CN114248755A - 自身位置推定系统及自身位置推定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自身位置推定系统及自身位置推定方法，抑制在GNSS接收机的检测精度下降时在低排放区附近混合动力车辆的位置被误识别。自身位置推定系统(10)、(10’)、(10”)具备：GNSS接收机(12)；物体检测装置(11a)、(11b)，检测混合动力车辆(1)、(1’)、(1”)的周围的物体；识别部(25)，识别由物体检测装置检测到的物体；及位置推定部(26)，基于GNSS接收机的输出来推定混合动力车辆的位置。位置推定部在满足规定条件且由识别部识别出的物体是表示要求内燃机(31)的停止的低排放区的边界的物体的情况下，不管GNSS接收机的输出而基于识别部的识别结果来判定混合动力车辆是否位于低排放区内。

Description

自身位置推定系统及自身位置推定方法
技术领域
本发明涉及自身位置推定系统及自身位置推定方法。
背景技术
近年来，为了降低大气污染，在交通量多的市区这样的场所中，设定有在车辆的行驶时要求内燃机的停止的低排放区(LEZ)。在具备内燃机及电动机的混合动力车辆在该低排放区中行驶时，需要使内燃机停止且仅利用电动机来输出行驶用的动力。
关于此，在专利文献1中记载有：使用GNSS(全球导航卫星系统)接收机来测定混合动力车辆的位置，在混合动力车辆的位置为低排放区(在专利文献1中是“大气污染防止强化地域”)内的情况下，使内燃机停止。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平07-075210号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，根据行驶环境等，存在GNSS接收机对位置的检测精度下降的情况。在该情况下，由于位置的误识别，尽管混合动力车辆的位置为低排放区内，内燃机却可能会被驱动。
因此，鉴于上述课题，本发明的目的在于，抑制在GNSS接收机的检测精度下降时在低排放区附近混合动力车辆的位置被误识别。
用于解决课题的手段
本公开的主旨如下。
(1)一种自身位置推定系统，推定具备内燃机、电动机及蓄电池的混合动力车辆的位置，其中，具备：GNSS接收机；物体检测装置，检测所述混合动力车辆的周围的物体；识别部，识别由所述物体检测装置检测到的物体；及位置推定部，基于所述GNSS接收机的输出来推定所述混合动力车辆的位置，所述位置推定部在满足规定条件且由所述识别部识别出的物体是表示要求所述内燃机的停止的低排放区的边界的物体的情况下，不管所述GNSS接收机的输出而基于所述识别部的识别结果来判定所述混合动力车辆是否位于所述低排放区内。
(2)根据上述(1)所述的自身位置推定系统，所述物体检测装置是拍摄所述混合动力车辆的外部并生成图像的拍摄装置，表示所述低排放区的边界的物体是显示物。
(3)根据上述(2)所述的自身位置推定系统，所述识别部使用输出识别结果和该识别结果的置信度的已学习的神经网络模型来识别由所述物体检测装置检测到的物体，所述规定条件包括所述置信度为规定值以上。
(4)根据上述(2)所述的自身位置推定系统，所述规定条件包括所述混合动力车辆的当前的行驶环境不是所述拍摄装置的检测精度会恶化的规定的行驶环境。
(5)根据上述(1)所述的自身位置推定系统，所述物体检测装置是路车间通信机，表示所述低排放区的边界的物体是路侧机。
(6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的自身位置推定系统，所述规定条件包括所述混合动力车辆位于所述低排放区附近。
(7)根据上述(1)～(6)中任一项所述的自身位置推定系统，还具备算出所述GNSS接收机的输出结果的可靠度的可靠度算出部，所述规定条件包括所述可靠度为基准值以下。
(8)根据上述(1)～(7)中任一项所述的自身位置推定系统，所述位置推定部从所述混合动力车辆的外部的服务器接收该混合动力车辆的位置信息，所述规定条件包括所述混合动力车辆与所述服务器之间的通信被切断。
(9)一种自身位置推定方法，推定具备内燃机、电动机及蓄电池的混合动力车辆的位置，其中，包括以下步骤：利用物体检测装置来检测所述混合动力车辆的周围的物体；识别由所述物体检测装置检测到的物体；基于GNSS接收机的输出来推定所述混合动力车辆的位置；及在满足规定条件且识别出的物体是表示要求所述内燃机的停止的低排放区的边界的物体的情况下，不管所述GNSS接收机的输出而基于由所述物体检测装置检测到的物体的识别结果来判定所述混合动力车辆是否位于所述低排放区内。
发明效果
根据本发明，能够抑制在GNSS接收机的检测精度下降时在低排放区附近混合动力车辆的位置被误识别。
附图说明
图1是示出设置本发明的第一实施方式的自身位置推定系统的混合动力车辆的结构的一例的图。
图2是概略性地示出本发明的第一实施方式的自身位置推定系统的结构的图。
图3是第一实施方式中的ECU的功能框图。
图4是示出表示低排放区的边界的显示物的一例的图。
图5是示出本发明的第一实施方式中的自身位置推定处理的控制例程的流程图。
图6是概略性地示出设置本发明的第二实施方式的自身位置推定系统的混合动力车辆的结构的图。
图7是概略性地示出本发明的第二实施方式的自身位置推定系统的结构的图。
图8是示出本发明的第二实施方式中的自身位置推定处理的控制例程的流程图。
图9是第三实施方式中的ECU的功能框图。
图10是示出本发明的第三实施方式中的自身位置推定处理的控制例程的流程图。
图11是包括设置有本发明的第四实施方式的自身位置推定系统的混合动力车辆的客户服务器系统的概略性的结构图。
图12是概略性地示出本发明的第四实施方式的自身位置推定系统的结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，在以下的说明中，对同样的构成要素标注同一附图标记。
<第一实施方式>
首先，参照图1～图5对本发明的第一实施方式进行说明。
<混合动力车辆>
图1是示出设置本发明的第一实施方式的自身位置推定系统的混合动力车辆1的结构的一例的图。混合动力车辆1具备拍摄装置11a、内燃机31、第一电动发电机32、动力分配机构33、第二电动发电机34、功率控制单元(PCU)35、蓄电池36及减速器37。
拍摄装置11a拍摄混合动力车辆1的外部且生成图像。例如，拍摄装置11a以拍摄混合动力车辆1的前方的方式配置于混合动力车辆1的前方(例如，车室后视镜的背面、前保险杠等)。
内燃机31使燃料与空气的混合气在气缸内燃烧而输出动力，例如是汽油发动机或柴油发动机。内燃机31的输出轴(曲轴)机械连接于动力分配机构33，内燃机31的输出向动力分配机构33输入。
动力分配机构33构成为包括太阳齿轮、齿圈、小齿轮及行星架的公知的行星齿轮机构。动力分配机构33将内燃机31的输出向第一电动发电机32和减速器37分配。分配到减速器37的内燃机31的输出作为行驶用的动力而经由车轴38向车轮39传递。因此，内燃机31能够输出行驶用的动力。
第一电动发电机32作为发电机及电动机发挥功能。在第一电动发电机32作为发电机发挥功能时，内燃机31的输出经由动力分配机构33而向第一电动发电机32供给。第一电动发电机32使用内燃机31的输出来发电产生电力。由第一电动发电机32发电产生的电力经由PCU35而向第二电动发电机34及蓄电池36的至少一方供给。
另一方面，在第一电动发电机32作为电动机发挥功能时，蓄积于蓄电池36的电力经由PCU35而向第一电动发电机32供给。第一电动发电机32的输出经由动力分配机构33而向内燃机31的输出轴供给，进行内燃机31的起转。
第二电动发电机34作为电动机及发电机发挥功能。在第二电动发电机34作为电动机发挥功能时，由第一电动发电机32发电产生的电力及蓄积于蓄电池36的电力的至少一方向第二电动发电机34供给。第二电动发电机34的输出向减速器37供给，供给到减速器37的第二电动发电机34的输出作为行驶用的动力而经由车轴38向车轮39传递。因此，第二电动发电机34能够输出行驶用的动力。第二电动发电机34是电动机的一例。
另一方面，在混合动力车辆1的减速时，通过车轮39的旋转而驱动第二电动发电机34，第二电动发电机34作为发电机发挥功能。此时，进行所谓的再生，由第二电动发电机34发电产生的再生电力经由PCU35而向蓄电池36供给。
PCU35具有变换器、升压转换器及DCDC转换器，与第一电动发电机32、第二电动发电机34及蓄电池36电连接。PCU35将从蓄电池36供给的直流电力变换为交流电力，将由第一电动发电机32或第二电动发电机34发电产生的交流电力变换为直流电力。
对蓄电池36供给使用内燃机31的输出而由第一电动发电机32发电产生的电力和使用再生能量而由第二电动发电机34发电产生的再生电力。因此，蓄电池36能够通过内燃机31的输出及再生能量而充电。蓄电池36是锂离子电池、镍氢电池等二次电池。
另外，混合动力车辆1具备充电端口40及充电器41，蓄电池36也能够由外部电源70充电。即，图1所示的混合动力车辆1是所谓的插电式混合动力车辆。
充电端口40构成为经由充电电缆71的充电用连接器72而从外部电源70接受电力。在蓄电池36由外部电源70充电时，充电用连接器72与充电端口40连接。充电器41将从外部电源70供给的电力变换为能够向蓄电池36供给的电力。
另外，检测用于算出蓄电池36的充电率(SOC：State of Charge)的蓄电池36的状态量(电压、电流等)的SOC传感器15a设置于蓄电池36。
需要说明的是，第一电动发电机32也可以是不作为电动机发挥功能的发电机。另外，第二电动发电机34也可以是不作为发电机发挥功能的电动机。另外，也可以是，充电端口40连接于PCU35，PCU35作为充电器41发挥功能。
<自身位置推定系统>
图2是概略性地示出本发明的第一实施方式的自身位置推定系统10的结构的图。自身位置推定系统10搭载于混合动力车辆1，推定混合动力车辆1的位置(当前位置)。
如图2所示，自身位置推定系统10具备拍摄装置11a、GNSS接收机12、地图数据库13、导航装置14、传感器15及电子控制单元(ECU(Electronic Control Unit))20。拍摄装置11a、GNSS接收机12、地图数据库13、导航装置14及传感器15设置于混合动力车辆1，经由遵循了CAN(Controller Area Network：控制器局域网)等标准的车内网络而与ECU20以能够通信的方式连接。
拍摄装置11a通过拍摄混合动力车辆1的外部且生成图像来检测混合动力车辆1的周围的物体。拍摄装置11a是检测混合动力车辆1的周围的物体的物体检测装置的一例。拍摄装置11a的输出向ECU20发送。
GNSS接收机12捕捉多个测位卫星，接收从测位卫星发送出的电波。GNSS接收机12基于电波的发送时刻与接收时刻的差来算出距测位卫星的距离，基于距测位卫星的距离及测位卫星的位置(轨道信息)来检测混合动力车辆1的当前位置(例如混合动力车辆1的纬度及经度)。GNSS接收机12的输出向ECU20发送，ECU20从GNSS接收机12取得混合动力车辆1的当前位置。需要说明的是，GNSS(Global Navigation Satellite System：全球导航卫星系统)是美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo、日本的QZSS、中国的BeiDou、印度的IRNSS等卫星测位系统的总称。即，在GNSS接收机12中包括GPS接收机。
地图数据库13存储有地图信息。ECU20从地图数据库13取得地图信息。
导航装置14基于由GNSS接收机12检测到的混合动力车辆1的当前位置、地图数据库13的地图信息、驾驶员的输入等来设定直到目的地为止的混合动力车辆1的行驶路线。由导航装置14设定的行驶路线向ECU20发送。需要说明的是，GNSS接收机12及地图数据库13也可以并入于导航装置14。
传感器15检测与混合动力车辆1相关的状态量，包括车速传感器、陀螺仪传感器、SOC传感器15a等。传感器15的输出向ECU20发送，ECU20取得由传感器15检测到的状态量。
ECU20设置于混合动力车辆1，执行混合动力车辆1的各种控制。需要说明的是，在本实施方式中，设置有一个ECU20，但也可以针对每个功能而设置有多个ECU。
如图2所示，ECU20包括通信接口21、存储器22及处理器23。通信接口21、存储器22及处理器23经由信号线而互相连接。
通信接口21具有用于对遵循了CAN等标准的车内网络连接ECU20的接口电路。ECU20经由通信接口21而与如上所述的其他的车载设备通信。
存储器22例如具有易失性的半导体存储器(例如RAM)及非易失性的半导体存储器(例如ROM)。存储器22存储在处理器23中执行的程序、在由处理器23执行各种处理时使用的各种数据等。
处理器23具有一个或多个CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)及其周边电路，执行各种处理。需要说明的是，处理器23也可以还具有逻辑运算单元或数值运算单元这样的运算电路。
图3是第一实施方式中的ECU20的功能框图。在本实施方式中，ECU20具有识别部25及位置推定部26。识别部25及位置推定部26是通过ECU20的处理器23执行存储于ECU20的存储器22的程序而实现的功能模块。
识别部25识别由拍摄装置11a检测到的物体。位置推定部26基于GNSS接收机12的输出来推定混合动力车辆1的位置。
为了降低大气污染，在交通量多的市区这样的场所中，设定有在车辆的行驶时要求内燃机的停止的低排放区(LEZ)。在该低排放区中，内燃机的驱动被禁止或限制，作为原则，仅能够不排出废气而行驶的车辆(例如，混合动力车辆、电动汽车、燃料电池车等)的通行被允许。在低排放区中内燃机被驱动了的情况下，对车辆的驾驶员课以罚金等。
因此，在混合动力车辆1在该低排放区中行驶时，需要使内燃机31停止。因而，混合动力车辆1在低排放区中，尽可能使内燃机31停止且仅利用第二电动发电机34来输出行驶用的动力。
然而，根据行驶环境等，存在GNSS接收机12对位置的推定精度下降的情况。在该情况下，由于位置的误识别，尽管混合动力车辆1的位置为低排放区内，内燃机31却可能会被驱动。
因而，希望在低排放区附近也能够通过GNSS接收机12以外的手段来掌握混合动力车辆1的位置。关于此，在低排放区的边界(也被称作“地理围栏”)，为了使驾驶员认知低排放区的范围而设置表示低排放区的边界的显示物。显示物是通过文字、符号、图形或它们的组合来示出低排放区的边界的标牌、标识、电子公告板等，该显示物的一例示于图4。
因此，在低排放区附近，能够以表示低排放区的边界的显示物为记号来判定混合动力车辆1是否位于低排放区内。然而，拍摄装置11a对显示物的检测结果未必始终正确。
因而，在本实施方式中，位置推定部26在满足规定条件且由识别部25识别出的物体是表示低排放区的边界的显示物的情况下，不管GNSS接收机12的输出而基于识别部25的识别结果来判定混合动力车辆1是否位于低排放区内。由此，能够抑制在GNSS接收机12的检测精度下降时在低排放区附近混合动力车辆1的位置被误识别。
表示低排放区的边界的显示物表示低排放区的入口或出口。因而，位置推定部26在满足规定条件且由识别部25识别出的物体是表示低排放区的入口的显示物的情况下，不管GNSS接收机12的输出而判定为混合动力车辆1位于低排放区内。另一方面，位置推定部26在满足规定条件且由识别部25识别出的物体是表示低排放区的出口的显示物的情况下，不管GNSS接收机12的输出而判定为混合动力车辆1不位于低排放区内。
<自身位置推定处理>
以下，使用图5的流程图对上述的控制进行详细说明。图5是示出本发明的第一实施方式中的自身位置推定处理的控制例程的流程图。本控制例程由ECU20以规定的执行间隔反复执行。
首先，在步骤S101中，识别部25识别由拍摄装置11a检测到的物体。例如，识别部25使用已学习的神经网络模型来识别由拍摄装置11a检测到的物体。在该情况下，作为神经网络模型的构造，使用卷积神经网络(CNN(Convolutional Neural Network))、Faster R-CNN、SSD(Single shot Multibox Detector：单次多框检测器)、YOLO(You Only LookOnce)等。若由拍摄装置11a生成的图像的图像数据向已学习的神经网络模型输入，则已学习的神经网络模型输出识别结果和识别结果的置信度(confidence)。
接着，在步骤S102中，位置推定部26判定是否满足规定条件。例如，规定条件包括由已学习的神经网络模型输出的置信度为规定值以上。即，位置推定部26在由已学习的神经网络模型输出的置信度为规定值以上的情况下，判定为满足规定条件。规定值在置信度表示为0～1的数值的情况下，例如被设定为0.7～0.9。
需要说明的是，规定条件也可以在上述的条件的基础上或取代上述的条件而包括混合动力车辆1位于低排放区附近。例如，位置推定部26在直到当前为止的规定时间的期间基于GNSS接收机12的输出而推定出的混合动力车辆1的位置与低排放区(例如低排放区的中心位置)之间的最短距离为规定距离以下的情况下，判定为混合动力车辆1位于低排放区附近。需要说明的是，位置推定部26也可以在由导航装置14设定的行驶路线上的至少一个地点与低排放区(例如低排放区的中心位置)之间的距离为规定距离以下的情况下，判定为混合动力车辆1位于低排放区附近。另外，位置推定部26还可以基于VICS(注册商标)(Vehicle Information and Communication System：道路交通信息通信系统)信息这样的来自外部的接收信息来判定混合动力车辆1是否位于低排放区附近。
在步骤S102中判定为满足规定条件的情况下，本控制例程进入步骤S103。在步骤S103中，位置推定部26判定由识别部25识别出的物体即识别部25的识别结果是否是表示低排放区的边界的显示物。在判定为由识别部25识别出的物体是表示低排放区的边界的显示物的情况下，本控制例程进入步骤S104。
在步骤S104中，位置推定部26判定表示低排放区的边界的显示物是否是表示低排放区的出口的显示物。例如，位置推定部26基于混合动力车辆1的位置的履历数据、由导航装置14设定的行驶路线等来判定表示低排放区的边界的显示物是否是表示低排放区的出口的显示物。具体而言，位置推定部26在基于这些信息而推定的混合动力车辆1的当前位置为低排放区内的情况下，判定为表示低排放区的边界的显示物是表示低排放区的出口的显示物。
另外，存在对表示低排放区的边界的显示物自身标注表示低排放区的入口或出口的显示的情况。因而，也可以是，作为用于学习神经网络模型的训练数据，使用表示低排放区的入口的显示物的图像和表示低排放区的出口的显示物的图像，已学习的神经网络模型将表示低排放区的入口的显示物和表示低排放区的出口的显示物作为独立的识别结果而输出。在该情况下，位置推定部26基于由已学习的神经网络模型输出的识别结果来判定表示低排放区的边界的显示物是否是表示低排放区的出口的显示物。
在步骤S104中判定为表示低排放区的边界的显示物是表示低排放区的入口的显示物的情况下，本控制例程进入步骤S105。在步骤S105中，位置推定部26判定为混合动力车辆1位于低排放区内。在该情况下，在混合动力车辆1中，内燃机31被停止，仅由第二电动发电机34输出行驶用的动力。在步骤S105之后，本控制例程结束。
另一方面，在步骤S104中判定为表示低排放区的边界的显示物是表示低排放区的出口的显示物的情况下，本控制例程进入步骤S106。在步骤S106中，位置推定部26判定为混合动力车辆1不位于低排放区内。换言之，位置推定部26判定为混合动力车辆1位于低排放区外。在该情况下，在混合动力车辆1中，例如，在规定时间后内燃机31的驱动被允许，根据混合动力车辆1的车辆状态(要求输出、蓄电池36的SOC等)而驱动内燃机31。在步骤S106之后，本控制例程结束。
另外，在步骤S102中判定为不满足规定条件的情况或在步骤S103中判定为由识别部25识别出的物体不是表示低排放区的边界的显示物的情况下，本控制例程进入步骤S107。在步骤S107中，位置推定部26基于GNSS接收机12的输出来推定混合动力车辆1的位置(当前位置)。
例如，位置推定部26使用地图数据库13的地图信息、GNSS接收机12的输出及公知的自主导航(航位推算)来推定混合动力车辆1的位置。具体而言，位置推定部26基于地图数据库13的地图信息及GNSS接收机12的输出来确定地图上的基准点(基点)，基于车速传感器、陀螺仪传感器等传感器15的输出来算出混合动力车辆1相对于基准点的移动距离及移动方向，从而推定混合动力车辆1的位置。低排放区的位置信息存储于地图数据库13的地图信息，位置推定部26通过将混合动力车辆1的推定位置与低排放区的范围进行对照来判定混合动力车辆1是否位于低排放区内。在步骤S107之后，本控制例程结束。
需要说明的是，通常，表示低排放区的边界的显示物经常仅设置于低排放区的入口(例如，前往低排放区的道路的旁边)。因而，步骤S104及S106也可以被省略。即，位置推定部26也可以在满足规定条件且由识别部25识别出的物体是表示低排放区的边界的显示物的情况下，不管GNSS接收机12的输出而判定为混合动力车辆1位于低排放区内。
另外，识别部25也可以使用图案匹配、SURF(Speeded-Up Robust Features：加速稳健特征)等神经网络以外的图像识别的手法来识别由拍摄装置11a检测到的物体。在该情况下，步骤S102中的规定条件例如包括混合动力车辆1的当前的行驶环境不是拍摄装置11a的检测精度会恶化的规定的行驶环境。规定的行驶环境例如包括浓雾、暴雨、夜间等，由雨水传感器、照度传感器等传感器15检测。
<第二实施方式>
第二实施方式的自身位置推定系统的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式的自身位置推定系统的结构及控制是同样的。因而，以下，关于本发明的第二实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
图6是概略性地示出设置本发明的第二实施方式的自身位置推定系统的混合动力车辆1’的结构的图。在第二实施方式中，混合动力车辆1’具备路车间通信机11b。路车间通信机11b是能够实现混合动力车辆1’与路侧机2的通信的设备。
图7是概略性地示出本发明的第二实施方式的自身位置推定系统10’的结构的图。自身位置推定系统10’具备路车间通信机11b、GNSS接收机12、地图数据库13、导航装置14、传感器15及ECU20。路车间通信机11b、GNSS接收机12、地图数据库13、导航装置14及传感器15设置于混合动力车辆1’，经由遵循了CAN等标准的车内网络而与ECU20以能够通信的方式连接。
因此，在第二实施方式中，自身位置推定系统10’取代拍摄装置11a而具备路车间通信机11b。路车间通信机11b通过从路侧机2接收电波来检测混合动力车辆1’的周围的路侧机。路车间通信机11b是检测混合动力车辆1’的周围的物体的物体检测装置的一例。由路车间通信机11b接收到的电波中包含的信息向ECU20发送。需要说明的是，路车间通信机11b也可以并入于导航装置14。
为了使驾驶员认知低排放区的范围，有时会在表示低排放区的边界的显示物的基础上或取代显示物而在低排放区的边界设置ETC(Electronic Toll Collection System：电子收费系统)2.0路侧机这样的路侧机。在该情况下，通过检测该路侧机，能够判定混合动力车辆1’是否位于低排放区内。
因而，在第二实施方式中，位置推定部26在满足规定条件且由识别部25识别出的物体是表示低排放区的边界的路侧机的情况下，不管GNSS接收机12的输出而基于识别部25的识别结果来判定混合动力车辆1’是否位于低排放区内。由此，能够抑制在GNSS接收机12的检测精度下降时在低排放区附近混合动力车辆1’的位置被误识别。
表示低排放区的边界的路侧机表示低排放区的入口或出口。因而，位置推定部26在满足规定条件且由识别部25识别出的物体是表示低排放区的入口的路侧机的情况下，不管GNSS接收机12的输出而判定为混合动力车辆1’位于低排放区内。另一方面，位置推定部26在满足规定条件且由识别部25识别出的物体是表示低排放区的出口的路侧机的情况下，不管GNSS接收机12的输出而判定为混合动力车辆1’不位于低排放区内。
<自身位置推定处理>
图8是示出本发明的第二实施方式中的自身位置推定处理的控制例程的流程图。本控制例程由ECU20以规定的执行间隔反复执行。
首先，在步骤S201中，识别部25判定是否由路车间通信机11b检测到路侧机。具体而言，识别部25判定路车间通信机11b是否从路侧机接收到电波。在判定为由路车间通信机11b检测到路侧机的情况下，本控制例程进入步骤S202。
在步骤S202中，识别部25识别由路车间通信机11b检测到的路侧机。具体而言，识别部25基于从路侧机发送到路车间通信机11b的电波中包含的信息来识别路侧机。
接着，在步骤S203中，位置推定部26判定是否满足规定条件。例如，规定条件包括混合动力车辆1’位于低排放区附近。例如，位置推定部26在直到当前为止的规定时间的期间基于GNSS接收机12的输出而推定出的混合动力车辆1’的位置与低排放区(例如低排放区的中心位置)之间的最短距离为规定距离以下的情况下，判定为混合动力车辆1’位于低排放区附近。需要说明的是，位置推定部26也可以在由导航装置14设定的行驶路线上的至少一个地点与低排放区(例如低排放区的中心位置)之间的距离为规定距离以下的情况下，判定为混合动力车辆1’位于低排放区附近。另外，位置推定部26还可以基于VICS(注册商标)信息这样的来自外部的接收信息来判定混合动力车辆1’是否位于低排放区附近。
在步骤S203中判定为满足规定条件的情况下，本控制例程进入步骤S204。在步骤S204中，位置推定部26判定由识别部25识别出的物体即由识别部25识别出的路侧机是否是表示低排放区的边界的路侧机。在判定为由识别部25识别出的物体是表示低排放区的边界的路侧机的情况下，本控制例程进入步骤S205。
在步骤S205中，位置推定部26基于从路侧机发送到路车间通信机11b的电波中包含的信息来判定表示低排放区的边界的路侧机是否是表示低排放区的出口的路侧机。需要说明的是，在用于进行该判定的信息未包含于电波的情况下，例如，位置推定部26基于混合动力车辆1’的位置的履历数据、由导航装置14设定的行驶路线等来判定表示低排放区的边界的路侧机是否是表示低排放区的出口的路侧机。具体而言，位置推定部26在基于这些信息而推定的混合动力车辆1’的当前位置为低排放区内的情况下，判定为表示低排放区的边界的路侧机是表示低排放区的出口的路侧机。
在步骤S205中判定为表示低排放区的边界的路侧机是表示低排放区的入口的路侧机的情况下，本控制例程进入步骤S206。在步骤S206中，位置推定部26判定为混合动力车辆1’位于低排放区内。在该情况下，在混合动力车辆1’中，内燃机31被停止，仅由第二电动发电机34输出行驶用的动力。在步骤S206之后，本控制例程结束。
另一方面，在步骤S205中判定为表示低排放区的边界的路侧机是表示低排放区的出口的路侧机的情况下，本控制例程进入步骤S207。在步骤S207中，位置推定部26判定为混合动力车辆1’不位于低排放区内。换言之，位置推定部26判定为混合动力车辆1’位于低排放区外。在该情况下，在混合动力车辆1’中，例如，在规定时间后内燃机31的驱动被允许，根据混合动力车辆1’的车辆状态(要求输出、蓄电池36的SOC等)而驱动内燃机31。在步骤S207之后，本控制例程结束。
另外，在步骤S201中判定为未由路车间通信机11b检测到路侧机的情况、在步骤S203中判定为不满足规定条件的情况或在步骤S204中判定为由识别部25识别出的物体不是表示低排放区的边界的路侧机的情况下，本控制例程进入步骤S208。在步骤S208中，与图5的步骤S107同样，位置推定部26基于GNSS接收机12的输出来推定混合动力车辆1’的位置(当前位置)。在步骤S208之后，本控制例程结束。
需要说明的是，通常，表示低排放区的边界的路侧机经常仅设置于低排放区的入口(例如，前往低排放区的道路的旁边)。因而，步骤S205及S207也可以被省略。即，位置推定部26也可以在满足规定条件且由识别部25识别出的物体是表示低排放区的边界的路侧机的情况下，不管GNSS接收机12的输出而判定为混合动力车辆1’位于低排放区内。
<第三实施方式>
第三实施方式的自身位置推定系统的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式的自身位置推定系统的结构及控制是同样的。因而，以下，关于本发明的第三实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
图9是第三实施方式中的ECU20的功能框图。在第三实施方式中，ECU20除了识别部25及位置推定部26之外还具有可靠度算出部27。可靠度算出部27算出GNSS接收机12的输出结果的可靠度。识别部25、位置推定部26及可靠度算出部27是通过ECU20的处理器23执行存储于ECU20的存储器22的程序而实现的功能模块。
如上所述，位置推定部26在满足规定条件且由识别部25识别出的物体是表示低排放区的边界的显示物的情况下，不管GNSS接收机12的输出而基于识别部25的识别结果来判定混合动力车辆1是否位于低排放区内。在第三实施方式中，规定条件包括由可靠度算出部27算出的可靠度为基准值以下。
<自身位置推定处理>
图10是示出本发明的第三实施方式中的自身位置推定处理的控制例程的流程图。本控制例程由ECU20以规定的执行间隔反复执行。
首先，在步骤S301中，与图5的步骤S101同样，识别部25识别由拍摄装置11a检测到的物体。
接着，在步骤S302中，可靠度算出部27算出GNSS接收机12的输出结果的可靠度(以下，简称作“可靠度”)。例如，可靠度算出部27基于GNSS接收机12的接收状况来算出可靠度。在该情况下，例如，可靠度算出部27基于由GNSS接收机12捕捉的测位卫星的数量来算出位置信息的可靠度，在由GNSS接收机12捕捉的测位卫星的数量为规定数量(例如2或3)以下时将可靠度算出为基准值以下的值。另外，可靠度算出部27也可以基于与GNSS接收机12相关的DOP(Dilution of Precision：精度下降率)的值来算出可靠度，在DOP的值为规定值以上时将可靠度算出为基准值Tref以下的值。在该情况下，作为DOP的值，例如使用HDOP(水平精度下降率)及VDOP(垂直精度下降率)的任一方的值或HDOP与VDOP的值的平均值。
另外，在因时间的经过等而测位卫星的轨道信息被擦除后GNSS接收机12被再起动的所谓冷起动的状态下，捕捉测位卫星并接收电波需要时间。因而，可靠度算出部27也可以在向GNSS接收机12的电力供给被停止了规定时间以上时将可靠度算出为基准值以下的值。规定时间被设定为从向GNSS接收机12的电力供给被停止起到测位卫星的轨道信息被擦除为止的时间。即，可靠度算出部27也可以在GNSS接收机12的冷起动被实施时将可靠度算出为基准值以下的值。
另外，若混合动力车辆1被渡轮、车辆运输车等输送，则无法使用自主导航来推定混合动力车辆1的位置。因而，可靠度算出部27也可以在混合动力车辆1被输送了时将可靠度算出为基准值以下的值。
即使在混合动力车辆1的刚输送后，也能够基于GNSS接收机12的输出来掌握混合动力车辆1的粗略的位置。因而，混合动力车辆1被输送了例如基于GNSS接收机12的输出来判别。在GNSS接收机12的再启动时混合动力车辆1的位置大幅移动的情况下，判定为混合动力车辆1被输送了。另外，混合动力车辆1被渡轮输送了也可以基于由导航装置14设定的行驶路线来判别。
另外，若在立体停车场这样的场所处混合动力车辆1的行进方向被转车台变更，则在通过自主导航而推定出的混合动力车辆1的位置与实际的位置之间产生偏差。因而，可靠度算出部27也可以在混合动力车辆1的行进方向被转车台变更了时将可靠度算出为基准值以下的值。例如，与停车场相关的信息(转车台的有无等)存储于地图数据库13的地图信息，在混合动力车辆1被驻车到具有转车台的停车场时，判定为混合动力车辆1的行进方向被转车台变更了。
另外，存在由驾驶员等带到混合动力车辆1的便携终端(例如，智能手机、平板终端、手提电脑等)通过有线或无线而与混合动力车辆1(具体而言是ECU20)电连接的情况。在该情况下，可靠度算出部27也可以在由位置推定部26推定出的混合动力车辆1的位置与由便携终端检测到的混合动力车辆1的位置之间的距离为规定距离以上时将可靠度算出为基准值以下的值。
接着，在步骤S303中，位置推定部26判定是否满足规定条件。规定条件在关于第一实施方式上述的条件的基础上或取代上述的条件而包括由可靠度算出部27算出的可靠度为基准值以下。基准值预先确定。
在步骤S303之后，步骤S304～步骤S308与图5的步骤S103～步骤S107同样地执行。需要说明的是，本控制例程能够与图5的控制例程同样地变形。
<第四实施方式>
第四实施方式的自身位置推定系统的结构及控制除了以下说明的点之外，基本上与第一实施方式的自身位置推定系统的结构及控制是同样的。因而，以下，关于本发明的第四实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
图11是包括设置有本发明的第四实施方式的自身位置推定系统的混合动力车辆1”的客户服务器系统100的概略性的结构图。客户服务器系统100具备混合动力车辆1”及服务器50。服务器50能够与包括混合动力车辆1”的多个车辆通信。
如图5所示，服务器50设置于混合动力车辆1”的外部，具备通信接口51、存储装置52、存储器53及处理器54。需要说明的是，服务器50也可以还具备键盘及鼠标这样的输入装置、显示器这样的输出装置等。另外，服务器50也可以由多个计算机构成。
通信接口51能够与混合动力车辆1”通信，能够使得服务器50与混合动力车辆1”通信。具体而言，通信接口51具有用于将服务器50与通信网络3连接的接口电路。服务器50经由通信接口51、通信网络3及无线基站4而与混合动力车辆1”通信。
存储装置52例如具有硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、光记录介质等。存储装置52存储各种数据，例如存储用于供处理器54执行各种处理的计算机程序等。
存储器53具有例如随机存取存储器(RAM)这样的半导体存储器。存储器53存储例如在由处理器54执行各种处理时使用的各种数据等。
通信接口51、存储装置52及存储器53经由信号线而连接于处理器54。处理器54具有一个或多个CPU及其周边电路，执行各种处理。需要说明的是，处理器54也可以还具有逻辑运算单元或数值运算单元这样的运算电路。
在第四实施方式中，混合动力车辆1”具备通信模块16。通信模块16是能够实现混合动力车辆1”与混合动力车辆1”的外部(例如服务器50)的通信的设备。通信模块16例如是能够经由无线基站4而与通信网络3通信的数据通信模块(DCM(Data CommunicationModule))。
图12是概略性地示出本发明的第四实施方式的自身位置推定系统10”的结构的图。自身位置推定系统10”具备拍摄装置11a、GNSS接收机12、地图数据库13、导航装置14、传感器15、通信模块16及ECU20。拍摄装置11a、GNSS接收机12、地图数据库13、导航装置14、传感器15及通信模块16设置于混合动力车辆1”，经由遵循了CAN等标准的车内网络而与ECU20以能够通信的方式连接。需要说明的是，通信模块16也可以并入于导航装置14。
在第四实施方式中，位置推定部26从服务器50接收混合动力车辆1”的位置信息。例如，低排放区的位置信息存储于服务器50的存储装置52，服务器50从混合动力车辆1”接收混合动力车辆1”的位置，将混合动力车辆1”的位置是否为低排放区内的信息向混合动力车辆1”发送。
如上所述，位置推定部26在满足规定条件且由识别部25识别出的物体是表示低排放区的边界的显示物的情况下，不管GNSS接收机12的输出而基于识别部25的识别结果来判定混合动力车辆1”是否位于低排放区内。在第四实施方式中，规定条件包括混合动力车辆1”与服务器50之间的通信被切断。
在第四实施方式中，与第一实施方式同样，执行图5的自身位置推定处理的控制例程。此时，步骤S102中的规定条件在关于第一实施方式上述的条件的基础上或取代上述的条件而包括混合动力车辆1”与服务器50之间的通信被切断。
以上，虽然说明了本发明的优选的实施方式，但本发明不限定于这些实施方式，能够在权利要求书的记载内实施各种各样的修正及变更。
例如，也可以是，与混合动力车辆1、1’、1”电连接的便携终端(例如，智能手机、平板终端、手提电脑等)具有GNSS接收机12、地图数据库13及导航装置14的功能。
另外，充电端口40及充电器41也可以从混合动力车辆1、1’、1”省略。即，混合动力车辆1、1’、1”也可以是蓄电池36不被外部电源充电的类型的混合动力车辆。另外，图1所示的混合动力车辆1是所谓的混联式的混合动力车辆，但混合动力车辆1、1’、1”只要能够以不使内燃机驱动的方式行驶即可，也可以是串联式、并联式等其他种类的混合动力车辆。
另外，上述的实施方式能够任意组合而实施。例如在组合第二实施方式和第三实施方式的情况下，在图8的控制例程中，在步骤S202与步骤S203之间执行图10的步骤S302，步骤S203中的规定条件包括由可靠度算出部27算出的可靠度为基准值以下。
另外，在组合第二实施方式和第四实施方式的情况下，在图8的控制例程中，步骤S203中的规定条件包括混合动力车辆1”与服务器50之间的通信被切断。另外，在组合第三实施方式和第四实施方式的情况下，在图10的控制例程中，步骤S303中的规定条件包括混合动力车辆1”与服务器50之间的通信被切断。
标号说明
1、1’、1” 混合动力车辆
10、10’、10” 自身位置推定系统
11a 拍摄装置
11b 路车间通信机
12 GNSS接收机
20 电子控制单元(ECU)
25 识别部
26 位置推定部
31 内燃机
34 第二电动发电机
36 蓄电池。

Claims (9)

1.一种自身位置推定系统，推定具备内燃机、电动机及蓄电池的混合动力车辆的位置，其中，
该自身位置推定系统具备：
全球导航卫星系统接收机；
物体检测装置，检测所述混合动力车辆的周围的物体；
识别部，识别由所述物体检测装置检测到的物体；及
位置推定部，基于所述全球导航卫星系统接收机的输出来推定所述混合动力车辆的位置，
所述位置推定部在满足规定条件且由所述识别部识别出的物体是表示要求所述内燃机的停止的低排放区的边界的物体的情况下，不管所述全球导航卫星系统接收机的输出而基于所述识别部的识别结果来判定所述混合动力车辆是否位于所述低排放区内。
2.根据权利要求1所述的自身位置推定系统，其中，
所述物体检测装置是拍摄所述混合动力车辆的外部并生成图像的拍摄装置，
表示所述低排放区的边界的物体是显示物。
3.根据权利要求2所述的自身位置推定系统，其中，
所述识别部使用输出识别结果和该识别结果的置信度的已学习的神经网络模型来识别由所述物体检测装置检测到的物体，
所述规定条件包括所述置信度为规定值以上。
4.根据权利要求2所述的自身位置推定系统，其中，
所述规定条件包括所述混合动力车辆的当前的行驶环境不是所述拍摄装置的检测精度会恶化的规定的行驶环境。
5.根据权利要求1所述的自身位置推定系统，其中，
所述物体检测装置是路车间通信机，
表示所述低排放区的边界的物体是路侧机。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的自身位置推定系统，其中，
所述规定条件包括所述混合动力车辆位于所述低排放区附近。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的自身位置推定系统，其中，
还具备算出所述全球导航卫星系统接收机的输出结果的可靠度的可靠度算出部，
所述规定条件包括所述可靠度为基准值以下。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的自身位置推定系统，其中，
所述位置推定部从所述混合动力车辆的外部的服务器接收该混合动力车辆的位置信息，
所述规定条件包括所述混合动力车辆与所述服务器之间的通信被切断。
9.一种自身位置推定方法，推定具备内燃机、电动机及蓄电池的混合动力车辆的位置，其中，
该自身位置推定方法包括以下步骤：
利用物体检测装置来检测所述混合动力车辆的周围的物体；
识别由所述物体检测装置检测到的物体；
基于全球导航卫星系统接收机的输出来推定所述混合动力车辆的位置；及
在满足规定条件且识别出的物体是表示要求所述内燃机的停止的低排放区的边界的物体的情况下，不管所述全球导航卫星系统接收机的输出而基于由所述物体检测装置检测到的物体的识别结果来判定所述混合动力车辆是否位于所述低排放区内。
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