JP2004178028A

JP2004178028A - On-vehicle system

Info

Publication number: JP2004178028A
Application number: JP2002340240A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kono; 善之幸野
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2004-06-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To compute a distance to another vehicle by using inter-vehicle communication. <P>SOLUTION: An inter-vehicle communication device A transmits a search message to an inter-vehicle communication device B for starting a loop back counter 160. In receipt of the search message, the inter-vehicle communication device B starts a delay counter 159 and transmits a first response message including a delay counter value to the inter-vehicle communication device A as soon as transmission is allowed. On receiving the first response message, the inter-vehicle communication device A stops the loop back counter 160 and starts the delay counter 159, and as soon as the transmission is allowed, transmits a second response message including the delay counter value to the inter-vehicle communication device B. On receiving the second response message, the inter-vehicle communication device B stops the loop back counter 160. On the respective vehicles, a radio wave propagation time between the vehicles is computed by using a value found by subtracting the received delay counter value from the loop back counter value. In this way, a distance to the other vehicle is computed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車において他車との距離や他車の位置を検出する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車において他車との距離や他車の位置を算出する技術としては、各自動車に搭載した各システムにおいてＧＰＳ受信機を用いて自車位置を算出し、算出した自車位置を無線通信を介して相互に交換することにより、各システムにおいて他車の位置を検出する技術が知られている（たとえば、特開平１０−１８８１９９号公報）。また、同様に自動車に搭載したレーダを用いて他車の自車に対する相対位置を算出する技術も知られている（たとえば、上記特開平１０−１８８１９９号公報）
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては以下のものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１８８１９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記ＧＰＳ受信機を用いて自車位置を算出し、算出した自車位置を無線通信を介して相互に交換する技術によれば、他車位置の検出精度が個々のＧＰＳ受信機の受信状態に依存するため、ＧＰＳ衛星からの受信電波が不安定であったり受信可能なＧＰＳ衛星の数が少ない場合などには、精度良く他車との距離や他車の位置を検出することができない場合がある。
【０００５】
一方、レーダを用いて他車の自車に対する相対位置を算出する技術によれば、各車両にレーダを搭載する必要があり、他車との距離や他車の位置の検出のために要する各種コストが比較的大きい。
そこで、本発明は、コストを大きく増加することなく、安定的に他車との距離や他車の位置の検出を行うことのできる車載装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題達成のために本発明は、車両に搭載される車載システムを、他車両に搭載された車載システムと無線通信を行う車車間通信装置と、前記車車間通信装置による他車の車載システムとの無線通信による、自車と他車間の信号の伝搬に要した時間を測定する伝搬時間測定手段と、前記伝搬時間測定手段が測定した時間に基づいて、自車と他車間の距離を算出する他車距離算出手段とより構成したものである。
【０００７】
このような車載システムによれば、レーダ等の特段の設備を備えることなく、車両間で相互通信を行うための車車間通信を利用して安定的に自車と他車間の距離を測定することができるようになり、このように測定された他車間との距離に基づいて、他車の位置などを精度良く算出することができるようになる。
【０００８】
たとえば、このような車載システムにおいて、さらに、自車から見た前記他車の方向を算出する他車方向算出手段と、前記他車方向算出手段が算出した他車の方向と前記他車距離算出手段が算出した自車と他車間の距離に基づいて、他車の自車に対する相対位置を算出する他車位置算出手段とを備えれば、車車間通信のみを利用して自車に対する他車の相対位置を安定的に算出することができるようになる。
【０００９】
また、さらには、これらの車載システムに自車位置を検出する自車位置検出手段と、自車位置検出手段が検出した自車位置と、前記他車位置算出手段が算出した自車に対する他車の相対位置に基づいて、前記他車の位置を道路地図上に表示した他車位置表示画面を表示する他車位置表示手段とを設けるようにしても良く、このようにすることにより、ユーザに道路地図上で他車位置を提示し、ユーザの運転の便に供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に本実施形態において各自動車に搭載される車載システムの構成を示す。図示するように、車載システム１は、ＧＰＳ受信機１１、角加速度センサや地磁気センサなどの方位センサ１２、車速パルスセンサなどの車速センサ１３、道路地図データを記憶したＤＶＤドライブやＨＤＤなどの記憶装置である道路地図データ記憶部１４、他車に搭載された車載システム１と無線通信を行う車車間通信装置１５、表示装置１６、現在状態算出部１７、ルート探索部１８、案内画像生成部１９、現在状態メモリ２０、他車位置算出部２１、制御部２２とを有する。
【００１１】
このような構成において、現在位置算出部は、方位センサ１２や車速センサ１３やＧＰＳ受信機１１の出力から推定される現在位置に対して、道路地図データ記憶部１４から読み出した前回決定した現在位置の周辺の地図とのマップマッチング処理などを施して、現在の走行中のリンクとして最も確からしいリンクと、現在位置として最も確からしいリンク上の位置と、現在の走行方位として最も確からしい走行方位とを、それぞれ現在走行中リンク、現在位置座標、現在走行方位として決定し、現在状態情報として現在状態メモリ２０に格納する処理を繰り返す。ここで、道路地図データでは、道路を直線の集合として表現しており、この各直線がリンクである。
【００１２】
次に、ルート探索部１８は、ユーザから目的地の設定を受付け、必要地理的範囲の道路地図データを道路地図データ記憶部１４から読み出し、現在状態メモリ２０の現在位置データが示す現在位置座標から目的地座標までの、現在走行中リンクデータが示すリンクを最初に辿る誘導経路を所定のコストモデルに基づいて算出する。
【００１３】
そして、案内画像生成部１９は、道路地図データが示す道路地図上に、ルート探索部１８が探索した目的地までの誘導経路を道路地図上で示す誘導経路図形と、現在状態メモリ２０に格納されている現在位置座標が表す現在位置を道路地図上で示す現在位置マークと、他車位置算出部２１が算出した他車の位置を道路地図上で示す他車マークとを描画した案内画像を生成し、表示装置１６に表示する。ただし、目的地や誘導経路が設定されていない場合には、誘導経路図形の描画は行わない。
【００１４】
そして、制御部２２は、以上の各部の動作を統括する。
以下、前述した他車位置算出部２１における他車位置算出の動作について説明する。
他車位置の算出は、車車間通信装置１５を利用した他車との間の車車間距離と他車方向との測定の処理と、他車との間の車車間距離と他車方向を用いた他車位置算出部２１による他車位置の算出の処理とによって行われる。
まず、車車間通信装置１５を利用した他車との間の車車間距離の測定と他車方向の測定について説明する。
図２に、車車間通信装置１５の内部構成を示す。
図示するように車車間通信装置１５は、アンテナ１５１、アンテナ１５１で送受する信号の増幅や分離を行うアンテナスイッチモジュールなどであるアンテナ制御部１５２、受信信号を復調する復調部１５３、送信信号を変調する変調部１５４、制御部２２から制御部インタフェース１５５を介して受け取った送信データのフレーミングや変調部１５４への供給を行う送信データ処理部１５６、復調部１５３から受け取った自装置宛の受信データのデフレーミングや制御部インタフェース１５５を介した制御部２２への供給を行う受信データ処理部１５７とを有する。そして、このような構成によって、各車載システム１の制御部２２は、車車間通信装置１５を介して他車の制御部２２との間で無線通信を行うことができるようになっている。
【００１５】
また、図示するように車車間通信装置１５は、車車間距離と他車方向を測定するための構成として、メッセージ検出部１５８、ループバックカウンタ１６０、遅延カウンタ１５９、メッセージ送受制御部１６１と、受信電波の到来方向を算出する電波到来方向算出部１６２を有する。電波到来方向算出部１６２の受信電波の到来方向の算出は、たとえば、アンテナ１５１を３以上設け、各アンテナ１５１における受信電波の受信強度の差や受信電波のキャリア周波数信号の位相差より、受信電波の到来方向を推定することにより行ったり、アンテナ１５１として指向性が可変のアンテナ１５１を用い、アンテナ１５１の指向性を変化させながら電波を受信し受信した電波強度が最大であったときの指向性の方向より受信電波の到来方向を推定すること等により行う。
【００１６】
図３ａに、車車間通信装置１５の、車車間距離の測定の動作シーケンスを、車車間通信装置Ａと車車間通信装置Ｂとの間の車車間距離を測定する場合を例にとり示す。
図示するように、まず、車車間通信装置Ａのメッセージ送受制御部１６１は、探索メッセージを生成し、送信データ処理部１５６が送信を行っていない期間に変調部１５４に供給することにより、相互間の車車間距離を測定したい他車の車車間通信装置１５である車車間通信装置Ｂに送信する。ここで、図３ｂ１に示すように探索メッセージには、探索メッセージであることを示す所定のメッセージ識別パターンと、探索メッセージの送信先の車車間通信装置１５や自装置のアドレス情報と、当該探索メッセージにより開始される車車間距離測定のシーケンスを識別するためのシーケンス識別情報とが含まれている。また、探索メッセージの送信先の車車間通信装置１５のアドレスは、あらかじめ通信可能な車車間通信装置１５のアドレスを求めておき、アドレスを求めた車車間通信装置１５のうちの過去所定期間内に相互間の車車間距離を求めていない車車間通信装置１５のアドレスを、順次、相互間の車車間距離を測定する車車間通信装置１５のアドレスとすることにより決定する。なお、通信可能な車車間通信装置１５は、車車間通信装置１５の送信データ処理部１５６が定期的に自装置のアドレスを含めた存在通知メッセージを放送形式で送信すると共に、受信データ処理部１５７において過去一定期間内に受信した存在通知メッセージに含まれるアドレスを、通信可能な車車間通信装置１５のアドレスとして登録しておくようにすることなどにより求めることができる。ただし、探索メッセージは放送形式によって送信するようにしても良い。
【００１７】
さて、メッセージ検出部１５８は、変調部１５４への探索メッセージの入力を探索メッセージ中のメッセージ識別パターンより検出する。そして、変調部１５４への探索メッセージの入力を検出したならば、ループバックカウンタ１６０をスタートさせる。
【００１８】
一方、探索メッセージを受信した車車間通信装置Ｂにおいて、メッセージ検出部１５８は、復調部１５３からの復調された探索メッセージの出力を探索メッセージ中のメッセージ識別パターンより検出する。そして、復調された探索メッセージの出力を検出したならば、遅延カウンタ１５９をスタートさせる。また、メッセージ送受制御部１６１は、メッセージ検出部１５８の探索メッセージの検出に応答して、復調された探索メッセージを取り込む。
【００１９】
探索メッセージを取り込んだメッセージ送受制御部１６１は、次に、現在状態メモリ２０から現在状態情報を読み込み、第１応答メッセージを生成する。ここで図３ｂ２に示すように、第１応答メッセージには、第１応答メッセージであることを示す所定のメッセージ識別パターンと、第１応答メッセージの送信先の車車間通信装置１５や自装置のアドレス情報と、第１応答メッセージが利用される車車間距離測定のシーケンスを識別するためのシーケンス識別情報と、現在状態メモリ２０から読み出した現在状態情報とが含まれている。また、後述するように送信時に遅延時間が追加される。
【００２０】
そして、メッセージ送受制御部１６１は、生成した第１応答メッセージを、送信データ処理部１５６が送信を行っていない期間に第１応答メッセージに図３ｂ２に示すように、その時点の遅延カウンタ１５９のカウント値を遅延時間として付加して、変調部１５４に供給することにより、車車間通信装置Ａに送信する。一方、メッセージ検出部１５８は、変調部１５４への第１応答メッセージの入力を第１応答メッセージ中のメッセージ識別パターンより検出し、ループバックカウンタ１６０をスタートさせ遅延カウンタ１５９をストップする。
【００２１】
一方、第１応答メッセージを受信した車車間通信装置Ａにおいて、メッセージ検出部１５８は、復調部１５３からの復調された第１応答メッセージの出力を探索メッセージ中のメッセージ識別パターンより検出する。そして、復調された第１応答メッセージの出力を検出したならば、ループバックカウンタ１６０をストップし遅延カウンタ１５９をスタートさせる。また、メッセージ送受制御部１６１は、メッセージ検出部１５８の第１応答メッセージの検出に応答して、復調された第１応答メッセージを取り込むと共に、電波到来方向算出部１６２より、この第１応答メッセージ受信時の電波到来方向を入手する。
【００２２】
第１応答メッセージを取り込んだメッセージ送受制御部１６１は、次に、現在状態メモリ２０から現在状態情報を読み込み、第２応答メッセージを生成する。図３ｂ３に示すように第２応答メッセージには、第２応答メッセージであることを示す所定のメッセージ識別パターンと、第２応答メッセージの送信先の車車間通信装置１５や自装置のアドレス情報と、第２応答メッセージが利用される車車間距離測定のシーケンスを識別するためのシーケンス識別情報と、現在状態メモリ２０から読み出した現在状態情報とが含まれている。また、後述するように送信時に遅延時間が追加される。
【００２３】
そして、メッセージ送受制御部１６１は、生成した第２応答メッセージを、送信データ処理部１５６が送信を行っていない期間に第２応答メッセージに図３ｂ３に示すように、その時点の遅延カウンタ１５９のカウント値を遅延時間として付加して、変調部１５４に供給することにより、車車間通信装置Ｂに送信する。一方、変調部１５４への第２応答メッセージの入力を第２応答メッセージ中のメッセージ識別パターンより検出し、遅延カウンタ１５９をストップする。
【００２４】
そして、第２応答メッセージを受信した車車間通信装置Ｂにおいて、メッセージ検出部１５８は、復調部１５３からの復調された第２応答メッセージの出力を第２応答メッセージ中のメッセージ識別パターンより検出する。そして、復調された第２応答メッセージの出力を検出したならば、ループバックカウンタ１６０をストップする。また、メッセージ送受制御部１６１は、メッセージ検出部１５８の第２応答応答メッセージの検出に応答して、復調された第２応答メッセージを取り込むと共に、電波到来方向算出部１６２より、この第２応答メッセージ受信時の電波到来方向を入手する。
【００２５】
以上の車車間距離測定のシーケンスの実行後、車車間通信装置Ａのメッセージ送受制御部１６１は、ループバックカウンタ１６０のカウント値、車車間通信装置Ｂから受信した遅延時間、車車間通信装置Ｂから受信した現在状態情報を制御部２２に引き渡す。同様に車車間通信装置Ｂのメッセージ送受制御部１６１は、ループバックカウンタ１６０のカウント値、車車間通信装置Ａから受信した遅延時間、電波到来方向算出部１６２から取り込んだ電波到来方向、車車間通信装置Ａから受信した現在状態情報を制御部２２に引き渡す。
なお、以上の動作シーケンスを、複数並行して行う場合には、各メッセージに含まれるシーケンス識別情報を用いて、各メッセージが属するシーケンスを識別しながら、以上の処理を各シーケンスについてそれぞれ行うようにする。
【００２６】
各車載システム１の制御部２２は、メッセージ送受制御部１６１から受け取った各情報を他車情報として他車位置算出部２１に送り、他車位置の算出を行わせる。
以下、他車との間の車車間距離と他車方向を用いた他車位置算出部２１による他車位置の算出の処理について説明する。
他車位置算出部２１が、制御部２２から受け取った他車情報のループバックカウンタ１６０のカウント値から制御部２２から受け取った同他車情報の遅延時間と変復調等に要する固定時間を減算した値は、自車と他車間を電波が往復するの要した伝搬時間に依存した値となる。そこで、他車位置算出部２１は、まず、この伝搬時間と電波速度（光速）より、自車から他車までの距離を算出する。そして、電波到来方向と逆方向を他車方向として、自車位置より他車方向に算出した距離進んだ位置を他車位置とする。また、この際には、他車情報に含まれる現在状態情報が示す各情報を利用して、適宜他車位置を補正等する処理を行う。すなわち、図４ａにおいて自車がＡ、他車がＢであるとすると、自車Ａで測定した他車Ｂまでの距離がＬであって、自車Ａの進行方向に対して測った他車Ｂの方向がθである場合には、図示するように自車Ａの進行方向に対して角度θを成す方向に距離Ｌ離れた位置を他車位置とする。
【００２７】
さて、このようにして求めた他車位置は、前述したように、案内画像生成部１９によって、現在位置マークや誘導経路図形と共に、案内画像上に表示される。図５は、このような案内画像を示したものであり、図中、５０１が現在位置マーク、５０２が誘導経路図形、５０３が他車マークである。
【００２８】
以上、本発明の実施形態について説明した。
また、以上では車車間通信装置１５に遅延カウンタ１５９を設け、遅延カウンタ１５９を利用して、メッセージを受信してから、当該メッセージに対する応答メッセージを送信するまでの遅延時間を計測したが、このような遅延時間を固定時間と見なせるような場合には遅延カウンタ１５９を設ける必要はなく、ループバックカウンタ１６０の値から遅延カウンタ１５９の値に代えて当該固定時間を減算して用いれば良い。
【００２９】
また、以上では探索メッセージ、第１応答メッセージ、第２応答メッセージを用いた車車間の電波伝搬時間の測定シーケンス中で、現在状態情報や遅延時間を送受や他車からの電波到来方向の測定を行うようにしたが、これらの情報は、伝搬時間の測定シーケンスとは別のシーケンスにおいて送受するようにしてもよい。たとえば、第２応答メッセージの後に、車車間通信によって現在状態情報や遅延時間を相互に交換したり、電波到来方向算出のための送受シーケンスを実施するようにしてもよい。
【００３０】
また、以上で車車間の電波伝搬時間を直接測定して車車間の距離を算出したが、これは、たとえば、各車車間通信装置１５において車車間通信に用いるキャリアを相互に位相同期し、各車車間装置において自装置のキャリアの移動と他車装置から受信したキャリアの位相差を測定し、測定した位相差より自車と他車との距離を測定するなどの、車車間通信を利用した他の手法により行うようにしても良い。
【００３１】
また、たとえば、図４ｂに示すように、３車以上の車車間通信装置１５間で、相互に自車において測定した他車との間の距離を車車間通信によって交換し、交換した各距離を用いて他車位置の補正や算出を行うようにしても良い。たとえば、図中の車両Ａと車両Ｂ間で、それぞれが測定した車両Ｃとの間の距離を交換すれば、車両Ａにおいて車両Ｂの位置を正常に算出でき、かつ、車両Ｃとの距離は正常に算出できたが、車両Ｃの位置が特定できなかったような場合には、車両Ａと車両Ｂ間の距離Ｌ１と、車両Ａと車両Ｃ間の距離Ｌ２と、車両Ｂと車両Ｃ間の距離Ｌ３とより、車両Ｃが存在する位置を２つ（Ｘ１及びＸ２）に絞り込み、絞り込んだ位置の内から、たとえば道路とのマッチングや、車両Ｃから受信した現在状態情報が示す車両Ｃが測定した車両Ｃの現在位置より、車両Ｃの位置としてより確からしい位置を求め、求めた位置Ｘ１を車両Ｃの位置として算出することができるようになる。
【００３２】
また、本実施形態で求め自車と他車間の距離は、他車位置の算出以外の任意の用途に用いるようにしてかまわない。たとえば、各車両において、他車両から第１、第２応答メッセージに含めて入手した現在状態情報が示す他車の現在位置と現在状態メモリ２０に格納している現在状態情報が示す自車の現在位置との関係が、算出した自車と他車間の距離に整合するかどうかを調べ、整合していない場合であって自車のＧＰＳ受信機１１の受信状態が良好でない場合には、算出された自車の現在位置が間違っている可能性が高いものとして、現在状態算出部１７に、ＧＰＳ受信機１１が算出した現在位置よりも、車速センサ１３や方位センサ１２の出力を重視して自車の現在位置を算出し直させる、すなわち、たとえば自律航法のみによって現在位置を算出させ直させる。
【００３３】
以上のように本実施形態によれば、レーダ等の特段の設備を備えることなく、車両間で相互通信を行うための車車間通信を利用して他車間の距離を精度良く測定することができるようになる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、コストを大きく増加することなく、安定的に他車との距離や他車の位置の検出を行うことのできる車載装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車載システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車車間通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車車間距離測定シーケンスを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る他車位置算出のようすを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る車載システムの表示画面例を示す図である。
【符号の説明】
１：車載システム、１１：ＧＰＳ受信機、１２：方位センサ、１３：車速センサ、１４：道路地図データ記憶部、１５：車車間通信装置、１６：表示装置、１７：現在状態算出部、１８：ルート探索部、１９：案内画像生成部、２０：現在状態メモリ、２１：他車位置算出部、２２：制御部、１５１：アンテナ、１５２：アンテナ制御部、１５３：復調部、１５４：変調部、１５５：制御部インタフェース、１５６：送信データ処理部、１５７：受信データ処理部、１５８：メッセージ検出部、１５９：遅延カウンタ、１６０：ループバックカウンタ、１６１：メッセージ送受制御部、１６２：電波到来方向算出部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technology for detecting a distance from another vehicle and a position of the other vehicle in an automobile.
[0002]
[Prior art]
As a technique for calculating the distance to another vehicle or the position of another vehicle in an automobile, each system mounted on each vehicle calculates the own vehicle position using a GPS receiver, and calculates the calculated own vehicle position via wireless communication. A technique of detecting the position of another vehicle in each system by exchanging the vehicle with each other is known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-188199). Similarly, a technique of calculating a relative position of another vehicle with respect to the own vehicle using a radar mounted on the vehicle is also known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-188199).
Prior art document information related to the invention of this application includes the following.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-188199 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
According to the technology of calculating the own vehicle position using the GPS receiver and exchanging the calculated own vehicle position with each other via wireless communication, the detection accuracy of the other vehicle position is changed to the reception state of each GPS receiver. If the received radio waves from GPS satellites are unstable or the number of receivable GPS satellites is small, it may not be possible to accurately detect the distance to another vehicle or the position of another vehicle. is there.
[0005]
On the other hand, according to the technique of calculating the relative position of another vehicle with respect to the own vehicle using a radar, it is necessary to mount a radar on each vehicle, and various types of information required for detecting a distance to another vehicle and a position of the other vehicle are required. Cost is relatively large.
Therefore, an object of the present invention is to provide an in-vehicle device that can stably detect the distance to another vehicle and the position of the other vehicle without significantly increasing the cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object, the present invention provides an in-vehicle system mounted on a vehicle, an inter-vehicle communication device that performs wireless communication with an on-vehicle system mounted on another vehicle, and an on-vehicle system of another vehicle using the inter-vehicle communication device. A propagation time measuring means for measuring a time required for signal propagation between the own vehicle and another vehicle by wireless communication, and calculating a distance between the own vehicle and the other vehicle based on the time measured by the propagation time measuring means. It is constituted by another vehicle distance calculating means.
[0007]
According to such an in-vehicle system, it is possible to stably measure the distance between the own vehicle and another vehicle by using inter-vehicle communication for performing mutual communication between vehicles without providing special equipment such as a radar. It is possible to calculate the position of another vehicle with high accuracy based on the distance between the other vehicles measured in this way.
[0008]
For example, in such an in-vehicle system, further another vehicle direction calculating means for calculating the direction of the other vehicle viewed from the own vehicle, the other vehicle direction calculated by the other vehicle direction calculating means and the other vehicle distance calculation Means for calculating a relative position of the other vehicle with respect to the own vehicle based on the distance between the own vehicle and the other vehicle calculated by the means, the other vehicle with respect to the own vehicle using only the inter-vehicle communication. Can be stably calculated.
[0009]
Further, the on-vehicle system further includes a vehicle position detecting means for detecting the vehicle position, a vehicle position detected by the vehicle position detecting means, and a vehicle other than the vehicle calculated by the vehicle position calculating means. Based on the relative position of the other vehicle may be provided with another vehicle position display means for displaying another vehicle position display screen that displays the position of the other vehicle on a road map. The position of the other vehicle can be presented on the road map and used for the driving of the user.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a configuration of an in-vehicle system mounted on each vehicle in this embodiment. 1, a vehicle-mounted system 1 includes a GPS receiver 11, an azimuth sensor 12 such as an angular acceleration sensor and a geomagnetic sensor, a vehicle speed sensor 13 such as a vehicle speed pulse sensor, and a storage device such as a DVD drive or HDD storing road map data. A road map data storage unit 14, an inter-vehicle communication device 15, which performs wireless communication with the in-vehicle system 1 mounted on another vehicle, a display device 16, a current state calculation unit 17, a route search unit 18, a guidance image generation unit 19, It has a current state memory 20, another vehicle position calculation unit 21, and a control unit 22.
[0011]
In such a configuration, the current position calculation unit compares the current position estimated from the outputs of the direction sensor 12, the vehicle speed sensor 13, and the GPS receiver 11 with the previously determined current position read from the road map data storage unit 14. Map matching processing with the surrounding map of the area, the most probable link as the current traveling link, the position on the link most probable as the current position, and the most probable driving direction as the current driving direction Is determined as the current traveling link, the current position coordinate, and the current traveling direction, respectively, and the process of storing the current status information in the current state memory 20 is repeated. Here, in the road map data, roads are represented as a set of straight lines, and each straight line is a link.
[0012]
Next, the route search unit 18 receives the setting of the destination from the user, reads the road map data of the required geographic range from the road map data storage unit 14, and reads the road map data from the current position coordinates indicated by the current position data in the current state memory 20. A guidance route that first follows the link indicated by the currently traveling link data up to the destination coordinates is calculated based on a predetermined cost model.
[0013]
Then, the guide image generation unit 19 stores the guide route graphic indicating the guide route to the destination searched by the route search unit 18 on the road map indicated by the road map data and the current state memory 20. A guide image is generated by drawing a current position mark indicating the current position represented by the current position coordinates on the road map and another vehicle mark indicating the position of the other vehicle calculated by the other vehicle position calculator 21 on the road map. Then, the image is displayed on the display device 16. However, when the destination and the guide route are not set, the drawing of the guide route graphic is not performed.
[0014]
And the control part 22 supervises the operation | movement of each said part.
Hereinafter, the operation of calculating the position of another vehicle in the above-described other vehicle position calculation unit 21 will be described.
The calculation of the other vehicle position uses the inter-vehicle distance to the other vehicle and the measurement of the other vehicle direction using the inter-vehicle communication device 15 and uses the inter-vehicle distance to the other vehicle and the other vehicle direction. The other vehicle position calculation unit 21 calculates the other vehicle position.
First, measurement of the inter-vehicle distance to another vehicle and measurement of the direction of the other vehicle using the inter-vehicle communication device 15 will be described.
FIG. 2 shows an internal configuration of the inter-vehicle communication device 15.
As shown in the figure, the inter-vehicle communication device 15 includes an antenna 151, an antenna control unit 152 such as an antenna switch module for amplifying and separating signals transmitted and received by the antenna 151, a demodulation unit 153 for demodulating a received signal, and modulating a transmission signal. A modulation unit 154, a transmission data processing unit 156 that performs framing of transmission data received from the control unit 22 via the control unit interface 155, and supplies the data to the modulation unit 154, A reception data processing unit 157 that performs deframing and supply to the control unit 22 via the control unit interface 155. With such a configuration, the control unit 22 of each in-vehicle system 1 can perform wireless communication with the control unit 22 of another vehicle via the inter-vehicle communication device 15.
[0015]
As shown in the figure, the inter-vehicle communication device 15 includes a message detection unit 158, a loopback counter 160, a delay counter 159, a message transmission / reception control unit 161, and a reception unit for measuring the inter-vehicle distance and the direction of another vehicle. It has a radio wave arrival direction calculation unit 162 that calculates the radio wave arrival direction. The direction of arrival of the received radio wave by the radio wave arrival direction calculation unit 162 is calculated, for example, by providing three or more antennas 151 and determining the received radio wave based on the difference between the reception intensity of the received radio wave at each antenna 151 and the phase difference of the carrier frequency signal of the received radio wave. Or by using the antenna 151 having a variable directivity as the antenna 151 and changing the directivity of the antenna 151 to receive a radio wave and receiving the maximum radio wave intensity. This is performed by estimating the arrival direction of the received radio wave from the direction.
[0016]
FIG. 3A shows an operation sequence of the measurement of the inter-vehicle distance by the inter-vehicle communication device 15 in a case where the inter-vehicle distance between the inter-vehicle communication device A and the inter-vehicle communication device B is measured.
As shown in the figure, first, the message transmission / reception control unit 161 of the inter-vehicle communication device A generates a search message and supplies the search message to the modulation unit 154 during a period when the transmission data processing unit 156 is not performing transmission. Is transmitted to the vehicle-to-vehicle communication device B which is the vehicle-to-vehicle communication device 15 of another vehicle whose vehicle-to-vehicle distance is to be measured. Here, as shown in FIG. 3b1, the search message includes a predetermined message identification pattern indicating the search message, the inter-vehicle communication device 15 to which the search message is to be transmitted, and the address information of the own device, and the search message. And sequence identification information for identifying the sequence of the inter-vehicle distance measurement started by the following. Further, the address of the inter-vehicle communication device 15 to which the search message is to be transmitted is obtained in advance by obtaining the address of the inter-vehicle communication device 15 with which communication is possible. The address of the inter-vehicle communication device 15 for which the inter-vehicle distance is not determined is sequentially determined as the address of the inter-vehicle communication device 15 for measuring the inter-vehicle distance. In the communicable vehicle-to-vehicle communication device 15, the transmission data processing unit 156 of the vehicle-to-vehicle communication device 15 periodically transmits the presence notification message including the address of the own device in a broadcast format, and the reception data processing unit 157. In the above, the address included in the presence notification message received within a fixed period in the past can be obtained by registering as an address of the inter-vehicle communication device 15 with which communication is possible. However, the search message may be transmitted in a broadcast format.
[0017]
Now, the message detection unit 158 detects the input of the search message to the modulation unit 154 from the message identification pattern in the search message. Then, when the input of the search message to modulation section 154 is detected, loopback counter 160 is started.
[0018]
On the other hand, in inter-vehicle communication device B that has received the search message, message detection section 158 detects the output of the demodulated search message from demodulation section 153 from the message identification pattern in the search message. Then, when the output of the demodulated search message is detected, the delay counter 159 is started. In addition, in response to the detection of the search message by message detection section 158, message transmission / reception control section 161 takes in the demodulated search message.
[0019]
Next, the message transmission / reception control unit 161 that has received the search message reads the current state information from the current state memory 20, and generates a first response message. Here, as shown in FIG. 3B2, the first response message includes a predetermined message identification pattern indicating that the message is the first response message, and the address of the inter-vehicle communication device 15 or the own device to which the first response message is transmitted. Information, sequence identification information for identifying a sequence of the inter-vehicle distance measurement in which the first response message is used, and current state information read from the current state memory 20. Further, as described later, a delay time is added at the time of transmission.
[0020]
Then, the message transmission / reception control unit 161 adds the generated first response message to the first response message during the period in which the transmission data processing unit 156 is not transmitting, as shown in FIG. The value is added to the delay time and supplied to the modulation unit 154, whereby the value is transmitted to the inter-vehicle communication device A. On the other hand, the message detector 158 detects the input of the first response message to the modulator 154 from the message identification pattern in the first response message, starts the loopback counter 160, and stops the delay counter 159.
[0021]
On the other hand, in the inter-vehicle communication device A that has received the first response message, the message detection unit 158 detects the output of the demodulated first response message from the demodulation unit 153 from the message identification pattern in the search message. Then, when the output of the demodulated first response message is detected, the loopback counter 160 is stopped and the delay counter 159 is started. In addition, the message transmission / reception control unit 161 captures the demodulated first response message in response to the detection of the first response message by the message detection unit 158, and receives the first response message from the radio wave arrival direction calculation unit 162. Obtain the arrival direction of the radio wave at the time.
[0022]
Next, the message transmission / reception control unit 161 that has received the first response message reads the current state information from the current state memory 20 and generates a second response message. As shown in FIG. 3b3, the second response message includes a predetermined message identification pattern indicating that the message is the second response message, the address information of the inter-vehicle communication device 15 or the own device to which the second response message is transmitted, It includes sequence identification information for identifying the sequence of the inter-vehicle distance measurement in which the second response message is used, and current state information read from the current state memory 20. Further, as described later, a delay time is added at the time of transmission.
[0023]
Then, the message transmission / reception control unit 161 adds the generated second response message to the second response message during the period in which the transmission data processing unit 156 is not transmitting, as shown in FIG. The value is added as a delay time and supplied to the modulation unit 154, whereby the value is transmitted to the inter-vehicle communication device B. On the other hand, the input of the second response message to the modulator 154 is detected from the message identification pattern in the second response message, and the delay counter 159 is stopped.
[0024]
Then, in inter-vehicle communication device B that has received the second response message, message detection unit 158 detects the output of the demodulated second response message from demodulation unit 153 from the message identification pattern in the second response message. If the output of the demodulated second response message is detected, the loopback counter 160 is stopped. In addition, the message transmission / reception control unit 161 captures the demodulated second response message in response to the detection of the second response response message by the message detection unit 158, and receives the second response message from the radio wave arrival direction calculation unit 162. Obtain the radio wave arrival direction at the time of reception.
[0025]
After the execution of the above-described inter-vehicle distance measurement sequence, the message transmission / reception control unit 161 of the inter-vehicle communication device A sets the count value of the loopback counter 160, the delay time received from the inter-vehicle communication device B, The received current state information is delivered to the control unit 22. Similarly, the message transmission / reception control unit 161 of the inter-vehicle communication device B includes the count value of the loopback counter 160, the delay time received from the inter-vehicle communication device A, the radio wave arrival direction fetched from the radio wave arrival direction calculation unit 162, the inter-vehicle communication. The current state information received from the device A is delivered to the control unit 22.
When a plurality of the above operation sequences are performed in parallel, the above processing is performed for each sequence while identifying the sequence to which each message belongs using the sequence identification information included in each message. I do.
[0026]
The control unit 22 of each in-vehicle system 1 sends the information received from the message transmission / reception control unit 161 to the other-vehicle position calculating unit 21 as other-vehicle information, and causes the other-vehicle position to be calculated.
Hereinafter, a process of calculating the position of another vehicle by the other vehicle position calculation unit 21 using the inter-vehicle distance to another vehicle and the direction of the other vehicle will be described.
The value obtained by subtracting the delay time of the other vehicle information received from the control unit 22 and the fixed time required for modulation and demodulation from the count value of the loopback counter 160 of the other vehicle information received from the control unit 22 by the other vehicle position calculation unit 21 Is a value that depends on the propagation time required for the radio wave to reciprocate between the own vehicle and another vehicle. Therefore, the other vehicle position calculation unit 21 first calculates the distance from the own vehicle to the other vehicle based on the propagation time and the radio wave speed (light speed). Then, the direction opposite to the radio wave arrival direction is defined as the other vehicle direction, and a position advanced by a distance calculated in the other vehicle direction from the own vehicle position is defined as the other vehicle position. Further, at this time, a process of appropriately correcting the position of the other vehicle or the like is performed using the information indicated by the current state information included in the other vehicle information. That is, if the own vehicle is A and the other vehicle is B in FIG. 4A, the distance to the other vehicle B measured by the own vehicle A is L, and the other vehicle measured in the traveling direction of the own vehicle A When the direction of B is θ, a position separated by a distance L in a direction forming an angle θ with respect to the traveling direction of the vehicle A as shown in FIG.
[0027]
As described above, the other vehicle position thus obtained is displayed on the guide image by the guide image generation unit 19 together with the current position mark and the guide route graphic. FIG. 5 shows such a guide image, in which 501 is a current position mark, 502 is a guidance route figure, and 503 is another car mark.
[0028]
The embodiments of the present invention have been described above.
In the above description, the delay counter 159 is provided in the inter-vehicle communication device 15, and the delay time from when a message is received to when a response message to the message is transmitted is measured using the delay counter 159. If the delay time can be regarded as a fixed time, it is not necessary to provide the delay counter 159, and the fixed time may be subtracted from the value of the loopback counter 160 instead of the value of the delay counter 159.
[0029]
In the above, in the measurement sequence of the radio wave propagation time between vehicles using the search message, the first response message, and the second response message, the current state information and the delay time are transmitted and received, and the measurement of the radio wave arrival direction from another vehicle is performed. However, such information may be transmitted and received in a sequence different from the propagation time measurement sequence. For example, after the second response message, the current state information and the delay time may be exchanged with each other by inter-vehicle communication, or a transmission / reception sequence for calculating the radio wave arrival direction may be performed.
[0030]
In addition, the distance between vehicles was calculated by directly measuring the radio wave propagation time between vehicles as described above. This is because, for example, in each vehicle-to-vehicle communication device 15, the carriers used for vehicle-to-vehicle communication are phase-synchronized with each other, and The vehicle-to-vehicle device uses inter-vehicle communication such as measuring the movement of the carrier of the own device and the phase difference between the carriers received from the other vehicle device, and measuring the distance between the own vehicle and the other vehicle from the measured phase difference. You may make it perform by another method.
[0031]
Further, for example, as shown in FIG. 4B, the distances between the three or more inter-vehicle communication devices 15 measured with the own vehicle are mutually exchanged by inter-vehicle communication, and the exchanged distances are exchanged. The correction and calculation of the position of the other vehicle may be performed by using this. For example, if the distance between the vehicle A and the vehicle B in the figure is exchanged with the measured vehicle C, the position of the vehicle B in the vehicle A can be calculated normally, and the distance between the vehicle C and the vehicle C is In the case where the calculation was normally performed but the position of the vehicle C could not be specified, the distance L1 between the vehicle A and the vehicle B, the distance L2 between the vehicle A and the vehicle C, and the distance between the vehicle B and the vehicle C The position where the vehicle C is located is narrowed down to two (X1 and X2) from the distance L3 of the vehicle. From the measured current position of the vehicle C, a more probable position as the position of the vehicle C is obtained, and the obtained position X1 can be calculated as the position of the vehicle C.
[0032]
Further, the distance between the own vehicle and the other vehicle obtained in the present embodiment may be used for any purpose other than the calculation of the position of the other vehicle. For example, in each vehicle, the current position of the other vehicle indicated by the current state information obtained from the other vehicle included in the first and second response messages and the current position of the own vehicle indicated by the current state information stored in the current state memory 20. It is checked whether or not the relationship with the position matches the calculated distance between the own vehicle and the other vehicle. If the position is not matched and the reception state of the GPS receiver 11 of the own vehicle is not good, the calculation is performed. Assuming that there is a high possibility that the current position of the own vehicle is wrong, the current state calculation unit 17 gives the current position of the vehicle speed sensor 13 and the direction sensor 12 more importance than the current position calculated by the GPS receiver 11. The current position of the car is calculated again, that is, the current position is calculated again only by autonomous navigation, for example.
[0033]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to accurately measure the distance between other vehicles using inter-vehicle communication for performing inter-vehicle communication without providing special equipment such as a radar. Become like
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an in-vehicle device that can stably detect the distance to another vehicle and the position of another vehicle without significantly increasing the cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle-mounted system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an inter-vehicle communication device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an inter-vehicle distance measurement sequence according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing how to calculate the position of another vehicle according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a display screen of the in-vehicle system according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: in-vehicle system, 11: GPS receiver, 12: bearing sensor, 13: vehicle speed sensor, 14: road map data storage unit, 15: inter-vehicle communication device, 16: display device, 17: current state calculation unit, 18: Route search unit, 19: guidance image generation unit, 20: current state memory, 21: other vehicle position calculation unit, 22: control unit, 151: antenna, 152: antenna control unit, 153: demodulation unit, 154: modulation unit, 155: control unit interface, 156: transmission data processing unit, 157: reception data processing unit, 158: message detection unit, 159: delay counter, 160: loopback counter, 161: message transmission / reception control unit, 162: radio wave arrival direction calculation Department.

Claims

車両に搭載される車載システムであって、
他車両に搭載された車載システムと無線通信を行う車車間通信装置と、
前記車車間通信装置による他車の車載システムとの無線通信による自車と他車間の信号の伝搬に要した時間を測定する伝搬時間測定手段と、
前記伝搬時間測定手段が測定した時間に基づいて、自車と他車間の距離を算出する他車距離算出手段とを有することを特徴とする車載システム。An in-vehicle system mounted on a vehicle,
An inter-vehicle communication device that performs wireless communication with an in-vehicle system mounted on another vehicle,
Propagation time measuring means for measuring the time required for signal propagation between the own vehicle and the other vehicle by wireless communication with the on-vehicle system of the other vehicle by the inter-vehicle communication device,
An on-vehicle system comprising: another vehicle distance calculating means for calculating a distance between the own vehicle and another vehicle based on the time measured by the propagation time measuring means.

請求項１記載の車載システムであって、
自車から見た前記他車の方向を算出する他車方向算出手段と、
前記他車方向算出手段が算出した他車の方向と前記他車距離算出手段が算出した自車と他車間の距離に基づいて、他車の自車に対する相対位置を算出する他車位置算出手段を有することを特徴とする車載システム。The in-vehicle system according to claim 1, wherein
Another vehicle direction calculating means for calculating the direction of the other vehicle viewed from the own vehicle,
Other vehicle position calculating means for calculating a relative position of the other vehicle with respect to the own vehicle based on the direction of the other vehicle calculated by the other vehicle direction calculating means and the distance between the own vehicle and the other vehicle calculated by the other vehicle distance calculating means An in-vehicle system comprising:

請求項２記載の車載システムであって、
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
自車位置検出手段が検出した自車位置と、前記他車位置算出手段が算出した自車に対する他車の相対位置に基づいて、前記他車の位置を道路地図上に表示した他車位置表示画面を表示する他車位置表示手段とを有することを特徴とする車載システム。The in-vehicle system according to claim 2, wherein
Own vehicle position detecting means for detecting the own vehicle position,
Other vehicle position display which displays the position of the other vehicle on a road map based on the own vehicle position detected by the own vehicle position detecting means and the relative position of the other vehicle with respect to the own vehicle calculated by the other vehicle position calculating means. An on-vehicle system, comprising: another vehicle position display means for displaying a screen.

車両に搭載された車両システムにおいて、自車両と他車両との間の距離を測定する他車距離測定方法であって、
車両システムにおいて他車両に搭載された車載システムと無線通信を行うステップと、
他車の車載システムとの無線通信において、自車と他車間の信号の伝搬に要した時間を測定するステップと、
測定した自車と他車間の信号の伝搬に要した時間に基づいて、自車と他車間の距離を算出するステップとを有することを特徴とする他車距離測定方法。In a vehicle system mounted on a vehicle, another vehicle distance measuring method for measuring the distance between the own vehicle and another vehicle,
Performing wireless communication with an in-vehicle system mounted on another vehicle in the vehicle system;
In wireless communication with the in-vehicle system of another vehicle, measuring the time required for signal propagation between the own vehicle and the other vehicle,
Calculating the distance between the own vehicle and the other vehicle based on the measured time required for signal propagation between the own vehicle and the other vehicle.