(57)【要約】      （修正有）【課題】路側機との通信履歴を有効に利用できる可能性を高めることが可能な技術を提供する。【解決手段】現在地取得システム（ナビゲーションシステム１０）は、路側機と通信を行う通信制御部２１ａと、航法衛星からの電波に基づいて車両の推定位置を取得し、推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での車両の現在地を特定する現在地特定部２１ｂと、を備える。現在地特定部は、路側機と通信が行われ、かつ、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在しない場合、有料道路上ではない道路上で現在地を特定し、路側機と通信が行われた後、車両が既定距離を走行するまでの間に、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になった場合、有料道路の位置に基づいて現在地を特定する。【選択図】図１
2020204549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路側機と通信を行う通信制御部と、
航法衛星からの電波に基づいて車両の推定位置を取得し、前記推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での前記車両の現在地を特定する現在地特定部と、を備え、
前記現在地特定部は、
前記路側機と通信が行われ、かつ、前記推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在しない場合、有料道路上ではない道路上で前記現在地を特定し、
前記路側機と通信が行われた後、前記車両が既定距離を走行するまでの間に、前記推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になった場合、有料道路の位置に基づいて前記現在地を特定する、
現在地取得システム。
【請求項２】
前記現在地特定部は、
前記路側機と通信が行われた場合に通信が行われた地点を示す情報を記憶し、
当該情報に基づいて、前記地点から前記車両が既定距離走行するまでの間に、前記推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在しない状態から、有料道路が存在する状態に遷移したか否か判定する、
請求項１に記載の現在地取得システム。
【請求項３】
前記現在地特定部は、
前記路側機と通信が行われ、かつ、前記推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在しない場合に、前記路側機によって通信が行われた地点からの前記車両の走行距離の計測を開始する、
請求項１に記載の現在地取得システム。
【請求項４】
前記推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になったか否かの判定は、
前記車両が前記既定距離を走行するまでの間に、基準を超える前記推定位置の変化がない場合には実施されない、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現在地取得システム。
【請求項５】
前記現在地特定部は、
前記路側機と通信が行われた後における前記車両の走行距離が短いほど、前記現在地が有料道路上である可能性が高いと推定する、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現在地取得システム。
【請求項６】
コンピュータを、
路側機と通信を行う通信制御部、
航法衛星からの電波に基づいて車両の推定位置を取得し、前記推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での前記車両の現在地を特定する現在地特定部、として機能させる現在地取得プログラムであって、
前記現在地特定部は、
前記路側機と通信が行われ、かつ、前記推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在しない場合、有料道路上ではない道路上で前記現在地を特定し、
前記路側機と通信が行われた後、前記車両が既定距離を走行するまでの間に、前記推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になった場合、有料道路の位置に基づいて前記現在地を特定するように、
コンピュータを機能させる現在地取得プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現在地取得システム、現在地取得プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有料道路の利用料金を自動的に収受するための電子料金収受システムが普及している。例えば、有料道路の料金所を通過する車両に備えられた通信装置と、料金所付近の路側機とが通信を行うことにより、車両の利用者から料金を収受することが可能である。有料道路に進入する料金所や有料道路の途中に存在する料金所を通過する車両は有料道路を走行しているため、従来、車両が走行している道路の道路属性を特定するために料金所が利用されている。例えば、特許文献１においては、料金収受信号受信手段が受信した料金収受信号に基づいて、車両の走行道路が有料道路か一般道路か判定する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０４８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の現在地は、一般に、各種の要素を考慮して決められる。しかし、センサの検出誤差等によって、実際の車両の現在地と大幅に異なる位置が車両の現在地として推定されることもある。このように、実際の車両の現在地と大幅に異なる位置が車両の現在地として推定された場合、路側機との通信履歴を有効に利用することができない。例えば、路側機と通信されたことに基づいて車両が存在する道路の道路属性が有料道路であると推定される状況であったとしても、車両の現在地として推定された位置が実際の現在地から遠く、推定された現在地の近くに有料道路が存在しなければ車両の現在地が有料道路上に存在するとみなすことはできない。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、路側機との通信履歴を有効に利用できる可能性を高めることが可能な技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、現在地取得システムは、路側機と通信を行う通信制御部と、航法衛星からの電波に基づいて車両の推定位置を取得し、推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での車両の現在地を特定する現在地特定部と、を備え、現在地特定部は、路側機と通信が行われ、かつ、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在しない場合、有料道路上ではない道路上で現在地を特定し、路側機と通信が行われた後、車両が既定距離を走行するまでの間に、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になった場合、有料道路の位置に基づいて現在地を特定する。
【０００６】
さらに、上記の目的を達成するため、現在地取得プログラムは、コンピュータを、路側機と通信を行う通信制御部、航法衛星からの電波に基づいて車両の推定位置を取得し、推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での車両の現在地を特定する現在地特定部、として機能させる現在地取得プログラムであって、現在地特定部は、路側機と通信が行われ、かつ、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在しない場合、有料道路上ではない道路上で現在地を特定し、路側機と通信が行われた後、車両が既定距離を走行するまでの間に、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になった場合、有料道路の位置に基づいて現在地を特定するように、コンピュータを機能させる。
【０００７】
現在地取得システム、プログラムでは、路側機と通信が行われた場合に、車両が存在する道路の道路属性が有料道路である可能性が高いとみなす。しかし、推定位置から有料道路から遠い場合には、推定位置に基づいて有料道路上で現在地を特定することができないため、有料道路上ではない道路上で現在地を特定する。ただし、路側機と通信が行われた後、長時間経過する前に推定位置が変動し、この結果、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になった場合、過去に行われた路側機との通信に基づいて車両が有料道路上に存在する可能性が高いと推定することができる。そこで、有料道路の位置に基づいて現在地が特定される。この構成によれば、現在地の特定のために、路側機との通信履歴を有効に利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】現在地取得システムを含むナビゲーションシステムを示すブロック図である。
【図２】模式的に示された道路によって位置を説明するための図である。
【図３】現在地特定処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ナビゲーションシステムの構成：
（２）現在地特定処理：
（３）他の実施形態：
【００１０】
（１）ナビゲーションシステムの構成：
図１は、車両に搭載された現在地取得システムの構成を示すブロック図である。本実施形態において現在地取得システムは、ナビゲーションシステム１０によって実現される。ナビゲーションシステム１０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０と記録媒体３０とを備えており、記録媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを制御部２０で実行することができる。
【００１１】
本実施形態にかかる車両は、ＧＮＳＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３と通信部４４とユーザＩ／Ｆ部４５とを備えている。通信部４４は、料金所に設置された料金収受のための路側機と通信を行う回路を備えている。制御部２０は、通信部４４を制御して、路側機との通信内容を取得することができる。
【００１２】
ユーザＩ／Ｆ部４５は、利用者（運転者）の指示を入力し、また利用者に各種の情報を提供するためのインタフェース部であり、図示しないタッチパネルディスプレイからなる表示部やスイッチ等の入力部、スピーカ等の音声出力部を備えている。ユーザＩ／Ｆ部４５は制御信号を制御部２０から受信し、経路案内などの各種案内を行うための画像をタッチパネルディスプレイに表示する。
【００１３】
制御部２０は、ＲＯＭ等に記録されたナビゲーションプログラムを実行可能である。当該ナビゲーションプログラムは、ユーザＩ／Ｆ部４５の表示部に車両の現在地が含まれる地図を表示して運転者を目的地まで案内する機能を制御部２０に実現させるプログラムである。すなわち、制御部２０は、ナビゲーションプログラムにより、ユーザＩ／Ｆ部４５を介して利用者が指示した目的地を取得する。そして、制御部２０は、地図情報３０ａに基づいて現在地から目的地までの経路の探索を実行し、当該経路に沿って車両を誘導する案内を実行する。ナビゲーションプログラムは、経路の誘導や地図上での車両の現在地の表示を実行するため、車両の現在地を取得する機能を実現する現在地取得プログラム２１を備えている。
【００１４】
記録媒体３０には地図情報３０ａが記録されている。地図情報３０ａは、車両が走行する道路区間の端点に対応するノードの位置等を示すノードデータ、ノード間の道路区間の形状を特定するための形状補間点の位置等を示す形状補間点データ、ノード同士の連結を示すリンクデータ、道路周辺に存在する施設を示す施設データ等を含んでいる。本実施形態において、道路区間の端点であるノードは交差点に該当する。
【００１５】
また、本実施形態において、リンクデータには、各リンクデータが示す各道路区間の道路属性（道路種別等）やリンクコスト、道路区間上での進行可能方向を示す情報が対応付けられている。なお、本実施形態において、道路属性は有料道路または一般道路であるが、むろん、道路属性はより細分化されていてもよい。また、本実施形態において、一般道路と有料道路の本線との間の移動を行うための取付道路の道路属性は、有料道路である。
【００１６】
さらに、施設データには、施設の属性が含まれる。施設の属性としては店舗、料金所などの情報が含まれている。なお、本実施形態において、料金所は、有料道路の本線上または有料道路としての取付道路上に存在する。本実施形態の料金所においては、料金所を通過する際に車両が走行する車線の少なくとも１車線において、走行中の車両と通信可能な路側機が設置してある。
【００１７】
現在地取得プログラム２１に含まれる通信制御部２１ａは、路側機と通信を行う機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、通信制御部２１ａの機能により、通信部４４を制御し、車両の周辺の路側機と通信を行うことができる。料金所に設置された路側機は、特定の車線を通って料金所を通過する車両の通信部４４と通信できるように、通信範囲が設定されている。
【００１８】
制御部２０は、通信部４４によって路側機と通信を行い、通信結果に応じた処理を行う。すなわち、認証が行われて利用料金の収受が行われる場合、制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部を制御し、収受される料金を案内する。認証が行われなかった場合、制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部を制御し、収受が行われない旨の通知を行う。
【００１９】
路側機と通信が行われると、制御部２０は、当該通信が行われた地点を示す情報をＲＡＭまたは記録媒体３０に記録する。当該情報は通信が行われた後の車両が走行した距離を測定するために利用される。当該情報は種々の態様で記録されてよいが、本実施形態においては、通信が行われた地点における車両の累積走行距離である。すなわち、路側機と通信が行われると、制御部２０は、車両のインストルメントパネルの計器類の一部に表示される累積走行距離を記録している図示しない車両ＥＣＵ等を参照し、累積走行距離を取得してＲＡＭまたは記録媒体３０に記録する。
【００２０】
本実施形態において制御部２０は、ナビゲーションプログラムの機能により、経路案内や地図上での車両の現在地の表示などのために車両の現在地を特定する。車両の現在地を取得し、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部に表示させる機能を実現するため、ナビゲーションプログラムは、現在地取得プログラム２１を備えている。現在地取得プログラム２１は、上述の通信制御部２１ａに加え、現在地を特定するための現在地特定部２１ｂと現在地を出力するための出力制御部２１ｃとを備えている。
【００２１】
現在地特定部２１ｂは、航法衛星からの電波に基づいて車両の推定位置を取得し、推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での車両の現在地を特定する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。本実施形態において、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力と、地図情報３０ａと、車両の周囲の地物とを利用して現在地を特定する。
【００２２】
ＧＮＳＳ受信部４１は、Global Navigation Satellite Systemの信号を受信する装置であり、航法衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在地を算出するための信号を制御部２０に出力する。車速センサ４２は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を制御部２０に出力する。ジャイロセンサ４３は、車両に作用する角加速度に対応した信号を制御部２０に出力する。
【００２３】
制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、車速センサ４２およびジャイロセンサ４３から出力された信号に基づいて推定される車両の位置の軌跡である自立航法軌跡を取得する。すなわち、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１の出力に基づいて算出された現在地等を基準位置とし、基準位置以後の車両の相対移動距離および方位の相対変化を、既定周期（距離または時間長で特定される周期）毎に取得し、その時系列の推移を自立航法軌跡として取得する。従って、自立航法軌跡は既定周期毎の車両の位置の軌跡であり、本実施形態においては、自立航法軌跡によって取得された最新の車両の位置を推定位置と呼ぶ。
【００２４】
本実施形態においては、推定位置に基づいて車両の現在地の候補である候補位置が取得され、候補位置の中から車両の現在地が特定される構成が採用されている。本実施形態において制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１の出力および車両の周囲の地物に基づいて候補位置を取得する。
【００２５】
ＧＮＳＳ受信部４１にて取得された信号からはＧＮＳＳ信号の位置の誤差を評価するための誤差円を取得することができる。そこで、制御部２０は、当該誤差円に基づいて候補位置が存在し得る道路区間を絞り込む。すなわち、制御部２０は、誤差円に含まれる道路区間上に候補位置を設定する。
【００２６】
車両の周囲の地物は種々の物であってよいが、本実施形態においては料金所に設置された路側機が利用される。すなわち、料金所は有料道路上に設置されるため、料金所に設置された路側機と通信が行われた場合、車両の現在地が有料道路上に存在すると推定することが可能である。そこで、路側機と通信が行われた場合、制御部２０は、誤差円に含まれる道路区間の中で道路属性が有料道路である道路区間上に候補位置を設定し、一般道路上には候補位置を設定しない。ただし、誤差円内に有料道路が含まれない場合、制御部２０は、一般道路上に候補位置を設定する。
【００２７】
図２は、道路の例を示している。図２において、実線は一般道路であり、破線は有料道路である。図２に示す例において、車両は、一般道路Ｒ１から有料道路である取付道路Ｒ２を通って有料道路Ｒ３に進入することが可能である。また、図２に示す例において、一点鎖線は自立航法軌跡（の一部）を示しており、その先端が最新の車両の位置、すなわち、推定位置Ｐｓである。
【００２８】
図２に示す例においては、誤差円Ｃｒを二点鎖線で示している。制御部２０は、誤差円Ｃｒ内に含まれる道路区間と自立航法軌跡とを比較することによって候補位置を設定するが、この際に路側機との通信履歴を反映して道路区間を限定する。すなわち、図２に示す例において、有料道路Ｒ３に進入する際に通過すべき料金所は、取付道路Ｒ２上において取付道路Ｒ２と有料道路Ｒ３との交差点Ｉ２の直前に設置されている。従って、料金所に設置された路側機Ｍｂも交差点Ｉ２の直前に設置されている。このため、通信部４４において、路側機Ｍｂと通信が行われた場合、車両が有料道路上に存在する可能性が高いと推定できる。そこで、制御部２０は、誤差円Ｃｒ内に有料道路が存在するか否かを判定し、誤差円Ｃｒ内に存在する有料道路Ｒ３，Ｒ２上に候補位置を設定する。一方、制御部２０は、一般道路Ｒ１上には候補位置を設定しない。
【００２９】
候補位置は種々の手法で設定されて良く、例えば、各道路区間上で推定位置から最も近い位置等が候補位置となり得る。このようにして１以上の候補位置が取得された状態で、制御部２０は、候補位置から最も確からしい位置を特定し、現在地とみなす。
【００３０】
候補位置から最も確からしい位置を特定するための手法は、種々の手法であってよく、例えば、マップマッチング処理による推定が利用される。マップマッチング処理を行う場合、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、候補位置が存在する道路区間と自立航法軌跡と形状が一致する程度を評価する。この評価は、例えば、推定位置と道路区間との距離が短いほど小さくなるコストと、自立航法軌跡の方向と道路区間の方向との偏差が少ないほど小さくなるコストとの和によって定義される。候補位置のそれぞれについてコストの和が得られると、制御部２０は、当該コストの和が最も小さい道路区間上の候補位置が最も確からしい位置とみなし、当該候補位置を現在地として特定する。
【００３１】
本実施形態においては、以上のように、ＧＮＳＳ受信部４１の出力を利用して車両の現在地を特定するが、ＧＮＳＳ受信部４１の出力によって算出される位置は、現在地取得システムの電波受信環境等（マルチパスの影響を受ける環境等）に基づいて、大きく変動する場合がある。例えば、図２に示す例において、車両が料金所に設置された路側機Ｍｂの周囲を走行している場合に、推定位置Ｐｓと大きく異なる位置である推定位置Ｐｄが取得される場合がある。
【００３２】
この例において、推定位置Ｐｄを中心とした誤差円Ｃｄの範囲に有料道路は存在しない。従って、本来の車両の現在地が推定位置Ｐｓ周辺であることによって通信部４４が路側機Ｍｂと通信を行っていたとしても、誤差円Ｃｄ内から有料道路を選択することができず、有料道路上に候補位置を設定することはできない。このため、制御部２０は、一般道路上に候補位置を設定して車両の現在地を特定する。誤差円の半径を閾値とみなすと、制御部２０は、路側機と通信が行われ、かつ、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在しない場合、有料道路上ではない道路上で現在地を特定する構成であるといえる。
【００３３】
このように、本来の車両の現在地から大きく異なる位置に推定位置Ｐｄが取得されている場合、誤差の要因が解消されれば、ＧＮＳＳ受信部４１の出力によって算出される位置が本来の車両の現在地に近づく。従来は、路側機との通信履歴を保持していなかったため、誤差が大きい状態で路側機との通信が行われたとしても、その通信履歴を有効に利用することができなかった。しかし、路側機との通信が行われた後、短い期間の間に大きい誤差が解消した場合には、路側機と通信が行われことに基づいて、車両が有料道路上に存在する可能性が高いと推定してもよい。
【００３４】
すなわち、路側機と通信が行われたが、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在しないために、有料道路上ではない道路上で現在地が特定された場合であっても、制御部２０が、路側機との通信履歴を参照できるように構成されていても良い。このような構成を実現するため、本実施形態において制御部２０は、路側機と通信が行われた後、車両が既定距離を走行するまでの間に、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になったか否か判定する。そして、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になった場合、制御部２０は、有料道路の位置に基づいて現在地を特定する。
【００３５】
具体的には、制御部２０は、ＲＡＭまたは記録媒体３０に記録された累積走行距離を参照し、路側機と通信が行われた地点を示す累積走行距離を取得する。また、制御部２０は、累積走行距離を記録している図示しない車両ＥＣＵ等を参照し、現在の累積走行距離を取得する。さらに、制御部２０は、現在の累積走行距離から路側機と通信が行われた地点を示す累積走行距離を減じて得られた距離が、路側機と通信が行われた地点から車両が走行した距離であるとみなす。
【００３６】
そして、制御部２０は、車両が走行した距離が既定距離以下である間に、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態に遷移したか否か判定する。なお、既定距離は、路側機と通信が行われた履歴に基づいて、車両が有料道路上を走行している可能性が高いとみなせる走行距離として定義されていればよい。このような既定距離は予め決められていればよく、例えば、路側機との通信履歴を利用できる範囲としての距離を統計的に決定する構成等によって実現可能である。値の例としては、例えば、１ｋｍ〜２ｋｍ程度の値が想定される。この構成によれば、路側機と通信が行われた後に車両が走行した距離を容易に取得することが可能である。
【００３７】
路側機と通信が行われた後、車両が既定距離を走行するまでの間に、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になったと判定された場合、制御部２０は、有料道路の位置に基づいて現在地を特定する。すなわち、制御部２０は、推定位置を取得し、候補位置を取得し、候補位置に基づいて現在地を再度特定する。ただし、現在地が再度特定される際には、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態である。従って、誤差円Ｃｒ内に有料道路が含まれ、候補位置が有料道路に設定される。この結果、有料道路上で車両の現在地が正確に特定される可能性が高くなる。以上の構成によれば、路側機との通信履歴を有効に利用できる可能性を高めることが可能である。車両の現在地が特定されると、制御部２０は、出力制御部２１ｃの機能により、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部を制御して、地図上に車両の現在地を表示させる。
【００３８】
（２）現在地特定処理：
次に、制御部２０が実行する現在地特定処理を、図３を参照しながら説明する。現在地特定処理は、ナビゲーションシステム１０が起動されると、一定期間（例えば、１００ｍｓ）毎に実行される。
【００３９】
現在地特定処理が開始されると、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、車両の推定位置を取得する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１の出力に基づいて取得された基準位置と、車速センサ４２およびジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて取得された自立航法軌跡に基づいて、自立航法軌跡が示す最新の車両の位置を推定位置として取得する。例えば、図２に示す例であれば、一点鎖線で示す自立航法軌跡の中の最新の位置が取得されることで、推定位置Ｐｓや推定位置Ｐｄが取得される。
【００４０】
次に、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、候補位置を取得する（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１にて取得された信号から誤差円を取得する。さらに、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、推定位置を中心とした誤差円内に含まれる道路区間を比較対象の道路として取得する。ただし、現在以前の既定期間内に路側機と通信が行われた場合、制御部２０は、車両の現在地が有料道路上であると推定し、誤差円内から比較対象として取得される道路区間を有料道路に限定する。そして、制御部２０は、比較対象として取得された道路区間から候補位置を取得する。
【００４１】
例えば、図２に示す例において、推定位置Ｐｓが取得され、現在以前の既定期間内に路側機と通信が行われた通信履歴が存在する場合、制御部２０は、推定位置Ｐｓを中心とする誤差円Ｃｒ内の有料道路上の候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２を取得する。一般道路上の位置Ｐｃ３は候補位置として取得されない。図２に示す例において、推定位置Ｐｄが取得され、路側機との通信履歴が存在する場合、制御部２０は、地図情報３０ａに基づいて、推定位置Ｐｄを中心とする誤差円Ｃｄから有料道路を検索するが、誤差円Ｃｄ内に有料道路は存在しない。そこで、制御部２０は、一般道路Ｐ１上の候補位置Ｐｃ４を取得する。
【００４２】
次に、制御部２０は、現在地を特定する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、各候補位置について、ステップＳ１００で取得された推定位置と候補位置との距離によるコストと、自立航法軌跡の方向と候補位置が存在する道路の方向との偏差によるコストと、車両の動作（車速）によるコストとを取得し、コストの和を取得する。そして、制御部２０は、コストの和が最小の候補位置が車両現在地であると特定する。
【００４３】
図２に示す例において、推定位置Ｐｓが取得され、候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２が取得されていた場合、候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２のうち、コストが小さい方が車両の現在地として特定される。図２に示す例において、推定位置Ｐｄが取得され、候補位置Ｐｃ４が取得されていた場合、他に候補位置が存在しないため、候補位置Ｐｃ４が現在地として特定される。
【００４４】
次に、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、路側機と通信が行われたか否か判定する（ステップＳ１１５）。すなわち、制御部２０は、通信制御部２１ａの機能により、任意のタイミングで路側機から送信される通信開始要求を、通信部４４を介して取得し、路側機と通信する。路側機と通信が行われた場合、後述するステップＳ１１７において、路側機と通信した地点が記録される。そこで、制御部２０は、現在以前の既定期間内に路側機と通信が行われた通信履歴が存在する場合に、路側機と通信が行われたと判定する。
【００４５】
ステップＳ１１５において、路側機と通信が行われたと判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ１１７以降の処理をスキップする。この場合、ステップＳ１１０で特定された現在地は補正されない。従って、出力制御部２１ｃの機能によって制御部２０がユーザＩ／Ｆ部４５の出力部に表示する現在地や経路案内で利用される現在地は、ステップＳ１１０で特定された現在地となる。
【００４６】
一方、ステップＳ１１５において、路側機と通信が行われたと判定された場合、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、路側機と通信した地点をＲＡＭまたは記録媒体３０に記録する（ステップＳ１１７）。次に、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在するか否か判定する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、ステップＳ１００で取得された推定位置からの距離が閾値以下の範囲に存在する道路区間を特定する。
【００４７】
そして、制御部２０は、地図情報３０ａを参照して当該道路区間の道路属性を取得し、道路属性が有料道路である道路区間が含まれる場合、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在すると判定する。本実施形態において閾値は誤差円の半径である。図２に示す例において、推定位置Ｐｓ、誤差円Ｃｒが取得されていた場合、誤差円Ｃｒ内に有料道路Ｒ３，Ｒ２が存在するため、制御部２０は、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在すると判定する。図２に示す例において、推定位置Ｐｄ、誤差円Ｃｄが取得されていた場合、誤差円Ｃｄ内に有料道路が存在しないため、制御部２０は、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在すると判定しない。
【００４８】
ステップＳ１２０において、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在すると判定された場合、路側機との通信履歴はステップＳ１０５で既に有効に利用されていると考えられるため、制御部２０は、ステップＳ１２２以降の処理をスキップする。一方、ステップＳ１２０において、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在すると判定されない場合、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、推定位置の変化が基準距離以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。すなわち、制御部２０は、自立航法軌跡として推定位置の軌跡を特定しているため、当該自立航法軌跡を参照し、現在以前の予め決められた判定期間内に推定位置が基準距離以上変化したか否か判定する。
【００４９】
基準距離は、判定期間内に基準を超える推定位置の変化があったか否かを判定するための指標であり、予め決められていればよい。基準距離を決定するための手法としては、種々の手法を採用可能であり、ＧＮＳＳ受信部４１の出力が信頼できない程度の誤差を含み得る状態であったか否か判定できるように、例えば、統計等によって定義可能である。
【００５０】
ステップＳ１２２において、推定位置の変化が基準距離以上であると判定されない場合、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、路側機と通信が行われた後、車両が既定距離を走行したか否かを判定する（ステップＳ１２３）。ステップＳ１２３において、車両が既定距離を走行したと判定されない場合、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、推定位置の取得（ステップＳ１２４）と候補位置の取得（ステップＳ１２５）と現在地の特定（ステップＳ１２６）とを実行する。なお、ステップＳ１２４，Ｓ１２５，Ｓ１２６の処理は、ステップＳ１００，Ｓ１０５，Ｓ１１０の処理と同様である。
【００５１】
ステップＳ１２３において、車両が既定距離を走行したと判定された場合、すなわち、車両が既定距離を走行するまでの間に、基準を超える推定位置の変化がなかった場合、制御部２０は、現在地特定処理を終了する。すなわち、ステップＳ１２６で特定された現在地が、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部に表示される地図に表示される状態が継続される。このように、本実施形態において、車両が既定距離を走行するまでの間に、基準を超える推定位置の変化がなかった場合、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になったか否かの判定（後述のステップＳ１２７）は行われない。すなわち、路側機との通信履歴を利用することが妥当ではないほど車両が走行した場合には、路側機との通信履歴が参照されることなく現在地の特定が行われる。
【００５２】
一方、ＧＮＳＳ受信部４１の出力に基づいて算出される位置に大きい誤差が含まれていた場合、ステップＳ１２２において、推定位置の変化が基準距離以上であると判定されることがある。例えば、図２に示す例において、誤差が多く含まれた状態で推定位置Ｐｄが取得されている場合、誤差の解消等によって推定位置Ｐｄが推定位置Ｐｓに変化する場合がある。そして、これらの変化が基準距離以上の変化である場合、ステップＳ１２２において、推定位置の変化が基準距離以上であると判定される。
【００５３】
ステップＳ１２２において、推定位置の変化が基準距離以上であると判定された場合、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在するか否か判定する（ステップＳ１２７）。すなわち、制御部２０は、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在しない状態から、存在する状態に遷移したか否かを判定する。このため、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、ステップＳ１２４で取得された推定位置からの距離が閾値以下の範囲に存在する道路区間を特定する。
【００５４】
そして、制御部２０は、地図情報３０ａを参照して当該道路区間の道路属性を取得し、道路属性が有料道路である道路区間が含まれる場合、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在すると判定する。例えば、図２に示す例において、推定位置Ｐｄが推定位置Ｐｓに変化した場合、推定位置Ｐｓを中心とした誤差円Ｃｒの範囲内に有料道路Ｒ３，Ｒ２が存在する。この場合、ステップＳ１２７において制御部２０は、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在すると判定する。
【００５５】
ステップＳ１２７において、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在すると判定されない場合、路側機との通信履歴を利用することができない。そこで、制御部２０はステップＳ１３０以降の処理をスキップする。一方、ステップＳ１２７において、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在すると判定された場合、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、車両の進行方向が有料道路上での車両の進行方向と整合するか否か判定する（ステップＳ１３０）。
【００５６】
すなわち、道路には車両が従うべき進行方向の規制が存在するため、車両が実際に進んでいる進行方向に進行不可能な道路は、車両の現在地にならないとみなすことができる。そこで、制御部２０は、ステップＳ１００およびＳ１２４で取得された推定位置の軌跡、すなわち、自立航法軌跡に基づいて車両が現在以前の既定期間において進んでいた進行方向を特定する。また、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、ステップＳ１２７で推定位置からの距離が閾値以下の範囲に存在すると判定された有料道路における進行可能方向を特定し、有料道路上での車両の進行方向として取得する。
【００５７】
そして、制御部２０は、自立航法軌跡が示す車両の現在の進行方向を、候補位置が存在する有料道路上での車両の進行方向まで回転させるまでに必要な最小の回転角を取得し、回転角が基準の角度以下である場合に両者が整合するとみなす。なお、基準の角度は、車両の進行方向と道路上での進行可能方向とが矛盾しているか否かを判定するための指標であれば良く、例えば、１５°、３０°、４５°、６０°、７５°９０°等の値である。
【００５８】
ステップＳ１３０において、車両の進行方向が有料道路上での車両の進行方向と整合すると判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ１３５をスキップする。すなわち、車両の進行方向が有料道路上での車両の進行方向と整合しない場合、推定位置からの距離が閾値以下の範囲に存在すると判定された有料道路を車両が走行している可能性は低い。そこで、本実施形態においては、車両の進行方向が有料道路上での車両の進行方向と整合しない場合に、料金所の位置に基づく現在地の特定処理をスキップする。この結果、現在地が誤検出される可能性を低減することができる。
【００５９】
ステップＳ１３０において、車両の進行方向が有料道路上での車両の進行方向と整合すると判定された場合、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、車両が有料道路上に存在する可能性を上げて現在地を特定する（ステップＳ１３５）。すなわち、制御部２０は、ステップＳ１００〜Ｓ１１０と同様の処理を行って車両の現在地を特定する。ただし、ステップＳ１３５においては、図２に示す推定位置Ｐｓのように、推定位置からの距離が閾値以下の範囲（誤差円Ｃｒ内）に有料道路Ｒ３，Ｒ２が存在する状態である。そこで、ステップＳ１０５の候補位置は当該有料道路上に設定される。この場合、一般道路上に候補位置は設定されてもよいし、設定されなくてもよい。また、一般道路上に候補位置が設定される場合、道路属性に関するコスト値として、有料道路上の候補位置よりも大きいコスト値がコストの総和に対して加えられる。
【００６０】
（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、路側機と通信が行われた後、車両が既定距離を走行するまでの間に、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になった場合、有料道路の位置に基づいて現在地を特定する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、ナビゲーションシステム１０は、車両等に搭載された装置であっても良いし、可搬型の端末によって実現される装置であっても良いし、複数の装置（例えば、クライアントとサーバ）によって実現されるシステムであってもよい。さらに、現在地取得システムを構成する通信制御部２１ａ、現在地特定部２１ｂ、出力制御部２１ｃの少なくとも一部が複数の装置に分かれて存在していても良い。
【００６１】
さらに、上述の実施形態の一部の構成が省略されてもよいし、処理の順序が変動または省略されてもよい。例えば、図３に示された現在地特定処理において、ステップＳ１３０が省略されてもよい。また、ステップＳ１２３がステップＳ１２７の後に実行され、車両が既定距離走行していなければステップＳ１３０以降の処理が実行される構成であってもよい。この場合、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在しない状態から、有料道路が存在する状態に遷移した場合に、累積走行距離を参照し、通信が行われた地点からの走行距離が既定距離以下であるか否か判定する構成となる。
【００６２】
さらに、路側機と通信が行われた後に車両が走行した距離の計測法は、種々の手法であってよい。すなわち、上述の実施形態においては、路側機と通信が行われた場合に、都度その地点を示す情報が記録されるが、異なる条件によって路側機との通信の記録が行われてもよい。例えば、路側機と通信が行われ、かつ、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在しない場合に、現在地特定部が、路側機によって通信が行われた地点からの車両の走行距離の計測を開始する構成であってもよい。
【００６３】
この構成によれば、路側機との通信が行われた後の車両の走行距離を計測する必要がある場合に計測が行われ、処理に必要なリソースを低減することができる。走行距離の計測は、種々の手法で行われてよく、累積走行距離に基づいて実施されてもよいし、車速の積分や自立航法軌跡等に基づいて走行距離の計測が行われてもよい。
【００６４】
通信制御部は、路側機と通信を行うことができればよい。すなわち、通信制御部は、車両の走行中に、車両の外部に存在する路側機と通信できるように構成されていれば良い。路側機は、有料道路上または有料道路の周囲に設置されていればよく、車両内の現在地取得システムと通信可能であれば良い。
【００６５】
現在地特定部は、航法衛星からの電波に基づいて車両の推定位置を取得し、推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での車両の現在地を特定する。すなわち、現在地特定部は、複数の観点から最も確からしい現在地を特定する。このために、現在地特定部は、車両の推定位置を取得する。
【００６６】
車両の推定位置は、航法衛星からの電波に基づいて取得される位置である。すなわち、推定位置の取得のために、間接的または直接的に航法衛星からの電波が利用され、当該推定位置に基づいて、道路上で車両の現在地が特定されればよい。航法衛星からの電波が間接的に利用される構成としては、上述の実施形態のように、自立航法軌跡の基準位置を決定するために航法衛星からの電波によって算出された位置が利用される構成が挙げられる。
【００６７】
航法衛星からの電波が直接的に利用される構成としては、航法衛星からの電波によって算出された位置が推定位置とされる構成が挙げられる。むろん、自立航法軌跡に基づいて取得された車両の位置と、航法衛星からの電波によって推定された位置とのいずれかまたは双方が推定位置の取得に利用されても良い。例えば、航法衛星からの電波によって推定された位置の信頼度が自立航法軌跡に基づいて取得された車両の位置の信頼度よりも高い場合に、航法衛星からの電波によって推定された位置に基づいて推定位置が取得される構成等を採用可能である。むろん、両者の加重平均等によって推定位置が取得されてもよい。また、推定位置や候補位置を求める手法も、上述の手法に限定されず、カメラやＬＩＤＡＲ等のセンサによって取得された情報が、推定位置または候補位置の少なくとも一方を決定する際に参照されてもよい。
【００６８】
候補位置は、車両の現在地としてあり得る位置であり、推定位置の決定と別の観点で推定位置を評価することで候補位置を取得し、候補位置の中から最も確からしい位置を現在地として取得することができればよい。従って、自立航法軌跡に基づいて推定位置が取得され、航法衛星からの電波および地図情報に基づいて候補位置が取得され、地図情報（マップマッチング）や料金所の位置等に基づいて候補位置の中から現在地が特定される構成以外にも種々の構成が採用されてよい。例えば、航法衛星からの電波によって推定された位置の軌跡に基づいて推定位置が取得され、自立航法軌跡、地図情報の少なくとも一方に基づいて候補位置が取得される構成等であってもよい。
【００６９】
推定位置と、候補位置とは、互いに異なる手法で定義されるが、例えば、両者が存在し得る位置が異なっていてもよい。すなわち、推定位置は道路上という制約が課されることなく決定され、候補位置は地図情報が示す道路上であるという制約が課されることで決定されてもよい。具体的には、道路上ではないある位置が推定位置となった場合に、その周辺に存在する道路上の位置が候補位置となる構成等が挙げられる。
【００７０】
現在地特定部は、候補位置に基づいて車両の現在地を特定する際に、各種の手法で候補位置の確からしさを特定してよい。すなわち、路側機との通信が行われ、有料道路上の候補位置が存在する場合、当該候補位置は、現在地である可能性が高いと推定されるが、他の手法での検討がなされた上で最終的に現在地が特定される構成であってもよい。他の手法としては、種々の手法が採用可能であり、平均車速や各種の路側機（一般道路に存在する光ビーコンを利用した路側機等）との通信履歴が参照されてもよいし、車両の走行履歴等が参照されてもよい。
【００７１】
現在地特定部においては、路側機と通信を行った直後のみならず、通信が行われてしばらくの間は、路側機との通信履歴の存在によって車両が有料道路を走行している可能性が高いと推定することができればよい。すなわち、航法衛星からの電波によって算出される位置は、現在地取得システムの電波受信環境等（マルチパスの影響を受ける環境等）に基づいて、大きく変動する場合がある。
【００７２】
このように、推定位置が連続的ではなく離散的に変化し得る場合、路側機との通信が行われた段階で推定位置の近くに有料道路が存在しなくても、離散的な変化の結果、変化後の推定位置の近くに有料道路が存在する状態になり得る。従って、路側機との通信が行われた後、長期間が経過する前に推定位置の近くに有料道路が存在する状態になったのであれば、車両が有料道路を走行している可能性が高いという推定は妥当である。
【００７３】
路側機との通信履歴を利用可能な期間は、路側機と通信が行われた後、車両が既定距離を走行するまでの間であれば良く、既定距離は当該期間を決定するために予め決められていればよい。すなわち、既定距離を走行するまでの間は、過去における路側機との通信に基づいて車両が有料道路上である可能性が高いと推定することが妥当であるように距離が定義されていればよい。距離の値は、予め決められていればよく、過去における路側機との通信に基づいて車両が有料道路上である可能性が高いと推定することが妥当であるが統計等によって決められてもよいし、種々の手法で決められてよい。
【００７４】
さらに、路側機と通信が行われた履歴に基づいて現在地を特定する手法としては、種々の手法を採用可能である。すなわち、路側機と通信が行われた場合には、通信が行われなかった場合よりも、車両が有料道路上に存在するとみなされる可能性が高くなるように通信履歴を反映させることができればよい。車両が有料道路上に存在するとみなされる可能性は、種々の手法で調整されてよく、可能性が高くなる量は固定であってもよいし可変であってもよい。
【００７５】
後者としては、例えば、現在地特定部は、路側機と通信が行われた後における車両の走行距離が短いほど、現在地が有料道路上である可能性が高いと推定する構成であってもよい。すなわち、路側機と通信が行われた地点においては、その周囲に路側機が存在する可能性が高く、路側機が存在する位置は有料道路上である。そして、路側機と通信が行われた後における車両の走行距離が短いほど、通信が行われた地点に近いため、有料道路に近い可能性が高い。
【００７６】
そこで、路側機と通信が行われた後における車両の走行距離が短いほど、現在地が有料道路上である可能性が高いと推定する構成とすれば、車量の位置の変化に応じて有料道路上であると推定される可能性を変化させることが可能である。なお、現在地が有料道路上である可能性が高いと推定するための構成は、種々の構成を採用可能であり、例えば、路側機と通信が行われた後における車両の走行距離が短い場合、距離が長い場合よりも有料道路上の候補位置のコストに加えられるコストの値を小さくする構成が挙げられる。
【００７７】
さらに、本発明のように、路側機と通信が行われた後、車両が既定距離を走行するまでの間に、推定位置との距離が閾値以下の範囲に有料道路が存在する状態になった場合、有料道路の位置に基づいて現在地を特定する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのプログラムの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし半導体メモリであってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０…ナビゲーションシステム、２０…制御部、２１…現在地取得プログラム、２１ａ…通信制御部、２１ｂ…現在地特定部、２１ｃ…出力制御部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、４１…ＧＮＳＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…通信部、４５…ユーザＩ／Ｆ部
【図１】
2020204549.tif 000003
【図２】
2020204549.tif 000004
【図３】
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