(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両（１）の現在位置を検出する自車両位置検出装置（１００）であって、
複数の測位信号に基づいて算出されて、前記自車両の存在位置と、前記自車両の移動速度と、前記自車両の移動方向とを少なくとも含んだ測位結果を取得する測位結果取得部（１０３）と、
前記自車両に搭載された車速センサー（１０）の出力に基づいて、前記自車両の走行速度を取得する走行速度取得部（１０１）と、
前記測位結果として得られた前記移動速度と、前記車速センサーから得られた前記走行速度とを比較することによって、前記車速センサーのセンサー特性を補正するセンサー特性補正部（１０５）と、
前記自車両に搭載された方位センサー（１２）の出力に基づいて、前記自車両の走行方向を取得する走行方向取得部（１０２）と、
前記走行速度および前記走行方向を累積することによって前記自車両の走行軌跡を生成する走行軌跡生成部（１０６）と、
道路形状が記述された地図情報の中から、前記自車両の存在位置を含んだ所定範囲の前記道路形状を読み出す道路形状読出部（１０８）と、
前記読み出した道路形状と、前記自車両の走行軌跡とを照合することによって、前記自車両の現在位置を決定する現在位置決定部（１０７）と、
前記自車両のタイヤでスリップまたはロックが発生したことを検知する発生検知部（１０４）と
を備え、
前記センサー特性補正部は、
前記センサー特性の補正中に前記スリップまたはロックの発生が検知されると、前記移動速度と前記走行速度とを比較する代わりに、前記移動速度と、前記走行速度の代用としての前記移動速度とを比較することによって、前記センサー特性の補正を継続し、
前記スリップまたはロックの発生が検知されなくなると、前記走行速度の代用として用いていた前記移動速度を前記走行速度に戻すことで、前記移動速度と前記走行速度とを比較することによる前記センサー特性の補正に復帰し、
前記走行軌跡生成部は、前記スリップまたはロックの発生が検知されると、前記走行速度および前記走行方向の代わりに、前記測位結果として得られた前記移動速度および前記移動方向を累積することによって前記走行軌跡を生成する
ことを特徴とする自車両位置検出装置。
【請求項２】
自車両（１）の現在位置を検出する自車両位置検出方法であって、
複数の測位信号に基づいて算出されて、前記自車両の存在位置と、前記自車両の移動速度と、前記自車両の移動方向とを少なくとも含んだ測位結果を取得する工程（Ｓ１００）と、
前記自車両に搭載された車速センサー（１０）の出力に基づいて、前記自車両の走行速度を取得する工程（Ｓ１０１）と、
前記自車両に搭載された方位センサー（１２）の出力に基づいて、前記自車両の走行方向を取得する工程（Ｓ１０２）と、
前記走行速度および前記走行方向を累積することによって前記自車両の走行軌跡を生成する工程（Ｓ１０５、Ｓ１０７）と、
前記測位結果として得られた前記移動速度と、前記車速センサーから得られた前記走行速度とを比較することによって、前記車速センサーのセンサー特性を補正する工程（Ｓ１０８）と、
道路形状が記述された地図情報の中から、前記自車両の存在位置を含んだ所定範囲の前記道路形状を読み出す工程（Ｓ１１０）と、
前記読み出した道路形状と、前記自車両の走行軌跡とを照合することによって、前記自車両の現在位置を決定する工程（Ｓ１１１）と、
前記自車両のタイヤでスリップまたはロックが発生したことを検知する工程（Ｓ１０３）と
を備え、
前記車速センサーのセンサー特性を補正する工程は、
前記センサー特性の補正中に前記スリップまたはロックの発生が検知されると、前記移動速度と前記走行速度とを比較する代わりに、前記移動速度と、前記走行速度の代用としての前記移動速度とを比較することによって、前記センサー特性の補正を継続し、
前記スリップまたはロックの発生が検知されなくなると、前記走行速度の代用として用いていた前記移動速度を前記走行速度に戻すことで、前記移動速度と前記走行速度とを比較することによる前記センサー特性の補正に復帰する工程であり、
前記走行軌跡を生成する工程は、前記スリップまたはロックの発生が検知された場合には、前記走行速度および前記走行方向の代わりに、前記測位結果として得られた前記移動速度および前記移動方向を累積することによって前記走行軌跡を生成する工程である
ことを特徴とする自車両位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位信号に基づく測位結果と、車速センサーや方位センサーの出力とを併用して、自車両の現在位置を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
地図上での自車両の現在位置や移動方向を検出することによって、各種の運転支援に利用する技術が提案されている。例えば、運転者に対して目的地までの道順を提示したり、カーブの手前で自動的に減速したりする技術が開発されている。このような技術では、自車両の現在位置や移動方向を精度良く検出することが重要となる。
【０００３】
自車両の現在位置や移動方向を検出する技術としては、測位衛星からの測位信号を受信することによって自車両の現在位置や、移動速度、移動方向を検出する技術が知られているが、この技術は大きな誤差が含まれている。そこで、車速センサーやジャイロセンサーなどを自車両に搭載して、これらのセンサー（以下、車載センサー）から得られる走行速度や方位変化量のデータも併用することによって、自車両の現在位置などの検出精度を向上させる技術が用いられている。
尚、以下では、車速センサーやジャイロセンサーから得られる走行速度や方位変化量を「相対情報」と称し、測位信号から得られる現在位置や、移動速度、移動方向を「絶対情報」と称することがあるものとする。これは次のような理由による。ジャイロセンサーから得られる方位変化量は、方位という絶対的な情報ではなく、ある方位からの変化量を示す相対的な情報である。また、車速センサーから得られる走行速度のデータも、一定時間での移動量を示すデータであるから相対的な情報と考えることができる。これに対して、測位信号を受信することによって得られる現在位置や、移動速度、移動方向は、その時点での自車両の現在位置や、移動速度、移動方向を示す絶対的な情報と考えることができるためである。
【０００４】
測位信号による絶対情報と、車速センサーやジャイロセンサーによる相対情報とを併用すれば、以下のようにして、自車両の現在位置や、移動速度、移動方向を精度良く求めることができる。先ず、絶対情報として得られた移動速度や移動方向のデータと、相対情報として得られた走行速度や方位変化量のデータとを比較することによって、車速センサーやジャイロセンサーのセンサー特性を補正する。更に、相対情報として得られる走行速度や方位変化量を累積することによって自車両の走行軌跡を生成し、地図データと照合するマップマッチングを行うことによって、自車両の現在位置や移動方向を精度良く決定する。こうして車速センサーやジャイロセンサーのセンサー特性を補正し、現在位置や移動方向を精度良く決定することができれば、相対情報として得られた走行速度や方位変化量を累積することによって、自車両の現在位置や、移動速度、移動方向を精度良く決定することができる。
また、相対情報を累積する際には、相対情報に含まれる誤差も累積されるから、自車両が走行するに伴って検出精度が低下していく。このため自車両の走行中は、絶対情報及び相対情報を併用してセンサー特性を補正する処理や、マップマッチングを行う処理が継続して実行されるようになっている。
【０００５】
もっとも、自車両の走行中にタイヤのスリップやロックが発生すると、車速センサーの出力が実際の車両の挙動とは異なる値を出力するので、自車両の現在位置などを誤検出してしまう。加えて、車速センサーの出力が異常な値となっているので、センサー特性を誤って補正してしまい、その影響で、タイヤのスリップやロックが治まった後も、現在位置などを誤検出する状態が継続されてしまう。
そこで、タイヤのスリップやロックが発生した場合には、絶対情報と相対情報とを併用するのではなく、絶対情報として得られた自車両の現在位置や、移動速度、移動距離を用いて、各種の制御を行うようにした技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１９８１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、提案されている技術では、自車両の現在位置などを検出する処理が複雑になってしまうという問題がある。すなわち、提案されている技術では、タイヤのスリップやロックが発生していない間は、測位信号によって得られた絶対情報と、車速センサーやジャイロセンサーから得られた相対情報とを併用して、自車両の現在位置などを決定する。そして、タイヤのスリップやロックが検出されると、相対情報は用いずに、絶対情報として得られた現在位置などを使用する処理に切り換える。その後、タイヤのスリップやロックが検出されなくなったら、再び、絶対情報と相対情報とを併用して自車両の現在位置などを決定する処理に復帰させることになる。このように、異なる２つの処理を短時間で切り換える必要があるので、処理が複雑となってしまう。更に、処理の切り換えの前後で自車両の現在位置などが不連続になる事態も発生し得るので、そのことに対する対策も考慮すると、より一層処理が複雑化する虞がある。
【０００８】
この発明は、従来技術が有する上述した課題に鑑みてなされたものであり、タイヤのスリップやロックが発生した場合でも、簡単な処理で、自車両の現在位置などを精度良く検出す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】
【０００９】
上述した課題を解決するために本発明の自車両位置検出装置および自車両位置検出方法は、自車両の走行軌跡と、地図情報から読み出した道路形状とを照合することによって、自車両の現在位置を決定する。自車両の走行軌跡は、自車両のタイヤでスリップまたはロックが発生していない場合は、車速センサーの出力に基づいて得られた走行速度と、方位センサーの出力に基づいて得られた走行方向とを累積することによって生成する。これに対して、スリップまたはロックの発生中は、測位信号に基づいて算出された自車両の移動速度と、移動方向とを累積することによって生成する。更に、自車両の現在位置の決定精度を高めるために、測位結果として得られた移動速度と、車速センサーから得られた走行速度とを比較することによって車速センサーのセンサー特性を補正する。もっとも、スリップまたはロックの発生中にセンサー特性を補正すると、自車両の現在位置の決定精度を却って悪化させる可能性がある。そこで、センサー特性の補正中にスリップまたはロックの発生が検知された場合には、車速センサーによって得られた走行速度の代わりに、測位結果として得られた移動速度を用いることによって、センサー特性の補正を継続する。この結果、移動速度と走行速度とを比較する代わりに、移動速度と移動速度とを（すなわち同じ値を）比較することによって、形式的にはセンサー特性の補正を継続することになる。その後、スリップまたはロックの発生が検知されなくなると、走行速度の代用として移動速度を用いることを終了して、走行速度の使用に戻すことで、移動速度と走行速度とを比較することによるセンサー特性の補正に復帰する。
【００１０】
こうすれば、自車両のタイヤでスリップまたはロックが発生した場合には、車速センサーや方位センサーの出力を用いずに走行軌跡を生成して、現在位置を決定することができるので、スリップやロックの影響で検出精度が低下することを防止することができる。
加えて、スリップやロックの発生有無に応じて、自車両の走行軌跡を生成するために用いるデータが異なるものの、走行軌跡と道路形状とを照合することによって現在位置を決定する処理は変わらないので、処理が複雑になることも回避することが可能となる。
更に加えて、タイヤのスリップやロックが発生していない間は、測位結果による移動速度と車速センサーによる走行速度とを比較して車速センサーの特性を補正するが、センサー特性の補正中にスリップやロックが発生した場合には、車速センサーによる走行速度の代わりに測位結果による移動速度を用いることによって、センサー特性を補正する。こうすれば、スリップやロックの発生中には、測位結果による移動速度と測位結果による移動速度とを比較して（すなわち、同じ値を比較して）車速センサーの特性を補正することになるので、形式的にはセンサー特性の補正を継続したまま、実質的にはセンサー特性の補正を中断することができる。このため、スリップやロックが発生していない間は、車速センサーの特性を補正することによって自車両の現在位置の決定精度を向上させることができ、その一方で、スリップやロックの発生中には実質的に補正を中断するため、センサー特性を誤って補正して精度を低下させる虞がない。加えて、形式的には、センサー特性を補正する処理そのものは継続して実行されているので、スリップやロックの発生を検知して補正の処理を中断したり、スリップやロックからの復帰を検知して補正の処理を再開したりする必要がない。このため、センサー特性を補正する処理が複雑化することを回避することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】自車両位置検出装置１００を搭載した車両１を示す説明図である。
【図２】自車両位置検出装置１００の内部構成を示すブロック図である。
【図３】自車両位置検出装置１００がマップマッチングによって現在位置を検出する様子を示す説明図である。
【図４】タイヤのスリップやロックが発生すると誤った走行軌跡を生成する様子を示す説明図である。
【図５】自車両位置検出処理の前半部分を示すフローチャートである。
【図６】自車両位置検出処理の後半部分を示すフローチャートである。
【図７】センサー特性の補正に用いるデータを、タイヤのスリップやロックの発生有無によって切り換える様子を示す説明図である。
【図８】走行軌跡の生成に用いるデータを、タイヤのスリップやロックの発生有無によって切り換える様子を示す説明図である。
【図９】自車両位置検出装置１００によって生成された走行軌跡を例示した説明図である。
【図１０】変形例の自車両位置検出装置１００の内部構成を示すブロック図である。
【図１１】変形例の自車両位置検出装置１００が現在位置に対する信頼度を決定する様子を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために実施例について説明する。
Ａ．装置構成  ：
図１には、自車両位置検出装置１００を搭載した車両１の大まかな構成が示されている。図示されるように、車両１には、自車両位置検出装置１００に加えて、車両１の走行速度を検出する車速センサー１０と、車両１の走行方向を検出する方位センサー１２と、測位衛星５０からの測位信号を受信する測位信号受信装置２０と、運転者の運転操作を支援する運転支援装置２００などが搭載されている。尚、本実施例の車両１は、本発明の「自車両」に対応する。
【００１３】
車速センサー１０は、車両１のタイヤが回転する度に一定数のパルスを出力しており、一定時間内に出力されたパルス数をカウントすることによって、車両１の走行速度の情報を得ることができる。また、ある時点からのパルス数をカウントすれば、その時点からの車両１の走行距離を求めることもできる。
方位センサー１２は、いわゆるジャイロセンサーであり、車両１が走行する方向の方位変化速度に応じた値を出力する。方位センサー１２の出力を累積すれば方位変化量を求めることが可能であり、従って、方位が分かっている時点から方位センサー１２の出力を累積していけば、車両１の走行方向を求めることができる。尚、方位センサー１２はジャイロセンサーに限らず、地磁気を検出して方位を検出する地磁気センサーなどを用いることもできる。
【００１４】
測位信号受信装置２０は、複数の測位衛星５０からの測位信号を受信することによって車両１が存在している位置（以下、存在位置）や、車両１の移動速度や移動方向を算出して、これらを測位結果として出力する。尚、測位結果として得られる存在位置は、いわゆる緯度および経度の情報に加えて、高度（高さ位置）の情報も取得することができる。
自車両位置検出装置１００は、車速センサー１０や方位センサー１２の出力に加えて、測位信号受信装置２０からの測位結果に基づいて、車両１の現在位置などを決定する。
運転支援装置２００は、自車両位置検出装置１００から車両１の現在位置を受け取って、目的地への経路案内などの運転支援を実行する。
【００１５】
図２には、自車両位置検出装置１００の内部構成が示されている。図示されるように自車両位置検出装置１００は、走行速度取得部１０１と、走行方向取得部１０２と、測位結果取得部１０３と、発生検知部１０４と、センサー特性補正部１０５と、走行軌跡生成部１０６と、現在位置決定部１０７と、道路形状読出部１０８と、地図情報記憶部１０９とを備えている。
尚、これらの「部」は、自車両位置検出装置１００が車両１の現在位置を検出するために備える機能に着目して、自車両位置検出装置１００の内部を便宜的に分類した抽象的な概念である。従って、自車両位置検出装置１００がこれらの「部」に物理的に区分されることを表すものではない。これらの「部」は、ＣＰＵで実行されるコンピュータープログラムとして実現することもできるし、ＬＳＩやメモリーを含む電子回路として実現することもできるし、更にはこれらを組合せることによって実現することもできる。
【００１６】
走行速度取得部１０１は、車速センサー１０からの出力に基づいて車両１の走行速度を検出する。前述したように車速センサー１０は、タイヤの回転数に応じたパルスを出力するから、一定時間内でのパルス数をカウントして、比例係数（以下、車速用比例係数）を乗算すれば、車両１の走行速度を算出することができる。
尚、車速用比例係数の大きさは、タイヤが回転することによる車両１の走行距離に対応しているため、タイヤのサイズによって変化する。更には、走行に伴うタイヤの摩耗や、タイヤの空気圧によっても変化する。従って、車両１の走行速度を正確に算出するためには、車速用比例係数を適切な値に設定することが重要となる。
【００１７】
走行方向取得部１０２は、方位センサー１２からの出力を受け取って車両１の走行方向を検出する。本実施例では、方位センサー１２としてジャイロセンサーを採用しており、ジャイロセンサーの出力に比例係数（以下、方位用比例係数）を乗算すれば方位変化速度が得られる。従って、車両１の走行方向が予め分かっている時点を基準として、ジャイロセンサーの出力に方位用比例係数を乗算した値を累積していけば、車両１の走行方向を取得することができる。基準となる走行方向は、例えば、自車両位置検出装置１００の電源を切断時に車両１の走行方向を記憶しておき、その走行方向を読み出して使用することができる。あるいは、測位衛星５０からの測位信号を用いた測位結果から車両１の進行方向を検出して、初期方位として使用することもできる。
尚、車両１の走行方向についても、正確な走行方向を求めるためには、方位用比例係数を適切な値に設定することが重要となる。
【００１８】
測位結果取得部１０３は、測位信号受信装置２０から測位結果（すなわち、車両１の存在位置ｐや、移動速度ｖ、移動方向ｄ）を取得する。そして、移動速度ｖおよび移動方向ｄについては、発生検知部１０４およびセンサー特性補正部１０５に出力する。また、存在位置ｐについては、道路形状読出部１０８に出力する。
【００１９】
発生検知部１０４は、走行速度取得部１０１からの走行速度と、走行方向取得部１０２からの走行方向と、測位結果取得部１０３からの移動速度ｖおよび移動方向ｄとに基づいて、車両１のタイヤでスリップやロックの発生有無を検知する。
タイヤのスリップやロックの発生有無は、次のようにして判断することができる。
例えば、走行速度取得部１０１から取得した走行速度と、測位結果取得部１０３から取得した移動速度ｖとの間に閾値以上の速度差がある場合に、タイヤのスリップやロックが発生したものと判断することができる。
あるいは、走行方向取得部１０２が示す方位変化速度と、測位結果取得部１０３からの移動方向ｄに基づいて算出した方位変化速度との間に閾値以上の変化速度差がある場合に、タイヤのスリップやロックが発生したものと判断することができる。
更には、車速センサー１０の出力あるいは方位センサー１２の出力が急変した場合、すなわち、前回に取得した出力に対する変化量が所定値以上であった場合に、タイヤのスリップやロックが発生したものと判断することができる。
【００２０】
そして、発生検知部１０４は、タイヤのスリップやロックが発生していないと判断した場合は、走行速度取得部１０１から取得した走行速度と、走行方向取得部１０２から取得した走行方向とを、センサー特性補正部１０５および走行軌跡生成部１０６に出力する。
これに対して、タイヤのスリップやロックが発生していると判断した場合は、測位結果取得部１０３から取得した移動速度ｖおよび移動方向ｄを、センサー特性補正部１０５および走行軌跡生成部１０６に出力する。
【００２１】
センサー特性補正部１０５は、走行速度取得部１０１からの走行速度および走行方向取得部１０２からの走行方位を、発生検知部１０４を介して受け取ると共に、測位結果取得部１０３からも移動速度ｖおよび移動方向ｄを受け取っている。そして、走行速度取得部１０１からの走行速度と測位結果取得部１０３からの移動速度ｖとを比較することによって、車速センサー１０のセンサー特性を補正する。
すなわち、走行速度取得部１０１からの走行速度は、車速センサー１０のパルス数に車速用比例係数を乗算することによって算出されている。この車速用比例係数が小さければ、得られる走行速度は小さめの値となり、車速用比例係数が大きければ走行速度は大きめの値となる。従って、車速センサー１０のパルス数に車速用比例係数を乗算して得られた走行速度と、測位結果取得部１０３から得られる移動速度ｖとを比較することによって、車速用比例係数を補正することができる。例えば、複数回に亘って走行速度と移動速度ｖとを比較した結果、全体として走行速度の方が小さいようであれば、車速用比例係数が小さめであると判断することができるので、車速用比例係数を大きめに補正する。逆に、全体として走行速度の方が大きいようであれば、車速用比例係数が大きめであると判断することができるので、車速用比例係数を小さめに補正する。センサー特性補正部１０５は、このようにして、車速センサー１０のセンサー特性を補正する。
【００２２】
また、センサー特性補正部１０５は、発生検知部１０４を介して受け取った走行方向取得部１０２からの走行方向と、測位結果取得部１０３から受け取った移動方向とに基づいて、以下のようにして、方位センサー１２のセンサー特性を補正する。
先ず、走行方向取得部１０２から取得した走行方向に基づいて、時間あたりの変化量（すなわち、方位変化速度）を算出する。この方位変化速度は、走行方向取得部１０２が方位センサー１２（ここではジャイロセンサー）の出力に方位用比例係数を乗算することによって求めた方位変化速度に対応する。そして、方位用比例係数が小さければ、得られる方位走行速度は小さめの値となり、方位用比例係数が大きければ方位走行速度は大きめの値となる。従って、走行方向取得部１０２からの走行方向に基づいて得られた方位変化速度と、測位結果取得部１０３からの移動方向に基づいて得られた移動方向ｄの変化速度とを比較することによって、方位用比例係数を補正することができる。例えば、複数回に亘って方位走行速度と、移動方向ｄの変化速度とを比較した結果、全体として方位走行速度の方が小さいようであれば、その方位走行速度の算出に用いた方位用比例係数が小さめであると判断することができるので、方位用比例係数を大きめに補正する。逆に、全体として方位走行速度の方が大きいようであれば、方位用比例係数が大きめであると判断することができるので、方位用比例係数を小さめに補正する。センサー特性補正部１０５は、このようにして、方位センサー１２のセンサー特性も補正する。
【００２３】
そして、センサー特性補正部１０５は、得られたセンサー特性の補正結果を走行速度取得部１０１および走行方向取得部１０２に出力する。その結果、それ以降は、走行速度取得部１０１および走行方向取得部１０２は補正されたセンサー特性を用いて走行速度および走行方向を取得することになる。
尚、発生検知部１０４は、タイヤのスリップやロックが発生していない間は、上述したように、走行速度取得部１０１からの走行速度および走行方向取得部１０２からの走行方向をセンサー特性補正部１０５に出力する。しかし、タイヤのスリップやロックが発生すると、測位結果取得部１０３からの移動速度ｖおよび移動方向ｄをセンサー特性補正部１０５に出力するようになる。この理由については、後ほど詳しく説明する。
【００２４】
走行軌跡生成部１０６は、タイヤのスリップやロックが発生していない間は、走行速度取得部１０１で取得された走行速度および走行方向取得部１０２で取得された走行方向を、発生検知部１０４を介して取得する。また、タイヤのスリップやロックが発生している間は、測位結果取得部１０３で取得された移動速度および移動方向を、発生検知部１０４を介して取得する。
そして、発生検知部１０４から取得したこれらのデータを累積することによって車両１の走行軌跡を生成して、現在位置決定部１０７に出力する。
【００２５】
現在位置決定部１０７は、走行軌跡生成部１０６から受け取った走行軌跡と、道路形状読出部１０８から受け取った道路形状とに基づいて、いわゆるマップマッチングを実行することにより、車両１の現在位置を決定する。
道路形状読出部１０８は、測位結果取得部１０３から車両１の現時点での存在位置を受け取ると、地図情報記憶部１０９に記憶されている地図情報を参照して、車両１の存在位置周辺の所定範囲内の道路形状を読み出して、現在位置決定部１０７に出力する。
【００２６】
図３には、現在位置決定部１０７がマップマッチングを行うことによって、車両１の現在位置を決定する様子が例示されている。車両１の走行速度および走行方向を累積していけば、図３（ａ）中に例示したように、車両１の走行軌跡を得ることができる。現在位置決定部１０７は、このような走行軌跡を走行軌跡生成部１０６から取得する。
また、車両１は通常、道路を走行するから、車両１の走行軌跡は道路形状と一致すると考えて良い。そこで、測位結果取得部１０３で得られた車両１の存在位置ｐを取得して、その存在位置を含む周辺の道路形状を取得する。そして、車両１の走行軌跡と道路形状とが一致する位置を探索する。こうすれば、図３（ｂ）に例示したように、車両１の正確な現在位置を決定することができる。また、この時、車両１の進行方向についても、正確な進行方向を決定することもできる。
自車両位置検出装置１００の現在位置決定部１０７は、このようにして車両１の正確な現在位置（および進行方向）を決定して、運転支援装置２００に出力する。
【００２７】
ここで、車両１の走行中にタイヤのスリップやロックが発生すると、走行速度取得部１０１で得られる走行速度が、実際とは大きく異なった値となる。走行方向取得部１０２で得られる走行方向についても同様に、タイヤのスリップやロックが発生すると、実際とは大きく異なった値となる。
その結果、例えばタイヤのスリップが発生すると、走行速度取得部１０１からの走行速度および走行方向取得部１０２からの走行方向を累積して得られる走行軌跡は、図４（ａ）中に黒い矢印で例示したように、実際の走行軌跡とは大きく異なる軌跡となる。また、タイヤのロックが発生した時も同様に、得られる走行軌跡は、図４（ｂ）中に黒い矢印で例示したように、実際の走行軌跡とは大きく異なる軌跡となる。
従って、このような誤った走行軌跡に基づいてマップマッチングを行うと、車両１の現在位置を誤って決定してしまう。
【００２８】
また、車速センサー１０や方位センサー１２のセンサー特性の補正についても、実際とは大きく異なる値を用いて補正すると、センサー特性を大きく誤って補正してしまうことになる。そして、センサー特性を誤って補正してしまうと、それ以降は、正しい走行速度や走行方向を取得することができなくなるので、正確な走行軌跡を生成することができなくなり、正確な現在位置を決定することができなくなる。このような状態は、センサー特性が正しい特性に修正されるまで継続される。
【００２９】
もちろん、タイヤのスリップやロックが発生した場合には、走行軌跡の生成や、センサー特性の補正を行わないようにすれば、こうした問題は回避することができる。また、運転支援装置２００に対しては、測位結果取得部１０３で取得した車両１の存在位置ｐや、移動速度ｖ、移動方向ｄを、そのまま出力すれば良い。
しかし、これでは、タイヤのスリップやロックが発生していない場合と、発生している場合とで、自車両位置検出装置１００が全く異なる処理を実行することになるので、自車両位置検出装置１００の処理内容が複雑になる。また、処理内容が全く異なる２つの処理が切り換わることになるので、出力内容の連続性を維持することが困難となる。
そこで、本実施例の自車両位置検出装置１００は、以下のようにして車両１の現在位置を検出する。
【００３０】
Ｂ．自車両位置検出処理  ：
図５および図６には、自車両位置検出装置１００が実行する自車両位置検出処理のフローチャートが示されている。
図示されるように、自車両位置検出処理では先ず始めに、測位結果取得部１０３を用いて、車両１の現時点での存在位置ｐ、移動速度ｖ、および移動方向ｄを取得する（Ｓ１００）。これらの情報（すなわち、存在位置ｐ、移動速度ｖ、移動方向ｄ）は、測位信号受信装置２０が測位信号に基づいて測位結果として算出しており、測位結果取得部１０３は測位信号受信装置２０が算出した測位結果を取得する。
【００３１】
続いて、走行速度取得部１０１を用いて、車両１の走行速度を取得する（Ｓ１０１）。走行速度取得部１０１は、車速センサー１０のセンサー特性（すなわち、車速用比例係数）を考慮して、車速センサー１０の出力から車両１の走行速度を算出する。
また、走行方向取得部１０２を用いて、車両１の走行方向を取得する（Ｓ１０２）。走行方向取得部１０２は、方位センサー１２のセンサー特性（すなわち、方位用比例係数）を考慮して、方位センサー１２の出力から車両１の走行方向を算出する。
【００３２】
そして、発生検知部１０４を用いて、車両１のタイヤでスリップまたはロックが発生したか否かを判断する（Ｓ１０３）。タイヤのスリップまたはロックの発生有無は、前述したように、車速センサー１０の出力から算出した走行速度や、方位センサー１２の出力から算出した走行方向や、測位信号受信装置２０から取得した移動速度および移動方向に基づいて判断することができる。
【００３３】
その結果、タイヤのスリップやロックが発生していない場合は（Ｓ１０３：ｎｏ）、車速センサー１０の出力に基づく走行速度、および方位センサー１２の出力に基づく走行方向と、測位信号受信装置２０で算出された移動速度ｖおよび移動方向ｄとを用いて、車速センサー１０および方位センサー１２のセンサー特性の補正量を算出する（Ｓ１０４）。すなわち、図２を用いて前述したように、車速センサー１０の出力に基づく走行速度、および方位センサー１２の出力に基づく走行方向を、センサー特性補正部１０５に供給すれば、走行速度および走行方位と、移動速度ｖおよび移動方向ｄとに基づいて、センサー特性の補正量を算出することができる。
【００３４】
更に、車速センサー１０の出力に基づく走行速度、および方位センサー１２の出力に基づく走行方向を累積することによって、車両１の走行軌跡を生成する（Ｓ１０５）。すなわち、図２を用いて前述したように、車速センサー１０の出力に基づく走行速度、および方位センサー１２の出力に基づく走行方向を、走行軌跡生成部１０６に供給すれば、車両１の走行軌跡を生成することができる。
【００３５】
これに対して、タイヤのスリップやロックが発生している場合は（Ｓ１０３：ｙｅｓ）、測位信号受信装置２０によって得られた移動速度ｖおよび移動方向ｄを、センサー特性補正部１０５に供給することによってセンサー特性の補正量を算出する（Ｓ１０６）。更に、移動速度ｖおよび移動方向ｄを走行軌跡生成部１０６に供給することによって、車両１の走行軌跡を生成する（Ｓ１０７）。
このように、本実施例の自車両位置検出処理では、タイヤのスリップやロックの発生有無に応じて、センサー特性補正部１０５および走行軌跡生成部１０６に供給するデータを切り換える。こうすれば、以下の理由から、自車両位置検出装置１００内での処理が複雑化することを回避することができる。
【００３６】
図７には、タイヤのスリップやロックの発生有無に応じて、発生検知部１０４がセンサー特性補正部１０５に供給するデータを切り換える様子が示されている。
例えば、タイヤのスリップやロックが発生していない通常時には、図７（ａ）に示すように、車速センサー１０の出力に基づいて得られた走行速度と、方位センサー１２の出力に基づいて得られた走行方向とを、センサー特性補正部１０５に供給する。センサー特性補正部１０５では、こうして供給された走行速度および走行方向と、別途、測位結果取得部１０３から供給された移動速度ｖおよび移動方向ｄとを比較することによって、車速センサー１０および方位センサー１２のセンサー特性の補正量を算出することができる。
【００３７】
これに対して、タイヤのスリップあるいはロックの発生時は、図７（ｂ）に示すように、車速センサー１０の出力に基づく走行速度、および方位センサー１２の出力に基づく走行方向の代わりに、測位信号受信装置２０で得られた移動速度ｖおよび移動方向ｄを、センサー特性補正部１０５に供給する。このため、センサー特性補正部１０５では、発生検知部１０４から供給された移動速度ｖおよび移動方向ｄと、測位結果取得部１０３から供給された移動速度ｖおよび移動方向ｄとを比較することになる。同じ情報を比較することになるので、当然ながら、センサー特性補正部１０５で算出されるセンサー特性の補正量は「０」となり、実質的にはセンサー特性の補正を中断することができる。
【００３８】
このように、本実施例のセンサー特性補正部１０５は、タイヤのスリップやロックの発生有無に拘わらず、発生検知部１０４から供給されたデータと、測位結果取得部１０３から供給されたデータとを比較することによって、車速センサー１０および方位センサー１２のセンサー特性の補正量を算出する。このため、センサー特性補正部１０５では、処理内容を切り換える必要がないので、処理が複雑になることを回避することができる。
それでいながら、タイヤのスリップやロックの発生中は、センサー特性の補正を実質的に中断することができるので、車速センサー１０や方位センサー１２のセンサー特性を誤って補正してしまう事態も回避することができる。
【００３９】
以上では、センサー特性補正部１０５で行われる処理が、タイヤのスリップやロックの発生有無に拘わらず、実際の処理内容は変わらない旨を説明した。同様なことは、走行軌跡生成部１０６で行われる処理についても当て嵌まる。
図８には、タイヤのスリップやロックの発生有無に応じて、発生検知部１０４が走行軌跡生成部１０６に供給するデータを切り換える様子が示されている。タイヤのスリップやロックが発生していない通常時には、図８（ａ）に示すように、車速センサー１０の出力に基づいて得られた走行速度と、方位センサー１２の出力に基づいて得られた走行方向とを、走行軌跡生成部１０６に供給する。走行軌跡生成部１０６では、こうして供給された走行速度および走行方向を累積することによって、車両１の走行軌跡を生成する。
【００４０】
これに対して、タイヤのスリップあるいはロックの発生時は、図８（ｂ）に示すように、車速センサー１０の出力に基づく走行速度、および方位センサー１２の出力に基づく走行方向の代わりに、測位信号受信装置２０で得られた移動速度ｖおよび移動方向ｄを、走行軌跡生成部１０６に供給する。このため、走行軌跡生成部１０６は、タイヤのスリップあるいはロックの発生時は、移動速度ｖおよび移動方向ｄを累積することによって、車両１の走行軌跡を生成する。
【００４１】
図５および図６に示した自車両位置検出処理のＳ１０４〜Ｓ１０７では、以上のようにして、車速センサー１０および方位センサー１２のセンサー特性の補正量を算出すると共に、車両１の走行軌跡を生成する。
続いて、Ｓ１０４またはＳ１０６で得られたセンサー特性の補正量を用いて、車速センサー１０および方位センサー１２のセンサー特性を補正する（図５のＳ１０８）。この結果、次にＳ１０１で取得する走行速度や、Ｓ１０２で取得する走行方向は、補正されたセンサー特性が反映された値となる。
【００４２】
その後、Ｓ１０５またはＳ１０７で生成した走行軌跡を読み出す（Ｓ１０９）。
図９（ａ）には、このようにして読み出された走行軌跡が例示されている。尚、車両１は、図３に例示した走行軌跡と同じ経路を走行しているものとする。
図９（ａ）中に白抜きの矢印で示した走行軌跡は、タイヤのスリップあるいはロックが発生していない通常時に車速センサー１０の出力に基づく走行速度、および方位センサー１２の出力に基づく走行方向を累積して得られた走行軌跡（すなわち、図５のＳ１０５で生成された走行軌跡）である。これに対して、図９（ａ）中に黒い矢印で示した走行軌跡は、測位信号受信装置２０で得られた移動速度ｖおよび移動方向ｄを累積して得られた走行軌跡（すなわち、図５のＳ１０７で生成された走行軌跡）である。
【００４３】
図９（ｂ）には、参考として、タイヤでスリップが発生している間も、車速センサー１０による走行速度、および方位センサー１２による走行方向を累積した場合に得られる走行軌跡が例示されている。図９（ｂ）中に斜線付きの矢印で示した走行軌跡は、タイヤのスリップ時の走行軌跡である。
タイヤのスリップ時は、タイヤが空転することから、車速センサー１０の出力に基づいて得られる走行速度は、実際よりも大きな値となる。このため、車速センサー１０によって得られた走行速度、および方位センサー１２によって得られた走行方向を累積すると、実際とは大きく異なる走行軌跡となってしまう。
図９（ａ）に示した走行軌跡と、図９（ｂ）に示した走行軌跡とを比較すれば明らかなように、図９（ａ）の走行軌跡は、実際の道路形状（従って、実際の車両１の走行軌跡）と良く似た形状となっている。
【００４４】
もちろん、図９（ａ）に例示した走行軌跡も、実際の車両１の走行軌跡と厳密に一致するわけではない。これは、測位信号受信装置２０で得られる移動速度ｖおよび移動方向ｄは、それほど精度が高くないためである。
しかし、タイヤでスリップやロックが発生するのは短い期間に過ぎない。このため、車速センサー１０によって得られた走行速度、および方位センサー１２によって得られた走行方向の代わりに、測位信号受信装置２０で得られた移動速度ｖおよび移動方向ｄを累積しても、得られる走行軌跡の形状が大きく変わることはない。
【００４５】
こうして走行軌跡を読み出したら（図５のＳ１０９）、続いて、車両１の存在位置ｐを含む所定範囲の道路形状を、地図情報記憶部１０９から読み出す（図６のＳ１１０）。
そして、マップマッチングを行うことによって、車両１の現在位置および走行方向を決定した後（Ｓ１１１）、決定した現在位置および走行方向を、運転支援装置２００に向かって出力する（Ｓ１１２）。
その後、自車両位置検出処理を終了するか否かを判断し（Ｓ１１３）、終了しない場合は（Ｓ１１３：ｎｏ）、処理の先頭に戻って、測位信号受信装置２０から測位結果（すなわち、自車両の存在位置ｐ、移動速度ｖ、移動方向ｄ）を取得する（図５のＳ１００）。
これに対して、処理を終了する場合は（Ｓ１１３：ｙｅｓ）、図５および図６に示した自車両位置検出処理を終了する。
【００４６】
本実施例の自車両位置検出装置１００は、上述した自車両位置検出処理を行って車両１の現在位置を決定する。決定に際しては、車両１の走行軌跡を生成してマップマッチングを行うが、タイヤのスリップあるいはロックの発生時も、実際の走行軌跡と大きくは変わらない走行軌跡を得ることができる。このため、タイヤのスリップやロックの発生有無に拘わらず、マップマッチングを行って車両１の現在位置を精度良く決定することが可能となる。
また、図８を用いて前述したように、タイヤのスリップやロックの発生有無に応じて、走行軌跡を生成するために累積するデータは切り換えられるものの、走行軌跡を生成する処理自体は同じ処理となっている。このため、タイヤのスリップやロックの発生有無に応じて、異なる処理内容を切り換える必要がないので、処理が複雑になることもない。
更に加えて、タイヤのスリップやロックの発生有無に拘わらず、同じ処理が継続して行われているので、スリップやロックの発生時あるいは終了時に、処理の結果（ここでは、車両１の現在位置）が不連続となってしまう事態も回避することが可能となる。
【００４７】
また、本実施例の自車両位置検出装置１００は、車両１の現在位置を決定する際に、車速センサー１０や方位センサー１２のセンサー特性も補正する。タイヤのスリップあるいはロックの発生時は、車速センサー１０あるいは方位センサー１２の出力が異常な値となるので、そのような出力を用いてセンサー特性を補正すると、センサー特性を誤って補正してしまうことになる。
しかし、図７を用いて前述したように、本実施例の自車両位置検出装置１００は、タイヤのスリップあるいはロックの発生時は、センサー特性の補正が実質的に中断されるので、センサー特性を誤って補正してしまうことが無い。
加えて、センサー特性の補正に用いるデータが、タイヤのスリップやロックの発生有無に応じて切り換えられるものの、センサー特性を補正する処理自体は同じ処理となっている。このため、タイヤのスリップやロックの発生有無に応じて、異なる処理内容を切り換える必要がないので、処理が複雑になることもない。
【００４８】
Ｃ．変形例  ：
上述した本実施例の自車両位置検出装置１００には、変形例が存在する。以下では、この変形例について、本実施例との相違点に焦点を当てて簡単に説明する。
【００４９】
一般に、測位信号受信装置２０は、測位結果に加えて、その測位結果の信頼度に関する情報も算出可能となっていることが通常である。
また、センサー特性補正部１０５は、車速センサー１０や方位センサー１２のセンサー特性に加える補正量を決定する際に、現在位置決定部１０７が決定する現在位置の信頼度に関する情報を得ることができる。このことは、次のように考えれば容易に了解できる。
【００５０】
例えば、センサー特性が大きくずれていたとする。この場合、センサー特性の補正量は大きくなると共に、正確な走行軌跡が得られないので、現在位置決定部１０７が決定する現在位置の信頼度は低くなる。また、測位信号受信装置２０によって得られた測位結果に大きな誤差が含まれていたとする。この場合も、センサー特性の補正量が大きくなると共に、現在位置決定部１０７が決定する現在位置の信頼度は低くなる。
これに対して、センサー特性が適切な値に設定され、測位信号受信装置２０によって得られた測位結果も十分な精度を有していたものとする。この場合は、センサー特性の補正量は小さくなり、現在位置決定部１０７が決定する現在位置の信頼度は高くなる。
このことから、センサー特性補正部１０５が、車速センサー１０や方位センサー１２のセンサー特性に加える補正量を決定する際に、信頼度に関する情報を得ることができる。
そこで、測位信号受信装置２０から得られる信頼度の情報や、センサー特性補正部１０５で得られる信頼度の情報に基づいて、現在位置の信頼度を決定してもよい。
【００５１】
図１０には、このような変形例の自車両位置検出装置１００の内部構成が示されている。図示した変形例の自車両位置検出装置１００は、図２を用いて前述した本実施例の自車両位置検出装置１００に対して、センサー特性補正部１０５および測位結果取得部１０３から現在位置決定部１０７に対して信頼度の情報が供給されている点と、発生検知部１０４から現在位置決定部１０７に対して、タイヤのスリップまたはロックの発生有無を示す情報が供給されている点が大きく異なっている。その他の点については、前述した本実施例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５２】
尚、センサー特性補正部１０５から現在位置決定部１０７に供給される信頼度の情報は、上述したように、センサー特性補正部１０５がセンサー特性を補正する際に、センサー特性補正部１０５によって得られた情報である。また、測位結果取得部１０３から現在位置決定部１０７に供給される信頼度の情報は、測位信号受信装置２０が測位結果と共に算出した情報である。図１０中で、測位結果取得部１０３から現在位置決定部１０７に向かう破線の矢印、およびセンサー特性補正部１０５から現在位置決定部１０７に向かう破線の矢印は、現在位置決定部１０７に信頼度の情報が供給されることを表している。
また、発生検知部１０４から現在位置決定部１０７に向かう一点鎖線の矢印は、タイヤのスリップまたはロックの発生有無の情報が、発生検知部１０４から現在位置決定部１０７に供給されることを表している。
変形例の現在位置決定部１０７は、これらの情報を受け取ると、現在位置に対する信頼度を、以下のようにして決定する。
【００５３】
図１１には、変形例の現在位置決定部１０７が現在位置に対する信頼度を決定する様子が示されている。
先ず、タイヤのスリップまたはロックが発生している場合は、センサー特性補正部１０５や測位結果取得部１０３から得られた信頼度の情報に拘わらず、現在位置に対する信頼度を「低」に決定する。この理由は、タイヤのスリップまたはロックの発生時は、実質的には、もっぱら測位信号受信装置２０の測位結果に基づいて現在位置を決定することになるため、十分な精度を確保できないためである。
【００５４】
また、タイヤのスリップまたはロックが発生していない場合は、センサー特性補正部１０５や測位結果取得部１０３から得られた信頼度の情報に基づいて、現在位置に対する信頼度を、次のようにして決定する。
センサー特性補正部１０５から得られた信頼度、および測位結果取得部１０３から得られた信頼度が何れも「低」であった場合には、現在位置に対する信頼度を「低」に決定する。逆に、何れも「高」であった場合には、現在位置に対する信頼度を「高」に決定する。その他の場合、すなわち、何れか一方が「低」で、他方が「高」であった場合には、現在位置に対する信頼度を「中」に決定する。
【００５５】
変形例の現在位置決定部１０７は、運転支援装置２００に対して現在位置を出力する際に、上述した方法で決定した信頼度の情報も出力する。このため、運転支援装置２００では、信頼度が低い場合には運転支援の内容を控えめに止めておき、信頼度が高い場合には積極的な運転支援を行うことができるので、運転者の運転負担を大きく軽減することが可能となる。
【００５６】
以上、本実施例および変形例について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１…車両、            １０…車速センサー、      １２…方位センサー、
２０…測位信号受信装置、    ５０…測位衛星、    １００…自車両位置検出装置、
１０１…走行速度取得部、  １０２…走行方向取得部、  １０３…測位結果取得部、
１０４…発生検知部、  １０５…センサー特性補正部、  １０６…走行軌跡生成部、
１０７…現在位置決定部、  １０８…道路形状読出部、  １０９…地図情報記憶部、
２００…運転支援装置。
【図１】
0006658022.tif 000002
【図２】
0006658022.tif 000003
【図３】
0006658022.tif 000004
【図４】
0006658022.tif 000005
【図５】
0006658022.tif 000006
【図６】
0006658022.tif 000007
【図７】
0006658022.tif 000008
【図８】
0006658022.tif 000009
【図９】
0006658022.tif 000010
【図１０】
0006658022.tif 000011
【図１１】
0006658022.tif 000012