(57)【要約】  位置推定装置（１０）は、対象体（１００）の位置に関する対象情報（３１）を取得し、対象体（１００）とは別の移動体である周辺体から周辺体の位置に関する周辺情報（３２）を取得する。位置推定装置（１０）は、対象情報（３１）及び周辺情報（３２）から周辺体が存在すると推定される相対エリアを一次エリア（４１）として決定する。位置推定装置（１０）は、基準期間内に決定された複数の一次エリア（４１）から周辺体が各相対エリアに存在する存在確率（４３）を計算して、存在確率（４３）に基づき、周辺体が存在すると推定される相対エリアを二次エリア（４４）として決定する。
2017122354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体である対象体の位置に関する対象情報を取得するとともに、前記対象体とは別の移動体である周辺体から前記周辺体の位置に関する周辺情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記対象情報及び前記周辺情報から前記対象体と前記周辺体との相対的な位置を推定し、前記対象体の周辺のエリアを分割した複数の相対エリアのうち前記相対的な位置に対応する相対エリアを一次エリアとして決定する一次推定部と、
前記一次推定部によって基準期間内に決定された複数の前記一次エリアから、前記周辺体が各相対エリアに存在する存在確率を計算する確率計算部と、
前記確率計算部によって計算された前記存在確率に基づき、前記周辺体が存在すると推定される相対エリアを二次エリアとして決定する二次推定部と
を備える位置推定装置。
【請求項２】
前記位置推定装置は、さらに、
前記相対的な位置の変化から、前記複数の相対エリアの少なくとも一部の相対エリアについての存在確率に対して重み付けする重み付け部
を備え、
前記二次推定部は、前記重み付け部によって重み付けされた存在確率に基づき、前記二次エリアを決定する
請求項１に記載の位置推定装置。
【請求項３】
前記重み付け部は、前記相対的な位置の変化が基準値以下の場合、前記複数の相対エリアのうち前記対象体が移動する車線と同じ車線に当たる相対エリアの存在確率を高くする
請求項２に記載の位置推定装置。
【請求項４】
前記重み付け部は、前記対象体と前記周辺体との前後関係が入れ替わった場合、前記複数の相対エリアのうち前記対象体が移動する車線と隣接する車線に当たる相対エリアの存在確率を高くする
請求項２又は３に記載の位置推定装置。
【請求項５】
前記重み付け部は、前記対象体と前記周辺体との距離が近くなるにつれ、前記対象体と前記周辺体との相対速度が遅くなった場合、前記複数の相対エリアのうち前記対象体が移動する車線と同じ車線に当たる相対エリアの存在確率を高くする
請求項２から４までのいずれか１項に記載の位置推定装置。
【請求項６】
前記重み付け部は、前記周辺体が前記対象体の左右一方側から他方側に横切った場合、前記複数の相対エリアのうち前記対象体の前記一方側に当たる相対エリアの存在確率を低くする
請求項２から５までのいずれか１項に記載の位置推定装置。
【請求項７】
前記位置推定装置は、さらに、
前記複数の相対エリアのうち、前記対象体の速度ベクトルから前記周辺体の速度ベクトルを減算した相対ベクトルが示す方向の相対エリアの存在確率を高くする重み付け部
を備え、
前記二次推定部は、前記重み付け部によって重み付けされた存在確率に基づき、前記二次エリアを決定する
請求項１に記載の位置推定装置。
【請求項８】
前記位置推定装置は、さらに、
前記複数の相対エリアのうち、周辺体が存在しないことを地図情報が示す相対エリアの存在確率が低くなるように前記存在確率に重み付けする重み付け部
を備え、
前記二次推定部は、前記重み付け部によって重み付けされた存在確率に基づき、前記二次エリアを決定する
請求項１に記載の位置推定装置。
【請求項９】
前記取得部は、さらに、検出装置により前記周辺情報を繰り返し取得し、
前記位置推定装置は、さらに、
前記周辺体から取得された周辺情報と、前記検出装置により取得された周辺情報との相関度が高いほど、前記一次エリアとして決定された相対エリアの存在確率が高くなるように前記存在確率に重み付けする重み付け部
を備え、
前記二次推定部は、前記重み付け部によって重み付けされた存在確率に基づき、前記二次エリアを決定する
請求項１に記載の位置推定装置。
【請求項１０】
前記一次推定部は、地図情報が示す道路形状に基づき、前記複数の相対エリアを定義する
請求項１から９までのいずれか１項に記載の位置推定装置。
【請求項１１】
前記位置推定装置は、さらに、
前記二次推定部によって決定された前記二次エリアに基づき、通知、又は、前記対象体の制御を行う支援部
を備える請求項１から１０までのいずれか１項に記載の位置推定装置。
【請求項１２】
移動体である対象体の位置に関する対象情報を取得するとともに、前記対象体とは別の移動体である周辺体から前記周辺体の位置に関する周辺情報を取得し、
取得された前記対象情報及び前記周辺情報から前記対象体と前記周辺体との相対的な位置を推定し、前記対象体の周辺のエリアを分割した複数の相対エリアのうち前記相対的な位置に対応する相対エリアを一次エリアとして決定し、
基準期間内に決定された複数の前記一次エリアから、前記周辺体が各相対エリアに存在する存在確率を計算し、
前記存在確率に基づき、前記周辺体が存在すると推定される相対エリアを二次エリアとして決定する位置推定方法。
【請求項１３】
移動体である対象体の位置に関する対象情報を取得するとともに、前記対象体とは別の移動体である周辺体から前記周辺体の位置に関する周辺情報を取得する取得処理と、
前記取得処理によって取得された前記対象情報及び前記周辺情報から前記対象体と前記周辺体との相対的な位置を推定し、前記対象体の周辺のエリアを分割した複数の相対エリアのうち前記相対的な位置に対応する相対エリアを一次エリアとして決定する一次推定処理と、
前記一次推定処理によって基準期間内に決定された複数の前記一次エリアから、前記周辺体が各相対エリアに存在する存在確率を計算する確率計算処理と、
前記確率計算処理によって計算された前記存在確率に基づき、前記周辺体が存在すると推定される相対エリアを二次エリアとして決定する二次推定処理と
をコンピュータに実行させる位置推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、対象とする移動体に対する周辺の移動体の相対的な位置を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の位置情報等を含む車両情報を無線通信により一定周期毎に送受信する車載通信装置を利用した運転支援システムが開発されている。運転支援システムでは、送受信された車両情報に基づき、例えば衝突するリスクがあるかを判定して、ドライバーに情報提供を行う、又は、車両の制御を行う。
車両情報が示す車両の位置情報は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）やＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）といった測位衛星を利用して取得される。しかし、測位衛星を利用して取得された位置情報には、信号の電離層における遅延、ビル等によるマルチパス、システム遅延等に起因する誤差が含まれる。この誤差の影響により、運転支援システムが衝突するリスクを正確に判定できない可能性がある。【０００３】
特許文献１では、車両の位置情報及び他車両の位置情報に基づき、車両と他車両との間の距離を算出した後、車両の速度情報及び他車両の速度情報に基づき、算出した距離を補正することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０７１８３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、無線通信経由で取得した位置情報が示す位置から算出された距離を、速度情報に基づき補正する。そのため、車両及び周辺車両の位置情報に誤差が含まれている場合には、誤った距離を基準にしてしまい、相対的な位置関係を正しく特定できない。
この発明は、車両といった移動体間の相対的な位置関係を精度よく推定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る位置推定装置は、
移動体である対象体の位置に関する対象情報を取得するとともに、前記対象体とは別の移動体である周辺体から前記周辺体の位置に関する周辺情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記対象情報及び前記周辺情報から前記対象体と前記周辺体との相対的な位置を推定し、前記対象体の周辺のエリアを分割した複数の相対エリアのうち前記相対的な位置に対応する相対エリアを一次エリアとして決定する一次推定部と、
前記一次推定部によって基準期間内に決定された複数の前記一次エリアから、前記周辺体が各相対エリアに存在する存在確率を計算する確率計算部と、
前記確率計算部によって計算された前記存在確率に基づき、前記周辺体が存在すると推定される相対エリアを二次エリアとして決定する二次推定部と
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、基準期間内に決定された複数の一次エリアから周辺体が各相対エリアに存在する存在確率を計算し、計算された存在確率に基づき、周辺体が存在すると推定される相対エリアを二次エリアとして決定する。これにより、対象体と周辺体との相対的な位置関係を精度よく推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る位置推定装置１０の構成図。
【図２】実施の形態１に係る位置推定装置１０の動作の概要の説明図。
【図３】実施の形態１に係る位置推定装置１０の動作を示すフローチャート。
【図４】実施の形態１に係る相対エリア４０の説明図。
【図５】実施の形態１に係る位置推定装置１０の動作の具体例の説明図。
【図６】対象情報３１及び周辺情報３２が示す位置の説明図。
【図７】対象体１００と周辺体２００との相対的な位置の説明図。
【図８】変形例１に係る位置推定装置１０の動作を示すフローチャート。
【図９】変形例１に係る位置推定装置１０の動作を示すフローチャート。
【図１０】変形例１に係る位置推定装置１０の動作を示すフローチャート。
【図１１】変形例３に係る位置推定装置１０の構成図。
【図１２】実施の形態２に係る位置推定装置１０の構成図。
【図１３】実施の形態２に係る位置推定装置１０の動作の概要の説明図。
【図１４】実施の形態２に係る位置推定装置１０の動作を示すフローチャート。
【図１５】実施の形態２に係る重み付け処理を示すフローチャート。
【図１６】同一車線への重み付け条件の説明図。
【図１７】隣接車線への重み付け条件の説明図。
【図１８】前後方への重み付け条件の説明図。
【図１９】左右への重み付け条件の説明図。
【図２０】重み付けの具体例の説明図。
【図２１】実施の形態３に係る位置推定装置１０の構成図。
【図２２】実施の形態３に係る位置推定装置１０の動作の概要の説明図。
【図２３】実施の形態３に係る位置推定装置１０の動作を示すフローチャート。
【図２４】実施の形態４に係る位置推定装置１０の構成図。
【図２５】実施の形態４に係る位置推定装置１０の動作の概要の説明図。
【図２６】変形例８に係る位置推定装置１０の構成図。
【図２７】変形例８に係る位置推定装置１０の動作の概要の説明図。
【図２８】変形例９に係る位置推定装置１０の動作の概要の説明図。
【図２９】実施の形態５に係る位置推定装置１０の構成図。
【図３０】実施の形態５に係る位置推定装置１０の動作の概要の説明図。
【図３１】実施の形態６に係る位置推定装置１０の構成図。
【図３２】実施の形態６に係る位置推定装置１０の動作の概要の説明図。
【図３３】実施の形態６に係る位置推定装置１０の動作を示すフローチャート。
【図３４】変形例１０に係る位置推定装置１０の構成図。
【図３５】変形例１０に係る位置推定装置１０の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して、実施の形態１に係る位置推定装置１０の構成を説明する。
位置推定装置１０は、車両や歩行者といった移動体である対象体１００が有するコンピュータである。実施の形態１では、対象体１００は、車両である。なお、位置推定装置１０は、対象体１００と一体でも対象体１００から分離可能な構成でもよい。
位置推定装置１０は、プロセッサ１１、記憶装置１２、通信インタフェース１３、及びセンサインタフェース１４としてのハードウェアを備える。プロセッサ１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
【００１０】
プロセッサ１１は、プログラムに記述された命令を実行して、データの転送、計算、加工、制御、管理といった処理を実行するためのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ１１は、演算回路と、命令及び情報が格納されるレジスタ及びキャッシュメモリとを有する。プロセッサ１１は、具体的には、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
【００１１】
記憶装置１２は、メモリ１２１と、ストレージ１２２とを備える。メモリ１２１は、具体的には、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。ストレージ１２２は、具体的には、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）である。また、ストレージ１２２は、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ）、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬記憶媒体であってもよい。
【００１２】
通信インタフェース１３は、データを受信するレシーバー及びデータを送信するトランスミッターを含む装置である。通信インタフェース１３は、具体的には、例えば、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）である。
【００１３】
センサインタフェース１４は、速度パルスセンサ１０１と、加速度センサ１０２と、ＧＰＳ受信機１０３といった機器を接続するための装置である。センサインタフェース１４は、具体的には、例えば、センサＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）である。
【００１４】
位置推定装置１０は、機能構成として、取得部２１と、推定部２２とを備える。推定部２２は、一次推定部２２１と、確率計算部２２２と、二次推定部２２３とを備える。取得部２１と、推定部２２と、一次推定部２２１と、確率計算部２２２と、二次推定部２２３との各部の機能はソフトウェアにより実現される。
記憶装置１２のストレージ１２２には、位置推定装置１０の各部の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ１１によりメモリ１２１に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。これにより、位置推定装置１０の各部の機能が実現される。
【００１５】
プロセッサ１１によって実現される各部の機能の処理の結果を示す情報とデータと信号値と変数値は、メモリ１２１、又は、プロセッサ１１内のレジスタ又はキャッシュメモリに記憶される。以下の説明では、プロセッサ１１によって実現される各部の機能の処理の結果を示す情報とデータと信号値と変数値は、メモリ１２１に記憶されるものとして説明する。
【００１６】
プロセッサ１１によって実現される各機能を実現するプログラムは、記憶装置１２に記憶されているとした。しかし、このプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤといった可搬記憶媒体に記憶されてもよい。
【００１７】
図１では、プロセッサ１１は、１つだけ示されていた。しかし、プロセッサ１１は、複数であってもよく、複数のプロセッサ１１が、各機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。
【００１８】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１から図５を参照して、実施の形態１に係る位置推定装置１０の動作を説明する。
実施の形態１に係る位置推定装置１０の動作は、実施の形態１に係る位置推定方法に相当する。また、実施の形態１に係る位置推定装置１０の動作は、実施の形態１に係る位置推定プログラムの処理に相当する。
【００１９】
図１及び図２を参照して、実施の形態１に係る位置推定装置１０の動作の概要を説明する。
取得部２１は、対象体１００の移動中に、センサインタフェース１４を介して接続された機器から、対象体１００の位置に関する対象情報３１を取得する。取得部２１は、対象体１００の周辺を移動し、対象体１００とは別の移動体である周辺体２００から送信された、周辺体２００の位置に関する周辺情報３２を、通信インタフェース１３を介して取得する。
一次推定部２２１は、取得部２１によって取得された対象情報３１及び周辺情報３２から対象体１００と周辺体２００との相対的な位置関係を示す相対的な位置を推定する。そして、一次推定部２２１は、対象体１００の周辺のエリアを分割した複数の相対エリア４０のうち、推定された相対的な位置に対応する相対エリア４０を一次エリア４１として決定する。
確率計算部２２２は、一次推定部２２１によって基準期間内に決定された複数の一次エリア４１から周辺体２００が各相対エリア４０に存在する存在確率４３を計算する。そして、二次推定部２２３は、確率計算部２２２によって計算された存在確率に基づき、周辺体２００が存在すると推定される相対エリア４０を二次エリア４４として決定する。
【００２０】
図１及び図３を参照して、実施の形態１に係る位置推定装置１０の動作の詳細を説明する。
図３に示す処理は、処理が不要となるまで一定周期毎に繰り返し実行される。なお、図３に示す処理は、一定周期毎に繰り返されず、イベントの発生に応じて実行されてもよい。
【００２１】
ステップＳ１０１の対象情報取得処理では、取得部２１は、対象体１００の移動中に、センサインタフェース１４を介して接続された機器から、対象体１００の位置に関する対象情報３１を取得する。
具体的には、実施の形態１では、取得部２１は、速度パルスセンサ１０１によって検出された対象体１００の速度を示す速度情報と、加速度センサ１０２によって検出された対象体１００の加速度を示す加速度情報と、ＧＰＳ受信機１０３によって受信された対象体１００の位置を示す位置情報といった情報を含む対象情報３１をセンサインタフェース１４を介して受信する。
なお、取得部２１は、他にも、ブレーキＥＣＵ、ＥＰＳ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）といった図示されていない機器から情報を取得してもよい。
【００２２】
ステップＳ１０２の対象情報送信処理では、取得部２１は、ステップＳ１０１で取得された対象情報３１を、それが取得された時刻及び対象体１００の識別子とともに通信インタフェース１３を介して周辺体２００に送信する。これにより、周辺体２００に搭載された装置が、対象体１００の対象情報３１を利用可能となる。
【００２３】
ステップＳ１０３の対象情報記憶処理では、取得部２１は、ステップＳ１０１で取得された対象情報３１を、それが取得された時刻及び対象体１００の識別子とともにメモリ１２１に書き込む。
取得部２１は、データベース管理システムやＳＱＬ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  Ｅｎｇｌｉｓｈ  Ｑｕｅｒｙ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）を利用して対象情報３１を管理してもよい。
【００２４】
ステップＳ１０４の周辺情報取得処理では、取得部２１は、周辺体２００から周辺情報３２を取得する。
具体的には、実施の形態１では、周辺体２００の速度を示す速度情報と、周辺体２００の加速度を示す加速度情報と、周辺体２００の位置を示す位置情報といった情報を含む周辺情報３２が、取得された時刻及び周辺体２００の識別子とともに周辺体２００から送信される。そして、取得部２１は、送信された周辺情報３２を、時刻及び識別子とともに通信インタフェース１３を介して受信する。
【００２５】
ステップＳ１０５の周辺情報記憶処理では、取得部２１は、ステップＳ１０４で取得された周辺情報３２を、それが取得された時刻及び周辺体２００の識別子とともにメモリ１２１に書き込む。
取得部２１は、対象情報３１と同様に、データベース管理システムやＳＱＬを利用して周辺情報３２を管理してもよい。
【００２６】
ステップＳ１０６の相対情報計算処理では、一次推定部２２１は、ステップＳ１０３で書き込まれた対象情報３１と、ステップＳ１０５で書き込まれた周辺情報３２とをメモリ１２１から読み出す。
一次推定部２２１は、読み出された対象情報３１及び周辺情報３２から、対象体１００と周辺体２００との相対的な位置を特定可能な相対情報４２を計算する。具体的には、一次推定部２２１は、相対情報４２として、相対距離及び相対方位を計算する。一次推定部２２１は、対象体１００の位置情報が示す位置と周辺体２００の位置情報が示す位置との間の距離を算出することにより相対距離を計算する。また、一次推定部２２１は、対象体１００の位置情報が示す位置から、周辺体２００の位置情報が示す位置への方位を算出することにより相対方位を計算する。一次推定部２２１は、計算された相対情報４２をメモリ１２１に書き込む。相対方位は、例えば対象体である車両の前方方向を基準とするが、その他の方向を基準としてもよい。
【００２７】
ステップＳ１０７の一次エリア決定処理では、一次推定部２２１は、ステップＳ１０６で計算された相対情報４２に基づき、対象体１００の周辺のエリアを分割した複数の相対エリア４０のうち周辺体２００が存在すると推定される相対エリア４０を一次エリア４１として決定する。
具体的には、一次推定部２２１は、ステップＳ１０６で計算された相対情報４２をメモリ１２１から読み出す。そして、一次推定部２２１は、相対情報４２に基づき、対象体１００に対する周辺体２００の位置である相対的な位置を特定し、特定された相対的な位置を含む相対エリア４０を一次エリア４１として決定する。つまり、一次推定部２２１は、相対距離及び相対方位から特定される相対的な位置を含む相対エリア４０を、一次エリア４１として決定する。一次推定部２２１は、決定された一次エリア４１をメモリ１２１に書き込む。
【００２８】
ステップＳ１０８の存在確率計算処理では、確率計算部２２２は、過去の基準期間内にステップＳ１０７で決定された複数の一次エリア４１から、周辺体２００が各相対エリア４０に存在する存在確率４３を計算する。
具体的には、確率計算部２２２は、過去の基準期間内に記憶された複数の一次エリア４１をメモリ１２１から読み出す。確率計算部２２２は、読み出された複数の一次エリア４１に基づき、各々の相対エリア４０について、Ｐ＝Ａ／Ｎにより、存在確率４３を計算する。ここで、Ｐは、計算対象となる相対エリア４０の存在確率４３である。Ａは、過去の基準期間内に計算対象となった相対エリア４０が一次エリア４１として決定された回数である。Ｎは、過去の基準期間内にステップＳ１０７で一次エリア４１が決定された総回数である。
基準期間は、対象体１００である車両が高速道路にいるのか一般道路にいるのかといった道路の種別、又は、対象体１００の速度といった情報によって適切な期間が異なる。そのため、基準期間は、道路の種別や速度といった情報に応じて事前に決定される。例えば、基準期間は、装置のプログラムに設定された値を元に決定される、あるいは、位置推定装置１０が図示されていない学習機能を有し、位置推定装置１０の稼働に伴い最適化することにより決定される。また、例えば、基準期間は、対象体１００である車両が走行中に、外部から通信インタフェース１３を介して取得されてもよい。また、基準期間は、周辺体２００との通信が開始されてから現在までの期間であってもよい。
【００２９】
ステップＳ１０９の二次エリア決定処理では、二次推定部２２３は、ステップＳ１０８で計算された存在確率４３に基づき、周辺体２００が存在すると推定される相対エリア４０を二次エリア４４として決定する。
具体的には、二次推定部２２３は、ステップＳ１０８で計算された存在確率４３をメモリ１２１から読み出し、存在確率４３が最も高い相対エリア４０を、周辺体２００が存在すると推定される二次エリア４４として決定する。
【００３０】
なお、ステップＳ１０２及びステップＳ１０４で、取得部２１は、車両通信専用のＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）やＩＥＥＥ８０２．１１ｐといった通信プロトコルを用いて通信してもよいし、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）や３Ｇといった携帯電話網を用いて通信してもよい。また、取得部２１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎといった無線ＬＡＮを用いて通信してもよい。また、取得部２１は、携帯電話網と無線ＬＡＮとのいずれか一方に対応してもよいし、両方に対応して切り替えて利用、あるいは、同時に利用してもよい。また、取得部２１は、周辺体２００と直接通信してもよいし、路側機又は基地局といった設備を介して通信してもよい。
【００３１】
図４を参照して、実施の形態１に係る相対エリア４０を説明する。
図４では交差点付近が表されている。また、図４では、対象体１００である車両の前側が交差点方向を向いているものとする。
相対エリア４０は、位置推定装置１０が搭載された移動体である対象体１００の周辺のエリアが複数に分割されたエリアである。
図４では、相対エリア４０は、エリアＡ（Ａｈｅａｄ）と、エリアＡＬ（Ａｈｅａｄ  Ｌｅｆｔ）と、エリアＡＲ（Ａｈｅａｄ  Ｒｉｇｈｔ）と、エリアＭＡＬ（Ｍｏｒｅ  Ａｈｅａｄ  Ｌｅｆｔ）と、エリアＭＡＲ（Ｍｏｒｅ  Ａｈｅａｄ  Ｒｉｇｈｔ）と、エリアＢ（Ｂｅｈｉｎｄ）と、エリアＢＬ（Ｂｅｈｉｎｄ  Ｌｅｆｔ）と、エリアＢＲ（Ｂｅｈｉｎｄ  Ｒｉｇｈｔ）と、エリアＭＢＬ（Ｍｏｒｅ  Ｂｅｈｉｎｄ  Ｌｅｆｔ）と、エリアＭＢＲ（Ｍｏｒｅ  Ｂｅｈｉｎｄ  Ｒｉｇｈｔ）と、エリアＩＬ（Ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｎｇ  Ｌｅｆｔ）と、エリアＩＲ（Ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｎｇ  Ｒｉｇｈｔ）と定義される。
相対エリア４０は、図４より細かく分割するといった他の分割方法により設定されてもよい。
【００３２】
図４において、エリアＡは、対象体１００のいる車線内における、対象体１００の位置より前方の領域である。エリアＡＬは、対象体１００の左隣りの車線内における、対象体１００の位置より前方の領域である。エリアＡＲは、対象体１００の右隣りの車線内における、対象体１００の位置より前方の領域である。エリアＭＡＬは、対象体１００の２つ以上左の車線内における、対象体１００の位置より前方の領域である。エリアＭＡＲは、対象体１００の２つ以上右の車線内における、対象体１００の位置より前方の領域である。
エリアＢは、対象体１００の同じ車線内における、対象体１００の位置より後方の領域である。エリアＢＬは、対象体１００の左隣りの車線内における、対象体１００の位置より後方の領域である。エリアＢＲは、対象体１００の右隣りの車線内における、対象体１００の位置より後方の領域である。エリアＭＢＬは、対象体１００の２つ以上左の車線内における、対象体１００の位置より後方の領域である。エリアＭＢＲは、対象体１００の２つ以上右の車線内における、対象体１００の位置より後方の領域である。
エリアＩＬは、対象体１００の前方にある交差点の左側の道路の領域である。エリアＩＲは、対象体１００の前方にある交差点の右側の道路の領域である。
【００３３】
なお、エリアＩＬとエリアＭＡＬとの区別と、エリアＩＲとエリアＭＡＲとの区別は、相対的な位置だけでは難しい可能性がある。この場合には、一次推定部２２１は、基準期間における周辺体２００の位置の変化から、周辺体２００の移動方向を特定して、特定された移動方向によりエリアＩＬとエリアＭＡＬとの区別と、エリアＩＲとエリアＭＡＲとの区別とを行ってもよい。
【００３４】
図５を参照して、実施の形態１に係る位置推定装置１０の動作の具体例を説明する。
ステップＳ１０７の実行前には、各々の相対エリア４０について、基準期間内に一次エリア４１に決定された回数（＝Ａ）は、表１に示す通り、エリアＡが１回、エリアＡＬが７回、エリアＡＲが１回、他が０回であったとする。
ステップＳ１０７では、エリアＡが一次エリア４１に決定されたとする。つまり、ステップＳ１０７では、対象体１００の前方の同じ車線を周辺体２００が走行している状態であると推定されたとする。この間、その他の相対エリア４０については一次エリア４１に１度も決定されていないとする。すると、表２に示すように、エリアＡについて、一次エリア４１に決定された回数に１が加算される。すなわち、過去の基準期間内にエリアＡが２回一次エリア４１に決定され、エリアＡＬが７回一次エリア４１に決定され、エリアＡＲが１回一次エリア４１に決定された状態になる。そして、過去の基準期間内に一次エリア４１が決定された総回数（＝Ｎ）が１０回となる。
ステップＳ１０８では、エリアＡの存在確率４３が２／１０であり、エリアＡＬの存在確率４３が７／１０であり、エリアＡＲの存在確率４３が１／１０であると計算される。そのため、ステップＳ１０９では、エリアＡＬが二次エリア４４に決定され、エリアＡＬを周辺体２００が走行していると推定される。つまり、直近に得られた対象情報３１及び周辺情報３２から推定されたエリア（＝エリアＡ）とは異なるエリアＡＬを、周辺体２００が走行していると推定される。
【００３５】
なお、上記説明では、周辺体２００が１台だけ存在する場合を想定して説明した。しかし、対象体１００の周囲には複数の周辺体２００が存在していてもよい。複数の周辺体２００が存在する場合には、周辺体２００毎に図３に示す処理が実行され、各周辺体２００について二次エリア４４が決定される。
【００３６】
また、上記説明では、対象情報３１及び周辺情報３２は、速度情報と加速度情報と位置情報といった情報を含むとした。
対象情報３１及び周辺情報３２としては、移動体間で送受信される情報を利用できる。移動体間で送受信される情報は、各国で規格化されている場合がある。具体的には、日本では、標準化に向けた実験ガイドラインＩＴＳ  ＦＯＲＵＭ  ＲＣ−００５内のアプリケーションデータ定義がある。また、米国では、ＳＡＥ  Ｊ２７３５で規格化されたＢＳＭ（Ｂａｓｉｃ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｍｅｓｓａｇｅ）がある。また、欧州では、ＥＴＳＩ  ＥＮ  ３０２  ６３７−２で規格化されたＣＡＭ（Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ  Ａｗａｒｅｎｅｓｓ  Ｍｅｓｓａｇｅ）がある。
これらの規格化された情報には、受信時刻と、車両識別子と、緯度と、経度と、高度と、速度と、移動方向を示す方位と、ステアリング角度と、横方向加速度と、縦方向加速度と、垂直方向加速度と、ヨーレートと、ブレーキ制御状態と、車両サイズとが含まれる。したがって、対象情報３１及び周辺情報３２には、これらの情報が含まれていてもよい。
【００３７】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態１に係る位置推定装置１０は、過去の基準期間内に決定された一次エリア４１から、周辺体２００が各相対エリア４０に存在する存在確率４３を計算する。そして、位置推定装置１０は、計算された存在確率４３に基づき、周辺体２００が存在すると推定される相対エリア４０を二次エリア４４として決定する。これにより、対象体１００と周辺体２００との相対的な位置関係を精度よく推定することができる。
【００３８】
図６を参照して、対象情報３１及び周辺情報３２が示す位置を説明する。
図６では、道路における対象体１００実際の位置を車両が示し、対象情報３１及び周辺情報３２が示す可能性がある位置を三角が示す。図６では、位置の誤差が正規分布に従って分布するように記載されている。
対象情報３１及び周辺情報３２が示す位置は、例えばＧＰＳ又はＧＮＳＳといった測位衛星を利用して取得された位置情報が示す位置である。この位置情報が示す位置は、信号の電離層における遅延と、ビル等によるマルチパスと、システム遅延とに起因する誤差が含まれる。そのため、対象体１００の実際の位置に対して、対象情報３１及び周辺情報３２が示す位置はずれている可能性がある。
具体的には、対象情報３１及び周辺情報３２は、対象体１００の実際の位置とは異なる車線に対象体１００がいることを示す可能性がある。また、対象情報３１及び周辺情報３２は、対象体１００の実際の位置よりも移動方向の前より、あるいは、後よりにいることを示す可能性がある。
【００３９】
図７を参照して、対象体１００と周辺体２００との相対的な位置を説明する。
図７では、対象体１００及び周辺体２００の実際の位置を車両が示し、対象情報３１が示す位置を黒塗りの三角が示し、周辺情報３２が示す位置を白抜きの三角が示す。
図６に基づき説明した通り、対象情報３１が示す対象体１００の位置と、周辺情報３２が示す周辺体２００の位置とには誤差が含まれており、実際の位置とはずれている可能性がある。そのため、対象体１００と周辺体２００とは、実際には異なる車線を走行しているにもかかわらず、対象情報３１及び周辺情報３２が示す位置は、対象体１００と周辺体２００とが同じ車線を走行していることを示す可能性がある。つまり、図７であれば、対象体１００と周辺体２００とは、実際には車両が示す位置を走行しているにも関わらず、周辺情報３２が位置３５を周辺体２００の位置として示す場合、対象体１００と周辺体２００とが同じ車線をいることを示してしまう。
しかし、実施の形態１に係る位置推定装置１０では、過去に推定された相対的な位置に基づき、直近の相対的な位置を最終決定する。一時的に誤差により対象情報３１及び周辺情報３２が示す位置がずれていても、正しい相対的な位置を推定することが可能である。なお、多くの場合、誤差により対象体１００と周辺体２００との相対的な位置が大きくずれてしまうのは一時的である。
【００４０】
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
実施の形態１では、図３のステップＳ１０１からステップＳ１０９の処理が同期して実行された。変形例１として、ステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理と、ステップＳ１０４からステップＳ１０５の処理と、ステップＳ１０６からステップＳ１０９の処理とが非同期に実行されてもよい。
つまり、図８に示すように、ステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理が一定周期毎に繰り返し実行される。また、図８に示す処理とは非同期に、図９に示すように、ステップＳ１０４からステップＳ１０５の処理が一定周期毎に繰り返し実行される。また、図８及び図９に示す処理とは非同期に、図１０に示すように、ステップＳ１０６からステップＳ１０９の処理が一定周期毎に繰り返し実行される。
この場合、図１０のステップＳ１０６で、一次推定部２２１は、時刻の最も新しい周辺情報３２を読み出すとともに、読み出された周辺情報３２の時刻と最も近い時刻の対象情報３１を読み出す。
【００４１】
＜変形例２＞
実施の形態１では、周辺体２００がいる相対エリア４０を推定した。変形例２として、周辺体２００の移動方向も合わせて特定してもよい。
この場合、ステップＳ１０６で、一次推定部２２１は、基準期間内に取得された周辺情報３２を読出し、読み出された周辺情報３２から周辺体２００の移動方向を特定する。具体的には、過去の周辺情報３２が示す位置の変化から、周辺体２００の移動方向を特定する。あるいは、周辺情報３２に、方位が含まれている場合には、方位が示す方向を周辺体２００の移動方向としてもよい。
【００４２】
移動方向を特定することにより、エリアＡ、エリアＡＬ、エリアＡＲといった対象体１００の前方のエリアにいる周辺体２００が、対象体１００と同じ方向に移動しているのか、対象体１００に向かって移動しているのかといったことを判別可能である。周辺体２００が対象体１００に向かって移動している場合は、対象体１００と周辺体２００との距離が離れていても、衝突の危険性が高くなる。そのため、移動方向を特定することにより、例えば衝突の危険性の判定をより正確に行うことが可能になる。
【００４３】
＜変形例３＞
実施の形態１では、位置推定装置１０の各部の機能がソフトウェアで実現された。変形例３として、位置推定装置１０の各部の機能はハードウェアで実現されてもよい。この変形例３について、実施の形態１と異なる点を説明する。
【００４４】
図１１を参照して、変形例３に係る位置推定装置１０の構成を説明する。
各部の機能がハードウェアで実現される場合、位置推定装置１０は、通信インタフェース１３と、センサインタフェース１４と、処理回路１１１とを備える。処理回路１１１は、位置推定装置１０の各部の機能及び記憶装置１２の機能を実現する専用の電子回路である。
【００４５】
処理回路１１１は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）が想定される。
各部の機能を１つの処理回路１１１で実現してもよいし、各部の機能を複数の処理回路１１１に分散させて実現してもよい。
【００４６】
＜変形例４＞
変形例４として、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。つまり、位置推定装置１０の各部のうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
【００４７】
プロセッサ１１と記憶装置１２と処理回路１１１とを、総称して「プロセッシングサーキットリー」という。つまり、位置推定装置１０が図１、図１１のどちらに示される構成であっても、各部の機能は、プロセッシングサーキットリーにより実現される。
【００４８】
実施の形態２．
実施の形態２では、過去の相対的な位置の変化の履歴から存在確率４３に重み付けする点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点を説明する。
【００４９】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１２を参照して、実施の形態２に係る位置推定装置１０の構成を説明する。
位置推定装置１０は、図１に示す機能構成に加え、重み付け部２２４を備える。重み付け部２２４の機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ１２２には、重み付け部２２４の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ１１に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。これにより、重み付け部２２４の機能が実現される。
【００５０】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図１２から図２０を参照して、実施の形態２に係る位置推定装置１０の動作を説明する。
実施の形態２に係る位置推定装置１０の動作は、実施の形態２に係る位置推定方法に相当する。また、実施の形態２に係る位置推定装置１０の動作は、実施の形態２に係る位置推定プログラムの処理に相当する。
【００５１】
図１２及び図１３を参照して、実施の形態２に係る位置推定装置１０の動作の概要を説明する。
実施の形態１で説明したように、確率計算部２２２は、周辺体２００が各相対エリア４０に存在する存在確率４３を計算する。
すると、重み付け部２２４は、時刻Ｔ＝ｔ１，ｔ２，．．．と時間の経過に従って推定された相対的な位置の変化等から、複数の相対エリア４０の少なくとも一部の相対エリア４０についての存在確率４３に対して重み付けする。具体例としては、周辺体２００が対象体１００の後を追従する走行をしていると認められる場合には、周辺体２００は対象体１００の後方における同一車線を走行している可能性が高い。そのため、エリアＢの存在確率４３が高くされる。また、隣接車線を走行している可能性は低いため、エリアＢＬとエリアＢＲとの存在確率４３が低くされる。
そして、二次推定部２２３は、重み付け部２２４によって重み付けされた存在確率４３である重み付き確率４５に基づき、二次エリア４４を決定する。
【００５２】
図１２及び図１４を参照して、実施の形態２に係る位置推定装置１０の動作の詳細を説明する。
図１４に示す処理は、処理が不要となるまで一定周期毎に繰り返し実行される。なお、図１４に示す処理は、図３に示す処理と同様に、一定周期毎に繰り返されず、イベントドリブンで実行されてもよい。
【００５３】
ステップＳ２０１からステップＳ２０５の処理は、図３のステップＳ１０１からステップＳ１０５の処理と同じである。また、ステップＳ２０７からステップＳ２０８の処理は、図３のステップＳ１０７からステップＳ１０８の処理と同じである。
【００５４】
ステップＳ２０６の相対情報計算処理では、一次推定部２２１は、実施の形態１と同様に、相対情報４２として、相対距離及び相対方位を計算する。さらに、一次推定部２２１は、相対情報４２として、相対速度を計算する。一次推定部２２１は、対象体１００と周辺体２００とについての速度情報が示す速度の差を算出することにより相対速度を計算する。
【００５５】
ステップＳ２０９の重み付け処理では、重み付け部２２４は、過去の基準期間にステップＳ２０６で計算された相対情報４２をメモリ１２１から読み出す。また、重み付け部２２４は、ステップＳ２０８で計算された存在確率４３をメモリ１２１から読み出す。そして、重み付け部２２４は、読み出された相対情報４２から対象体１００と周辺体２００との相対的な位置の変化等を特定して、少なくとも一部の相対エリア４０についての存在確率４３に対して重み付けして、重み付き確率４５を計算する。重み付け部２２４は、計算された重み付き確率４５をメモリ１２１に書き込む。
【００５６】
ステップＳ２１０の二次エリア決定処理では、二次推定部２２３は、ステップＳ２０９で計算された重み付き確率４５に基づき、周辺体２００が存在すると推定される相対エリア４０を二次エリア４４として決定する。
具体的には、二次推定部２２３は、ステップＳ２０９で計算された重み付き確率４５をメモリ１２１から読み出し、重み付き確率４５が最も高い相対エリア４０を、周辺体２００が存在すると推定される二次エリア４４として決定する。
【００５７】
図１５を参照して、実施の形態２に係る重み付け処理（図１４のステップＳ２０９）を説明する。
ステップＳ３０１の情報読出処理では、重み付け部２２４は、過去の基準期間にステップＳ２０６で計算された相対情報４２をメモリ１２１から読み出す。また、重み付け部２２４は、ステップＳ２０８で計算された存在確率４３をメモリ１２１から読み出す。
【００５８】
ステップＳ３０２の変化特定処理では、重み付け部２２４は、ステップＳ３０１で読み出された相対情報４２から対象体１００と周辺体２００との相対的な位置の変化を特定する。具体的には、時系列に相対距離及び相対方位の差異を計算することにより、過去の基準期間にどのように相対距離及び相対方位が変化したかを特定することにより、相対的な位置の変化を特定する。
また、重み付け部２２４は、対象体１００と周辺体２００との相対速度の変化を特定する。具体的には、重み付け部２２４は、対象体１００の速度と周辺体２００の速度との差を計算することにより、過去の基準期間にどのように相対速度が変化したかを特定する。対象体１００の速度は、過去の基準期間における対象体１００の位置と、その位置を示す対象情報３１が取得された時刻から計算される。同様に、周辺体２００の速度は、基準期間における周辺体２００の位置と、その位置を示す周辺情報３２が取得された時刻から計算される。
【００５９】
ステップＳ３０３の同一車線判定処理では、重み付け部２２４は、ステップＳ３０２で特定された相対的な位置の変化が同一車線への重み付け条件に一致するか否かを判定する。
図１６を参照して具体的に説明する。ある車両が他の車両を追従走行する場合がある。図１６に示すように、追従走行する場合、時刻Ｔがｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４と変化しても、２つの車両の相対的な位置はあまり変化しない。また、追従走行する場合、２つの車両が同じ車線を走行していることが多い。
そこで、重み付け部２２４は、相対的な位置の変化が基準値以下の場合、つまり相対的な位置の変化が小さい場合、対象体１００と周辺体２００とは追従走行していると判定する。そして、重み付け部２２４は、相対的な位置の変化が基準値以下の場合、同一車線への重み付け条件に一致すると判定する。基準値は、対象体１００が高速道路にいるのか一般道路にいるのかといった、対象体１００がいる道路の種別や、対象体１００の速度といった情報によって適切な値が異なる。そのため、基準値は、道路の種別や速度といった情報に応じて事前に決定される。
重み付け部２２４は、一致する場合には、処理をステップＳ３０４に進めて存在確率４３に重み付けを行い、一致しない場合には処理をステップＳ３０５に進める。
【００６０】
ステップＳ３０４の同一車線重み付け処理では、重み付け部２２４は、追従走行している場合には、同一車線を走行している可能性が高いため、複数の相対エリア４０のうち対象体１００が走行する車線と同じ車線に当たる相対エリア４０の存在確率４３を高くする。
具体的には、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００の前方にいる場合には、エリアＡの存在確率４３を高くする。この際、重み付け部２２４は、後方のエリアＢとエリアＢＬとエリアＢＲとの存在確率４３を低くしてもよい。また、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００の後方にいる場合には、エリアＢの存在確率４３を高くする。この際、重み付け部２２４は、前方のエリアＡとエリアＡＬとエリアＡＲとの存在確率４３を低くしてもよい。
周辺体２００が対象体１００の前方にいる場合とは、ステップＳ２０８で計算された存在確率４３が最も高い相対エリア４０がエリアＡとエリアＡＬとエリアＡＲとエリアＭＡＬとエリアＭＡＲとのいずれかの場合である。周辺体２００が対象体１００の後方にいる場合とは、ステップＳ２０８で計算された存在確率４３が最も高い相対エリア４０がエリアＢとエリアＢＬとエリアＢＲとエリアＭＢＬとエリアＭＢＲとのいずれかの場合である。
【００６１】
ステップＳ３０５の隣接車線判定処理では、重み付け部２２４は、ステップＳ３０２で特定された相対的な位置の変化が隣接車線への重み付け条件に一致するか否かを判定する。
図１７を参照して具体的に説明する。ある車両が他の車両を追い越しする場合がある。図１７に示すように、追い越しする場合、時刻Ｔがｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４と変化すると、２つの車両の相対的な位置が徐々に近づいた後、２つの車両の前後関係が入れ替わって、徐々に離れていく。また、追い越しする場合、２つの車両は異なる車線を走行している。
そこで、重み付け部２２４は、対象体１００と周辺体２００との前後関係が入れ替わった場合、対象体１００と周辺体２００との一方が他方を追い越ししたと判定する。そして、重み付け部２２４は、対象体１００と周辺体２００との前後関係が入れ替わった場合、隣接車線への重み付け条件に一致すると判定する。
なお、重み付け部２２４は、対象体１００と周辺体２００との前後関係が入れ替わったことだけでなく、対象体１００と周辺体２００との相対的な位置が徐々に近づいた後、徐々に離れていったことも追い越ししたと判定する条件に加えてもよい。
重み付け部２２４は、一致する場合には、処理をステップＳ３０６に進めて存在確率４３に重み付けを行い、一致しない場合には処理をステップＳ３０７に進める。
【００６２】
ステップＳ３０６の隣接車線重み付け処理では、重み付け部２２４は、追い越しした場合には、隣接車線を走行している可能性が高いため、複数の相対エリア４０のうち対象体１００が走行する車線と隣接する車線に当たる相対エリア４０の存在確率４３を高くする。
具体的には、重み付け部２２４は、周辺体２００と対象体１００との一方が他方を左側から追い越しした場合には、エリアＡＬ及びエリアＢＬの存在確率４３を高くする。この際、重み付け部２２４は、同じ車線に当たるエリアＡとエリアＢとの存在確率４３を低くしてもよい。また、重み付け部２２４は、周辺体２００と対象体１００との一方が他方を右側から追い越しした場合には、エリアＡＲ及びエリアＢＲの存在確率４３を高くする。この際、重み付け部２２４は、同じ車線に当たるエリアＡとエリアＢとの存在確率４３を低くしてもよい。
左側から追い越しした場合とは、存在確率４３が最も高い相対エリア４０がエリアＡＬ又はエリアＭＡＬからエリアＢＬ又はエリアＭＢＬに変化した場合と、エリアＢＬ又はエリアＭＢＬからエリアＡＬ又はエリアＭＡＬに変化した場合とのいずれかの場合である。右側から追い越しした場合とは、存在確率４３が最も高い相対エリア４０がエリアＡＲ又はエリアＭＡＲからエリアＢＲ又はエリアＭＢＲに変化した場合と、エリアＢＲ又はエリアＭＢＲからエリアＡＲ又はエリアＭＡＲに変化した場合とのいずれかの場合である。
【００６３】
ステップＳ３０７の前後方判定処理では、重み付け部２２４は、ステップＳ３０２で特定された相対的な位置の変化が前後方への重み付け条件に一致するか否かを判定する。
図１８を参照して具体的に説明する。ある車両が他の車両に追いつく場合がある。図１８に示すように、追いつく場合、２つの車両の相対的な位置が近くなるにつれ、相対速度が遅くなる。また、追いつく場合、２つの車両が同じ車線を走行している。
そこで、重み付け部２２４は、相対的な位置が近くなるにつれ、相対速度が遅くなる場合、対象体１００と周辺体２００との一方が他方に追いついたと判定する。そして、重み付け部２２４は、相対的な位置が近くなるにつれ、相対速度が遅くなる場合、前後方への重み付け条件に一致すると判定する。
重み付け部２２４は、一致する場合には、処理をステップＳ３０８に進めて存在確率４３に重み付けを行い、一致しない場合には処理をステップＳ３０９に進める。
【００６４】
ステップＳ３０８の前後方重み付け処理では、重み付け部２２４は、追いついた場合には、同一車線を走行している可能性が高いため、複数の相対エリア４０のうち対象体１００が走行する車線と同じ車線に当たる相対エリア４０の存在確率４３を高くする。
具体的には、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００の前方にいる場合には、エリアＡの存在確率４３を高くする。この際、重み付け部２２４は、後方のエリアＢの存在確率４３を低くしてもよい。また、この際、重み付け部２２４は、隣接するエリアＡＬとエリアＡＲとの存在確率４３を低くしてもよい。また、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００の後方にいる場合には、エリアＢの存在確率４３を高くする。この際、重み付け部２２４は、前方のエリアＡの存在確率４３を低くしてもよい。また、この際、重み付け部２２４は、隣接するエリアＢＬとエリアＢＲとの存在確率４３を低くしてもよい。
周辺体２００が対象体１００の前方にいる場合とは、存在確率４３が最も高い相対エリア４０がエリアＡとエリアＡＬとエリアＡＲとエリアＭＡＬとエリアＭＡＲとのいずれかの場合である。周辺体２００が対象体１００の後方にいる場合とは、存在確率４３が最も高い相対エリア４０がステップＳ２０７で一次エリア４１がエリアＢとエリアＢＬとエリアＢＲとエリアＭＢＬとエリアＭＢＲとのいずれかの場合である。
【００６５】
ステップＳ３０９の左右判定処理では、重み付け部２２４は、ステップＳ３０２で特定された相対的な位置の変化が左右への重み付け条件に一致するか否かを判定する。
図１９を参照して具体的に説明する。ある車両が交差点を渡る場合がある。図１９に示すように、交差点を渡る場合、車両の相対的な位置が左右一方側から他方側に移動する。交差点を渡った後には、渡った後の位置にいるのであって渡る前の位置に戻ることはない。しかし、存在確率４３は渡る前の位置にも設定されている場合がある。
そこで、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００の左右一方側から他方側に横切った場合、周辺体２００が交差点を渡ったと判定する。そして、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００の左右一方側から他方側に横切った場合、左右への重み付け条件に一致すると判定する。
重み付け部２２４は、一致する場合には、処理をステップＳ３１０に進めて存在確率４３に重み付けを行い、一致しない場合には処理を終了する。
【００６６】
ステップＳ３１０の左右重み付け処理では、重み付け部２２４は、対象体１００の一方側から他方側に交差点を渡った場合には、渡った後の位置にいる可能性が高く、渡る前の位置にいる可能性は低いため、複数の相対エリア４０のうち対象体１００の他方側に当たる相対エリア４０の存在確率４３を高くし、一方側に当たる相対エリア４０の存在確率４３を低くする。
具体的には、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００の右側から左側に交差点を渡った場合には、エリアＩＬの存在確率４３を高くし、エリアＩＲの存在確率４３を低くする。また、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００の左側から右側に交差点を渡った場合には、エリアＩＲの存在確率４３を高くし、エリアＩＬの存在確率４３を低くする。
【００６７】
図２０を参照して、重み付けの具体例を説明する。
ステップＳ３０４の同一車線重み付け処理では、重み付け部２２４は、（１）に示すように、周辺体２００が対象体１００の前方にいる場合には、エリアＡの存在確率４３を１．３倍する。また、重み付け部２２４は、後方のエリアＢの存在確率４３を０．７倍し、エリアＢＬとエリアＢＲとの存在確率４３を０．８倍する。
同様に、重み付け部２２４は、（２）に示すように、周辺体２００が対象体１００の後方にいる場合には、エリアＢの存在確率４３を１．３倍する。また、重み付け部２２４は、前方のエリアＡの存在確率４３を０．７倍し、エリアＡＬとエリアＡＲとの存在確率４３を０．８倍する。
【００６８】
ステップＳ３０６の隣接車線重み付け処理では、重み付け部２２４は、（３）に示すように、周辺体２００と対象体１００との一方が他方を左側から追い越しした場合には、エリアＡＬ及びエリアＢＬの存在確率４３を１．１倍する。また、重み付け部２２４は、同じ車線に当たるエリアＡとエリアＢとの存在確率４３を０．７倍する。
同様に、重み付け部２２４は、（４）に示すように、周辺体２００と対象体１００との一方が他方を右側から追い越しした場合には、エリアＡＲ及びエリアＢＲの存在確率４３を１．１倍する。また、重み付け部２２４は、同じ車線に当たるエリアＡとエリアＢとの存在確率４３を０．７倍する。
【００６９】
なお、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００を完全に追い越しした場合には、後方の相対エリア４０の存在確率４３を低くしてもよい。
そのため、重み付け部２２４は、（３）に示すように、周辺体２００が対象体１００を左側から完全に追い越しした場合には、エリアＡＬの存在確率４３を１．３倍し、エリアＢＬの存在確率４３を０．９倍する。また、重み付け部２２４は、同じ車線に当たるエリアＡとエリアＢとの存在確率４３を０．３倍する。
同様に、重み付け部２２４は、（４）に示すように、周辺体２００が対象体１００を右側から完全に追い越しした場合には、エリアＡＲの存在確率４３を１．３倍し、エリアＢＲの存在確率４３を０．９倍する。また、重み付け部２２４は、同じ車線に当たるエリアＡとエリアＢとの存在確率４３を０．３倍する。
対象体１００が周辺体２００を完全に追い越しした場合も同様の考え方に基づき重み付けできる。
【００７０】
ステップＳ３０８の前後方重み付け処理では、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００の前方にいる場合には、エリアＡの存在確率４３をα倍する。また、重み付け部２２４は、後方のエリアＢの存在確率４３をβ倍する。同様に、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００の後方にいる場合には、エリアＢの存在確率４３をα倍する。また、重み付け部２２４は、前方のエリアＡの存在確率４３をβ倍する。
αは、１．０〜１．３であり、相対速度が遅くなるほど高い値となる。βは０．７〜１．０であり、相対速度が遅くなるほど低い値となる。なお、相対的な位置が近いか否かも考慮してα及びβの値が決定されてもよい。
【００７１】
ステップＳ３１０の左右重み付け処理では、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００の右側から左側に交差点を渡った場合には、エリアＩＬの存在確率４３をα倍し、エリアＩＲの存在確率４３をβ倍する。同様に、重み付け部２２４は、周辺体２００が対象体１００の左側から右側に交差点を渡った場合には、エリアＩＲの存在確率４３をα倍し、エリアＩＬの存在確率４３をβ倍する。
αは、１．０〜１．５であり、周辺体２００が交差点を渡り切った程度が高くなるほど高い値となる。βは０．３〜０．７であり、周辺体２００が交差点を渡り切った程度が高いほど低い値となる。
【００７２】
図２０に示した重み付けの値を一例であり、他の値であってもよい。また、各条件の一致度合に応じて、重み付けの値を変更してもよい。
【００７３】
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態２に係る位置推定装置１０は、過去の相対的な位置の変化の履歴から存在確率４３に重み付けする。これにより、対象体１００と周辺体２００との相対的な位置関係を実施の形態１よりも精度よく推定することができる。
【００７４】
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例５＞
図１４のステップＳ２０１からステップＳ２１０の処理が同期して実行された。変形例５として、変形例１と同様に、Ｓ２０１からステップＳ２０３の処理と、ステップＳ２０４からステップＳ２０５の処理と、ステップＳ２０６からステップＳ２１０の処理とが非同期に実行されてもよい。
【００７５】
実施の形態３．
実施の形態３では、対象体１００と周辺体２００との相対ベクトルから存在確率４３に重み付けする点が実施の形態１，２と異なる。実施の形態３では、この異なる点を説明する。
なお、実施の形態３では、実施の形態２と異なる点を説明するが、実施の形態１に以下に説明する機能を追加することも可能である。
【００７６】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図２１を参照して、実施の形態３に係る位置推定装置１０の構成を説明する。
位置推定装置１０は、一次推定部２２１が相対ベクトル４６を計算し、重み付け部２２４が一次推定部２２１によって計算された相対ベクトル４６を用いて重み付けを行う点が、図１２に示す実施の形態２に係る位置推定装置１０と異なる。
【００７７】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図２１から図２３を参照して、実施の形態３に係る位置推定装置１０の動作を説明する。
実施の形態３に係る位置推定装置１０の動作は、実施の形態３に係る位置推定方法に相当する。また、実施の形態３に係る位置推定装置１０の動作は、実施の形態３に係る位置推定プログラムの処理に相当する。
【００７８】
図２１及び図２２を参照して、実施の形態３に係る位置推定装置１０の動作の概要を説明する。
一次推定部２２１は、過去の基準期間内の対象情報３１及び周辺情報３２から、対象体１００の速度ベクトル及び周辺体２００の速度ベクトルを計算する。そして、一次推定部２２１は、対象体１００の速度ベクトルから周辺体２００の速度ベクトルを減算した相対ベクトル４６を計算する。重み付け部２２４は、一次推定部２２１によって計算された相対ベクトル４６が示す方向にある相対エリア４０の存在確率４３を高くする。
図２２では、実線の矢印が対象体１００の速度ベクトルを表しており、破線の矢印が周辺体２００の速度ベクトルを表している。図２２では、周辺体２００の速度ベクトルは、対象体１００の速度ベクトルよりも移動方向に対して少し右を向いている。そのため、相対ベクトル４６が示す方向は、移動方向に対して少し右を向いている。したがって、重み付け部２２４は、前回二次エリア４４として決定された相対エリア４０よりも右側の二次エリア４４の存在確率４３を高くする。
【００７９】
図２１及び図２３を参照して、実施の形態３に係る位置推定装置１０の動作の詳細を説明する。
図２３に示す処理は、処理が不要となるまで一定周期毎に繰り返し実行される。なお、図２３に示す処理は、図１４に示す処理と同様に、一定周期毎に繰り返されず、イベントドリブンで実行されてもよい。
【００８０】
ステップＳ４０１からステップＳ４０５の処理は、図１４のステップＳ２０１からステップＳ２０５の処理と同じである。また、ステップＳ４０７からステップＳ４０８の処理は、図１４のステップＳ２０７からステップＳ２０８の処理と同じである。また、ステップＳ４１０の処理は、図１４のステップＳ２１０の処理と同じである。
【００８１】
ステップＳ４０６の相対情報計算処理では、一次推定部２２１は、過去の基準期間にステップＳ１０３で書き込まれた対象情報３１と、ステップＳ１０５で書き込まれた周辺情報３２とをメモリ１２１から読み出す。
一次推定部２２１は、実施の形態２と同様に、読み出された対象情報３１及び周辺情報３２から、対象体１００と周辺体２００との相対的な位置を特定可能な相対情報４２を計算する。
また、一次推定部２２１は、過去の基準期間内の対象情報３１から対象体１００の速度ベクトルを計算する。速度ベクトルは、速度と方向とを有する情報である。過去の基準期間内の対象情報３１が示す位置と時刻とから、対象体１００の速度ベクトルは計算される。同様に、一次推定部２２１は、過去の基準期間内の周辺情報３２から周辺体２００の速度ベクトルを計算する。そして、一次推定部２２１は、対象体１００の速度ベクトルと周辺体２００の速度ベクトルとの差を相対ベクトル４６として計算する。一次推定部２２１は、計算された相対ベクトル４６をメモリ１２１に書き込む。
なお、一次推定部２２１は、対象情報３１及び周辺情報３２に、ステアリング角度と、横方向加速度と、縦方向加速度と、垂直方向加速度といった情報が含まれている場合には、これらの情報を用いて、計算された相対ベクトル４６を補正してもよい。具体例としては、対象体１００及び周辺体２００が直進していた場合、相対ベクトル４６が示す方向は直進方向になる。しかし、直近のタイミングに周辺体２００がステアリングを右に切った場合、この後、周辺体２００は右に移動することになる。そこで、周辺体２００について、過去のステアリング角度よりも直近のステアリング角度が右方向に回された角度である場合、相対ベクトル４６を回された角度に応じて右方向に補正する。
【００８２】
ステップＳ４０９の重み付け処理では、重み付け部２２４は、実施の形態２と同様に、相対的な位置の変化等に基づき存在確率４３に対して重み付けする。
また、重み付け部２２４は、ステップＳ４０６で計算された相対ベクトル４６をメモリ１２１から読み出す。そして、重み付け部２２４は、前回二次エリア４４として決定された相対エリア４０から、相対ベクトル４６が示す方向にある相対エリア４０の存在確率４３が高く、相対ベクトル４６が示す方向と異なる方向にある相対エリア４０の存在確率４３が低くなるように、重み付き確率４５を計算する。重み付け部２２４は、相対ベクトル４６が示す方向との一致度が高いほど存在確率４３を高く、一致度が低いほど存在確率４３を低くしてもよい。
重み付け部２２４は、計算された重み付き確率４５をメモリ１２１に書き込む。
【００８３】
＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態３に係る位置推定装置１０は、対象体１００と周辺体２００との速度ベクトルから存在確率４３に重み付けする。これにより、対象体１００と周辺体２００との相対的な位置関係を実施の形態２よりも精度よく推定することができる。
【００８４】
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例６＞
実施の形態３では、相対ベクトル４６が示す方向にある相対エリア４０の存在確率４３が高くなるように重み付けした。変形例６として、相対ベクトル４６を複数の周辺体２００の間の動作の相関関係を表す情報として利用し、周辺体２００の間の動作の相関度から存在確率４３に重み付けしてもよい。
具体的には、周辺体２００Ａと周辺体２００Ｂとの２つの周辺体２００がある場合に、対象体１００と周辺体２００Ａとの相対ベクトル４６と、対象体１００と周辺体２００Ｂとの相対ベクトル４６とが近い場合には、周辺体２００Ａと周辺体２００Ｂとが追従走行している可能性がある。そこで、周辺体２００Ａと周辺体２００Ｂとが同じ車線を走行しているとして、存在確率４３に重み付けしてもよい。
【００８５】
＜変形例７＞
図２３のステップＳ４０１からステップＳ４１０の処理が同期して実行された。変形例７として、変形例５と同様に、Ｓ４０１からステップＳ４０３の処理と、ステップＳ４０４からステップＳ４０５の処理と、ステップＳ４０６からステップＳ４１０の処理とが非同期に実行されてもよい。
【００８６】
実施の形態４．
実施の形態４では、地図情報を考慮して存在確率４３に重み付けする点が実施の形態１〜３と異なる。実施の形態４では、この異なる点を説明する。
なお、実施の形態４では、実施の形態３と異なる点を説明するが、実施の形態１，２に以下に説明する機能を追加することも可能である。
【００８７】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図２４を参照して、実施の形態４に係る位置推定装置１０の構成を説明する。
位置推定装置１０は、ストレージ１２２に地図情報３３が記憶されており、重み付け部２２４が地図情報３３を利用する点が図２１に示す実施の形態３に係る位置推定装置１０と異なる。
地図情報３３は、複数の縮尺に対応する地図が階層化されて構成されたものであり、道路情報と、車線情報と、構成線情報とを含む。道路情報は、各道路について、道路の形状と、緯度と、経度と、曲率と、勾配と、識別子と、車線数と、線種と、属性とを示す。属性は、一般道路、高速道路、優先道路といった道路の種別を示す。車線情報は、道路を構成する車線の情報であり、車線について、識別子と、緯度と、経度と、中央線とを示す。構成線情報は、車線を構成する構成線の情報であり、車線を構成する線について、識別子と、緯度と、経度と、線種と、曲率とを示す。
【００８８】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図２４から図２５と、図２３とを参照して、実施の形態４に係る位置推定装置１０の動作を説明する。
実施の形態４に係る位置推定装置１０の動作は、実施の形態４に係る位置推定方法に相当する。また、実施の形態４に係る位置推定装置１０の動作は、実施の形態４に係る位置推定プログラムの処理に相当する。
【００８９】
図２４及び図２５を参照して、実施の形態４に係る位置推定装置１０の動作の概要を説明する。
重み付け部２２４は、地図情報３３を参照することにより、周辺体２００が存在しない場所を特定することができる。そこで、重み付け部２２４は、周辺体２００が存在しないことを地図情報３３が示す相対エリア４０の存在確率４３を低くする。図２５では、車線のない、対象体１００の左側の相対エリア４０の存在確率４３を低くする。
【００９０】
図２４及び図２３を参照して、実施の形態４に係る位置推定装置１０の動作の詳細を説明する。
ステップＳ４０９以外の処理は、実施の形態３と同じである。
【００９１】
ステップＳ４０９の重み付け処理では、重み付け部２２４は、実施の形態２，３と同様に、相対的な位置の変化等と相対ベクトル４６とに基づき存在確率４３に対して重み付けする。
また、重み付け部２２４は、ストレージ１２２から対象体１００がいる位置の周辺の地図情報３３を読み出す。そして、重み付け部２２４は、地図情報３３から周辺体２００が存在する可能性がない場所を特定し、周辺体２００が存在しないことを地図情報３３が示す相対エリア４０の存在確率４３が低くなるように、重み付き確率４５を計算する。重み付け部２２４は、計算された重み付き確率４５をメモリ１２１に書き込む。
【００９２】
具体的には、片側１車線の道路を対象体１００が走行している場合には、対象体１００が走行している車線以外に車線はない。そのため、原則として、エリアＡＬとエリアＡＲとエリアＢＬとエリアＢＲといった相対エリア４０は存在しない。したがって、重み付け部２２４は、エリアＡＬとエリアＡＲとエリアＢＬとエリアＢＲといった相対エリア４０の存在確率４３を低くする。
また、交差点以外の場所では、エリアＩＬ及びエリアＩＲといった相対エリア４０は存在しない。したがって、重み付け部２２４は、エリアＩＬ及びエリアＩＲといった相対エリア４０の存在確率４３を低くする。
【００９３】
対向車線を走行する周辺体２００を特定する場合にも、右側通行か左側通行かを地図情報３３から特定して、右側通行であれば、右側を走行する対向車は存在しないとすることができる。
【００９４】
＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態４に係る位置推定装置１０は、地図情報３３を考慮して存在確率４３に重み付けする。これにより、周辺体２００が存在し得ない場所に周辺体２００が存在すると推定されることがなくなり、対象体１００と周辺体２００との相対的な位置関係を実施の形態３よりも精度よく推定することができる。
【００９５】
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例８＞
実施の形態４では、地図情報３３を重み付けに利用した。変形例８として、地図情報３３を利用して相対エリア４０を定義してもよい。この変形例８について、実施の形態４と異なる点を説明する。
【００９６】
図２６を参照して、変形例８に係る位置推定装置１０の構成を説明する。
位置推定装置１０は、一次推定部２２１が地図情報３３を利用する点が図２１に示す実施の形態３に係る位置推定装置１０と異なる。
【００９７】
図２６から図２７及び図２３を参照して、変形例８に係る位置推定装置１０の動作を説明する。
ステップＳ４０７以外の処理は、実施の形態４と同じである。
ステップＳ４０７の一次エリア決定処理では、一次推定部２２１は、地図情報３３が示す道路形状に基づき、対象体１００の周辺のエリアを分割して複数の相対エリア４０を定義する。
具体的には、一次推定部２２１は、ストレージ１２２から地図情報３３を読み出す。そして、一次推定部２２１は、地図情報３３が示す対象体１００の位置の周囲の道路形状を考慮して、相対エリア４０を定義する。つまり、図２７に示すように、道路が曲がっていれば、その曲りに合わせて各相対エリア４０を曲げて定義する。
これにより、単純に対象体１００の走行方向に対して前後に相対エリア４０が定義されるのではなく、図２７に示すように、道路形状に合わせて相対エリア４０が定義される。そのため、衝突のリスクを判定する際、適切な判定が可能となる。
【００９８】
なお、対象情報３１及び周辺情報３２にステアリング角度が含まれている場合には、地図情報３３とともにステアリング角度の変化を用いて、複数の相対エリア４０を定義してもよい。具体的には、ステアリングを切った場合には、道路が曲がっていると推定することが可能であり、ステアリング角度によって道路の曲り具合を推定することができる。
【００９９】
＜変形例９＞
変形例８では、地図情報３３を利用して相対エリア４０を定義した。変形例９として、左側通行で右折する場合、あるいは、右側通行で左折する場合に、右折あるいは左折であることを考慮して相対エリア４０を定義してもよい。この変形例９について、変形例８と異なる点を説明する。
変形例９では、左側通行で右折する場合を例として説明する。しかし、右側通行で左折する場合も同様に考えることができる。
【０１００】
図２８と図２３と図２６とを参照して、変形例９に係る位置推定装置１０の動作を説明する。
ステップＳ４０７以外の処理は、変形例８と同じである。
ステップＳ４０７の一次エリア決定処理では、一次推定部２２１は、変形例８と同様に、地図情報３３が示す道路形状に基づき、対象体１００の周辺のエリアを分割して複数の相対エリア４０を定義する。但し、この際、対象体１００が右折しているか否かを考慮した上で、相対エリア４０を定義する。
具体的には、一次推定部２２１は、対象体１００が右折していない場合には、変形例８と同様に、相対エリア４０を定義する。一方、一次推定部２２１は、対象体１００が右折している場合には、対象体１００が交差点を通り過ぎて、右折が完了するまで、右折開始前の相対エリア４０の定義を維持する。
一次推定部２２１は、対象体１００が右折しているか否かを、地図情報３３が示す道路形状に基づき特定する。具体的には、一次推定部２２１は、対象体１００が右折車線から交差点に進入した場合には、対象体１００が右折していると特定することができる。また、一次推定部２２１は、対象情報３１にステアリング角度が含まれている場合には、地図情報３３とともにステアリング角度が右方向に変化したことを考慮して、対象体１００が右折していると特定してもよい。また、一次推定部２２１は、交差点で対象体１００が減速したことや、ウインカーが動作していることも考慮して、対象体１００が右折していると特定してもよい。
また、一次推定部２２１は、地図情報３３とともに、ステアリング角度が直進方向に戻ったことを考慮して、対象体１００が右折を完了したことを特定してもよい。また、一次推定部２２１は、ウインカーの動作が停止したことも考慮して、対象体１００が右折を完了したことを特定してもよい。
【０１０１】
図２８に示すように、対象体１００が右折する場合には、対象体１００の向きが徐々に変わる。そのため、単純に対象体１００の移動する方向に合わせて相対エリア４０を定義しようとすると、適切な相対エリア４０が定義されない恐れがある。具体的には、図２８では、対向車線を走行する周辺体２００が、範囲外に存在する周辺体２００、あるいは、エリアＩＬにいる周辺体２００と判定されてしまう恐れがある。
しかし、対象体１００が右折している場合には、右折が完了するまで、右折開始前の相対エリア４０の定義を維持することで、適切な相対エリア４０を定義することが可能になる。その結果、衝突のリスクを判定する際、適切な判定が可能となる。
【０１０２】
なお、変形例９では、左側通行で右折する場合、あるいは、右側通行で左折する場合に、右折あるいは左折であることを考慮して相対エリア４０を定義した。しかし、車線変更で対象体１００の移動方向が左右に一時的に変わる場合にも、車線変更が完了するまで車線変更開始前の相対エリア４０の定義を維持してもよい。
実施の形態５．
実施の形態５では、周辺体２００から周辺情報３２を取得するだけでなく、カメラ、ミリ波レーダ、レーザレーダといった検出装置１０４により周辺情報３４を取得し、検出装置１０４により取得された周辺情報３４を考慮して存在確率４３に重み付けする点が実施の形態１〜４と異なる。
なお、実施の形態５では、実施の形態４と異なる点を説明するが、実施の形態１〜３に以下に説明する機能を追加することも可能である。
【０１０３】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図２９を参照して、実施の形態５に係る位置推定装置１０の構成を説明する。
位置推定装置１０は、取得部２１がセンサインタフェース１４を介して接続された検出装置１０４から周辺情報３４を取得し、重み付け部２２４が周辺情報３４を考慮して存在確率４３に重み付けを行う点が、図２４に示す実施の形態４に係る位置推定装置１０と異なる。
【０１０４】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図２９から図３０と、図２３とを参照して、実施の形態５に係る位置推定装置１０の動作を説明する。
実施の形態５に係る位置推定装置１０の動作は、実施の形態５に係る位置推定方法に相当する。また、実施の形態５に係る位置推定装置１０の動作は、実施の形態５に係る位置推定プログラムの処理に相当する。
【０１０５】
図２９及び図３０を参照して、実施の形態５に係る位置推定装置１０の動作の概要を説明する。
取得部２１は、周辺情報３２，３４を一定周期毎に繰り返し取得する。重み付け部２２４は、周辺体２００から取得された周辺情報３２と、検出装置１０４により取得された周辺情報３４との相関度が高いほど、一次エリア４１として決定された相対エリア４０の存在確率４３を高くする。
【０１０６】
図２９及び図２３を参照して、実施の形態５に係る位置推定装置１０の動作の詳細を説明する。
ステップＳ４０１とステップＳ４０３とステップＳ４０９と以外の処理は、実施の形態４と同じである。
【０１０７】
ステップＳ４０１の対象情報取得処理では、取得部２１は、実施の形態４と同様に、対象体１００の移動中に、対象体１００の位置に関する対象情報３１を取得する。
また、取得部２１は、対象体１００の移動中に、センサインタフェース１４を介して接続された検出装置１０４から周辺情報３４を取得する。
具体的には、実施の形態５では、取得部２１は、カメラと、ミリ波レーダと、レーザレーダとにより、周辺体２００を含む物体との距離及び角度と、物体の速度と、物体の種類と、物体の形状と等を示す情報を含む周辺情報３４をセンサインタフェース１４を介して受信する。物体の種類としては、四輪車、二輪車、歩行者、白線、信号、その他の障害物がある。
検出装置１０４は、対象体１００の周囲全方向を検知するように配置されていてもよいし、対象体１００の前方のみといった一部の方向だけを検知するように配置されていてもよい。
【０１０８】
ステップＳ４０３の対象情報記憶処理では、取得部２１は、対象情報３１をメモリ１２１に書き込むとともに、周辺情報３４を取得された時刻とともにメモリ１２１に書き込む。
【０１０９】
ステップＳ４０９の重み付け処理では、重み付け部２２４は、ステップＳ４０４で取得された周辺情報３２と、ステップＳ４０１で取得された周辺情報３４との相関度を計算する。そして、重み付け部２２４は、相関度が高いほど、ステップＳ４０７で一次エリア４１に決定された相対エリア４０の存在確率４３が高くなるように重み付き確率４５を計算する。
具体的には、重み付け部２２４は、ステップＳ４０４で取得された周辺情報３２と、ステップＳ４０１で取得された周辺情報３４とをメモリ１２１から読み出す。そして、重み付け部２２４は、周辺情報３２と周辺情報３４とのそれぞれの項目の相関度を計算し、各項目の相関度を合計して周辺情報３２と周辺情報３４との相関度とする。つまり、重み付け部２２４は、周辺情報３２と周辺情報３４との両方に含まれる、位置、速度といった項目毎に相関度を計算して、計算された相関度を合計する。重み付け部２２４は、計算された周辺情報３２と周辺情報３４との相関度が高いほど、ステップＳ４０７で一次エリア４１に決定された相対エリア４０の存在確率４３が高くなるように重み付き確率４５を計算する。
【０１１０】
＊＊＊実施の形態５の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態５に係る位置推定装置１０は、検出装置１０４により取得された周辺情報３４を考慮して存在確率４３に重み付けする。検出装置１０４により取得された周辺情報３４は、周辺情報３２よりも精度が高い場合が多い。これにより、対象体１００と周辺体２００との相対的な位置関係を実施の形態４よりも精度よく推定することができる。
【０１１１】
実施の形態６．
実施の形態６では、実施の形態１〜５で決定された二次エリア４４を利用して、運転支援を行う点が実施の形態５と異なる。
なお、実施の形態５では、実施の形態５と異なる点を説明するが、実施の形態１〜４に以下に説明する機能を追加することも可能である。
【０１１２】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図３１を参照して、実施の形態６に係る位置推定装置１０の構成を説明する。
位置推定装置１０は、図２９に示す構成に加え、ディスプレイインタフェース１５を備える。ディスプレイインタフェース１５は、ディスプレイ１０５を接続するための装置である。具体的には、例えば、ディスプレイインタフェース１５は、ビデオカードである。
【０１１３】
位置推定装置１０は、図２９に示す機能構成に加え、支援部２３を備える。支援部２３の機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ１２２には、支援部２３の機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ１１に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。これにより、支援部２３の機能が実現される。
【０１１４】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図３１から図３３を参照して、実施の形態６に係る位置推定装置１０の動作を説明する。
実施の形態６に係る位置推定装置１０の動作は、実施の形態６に係る位置推定方法に相当する。また、実施の形態６に係る位置推定装置１０の動作は、実施の形態６に係る位置推定プログラムの処理に相当する。
【０１１５】
図３１及び図３２を参照して、実施の形態６に係る位置推定装置１０の動作の概要を説明する。
二次推定部２２３は、二次エリア４４を決定する。すると、支援部２３は、対象情報３１と、周辺情報３２，３４と、二次エリア４４とに基づき、運転支援が必要か否かを判定し、運転支援が必要な場合にはディスプレイインタフェース１５を介して接続されたディスプレイ１０５に、支援情報４７を出力して表示させる。
具体例としては、図３２に示すように、二次エリア４４が対象体１００と同じ車線であるエリアＡに決定され、対象体１００と周辺体２００とが接近している場合、支援部２３は運転支援が必要であると判定する。そして、ディスプレイ１０５に前方の周辺体２００が接近しており衝突する恐れがあることを示す支援情報４７を表示させる。
なお、実施の形態６では、支援情報４７が文字、アイコン、画像であるという仮定の下で、支援情報４７をディスプレイ１０５に表示させる。しかし、支援情報４７は音声又は信号値といった情報であってもよく、支援情報４７をスピーカから出力させる、又は、ランプを点灯させる、ハンドルやシートに振動を発生させる、シートベルトを締めつけるといった方法によりドライバーに通知してもよい。
【０１１６】
図３１及び図３３を参照して、実施の形態６に係る位置推定装置１０の動作の詳細を説明する。
ステップＳ５０１の位置推定処理では、位置推定装置１０は、図２３に示すステップＳ４０１からステップＳ４１０の処理により、二次エリア４４を決定する。
【０１１７】
ステップＳ５０２の支援判定処理では、支援部２３は、ステップＳ５０１で取得された対象情報３１及び周辺情報３２，３４と、ステップＳ５０１で決定された二次エリア４４とに基づき、運転支援が必要か否かを判定する。
具体的には、支援部２３は、対象情報３１及び周辺情報３２，３４と、二次エリア４４とに基づき、対象体１００と周辺体２００との衝突のリスクを計算し、衝突のリスクが高い場合には、運転支援が必要であると判定する。
実施の形態６では、支援部２３は、対象情報３１及び周辺情報３２，３４が示す対象体１００と周辺体２００との間の距離が距離閾値未満であり、かつ、二次エリア４４がエリアＡ又はエリアＢである場合に、衝突のリスクが高いとする。つまり、支援部２３は、対象体１００と周辺体２００との距離が近く、対象体１００と周辺体２００とが同一車線を走行している場合に、衝突のリスクが高いと判定する。なお、支援部２３は、衝突までの時間を衝突のリスクとして計算してもよい。また、支援部２３は、対象体１００と周辺体２００との速度や加速度といった他の情報も利用して、衝突のリスクが高いか否かを判定してもよい。
支援部２３は、運転支援が必要である場合には、処理をステップＳ５０３に進め、運転支援が必要ない場合には、処理を終了する。
【０１１８】
ステップＳ５０３の運転支援処理では、支援部２３は、衝突のリスクが高いことを示す支援情報４７をディスプレイインタフェース１５を介してディスプレイ１０５に送信する。これにより、ディスプレイ１０５に支援情報４７が表示される。
支援情報４７は、衝突のリスクが高いことを示すだけでなく、周辺体２００の存在する方向と、衝突までの時間とを示してもよい。また、衝突のリスクが高いことを示すために、支援部２３は、単に注意、危険といったことを表示してもよいし、より具体的に車両が接近、自転車の飛び出しに注意、歩行者の飛び出しに注意、交差点に注意といったことを表示してもよい。
【０１１９】
＊＊＊実施の形態６の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態６に係る位置推定装置１０は、二次エリア４４を利用して、運転支援を行う。位置推定装置１０は精度よく二次エリア４４を推定することが可能である。そのため、適切な運転支援を行うことができる。
【０１２０】
具体的には、位置推定装置１０は、図７に示すように、対象体１００と周辺体２００とが異なる車線を走行しているにも関わらず、衝突のリスクが高いと判定してしまう可能性が低い。そのため、誤った支援情報４７をドライバーに通知することが少ない。
【０１２１】
＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１０＞
実施の形態６では、衝突のリスクが高い場合に、支援情報４７をディスプレイ１０５に表示させた。変形例１０として、衝突のリスクが高い場合に、アクセル、ブレーキ、ハンドルといった制御機器１０６を制御してもよい。この変形例１０について、実施の形態６と異なる点を説明する。
【０１２２】
図３４を参照して、変形例１０に係る位置推定装置１０の構成を説明する。
位置推定装置１０は、図３１に示す構成に加え、制御インタフェース１６を備える。制御インタフェース１６は、アクセル、ブレーキ、ハンドルといった制御機器１０６を接続するための装置である。具体的には、制御インタフェース１６は、車両制御ＥＣＵである。
【０１２３】
図３４から図３５を参照して、変形例１０に係る位置推定装置１０の動作を説明する。
ステップＳ６０１からステップＳ６０２は、図３３のステップＳ５０１からステップＳ５０２と同じである。
ステップＳ６０３では、支援部２３は、支援情報４７をディスプレイ１０５に表示させるとともに、制御情報４８を制御インタフェース１６を介して制御機器１０６に送信して、制御機器１０６を制御し、衝突を回避するように対象体１００を移動させる。具体的には、エリアＡにいる周辺体２００に対象体１００が衝突するリスクが高い場合、支援部２３は、アクセルを緩めるとともにブレーキを作動させ、対象体１００の速度を低減させる。また、支援部２３は、ハンドルを制御して、周辺体２００を避けさせてもよい。
【０１２４】
＜変形例１１＞
実施の形態２〜６では、実施の形態１と同じように、位置推定装置１０の各部の機能がソフトウェアで実現された。しかし、実施の形態１の変形例３と同じように、位置推定装置１０の各部の機能はハードウェアで実現されてもよい。また、実施の形態１の変形例４と同じように、位置推定装置１０は、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
【０１２５】
以上、本発明の実施の形態について説明した。これらの実施の形態及び変形例のうち、いくつかを組み合わせて実施してもよい。また、いずれか１つ又はいくつかを部分的に実施してもよい。なお、本発明は、以上の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１２６】
１０  位置推定装置、１１  プロセッサ、１２  記憶装置、１２１  メモリ、１２２  ストレージ、１３  通信インタフェース、１４  センサインタフェース、１５  ディスプレイインタフェース、１６  制御インタフェース、２１  取得部、２２  推定部、２２１  一次推定部、２２２  確率計算部、２２３  二次推定部、２２４  重み付け部、２３  支援部、３１  対象情報、３２  周辺情報、３３  地図情報、３４  周辺情報、４０  相対エリア、４１  一次エリア、４２  相対情報、４３  存在確率、４４  二次エリア、４５  重み付き確率、４６  相対ベクトル、４７  支援情報、４８  制御情報、１００  対象体、１０１  速度パルスセンサ、１０２  加速度センサ、１０３  ＧＰＳ受信機、１０４  検出装置、１０５  ディスプレイ、１０６  制御機器、１１１  処理回路、２００  周辺体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年8月1日(2016.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体である対象体の位置に関する対象情報を取得するとともに、前記対象体とは別の移動体である周辺体から前記周辺体の位置に関する周辺情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記対象情報及び前記周辺情報から前記対象体と前記周辺体との相対的な位置を推定し、前記対象体の周辺のエリアを分割した複数の相対エリアのうち前記相対的な位置に対応する相対エリアを一次エリアとして決定する一次推定部と、
前記一次推定部によって基準期間内に決定された複数の前記一次エリアから、前記周辺体が各相対エリアに存在する存在確率を計算する確率計算部と、
前記相対的な位置の変化から、前記確率計算部によって計算された前記存在確率のうち、前記複数の相対エリアの少なくとも一部の相対エリアについての前記存在確率に対して重み付けする重み付け部と、
前記重み付け部によって重み付けされた前記存在確率に基づき、前記周辺体が存在すると推定される相対エリアを二次エリアとして決定する二次推定部と
を備える位置推定装置。
【請求項２】
前記重み付け部は、前記相対的な位置の変化が基準値以下の場合、前記複数の相対エリアのうち前記対象体が移動する車線と同じ車線に当たる相対エリアの存在確率を高くする
請求項１に記載の位置推定装置。
【請求項３】
前記重み付け部は、前記対象体と前記周辺体との前後関係が入れ替わった場合、前記複数の相対エリアのうち前記対象体が移動する車線と隣接する車線に当たる相対エリアの存在確率を高くする
請求項１又は２に記載の位置推定装置。
【請求項４】
前記重み付け部は、前記対象体と前記周辺体との距離が近くなるにつれ、前記対象体と前記周辺体との相対速度が遅くなった場合、前記複数の相対エリアのうち前記対象体が移動する車線と同じ車線に当たる相対エリアの存在確率を高くする
請求項１から３までのいずれか１項に記載の位置推定装置。
【請求項５】
前記重み付け部は、前記周辺体が前記対象体の左右一方側から他方側に横切った場合、前記複数の相対エリアのうち前記対象体の前記一方側に当たる相対エリアの存在確率を低くする
請求項１から４までのいずれか１項に記載の位置推定装置。
【請求項６】
前記重み付け部は、前記複数の相対エリアのうち、前記対象体の速度ベクトルから前記周辺体の速度ベクトルを減算した相対ベクトルが示す方向の相対エリアの存在確率を高くする
請求項１に記載の位置推定装置。
【請求項７】
前記重み付け部は、複数の周辺体それぞれを特定周辺体として得られた相対ベクトルであって、前記対象体の速度ベクトルから前記特定周辺体の速度ベクトルを減算して得られた相対ベクトルを用いて、各特定周辺体についての前記相対ベクトルの間の相関度に応じて、前記複数の相対エリアの少なくとも一部の相対エリアについての存在確率に対して重み付けする
請求項１に記載の位置推定装置。
【請求項８】
前記重み付け部は、前記複数の相対エリアのうち、周辺体が存在しないことを地図情報が示す相対エリアの存在確率が低くなるように前記存在確率に重み付けする
請求項１に記載の位置推定装置。
【請求項９】
前記取得部は、さらに、検出装置により前記周辺情報を取得し、
前記重み付け部は、前記周辺体から取得された周辺情報と、前記検出装置により取得された周辺情報との相関度が高いほど、前記一次エリアとして決定された相対エリアの存在確率が高くなるように前記存在確率に重み付けする
請求項１に記載の位置推定装置。
【請求項１０】
前記一次推定部は、地図情報が示す道路形状に基づき、前記複数の相対エリアを定義する
請求項１から９までのいずれか１項に記載の位置推定装置。
【請求項１１】
前記位置推定装置は、さらに、
前記二次推定部によって決定された前記二次エリアに基づき、通知、又は、前記対象体の制御を行う支援部
を備える請求項１から１０までのいずれか１項に記載の位置推定装置。
【請求項１２】
移動体である対象体の位置に関する対象情報を取得するとともに、前記対象体とは別の移動体である周辺体から前記周辺体の位置に関する周辺情報を取得し、
取得された前記対象情報及び前記周辺情報から前記対象体と前記周辺体との相対的な位置を推定し、前記対象体の周辺のエリアを分割した複数の相対エリアのうち前記相対的な位置に対応する相対エリアを一次エリアとして決定し、
基準期間内に決定された複数の前記一次エリアから、前記周辺体が各相対エリアに存在する存在確率を計算し、
前記相対的な位置の変化から、計算された前記存在確率のうち、前記複数の相対エリアの少なくとも一部の相対エリアについての前記存在確率に対して重み付けし、
重み付けされた前記存在確率に基づき、前記周辺体が存在すると推定される相対エリアを二次エリアとして決定する位置推定方法。
【請求項１３】
移動体である対象体の位置に関する対象情報を取得するとともに、前記対象体とは別の移動体である周辺体から前記周辺体の位置に関する周辺情報を取得する取得処理と、
前記取得処理によって取得された前記対象情報及び前記周辺情報から前記対象体と前記周辺体との相対的な位置を推定し、前記対象体の周辺のエリアを分割した複数の相対エリアのうち前記相対的な位置に対応する相対エリアを一次エリアとして決定する一次推定処理と、
前記一次推定処理によって基準期間内に決定された複数の前記一次エリアから、前記周辺体が各相対エリアに存在する存在確率を計算する確率計算処理と、
前記相対的な位置の変化から、前記確率計算処理によって計算された前記存在確率のうち、前記複数の相対エリアの少なくとも一部の相対エリアについての前記存在確率に対して重み付けする重み付け処理と、
前記重み付け処理によって重み付けされた前記存在確率に基づき、前記周辺体が存在すると推定される相対エリアを二次エリアとして決定する二次推定処理と
をコンピュータに実行させる位置推定プログラム。
【国際調査報告】
2017122354.tif 000038
2017122354.tif 000039
2017122354.tif 000040
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