段で自車位置を測位した場合、測位した自車位置から特定の距離内に前記受信地点特定手段で特定した受信地点があるか否かを判定する受信地点判定手段を備え、
前記受信時点補正手段は、
前記受信地点判定手段で受信地点があると判定した場合、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両位置特定システム。
【請求項６】
前記車載機は、
自車の走行状態に応じて前記特定の距離を決定する決定手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の車両位置特定システム。
【請求項７】
前記車載機は、
前記測位手段で自車位置を測位した場合、自車位置の信頼度を設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項８】
前記車載機は、
自車が所定地点を通過したか否かを検知する検知手段を備え、
前記測位手段は、
前記検知手段で検知した場合、自車位置を測位するように構成してあり、
前記設定手段は、
自車位置の信頼度を所定値に設定するように構成してあることを特徴とする請求項７に記載の車両位置特定システム。
【請求項９】
前記車載機は、
ＧＮＳＳ衛星が送信した衛星信号を受信する衛星信号受信手段を備え、
前記測位手段は、
前記衛星信号受信手段で衛星信号を受信した場合、自車位置を測位するように構成してあり、
前記設定手段は、
前記衛星信号受信手段で受信した衛星信号の受信状況に応じて、自車位置の信頼度を設定するように構成してあることを特徴とする請求項７に記載の車両位置特定システム。
【請求項１０】
前記車載機は、
前記測位手段で自車位置を測位した後の自車の移動距離に応じて、前記設定手段で設定した信頼度を減少させる減少手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項９のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１１】
前記車載機は、
前記測位手段で自車位置を測位した後の時間経過に応じて、前記設定手段で設定した信頼度を減少させる減少手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項９のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１２】
前記車載機は、
前記測位手段で自車位置を測位した場合、測位した自車位置と測位前に前記受信地点特定手段で特定した受信地点との間の移動距離に応じて、該受信地点の信頼度を前記設定手段で設定した信頼度より減少させる減少手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項９のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１３】
前記車載機は、
前記測位手段で自車位置を測位した場合、自車位置の測位時点と測位前に前記受信地点特定手段で特定した受信地点での信号の受信時点との間の時間経過に応じて、該受信地点の信頼度を前記設定手段で設定した信頼度より減少させる減少手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項９のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１４】
前記車載機は、
前記受信手段で送信時点情報を受信した受信地点と該送信時点情報の送信地点との間の信号伝播時間を特定するための情報を取得する取得手段を備え、
前記受信時点補正手段は、
前記送信時点情報で特定される送信時点に前記信号伝播時間を加算した値に基づいて、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１５】
前記車載機及び送信機は、
計時手段を備え、
前記受信時点補正手段は、
送信時点情報で特定された送信時点に対応する計時値を該送信時点情報で送信時点が特定された信号の受信時点に対応する計時値として、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１６】
前記車載機は、
所定の周期の基準周期信号を生成する生成手段と、
該生成手段で生成した基準周期信号に基づいて計時する計時手段と、
前記受信手段で送信時点情報を受信した受信地点、該送信時点情報で特定される送信時点及び前記送信地点情報に基づいて、前記基準周期信号の周期を補正する周期補正手段と
を備え、
前記受信時点補正手段は、
前記周期補正手段で補正した基準周期信号により計時される計時値に基づいて、信号の受信時点を補正するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１７】
前記車載機は、
前記受信手段で送信時点情報を受信した受信地点、該送信時点情報で特定される送信時点及び前記送信地点情報に基づいて、該送信時点情報で特定される送信時点を補正する送信時点補正手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１８】
送信時点情報を送信する送信機を複数備え、
前記特定手段は、
前記送信時点情報で特定される送信時点及び各送信機が送信した信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項１９】
前記車載機は、
道路情報を取得する道路情報取得手段を備え、
前記特定手段は、
前記道路情報取得手段で取得した道路情報に基づいて自車位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項２０】
前記送信機は、
送信する信号に該信号が有効であることを示す情報を含めて送信するように構成してあり、
前記特定手段は、
受信した信号に前記情報が含まれる場合、自車位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１９のいずれか１つに記載の車両位置特定システム。
【請求項２１】
所定の信号を受信する車載機において、
信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、
信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、
前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、信号の受信時点を補正する受信時点補正手段と、
信号を受信した場合、該信号の送信時点情報、前記送信地点情報及び前記受信時点補正手段で補正した前記信号の受信時点に基づいて、自車位置を特定する特定手段と
を備えることを特徴とする車載機。
【請求項２２】
所定の信号を送信する送信機において、
信号の送信時点を特定する送信時点情報を送信する送信手段を備えることを特徴とする送信機。
【請求項２３】
所定の信号を送信する送信機と、該送信機が送信した信号を受信して時刻を補正する時刻補正装置とを備える時刻補正システムであって、
前記時刻補正装置は、
信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、
信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、
前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、時刻を補正する時刻補正手段と
を備えることを特徴とする時刻補正システム。
【請求項２４】
前記時刻補正装置は、
自身の位置を測位する測位手段を備え、
前記時刻補正手段は、
前記測位手段で自身の位置を測位した場合、測位前又は測位後に前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、時刻を補正するように構成してあることを特徴とする請求項２３に記載の時刻補正システム。
【請求項２５】
前記時刻補正装置は、
自身の移動距離及び／又は移動方位を測定する測定手段と、
前記受信手段で送信時点情報を受信した場合、測位した自身の位置及び前記測定手段で測定した結果に基づいて、前記送信時点情報の受信地点を特定する受信地点特定手段と
を備えることを特徴とする請求項２４に記載の時刻補正システム。
【請求項２６】
前記時刻補正装置は、
前記測位手段で測位した自身の位置の信頼度及び／又は前記受信地点特定手段で特定した受信地点の信頼度を判定する判定手段を備え、
前記時刻補正手段は、
前記判定手段で判定した信頼度が所定の閾値より大きい場合、時刻を補正するように構成してあることを特徴とする請求項２４又は請求項２５に記載の時刻補正システム。
【請求項２７】
前記時刻補正装置は、
前記測位手段で自身の位置を測位した場合、自身の位置の信頼度を設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項２４乃至請求項２６のいずれか１つに記載の時刻補正システム。
【請求項２８】
所定の信号を受信して時刻を補正する時刻補正装置であって、
信号の送信時点を特定する送信時点情報を受信する受信手段と、
信号の送信地点を特定する送信地点情報を記憶する記憶手段と、
前記受信手段で受信した送信時点情報、該送信時点情報を受信した受信地点及び前記送信地点情報に基づいて、時刻を補正する時刻補正手段と
を備えることを特徴とする時刻補正装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００９−３１２４１（Ｐ２００９−３１２４１Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６４６７１（Ｐ２００７−２６４６７１）
【出願日】平成１９年１０月１０日（２００７．１０．１０）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１０日（２００７．１０．１０）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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