(57)【要約】【課題】  トンネルなどの衛星からの測位信号を安定して受信できない区間を走行する場合であっても、自車両の位置や進行方向が精度良く判定できる車両位置判定装置を提供する。【解決手段】  衛星からの信号に基づいて車両位置を検出する第一位置検出手段１０７と、少なくとも車両方位を含む車両の走行パラメータの検出結果に基づいて車両位置を検出する第二位置検出手段１０８と、前記車両位置を少なくともリンクに基づく地図にマッチングさせるマッチング手段１０９と、を有する車両位置判定装置１００において、第二位置検出手段１０８は、前記第一位置検出手段１０７の検出精度が低下する区間を走行する場合に、該区間の前記リンクの方向と前記車両方位の検出結果とから該車両の進行方向を推定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星からの信号に基づいて車両位置を検出する第一位置検出手段と、少なくとも車両方位を含む車両の走行パラメータの検出結果に基づいて車両位置を検出する第二位置検出手段と、前記車両位置を少なくともリンクに基づく地図にマッチングさせるマッチング手段と、を有する車両位置判定装置であって、
前記第二位置検出手段は、前記第一位置検出手段の検出精度が低下する区間を走行する場合に、該区間の前記リンクの方向と前記車両方位の検出結果とから該車両の進行方向を推定する、
車両位置判定装置。
【請求項２】
前記第二位置検出手段は、推定された前記車両の進行方向と、前記走行パラメータから推定される前記車両の移動距離と、に基づいて車両位置を検出する、
請求項１に記載の車両位置判定装置。
【請求項３】
前記リンクの方向は、前記車両が走行する車線の車線リンクの方向、または、前記車両が走行する道路の車道リンクの方向である、
請求項１または２に記載の車両位置判定装置。
【請求項４】
前記車両が車線変更を伴って前記区間に進入する場合には、前記リンクの方向は、該車線変更後に走行する車線の車線リンクの方向である、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の車両位置判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置判定装置に関するものであり、特に、車両において使用される車両位置判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の出力、操舵、制動を自動で制御する自動走行制御システムの開発が進められている。このような自動走行制御システムは、例えば、高精度地図情報と、走行環境や自車両位置を検知する複数のセンサの検知情報とに基づいて、車両の自動走行を制御する。
【０００３】
一般に、自車両位置の特定には、複数の衛星から送信される測位信号を受信して位置を判定する衛星航法が広く用いられている。しかし、衛星航法では、トンネル、高架下またはビル群の間などを走行する際には、測位信号が安定して受信できないため、車両位置を精度よく判定できない場合がある。
【０００４】
位置検出精度の低下を補うため、衛星航法と慣性航法とを併用した車両位置判定装置が公知である（特許文献１）。慣性航法は、車両に設けられた複数のセンサ、例えば角速度センサや加速度センサなどから取得される車両の走行パラメータに基づいて、車両の進行方位や走行位置を逐次演算する手法である。
【０００５】
しかしながら、角速度センサや加速度センサは、車両の方位及び位置の変位量を検出するセンサであることから、例えば、車両の進行方向を推定するような場合には、車両の基準方位を検出し、これに角速度センサで検出された方位の変位量を加えて算出する必要がある。車両の基準方位は、通常、衛星からの測位信号に基づいて検出されるが、測位信号の受信環境によっては、基準方位を精度よく検出できないような場合があり、結果的に、算出される車両の走行位置や進行方向に誤差が含まれる場合がある。
【０００６】
例えば、車線変更をしながらトンネルに進入するような場合において、車線変更時の車両の基準方位を正しく検出できなかったような場合には、推定される車両の向きが走行車線と並行とはならず、また、マップマッチング処理により修正が完了するまでの間は、誤差を含んでしまっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１７−００３３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような背景から、衛星からの測位信号を安定して受信できない区間を走行する車両であっても、自車両の進行方向を短時間で正確に判定できる車両位置判定装置の実現が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一の態様は、衛星からの信号に基づいて車両位置を検出する第一位置検出手段と、少なくとも車両方位を含む車両の走行パラメータの検出結果に基づいて車両位置を検出する第二位置検出手段と、前記車両位置を少なくともリンクに基づく地図にマッチングさせるマッチング手段と、を有する車両位置判定装置である。前記二位置検出手段は、前記第一位置検出手段の検出精度が低下する区間を走行する場合に、該区間の前記リンクの方向と前記車両方位の検出結果とから該車両の進行方向を推定する。
本発明の他の態様によると、前記第二位置検出手段は、推定された前記車両の進行方向と、前記走行パラメータから推定される前記車両の移動距離と、に基づいて車両位置を検出する。
本発明の他の態様によると、前記リンクの方向は、前記車両が走行する車線の車線リンクの方向、または、前記車両が走行する道路の車道リンクの方向である。
本発明の他の態様によると、前記車両が車線変更を伴って前記区間に進入する場合には、前記リンクの方向は、該車線変更後に走行する車線の車線リンクの方向である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る車両位置判定装置を備えた車両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両位置判定装置を備えた車両が走行する道路の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両位置判定装置が実行する車両位置を判定する処理の手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、本実施形態では、本発明に従う車両位置判定装置の一例として、車両に搭載される車両位置判定装置を示すが、本発明に係る車両位置判定装置の構成は、これに限らず、広くの一般の移動体に搭載される場合にも適用することができる。
【００１２】
まず、本実施形態に係る車両位置判定装置を備えた車両の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両位置判定装置１００を備えた車両１０の構成を示すブロック図である。
【００１３】
車両１０は、衛星測位装置１０２及び走行パラメータ検出装置１０３から出力される信号に基づいて車両の位置を判定する車両位置判定装置１００と、当該車両位置判定装置１００からの出力信号、及び、車両の周辺環境を検知する検知機器（例えば、撮像装置１２０、通信装置１２４、測距装置１２６、レーダ１２８など）からの検知信号に基づいて操舵装置１３０、駆動装置１３２及び制動装置１３４を制御する自動走行制御装置１１２と、を備えている。
【００１４】
撮像装置１２０は、例えば、レンズ等の光学素子及びＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等の固体撮像素子などから構成されるカメラであって、例えばルームミラーの裏側やフロントガラスの上端近傍などを含む車室内外の複数の箇所に取り付けられて、常時、車両１０の周囲の他の車両、障害物、標識、路面などを撮像する。
【００１５】
通信装置１２４は、無線通信を行い、インターネットなどを介して外部サーバ１４２に接続して、外部サーバ１４２から最新の道路構造マップを受信して道路構造マップを最新の状態に更新したり、最新の交通情報等を受信したりする。また、通信装置１２４は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）用の通信機能を備え、周辺の公衆無線ＬＡＮのアクセスポイントなどを介してインターネットなどにアクセスし、例えば駐車場やショッピングセンタなどの車両近隣の施設情報などを入手することもできる。
【００１６】
測距装置１２６は、例えば車両１０の前方の障害物や車両などの対象物に対してパルス状のレーザ光を照射し、該レーザ光の散乱光が戻るまでの時間を計測することにより該対象物までの距離を計測するＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）などで構成される。測距装置１２６は、例えば車体の前面や側面などの複数箇所に取り付けられている。
【００１７】
レーダ１２８は、例えば、ミリ波の周波数を周波数変調連続波（ＦＭＣＷ：Frequency Modulated Continuous Wave）方式を用いて時間的に変化させて送受信することにより、先行車との距離を測定する。レーダ１２８は、例えば車体の前面などに取り付けられている。
【００１８】
操舵装置１３０は、車両１０の進行方向を制御し、例えばステアリング軸の一端に設けられたピニオンとステアリングギヤボックスに設けられたラックとにより構成されるラックアンドピニオン式のステアリングギヤ機構を備えると共に、該ピニオンに連接されたモータを備えている。該モータは、自動走行制御装置１１２により設定された操舵角となるように駆動されて、車両１０の操舵が制御されることとなる。
【００１９】
駆動装置１３２は、例えば、エンジンまたはモータの何れかまたは両方で構成されると共に、該エンジン及び／またはモータを制御するためのＥＣＵ（Electronic Control Unit）を備えている。該ＥＣＵは、自動走行制御装置１１２が出力する設定値に基づいて該エンジン及び／またはモータの出力を制御することにより、車両１０の駆動が制御される。
【００２０】
制動装置１３４は、車両１０の各車輪の制動力を調節する、例えばブレーキアクチュエータなどから構成されており、自動走行制御装置１１２が出力する設定値に基づいて、各車輪のブレーキアクチュエータが作動し、車両１０の制動が制御される。
【００２１】
自動走行制御装置１１２は、信号処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１１４と、プログラムが書き込まれたＲＯＭ（Read Only Memory）、高精度地図情報、経路情報などのデータの一時記憶のためのＲＡＭ（Random Access Memory）等からなる記憶装置１１６などを有するコンピュータで構成されており、上述の撮像装置１２０、通信装置１２４、測距装置１２６、及びレーダ１２８などの検知機器から出力される検知信号や、後述する車両位置判定装置１００から出力される車両位置判定結果に基づいて、操舵装置１３０、駆動装置１３２及び制動装置１３４等からなる走行操作機器への出力信号を決定する。
【００２２】
自動走行制御装置１１２のＣＰＵ１１４は、車両１０のユーザが選択した制御モード（例えば、自動運転モードまたは手動運転モード）に応じて、車両１０を制御する。例えば、自動運転モードが選択された場合には、自動走行制御装置１１２のＣＰＵ１１４は、走行時に各検出装置から出力される検出結果及び記憶装置１１６に記憶されている高精度地図情報である道路構造マップに基づいて、例えば所定区間の該車両１０の将来状態を予測して該車両１０の走行軌道を最適化すると共に、当該最適化された走行軌道が該所定区間で実行できるように複数の操作処理（例えば、車両の減速／加速、車線の変更／維持）で構成される行動計画を生成し、該行動計画に応じた操作処理を順次実行することにより、車両１０を自動走行させる。
【００２３】
なお、ＣＰＵ１１４は、自動運転モードが選択されている場合であっても、撮像装置１２０などの検知機器や操舵装置１３０などの操作装置に異常または問題を検出したような場合には、自動運転の機能の一部または全部の停止を指示する信号を出力する。該信号を受信した車両１０の各機器、例えば車載のカーナビゲーションシステムの場合は、その画面に表示またはスピーカを通じて車両１０のドライバに全部または一部の運転操作を移譲する旨報知し、ドライバによる手動運転を促したり、ドライバによる手動運転に移行できない場合は、速やかに車両１０を近隣の安全な場所に自動で移動して停止、または、一部の自動運転（例えば、操舵装置１３０による操舵機能のみ）の自動運転機能を強制的に停止したりする。
【００２４】
記憶装置１１６としては、例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリなどの半導体メモリ、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory)などの磁気抵抗メモリからなるソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：solid state drive）や、ハードディスクドライブ(ＨＤＤ：Hard Disk Drive)などの任意の記憶手段を使用することができる。また、用途に応じて複数の記憶手段を併用（例えば、フラッシュメモリとＨＤＤとを併用）することもでき、記憶装置１１６を構成する筐体内部に複数の該記憶手段を配置して、必要に応じて各記憶手段を使い分けることができる。
【００２５】
また、記憶装置１１６には、ＣＰＵ１１４が実行するプログラムや経路情報などの一時記憶用データのほか、車両の自動運転において使用される道路構造マップが保存されている。道路構造マップは、高精度地図であって、道路を構成する各部の位置、サイズ、形状に関するデータが含まれており、例えば道路の縁石、道路に設けられた物標（例えば、標識、信号、電柱、ポールなど）などの道路を構成する道路各部の位置や形状が数ｃｍ程度の誤差で表された数値データと共に、該道路の路面上にペイントされた描画パターン（車線、停止線、横断歩道など）の情報（形状、車線種類、車線の幅員）に関するデータを含んでいる。
【００２６】
また、道路構造マップでは、例えば道路の中心線を示す道路リンクまたは車線の中心線を示す車線リンクなどによって道路形状が表現され、例えば、道路リンクまたは車線リンクの延在方向によって実際の道路または車線の延在する方向が示される。
【００２７】
次に、本実施形態に係る車両位置判定装置１００の構成について説明する。車両位置判定装置１００は、衛星測位装置１０２から出力される信号に基づいて車両１０の位置を衛星航法によって検出する測位信号処理装置１０７（第一位置検出手段）と、走行パラメータ検出装置１０３から出力される信号に基づいて車両１０の位置を慣性航法によって検出する走行パラメータ処理装置１０８（第二位置検出手段）と、測位信号処理装置１０７及び走行パラメータ処理装置１０８から出力される各々の車両位置の検出結果に基づいて、車両１０の現在位置を判定するマップマッチング装置１０９と、により構成されている。
【００２８】
なお、本実施形態に係る車両位置判定装置１００では、測位信号処理装置１０７、走行パラメータ処理装置１０８及びマップマッチング装置１０９の各々を、信号処理装置であるＣＰＵ（不図示）及び記憶装置であるＲＯＭ及びＲＡＭ（不図示）で個別に構成したが、これに限らず、例えば車両位置判定装置１００を一組のＣＰＵ及び記憶装置で構成し、当該一組のＣＰＵ及び記憶装置が、測位信号処理装置１０７、走行パラメータ処理装置１０８及びマップマッチング装置１０９の各々の機能を実行させるような構成としてもよい。
【００２９】
衛星測位装置１０２は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機などで構成され、複数の測位衛星から送信される各衛星の軌道情報及び時間情報など含む測位信号を受信する。受信した測位信号は、車両位置判定装置１００の測位信号処理装置１０７へと出力され、該測位信号に含まれる各衛星の軌道情報と測位信号の受信時刻などに基づいて車両１０の車両位置が検出される。
【００３０】
走行パラメータ検出装置１０３は、車両１０の走行パラメータを検出する複数センサから構成されており、例えば車両１０の進行方位を検出する方位センサ１０４、車両１０の加速度を検出する加速度センサ１０５、車両１０の速度を検出する車速センサ１０６等で構成されている。
【００３１】
方位センサ１０４は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ジャイロ、光ファイバジャイロ（ＦＯＧ：Fiber Optic Gyroscope）などのジャイロセンサで構成され、車両１０の直交３軸方向の角速度を検出して、検出された該角速度データを走行パラメータ処理装置１０８へと出力する。走行パラメータ処理装置１０８は、入力された角速度データを積分演算して、車両１０の方位の変化量を算出し、車両１０の進行方向を推定する。なお、方位センサ１０４は、車両１０の方位の相対的な変化量を検出するセンサにすぎないため、走行パラメータ処理装置１０８において車両１０の進行方向を推定するためには、車両１０の基準方位を求めることが別途必要となる。
【００３２】
加速度センサ１０５は、例えば、検出素子部が静電容量検出方式、ピエゾ抵抗方式または熱検知方式のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）加速度センサなどを使用することができ、車両１０の直交３軸方向の加速度を検出する。検出されたデータは、走行パラメータ処理装置１０８に入力され、車両１０の加速度、速度、方位及び移動距離などが推定される。
【００３３】
車速センサ１０６は、例えば車速パルスカウンタ等で構成され、車両１０の速度や移動距離などを推定する。なお、本実施形態では、車両の速度や位置を推定する手段として、加速度センサ１０５及び車速センサ１０６の両方が設けられる構成としたが、このような構成に限らず、例えば加速度センサ１０５及び車速センサ１０６の何れか一方が設けられていればよく、当該一方のセンサから出力される走行パラメータに基づいて、車両１０の速度や移動距離が推定されるような構成としてもよい。
【００３４】
走行パラメータ処理装置１０８は、方位センサ１０４や加速度センサ１０５などで構成される走行パラメータ検出装置１０３から出力されるデータに基づいて、車両１０の方位、加速度、速度、移動距離などを算出し、当該算出結果と、別途特定される車両１０の基準方位及び基準位置とに基づいて、車両１０の車両位置を検出する。
【００３５】
なお、車両１０の上記基準位置及び基準方位は、例えば、衛星測位装置１０２からの測位信号が安定して受信できるような場合には、衛星航法により検出することができる。すなわち、本実施形態に係る車両位置判定装置１００では、衛星航法により特定された当該基準位置及び基準方位に、走行パラメータ検出装置１０３で検出された車両１０の方位及び距離の変位の演算結果を加えて、車両１０の車両位置を慣性航法により検出する、いわゆるハイブリッド航法も利用することができる。
【００３６】
そして、マップマッチング装置１０９は、衛星航法、慣性航法及びハイブリッド航法により検出された車両位置の検出結果のうちの少なくとも何れかの検出結果と、記憶装置１１６に格納されている上記道路構造マップの高精度地図における、例えば車線リンク（または道路リンク）とを比較し、両者の整合性を判断して前記検出結果を適切な位置に修正し、車両１０の現在位置を最終的に判定する。
【００３７】
また、マップマッチング装置１０９により最終的に判定された車両１０の現在位置は、自動走行制御装置１１２に出力されて車両１０の走行制御に利用されると共に、液晶パネルなどを用いたディスプレイで構成される表示装置１１０へと出力されて、当該ディスプレイ画面上に表示される地図と共に、車両１０の現在位置、方位、現在位置から目的地に至るまでの経路などが表示される。なお、表示装置１１０としては、例えば車両１０に搭載されるナビゲーション装置やユーザの保有するスマートフォンなどの携帯端末装置の表示画面なども使用することができる。
【００３８】
上述のように、本実施形態の車両位置判定装置１００は、測位衛星から信号を精度良く受信できる場合には、衛星航法と慣性航法とを組み合わせたハイブリッド航法を利用することができ、例えば、測位信号処理装置１０７によって検出された車両１０の基準方位及び基準位置に、走行パラメータ処理装置１０８によって推定される方位及び距離の変位を加算することにより、車両１０の現在位置を精度良く判定することができる。
【００３９】
一方、測位衛星から信号が精度良く受信できないような場合には、車両１０の基準方位及び基準位置を正確に検出できない。例えば、図２のように走行車線２０５を走行していた車両１０が、測位衛星からの信号を安定して受信できないトンネルの入り口付近において、追い越し車線２１５へと車線変更しながらトンネル２０３へと進入するような場合には、車線変更をした際の車両１０の基準方位が精度良く検出できないことに起因して、車両１０の進行方向を正確に推定できない場合がある。なお、図中の破線２１０及び破線２２０は、道路構造マップにおける走行車線２０５及び追い越し車線２１５の車線リンクを模式的に示したものである。
【００４０】
ここで、基準方位に誤差が含まれることとなると、当該誤差を含んだ基準方位の設定後に慣性航法によって推定される車両１０の方位に誤差が含まれる結果となり、車両１０の進行方向を正確に推定することができない。また、トンネル２０３内の走行中には、衛星からの測位信号を受信できないため、当該誤差を含んで算出された進行方向の推定結果を補正することもできない。そして、マップマッチング装置１０９において、誤差を含む進行方向の推定結果に基づいて算出された車両１０の位置検出結果と、高精度地図とがマップマッチングされるまでの間、誤差を含むこととなる。
【００４１】
このような問題を解決すべく本実施形態の車両位置判定装置１００では、特に、測位衛星からの信号が精度良く受信できないような場合には、衛星測位装置１０２から取得したデータを使用することなく、走行道路の道路リンクの方向または車線リンクの方向を車両１０の基準方位として利用し、当該基準方位と、方位センサ１０４や加速度センサ１０５などの走行パラメータ検出装置１０３から出力されるデータとに基づいて、車両１０の進行方向を特定する構成を有している。
【００４２】
以下、本実施形態に係る車両位置判定装置１００が実行する具体的な車両位置判定処理について、図３に示す処理フロー図に従って説明する。なお、図３に示す処理は、信号処理装置であるＣＰＵ（不図示）、記憶装置であるＲＯＭ及びＲＡＭ（不図示）からなるコンピュータで構成された車両位置判定装置１００が、当該記憶装置に保存されているプログラムを実行することにより制御される。また、本処理は、例えば、車両１０のユーザが該車両のエンジンを始動することにより開始され、エンジンが停止されたと同時に終了する。
【００４３】
まず、車両位置判定装置１００は、衛星測位装置１０２及び走行パラメータ検出装置１０３の各々から、測位信号及び走行パラメータに係るデータを取得する（Ｓ３０２）。ここで、衛星からの測位信号は、例えば、トンネル及びその近傍または高架下、ビル群の間などを走行するような場合には、安定して受信できないような場合があり、その精度は、受信環境に大きな影響を受ける。このことから、本実施形態に係る車両位置判定装置１００では、衛星測位装置１０２から取得した測位信号は、測位衛星から精度良く受信されたものであるか否かが、車両位置判定装置１００において判定される（Ｓ３０４）。
【００４４】
測位信号の受信精度を評価する具体的な指標としては、例えば、周知の精度低下率（ＤＯＰ：Dilution Of Precision）を使用することができる。ＤＯＰは、その数値が大きいほど測位精度が低下している状態を示すものである。ＤＯＰとしては、例えば、水平精度低下率（ＨＤＯＰ：Horizontal Dilution Of Precision）、垂直精度低下率（ＶＤＯＰ：Vertical Dilution Of Precision）、幾何学的精度低下率（ＧＤＯＰ：Geometrical Dilution Of Precision）などがあり、これらの中から複数選択して、測位信号の受信精度を評価することもできる。なお、測位精度を評価指標は、ＤＯＰに限らず、例えば、衛星航法による位置の推定結果と慣性航法による位置の推定結果との差を算出することで、当該差が所定値以上の場合に測位精度が低下したと判断するように構成することもできる。あるいは、受信している衛星数から判断したり、車両１０がトンネル、高架下、ビル群の間を走行中である場合に測位精度が低下したと判断しても良い。
【００４５】
ここで、ＤＯＰが所定値よりも小さい場合、すなわち、測位精度の低下が検出されない場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）には、例えば、上述したハイブリッド航法により車両１０の位置が検出される（Ｓ３０６）。そして、当該検出結果は、マップマッチング装置１０９へと入力されて、記憶装置１１６等に格納された道路構造マップの車線リンク等とマップマッチングされることにより、最終的な車両位置が判定されることとなる（Ｓ３２２）。そして、目的地に到着するまでは、このような処理が繰り返されて（Ｓ３２４：ＮＯ）、車両の位置が走行中に逐次判定されることとなる。
【００４６】
一方、ＤＯＰが所定値よりも大きいような場合、すなわち、測位精度の低下が検出されたような場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）には、当該測位精度の低下が検出された時点またはその直前に対応する車両の位置、及び、当該位置における車線リンクの方向（例えば、図２に示す車両１０が走行する走行車線２０５に対応する道路構造マップ上の車線リンク２１０の方向）が、測位精度の低下が検出された時点における車両１０の基準位置、及び、基準方位として、車両位置判定装置１００の記憶装置に格納される（Ｓ３０８）。
【００４７】
次に、衛星測位装置１０２からの衛星測位データを取得する処理が中断される（Ｓ３１０）。これにより、衛星航法による車両位置の検出が中断されることとなり、衛星の測位精度が回復されない間は、慣性航法のみにより車両１０の車両位置が検出されることとなる。
【００４８】
さらに、本実施形態に係る車両位置判定装置１００では、測位精度の低下が検出された場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）であって、車両１０の車線変更がなされたような場合（Ｓ３１２：Ｙｅｓ）、例えば、図２に示されるように、トンネル２０３内またはその入口近傍において、走行車線２０５から追い越し車線２１５へと車線変更をしたような場合には、車線変更した後の車線２１５の車線リンク２２０の方向が基準方位として再設定（Ｓ３１４）される。一方、車両１０の車線変更がなされない場合（Ｓ３１２：Ｎｏ）には、Ｓ３１４の処理がスキップされる。
【００４９】
そして、前記基準方位として設定された車線リンクの方向と、方位センサ１０４からの車両１０の変位情報とに基づいて、車両１０の進行方向が推定される（Ｓ３１６）。また、加速度センサ１０５または車速センサ１０６から、測位精度の低下が検出された前記基準位置からの移動距離が推定される（Ｓ３１８）。さらに、Ｓ３１６及びＳ３１８で推定された結果に基づいて、車両位置が慣性航法により検出されることとなる（Ｓ３２０）。
【００５０】
最後に、慣性航法により検出された車両１０の車両位置の検出結果は、マップマッチング装置１０９へと入力されて、道路構造マップの車線リンク等とマップマッチングされることにより、車両１０の車両位置が最終的に判定されることとなる（Ｓ３２２）。そして、目的地に到着するまでは、このような処理が繰りかえされて（Ｓ３２４：ＮＯ）、車両の位置が逐次判定される。
【００５１】
なお、本実施形態では、Ｓ３１０において、衛星測定データの取得を中断するように処理したが、このような実施形態に限らず、例えば、衛星測位装置１０２からの衛星測定データを取得は継続しつつも、測位精度の低下が検出された時点で、衛星測定データの使用を停止するような構成としてもよい。
【００５２】
また、Ｓ３０８において、走行車線の車線リンクの方向と共に当該車線リンクの番号を同時に記憶させることもできる。このような構成とすれば、例えば、測位精度の低下が検出された区間において、複数回の車線変更が行われた場合であっても、番号が特定された車線リンクと方位センサ１０４からの変位情報とに基づいて、現在走行している車線の車線リンクが道路構造マップ上のどれに対応するのかが容易に特定できる。
【００５３】
また、本実施形態の車両位置判定装置１００では、Ｓ３１２からＳ３１４へと続く処理フローを導入したが、Ｓ３１２からＳ３１４の処理フローは、必要に応じて導入または省略することができる。これは、Ｓ３０８において、例えば車線リンク２１０（図２）の方向が基準方位として設定されていれば、追い越し車線２１５へと車線変更された場合であっても、方位センサ１０４から出力される変位データに基づいて、車線変更後の車線を推定することが可能であるためである。
【００５４】
しかしながら、方位センサ１０４の出力データには、センサの温度ドリフトやノイズなどに起因する検出誤差が含まれるため、方位センサ１０４からのデータの使用が長時間に亘ると、上述のような検出誤差も積分演算されて誤差が累積されることとなる。例えば、比較的長い時間をかけて車線変更するような場合には、方位演算時の累積誤差も増大する傾向にあるため、上述のような処理フロー（Ｓ３１２〜Ｓ３１４）を導入することにより、方位センサ１０４の使用を低減することができ、車両位置を正確に検出することができる。
【００５５】
また、本実施例では、Ｓ３０４で精度低下を検出した後に方位を設定したが、このような実施形態に限らず、予め衛星による測位の精度低下が見込まれるような場合、例えば、誘導経路の進行方向にトンネルが存在する場合の様に、精度低下が発生する蓋然性が高い場合には、トンネルに進入する直前に基準方位を設定しても良い。
【００５６】
以上、説明したように、本発明の車両位置判定装置は、衛星からの信号に基づいて車両位置を検出する第一位置検出手段１０７と、少なくとも車両方位を含む車両の走行パラメータの検出結果に基づいて車両位置を検出する第二位置検出手段１０８と、前記車両位置を少なくともリンクに基づく地図にマッチングさせるマッチング手段１０９と、を有する車両位置判定装置１００であって、前記第二位置検出手段１０８は、前記第一位置検出手段１０７の検出精度が低下する区間を走行する場合に、該区間の前記リンクの方向と前記車両方位の検出結果とから該車両の進行方向を推定する。これにより、トンネルなどの衛星からの測位信号を安定して受信できない区間を走行する場合であっても、自車両の進行方向を精度良く推定できるため、マップマッチングの処理時間を大幅に低減すると共に、自車両の位置を精度良く判定することができる。
【００５７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において改変して用いることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０・・・車両、１００・・・車両位置判定装置、１０２・・・衛星測位装置、１０３・・・走行パラメータ検出装置、１０４・・・方位センサ、１０５・・・加速度センサ、１０６・・・車速センサ、１０７・・・測位信号処理装置、１０８・・・走行パラメータ処理装置、１０９・・・マップマッチング装置、１１２・・・自動走行制御装置、１１４・・・ＣＰＵ、１１６・・・記憶装置、１０８・・・更新処理用ＣＰＵ、１２０・・・撮像装置、１２４・・・通信装置、１２６・・・測距装置、１２８・・・レーダ、１３０・・・操舵装置、１３２・・・駆動装置、１３４・・・制動装置、１４２・・・外部サーバ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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