(57)【要約】【課題】走行状態の影響を低減して車両の位置の推定精度を向上することができる車両の位置推定装置を提供する。【解決手段】ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）情報と、過去に走行して得られた前記ＧＰＳ情報を現時点の前記ＧＰＳ情報によってトレースしたルート情報とに基づいて自車両の位置を推定する車両用位置推定装置において、前記自車両の走行距離が予め定めた更新距離となった都度、現時点の前記ＧＰＳ情報に基づいて、前記ルート情報上での前記自車両の位置情報を更新するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）情報と、過去に走行して得られた前記ＧＰＳ情報を現時点の前記ＧＰＳ情報によってトレースしたルート情報とに基づいて自車両の位置を推定する車両用位置推定装置において、
前記自車両の走行距離が予め定めた更新距離となった都度、現時点の前記ＧＰＳ情報に基づいて、前記ルート情報上での前記自車両の位置情報を更新するように構成されている
ことを特徴とする車両用位置推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自車両の地図上での位置を推定する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置の一例が特許文献１に記載されている。その装置は、ＧＰＳ［Global Positioning System］受信部を備え、ＧＰＳ受信部はＧＰＳ衛星からの電波を受信して自車両の位置、すなわち、自車両の緯度および経度を検出もしくは測定し、自車両の地図上での位置を所定の時間毎に更新するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５５４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された構成では、所定の時間毎に自車両の位置情報を更新するため、例えば、自車両が走行する道路に渋滞が生じていたり、道路工事が行われていたりして車速が低い場合には、所定の距離を走行する間における自車両の位置情報の更新の回数が多くなる。すなわち、低車速で走行せざるを得ない場合には、走行距離が短く、自車両の地図上での位置のずれが特には問題にならない状態で上述した更新が行われることになり、不必要に更新を繰り返す可能性がある。またこれとは反対に、高車速で走行している場合には、前回更新を行ってから今回更新を行うまでの間における走行距離が長くなるため、自車両の地図上での位置に大きく誤差が生じても位置情報の更新が行われない可能性がある。このように従来の装置では、時間を基準にして更新タイミングを決めているために、位置情報の適切な更新が行われず、自車両の位置の推定の誤差が大きくなる不都合がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、走行状態の影響を低減して車両の位置の推定精度を向上することができる車両の位置推定装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明は、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）情報と、過去に走行して得られた前記ＧＰＳ情報を現時点の前記ＧＰＳ情報によってトレースしたルート情報とに基づいて自車両の位置を推定する車両用位置推定装置において、前記自車両の走行距離が予め定めた更新距離となった都度、現時点の前記ＧＰＳ情報に基づいて、前記ルート情報上での前記自車両の位置情報を更新するように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、自車両の走行距離が予め定めた更新距離になった都度、自車両の位置情報が更新される。そのため、走行状態の変化の影響を低減でき、ＧＰＳ情報のみを用いて走行ルートをマップ化したルート情報上での自車両の位置情報の推定精度を向上できる。具体的には、例えば過去に走行して得られたＧＰＳ情報やそのＧＰＳ情報に基づくルート情報を、現時点のＧＰＳ情報によって前記更新距離の都度、更新したりトレースしたりする。そのため、過去に走行したルートと現在走行しているルートとが同じであるが、道路状況や交通状況が異なっている場合であっても、ルート情報上での自車両の位置情報を適切に更新できる。その結果、現在走行しているルートが過去に走行したルートとは異なるルートであると誤判定されることを少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施形態における制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明の実施形態における他の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図３】車両が旋回している場合におけるＧＰＳ情報の更新距離を模式的に示す図であり、図３の（ａ）は車両が直進する場合と旋回する場合とで更新距離を変更しない例を示し、図３の（ｂ）は、車両が旋回している場合には、直進する場合と比較して更新距離を短く設定した例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明で対象とすることができる車両は、ＧＰＳ（Global Positioning System）情報のみを用いて走行ルートをマップ化したルート情報上での自車両の位置情報や、ＧＰＳ情報のみを用いて走行ルートを算出もしくは特定することができる車両である。そのため、ＧＰＳ受信部や、走行距離や走行方向を検出する各種のセンサ、それらの検出データや情報データが入力されるコントローラなどを備えている。ＧＰＳ受信部は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより、自車両の緯度および経度を検出もしくは測定し、その位置情報をコントローラに送信するように構成されている。
【００１０】
上述したコントローラは例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であって、入力されたデータおよび予め記憶されているデータ等を使用して演算を行い、その演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。またそのコントローラ内に、上述したルート情報が記憶され、ＧＰＳ情報のみを用いて走行ルートをマップ化したデータベースが形成されている。更に、コントローラは、過去に走行して得られたＧＰＳ情報を現時点のＧＰＳ情報によって更新またはトレースしてルート情報上での自車両の位置を算出もしくは特定し、また、自車両の走行ルートを算出するように構成されている。上述したセンサとしては、例えば、操舵装置の舵角を検出する舵角センサ、各車輪の回転速度をそれぞれ検出して車速を求める車速センサ、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサなどが挙げられる。なお、ＧＰＳ情報にはある程度の誤差があるため、コントローラはその誤差を補正できるように構成されていることが好ましい。
【００１１】
図１は、この発明の実施形態における制御の一例を説明するためのフローチャートである。先ず、車両の緯度および経度の位置情報が更新される（ステップＳ１）。具体的には、ＧＰＳ受信部からコントローラにＧＰＳ情報が送信され、そのＧＰＳ情報によって上述したルート情報での自車両の位置が変更または更新される。なお、このステップＳ１で車両の位置情報を以下の説明では、前回値（ｎ−１）と記す。次いで、更新地点からの走行距離が確認される（ステップＳ２）。このステップＳ２での更新地点とは、ステップＳ１で更新した車両の緯度および経度、つまり、上述したルート情報上での自車両の位置のことであり、この前回値である更新地点から現時点までの走行距離が確認すなわち測定される。その走行距離は、例えば、車速の積分値に基づいて求めることができる。また、車速や走行時間、ヨーレートなどのパラメータに基づいて更新地点からの走行軌跡を求め、その走行軌跡に沿った更新地点からの現時点までの走行距離を求めることができる。あるいは、距離センサによって測定してもよい。
【００１２】
こうして得られた走行距離が更新距離に到達しているか否かが判断される（ステップＳ３）。その更新距離とは予め定めた走行距離であって、走行するルートが市街地である場合や郊外である場合、道路工事や渋滞情報を含む交通情報などに基づいて適宜設定される。低車速になりやすい市街地の道路や、渋滞している道路などを走行する場合には、後述する郊外の道路を走行する場合より、前記更新距離を短く設定する。これとは反対に、高車速になりやすい郊外の道路を走行する場合には、前述した市街地の道路や、渋滞している道路などを走行する場合より、前記更新距離を長く設定する。また、この更新距離の変更あるいは切替は、自車両と通信可能な外部施設すなわちＦＭ放送局やビーコンなどから交通情報を受信したり、車速と閾値とを比較したりして行うことができる。例えば、走行している道路で道路工事が行われていたり渋滞しているなどの交通情報を受信したり、車速が閾値より低下したりした場合には、更新距離を短く設定する。また、ルート情報に基づいて行ってもよい。上述した走行距離がその更新距離に到達していない場合には、ステップＳ３で否定的に判断され、ステップＳ２に戻る。そして、ステップＳ２以後の制御が繰り返し実行される。これとは反対に、走行距離が更新距離に到達している場合には、ステップＳ３で肯定的に判断され、ステップＳ４に進む。このステップＳ４では、車両の緯度および経度の位置情報が更新される。すなわち、ステップＳ１と同様の処理を行う。なお、このステップＳ４で更新した上述したルート情報上での自車両の位置情報を以下の説明では、今回値（ｎ）と記す。
【００１３】
そして、ステップＳ１での自車両の位置情報である前回値（ｎ−１）とステップＳ４での自車両の位置情報である今回値（ｎ）とが比較され、それら前回値（ｎ−１）と今回値（ｎ）との間隔が更新距離であるか否かが判断される（ステップＳ５）。前回値（ｎ−１）および今回値（ｎ）はＧＰＳ情報に基づく上述したルート情報上での自車両の位置であり、上述した走行距離を算出する基準となる位置である。このステップＳ５では、それら基準位置同士の間隔すなわち上述したルート情報上でのそれら２つの基準位置同士の間の距離が算出される。なお、この間隔を以下の説明では、位置間隔と記す。
【００１４】
そして、位置間隔が更新距離である場合すなわち位置間隔と、ステップＳ３において、更新距離に到達しているとされた走行距離との差が所定の偏差より小さい場合にはステップＳ５で肯定的に判断され、後述するステップＳ７に進む。これとは反対に、前記位置間隔と、ステップＳ３において、更新距離に到達しているとされた走行距離との差が前記偏差より大きい場合すなわちずれがある場合には、ステップＳ５で否定的に判断され、ステップＳ６に進む。このステップ６では、位置間隔を更新距離に補正もしくは設定する。具体的には、上述した位置間隔はＧＰＳ情報に基づく基準値であり、更新距離は設定値であるため、ステップＳ３で更新距離に到達しているとされた走行距離と位置間隔との差が前記偏差より小さくなるように、走行距離を算出する各種のセンサの検出値が補正され、もしくは、各種のセンサが校正される。その後、ステップＳ７に進む。
【００１５】
ステップＳ７では、舵角情報を確認し、その舵角情報と車両の位置情報とにおける車両の各走行方向が一致しているか否かが判断される。このステップＳ７での舵角情報とは、舵角センサによって検出された舵角であり、この舵角情報に基づいて自車両の旋回状態つまり車両の走行方向を判断できる。なお、舵角センサに替えて、車速センサやヨーレートセンサの各検出値に基づいて車両の走行方向を求めてもよい。この舵角情報に基づいて求められた車両の走行方向と、前記ルート情報に基づいて求められた車両の走行方向とが比較され、それらの方向が一致している、もしくは、それらの方向の差が所定の偏差より小さい場合には、ステップＳ７で肯定的に判断される。その後、このルーチンを一旦終了する。これとは反対に、舵角情報に基づいて求められた車両の走行方向と、前記ルート情報に基づいて求められた車両の走行方向とが一致していない、もしくは、それらの方向の差が所定の偏差より大きい場合には、ステップＳ７で否定的に判断され、ステップＳ８に進む。
【００１６】
ステップＳ８では、舵角情報に基づいて車両の経度および緯度が補正される。すなわち、現在時点での前記ルート情報上での自車両の位置が補正される。その後、このルーチンを一旦終了する。
【００１７】
上述した実施形態では、所定の走行距離毎に、ルート情報上での自車両の位置を更新する。つまり、過去に走行して得られたＧＰＳ情報を所定の走行距離毎に、現時点のＧＰＳ情報によって更新またはトレースする。こうしてルート情報やそのルート情報上での自車両の位置が変更または更新される。そのため、自車両の位置情報の更新に対する車速などの走行状態の影響を低減でき、前記ルート情報上での自車両の位置情報の推定精度を向上できる。また、適切な位置情報の更新を行うことができるため、例えば過去に走行したルートと現在走行しているルートとが同じであるが、道路状況や交通状況が異なる場合に、現在走行しているルートが過去に走行したルートとは異なるルートであると誤判定されることを防止もしくは抑制できる。さらに、舵角情報に基づいて自車両の位置を補正するため、自車両の位置の推定精度を更に向上できる。
【００１８】
図２は、この発明の実施形態における他の制御例を説明するためのフローチャートである。ここに示す制御例は、走行するルートに応じて上述した更新距離を変更した制御例である。なお、図１と同じステップには、同じステップ番号を付してその説明を省略する。図２でのステップＳ７で肯定的に判断された場合、および、図２でのステップＳ８での制御に続いて、舵角情報から直進と推定されるか否かが判断される（ステップＳ９）。これは例えば、舵角センサによって検出した舵角と閾値とを比較することにより行うことができ、舵角が閾値より小さいことにより直進と推定される場合には、ステップＳ９で肯定的に判断され、ステップＳ５に進む。これとは反対に、舵角が閾値より大きいことにより直進でないと推定される場合には、ステップＳ９で否定的に判断される。すなわち、旋回していると判断され、ステップＳ１０に進む。なお、舵角センサに替えて、車速センサやヨーレートセンサなどを使用して車両の旋回を判断してもよい。
【００１９】
ステップＳ１０では、上述した更新距離が短く設定される。ＧＰＳ情報によって得られる車両の位置情報つまり緯度・経度は地図情報上では点に過ぎないのに対して、実際に走行するルートは直線および曲線を含む線である。そのため、車両が旋回する場合には、直進する場合と比較して更新距離を短く設定することにより取得する車両の位置情報を増加させる。こうすることによりＧＰＳ情報を結んで形成される走行軌跡を、実際の走行軌跡や前記ルート情報上での走行ルートの形状に沿わせることができる。その後、ステップＳ５に進む。
【００２０】
図３は、車両が旋回している場合におけるＧＰＳ情報の更新距離を模式的に示す図であり、図３の（ａ）は車両が直進する場合と旋回する場合とで更新距離を変更しない例を示し、図３の（ｂ）は、車両が旋回している場合には、直進する場合と比較して更新距離を短く設定した例を示している。また、走行するルートＲを一点鎖線で記載してあり、車両の走行距離および走行方向を実線のベクトルＶで記載してある。先ず、車両が直進する場合と旋回する場合とで更新距離を変更しない場合について説明する。自車両が直進する場合には、互い隣接している更新地点Ｐ同士を前記ベクトルＶによって結んで形成される走行軌跡と、前記ルート情報上での走行ルートＲとは、図３の（ａ）に示すように、互いにほぼ一致するものの、旋回する場合には乖離している。一方、この発明の実施形態における他の制御例では、車両が旋回する場合には上述したように更新距離を短く設定する。そのため、旋回する場合であっても、前記ベクトルＶによって各更新地点Ｐを互いに結んで形成される軌跡は、図３の（ｂ）に示すように、前記ルート情報上での走行ルートＲに沿ったものとなる。その結果、自車両の位置の推定精度や走行ルートの判定精度を向上できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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