JP2019100942A - 移動体、測位システム、測位プログラム及び測位方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送波位相を含むＧＮＳＳによる高精度な自己位置推定を高速に行うことが可能な移動体、測位システム、測位プログラム及び測位方法を提供する。【解決手段】移動体２１０は、センサ２１１と、マップ位置推定部２３１と、相対位置推定部２３２と、ＧＮＳＳ受信部２１２と、絶対位置推定部２３４とを具備する。センサは周囲の情報を取得する。マップ位置推定部２３１は、センサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定する。ＧＮＳＳ受信部２１２は、第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する。絶対位置推定部２３４は、第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、他の移動体２２０において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する。【選択図】図６

Description

本技術は、人工衛星から受信する電波を利用して自己位置の推定を行う移動体、測位システム、測位プログラム及び測位方法に関する。
に関する。

自動車等の移動体は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）によって自己位置を測定することができる。自動運転等の分野においては自己位置の精度が重要であり、ＧＮＳＳのさらなる測定精度向上が求められている。例えば特許文献１及び２には、自動車等の自己位置推定に関する技術が開示されている。

近年、注目されている自己位置測定方法として、「搬送波位相距離を用いた高精度なＧＮＳＳ」がある。この技術は衛星から受信する搬送波の位相を測定し、基準局から移動局に搬送波位相データを送信する。移動局は自己の測定した位相と基準局から送信された搬送波位相データを用いて自己の位置を特定する。

代表的な搬送波位相を用いた手法であるＲＴＫ−ＧＰＳでは、測位結果の二重差を利用することで通常のＧＰＳで生じる電離層による外乱や時計ずれ等の誤差をキャンセルすることが可能であり、屋外では数ｍｍ精度での高精度の測位が可能である。また、別の手法として、電離層による外乱や時計ずれを事前に推定することで、基地局を利用せずに高精度なＧＮＳＳ測位を行う手法（ＰＰＰ−ＲＴＫ）も存在する。

特開２００２−０１３９４０号公報 特開２００５−０３１０８２号公報

上述した搬送波位相を用いたＧＮＳＳでは、初期化として整数バイアスの推定が必要となる。基準局と移動局の受信機がそれぞれ搬送波を受信すると、その位相は測定できるが、受信機と衛星の間の波数（整数バイアス）は不明であり、この整数バイアスを解くことによって自己位置測定が可能となる。

整数バイアスを解くために採られる方法は二つがある。一つは位置が既知の基準局をアンカーとして利用する方法である。しかしながら、この方法では十分な数の基準局を準備することが困難である。この問題を解決するための手法としてＰＰＰ−ＲＴＫが存在するが、共に、推定を安定させるために複数の移動観測が必要であり、分単位の時間が必要になる。この推定は、例えばトンネルの中に入って位置を見失うと都度必要な処理である。

推定を高速化するために、剛体固定された複数の受信機によって観測する方法である。しかしながら、この方法では受信機同士の数が十分に離れる必要があり、受信機を搭載するデバイスによる物理的制約が存在する。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、搬送波位相を含むＧＮＳＳによる高精度な自己位置推定を高速に行うことが可能な移動体、測位システム、測位プログラム及び測位方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る移動体は、センサと、マップ位置推定部と、相対位置推定部と、相対位置推定部と、ＧＮＳＳ受信部と、絶対位置推定部とを具備する。
上記センサは周囲の情報を取得する。
上記マップ位置推定部は、上記センサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定する。
上記ＧＮＳＳ受信部は、第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する。
上記絶対位置推定部は、上記第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記他の移動体において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する。

この構成によれば、移動体は、ローカルマップを他の移動体と共有することにより他の移動体との相対位置を推定することができ、その相対位置と、ＧＮＳＳ受信部で受信した搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報（第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報）及び他の移動体で受信された搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報（第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報）を用いて自己の絶対位置を推定することができる。これにより、搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位を実施する上で高速に、高精度な自己位置推定が可能である。

上記センサは、画像の撮像が可能な画像センサであり、
上記マップ位置推定部は、上記画像センサによって撮像された第１の撮像画像において特徴点を抽出し、上記ローカルマップに含まれるランドマークと、上記移動体の移動による上記特徴点の変化から上記ローカルマップにおける自己の位置を推定してもよい。

移動体は、画像センサによって撮像された第１の撮像画像に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定することが可能である。

上記相対位置推定部は、上記マップ位置推定部によって推定された上記ローカルマップにおける自己の位置と、上記他の移動体から受信した上記ローカルマップにおける上記他の移動体の位置から上記相対位置を推定する。

移動体はローカルマップにおける他の移動体の位置を他の移動体から受信し、移動体と他の移動体の相対位置を推定することができる。

上記マップ位置推定部は、上記他の移動体が備える画像センサによって撮像された第２の撮像画像を上記他の移動体から受信し、上記ローカルマップにおける上記他の移動体の位置をさらに推定し、
上記相対位置推定部は、上記マップ位置推定部によって推定された上記ローカルマップにおける自己の位置と、上記ローカルマップにおける上記他の移動体の位置から上記相対位置を推定してもよい。

移動体は、ローカルマップにおける他の移動体の位置を他の移動体から受信する代わりに他、の移動体によって撮像された第２の撮像画像を他の移動体から受信し、ローカルマップにおける他の移動体の位置を推定してもよい。

上記特徴点の時間変化と、上記マップ位置推定部によって推定された上記ローカルマップにおける自己の位置を用いて上記ランドマークを作成するマップ記述部をさらに具備してもよい。

この構成によれば、移動体による搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位を継続することにより、マップ位置の推定に利用するランドマークの数を増加させることが可能となる。

上記第１の撮像画像と上記第２の撮像画像は、同時刻に撮像された画像であってもよい。

第１の撮像画像と第２の撮像画像は、同一のランドマークを含む画像であれば異なる時刻に撮像された画像であってもよく、同時刻に撮像された画像であってもよい。

上記移動体は、上記第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報から算出される候補位置を、搬送波位相距離を用いない一般的な単独測位に基づいて選択する初期絶対位置推定部をさらに具備してもよい。

ＧＮＳＳ受信部は、搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位に加えて単独測位（一般的なＧＮＳＳ測位）を行うことができ、その測位結果から移動体の大まかな位置を推定することができる。初期絶対位置推定部は、移動体の大まかな位置から搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位による候補位置を絞り込むことができる。

上記移動体は、上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する通信部をさらに具備し、
上記通信部は、上記他の移動体から上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信してもよい。

移動体は、他の移動体で受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を、車間通信により他の移動体から直接受信してもよい。

上記移動体は、上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する通信部をさらに具備し、上記通信部は、サーバーから上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信してもよい。

他の移動体は、受信した第２の搬送波位相を用いたＧＮＳＳ測位情報をサーバーに送信することができ、移動体は第２の搬送波位相を用いたＧＮＳＳ測位情報をサーバーから受信してもよい。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る測位システムは、第１の移動体と、第２の移動体とを具備する。
上記第１の移動体は、周囲の情報を取得する第１のセンサと、上記第１のセンサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定する第１のマップ位置推定部と、上記ローカルマップにおける第２の移動体の位置と上記ローカルマップにおける自己の位置から上記第２の移動体に対する自己の相対位置を推定する相対位置推定部と、第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第１のＧＮＳＳ受信部と、上記第２の移動体において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第１の通信部と、上記第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する絶対位置推定部とを備える。
上記第２の移動体は、周囲の情報を取得する第２のセンサと、上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第２のＧＮＳＳ受信部と、上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を上記第１の通信部に送信する第２の通信部とを備える。

上記第１の移動体は、上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第１の通信部をさらに備え、
上記第２の移動体は、上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を上記第１の通信部に送信する第２の通信部をさらに備えてもよい。

上記第２の移動体は、上記第２のセンサの出力に基づいて上記ローカルマップにおける上記第２の移動体の位置を推定する第２のマップ位置推定部をさらに具備してもよい。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る測位システムは、第１の移動体と、第２の移動体と、サーバーとを具備する。
上記第１の移動体は、周囲の情報を取得する第１のセンサと、第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第１のＧＮＳＳ受信部とを備える。
上記第２の移動体は、周囲の情報を取得する第２のセンサと、第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第２のＧＮＳＳ受信部とを備える。
上記サーバーは、上記第１のセンサの出力に基づいてローカルマップにおける上記第１の移動体の位置を推定し、上記第２のセンサの出力に基づいて上記ローカルマップにおける上記第２の移動体の位置を推定するマップ位置推定部と、上記ローカルマップにおける上記第１の移動体の位置と、上記ローカルマップにおける上記第２の移動体の位置から、上記第２の移動体に対する上記第１の移動体の相対位置を推定する相対位置推定部と、上記第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記相対位置に基づいて上記第１の移動体の絶対位置を推定する絶対位置推定部とを備える。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る測位プログラムは、マップ位置推定部と、相対位置推定部と、絶対位置推定部として情報処理装置を機能させる。
上記マップ位置推定部は、周囲の情報を取得するセンサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定する。
上記相対位置推定部は、上記ローカルマップにおける他の移動体の位置と上記ローカルマップにおける自己の位置から上記他の移動体に対する自己の相対位置を推定する。
上記絶対位置推定部は、ＧＮＳＳ受信部によって受信された第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記他の移動体において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る測位方法は、マップ位置推定部が、周囲の情報を取得するセンサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定し、
相対位置推定部が、上記ローカルマップにおける他の移動体の位置と上記ローカルマップにおける自己の位置から上記他の移動体に対する自己の相対位置を推定し、
絶対位置推定部が、ＧＮＳＳ受信部によって受信された第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記他の移動体において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する。

以上のように、本技術によれば、搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位による高精度な自己位置推定を高速に行うことが可能な移動体、測位システム、測位プログラム及び測位方法を提供することが可能である。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳの概要を示す模式図である。 搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳでの搬送波の位相差を示す模式図である。 搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳによる移動局の候補位置を示す模式図である。 本実施形態に係る測位システムの構成を示す模式図である。 本技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な機能の構成例を示すブロック図である。 本実施形態に係る測位システムの機能的構成を示すブロック図である。 同測位システムが備えるローカルマップの模式図である。 同測位システムが備える第１移動体によって撮像される第１撮像画像と第１撮像画像から抽出される特徴点の例である。 同測位システムが備える第１移動体の移動による第１撮像画像の変化を示す模式図である 同測位システムにおける、第１移動体とランドマーク点の位置関係を示す模式図である。 同測位システムにおける、第１移動体と第２移動体のローカルマップの共有による相対位置の推定を示す模式図である。 同測位システムにおける、第１移動体及び第２移動体の絶対位置の推定を示す模式図である。 同測位システムにおける、ローカルマップの作成方法を示す模式図である。 本実施形態に係る、他の構成を有する測位システムの機能的構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る、他の構成を有する測位システムの構成を示す模式図である。 同測位システムの機能的構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る測位システムについて説明する。

［ＲＴＫ−ＧＰＳについて］
搬送波位相を用いたＧＮＳＳの一例であるＲＴＫ−ＧＰＳ（Real Time Kinematic−Global Positioning System）について説明する。

図１は、一般的なＲＴＫ−ＧＰＳの模式図である。このＲＴＫ−ＧＰＳは、衛星１０１０、基準局１０２０及び移動局１０３０から構成されている。基準局１０２０は地上の特定の位置に固定されており、移動局１０３０は自動車等の移動体である。

同図に示すように、基準局１０２０及び移動局１０３０はそれぞれ衛星１０１０から搬送波Ｈを受信し、位相を測定する。基準局１０２０は、自己の位置及び位相の測定結果を含む搬送波位相データＤを無線通信等によって移動局１０３０に送信する。移動局１０３０は、自己の位相の測定結果と受信した搬送波位相データから自己の位置を測定することができる。

基準局１０２０及び移動局１０３０の一つの衛星１０１０に対する搬送波位相の差（一重差）を利用することにより、衛星１０１０の時計誤差が打ち消される。また、基準局１０２０及び移動局１０３０の一重差の異なる二つの衛星１０１０間での差分（二重差）を利用することにより、時計誤差に加え、対流圏及び電離層等による遅延が打ち消される。これにより、屋外で数ｍｍ精度の高精度で位置を測定することが可能となる。

具体的には、移動局１０３０の位置を決定するためには、整数バイアスの推定が必要となる。図２は、搬送波の位相差を示す模式図である。同図に示すように、基準局１０２０と移動局１０３０での位相差Ｓが測定された場合、移動局１０３０は、基準局１０２０に対する位相差がＳとなる位置に存在するが、移動局１０３０と衛星１０１０の間の波数（整数バイアス）は不明である。このため、移動局１０３０は、図２に示すように基準局１０２０に対する位相差がＳとなる候補位置のいずれかに存在する。

図３は、基準局１０２０に対する位相差がＳとなる候補位置Ｐを示す模式図であり、衛星１０１０Ａから送信される搬送波線を線Ｌ１で示し、衛星１０１０Ｂから送信される搬送波を線Ｌ２で示す。線Ｌ１の間隔及び線Ｌ２の間隔（搬送波の波長）は例えば１９ｃｍである。

基準局１０２０が線Ｌ１と線Ｌ２の交点の位置にあり、基準局１０２０と移動局１０３０の間で搬送波の位相差がゼロの場合、移動局１０３０は基準局１０２０に対して位相差がゼロとなる位置にあり、即ち、線Ｌ１と線Ｌ２の交点が候補位置Ｐとなる。基準局１０２０の位置が既知であれば、移動局１０３０が存在する候補位置Ｐを時間経過による位置変化を観測することで特定することが可能である。

このように、一般的なＲＴＫ−ＧＰＳでは、位置が既知の基準局から基準局の位置及び位相の測定結果を含む搬送波位相データを取得することによって移動局は自己の位置を推定することが可能である。しかしながら、ＲＴＫ−ＧＰＳを広範囲にわたって利用する場合には基準局の設置が容易ではない。また、別の技術として電離層の影響などを事前に計算することで基地局無しでの搬送波位相を用いたＧＮＳＳ測位も存在するが、共に整数値バイアスを取るために分単位の推定が必要である。

本実施形態に係る測位システムでは、高速に搬送波位相距離を用いた高精度なＧＮＳＳ測位による自己位置推定が可能である。

［測位システムについて］
図４は、本実施形態に係る測位システム２００の構成を示す模式図である。同図に示すように、測位システム２００は、第１移動体２１０と第２移動体２２０から構成されている。なお、測位システム２００はより多数の移動体から構成されてもよい。

第１移動体２１０及び第２移動体２２０は、移動可能なものであればよく、典型的には自動車である。また、第１移動体２１０及び第２移動体２２０は例えば、ドローン、農業機械又は電子機器等であってもよい。

第１移動体２１０は、第１画像センサ２１１、第１ＧＮＳＳ受信部２１２、第１通信部２１３及び第１情報処理部２１４を有する。また、第２移動体２２０は、第２画像センサ２２１、第２ＧＮＳＳ受信部２２２、第２通信部２２３及び第２情報処理部２２４を備える。

第１画像センサ２１１は、第１移動体２１０の周囲、典型的には前方を撮像可能なセンサである。第１画像センサ２１１は撮像した画像（以下、第１撮像画像）を第１情報処理部２１４に出力する。第１ＧＮＳＳ受信部２１２は、搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報及び単独測位情報を衛星から受信し、第１情報処理部２１４に出力する。

第１通信部２１３は、第２通信部２２３との間で通信を行う。通信方法は特に限定されないが、例えば無線通信である。第１情報処理部２１４は、第１画像センサ２１１、第１ＧＮＳＳ受信部２１２及び第１通信部２１３に接続され、これらの出力に基づいて後述する情報処理を実行する。

第２画像センサ２２１は、第２移動体２２０の周囲、典型的には前方を撮像可能なセンサである。第２画像センサ２２１は撮像した画像（以下、第２撮像画像）を第２情報処理部２２４に出力する。第２ＧＮＳＳ受信部２２２は、搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報及び単独測位情報を衛星から受信し、第２情報処理部２２４に出力する。

第２通信部２２３は、第１通信部２１３との間で通信を行う。第２情報処理部２１４は、第２画像センサ２２１、第２ＧＮＳＳ受信部２２２及び第２通信部２２３に接続され、これらの出力に基づいて述する情報処理情報処理を実行する。

なお、第１通信部２１３と第２通信部２２３は、図４に示すように直接に通信を行ってもよく、通信を媒介する機器や設備を介して通信を行っても良い。

［移動体の具体例］
第１移動体２１０及び第２移動体２２０は移動体制御システムを備えるものとすることができる。図５は、本技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システム１００の概略的な機能の構成例を示すブロック図である。

なお、以下、車両制御システム１００が設けられている車両を他の車両と区別する場合、自車又は自車両と称する。

車両制御システム１００は、入力部１０１、データ取得部１０２、通信部１０３、車内機器１０４、出力制御部１０５、出力部１０６、駆動系制御部１０７、駆動系システム１０８、ボディ系制御部１０９、ボディ系システム１１０、記憶部１１１、及び、自動運転制御部１１２を備える。入力部１０１、データ取得部１０２、通信部１０３、出力制御部１０５、駆動系制御部１０７、ボディ系制御部１０９、記憶部１１１、及び、自動運転制御部１１２は、通信ネットワーク１２１を介して、相互に接続されている。通信ネットワーク１２１は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、又は、ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークやバス等からなる。なお、車両制御システム１００の各部は、通信ネットワーク１２１を介さずに、直接接続される場合もある。

なお、以下、車両制御システム１００の各部が、通信ネットワーク１２１を介して通信を行う場合、通信ネットワーク１２１の記載を省略するものとする。例えば、入力部１０１と自動運転制御部１１２が、通信ネットワーク１２１を介して通信を行う場合、単に入力部１０１と自動運転制御部１１２が通信を行うと記載する。

入力部１０１は、搭乗者が各種のデータや指示等の入力に用いる装置を備える。例えば、入力部１０１は、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ、及び、レバー等の操作デバイス、並びに、音声やジェスチャ等により手動操作以外の方法で入力可能な操作デバイス等を備える。また、例えば、入力部１０１は、赤外線若しくはその他の電波を利用したリモートコントロール装置、又は、車両制御システム１００の操作に対応したモバイル機器若しくはウェアラブル機器等の外部接続機器であってもよい。入力部１０１は、搭乗者により入力されたデータや指示等に基づいて入力信号を生成し、車両制御システム１００の各部に供給する。

データ取得部１０２は、車両制御システム１００の処理に用いるデータを取得する各種のセンサ等を備え、取得したデータを、車両制御システム１００の各部に供給する。

例えば、データ取得部１０２は、自車の状態等を検出するための各種のセンサを備える。具体的には、例えば、データ取得部１０２は、ジャイロセンサ、加速度センサ、慣性計測装置（ＩＭＵ）、及び、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数、モータ回転数、若しくは、車輪の回転速度等を検出するためのセンサ等を備える。

また、例えば、データ取得部１０２は、自車の外部の情報を検出するための各種のセンサを備える。具体的には、例えば、データ取得部１０２は、ＴｏＦ（Time Of Flight）カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ、及び、その他のカメラ等の撮像装置を備える。また、例えば、データ取得部１０２は、天候又は気象等を検出するための環境センサ、及び、自車の周囲の物体を検出するための周囲情報検出センサを備える。環境センサは、例えば、雨滴センサ、霧センサ、日照センサ、雪センサ等からなる。周囲情報検出センサは、例えば、超音波センサ、レーダ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）、ソナー等からなる。

さらに、例えば、データ取得部１０２は、自車の現在位置を検出するための各種のセンサを備える。具体的には、例えば、データ取得部１０２は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からのＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信機等を備える。

また、例えば、データ取得部１０２は、車内の情報を検出するための各種のセンサを備える。具体的には、例えば、データ取得部１０２は、運転者を撮像する撮像装置、運転者の生体情報を検出する生体センサ、及び、車室内の音声を集音するマイクロフォン等を備える。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座っている搭乗者又はステアリングホイールを握っている運転者の生体情報を検出する。

通信部１０３は、車内機器１０４、並びに、車外の様々な機器、サーバ、基準局等と通信を行い、車両制御システム１００の各部から供給されるデータを送信したり、受信したデータを車両制御システム１００の各部に供給したりする。なお、通信部１０３がサポートする通信プロトコルは、特に限定されるものではなく、また、通信部１０３が、複数の種類の通信プロトコルをサポートすることも可能である

例えば、通信部１０３は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、又は、ＷＵＳＢ（Wireless USB）等により、車内機器１０４と無線通信を行う。また、例えば、通信部１０３は、図示しない接続端子（及び、必要であればケーブル）を介して、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）、又は、ＭＨＬ（Mobile High-definition Link）等により、車内機器１０４と有線通信を行う。

さらに、例えば、通信部１０３は、基準局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク（例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク）上に存在する機器（例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ）との通信を行う。また、例えば、通信部１０３は、Ｐ２Ｐ（Peer To Peer）技術を用いて、自車の近傍に存在する端末（例えば、歩行者若しくは店舗の端末、又は、ＭＴＣ（Machine Type Communication）端末）との通信を行う。さらに、例えば、通信部１０３は、車車間（Vehicle to Vehicle）通信、路車間（Vehicle to Infrastructure）通信、自車と家との間（Vehicle to Home）の通信、及び、歩車間（Vehicle to Pedestrian）通信等のＶ２Ｘ通信を行う。また、例えば、通信部１０３は、ビーコン受信部を備え、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行規制又は所要時間等の情報を取得する。

車内機器１０４は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、自車に搬入され若しくは取り付けられる情報機器、及び、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置等を含む。

出力制御部１０５は、自車の搭乗者又は車外に対する各種の情報の出力を制御する。例えば、出力制御部１０５は、視覚情報（例えば、画像データ）及び聴覚情報（例えば、音声データ）のうちの少なくとも１つを含む出力信号を生成し、出力部１０６に供給することにより、出力部１０６からの視覚情報及び聴覚情報の出力を制御する。具体的には、例えば、出力制御部１０５は、データ取得部１０２の異なる撮像装置により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像等を生成し、生成した画像を含む出力信号を出力部１０６に供給する。また、例えば、出力制御部１０５は、衝突、接触、危険地帯への進入等の危険に対する警告音又は警告メッセージ等を含む音声データを生成し、生成した音声データを含む出力信号を出力部１０６に供給する。

出力部１０６は、自車の搭乗者又は車外に対して、視覚情報又は聴覚情報を出力することが可能な装置を備える。例えば、出力部１０６は、表示装置、インストルメントパネル、オーディオスピーカ、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ、ランプ等を備える。出力部１０６が備える表示装置は、通常のディスプレイを有する装置以外にも、例えば、ヘッドアップディスプレイ、透過型ディスプレイ、ＡＲ（Augmented Reality）表示機能を有する装置等の運転者の視野内に視覚情報を表示する装置であってもよい。

駆動系制御部１０７は、各種の制御信号を生成し、駆動系システム１０８に供給することにより、駆動系システム１０８の制御を行う。また、駆動系制御部１０７は、必要に応じて、駆動系システム１０８以外の各部に制御信号を供給し、駆動系システム１０８の制御状態の通知等を行う。

駆動系システム１０８は、自車の駆動系に関わる各種の装置を備える。例えば、駆動系システム１０８は、内燃機関又は駆動用モータ等の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、舵角を調節するステアリング機構、制動力を発生させる制動装置、ＡＢＳ（Antilock Brake System）、ＥＳＣ（Electronic Stability Control）、並びに、電動パワーステアリング装置等を備える。

ボディ系制御部１０９は、各種の制御信号を生成し、ボディ系システム１１０に供給することにより、ボディ系システム１１０の制御を行う。また、ボディ系制御部１０９は、必要に応じて、ボディ系システム１１０以外の各部に制御信号を供給し、ボディ系システム１１０の制御状態の通知等を行う。

ボディ系システム１１０は、車体に装備されたボディ系の各種の装置を備える。例えば、ボディ系システム１１０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、パワーシート、ステアリングホイール、空調装置、及び、各種ランプ（例えば、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカ、フォグランプ等）等を備える。

記憶部１１１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、及び、光磁気記憶デバイス等を備える。記憶部１１１は、車両制御システム１００の各部が用いる各種プログラムやデータ等を記憶する。例えば、記憶部１１１は、ダイナミックマップ等の３次元の高精度地図、高精度地図より精度が低く、広いエリアをカバーするグローバルマップ、及び、自車の周囲の情報を含むローカルマップ等の地図データを記憶する。

自動運転制御部１１２は、自律走行又は運転支援等の自動運転に関する制御を行う。具体的には、例えば、自動運転制御部１１２は、自車の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、自車の衝突警告、又は、自車のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行う。また、例えば、自動運転制御部１１２は、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行う。自動運転制御部１１２は、検出部１３１、自己位置推定部１３２、状況分析部１３３、計画部１３４、及び、動作制御部１３５を備える。

検出部１３１は、自動運転の制御に必要な各種の情報の検出を行う。検出部１３１は、車外情報検出部１４１、車内情報検出部１４２、及び、車両状態検出部１４３を備える。

車外情報検出部１４１は、車両制御システム１００の各部からのデータ又は信号に基づいて、自車の外部の情報の検出処理を行う。例えば、車外情報検出部１４１は、自車の周囲の物体の検出処理、認識処理、及び、追跡処理、並びに、物体までの距離の検出処理を行う。検出対象となる物体には、例えば、車両、人、障害物、構造物、道路、信号機、交通標識、道路標示等が含まれる。また、例えば、車外情報検出部１４１は、自車の周囲の環境の検出処理を行う。検出対象となる周囲の環境には、例えば、天候、気温、湿度、明るさ、及び、路面の状態等が含まれる。車外情報検出部１４１は、検出処理の結果を示すデータを自己位置推定部１３２、状況分析部１３３のマップ解析部１５１、交通ルール認識部１５２、及び、状況認識部１５３、並びに、動作制御部１３５の緊急事態回避部１７１等に供給する。

車内情報検出部１４２は、車両制御システム１００の各部からのデータ又は信号に基づいて、車内の情報の検出処理を行う。例えば、車内情報検出部１４２は、運転者の認証処理及び認識処理、運転者の状態の検出処理、搭乗者の検出処理、及び、車内の環境の検出処理等を行う。検出対象となる運転者の状態には、例えば、体調、覚醒度、集中度、疲労度、視線方向等が含まれる。検出対象となる車内の環境には、例えば、気温、湿度、明るさ、臭い等が含まれる。車内情報検出部１４２は、検出処理の結果を示すデータを状況分析部１３３の状況認識部１５３、及び、動作制御部１３５の緊急事態回避部１７１等に供給する。

車両状態検出部１４３は、車両制御システム１００の各部からのデータ又は信号に基づいて、自車の状態の検出処理を行う。検出対象となる自車の状態には、例えば、速度、加速度、舵角、異常の有無及び内容、運転操作の状態、パワーシートの位置及び傾き、ドアロックの状態、並びに、その他の車載機器の状態等が含まれる。車両状態検出部１４３は、検出処理の結果を示すデータを状況分析部１３３の状況認識部１５３、及び、動作制御部１３５の緊急事態回避部１７１等に供給する。

自己位置推定部１３２は、車外情報検出部１４１、及び、状況分析部１３３の状況認識部１５３等の車両制御システム１００の各部からのデータ又は信号に基づいて、自車の位置及び姿勢等の推定処理を行う。また、自己位置推定部１３２は、必要に応じて、自己位置の推定に用いるローカルマップ（以下、自己位置推定用マップと称する）を生成する。自己位置推定用マップは、例えば、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）等の技術を用いた高精度なマップとされる。自己位置推定部１３２は、推定処理の結果を示すデータを状況分析部１３３のマップ解析部１５１、交通ルール認識部１５２、及び、状況認識部１５３等に供給する。また、自己位置推定部１３２は、自己位置推定用マップを記憶部１１１に記憶させる。

状況分析部１３３は、自車及び周囲の状況の分析処理を行う。状況分析部１３３は、マップ解析部１５１、交通ルール認識部１５２、状況認識部１５３、及び、状況予測部１５４を備える。

マップ解析部１５１は、自己位置推定部１３２及び車外情報検出部１４１等の車両制御システム１００の各部からのデータ又は信号を必要に応じて用いながら、記憶部１１１に記憶されている各種のマップの解析処理を行い、自動運転の処理に必要な情報を含むマップを構築する。マップ解析部１５１は、構築したマップを、交通ルール認識部１５２、状況認識部１５３、状況予測部１５４、並びに、計画部１３４のルート計画部１６１、行動計画部１６２、及び、動作計画部１６３等に供給する。

交通ルール認識部１５２は、自己位置推定部１３２、車外情報検出部１４１、及び、マップ解析部１５１等の車両制御システム１００の各部からのデータ又は信号に基づいて、自車の周囲の交通ルールの認識処理を行う。この認識処理により、例えば、自車の周囲の信号の位置及び状態、自車の周囲の交通規制の内容、並びに、走行可能な車線等が認識される。交通ルール認識部１５２は、認識処理の結果を示すデータを状況予測部１５４等に供給する。

状況認識部１５３は、自己位置推定部１３２、車外情報検出部１４１、車内情報検出部１４２、車両状態検出部１４３、及び、マップ解析部１５１等の車両制御システム１００の各部からのデータ又は信号に基づいて、自車に関する状況の認識処理を行う。例えば、状況認識部１５３は、自車の状況、自車の周囲の状況、及び、自車の運転者の状況等の認識処理を行う。また、状況認識部１５３は、必要に応じて、自車の周囲の状況の認識に用いるローカルマップ（以下、状況認識用マップと称する）を生成する。状況認識用マップは、例えば、占有格子地図（Occupancy Grid Map）とされる。

認識対象となる自車の状況には、例えば、自車の位置、姿勢、動き（例えば、速度、加速度、移動方向等）、並びに、異常の有無及び内容等が含まれる。認識対象となる自車の周囲の状況には、例えば、周囲の静止物体の種類及び位置、周囲の動物体の種類、位置及び動き（例えば、速度、加速度、移動方向等）、周囲の道路の構成及び路面の状態、並びに、周囲の天候、気温、湿度、及び、明るさ等が含まれる。認識対象となる運転者の状態には、例えば、体調、覚醒度、集中度、疲労度、視線の動き、並びに、運転操作等が含まれる。

状況認識部１５３は、認識処理の結果を示すデータ（必要に応じて、状況認識用マップを含む）を自己位置推定部１３２及び状況予測部１５４等に供給する。また、状況認識部１５３は、状況認識用マップを記憶部１１１に記憶させる。

状況予測部１５４は、マップ解析部１５１、交通ルール認識部１５２及び状況認識部１５３等の車両制御システム１００の各部からのデータ又は信号に基づいて、自車に関する状況の予測処理を行う。例えば、状況予測部１５４は、自車の状況、自車の周囲の状況、及び、運転者の状況等の予測処理を行う。

予測対象となる自車の状況には、例えば、自車の挙動、異常の発生、及び、走行可能距離等が含まれる。予測対象となる自車の周囲の状況には、例えば、自車の周囲の動物体の挙動、信号の状態の変化、及び、天候等の環境の変化等が含まれる。予測対象となる運転者の状況には、例えば、運転者の挙動及び体調等が含まれる。

状況予測部１５４は、予測処理の結果を示すデータを、交通ルール認識部１５２及び状況認識部１５３からのデータとともに、計画部１３４のルート計画部１６１、行動計画部１６２、及び、動作計画部１６３等に供給する。

ルート計画部１６１は、マップ解析部１５１及び状況予測部１５４等の車両制御システム１００の各部からのデータ又は信号に基づいて、目的地までのルートを計画する。例えば、ルート計画部１６１は、グローバルマップに基づいて、現在位置から指定された目的地までのルートを設定する。また、例えば、ルート計画部１６１は、渋滞、事故、通行規制、工事等の状況、及び、運転者の体調等に基づいて、適宜ルートを変更する。ルート計画部１６１は、計画したルートを示すデータを行動計画部１６２等に供給する。

行動計画部１６２は、マップ解析部１５１及び状況予測部１５４等の車両制御システム１００の各部からのデータ又は信号に基づいて、ルート計画部１６１により計画されたルートを計画された時間内で安全に走行するための自車の行動を計画する。例えば、行動計画部１６２は、発進、停止、進行方向（例えば、前進、後退、左折、右折、方向転換等）、走行車線、走行速度、及び、追い越し等の計画を行う。行動計画部１６２は、計画した自車の行動を示すデータを動作計画部１６３等に供給する

動作計画部１６３は、マップ解析部１５１及び状況予測部１５４等の車両制御システム１００の各部からのデータ又は信号に基づいて、行動計画部１６２により計画された行動を実現するための自車の動作を計画する。例えば、動作計画部１６３は、加速、減速、及び、走行軌道等の計画を行う。動作計画部１６３は、計画した自車の動作を示すデータを、動作制御部１３５の加減速制御部１７２及び方向制御部１７３等に供給する。

動作制御部１３５は、自車の動作の制御を行う。動作制御部１３５は、緊急事態回避部１７１、加減速制御部１７２、及び、方向制御部１７３を備える。

緊急事態回避部１７１は、車外情報検出部１４１、車内情報検出部１４２、及び、車両状態検出部１４３の検出結果に基づいて、衝突、接触、危険地帯への進入、運転者の異常、車両の異常等の緊急事態の検出処理を行う。緊急事態回避部１７１は、緊急事態の発生を検出した場合、急停車や急旋回等の緊急事態を回避するための自車の動作を計画する。緊急事態回避部１７１は、計画した自車の動作を示すデータを加減速制御部１７２及び方向制御部１７３等に供給する。

加減速制御部１７２は、動作計画部１６３又は緊急事態回避部１７１により計画された自車の動作を実現するための加減速制御を行う。例えば、加減速制御部１７２は、計画された加速、減速、又は、急停車を実現するための駆動力発生装置又は制動装置の制御目標値を演算し、演算した制御目標値を示す制御指令を駆動系制御部１０７に供給する。

方向制御部１７３は、動作計画部１６３又は緊急事態回避部１７１により計画された自車の動作を実現するための方向制御を行う。例えば、方向制御部１７３は、動作計画部１６３又は緊急事態回避部１７１により計画された走行軌道又は急旋回を実現するためのステアリング機構の制御目標値を演算し、演算した制御目標値を示す制御指令を駆動系制御部１０７に供給する。

車両制御システム１００は以上のような構成を有する。第１移動体２１０及び第２移動体２２０が備える第１画像センサ２１１、第２画像センサ２２１、第１ＧＮＳＳ受信部２１２及び第２ＧＮＳＳ受信部２２２は車両制御システム１００が備えるデータ取得部１０２に含まれる。

また、第１移動体２１０及び第２移動体２２０が備える第１通信部２１３及び第２通信部２２３は、車両制御システム１００が備える通信部１０３に相当する。さらに第１移動体２１０及び第２移動体２２０が備える第１情報処理部２１４及び第２情報処理部２１４は車両制御システム１００が備える自己位置推定部に相当する。

なお、車両制御システム１００の構成は一例であり、第１移動体２１０及び第２移動体２２０は後述する搬送波位相距離を含むＧＮＳＳ測位が実現できるものであればよく、必ずしも車両制御システム１００と同一の構成を有するものでなくてもよい。

［測位システムの機能的構成］
図６は、測位システム２００の機能的構成を示すブロック図である。

同図に示すように、第１移動体２１０は、第１画像センサ２１１、第１ＧＮＳＳ受信部２１２、第１マップ位置推定部２３１、相対位置推定部２３２、初期絶対位置推定部２３３、絶対位置推定部２３４、マップ記述部２３５及びローカルマップ２３６を備える。

また、第２移動体２２０は、第２画像センサ２２１、第２ＧＮＳＳ受信部２２２、第２マップ位置推定部２４１及び絶対位置受信部２４２を備える。

図７はローカルマップ２３６の概要を示す模式図である。同図に示すように、ローカルマップ２３６にはランドマーク点Ｍが含まれている。ランドマーク点Ｍは、画像において特徴的な、三次元座標が既知の点である。また、ローカルマップ２３６にはランドマーク点Ｍを特定の方向から見た特徴点の二次元座標も含まれている。ランドマーク点Ｍは予め設定されていてもよく、後述するようにマップ記述部２３５によって設定されてもよい。

第１マップ位置推定部２３１は、ローカルマップ２３６に対する第１移動体２１０の位置（以下、第１マップ位置）を推定する。マップ位置推定部２３１は、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization And Mapping）を利用して第１マップ位置を推定することができる。

具体的には、第１マップ位置推定部２３１は、第１画像センサ２１１によって撮像された第１撮像画像において特徴点を抽出する。図８は第１撮像画像Ｇと第１マップ位置推定部２３１によって抽出される特徴点Ｒを示す模式図である。

第１マップ位置推定部２３１は、任意の画像処理によって特徴点を抽出することができる。さらに、第１マップ位置推定部２３１は、抽出した特徴点Ｒと、ローカルマップ２３６に含まれる特徴点（特定の方向から見たランドマーク点Ｍ）をマッチングする。

また、第１マップ位置推定部２３１は、第１移動体２１０の移動による、特徴点の移動を算出する。図９は、第１撮像画像Ｇ１及び第１撮像画像Ｇ２を示す模式図である。第１撮像画像Ｇ２は第１撮像画像Ｇ１の次のフレームである。第１撮像画像Ｇ１及び第１撮像画像Ｇ２に示す枠Ｆは、被写体の同一範囲を示している。

同図に示すように、第１移動体２１０の移動に伴って第１撮像画像は変化し、特徴点も移動する。この移動量及び移動方向は、第１画像センサ２１１と被写体の位置関係によって異なる。

図１０は、第１移動体２１０とランドマーク点Ｍの位置関係を示す模式図である。第１マップ位置推定部２３１は、同図に示すようにランドマーク点Ｍの三次元座標と第１移動体２１０の移動に伴う特徴点の変化から第１マップ位置を特定することができる。

なお、第１マップ位置推定部２３１は、ビジュアルオドメトリ等のＳＬＡＭ以外の手法によってマップ位置を指定することも可能である。第１マップ位置推定部２３１は推定した第１マップ位置を相対位置推定部２３２に供給する。

また、第２移動体２２０において第２マップ位置推定部２４１は、ローカルマップ２３６に対する第２移動体２２０の位置（以下、第２マップ位置）を推定する。第２マップ位置推定部２４１は、第２通信部２２３を介して第１移動体２１０からローカルマップ２３６を取得することができる。

第２マップ位置推定部２４１は、第１マップ位置推定部２３１と同様に第２画像センサ２２１によって撮像された第２撮像画像において特徴点を抽出し、抽出した特徴点と、ローカルマップ２３６に含まれる特徴点をマッチングする。さらに、第２マップ位置推定部２４１は、ランドマーク点Ｍの三次元座標と第２移動体２２０の移動に伴う特徴点の変化から第２マップ位置を推定することができる。

第２マップ位置推定部２４１は、推定した第２マップ位置を第２通信部２２３を介して相対位置推定部２３２に供給する。

相対位置推定部２３２は、第１移動体２１０と第２移動体２２０の相対位置を推定する。相対位置推定部２３２は、第１マップ位置と第２マップ位置から第１移動体２１０と第２移動体２２０の相対位置を推定することができる。

図１１は、ローカルマップ２３６の共有による相対位置の推定を示す模式図である。同図に示すように相対位置推定部２３２は、ローカルマップ２３６におけるランドマーク点Ｍに対する第１移動体２１０及び第２移動体２２０のそれぞれの位置関係から、第１移動体２１０と第２移動体２２０の相対位置を推定することができる。相対位置推定部２３２は推定した相対位置を絶対位置推定部２３４に供給する。

第１ＧＮＳＳ受信部２１２は、測定した搬送波位相距離を含むＧＮＳＳ測位情報（以下、第１搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報）を初期絶対位置推定部２３３に供給する。また、第１ＧＮＳＳ受信部２１２は、測定した単独測位情情報も初期絶対位置推定部２３３に供給する。

初期絶対位置推定部２３３は、単独測位情情報に基づいて第１搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報から算出される候補位置(図３参照）を選択する。初期絶対位置推定部２３３は、単独測位情情報から得られる第１移動体２１０の大まかな存在位置から遠い候補位置を除外し、第１移動体の大まかな存在位置に近い候補位置を選択することができる。初期絶対位置推定部２３３は選択した候補位置と第１搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情情報を絶対位置推定部２３４に出力する。

第２移動体２２０において、第２ＧＮＳＳ受信部２２２は、測定した搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情情報（以下、第２搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報）を第２通信部２２３及び第１通信部２１３を介して絶対位置推定部２３４に供給する。

絶対位置推定部２３４は、第１移動体２１０及び第２移動体２２０の絶対位置を推定する。絶対位置推定部２３４は、第１移動体２１０と第２移動体２２０の相対位置、第１搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報及び第２搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報に基づいて、第１移動体２１０及第２移動体２２０の絶対位置を推定することができる。

図１２は、絶対位置推定部２３４による第１移動体２１０及び第２移動体２２０の絶対位置の推定方法を示す模式図である。同図における候補位置Ｐ１は、第１ＧＮＳＳ受信部２１２の候補位置であり、第１ＧＮＳＳ受信部２１２によって測定された搬送波の位相と同じ位相となる位置である。同図における候補位置Ｐ２は、第２ＧＮＳＳ受信部２２２の候補位置であり、第２ＧＮＳＳ受信部２２２によって測定された搬送波の位相と同じ位相となる位置である。

同図に示すように、候補位置Ｐ１と候補位置Ｐ２が重複する位置Ｐ３が特定されると、整数バイアスの解が得られ、絶対位置推定部２３４は第１ＧＮＳＳ受信部２１２と第２ＧＮＳＳ受信部２２２の絶対位置、即ち第１移動体２１０と第２移動体２２０の絶対位置を推定することができる。

絶対位置推定部２３４は推定した第１移動体２１０の絶対位置をマップ記述部２３５に供給する。また、絶対位置推定部２３４は、推定した第２移動体２２０の絶対位置を第２通信部２２３を介して絶対位置受信部２４２に供給する。

絶対位置受信部２４２が第１移動体２１０から第２移動体２２０の絶対位置を受信することで、第２移動体２２０は自己の絶対位置を取得することができる。

マップ記述部２３５は、後述するように第１移動体２１０の絶対位置及びマップ相対位置を用いてローカルマップ２３６に情報を追加することができる。

測位システム２００は以上のようにして第１移動体２１０及び第２移動体２２０の絶対位置を推定する。上記のように、測位システム２００は、第１移動体２１０及び第２移動体２２０の相対位置を利用することによって整数バイアスを解消することが可能であり、高速な搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位が可能となる。

なお、上記説明では、第１移動体２１０が備える絶対位置推定部２３４が第１移動体２１０と第２移動体２２０の絶対位置を推定し、第２移動体２２０に絶対位置を伝達するとしたが、測位システム２００の構成はこれに限られない。第２移動体２２０も第１移動体２１０と同様の構成を有し、第１マップ位置と第１搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を第１移動体２１０から取得して、自己の絶対位置を推定してもよい。

また、第１移動体２１０と第２移動体２２０は第１通信部２１３と第２通信部２２３を介して通信するとしたが、第１通信部２１３と第２通信部２２３はサーバーを介して通信してもよい。例えば、第２通信部２２３は第２搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と第２マップ位置をサーバーに送信し、第１通信部２１３はサーバーから第２搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と第２マップ位置を受信してもよい。

また、ローカルマップ２３６もサーバーが備え、第１移動体２１０が第１通信部２１３を介してサーバーから取得し、利用してもよい。

さらに、第１マップ位置推定部２３１及び第２マップ位置推定部２４１は、第１画像センサ２１１及び第２画像センサ２２１によって撮像された撮像画像とローカルマップを用いて第１マップ位置と第２マップ位置を推定するとしたが、これに限られない。

第１移動体２１０及び第２移動体２２０は画像センサ以外の周囲情報検出センサ（上述のＬｉＤＡＲ等）を備え、第１マップ位置推定部２３１及び第２マップ位置推定部２４１はその出力とローカルマップを用いて第１マップ位置と第２マップ位置を推定してもよい。

［マップ位置推定部及びマップ記述部について］
図１３は、第１マップ位置推定部２３１とマップ記述部２３５によるローカルマップ２３６の作成方法を示す模式図である。

同図に示すように、第１マップ位置推定部２３１は、第１画像センサ２１１から取得した第１撮像画像から特徴点を抽出し、抽出した特徴点とローカルマップ２３６に含まれる特徴点をマッチング（Ｓｔ１）する。

続いて、第１マップ位置推定部２３１は、特徴点のマッチング結果に基づいて、ローカルマップ２３６における第１移動体２１０のポーズ（位置及び向き）を推定する（Ｓｔ２）。第１マップ位置推定部２３１は、推定した第１移動体２１０のポーズをローカルマップ２３６に供給する。

マップ記述部２３５は、撮像画像間のフレーム間での特徴点の移動量から、第１移動体２１０の移動による視差を推定し（Ｓｔ３）、第１移動体２１０の絶対位置及び第１マップ位置と視差に基づいて特徴点の３次元空間における位置、即ちランドマーク点を作成する。マップ記述部２３５は、作成したランドマーク点をローカルマップ２３６に記述し、ローカルマップ２３６を更新する。

第１マップ位置推定部２３１及びマップ記述部２３５は以上のようにしてローカルマップ２３６を作成することができる。

［撮像時刻について］
上述のように、第１マップ位置推定部２３１及び第２マップ位置推定部２４１は、第１撮像画像及び第２撮像画像に含まれるランドマーク点Ｍを利用して第１マップ位置及び第２マップ位置を推定する。また、相対位置推定部２３２は、第１マップ位置及び第２マップ位置に基づいて第１移動体２１０と第２移動体２２０の相対位置を推定する。

ここで、第１撮像画像及び第２撮像画像は、特定のランドマーク点Ｍを含むものであればよく、第１撮像画像と第２撮像画像は同時に撮像されたものでなくてもよい。即ち、第１画像センサ２１１が視野にランドマーク点Ｍが含まれた状態で第１撮像画像を撮像し、一定時間後に第２画像センサ２２１が視野に当該ランドマーク点Ｍが含まれた状態で第２撮像画像を撮像してもよい。

この場合であっても、特定時刻の第１マップ位置における第１搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、異なる時刻の第２マップ位置における第２搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報に基づいて、第１移動体２１０及び第２移動体２２０の絶対位置を推定することが可能である。

[測位システムの他の構成]
本実施形態に係る測位システムは以下のような構成であってもよい。図１４は本実施形態に係る測位システム３００の機能的構成を有する模式図である。なお、測位システム３００の構成において上記測位システム２００と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。同図に示すように、第１移動体２１０は第１マップ位置推定部２３１に代えてマップ位置推定部２５１を備えている。

マップ位置推定部２５１は、第１撮像画像とローカルマップ２３６から第１マップ位置を推定する。また、マップ位置推定部２５１は、第２移動体２２０から第２画像センサ２２１によって撮像された第２撮像画像を取得し、第２撮像画像とローカルマップ２３６から第２マップ位置を推定する。

マップ位置推定部２５１は、推定した第１マップ位置と第２マップ位置を相対位置推定部２３２に供給する。このように、第２移動体２２０から第１移動体２１０に第２撮像画像を送信し、第１移動体２１０において第２マップ位置の推定を行ってもよい。

また、本実施形態に係る測位システムは、第１移動体２１０及び第２移動体２２０及びサーバーによって実現されてもよい。図１５は、第１移動体２１０、第２移動体２２０及びサーバー２６０を備える測位システム４００の模式図である。なお、測位システム４００の構成において上記測位システム２００と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

同図に示すように、第１移動体２１０及び第２移動体２２０は、第１通信部２１３及び第２通信部２２３を介してそれぞれサーバー２６０に接続されている。図１６は、測位システム４００の機能的構成を示す模式図である。

第１移動体２１０は、第１画像センサ２１１、第１ＧＮＳＳ受信部２１２及び絶対位置受信部２１５を備え、第２移動体２２０は第２画像センサ２２１、第２ＧＮＳＳ受信部２２２及び絶対位置受信部２２５を備える。

サーバー２６０は、マップ位置推定部２５１、相対位置推定部２３２、初期絶対位置推定部２３３、絶対位置推定部２３４、マップ記述部２３５及びローカルマップ２３６を備える。

この構成においては第１画像センサ２１１によって撮像された第１撮像画像及び第２画像センサ２２１によって撮像された第２撮像画像はマップ位置推定部２５１に送信され、マップ位置推定部２５１によって第１マップ位置及び第２マップ位置が推定される。

また、第１ＧＮＳＳ受信部２１２によって受信された単独測位情報及び第１搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報は初期絶対位置推定部２３３を介して絶対位置推定部２３４に送信される。さらに、第２ＧＮＳＳ受信部２２２によって受信された第２搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報は絶対位置推定部２３４に送信される。

絶対位置推定部２３４は、第１移動体２１０及び第２移動体２２０の相対位置と、第１搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報及び第２搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報に基づいて、第１移動体２１０及び第２移動体２２０の絶対位置を推定することができる。

第１移動体２１０の絶対位置は、サーバー２６０から絶対位置受信部２１５に送信され、第２移動体２２０の絶対位置は、サーバー２６０から絶対位置受信部２２５に送信される。このようにして、第１移動体２１０及び第２移動体２２０は自己の絶対位置を取得することができる。

また、第１移動体２１０及び第２移動体２２０の少なくとも一方はマップ位置推定部を備え、撮像画像に代えて第１マップ位置及び第２マップ位置を相対位置推定部２３２に供給してもよい。

なお、本技術は以下のような構成もとることができる。

（１）
周囲の情報を取得するセンサと、
上記センサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定するマップ位置推定部と、
上記ローカルマップにおける他の移動体の位置と上記ローカルマップにおける自己の位置から上記他の移動体に対する自己の相対位置を推定する相対位置推定部と、
第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信するＧＮＳＳ受信部と、
上記第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記他の移動体において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する絶対位置推定部と
を具備する移動体。

（２）
上記（１）に記載の移動体であって、
上記センサは、画像の撮像が可能な画像センサであり、
上記マップ位置推定部は、上記画像センサによって撮像された第１の撮像画像において特徴点を抽出し、上記ローカルマップに含まれるランドマークと、上記移動体の移動による上記特徴点の変化から上記ローカルマップにおける自己の位置を推定する
移動体。

（３）
上記(２)に記載の移動体であって、
上記相対位置推定部は、上記マップ位置推定部によって推定された上記ローカルマップにおける自己の位置と、上記他の移動体から受信した上記ローカルマップにおける上記他の移動体の位置から上記相対位置を推定する
移動体。

（４）
上記(２)に記載の移動体であって、
上記マップ位置推定部は、上記他の移動体が備える画像センサによって撮像された第２の撮像画像を上記他の移動体から受信し、上記ローカルマップにおける上記他の移動体の位置をさらに推定し、
上記相対位置推定部は、上記マップ位置推定部によって推定された上記ローカルマップにおける自己の位置と、上記ローカルマップにおける上記他の移動体の位置から上記相対位置を推定する
移動体。

（５）
上記（２）から（４）のうちいずれか一つに記載の移動体であって、
上記特徴点の時間変化と、上記マップ位置推定部によって推定された上記ローカルマップにおける自己の位置を用いて上記ランドマークを作成するマップ記述部
をさらに具備する移動体。

（６）
上記（４）に記載の移動体であって、
上記第１の撮像画像と上記第２の撮像画像は、同時刻に撮像された画像である
移動体。

（７）
上記（１）から（６）のうちいずれか一つに記載の移動体であって、
上記移動体は、第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報から算出される候補位置を、単独測位に基づいて選択する初期絶対位置推定部をさらに具備する
移動体。

（８）
上記（１）から（７）のうちいずれか一つに記載の移動体であって、
上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する通信部をさらに具備し、
上記通信部は、上記他の移動体から上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する
移動体。

（９）
上記（１）から（７）のうちいずれか一つに記載の移動体であって、
上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する通信部をさらに具備し、
上記通信部は、サーバーから上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する
移動体。

（１０）
周囲の情報を取得する第１のセンサと、上記第１のセンサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定する第１のマップ位置推定部と、上記ローカルマップにおける第２の移動体の位置と上記ローカルマップにおける自己の位置から上記第２の移動体に対する自己の相対位置を推定する相対位置推定部と、第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第１のＧＮＳＳ受信部と、上記第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記第２の移動体において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する絶対位置推定部とを備える第１の移動体と、
周囲の情報を取得する第２のセンサと、上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第２のＧＮＳＳ受信部とを備える第２の移動体と
を具備する測位システム。

（１１）
上記（１０）に記載の測位システムであって、
上記第１の移動体は、上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第１の通信部をさらに備え、
上記第２の移動体は、上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を上記第１の通信部に送信する第２の通信部をさらに備える
測位システム。

（１２）
上記（１０）又は（１１）に記載の測位システムであって、
上記第２の移動体は、上記第２のセンサの出力に基づいて上記ローカルマップにおける上記第２の移動体の位置を推定する第２のマップ位置推定部をさらに具備する
測位システム。

（１３）
周囲の情報を取得する第１のセンサと、第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第１のＧＮＳＳ受信部とを備える第１の移動体と、
周囲の情報を取得する第２のセンサと、第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第２のＧＮＳＳ受信部とを備える第２の移動体と、
上記第１のセンサの出力に基づいてローカルマップにおける上記第１の移動体の位置を推定し、上記第２のセンサの出力に基づいて上記ローカルマップにおける上記第２の移動体の位置を推定するマップ位置推定部と、上記ローカルマップにおける上記第１の移動体の位置と、上記ローカルマップにおける上記第２の移動体の位置から、上記第２の移動体に対する上記第１の移動体の相対位置を推定する相対位置推定部と、上記第１のＲＴＫ−ＧＰＳ測位情報と、上記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記相対位置に基づいて上記第１の移動体の絶対位置を推定する絶対位置推定部とを備えるサーバーと
を具備する測位システム。

（１４）
周囲の情報を取得するセンサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定するマップ位置推定部と、
上記ローカルマップにおける他の移動体の位置と上記ローカルマップにおける自己の位置から上記他の移動体に対する自己の相対位置を推定する相対位置推定部と、
ＧＮＳＳ受信部によって受信された第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記他の移動体において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する絶対位置推定部と
として情報処理装置を機能させる
測位プログラム。

（１５）
マップ位置推定部が、周囲の情報を取得するセンサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定し、
相対位置推定部が、上記ローカルマップにおける他の移動体の位置と上記ローカルマップにおける自己の位置から上記他の移動体に対する自己の相対位置を推定し、
絶対位置推定部が、ＧＮＳＳ受信部によって受信された第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記他の移動体において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、上記相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する
測位方法。

２００、３００、４００…測位システム
２１０…第１移動体
２１１…第１画像センサ
２１２…第１ＧＮＳＳ受信部
２１３…第１通信部
２１４…第１情報処理部
２２０…第２移動体
２２１…第２画像センサ
２２２…第２ＧＮＳＳ受信部
２２３…第２通信部
２２４…第情報処理部
２３１…第１マップ位置推定部
２３２…相対位置推定部
２３３…初期絶対位置推定部
２３４…絶対位置推定部
２３５…マップ記述部
２３６…ローカルマップ
２４１…第２マップ位置推定部
２４２…絶対位置受信部
２６０…サーバー

Claims (15)

1. 周囲の情報を取得するセンサと、
   前記センサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定するマップ位置推定部と、
   前記ローカルマップにおける他の移動体の位置と前記ローカルマップにおける自己の位置から前記他の移動体に対する自己の相対位置を推定する相対位置推定部と、
   第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）測位情報を受信するＧＮＳＳ受信部と、
   前記第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、前記他の移動体において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、前記相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する絶対位置推定部と
   を具備する移動体。
2. 請求項１に記載の移動体であって、
   前記センサは、画像の撮像が可能な画像センサであり、
   前記マップ位置推定部は、前記画像センサによって撮像された第１の撮像画像において特徴点を抽出し、前記ローカルマップに含まれるランドマークと、前記移動体の移動による前記特徴点の変化から前記ローカルマップにおける自己の位置を推定する
   移動体。
3. 請求項２に記載の移動体であって、
   前記相対位置推定部は、前記マップ位置推定部によって推定された前記ローカルマップにおける自己の位置と、前記他の移動体から受信した前記ローカルマップにおける前記他の移動体の位置から前記相対位置を推定する
   移動体。
4. 請求項２に記載の移動体であって、
   前記マップ位置推定部は、前記他の移動体が備える画像センサによって撮像された第２の撮像画像を前記他の移動体から受信し、前記ローカルマップにおける前記他の移動体の位置をさらに推定し、
   前記相対位置推定部は、前記マップ位置推定部によって推定された前記ローカルマップにおける自己の位置と、前記ローカルマップにおける前記他の移動体の位置から前記相対位置を推定する
   移動体。
5. 請求項２に記載の移動体であって、
   前記特徴点の時間変化と、前記マップ位置推定部によって推定された前記ローカルマップにおける自己の位置を用いて前記ランドマークを作成するマップ記述部
   をさらに具備する移動体。
6. 請求項４に記載の移動体であって、
   前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像は、同時刻に撮像された画像である
   移動体。
7. 請求項１に記載の移動体であって、
   前記移動体は、前記第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報から算出される候補位置を、単独測位に基づいて選択する初期絶対位置推定部をさらに具備する
   移動体。
8. 請求項１に記載の移動体であって、
   前記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する通信部をさらに具備し、
   前記通信部は、前記他の移動体から前記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する
   移動体。
9. 請求項１に記載の移動体であって、
   前記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する通信部をさらに具備し、
   前記通信部は、サーバーから前記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する
   移動体。
10. 周囲の情報を取得する第１のセンサと、前記第１のセンサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定する第１のマップ位置推定部と、前記ローカルマップにおける第２の移動体の位置と前記ローカルマップにおける自己の位置から前記第２の移動体に対する自己の相対位置を推定する相対位置推定部と、第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第１のＧＮＳＳ受信部と、前記第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、前記第２の移動体において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、前記相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する絶対位置推定部とを備える第１の移動体と、
    周囲の情報を取得する第２のセンサと、前記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第２のＧＮＳＳ受信部とを備える第２の移動体と
    を具備する測位システム。
11. 請求項１０に記載の測位システムであって、
    前記第１の移動体は、前記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第１の通信部をさらに備え、
    前記第２の移動体は、前記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を前記第１の通信部に送信する第２の通信部をさらに備える
    測位システム。
12. 請求項１０に記載の測位システムであって、
    前記第２の移動体は、前記第２のセンサの出力に基づいて前記ローカルマップにおける前記第２の移動体の位置を推定する第２のマップ位置推定部をさらに具備する
    測位システム。
13. 周囲の情報を取得する第１のセンサと、第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第１のＧＮＳＳ受信部とを備える第１の移動体と、
    周囲の情報を取得する第２のセンサと、第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報を受信する第２のＧＮＳＳ受信部とを備える第２の移動体と、
    前記第１のセンサの出力に基づいてローカルマップにおける前記第１の移動体の位置を推定し、前記第２のセンサの出力に基づいて前記ローカルマップにおける前記第２の移動体の位置を推定するマップ位置推定部と、前記ローカルマップにおける前記第１の移動体の位置と、前記ローカルマップにおける前記第２の移動体の位置から、前記第２の移動体に対する前記第１の移動体の相対位置を推定する相対位置推定部と、前記第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、前記第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、前記相対位置に基づいて前記第１の移動体の絶対位置を推定する絶対位置推定部とを備えるサーバーと
    を具備する測位システム。
14. 周囲の情報を取得するセンサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定するマップ位置推定部と、
    前記ローカルマップにおける他の移動体の位置と前記ローカルマップにおける自己の位置から前記他の移動体に対する自己の相対位置を推定する相対位置推定部と、
    ＧＮＳＳ受信部によって受信された第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、前記他の移動体において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、前記相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する絶対位置推定部と
    として情報処理装置を機能させる
    測位プログラム。
15. マップ位置推定部が、周囲の情報を取得するセンサの出力に基づいてローカルマップにおける自己の位置を推定し、
    相対位置推定部が、前記ローカルマップにおける他の移動体の位置と前記ローカルマップにおける自己の位置から前記他の移動体に対する自己の相対位置を推定し、
    絶対位置推定部が、ＧＮＳＳ受信部によって受信された第１の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、前記他の移動体において受信された第２の搬送波位相距離を用いたＧＮＳＳ測位情報と、前記相対位置に基づいて自己の絶対位置を推定する
    測位方法。

Images