7401192 車両位置提示システム、これに利用する車載器、車両位置提示方法、および車両位置提示用プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-11

(45)【発行日】2023-12-19

(54)【発明の名称】車両位置提示システム、これに利用する車載器、車両位置提示方法、および車両位置提示用プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/30 20060101AFI20231212BHJP

   G08G 1/0968 20060101ALI20231212BHJP

   G08G 1/14 20060101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

G01C21/30

G08G1/0968 B

G08G1/14

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019073925

(22)【出願日】2019-04-09

(65)【公開番号】P2020173127

(43)【公開日】2020-10-22

【審査請求日】2022-02-24

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000198363

【氏名又は名称】ＩＨＩ運搬機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(72)【発明者】

【氏名】尾股 宣忠

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 博幸

【審査官】佐々木 佳祐

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１０９８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１８６６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０６３２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３５１１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６８１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９７５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８７３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１２１２２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｃ ２１／００－２５／００

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＧＰＳ電波受信不可能な屋内空間を有する建物の車両入口付近に設置された制御装置および入口標識物体と、前記建物内の所定位置に設置された屋内標識物体と、前記建物を利用する車両に積載された車載器とを備え、
前記制御装置は、
固有の座標系である特殊座標系で示される、前記入口標識物体の特殊座標系位置情報および前記屋内標識物体の特殊座標系位置情報を含む、前記建物内の３次元マップ情報を記憶する３次元マップ情報記憶部と、
前記建物に入場する車両を検知する車両検知部と、
前記車両検知部で前記建物に入場する車両が検知されると、前記３次元マップ情報記憶部に記憶された３次元マップ情報を前記車載器に無線送信するマップ情報送信制御部とを有し、
前記車載器は、
前記制御装置から送信された前記３次元マップ情報を取得する３次元マップ情報取得部と、
前記入口標識物体および前記屋内標識物体のうち、所定距離内にある標識物体までの距離および方向を示すベクトルを計測するベクトル計測部と、
前記ベクトル計測部で前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルが計測されたときには、前記３次元マップ情報取得部で取得された３次元マップ情報に含まれる前記入口標識物体の特殊座標系位置情報と、計測された前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて前記車両の特殊座標系位置情報を算出し、
前記車両が前記建物内に入場して走行すると、前記車両のハンドルの操作角度および走行速度に基づいて、前記車両の移動先の推定特殊座標系位置情報を所定時間間隔で算出し、
前記屋内標識物体に近づいて前記屋内標識物体までのベクトルが前記ベクトル計測部で計測されると、前記３次元マップ情報に含まれる前記屋内標識物体の特殊座標系位置情報と、計測された前記屋内標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて、前記車両の特殊座標系位置情報を算出する車両位置情報算出部と、
前記車両がＧＰＳ電波受信可能な場所にあるときには、ＧＰＳ電波を受信することで取得した前記車両の絶対位置情報に対応するＧＰＳ座標系マップ情報上の位置に所定のマークを付加したＧＰＳ座標系マップ表示情報を生成し、
前記車両が前記屋内空間にあるときには、前記３次元マップ情報を予め取得したＧＰＳ座標系マップ情報上に重畳させ、重畳させた３次元マップ情報上の、前記車両の特殊座標系位置情報または推定特殊座標系位置情報に対応する位置に所定のマークを付加した重畳マップ表示情報を生成する表示情報生成部とを有することを特徴とする車両位置提示システム。

【請求項2】

前記表示情報生成部で生成されたマップ表示情報を表示することで、前記車両の現在位置情報を提示する表示情報出力装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両位置提示システム。

【請求項3】

ＧＰＳ電波受信不可能な屋内空間を有し、車両入口付近に設置された入口標識物体および所定位置に設置された屋内標識物体を有する建物の前記車両入口付近に設置され、
固有の座標系である特殊座標系で示される、前記入口標識物体の特殊座標系位置情報および前記屋内標識物体の特殊座標系位置情報を含む、前記建物内の３次元マップ情報を記憶する３次元マップ情報記憶部と、
前記建物に入場する車両を検知する車両検知部と、
前記車両検知部で前記建物に入場する車両が検知されると、前記３次元マップ情報記憶部に記憶された３次元マップ情報を無線送信するマップ情報送信制御部とを有する制御装置に無線接続されて、前記建物を利用する車両に積載され、
前記制御装置から送信された前記３次元マップ情報を取得する３次元マップ情報取得部と、
前記入口標識物体および前記屋内標識物体のうち、所定距離内にある標識物体までの距離および方向を示すベクトルを計測するベクトル計測部と、
前記ベクトル計測部で前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルが計測されたときには、前記３次元マップ情報取得部で取得された３次元マップ情報に含まれる前記入口標識物体の特殊座標系位置情報と、計測された前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて前記車両の特殊座標系位置情報を算出し、
前記車両が前記建物内に入場して走行すると、前記車両のハンドルの操作角度および走行速度に基づいて、前記車両の移動先の推定特殊座標系位置情報を所定時間間隔で算出し、
前記屋内標識物体に近づいて前記屋内標識物体までのベクトルが前記ベクトル計測部で計測されると、前記３次元マップ情報に含まれる前記屋内標識物体の特殊座標系位置情報と、計測された前記屋内標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて、前記車両の特殊座標系位置情報を算出する車両位置情報算出部と、
前記車両がＧＰＳ電波受信可能な場所にあるときには、ＧＰＳ電波を受信することで取得した前記車両の絶対位置情報に対応するＧＰＳ座標系マップ情報上の位置に所定のマークを付加したＧＰＳ座標系マップ表示情報を生成し、
前記車両が前記屋内空間にあるときに、前記３次元マップ情報を予め取得したＧＰＳ座標系マップ情報上に重畳させ、重畳させた３次元マップ情報上の、前記車両の特殊座標系位置情報または推定特殊座標系位置情報に対応する位置に所定のマークを付加した重畳マップ表示情報を生成する表示情報生成部とを有することを特徴とする車載器。

【請求項4】

前記３次元マップ情報には、前記屋内空間内の所定の少なくとも３点に関する緯度・経度情報が含まれ、
前記表示情報生成部は、前記３次元マップ情報内の少なくとも３点の緯度・経度情報で示される位置を、前記ＧＰＳ座標系マップ情報内の該当位置に合わせることで、前記重畳マップ表示情報を生成することを特徴とする請求項３に記載の車載器。

【請求項5】

前記入口標識物体および屋内標識物体は光発信器で構成されて、それぞれ自発信器の識別情報を含む光ＩＤ信号を所定範囲内に発信し、
前記ベクトル計測部は、いずれかの標識物体から発信された光ＩＤ信号を受信したときに、該当する標識物体までのベクトルを計測することを特徴とする請求項３または４に記載の車載器。

【請求項6】

前記入口標識物体および屋内標識物体は、それぞれ他の標識物体と識別可能な形状で構成され、
前記ベクトル計測部は、カメラ装置で構成され、撮影した撮像情報からいずれかの形状の標識物体を検出したときに、該当する標識物体までのベクトルを計測することを特徴とする請求項３または４に記載の車載器。

【請求項7】

前記屋内標識物体は、前記屋内空間に所定間隔ごとに複数個設置され、
前記車両位置情報算出部は、いずれかの標識物体までのベクトル計測値に基づいて前記車両の特殊座標系位置情報を算出した後、前記ベクトル計測部で次の屋内標識物体までのベクトルが計測されるまでの間、所定時間間隔で、前記車両の移動先の推定特殊座標系位置情報を算出することを特徴とする請求項３～６いずれか１項に記載の車載器。

【請求項8】

ＧＰＳ電波受信不可能な屋内空間を有し、車両入口付近に設置された入口標識物体および所定位置に設置された屋内標識物体を有する建物の前記車両入口付近に設置され、
固有の座標系である特殊座標系で示される、前記入口標識物体の特殊座標系位置情報および前記屋内標識物体の特殊座標系位置情報を含む、前記建物内の３次元マップ情報を記憶する３次元マップ情報記憶部と、
前記建物に入場する車両を検知する車両検知部と、
前記車両検知部で前記建物に入場する車両が検知されると、前記３次元マップ情報記憶部に記憶された３次元マップ情報を無線送信するマップ情報送信制御部とを有する制御装置に無線接続されて、前記建物を利用する車両に積載された車載器が、
前記制御装置から送信された前記３次元マップ情報を取得する３次元マップ情報取得ステップと、
前記入口標識物体および前記屋内標識物体のうち、所定距離内にある標識物体までの距離および方向を示すベクトルを計測するベクトル計測ステップと、
前記ベクトル計測ステップで前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルが計測されたときには、前記３次元マップ情報取得ステップで取得された３次元マップ情報に含まれる前記入口標識物体の特殊座標系位置情報と、計測された前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて前記車両の特殊座標系位置情報を算出し、
前記車両が前記建物内に入場して走行すると、前記車両のハンドルの操作角度および走行速度に基づいて、前記車両の移動先の推定特殊座標系位置情報を所定時間間隔で算出し、
前記屋内標識物体に近づいて前記屋内標識物体までのベクトルが前記ベクトル計測ステップで計測されると、前記３次元マップ情報に含まれる前記屋内標識物体の特殊座標系位置情報と、計測された前記屋内標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて、前記車両の特殊座標系位置情報を算出する車両位置情報算出ステップと、
前記車両がＧＰＳ電波受信可能な場所にあるときには、ＧＰＳ電波を受信することで取得した前記車両の絶対位置情報に対応するＧＰＳ座標系マップ情報上の位置に所定のマークを付加したＧＰＳ座標系マップ表示情報を生成し、
前記車両が前記屋内空間にあるときに、前記３次元マップ情報を予め取得したＧＰＳ座標系マップ情報上に重畳させ、重畳させた３次元マップ情報上の、前記車両の特殊座標系位置情報または推定特殊座標系位置情報に対応する位置に所定のマークを付加した重畳マップ表示情報を生成する表示情報生成ステップと、
前記表示情報生成ステップで生成されたマップ表示情報を表示することで、前記車両の現在位置情報を提示する表示情報出力ステップとを有することを特徴とする車両位置提示方法。

【請求項9】

ＧＰＳ電波受信不可能な屋内空間を有し、車両入口付近に設置された入口標識物体および所定位置に設置された屋内標識物体を有する建物の前記車両入口付近に設置され、
固有の座標系である特殊座標系で示される、前記入口標識物体の特殊座標系位置情報および前記屋内標識物体の特殊座標系位置情報を含む、前記建物内の３次元マップ情報を記憶する３次元マップ情報記憶部と、
前記建物に入場する車両を検知する車両検知部と、
前記車両検知部で前記建物に入場する車両が検知されると、前記３次元マップ情報記憶部に記憶された３次元マップ情報を無線送信するマップ情報送信制御部とを有する制御装置に無線接続されて、前記建物を利用する車両に積載された車載器に、
前記制御装置から送信された前記３次元マップ情報を取得する３次元マップ情報取得機能と、
前記入口標識物体および前記屋内標識物体のうち、所定距離内にある標識物体までの距離および方向を示すベクトルを計測するベクトル計測機能と、
前記ベクトル計測機能により前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルが計測されたときには、前記３次元マップ情報取得機能で取得された３次元マップ情報に含まれる前記入口標識物体の特殊座標系位置情報と、計測された前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて前記車両の特殊座標系位置情報を算出し、
前記車両が前記建物内に入場して走行すると、前記車両のハンドルの操作角度および走行速度に基づいて、前記車両の移動先の推定特殊座標系位置情報を所定時間間隔で算出し、
前記屋内標識物体に近づいて前記屋内標識物体までのベクトルが前記ベクトル計測機能により計測されると、前記３次元マップ情報に含まれる前記屋内標識物体の特殊座標系位置情報と、計測された前記屋内標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて、前記車両の特殊座標系位置情報を算出する車両位置情報算出機能と、
前記車両がＧＰＳ電波受信可能な場所にあるときには、ＧＰＳ電波を受信することで取得した前記車両の絶対位置情報に対応するＧＰＳ座標系マップ情報上の位置に所定のマークを付加したＧＰＳ座標系マップ表示情報を生成し、
前記車両が前記屋内空間にあるときに、前記３次元マップ情報を予め取得したＧＰＳ座標系マップ情報上に重畳させ、重畳させた３次元マップ情報上の、前記車両の特殊座標系位置情報または推定特殊座標系位置情報に対応する位置に所定のマークを付加した重畳マップ表示情報を生成する表示情報生成機能と、
前記表示情報生成機能により生成されたマップ表示情報を表示することで、前記車両の現在位置情報を提示する表示情報出力機能とを実行させるための車両位置提示用プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＧＰＳ（Global Positioning System）電波が受信できない屋内空間を移動する車両の位置を認識することが可能な車両位置提示システム、これに利用する車載器、車両位置提示方法、および車両位置提示用プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年普及しているカーナビゲーションシステムでは、車両に積載された車載器でＧＰＳ電波を受信することで、自車両の現在位置情報を取得している。車載器で自車両の現在位置情報を取得することにより、車両に積載したモニタに表示された地図情報上に当該現在位置情報を運転手に提示したり、遠隔監視による自動運転を実行させるときの情報として用いたりすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２０７８２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したカーナビゲーションシステムは、ＧＰＳ電波が届かない場所、例えば屋内の駐車場などでは利用できないという問題があった。

【0005】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ＧＰＳ情報が取得できない屋内空間においても、車両の現在位置を認識することが可能な車両位置提示システム、これに利用する車載器、車両位置提示方法、および車両位置提示用プログラム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】

上記目的を達成するための本発明の車両位置提示システムは、ＧＰＳ電波受信不可能な屋内空間を有する建物の車両入口付近に設置された制御装置および入口標識物体と、前記建物内の所定位置に設置された屋内標識物体と、前記建物を利用する車両に積載された車載器とを備え、前記制御装置は、前記入口標識物体の絶対位置情報および前記屋内標識物体の絶対位置情報を含む、前記建物内の３次元マップ情報を記憶する３次元マップ情報記憶部と、前記建物に入場する車両を検知する車両検知部と、前記車両検知部で前記建物に入場する車両が検知されると、前記３次元マップ情報記憶部に記憶された３次元マップ情報を前記車載器に無線送信するマップ情報送信制御部とを有し、前記車載器は、前記制御装置から送信された前記３次元マップ情報を取得する３次元マップ情報取得部と、前記入口標識物体および前記屋内標識物体のうち、所定距離内にある標識物体までの距離および方向を示すベクトルを計測するベクトル計測部と、前記ベクトル計測部で前前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルが計測されたときには、前記３次元マップ情報取得部で取得された３次元マップ情報に含まれる前記入口標識物体の絶対位置情報と、計測された前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて前記車両の絶対位置情報を算出し、前記車両が前記建物内に入場して走行すると、前記車両のハンドルの操作角度や走行速度に基づいて、前記車両の移動先の推定絶対位置情報を所定時間間隔で算出し、前記屋内標識物体に近づいて前記屋内標識物体までのベクトルが前記ベクトル計測部で計測されると、前記３次元マップ情報に含まれる前記屋内標識物体の絶対位置情報と、計測された前記屋内標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて、前記車両の絶対位置情報を算出する車両位置情報算出部と、前記３次元マップ情報上の、前記車両の絶対位置情報に対応する位置に所定のマークを付加したマップ表示情報を生成する表示情報生成部と、前記表示情報生成部で生成されたマップ表示情報を表示することで、前記車両の現在位置情報を提示する表示情報出力部とを有することを特徴とする。

【0007】

また、本発明の車載器は、ＧＰＳ電波受信不可能な屋内空間を有し、車両入口付近に設置された入口標識物体および所定位置に設置された屋内標識物体を有する建物の前記車両入口付近に設置され、前記入口標識物体の絶対位置情報および前記屋内標識物体の絶対位置情報を含む、前記建物内の３次元マップ情報を記憶する３次元マップ情報記憶部と、前記建物に入場する車両を検知する車両検知部と、前記車両検知部で前記建物に入場する車両が検知されると、前記３次元マップ情報記憶部に記憶された３次元マップ情報を前記車載器に無線送信するマップ情報送信制御部とを有する制御装置に無線接続されて、前記建物を利用する車両に積載され、前記制御装置から送信された前記３次元マップ情報を取得する３次元マップ情報取得部と、前記入口標識物体および前記屋内標識物体のうち、所定距離内にある標識物体までの距離および方向を示すベクトルを計測するベクトル計測部と、前記ベクトル計測部で前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルが計測されたときには、前記３次元マップ情報取得部で取得された３次元マップ情報に含まれる前記入口標識物体の絶対位置情報と、計測された前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて前記車両の絶対位置情報を算出し、前記車両が前記建物内に入場して走行すると、前記車両のハンドルの操作角度や走行速度に基づいて、前記車両の移動先の推定絶対位置情報を所定時間間隔で算出し、前記屋内標識物体に近づいて前記屋内標識物体までのベクトルが前記ベクトル計測部で計測されると、前記３次元マップ情報に含まれる前記屋内標識物体の絶対位置情報と、計測された前記屋内標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて、前記車両の絶対位置情報を算出する車両位置情報算出部と、前記３次元マップ情報上の、前記車両の絶対位置情報に対応する位置に所定のマークを付加したマップ表示情報を生成する表示情報生成部と、前記表示情報生成部で生成されたマップ表示情報を表示することで、前記車両の現在位置情報を提示する表示情報出力部とを有することを特徴とする。

【0008】

また、本発明の車両位置提示方法は、ＧＰＳ電波受信不可能な屋内空間を有し、車両入口付近に設置された入口標識物体および所定位置に設置された屋内標識物体を有する建物の前記車両入口付近に設置され、前記入口標識物体の絶対位置情報および前記屋内標識物体の絶対位置情報を含む、前記建物内の３次元マップ情報を記憶する３次元マップ情報記憶部と、前記建物に入場する車両を検知する車両検知部と、前記車両検知部で前記建物に入場する車両が検知されると、前記３次元マップ情報記憶部に記憶された３次元マップ情報を無線送信するマップ情報送信制御部とを有する制御装置に無線接続されて、前記建物を利用する車両に積載された車載器が、前記制御装置から送信された前記３次元マップ情報を取得する３次元マップ情報取得ステップと、前記入口標識物体および前記屋内標識物体のうち、所定距離内にある標識物体までの距離および方向を示すベクトルを計測するベクトル計測ステップと、前記ベクトル計測ステップで前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルが計測されたときには、前記３次元マップ情報取得ステップで取得された３次元マップ情報に含まれる前記入口標識物体の絶対位置情報と、計測された前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて前記車両の絶対位置情報を算出し、前記車両が前記建物内に入場して走行すると、前記車両のハンドルの操作角度や走行速度に基づいて、前記車両の移動先の推定絶対位置情報を所定時間間隔で算出し、前記屋内標識物体に近づいて前記屋内標識物体までのベクトルが前記ベクトル計測ステップで計測されると、前記３次元マップ情報に含まれる前記屋内標識物体の絶対位置情報と、計測された前記屋内標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて、前記車両の絶対位置情報を算出する車両位置情報算出ステップと、前記３次元マップ情報上の、前記車両の絶対位置情報に対応する位置に所定のマークを付加したマップ表示情報を生成する表示情報生成ステップと、前記表示情報生成ステップで生成されたマップ表示情報を表示することで、前記車両の現在位置情報を提示する表示情報出力ステップとを有することを特徴とする。

【0009】

また、本発明の車両位置提示用プログラムは、ＧＰＳ電波受信不可能な屋内空間を有し、車両入口付近に設置された入口標識物体および所定位置に設置された屋内標識物体を有する建物の前記車両入口付近に設置され、前記入口標識物体の絶対位置情報および前記屋内標識物体の絶対位置情報を含む、前記建物内の３次元マップ情報を記憶する３次元マップ情報記憶部と、前記建物に入場する車両を検知する車両検知部と、前記車両検知部で前記建物に入場する車両が検知されると、前記３次元マップ情報記憶部に記憶された３次元マップ情報を無線送信するマップ情報送信制御部とを有する制御装置に無線接続されて、前記建物を利用する車両に積載された車載器に、前記制御装置から送信された前記３次元マップ情報を取得する３次元マップ情報取得機能と、前記入口標識物体および前記屋内標識物体のうち、所定距離内にある標識物体までの距離および方向を示すベクトルを計測するベクトル計測機能と、前記ベクトル計測機能により前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルが計測されたときには、前記３次元マップ情報取得機能で取得された３次元マップ情報に含まれる前記入口標識物体の絶対位置情報と、計測された前記入口標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて前記車両の絶対位置情報を算出し、前記車両が前記建物内に入場して走行すると、前記車両のハンドルの操作角度や走行速度に基づいて、前記車両の移動先の推定絶対位置情報を所定時間間隔で算出し、前記屋内標識物体に近づいて前記屋内標識物体までのベクトルが前記ベクトル計測機能により計測されると、前記３次元マップ情報に含まれる前記屋内標識物体の絶対位置情報と、計測された前記屋内標識物体までの距離および方向を示すベクトルとに基づいて、前記車両の絶対位置情報を算出する車両位置情報算出機能と、前記３次元マップ情報上の、前記車両の絶対位置情報に対応する位置に所定のマークを付加したマップ表示情報を生成する表示情報生成機能と、前記表示情報生成機能により生成されたマップ表示情報を表示することで、前記車両の現在位置情報を提示する表示情報出力機能とを実行させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の車両位置提示システム、これに利用する車載器、車両位置提示方法、および車両位置提示用プログラムによれば、ＧＰＳ情報が取得できない屋内空間においても、車両の現在位置を認識することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１および第２実施形態による車両位置提示システムの構成を示す全体図である。

【図2】第１および第２実施形態による車両位置提示システムの構成を示すブロック図である。

【図3】第１実施形態による車両位置提示システムで用いる車載器で実行される動作を示すフローチャートである。

【図4】第２実施形態による車両位置提示システムで用いる車載器で実行される動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

《第１実施形態》
〈第１実施形態による車両位置提示システムの構成〉
本発明の第１実施形態による車両位置提示システムの構成について、図１および図２を参照して説明する。本実施形態による車両位置提示システム１Ａは、ＧＰＳ電波受信不可能な屋内空間に駐車スペースを有する駐車場Ｘを利用する車両Ｙの位置を認識するものであり、駐車場Ｘの車両入口付近に設置された駐車場制御装置１０および入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２と、駐車場Ｘ内に所定間隔ごと（例えば５ｍごと）に設置された屋内標識物体２０ｂ－１～２０ｂ－４と、車両Ｙに積載された車載器３０Ａとを備える。図１においては駐車場Ｘ内に屋内標識物体が４個設置された場合を示しているが、この数には限定されず、これよりも少ない数、またはさらに多数の屋内標識物体を設置してもよい。

【0013】

駐車場制御装置１０は、３次元マップ情報記憶部１１と、制御装置無線通信部１２と、車両検知部１３と、マップ情報送信制御部１４とを有する。３次元マップ情報記憶部１１は、緯度・経度情報を用いたＧＰＳ座標系で構成された駐車場Ｘ内の３次元マップ情報を記憶する。当該３次元マップ情報には、駐車場Ｘ内の入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２および屋内標識物体２０ｂ－１～２０ｂ－４それぞれの緯度、経度情報で示される絶対位置情報が含まれる。制御装置無線通信部１２は、車両Ｙの車載器３０Ａとの通信を行う。車両検知部１３は、制御装置無線通信部１２による車載器３０Ａとの通信状態に基づいて、駐車場Ｘに入場する車両Ｙを検知する。マップ情報送信制御部１４は、車両検知部１３で駐車場Ｘに入場する車両Ｙが検知されると、３次元マップ情報記憶部１１に記憶された駐車場Ｘの３次元マップ情報を取得して、制御装置無線通信部１２から車載器３０Ａに無線送信させる。

【0014】

入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２および屋内標識物体２０ｂ－１～２０ｂ－４はそれぞれ光発信器で構成され、自発信器の識別情報を光源の点滅で示す光ＩＤ信号を所定範囲内に発信する。

【0015】

車載器３０Ａは、ＧＰＳ情報取得部３１と、車載器無線通信部３２と、３次元マップ情報取得部３３と、ベクトル計測部３４と、車両位置情報算出部３５Ａと、表示情報生成部３６Ａと、表示情報出力部３７とを有する。

【0016】

ＧＰＳ情報取得部３１は、車両ＹがＧＰＳ電波受信可能な場所にあるときに、ＧＰＳを利用して車両Ｙの現在の絶対位置情報を取得する。車載器無線通信部３２は、駐車場制御装置１０との無線通信を行う。３次元マップ情報取得部３３は、駐車場制御装置１０から送信された駐車場Ｘの３次元マップ情報を取得する。ベクトル計測部３４は、ステレオカメラ等の複眼式カメラや、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）技術を用いて構成され、入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２、屋内標識物体２０ｂ－１～２０ｂ－４のうち、所定距離内にある標識物体から発信された光ＩＤ信号を受信すると、該当する標識物体までの距離および方向を示すベクトルを計測する。車両位置情報算出部３５Ａは、３次元マップ情報取得部３３で取得された３次元マップ情報に含まれる標識物体２０ａ－１、２０ａ－２、２０ｂ－１～２０ｂ－４のＧＰＳ座標系の絶対位置情報と、ベクトル計測部３４で計測されたベクトル計測値とに基づいて、車両Ｙの絶対位置情報を算出する。

【0017】

表示情報生成部３６Ａは、緯度・経度情報に基づいて予め取得されたＧＰＳ座標系マップ情報上の、車両Ｙの絶対位置情報に対応する位置に所定のマークを付加したＧＰＳ座標系マップ表示情報を生成する。その際、車両ＹがＧＰＳ電波受信可能な場所にありＧＰＳ情報取得部３１で車両Ｙの現在の絶対位置情報が取得されているときには、当該絶対位置情報を用いてＧＰＳ座標系マップ表示情報を生成する。また、車両ＹがＧＰＳ電波受信不可能な場所にあり、３次元マップ情報取得部３３で駐車場Ｘの３次元マップ情報が取得されるとともに車両位置情報算出部３５Ａで車両Ｙの絶対位置情報が算出されたときには、当該３次元マップ情報および算出された車両Ｙの絶対位置情報を用いてＧＰＳ座標系マップ表示情報を生成する。

【0018】

表示情報出力部３７は、モニタで構成され、表示情報生成部３６Ａで生成された表示情報を表示することで車両Ｙの現在位置情報を提示する。

【0019】

〈第１実施形態による車両位置提示システムの動作〉
次に、本実施形態による車両位置提示システム１Ａの動作について、図３のシーケンス図を参照して説明する。本実施形態において、車両Ｙが屋外のＧＰＳ電波受信可能な位置にあるときには、車両Ｙの車載器３０ＡのＧＰＳ情報取得部３１において所定時間間隔で、ＧＰＳ電波を受信して車両Ｙの現在の絶対位置情報P1が取得される（Ｓ１）。そして、表示情報生成部３６Ａにおいて、予め取得されたＧＰＳ座標系マップ情報上の、車両Ｙの絶対位置情報P1の対応位置に所定のマークを付加したＧＰＳ座標系マップ表示情報が生成され、表示情報出力部３７に表示される（Ｓ２）。このＧＰＳ座標系マップ表示情報の生成および表示処理は所定時間間隔で繰り返され、車両Ｙの移動に伴って情報が更新される。

【0020】

そして、車両Ｙが駐車場Ｘを利用するために入口に近づくと、駐車場制御装置１０の制御装置無線通信部１２で車載器３０Ａとの通信が可能になり、これにより車両検知部１３で車両Ｙが検知される。車両検知部１３で車両Ｙが検知されると、マップ情報送信制御部１４により３次元マップ情報記憶部１１に記憶された駐車場Ｘの３次元マップ情報が取得され、制御装置無線通信部１２から車載器３０Ａに無線送信される。

【0021】

車載器３０Ａでは、駐車場制御装置１０から送信された駐車場Ｘの３次元マップ情報が、車載器無線通信部３２を介して３次元マップ情報取得部３３で取得される（Ｓ３の「YES」）。また、車両Ｙが駐車場Ｘの入口に近づくと、ベクトル計測部３４で入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２から送信されている光ＩＤ信号が受信される（Ｓ４の「YES」）。入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２の光ＩＤ信号が受信されると、ベクトル計測部３４により、入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２それぞれまでの距離および方向を示すベクトルが計測される（Ｓ５）。このベクトル計測値は、ベクトル計測部３４から見た入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２の相対位置を示す。

【0022】

次に、車両位置情報算出部３５Ａにより、３次元マップ情報取得部３３で取得された３次元マップ情報に含まれる入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２の絶対位置情報と、ベクトル計測部３４で計測されたベクトル計測値とに基づいて、車両Ｙの絶対位置情報P2が算出される（Ｓ６）。車両Ｙの絶対位置情報P2が算出されると、表示情報生成部３６ＡでのＧＰＳ座標系マップ表示情報の生成処理において、車両Ｙの絶対位置情報が、ＧＰＳを利用して取得された絶対位置情報P1から、車両位置情報算出部３５Ａで算出された絶対位置情報P2に切り替えられる。車両Ｙの絶対位置情報が切り替えられて新たなＧＰＳ座標系マップ表示情報が生成されると、当該ＧＰＳ座標系マップ表示情報が表示情報出力部３７から出力される（Ｓ７）。

【0023】

このように車両Ｙの絶対位置情報が切り替えられることにより、車両ＹがＧＰＳ電波受信不可能な駐車場Ｘ内に入場しても、車載器３０Ａのモニタに車両Ｙの現在位置情報が表示される。

【0024】

車両Ｙが駐車場Ｘに入場し、ＧＰＳ電波受信不可能な状況で（Ｓ８の「NO」）駐車場Ｘ内を走行して移動し、次に近づく屋内標識物体２０ｂ－１の光ＩＤ信号がベクトル計測部３４で受信されるまでの間（Ｓ９の「NO」）、車両位置情報算出部３５Ａにおいて、車両Ｘのハンドルの操作角度や走行速度に基づいて、車両Ｘの移動先の推定絶対位置情報Qが所定時間間隔で算出される（Ｓ１０）。車両Ｙの推定絶対位置情報Qが算出されると、表示情報生成部３６ＡでのＧＰＳ座標系マップ表示情報の生成処理において、車両Ｙの絶対位置情報が、ステップＳ６で算出された絶対位置情報P2から、ステップＳ１０で算出された推定絶対位置情報Qに切り替えられる。車両Ｙの絶対位置情報が切り替えられて新たなＧＰＳ座標系マップ表示情報が生成されると、当該ＧＰＳ座標系マップ表示情報が表示情報出力部３７から出力される（Ｓ１１）。

【0025】

そして、ＧＰＳ電波受信不可能な状況下でさらに車両Ｙが駐車場Ｘ内を走行し（Ｓ８の「NO」）、屋内標識物体２０ｂ－１に近づいて車載器３０Ａのベクトル計測部３４で屋内標識物体２０ｂ－１の光ＩＤ信号が受信されると（Ｓ９の「YES」）、屋内標識物体２０ｂ－１までのベクトルが計測され（Ｓ１２）、当該ベクトル計測値に基づいて新たな車両Ｙの絶対位置情報P3が算出される（Ｓ１３）。車両Ｙの絶対位置情報P3が算出されると、表示情報生成部３６ＡでのＧＰＳ座標系マップ表示情報の生成処理において、車両Ｙの絶対位置情報が、ステップＳ１０で算出された推定絶対位置情報Qから、ステップＳ１３で算出された絶対位置情報P3に切り替えられる。車両Ｙの絶対位置情報が切り替えられることで車両Ｙの現在位置情報が予測値から実測値に補正されて、新たなＧＰＳ座標系マップ表示情報が生成される。生成された新たなＧＰＳ座標系マップ表示情報は、表示情報出力部３７から出力される（Ｓ１４）。

【0026】

このステップＳ９～Ｓ１４の処理は、車両Ｙが駐車場Ｘの外に出てＧＰＳ電波が受信可能な状況になるまで繰り返される（Ｓ８の「NO」）。車両Ｙが駐車場Ｘの外に出てＧＰＳ電波が受信可能な状況になると（Ｓ８の「YES」）、ステップＳ１に戻る。

【0027】

以上の第１実施形態によれば、ＧＰＳ情報が取得できない屋内空間においても、車両の現在位置情報を精度よく取得し、車両に積載されたモニタに表示させて運転手に提示することができる。また、上述した車載器を、自動走行機能を有する車両に搭載し、生成されたマップ表示情報を駐車場制御装置等の監視員が操作する装置のモニタに表示させることで、無人状態で駐車場内を走行する車両を遠隔で監視しながら駐車場内の所定の駐車スペースに駐車させることができる。

【0028】

《第２実施形態》
〈第２実施形態による車両位置提示システムの構成〉
本発明の第２実施形態による車両位置提示システムの構成について、図１および図２を参照して説明する。本実施形態による車両位置提示システム１Ｂは、車載器３０Ａに替えて車載器３０Ｂを有する他は、第１実施形態で説明した車両位置提示システム１Ａの構成と同様であるため、同一機能を有する部分の詳細な説明は省略する。

【0029】

本実施形態において駐車場制御装置１０の３次元マップ情報記憶部１１に記憶される３次元マップ情報は、当該マップ情報固有の座標系である特殊座標系で構成されている。当該３次元マップ情報には、駐車場Ｘ内の入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２および屋内標識物体２０ｂ－１～２０ｂ－４それぞれの特殊座標系内での位置情報（特殊座標系位置情報）が含まれる。また、当該３次元マップ情報には、駐車場Ｘ内の所定の３点に関する絶対位置情報（緯度、経度情報）が含まれる。この所定の３点は、入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２および屋内標識物体２０ｂ－１～２０ｂ－４内のいずれかの位置を用いてもよい。

【0030】

車載器３０Ｂの車両位置情報算出部３５Ｂは、３次元マップ情報取得部３３で取得された３次元マップ情報に含まれる標識物体２０ａ－１、２０ａ－２、２０ｂ－１～２０ｂ－４の特殊座標系位置情報と、ベクトル計測部３４で計測されたベクトルの情報とに基づいて、車両Ｙの特殊座標系位置情報を算出する。

【0031】

表示情報生成部３６Ｂは、車両ＹがＧＰＳ電波受信可能な屋外にあるときには、ＧＰＳ座標系マップ情報上の、車両Ｙの絶対位置情報に対応する位置に所定のマークを付加したＧＰＳ座標系マップ表示情報を生成する。また、車両ＹがＧＰＳ電波受信不可能な駐車場Ｘ内にあり、３次元マップ情報取得部３３で駐車場Ｘの３次元マップ情報が取得されるとともに車両位置情報算出部３５Ｂで車両Ｙの特殊座標系位置情報が算出されているときには、当該３次元マップ情報の表示情報をＧＰＳ座標系マップ表示情報上に重畳させた重畳マップ情報を生成する。そして、車両Ｙの特殊座標系位置情報に対応する駐車場Ｘ内の位置に所定マークを付加した重畳マップ表示情報を生成する。

【0032】

表示情報出力部３７は、表示情報生成部３６Ｂで生成されたＧＰＳ座標系マップ表示情報または重畳マップ表示情報を表示することで車両Ｙの現在位置情報を提示する。

【0033】

〈第２実施形態による車両位置提示システムの動作〉
次に、本実施形態による車両位置提示システム１Ｂの動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。本実施形態において、車両Ｙが屋外のＧＰＳ電波受信可能な位置にあるときには、第１実施形態と同様に、車両Ｙの車載器３０ＢのＧＰＳ情報取得部３１において所定時間間隔で、ＧＰＳ電波を受信して車両Ｙの現在の絶対位置情報P1が取得され（Ｓ２１）、車両Ｙの絶対位置情報P1の対応位置に所定のマークを付加したＧＰＳ座標系マップ表示情報が生成されて表示情報出力部３７に表示される（Ｓ２２）。

【0034】

そして、車両Ｙが駐車場Ｘを利用するために入口に近づくと車両検知部１３で車両Ｙが検知され、マップ情報送信制御部１４により３次元マップ情報記憶部１１に記憶された駐車場Ｘの３次元マップ情報が車載器３０Ｂに無線送信される。

【0035】

車載器３０Ｂでは、駐車場制御装置１０から送信された駐車場Ｘの３次元マップ情報が、車載器無線通信部３２を介して３次元マップ情報取得部３３で取得される（Ｓ２３の「YES」）。そして、表示情報生成部３６Ｂにおいて、当該３次元マップ情報をＧＰＳ座標系マップ表示情報上に重畳させた重畳マップ情報が生成される（Ｓ２４）。ここで用いられるＧＰＳ座標系マップ表示情報は、表示情報生成部３６Ｂで予め取得されたＧＰＳ座標系マップ情報に基づいて生成された情報であり、３次元マップ情報内の３点の絶対位置情報で示される位置がＧＰＳ座標系マップ内の該当位置に合わされることで、３次元マップ情報が重畳される。本実施形態においては、３次元マップ情報内の所定の３点の絶対位置情報を用いて重畳マップ情報を生成する場合について説明したが、３次元マップ情報内の所定の４点以上に関する絶対位置情報を予め保持しておき、これら４点以上の絶対位置情報を用いて重畳マップ情報を生成するようにしてもよい。

【0036】

このとき、ステップＳ２１およびＳ２２の処理が継続されており、ＧＰＳ情報取得部３１で取得された車両Ｙの絶対位置情報P1に基づいて、重畳マップ情報上の、車両Ｙの絶対位置情報P1の対応位置（入口付近の位置）に所定のマークが付加されて表示されている。

【0037】

また、車両Ｙが駐車場Ｘの入口に近づくと、ベクトル計測部３４で入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２から送信されている光ＩＤ信号が受信される（Ｓ２５の「YES」）。入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２の光ＩＤ信号が受信されると、ベクトル計測部３４により、入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２それぞれまでの距離および方向を示すベクトルが計測され、車両位置情報算出部３５Ｂで取得される（Ｓ２６）。

【0038】

次に、３次元マップ情報に含まれる入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２の特殊座標系位置情報と、ステップＳ２６で取得された入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２までのベクトル計測値とに基づいて車両Ｙの特殊座標系位置情報P4が算出される（Ｓ２７）。そして、重畳マップ表示情報上のマークの位置が、車両Ｙの絶対位置情報P1の対応位置から、車両Ｙの特殊座標系位置情報P4に変更される（Ｓ２８）。

【0039】

その後、車両Ｙが駐車場Ｘに入場し、ＧＰＳ電波受信不可能な状況で（Ｓ２９の「NO」）駐車場Ｘ内を走行して移動すると、次に近づく屋内標識物体２０ｂ－１の光ＩＤ信号が受信されるまでの間（Ｓ３０の「NO」）、車両位置情報算出部３５Ｂにおいて、車両Ｘのハンドルの操作角度や走行速度に基づいて、車両Ｘの移動先の推定特殊座標系位置情報Rが所定時間間隔で算出される（Ｓ３１）。車両Ｙの推定特殊座標系位置情報Rが算出されると、表示情報生成部３６Ｂでの重畳マップ表示情報の生成処理において、車両Ｙの特殊座標系位置情報が、ステップＳ２７で算出された特殊座標系位置情報P4から、ステップＳ３１で算出された推定特殊座標系位置情報Rに切り替えられる。車両Ｙの特殊座標系位置情報が切り替えられて新たな重畳マップ表示情報が生成されると、当該重畳マップ表示情報が表示情報出力部３７から出力される（Ｓ３２）。

【0040】

そして、ＧＰＳ電波受信不可能な状況下でさらに車両Ｙが駐車場Ｘ内を走行し（Ｓ２９の「NO」）、屋内標識物体２０ｂ－１に近づいて車載器３０Ｂのベクトル計測部３４で屋内標識物体２０ｂ－１の光ＩＤ信号が受信されると（Ｓ３０の「YES」）、屋内標識物体２０ｂ－１までのベクトルが計測され（Ｓ３３）、当該ベクトル計測値に基づいて新たな車両Ｙの特殊座標系位置情報P5が算出される（Ｓ３４）。車両Ｙの特殊座標系位置情報P5が算出されると、表示情報生成部３６Ｂでの重畳マップ表示情報の生成処理において、車両Ｙの特殊座標系位置情報が、ステップＳ３１で取得された推定特殊座標系位置情報Rから、ステップＳ３４で算出された特殊座標系位置情報P5に切り替えられる。車両Ｙの特殊座標系位置情報が切り替えられることで車両Ｙの現在位置情報が予測値から実測値に補正されて、新たな重畳マップ表示情報が生成される。生成された新たな重畳マップ表示情報は、表示情報出力部３７から出力される（Ｓ３５）。

【0041】

このステップＳ３０～Ｓ３５の処理は、車両Ｙが駐車場Ｘの外に出てＧＰＳ電波が受信可能な状況になるまで繰り返される（Ｓ２９の「NO」）。車両Ｙが駐車場Ｘの外に出てＧＰＳ電波が受信可能な状況になると（Ｓ２９の「YES」）、表示情報生成部３６Ｂにおいて、重畳マップ情報を用いた表示情報の生成処理から、ＧＰＳ座標系マップ情報を用いた表示情報の生成処理に切り替えられ（Ｓ３６）、ステップＳ２１に戻る。

【0042】

以上の第２実施形態によれば、ＧＰＳ情報が取得できない屋内空間においても、第１実施形態と同様に、車両の現在位置情報を精度よく取得し、車両に積載されたモニタに表示させて運転手に提示したり、自動運転処理に用いたりすることができる。

【0043】

上述した第１および第２実施形態においては、駐車場Ｘの入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２、屋内標識物体２０ｂ－１～２０ｂ－４それぞれが光発信器で構成され、車載器３０Ａ、３０Ｂのベクトル計測部３４がこれらの光発信器から発信された光ＩＤ信号を受信したときに、該当する標識物体までのベクトルを計測する場合について説明した。しかし、この形態には限定されず、入口標識物体２０ａ－１、２０ａ－２、屋内標識物体２０ｂ－１～２０ｂ－４それぞれを他の標識物体と識別可能な形状、例えば丸型、正方形型、星形等で構成し、カメラ装置で構成したベクトル計測部３４で撮影された撮像情報からいずれかの形状の標識物体を検出したときに、該当する標識物体までのベクトルを計測するようにしてもよい。

【0044】

上述した車両位置提示システムの車載器に搭載される機能をプログラム化してコンピュータに組み込むことにより、当該コンピュータを車載器として機能させるための車両位置提示用プログラムを構築することも可能である。

【符号の説明】

【0045】

１Ａ，１Ｂ 車両位置提示システム
１０ 駐車場制御装置
１１ ３次元マップ情報記憶部
１２ 制御装置無線通信部
１３ 車両検知部
１４ マップ情報送信制御部
２０ａ－１、２０ａ－２ 入口標識物体
２０ｂ－１～２０ｂ－４ 屋内標識物体
３０Ａ，３０Ｂ 車載器
３１ ＧＰＳ情報取得部
３２ 車載器無線通信部
３３ ３次元マップ情報取得部
３４ ベクトル計測部
３５Ａ，３５Ｂ 車両位置情報算出部
３６Ａ，３６Ｂ 表示情報生成部
３７ 表示情報出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】