(57)【要約】【課題】メモリ容量が限られている場合でも、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置を考慮して、精度を低下させることなく移動体の位置を推定する。【解決手段】ＧＰＳ情報取得部２０でＧＰＳ情報群を取得し、記憶制御部３２でＧＰＳ情報群のＤＯＰを算出して、ＤＯＰが閾値Ｄｔｈ以下のＧＰＳ情報をＧＰＳ情報記憶部３０に記憶し、ＤＯＰが閾値Ｄｔｈを超えるＧＰＳ情報群を棄却するように制御する。軌跡推定部４０で自車両の移動軌跡を算出し、最適化位置推定部６０で、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶されたＧＰＳ情報を用いて、すなわちＤＯＰが悪い状態のＧＰＳ情報を排除した状態で、算出された移動軌跡を平行移動させて最適化して自車両の位置を推定する。【選択図】図１
2013130480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星から送信され、移動体に搭載されたＧＰＳ受信機により受信されたＧＰＳ情報を記憶する記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信機が同一時刻に受信した複数のＧＰＳ情報から得られ、かつ該複数のＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置に応じた測位精度の低下率を表すＤＯＰが、予め定めた閾値以下となる前記複数のＧＰＳ情報を前記記憶手段に記憶し、前記ＤＯＰが予め定めた閾値を超える前記複数のＧＰＳ情報の少なくとも一部を棄却して、前記記憶手段に記憶しないように制御する制御手段と、
前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定手段と、
を含む位置推定装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ＤＯＰが予め定めた閾値を超える前記複数のＧＰＳ情報の全部を棄却して、前記記憶手段に記憶しないように制御する請求項１記載の位置推定装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報のうち、前記ＧＰＳ受信機により受信された時刻が所定時間以上前のＧＰＳ情報を棄却した後に、新たに受信されたＧＰＳ情報を記憶するために必要な容量が前記記憶手段に存在しない場合に、前記ＤＯＰに基づく前記複数のＧＰＳ情報の記憶または棄却の制御を行う請求項１または請求項２記載の位置推定装置。
【請求項４】
ＧＰＳ衛星から送信され、移動体に搭載されたＧＰＳ受信機により受信されたＧＰＳ情報が記憶される記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなるように、前記記憶手段から少なくとも１つのＧＰＳ情報を棄却してから、前記ＧＰＳ受信機により新たに受信されたＧＰＳ情報を前記記憶手段に記憶するように制御する制御手段と、
前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定手段と、
を含む位置推定装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなる場合を、前記記憶手段に記憶された複数のＧＰＳ情報各々から得られ、かつ該複数のＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置に応じた測位精度の低下率を表すＤＯＰに基づいて判定し、前記ＤＯＰが予め定めた閾値を超える前記複数のＧＰＳ情報であって、前記ＧＰＳ受信機により受信された時刻が最古のＧＰＳ情報を前記記憶手段から棄却する請求項４記載の位置推定装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなる場合を、前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報及び新たに受信されたＧＰＳ情報の前記ＧＰＳ衛星毎のＧＰＳ情報数に基づいて判定し、前記ＧＰＳ衛星毎のＧＰＳ情報数が最大のＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ情報であって、前記ＧＰＳ受信機により受信された時刻が最古のＧＰＳ情報を前記記憶手段から棄却する請求項４記載の位置推定装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報のうち、前記ＧＰＳ受信機により受信された時刻が所定時間以上前のＧＰＳ情報を棄却した後に、新たに受信されたＧＰＳ情報を記憶するために必要な容量が前記記憶手段に存在しない場合に、前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなるように、前記記憶手段から少なくとも１つのＧＰＳ情報を棄却する請求項４〜請求項６のいずれか１項記載の位置推定装置。
【請求項８】
前記ＧＰＳ情報は、前記ＧＰＳ衛星各々の位置情報、前記ＧＰＳ衛星各々と前記移動体との擬似距離、及び前記ＧＰＳ衛星各々と前記移動体との相対速度の情報を含み、
前記推定手段は、前記ＧＰＳ情報に基づいて得られる前記移動体の速度ベクトルを所定時間分積算することにより前記移動体の軌跡を算出し、算出された移動体の軌跡上の異なる時刻における複数の点と該時刻における前記ＧＰＳ衛星各々の位置情報が示す位置との距離と、前記記憶手段に記憶された擬似距離との差が最小となるように前記移動体の軌跡を平行移動させた位置を前記移動体の位置として推定する
請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の位置推定装置。
【請求項９】
コンピュータを、
ＧＰＳ衛星から送信され、移動体に搭載されたＧＰＳ受信機により受信されたＧＰＳ情報を記憶する記憶手段に、前記ＧＰＳ受信機が同一時刻に受信した複数のＧＰＳ情報から得られ、かつ該複数のＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置に応じた測位精度の低下率を表すＤＯＰが、予め定めた閾値以下となる前記複数のＧＰＳ情報を記憶し、前記ＤＯＰが予め定めた閾値を超える前記複数のＧＰＳ情報の少なくとも一部を棄却して、記憶しないように制御する制御手段、及び
前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定手段
として機能させるための位置推定プログラム。
【請求項１０】
コンピュータを、
ＧＰＳ衛星から送信され、移動体に搭載されたＧＰＳ受信機により受信されたＧＰＳ情報が記憶される記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなるように、前記記憶手段から少なくとも１つのＧＰＳ情報を棄却してから、前記ＧＰＳ受信機により新たに受信されたＧＰＳ情報を前記記憶手段に記憶するように制御する制御手段、及び
前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定手段
として機能させるための位置推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置推定装置及びプログラムに係り、特に、移動体の位置を推定するための位置推定装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）衛星信号の内、ＧＰＳ受信機が受信するＧＰＳ衛星信号を選択する時間間隔内に受信可能な全ての組み合わせについて予めＤＯＰ（dilution of precision）値が最小となりうる２種類の組み合わせを演算して記憶し、ＧＰＳ衛星信号を受信したとき記憶された組み合わせの内、受信時点でのＤＯＰ値が最小となる組み合わせを選択するＧＰＳ受信機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、観測可能な複数の衛星からの信号に基づいて移動体の位置を測位する測位手段を備える移動体測位装置において、衛星からの信号に含まれうるノイズ量を衛星毎に推定し、推定された衛星毎のノイズ量に基づいて重み行列Ｒを作成し、作成した重み行列を用いて、ＤＯＰに重み付けを行う移動体測位装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、複数のＧＰＳ衛星の各々から発信された、各々のＧＰＳ衛星の軌道情報、ＧＰＳ擬似距離データ、及びドップラー周波数情報を含むＧＰＳ情報に基づいて自車両の速度ベクトルを算出し、算出した速度ベクトルを所定時間分積算して自車両の軌跡を算出すると共に、取得したＧＰＳ擬似距離データ及びＧＰＳ衛星の軌道情報から取得されるＧＰＳ衛星の位置座標を記憶しておき、自車両の軌跡上のエポック毎の各ＧＰＳ衛星との距離と、そのエポックにおける擬似距離との擬似距離差分の全ＧＰＳ衛星の全エポック数分の和が最小となるように自車両の軌跡を平行移動させて移動体の位置を推定する位置推定装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２９７１０６号公報
【特許文献２】特開２００９−１２１９７１号公報
【特許文献３】特開２０１１−２０９２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び２に記載のように、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置を示す指標であるＤＯＰと測位精度とには相関があることが知られている。ここで、図１０にＤＯＰが良い（小さい）例及び悪い（大きい）例を示す。ＧＰＳ衛星が散らばって配置されている場合には、ＤＯＰは良好に（小さく）なる。ＧＰＳ測位は、三角測量の原理に基づいて測位を行うため、ＧＰＳ衛星の散らばり具合が大きいほど、幾何学的配置に起因する誤差は小さくなる。一方、ＤＯＰが悪い（大きい）例では、天頂付近にＧＰＳ衛星が固まって配置されていたり、ある方向にだけＧＰＳ衛星が固まって配置されていたりする場合がある。このような状況では、ＧＰＳ衛星の散らばりが小さいため、ＤＯＰが大きくなり、幾何学的配置に起因する誤差も大きくなる。
【０００７】
一方、特許文献３に記載された技術のように、移動体の軌跡を利用した測位では、マルチパスの低減が可能となり、都市部においても測位精度が向上する特徴を持つ。しかし、都市部においては、移動体の軌跡を利用したとしても、ある一方からのＧＰＳ衛星しか見えない状況もある。例えば、図１１（ａ）に示すように、ＧＰＳ情報の受信地点（図中○印）において、左右を建物等の遮蔽物に囲まれた状況では、進行方向前後に存在するＧＰＳ衛星しか観測することができない。この場合、特許文献３に記載の技術を用いてもＤＯＰが非常に大きくなるため、測位精度が向上しない。このような状況においても、図１１（ｂ）に示すように、過去における交差点等の空が開けたタイミングでは、他の方位（左右方向）に存在するＧＰＳ衛星が観測できていた可能性は高く、この情報を利用することができれば、ＤＯＰを小さくできる可能性がある。
【０００８】
しかし、ＧＰＳ情報を記憶しておくためのメモリ容量は限られているため、無限にＧＰＳ情報を記憶することはできない。従来技術のように、単純に古いＧＰＳ情報から順にメモリから削除し、新たに受信されたＧＰＳ情報を記憶していく場合には、有用なＧＰＳ情報までも削除されてしまい、測位精度が低下する場合がある、という問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、メモリ容量が限られている場合でも、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置を考慮して、精度を低下させることなく移動体の位置を推定することができる位置推定装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、第１の発明に係る位置推定装置は、ＧＰＳ衛星から送信され、移動体に搭載されたＧＰＳ受信機により受信されたＧＰＳ情報を記憶する記憶手段と、前記ＧＰＳ受信機が同一時刻に受信した複数のＧＰＳ情報から得られ、かつ該複数のＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置に応じた測位精度の低下率を表すＤＯＰが、予め定めた閾値以下となる前記複数のＧＰＳ情報を前記記憶手段に記憶し、前記ＤＯＰが予め定めた閾値を超える前記複数のＧＰＳ情報の少なくとも一部を棄却して、前記記憶手段に記憶しないように制御する制御手段と、前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定手段と、を含んで構成されている。
【００１１】
第１の発明に係る位置推定装置によれば、制御手段が、移動体に搭載されたＧＰＳ受信機が同一時刻に受信した複数のＧＰＳ情報から得られ、かつその複数のＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置に応じた測位精度の低下率を表すＤＯＰが、予め定めた閾値以下となる複数のＧＰＳ情報を記憶手段に記憶し、ＤＯＰが予め定めた閾値を超える複数のＧＰＳ情報の少なくとも一部を棄却して、記憶手段に記憶しないように制御する。そして、推定手段が、記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報に基づいて、移動体の位置を推定する。
【００１２】
このように、ＤＯＰが予め定めた閾値以下となる複数のＧＰＳ情報については記憶手段に記憶するが、ＤＯＰが閾値を超える場合には少なくとも一部を棄却することで、記憶手段にＧＰＳ衛星の配置が良好な状態で取得されたＧＰＳ情報が優先的に記憶される。そして、記憶されたＧＰＳ情報を用いて移動体の位置を推定するため、記憶手段のメモリ容量が限られている場合でも、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置を考慮して、精度を低下させることなく移動体の位置を推定することができる。
【００１３】
また、第１の発明において、前記制御手段は、前記ＤＯＰが予め定めた閾値を超える前記複数のＧＰＳ情報の全部を棄却して、前記記憶手段に記憶しないように制御することができる。これにより、移動体の位置の推定精度の低下をより抑制することができる。
【００１４】
また、第１の発明において、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報のうち、前記ＧＰＳ受信機により受信された時刻が所定時間以上前のＧＰＳ情報を棄却した後に、新たに受信されたＧＰＳ情報を記憶するために必要な容量が前記記憶手段に存在しない場合に、前記ＤＯＰに基づく前記複数のＧＰＳ情報の記憶または棄却の制御を行うことができる。これにより、記憶手段の容量を有効活用することができる。
【００１５】
また、上記目的を達成するために、第２の発明に係る位置推定装置は、ＧＰＳ衛星から送信され、移動体に搭載されたＧＰＳ受信機により受信されたＧＰＳ情報が記憶される記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなるように、前記記憶手段から少なくとも１つのＧＰＳ情報を棄却してから、前記ＧＰＳ受信機により新たに受信されたＧＰＳ情報を前記記憶手段に記憶するように制御する制御手段と、前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定手段と、を含んで構成されている。
【００１６】
第２の発明に係る位置推定装置によれば、制御手段が、ＧＰＳ衛星から送信され、移動体に搭載されたＧＰＳ受信機により受信されたＧＰＳ情報が記憶される記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなるように、記憶手段から少なくとも１つのＧＰＳ情報を棄却してから、ＧＰＳ受信機により新たに受信されたＧＰＳ情報を記憶手段に記憶するように制御する。そして、推定手段が、記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報に基づいて、移動体の位置を推定する。
【００１７】
このように、記憶手段からＧＰＳ情報を棄却する際に、記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなるようにすることで、記憶手段にＧＰＳ衛星の配置が良好な状態で取得されたＧＰＳ情報が優先的に記憶される。そして、記憶されたＧＰＳ情報を用いて移動体の位置を推定するため、記憶手段のメモリ容量が限られている場合でも、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置を考慮して、精度を低下させることなく移動体の位置を推定することができる。
【００１８】
また、第２の発明において、前記制御手段は、前記複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなる場合を、前記記憶手段に記憶された複数のＧＰＳ情報各々から得られ、かつ該複数のＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置に応じた測位精度の低下率を表すＤＯＰに基づいて判定し、前記ＤＯＰが予め定めた閾値を超える前記複数のＧＰＳ情報であって、前記ＧＰＳ受信機により受信された時刻が最古のＧＰＳ情報を前記記憶手段から棄却することができる。これにより、単純に受信時刻が古いＧＰＳ情報から順に棄却していく場合に比べて、記憶手段に残るＧＰＳ情報各々を送信したＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなり、メモリ容量が限られた場合でも、移動体の位置推定精度の低下を抑制することができる。
【００１９】
また、第２の発明において、前記制御手段は、前記複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなる場合を、前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報及び新たに受信されたＧＰＳ情報の前記ＧＰＳ衛星毎のＧＰＳ情報数に基づいて判定し、前記ＧＰＳ衛星毎のＧＰＳ情報数が最大のＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ情報であって、前記ＧＰＳ受信機により受信された時刻が最古のＧＰＳ情報を前記記憶手段から棄却することができる。これにより、単純に受信時刻が古いＧＰＳ情報から順に棄却していく場合に比べて、記憶手段に残るＧＰＳ情報各々を送信したＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなり、メモリ容量が限られた場合でも、移動体の位置推定精度の低下を抑制することができる。
【００２０】
また、第２の発明において、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報のうち、前記ＧＰＳ受信機により受信された時刻が所定時間以上前のＧＰＳ情報を棄却した後に、新たに受信されたＧＰＳ情報を記憶するために必要な容量が前記記憶手段に存在しない場合に、前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなるように、前記記憶手段から少なくとも１つのＧＰＳ情報を棄却することができる。これにより、記憶手段の容量を有効活用することができる。
【００２１】
また、前記ＧＰＳ情報は、前記ＧＰＳ衛星各々の位置情報、前記ＧＰＳ衛星各々と前記移動体との擬似距離、及び前記ＧＰＳ衛星各々と前記移動体との相対速度の情報を含み、前記推定手段は、前記ＧＰＳ情報に基づいて得られる前記移動体の速度ベクトルを所定時間分積算することにより前記移動体の軌跡を算出し、算出された移動体の軌跡上の異なる時刻における複数の点と該時刻における前記ＧＰＳ衛星各々の位置情報が示す位置との距離と、前記記憶手段に記憶された擬似距離との差が最小となるように前記移動体の軌跡を平行移動させた位置を前記移動体の位置として推定することができる。このように、複数時点のＧＰＳ情報を用いて移動体の位置を推定する手法において、ＧＰＳ衛星の配置が良好な状態で取得されたＧＰＳ情報を記憶しておき、この記憶したＧＰＳ情報を用いることで、推定精度が向上する。
【００２２】
また、第３の発明に係る位置推定プログラムは、コンピュータを、ＧＰＳ衛星から送信され、移動体に搭載されたＧＰＳ受信機により受信されたＧＰＳ情報を記憶する記憶手段に、前記ＧＰＳ受信機が同一時刻に受信した複数のＧＰＳ情報から得られ、かつ該複数のＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置に応じた測位精度の低下率を表すＤＯＰが、予め定めた閾値以下となる前記複数のＧＰＳ情報を記憶し、前記ＤＯＰが予め定めた閾値を超える前記複数のＧＰＳ情報の少なくとも一部を棄却して、記憶しないように制御する制御手段、及び前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定手段として機能させるためのプログラムである。
【００２３】
また、第４の発明に係る位置推定プログラムは、コンピュータを、ＧＰＳ衛星から送信され、移動体に搭載されたＧＰＳ受信機により受信されたＧＰＳ情報が記憶される記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなるように、前記記憶手段から少なくとも１つのＧＰＳ情報を棄却してから、前記ＧＰＳ受信機により新たに受信されたＧＰＳ情報を前記記憶手段に記憶するように制御する制御手段、及び前記記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報に基づいて、前記移動体の位置を推定する推定手段として機能させるためのプログラムである。
【００２４】
なお、本発明のプログラムを記憶する記憶媒体は、特に限定されず、ハードディスクであってもよいし、ＲＯＭであってもよい。また、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤディスク、光磁気ディスクやＩＣカードであってもよい。更にまた、該プログラムを、ネットワークに接続されたサーバ等からダウンロードするようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明の位置推定装置及びプログラムによれば、ＤＯＰが予め定めた閾値以下となる複数のＧＰＳ情報については記憶手段に記憶するが、ＤＯＰが閾値を超える場合には少なくとも一部を棄却することで、または、記憶手段からＧＰＳ情報を棄却する際に、記憶手段に記憶されたＧＰＳ情報各々を送信した複数のＧＰＳ衛星の配置の散らばりが大きくなるようにすることで、記憶手段にＧＰＳ衛星の配置が良好な状態で取得されたＧＰＳ情報が優先的に記憶される。そして、記憶されたＧＰＳ情報を用いて移動体の位置を推定するため、記憶手段のメモリ容量が限られている場合でも、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置を考慮して、精度を低下させることなく移動体の位置を推定することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施の形態に係る車載位置推定装置を示すブロック図である。
【図２】自車両の軌跡を平行移動させながら最適位置を推定する様子を示す概略図である。
【図３】第１の実施の形態に係る車載位置推定装置のコンピュータにおける位置推定処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態における記憶制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態における全体最適化位置推定処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態における記憶制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態における記憶制御処理を説明するための概略図である。
【図８】第２の実施の形態における記憶制御処理を説明するための概略図である。
【図９】第２の実施の形態における記憶制御処理を説明するための概略図である。
【図１０】ＤＯＰが良い例及び悪い例を示す概略図である。
【図１１】ＧＰＳ情報の受信地点とＤＯＰとの関係を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、車両に搭載され、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ情報を取得して自車両の位置を推定する車載位置推定装置に、本発明を適用した場合を例に説明する。
【００２８】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る車載位置推定装置１０は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信部１２と、ＧＰＳ受信部１２によって受信されたＧＰＳ衛星からの受信信号に基づいて、自車両の位置を推定する処理を実行するコンピュータ１４とを備えている。
【００２９】
ＧＰＳ受信部１２は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信して、受信した全てのＧＰＳ衛星からの受信信号から、ＧＰＳ衛星の情報として、ＧＰＳ衛星の衛星番号、ＧＰＳ衛星の軌道情報（エフェメリス）、ＧＰＳ衛星が電波を送信した時刻、受信信号の強度、周波数などを取得し、コンピュータ１４に出力する。
【００３０】
コンピュータ１４は、ＣＰＵ、後述する位置推定処理ルーチンを実現するためのプログラムを記憶したＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、及びＨＤＤ等の記憶装置で構成されている。
【００３１】
コンピュータ１４を以下で説明する位置推定処理ルーチンに従って機能ブロックで表すと、図１に示すように、ＧＰＳ受信部１２から、電波を受信した全てのＧＰＳ衛星について、ＧＰＳ衛星の情報を取得すると共に、ＧＰＳ擬似距離データ、ドップラー周波数、及びＧＰＳ衛星の位置座標を算出して、ＧＰＳ情報として取得するＧＰＳ情報取得部２０と、取得したＧＰＳ擬似距離データ及びＧＰＳ衛星の位置座標を所定期間分記憶するＧＰＳ情報記憶部３０と、ＧＰＳ情報記憶部３０へのＧＰＳ擬似距離データ及びＧＰＳ衛星の位置座標の記憶を制御する記憶制御部３２と、取得したＧＰＳ情報に基づいて、所定時間分の自車両の軌跡を推定する軌跡推定部４０と、推定された自車両の軌跡と記憶された擬似距離及び衛星位置に基づいて、最適化処理により自車両の絶対位置を推定する最適化位置推定部６０と、を含んだ構成で表すことができる。
【００３２】
ＧＰＳ情報取得部２０は、ＧＰＳ受信部１２から、電波を受信した全てのＧＰＳ衛星（観測されたＧＰＳ衛星）について、ＧＰＳ衛星の情報を取得すると共に、ＧＰＳ衛星が電波を送信した時刻及び自車両で電波を受信した時刻に基づいて、ＧＰＳ擬似距離データを算出する。また、ＧＰＳ情報取得部２０は、各ＧＰＳ衛星から送信される信号の既知の周波数と、各ＧＰＳ衛星から受信した受信信号の周波数とに基づいて、各ＧＰＳ衛星からの受信信号のドップラー周波数を各々算出する。なお、ドップラー周波数は、ＧＰＳ衛星と自車との相対速度による、搬送波周波数のドップラーシフト量を観測したものである。また、ＧＰＳ情報取得部２０は、ＧＰＳ衛星の軌道情報及びＧＰＳ衛星が電波を送信した時刻に基づいて、ＧＰＳ衛星の位置座標を各々算出する。ＧＰＳ情報取得部２０は、取得したＧＰＳ衛星の情報、並びに算出したＧＰＳ擬似距離データ、ドップラー周波数、及びＧＰＳ衛星の位置座標を、ＧＰＳ情報として取得する。
【００３３】
記憶制御部３２は、同一時刻に取得された全てのＧＰＳ情報（以下、「ＧＰＳ情報群」ともいう）を用いて、そのＧＰＳ情報群のＤＯＰを算出する。ＤＯＰの算出方法については、「改定第二版  精鋭ＧＰＳ基本概念・測位原理・信号と受信機  Partap Misra and Per Enge著」等に記載された周知の算出方法を用いることができる。具体的には、自車両の位置からあるＧＰＳ衛星ｊの方向を見た際の視線方向の単位ベクトルＩｊを、下記（１）式により算出する。
【００３４】
【数１】
2013130480.tif 000003
【００３５】
ここで、ｘｊはあるＧＰＳ衛星ｊの位置、及びｘ０は自車両の位置を示す。また、ｊは、同一時刻に観測されたＧＰＳ衛星に付与される通し番号（ｊ＝０，１，・・・，Ｎ、Ｎはその時刻に観測された全ＧＰＳ衛星数）である。次に、視線方向の単位ベクトルＩｊを、観測されたＧＰＳ衛星分算出し、下記（２）式に示すいわゆる幾何行列Ｇを作成する。
【００３６】
【数２】
2013130480.tif 000004
【００３７】
次に、行列Ｇを用いて、下記（３）式に示す行列Ｈを算出する。
【００３８】
【数３】
2013130480.tif 000005
【００３９】
行列Ｈの対角成分の和の平方根をとることで、ＤＯＰを算出することができる。本実施の形態では、下記（４）式に示すように、特に、第１、第２、及び第３成分の和の平方根であるＰＤＯＰ（Position DOP）を用いる。
【００４０】
【数４】
2013130480.tif 000006
【００４１】
記憶制御部３２は、上記により算出したＧＰＳ情報群のＤＯＰが予め定めた閾値Ｄｔｈ以下か否かを判定することにより、ＧＰＳ情報各々を送信したＧＰＳ衛星の幾何学的配置の状態が良好か否かを判定する。ＤＯＰが閾値Ｄｔｈ以下の場合には、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置が良好であると判定して、そのＧＰＳ情報群を、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶する。一方、ＤＯＰが閾値Ｄｔｈを超える場合には、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置が悪いと判定して、そのＧＰＳ情報群を棄却する。すなわち、そのＧＰＳ情報群は、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶しない。
【００４２】
従来の手法では、都市部などでは建物の影響により、高仰角のＧＰＳ衛星だけからＧＰＳ情報が収集されてしまうことがあり、移動体の軌跡を利用した測位において、長い距離（例えば数百ｍ）の範囲で観測されたＧＰＳ情報を記憶したとしても、高仰角のＧＰＳ衛星のＧＰＳ情報しか取得できていない場合がある。また、高仰角のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ情報は、常に観測される傾向が強く、最適化位置推定部６０で使用するＧＰＳ情報の中に、高仰角のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ情報の割合が高くなる。そのため、測位演算の際に用いるＧＰＳ情報のＤＯＰが大きくなり、測位精度が劣化する可能性がある。
【００４３】
本実施の形態のように、記憶制御部３２により、予めＤＯＰが悪いＧＰＳ情報群を棄却することで、測位演算時のＤＯＰの劣化を防止することができる。
【００４４】
軌跡推定部４０は、取得した各ＧＰＳ衛星のドップラー周波数に基づいて、各ＧＰＳ衛星に対する自車両の相対速度を算出する相対速度算出部４２と、取得した各ＧＰＳ衛星の位置座標の時系列データに基づいて、各ＧＰＳ衛星の速度ベクトルを算出する衛星速度算出部４４と、取得した各ＧＰＳ衛星のＧＰＳ擬似距離データに基づいて、自車両の位置を算出する自車位置算出部４６と、算出された自車両の位置及び各ＧＰＳ衛星の位置座標に基づいて、各ＧＰＳ衛星の方向（角度の関係）を算出する衛星方向算出部４８と、算出された相対速度、各ＧＰＳ衛星の速度ベクトル、及び各ＧＰＳ衛星の方向に基づいて、各ＧＰＳ衛星方向の自車両の速度を算出する衛星方向自車速算出部５０と、算出された複数の各ＧＰＳ衛星方向の自車両の速度に基づいて、自車両の速度ベクトルを算出する自車両速度算出部５２と、算出された自車両の速度ベクトルを所定時間分積算して、所定時間分の自車両の軌跡を算出する自車両軌跡算出部５４と、を備えた構成で表すことができる。軌跡推定部４０の各部については、例えば特許文献３などにより周知であるため、詳細な説明を省略する。
【００４５】
最適化位置推定部６０は、算出された自車両の軌道及び平行移動量に基づいて暫定位置を算出する暫定位置算出部６２と、暫定位置における自車両の軌跡上のあるエポックにおける点とＧＰＳ衛星との距離と、対応するエポックにおける擬似距離との差のＧＰＳ情報が記憶されたエポック数分の全ＧＰＳ衛星分の和を評価値として算出する評価値算出部６４と、算出された評価値が最適値となったか否かを判定すると共に、評価値が最適ではない場合に、自車両の軌跡を平行移動させる評価値判定部６６と、評価値が最適となったときの自車両の軌跡上の各位置を最適化された絶対位置として出力する位置最適化部６８と、を含んだ構成で表すことができる。
【００４６】
暫定位置算出部６２は、自車両軌跡算出部５４で算出された自車両の軌跡ｆ（ｔ）について、以下の（５）式で示す暫定位置を算出する。
【００４７】
【数５】
2013130480.tif 000007
【００４８】
ΔＸ、ΔＹ、ΔＺ、及びΔＣｂは、それぞれｘ方向、ｙ方向、ｚ方向、及び時計誤差への平行移動量であり、ｔはエポック毎の時刻を示す（ｔ＝０〜ｔｎ）。自車両の軌跡は、ある時点を基準とした形状及び方位が精度よく表現されているため、この形状及び方位を維持したまま（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ，ΔＣｂ）分平行移動させて最適な位置を推定するものである。暫定位置算出部６２は、まず、平行移動量の初期値として（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０，ΔＣｂ０）を与えて暫定位置を算出する。また暫定位置算出部６２は、後述する評価値判定部６６の判定結果に基づいて、平行移動量（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ，ΔＣｂ）を変更して暫定位置を算出する。
【００４９】
評価値算出部６４は、算出された暫定位置における自車両の軌跡上のエポック毎に、以下の（６）式に従って評価値Ｅを算出する。
【００５０】
【数６】
2013130480.tif 000008
【００５１】
図２に示すように、ｄｊ（ｔ）は、暫定位置における自車両の軌跡上の時刻ｔの位置と、時刻ｔにおける各ＧＰＳ衛星ｊとの距離であり、ρｊ（ｔ）は、時刻ｔにおける擬似距離である。また、ｊは、（１）式と同様に、同一時刻に観測されたＧＰＳ衛星に付与される通し番号である。時刻ｔにおける各ＧＰＳ衛星との距離は、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶された時刻ｔのＧＰＳ衛星の位置座標を用いて算出する。時刻ｔにおける擬似距離は、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶された時刻ｔのＧＰＳ擬似距離データを用いる。
【００５２】
ここで、ＧＰＳ情報記憶部３０には、ＤＯＰが閾値Ｄｔｈ以下となるＧＰＳ情報群が記憶され、ＤＯＰが閾値Ｄｔｈを超えるＧＰＳ情報群は記憶されていない。従って、（６）式に示す評価値Ｅには、ｔ０〜ｔｎの各エポックのうち、ＧＰＳ情報群がＧＰＳ情報記憶部３０へ記憶されなかったエポックの値は反映されない。すなわち、ＤＯＰが悪い状態のＧＰＳ情報を排除して、評価値Ｅを算出することができる。
【００５３】
評価値判定部６６は、算出された評価値が最小となったか否かを判定し、評価値が最小となっていない場合には、評価値が最小に近づくような平行移動量（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ，ΔＣｂ）を算出して暫定位置算出部６２へ受け渡す。暫定位置算出部６２では、新たに算出された平行移動量（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ，ΔＣｂ）に基づいて暫定位置を算出し、評価値算出部６４でその暫定位置についての評価値Ｅを算出する。そして、評価値判定部６６で評価値が最小となったと判定されるまでこの処理を繰り返して最適化を行う。なお、評価値判定部６６で実行される最適化の手法は、バンドルアジャストの原理等の周知の技術を用いることができる。
【００５４】
位置最適化部６８は、自車両軌跡算出部５４で算出された自車両の軌跡の形状を保持したまま、自車両の軌跡を評価値判定部６６で評価値が最小となったと判定されたときの平行移動量（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ，ΔＣｂ）分平行移動させた位置を最適化された位置として推定する。
【００５５】
次に、第１の実施の形態に係る車載位置推定装置１０の作用について説明する。
【００５６】
ＧＰＳ受信部１２によって、複数のＧＰＳ衛星から電波を受信しているときに、コンピュータ１４において、図３に示す位置推定処理ルーチンが実行される。
【００５７】
ステップ１００で、ＧＰＳ受信部１２から複数のＧＰＳ衛星の情報を取得すると共に、複数のＧＰＳ衛星のＧＰＳ擬似距離データ、ドップラー周波数、ＧＰＳ衛星の位置座標を算出する。各ＧＰＳ衛星の情報及び算出された情報をＧＰＳ衛星毎のＧＰＳ情報とし、同一時刻に取得された複数のＧＰＳ衛星分のＧＰＳ情報を、ＧＰＳ情報群として取得する。
【００５８】
次に、ステップ２００で、上記ステップ１００で取得したＧＰＳ情報群をＧＰＳ情報記憶部３０に記憶する記憶制御処理を実行する。ここで、図４を参照して、記憶制御処理ルーチンについて説明する。
【００５９】
ステップ２０２で、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶されているＧＰＳ情報のうち、受信時刻が所定時間Ｔ以上前のものを棄却（ＧＰＳ情報記憶部３０から削除）する。所定時間Ｔは、自車両軌跡推定処理で、自車両の速度ベクトルを積算して軌跡を算出する際の積算時間に対応した時間とし、例えば３０秒とすることができる。自車両軌跡推定処理で使用されないような受信時刻が古いＧＰＳ情報を棄却して、ＧＰＳ情報記憶部３０の空き容量を確保するための処理である。
【００６０】
次に、ステップ２０４で、上記ステップ１００で取得したＧＰＳ情報群を記憶するだけの空き容量が、ＧＰＳ情報記憶部３０に存在するか否かを判定する。空き容量が十分に存在する場合には、ステップ２０６へ移行し、上記ステップ１００で取得したＧＰＳ情報群を、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶する。一方、ＧＰＳ情報記憶部３０の空き容量が十分ではない場合には、ステップ２０８へ移行する。
【００６１】
ステップ２０８では、上記ステップ１００で取得したＧＰＳ情報群のＤＯＰを、例えば（４）式により算出する。
【００６２】
次に、ステップ２１２で、上記ステップ２０８で算出したＧＰＳ情報群のＤＯＰが、予め定めた閾値Ｄｔｈ以下か否かを判定する。ＤＯＰ≦Ｄｔｈの場合には、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置が良好であると判定して、ステップ２１６へ移行する。ステップ２１６では、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶されたＧＰＳ情報から、記憶された時刻が古い順に、十分な空き容量が確保できるだけの個数のＧＰＳ情報を棄却した上で、上記ステップ１００で取得したＧＰＳ情報群を、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶する。
【００６３】
一方、上記ステップ２１２でＤＯＰ＞Ｄｔｈと判定された場合には、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置が悪いと判定して、ステップ２１８へ移行し、上記ステップ１００で取得したＧＰＳ情報群を棄却する。すなわち、そのＧＰＳ情報群は、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶しない。
【００６４】
次に、位置推定処理ルーチンにリターンして、ステップ３００へ移行し、自車両軌跡推定処理を実行して、所定時間分の自車両の軌跡を算出する。自車両軌跡推定処理については、例えば特許文献３などにより周知であるため、詳細な説明を省略する。
【００６５】
次に、ステップ４００で、全体最適化位置推定処理を実行して、最適化された絶対位置を推定する。ここで、図５を参照して、全体最適化位置推定処理ルーチンについて説明する。
【００６６】
ステップ４０２で、自車両軌跡推定処理で算出された自車両の軌跡、及び平行移動量の初期値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０，ΔＣｂ０）に基づいて、上記（５）式で示す暫定位置を算出する。
【００６７】
次に、ステップ４０４で、上記（６）式に従って、（５）式で示される暫定位置における自車両の軌跡上の時刻ｔの位置と時刻ｔにおけるＧＰＳ衛星ｊとの距離ｄｊ（ｔ）と、時刻ｔにおける擬似距離ρｊ（ｔ）との差である擬似距離差分の、ＧＰＳ情報記憶部３０にＧＰＳ情報が記憶されたエポック数分の全ＧＰＳ衛星分の和を、評価値Ｅとして算出する。
【００６８】
次に、ステップ４０６で、上記ステップ４０４で算出された評価値Ｅが最小となったか否かを判定する。最小となったと判定された場合には、ステップ４１０へ移行し、最小ではないと判定された場合には、ステップ４０８へ移行する。
【００６９】
ステップ４０８では、評価値Ｅが最小値に近づくような平行移動量（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ，ΔＣｂ）を算出して、ステップ４０２へ戻り、自車両の軌跡を平行移動量（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ，ΔＣｂ）分平行移動させた暫定位置を算出して、ステップ４０４及びステップ４０６の処理を、ステップ４０６で評価値Ｅが最小となったと判定されるまで繰り返す。
【００７０】
ステップ４１０では、自車両の軌跡の形状を保持したまま、上記ステップ４０６で最小となったと判定されたときの平行移動量（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ，ΔＣｂ）分平行移動させた位置を最適化された位置として推定して、推定結果を出力して位置推定処理ルーチンにリターンし、処理を終了する。
【００７１】
なお、本ルーチンは、全体位置の最適化の一例であり、他の方法を採用してもよい。例えば、推定パラメータで偏微分し、数回の更新で最適解を得るような手法を用いてもよい。
【００７２】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る車載位置推定装置によれば、取得したＧＰＳ情報群について、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置に応じた測位精度の低下率を表すＤＯＰを算出し、このＤＯＰが予め定めた閾値Ｄｔｈ以下となるＧＰＳ情報群のみをＧＰＳ情報記憶部に記憶する。そして、記憶されたＧＰＳ情報を用いて自車両の位置を推定するため、メモリ容量が限られている場合でも、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置を考慮して、精度を低下させることなく自車両の位置を推定することができる。
【００７３】
なお、第１の実施の形態では、算出されたＤＯＰが閾値Ｄｔｈを超えるＧＰＳ情報群は全て棄却する場合について説明したが、ＧＰＳ情報記憶部に余裕がある場合には、ＤＯＰが閾値Ｄｔｈを超えるＧＰＳ情報群の少なくとも一部を、ＧＰＳ情報記憶部に記憶するようにしてもよい。例えば、所定エポック毎に取得されたＧＰＳ情報は、ＧＰＳ情報記憶部に余裕がある場合には、ＤＯＰの値によらず記憶するようにしてもよい。また、閾値をＤｔｈ１及びＤｔｈ２の２つ用意し（Ｄｔｈ１＜Ｄｔｈ２）、取得したＧＰＳ情報群のＤＯＰが、ＤＯＰ≦Ｄｔｈ１の場合には、ＧＰＳ情報群を記憶し、Ｄｔｈ１＜ＤＯＰ≦Ｄｔｈ２の場合には、ＧＰＳ情報記憶部に余裕がある場合に限りＧＰＳ情報群を記憶し、Ｄｔｈ２＜ＤＯＰの場合には、ＧＰＳ情報群を棄却するようにしてもよい。
【００７４】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態の車載位置推定装置について、第１の実施の形態の車載位置推定装置１０と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７５】
図１に示すように、第２の実施の形態に係る車載位置推定装置２１０のコンピュータ２１４は、記憶制御部２３２が第１の実施の形態の車載位置推定装置１０と異なるだけであるため、異なる点について説明する。
【００７６】
第２の実施の形態における記憶制御部２３２は、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶されたＧＰＳ情報各々を送信したＧＰＳ衛星の種類が多くなるように、ＧＰＳ情報を記憶する。ＧＰＳ衛星の種類が多いということは、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置の散らばりが大きくなっている、すなわち記憶されたＧＰＳ情報群のＤＯＰが小さい状態であることを示す。これにより、最適化位置推定部６０でＧＰＳ情報記憶部３０に記憶されたＧＰＳ情報を用いて自車両の位置を推定する際に、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置が良好なＧＰＳ情報を用いることができる。
【００７７】
具体的には、ＧＰＳ情報記憶部３０の空き容量を確保するためにＧＰＳ情報を棄却する際に、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶されているＧＰＳ情報及び取得したＧＰＳ情報の数を、ＧＰＳ衛星の種類毎にカウントする。そして、カウントしたＧＰＳ情報数が最大となるＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ情報のうち、記憶された時刻が最も古いＧＰＳ情報から棄却する。ＧＰＳ衛星の種類は、ＧＰＳ情報に含まれるＧＰＳ衛星の衛星番号により識別することができる。
【００７８】
次に、第２の実施の形態に係る車載位置推定装置２１０の作用について説明する。第２の実施の形態における位置推定処理は、第１の実施の形態における位置推定処理のステップ２００で実行される記憶制御処理が異なるだけであるので、図６を参照して、第２の実施の形態における記憶制御処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態における記憶制御処理と同様の処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、ここでは、ＧＰＳ情報記憶部３０は、図７右図に示すように、ＧＰＳ情報を最大１６個分記憶可能な容量を有するものとして説明する。また、図７左図に示すように、上記ステップ１００で、時刻Ｔ４において４種類のＧＰＳ衛星（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）からのＧＰＳ情報を取得したものとする。
【００７９】
ステップ２０２で、ＧＰＳ情報記憶部３０に所定時間Ｔ以上前に記憶されたＧＰＳ情報を、ＧＰＳ情報記憶部３０から棄却する。ＧＰＳ情報棄却後のＧＰＳ情報記憶部３０の状態が、例えば図７右図に示すように、ＧＰＳ衛星ＡのＧＰＳ情報が３個（受信時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）、ＧＰＳ衛星ＢのＧＰＳ情報が３個（受信時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）、ＧＰＳ衛星ＣのＧＰＳ情報が３個（受信時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）、及びＧＰＳ衛星ＤのＧＰＳ情報が３個（受信時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）記憶されており、ＧＰＳ情報４個分の空き容量が存在するものとする。なお、以下では、ＧＰＳ衛星Ａから時刻Ｔ１に受信したＧＰＳ情報をＧＰＳ情報Ａ−Ｔ１のように表記する。
【００８０】
次に、ステップ２０４で、上記ステップ１００で取得したＧＰＳ情報群を記憶するだけの空き容量が、ＧＰＳ情報記憶部３０に存在するか否かを判定する。空き容量が十分に存在する場合には、ステップ２０６へ移行し、上記ステップ１００で取得したＧＰＳ情報群を、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶する。一方、ＧＰＳ情報記憶部３０の空き容量が十分ではない場合には、ステップ２２０へ移行する。ここでは、時刻Ｔ４で取得されたＧＰＳ情報群（ＧＰＳ情報４個分）を記憶する空き容量がＧＰＳ情報記憶部３０に存在するため、ステップ２０６へ移行して、時刻Ｔ４で取得されたＧＰＳ情報をＧＰＳ情報記憶部３０に記憶する。
【００８１】
次に、図８左図に示すように、上記ステップ１００で、時刻Ｔ５において４種類のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ情報Ａ−Ｔ５、Ｂ−Ｔ５、Ｃ−Ｔ５、Ｄ−Ｔ５を取得したとする。ステップ２０２の処理後のＧＰＳ情報記憶部３０の状態が、例えば図８右図に示すように、図７右図の状態に時刻Ｔ４で取得されたＧＰＳ情報が追加で記憶された状態であるとする。この場合、ＧＰＳ情報記憶部３０は空き容量が存在しない状態となっているため、ステップ２０４で否定判定されて、ステップ２２０へ移行する。
【００８２】
ステップ２２０では、取得したＧＰＳ情報群を記憶するために、ＧＰＳ情報記憶部３０から何個のＧＰＳ情報を棄却する必要があるかを計算する。具体的には、取得されたＧＰＳ情報の個数−現在の空き容量（ＧＰＳ情報の個数換算）で計算する。ここでは、４個のＧＰＳ情報を棄却する必要があると計算される。
【００８３】
次に、ステップ２２２で、ＧＰＳ情報記憶部３０に記憶されているＧＰＳ情報及び取得したＧＰＳ情報の数を、ＧＰＳ衛星の種類毎にカウントする。図８の例では、ＧＰＳ衛星Ａが５個、ＧＰＳ衛星Ｂが５個、ＧＰＳ衛星Ｃが５個、ＧＰＳ衛星Ｄが４個、ＧＰＳ衛星Ｅが１個とカウントされる。
【００８４】
次に、ステップ２２４で、上記ステップ２２２でカウントされたＧＰＳ衛星の種類毎のＧＰＳ情報数が最大となるＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ情報のうち、受信時刻が最も古いＧＰＳ情報を棄却する。ここでは、ＧＰＳ衛星Ａ、Ｂ、及びＣが保持しているＧＰＳ衛星数が最大である。ＧＰＳ衛星Ａ、Ｂ、及びＣのＧＰＳ情報の受信時刻が最も古い時刻はいずれもＴ１であるため、ＧＰＳ情報Ａ−Ｔ１、Ｂ−Ｔ１、及びＣ−Ｔ１のいずれか１つを選択して棄却する。選択方法は、ランダムに選択してもよいし、衛星番号が最小のものを選択する等の予め定めたルールに従って選択してもよい。ここでは、ＧＰＳ情報Ａ−Ｔ１が選択されて棄却されるものとする。
【００８５】
次に、ステップ２２６で、棄却されたＧＰＳ情報数が、上記ステップ２２０で計算された必要な棄却数に到達したか否かを判定する。到達した場合には、ステップ２０６へ移行し、到達していない場合には、ステップ２２２へ戻る。ここでは、棄却されたＧＰＳ情報数は１個であり、必要な棄却数４個にまだ到達していないため、否定判定されて、ステップ２２２へ戻り、ステップ２２２及び２２４の処理を繰り返す。
【００８６】
ステップ２２２及び２２４の処理を繰り返すことにより、図８の例では、順次、ＧＰＳ情報Ｂ−Ｔ１、及びＣ−Ｔ１が棄却される。この段階でも棄却されたＧＰＳ情報数は３個で、まだ必要な棄却数４個に到達していないため、再びステップ２２２へ戻る。ＧＰＳ情報Ａ−Ｔ１、Ｂ−Ｔ１、及びＣ−Ｔ１が棄却された後のＧＰＳ衛星の種類毎のＧＰＳ情報数は、ＧＰＳ衛星Ａが４個、ＧＰＳ衛星Ｂが４個、ＧＰＳ衛星Ｃが４個、ＧＰＳ衛星Ｄが４個、ＧＰＳ衛星Ｅが１個となる。ＧＰＳ衛星Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤが保持しているＧＰＳ衛星数が最大となり、この中で受信時刻が最も古いのはＧＰＳ情報Ｄ−Ｔ１であるため、ＧＰＳ情報Ｄ−Ｔ１が棄却される。
【００８７】
これにより、棄却されたＧＰＳ情報数が必要な棄却数に到達し、ステップ２２６で肯定判定されて、ステップ２０６へ移行し、時刻Ｔ５で取得されたＧＰＳ情報をＧＰＳ情報記憶部３０に記憶する。
【００８８】
また、図９左図に示すように、上記ステップ１００で、時刻Ｔ６において４種類のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ情報Ａ−Ｔ６、Ｂ−Ｔ６、Ｃ−Ｔ６、Ｅ−Ｔ６を取得したとする。ステップ２０２の処理後のＧＰＳ情報記憶部３０の状態が、例えば図９右図に示すように、図８右図の状態に時刻Ｔ５で取得されたＧＰＳ情報が追加で記憶された状態であるとする。この場合、ＧＰＳ情報記憶部３０は空き容量が存在しない状態となっているため、ステップ２０４で否定判定されて、ステップ２２０以降の処理へ移行する。
【００８９】
ステップ２２２及び２２４の繰り返し処理により、ＧＰＳ情報Ａ−Ｔ２、Ｂ−Ｔ２、Ｃ−Ｔ２の３個と、ＧＰＳ情報Ａ−Ｔ３、Ｂ−Ｔ３、及びＣ−Ｔ３のいずれか１個のＧＰＳ情報が棄却される。単純に受信時刻のみを見ると、ＧＰＳ情報Ａ−Ｔ３、Ｂ−Ｔ３、及びＣ−Ｔ３のいずれかよりも、ＧＰＳ情報Ｄ−Ｔ２の方が古い情報であるが、ＧＰＳ衛星の種類毎のＧＰＳ情報数が最大のものから棄却するＧＰＳ情報を選択することにより、ＧＰＳ情報記憶部３０に残るＧＰＳ情報のＧＰＳ衛星の種類数が多くなる。
【００９０】
以上説明したように、第２の実施の形態に係る車載位置推定装置によれば、ＧＰＳ情報記憶部に記憶されたＧＰＳ情報各々を送信したＧＰＳ衛星の種類が多くなるように、ＧＰＳ情報を記憶する。これにより、ＧＰＳ情報記憶部に記憶されたＧＰＳ情報を用いて自車両の位置を推定する際に、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置が良好なＧＰＳ情報を用いることができるため、メモリ容量が限られている場合でも、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置を考慮して、精度を低下させることなく自車両の位置を推定することができる。
【００９１】
なお、第２の実施の形態では、ＧＰＳ情報記憶部に記憶されたＧＰＳ衛星毎のＧＰＳ情報数に基づいて、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置を考慮する場合について説明したが、ＧＰＳ情報のＤＯＰに基づいて、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置を考慮するようにしてもよい。この場合、ＧＰＳ情報群取得時、またはどのＧＰＳ情報を棄却するかを判定するタイミングで、ＧＰＳ情報群のＤＯＰを算出し、算出されたＤＯＰが予め定めた閾値を超えるＧＰＳ情報群の中から、受信時刻が最古のＧＰＳ情報を棄却するようにするとよい。
【００９２】
また、上記第１及び第２の実施の形態では、自車両位置の推定手法として、算出された軌跡をＧＰＳ情報に基づいて平行移動して最適化を図る手法について説明したが、過去のＧＰＳ情報も含めた複数エポック分のＧＰＳ情報を用いて推定する手法であれば、本発明を適用することができる。
【００９３】
また、上記第１及び第２の実施の形態では、ＧＰＳ情報記憶部にＧＰＳ情報の全てを記憶する場合について説明したが、ＧＰＳ情報に含まれる情報のうち、自車両位置の推定に必要な情報だけを記憶するようにしてもよい。例えば、第１及び第２の実施の形態では、最適化位置推定部で必要となるＧＰＳ擬似距離データ、ＧＰＳ衛星の位置座標、及びＧＰＳ衛星の衛星番号のみを記憶するようにしてもよい。
【００９４】
また、上記第１及び第２の実施の形態では、ＧＰＳ情報記憶部に記憶されたＧＰＳ情報は全て最適化位置推定部で使用する場合について説明したが、ＧＰＳ情報の受信位置間の距離が所定距離以上となるように選択されたエポック毎のＧＰＳ情報を選択して用いてもよい。これにより、特にマルチパスに起因する擬似距離誤差の偏りを低減して、位置最適化の精度を向上させることができる。
【００９５】
また、上記第１及び第２の実施の形態では、車両に搭載される位置推定装置について説明したが、本発明の位置推定装置が搭載される移動体は車両に限定されない。例えば、位置推定装置をロボットに搭載してもよいし、歩行者が携帯できるように位置推定装置をポータブル端末として構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１０、２１０  車載位置推定装置
１２   ＧＰＳ受信部
１４、２１４  コンピュータ
２０   ＧＰＳ情報取得部
３０   ＧＰＳ情報記憶部
３２、２３２  記憶制御部
４０   軌跡推定部
６０   最適化位置推定部
６２   暫定位置算出部
６４   評価値算出部
６６   評価値判定部
６８   位置最適化部
【図１】
2013130480.tif 000009
【図２】
2013130480.tif 000010
【図３】
2013130480.tif 000011
【図４】
2013130480.tif 000012
【図５】
2013130480.tif 000013
【図６】
2013130480.tif 000014
【図７】
2013130480.tif 000015
【図８】
2013130480.tif 000016
【図９】
2013130480.tif 000017
【図１０】
2013130480.tif 000018
【図１１】
2013130480.tif 000019