JPH0943336A - 相対位置測定方法 - Google Patents

相対位置測定方法

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JPH0943336A
JPH0943336A JP21106995A JP21106995A JPH0943336A JP H0943336 A JPH0943336 A JP H0943336A JP 21106995 A JP21106995 A JP 21106995A JP 21106995 A JP21106995 A JP 21106995A JP H0943336 A JPH0943336 A JP H0943336A
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JP
Japan
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vehicle
gps
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moving body
relative
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Application number
JP21106995A
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English (en)
Inventor
Hideki Asuke
英樹 足助
Kimio Uehara
公夫 上原
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 【目的】 GPS衛星からのGPS信号を利用して、車
両間における相対位置または相対距離を正確に測定する
方法を提供する。 【解決手段】 道路上を前後して走行する車両10、2
0は、それぞれGPSアンテナ11、22、自車位置演
算装置12、22、車々間通信装置13、23、地上用
アンテナ14、24、及び、追従走行装置15、25を
有し、GPSアンテナ11が受信したGPS信号により
自車位置演算装置12が車両10の現在位置を演算し
て、その現在位置とGPS信号の同期信号情報を地上用
アンテナ14が発信し、これらを地上用アンテナ24で
得た車両20が、同じGPS信号に基づき自車位置演算
装置22により車両20の現在位置を演算し、両現在位
置から車両10、20間の相対位置または相対距離を算
出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、GPS衛星を利用
して車両等の移動体間における相対位置を測定する方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】GPS( Groval Positioning System)
衛星を利用して車両等の移動体位置を計測する装置とし
ては、実開平4−20808号公報に示されているよう
に、GPS衛星からの測位用電波により自車の現在位置
を測定して、その位置を自車のナビゲーション装置に表
示すると共に、自車の現在位置情報を他車に発信し、他
車から受信したその他車の現在位置情報をも自車のナビ
ゲーション装置に同時表示する技術が知られているが、
この場合には、自車の現在位置を測定するためにGPS
衛星から受信した測位用電波と、他車がその現在位置を
測定するためにGPS衛星から受信した測位用電波との
間に同期性がないため、両車の相対位置測定に誤差が生
じるおそれがあり、従って、これらの信号に基づいて両
車間の相対的な制御を正確に行うことは困難な不具合が
あった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、GPS衛星
からのGPS信号を利用して、車両等の移動体間におけ
る相対位置または相対距離を正確に測定する方法を提供
しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】このため、本発明にかか
る相対位置測定方法は、第1移動体がGPS衛星からの
測位用電波を受信して同第1移動体の現在位置を演算す
ると共に、その現在位置情報と上記測位用電波受信の同
期情報とを発信し、第2移動体が上記第1移動体からの
上記現在位置情報及び上記同期情報を受信して、上記同
期情報の上記測位用電波受信と同期したGPS衛星から
の測位用電波により同第2移動体の現在位置を演算し、
受信された上記第1移動体の現在位置情報と演算された
上記第2移動体の現在位置とに基づき、上記両移動体間
の相対位置または相対距離を算出するようにしている。
【0005】すなわち、第1移動体がGPS衛星からの
測位用電波を受信してその現在位置を演算し、第1移動
体から発信したその現在位置情報と測位用電波受信の同
期情報とを第2移動体が受信することにより、第1移動
体の現在位置情報と同期して第2移動体の現在位置を演
算すると共に、両現在位置に基づき両移動体間の相対位
置または相対距離を算出するようにしていて、各移動体
の現在位置が同期測位用電波により演算されているた
め、両移動体間の相対位置または相対距離を正確に算出
することができるようになる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す本発明の実施形
態例について説明する。図1及び図2において、道路1
上を前後して同方向へ走行する車両10及び車両20
は、それぞれGPSアンテナ11、21と、自車位置演
算装置12、22と、車々間通信装置13、23と、地
上用アンテナ14、24と、追従走行装置15、25と
をそなえている。
【0007】車両10は、GPSアンテナ11により少
なくとも3個、通常は4個のGPS衛星A、B、C、D
からそれぞれ測位用電波であるGPS信号を取り込み、
このGPS信号に基づいて自車位置演算装置12により
自車10の現在位置、すなわち、自車10が現在存在し
ている経度、緯度及び高度を示す3次元の絶対座標(x
1 、y1 、z1 )を演算し、同時に3次元的な自車速度
v1 も測定する。
【0008】また、車両10は、上記演算にGPS信号
を使用したGPS衛星A、B、C、Dの衛星番号、それ
ぞれのGPS信号についての受信同期信号、自車10の
現在位置を示す絶対座標(x1 、y1 、z1 )、及び、
自車速度v1 の情報を車々間通信装置13により地上用
アンテナ14から発信する。
【0009】なお、各GPS衛星A、B、C、Dからの
GPS信号はそれぞれ一定時間毎に発信されるので、G
PS信号についての受信同期信号の発送も上記の一定時
間毎に割り込み送信されるものであって、車両10に搭
載されているシステムの作動ルーチンが図3に示されて
いる。
【0010】車両10の後方を追従して走行する車両2
0は、車両10と同様に、GPSアンテナ21により少
なくとも3個、通常は4個のGPS衛星A、B、C、D
からそれぞれGPS信号を取り込み、このGPS信号に
基づいて自車位置演算装置22により自車20の現在位
置、すなわち、自車20が現在存在している経度、緯度
及び高度を示す3次元の絶対座標(x2 、y2 、z2 )
を演算するが、このとき、地上用アンテナ24により車
々間通信装置23へ取り込んだ車両10の上記受信同期
信号に基づき、同じGPS衛星A、B、C、Dからの同
期GPS信号により前記絶対座標(x2 、y2 、z2 )
が演算されると同時に、3次元的な自車速度v2 も測定
される。
【0011】また、車両20は、前方を走行する車両1
0の現在位置座標(x1 、y1 、z1 )及び自車速度v
1 の情報を地上用アンテナ24により車々間通信装置2
3へ取り込み、自車20の現在位置座標(x2 、y2 、
z2 )及び自車速度v2 と対比することによって、車両
10との相対位置及びまたは相対距離と相対速度を算出
することができる。
【0012】さらに、車両20の追従走行装置15は、
上記相対位置及びまたは相対距離と相対速度とに基づ
き、3次元的な自車速度v1 、v2 と車両10との相対
位置等から道路1の上下勾配や左右のカーブ等を考慮し
ながら、車両20におけるエンジンの出力制御、ブレー
キ力制御等により高速道路や屈曲路等で車両10との距
離を一定に保持する、いわゆる追従走行制御を行って、
運転者の省力化を図るものであり、車両20に搭載され
ているシステムの作動ルーチンが図4に示されている。
【0013】また、上記の場合と全く逆に、車両20が
GPSアンテナ21によりGPS衛星A、B、C、Dか
らそれぞれGPS信号を取り込み、このGPS信号に基
づいて自車位置演算装置22により自車20の現在位置
座標(x2 、y2 、z2 )を演算して、自車速度v2 を
測定し、上記演算にGPS信号を使用したGPS衛星
A、B、C、Dの衛星番号、それぞれのGPS信号につ
いての受信同期信号、自車20の現在位置座標(x2 、
y2 、z2 )、及び、自車速度v2 の情報を車々間通信
装置23により地上用アンテナ24から発信する一方、
車両10が地上用アンテナ14により車々間通信装置1
3へ取り込んだ車両20の上記受信同期信号に基づき、
同じGPS衛星A、B、C、Dからの同期GPS信号を
GPSアンテナ11により取り込み、自車位置演算装置
12によって自車10の現在位置座標(x1 、y1 、z
1 )を演算すると同時に、自車速度v1 も測定し、地上
用アンテナ14により車々間通信装置13へ取り込んだ
車両20の現在位置座標(x2 、y2 、z2 )及び自車
速度v2 の情報と、自車10の現在位置座標(x1 、y
1 、z1 )及び自車速度v1 とを対比することにより、
車両20との相対位置及びまたは相対距離と相対速度を
算出して、追従走行装置25が、上記相対位置及びまた
は相対距離と相対速度とに基づき、車両10におけるエ
ンジンの出力制御、ブレーキ力制御等により高速道路等
で車両20との距離を一定に保持する追従走行制御を行
うこともできるものである。
【0014】これらの場合においては、車両の現在位置
演算にGPS信号を使用したGPS衛星A、B、C、D
の衛星番号のみならず、GPS信号についてのそれぞれ
の受信同期信号が発受されることにより、車両10及び
車両20の現在位置座標(x1 、y1 、z1 )及び現在
位置座標(x2 、y2 、z2 )がそれぞれ同じGPS衛
星A、B、C、Dからの同期GPS信号により演算され
るので、それらの現在位置座標(x1 、y1 、z1 )、
(x2 、y2 、z2 )から演算される車両10、20の
相対位置及びまたは相対距離は非常に正確な値が得られ
る。
【0015】しかも、車両10及び車両20がそれぞれ
GPSアンテナ11、21により取り込んだGPS信号
に基づき、自車位置演算装置12、22がそれぞれ異な
った演算式によりそれぞれの現在位置座標(x1 、y1
、z1 )、(x2 、y2 、z2 )を演算したため、両
現在位置座標間に多少のずれが生じるようなことがあっ
ても、一定時間毎に発信される各GPS衛星A、B、
C、Dからの毎回、もしくは、複数回目毎のGPS信号
に基づいて、車両10、20間で前記情報を交換し、現
在位置座標の演算を繰り返すようにすれば、生じた誤差
はその度に修正されていくので、演算された上記相対位
置及びまたは相対距離の誤差は蓄積されず、相対位置及
びまたは相対距離の正確性が確保されることになる。
【0016】従って、車両10、20間における正確な
相対位置及びまたは相対距離と相対速度に基づいて、追
従走行装置15、25により車両10、20の追従走行
制御を容易に行うことができるようになる。
【0017】また、車両10及び車両20において、そ
れぞれが得た現在位置座標(x1 、y1 、z1 )及び現
在位置座標(x2 、y2 、z2 )と自車速度v1 及び自
車速度v2 とをそれぞれ運転席等で適宜表示し、あるい
は、それぞれが得た現在位置座標(x1 、y1 、z1 )
及び現在位置座標(x2 、y2 、z2 )を同時に関連づ
けてディスプレイ装置で表示することにより、ナビゲー
ションシステムとして利用することもできるのはいうま
でもない。
【0018】なお、各車両はその走行位置に応じて常に
すべて同一のGPS衛星からGPS信号を取り込むこと
ができるとは限らないが、上記受信同期信号に基づいて
GPS衛星からの同期GPS信号により自車の現在位置
座標を演算するので、その位置を正確に算出できるもの
であり、また、上記実施形態例は前後の2車両について
説明したが、さらに多数の車両に対しても本発明を同様
に適用できるものであり、さらに、車両としては乗用車
やトラックに同じく実施できるばかりでなく、自動2輪
車、自転車、もしくは、船舶等の移動体にも同様に本発
明を適用できるものである。
【0019】
【発明の効果】上記のように、本発明にかかる相対位置
測定方法によれば、GPS衛星からの測位用電波を利用
して第1移動体及び第2移動体の現在位置を同期して演
算することにより、両移動体間の相対位置または相対距
離をきわめて正確に算出することができ、このため、適
当な追従走行装置により移動体の追従走行制御等を容易
に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例における概念的説明図。
【図2】上記実施形態例の概略配置図。
【図3】上記実施形態例の要部作動フローチャート。
【図4】上記実施形態例の要部作動フローチャート。
【符号の説明】
1 道路 10 車両 11 GPSアンテナ 12 自車位置演算装置 13 車々間通信装置 14 地上用アンテナ 15 追従走行装置 20 車両 21 GPSアンテナ 22 自車位置演算装置 23 車々間通信装置 24 地上用アンテナ 25 追従走行装置 A〜D GPS衛星

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1移動体がGPS衛星からの測位用電
    波を受信して同第1移動体の現在位置を演算すると共
    に、その現在位置情報と上記測位用電波受信の同期情報
    とを発信し、第2移動体が上記第1移動体からの上記現
    在位置情報及び上記同期情報を受信して、上記同期情報
    の上記測位用電波受信と同期したGPS衛星からの測位
    用電波により同第2移動体の現在位置を演算し、受信さ
    れた上記第1移動体の現在位置情報と演算された上記第
    2移動体の現在位置とに基づき、上記両移動体間の相対
    位置または相対距離を算出するようにした相対位置測定
    方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、上記第1移動体及び
    上記第2移動体が上記GPS衛星からの毎回の、また
    は、複数回目毎の測位用電波に基づきそれぞれの現在位
    置を演算し、上記第2移動体が上記両現在位置に基づき
    上記両移動体間の相対位置または相対距離を算出するよ
    うにした相対位置測定方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2において、上記
    第1移動体が測位用電波を受信するGPS衛星からと上
    記第2移動体が測位用電波を受信するGPS衛星とが同
    一のGPS衛星である相対位置測定方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれかにおい
    て、上記第2移動体は上記第1移動体の後方を追従して
    移動する相対位置測定方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜請求項4のいずれかにおい
    て、算出された上記両移動体間の相対位置または相対距
    離及びまたはそれにより測定された相対速度に基づき、
    上記第2移動体が上記第1移動体に追従するように上記
    第2移動体の移動を制御する追従移動制御方法。
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