JP2020204547A - 現在地取得システム、現在地取得プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】現在地の特定精度が向上する可能性を高めることが可能な技術の提供する。【解決手段】ナビゲーションシステムにおいて、現在地取得プログラム２１は、路側機と通信を行う通信制御部２１ａと、車両の推定位置を取得し、推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での車両の現在地の候補である候補位置を取得し、候補位置から車両の現在地を特定する現在地特定部２１ｂと、を備える。現在地特定部は、路側機との通信が行われ、かつ、有料道路上の料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在する場合に、料金所の位置に基づいて現在地を特定する。【選択図】図１

Description

本発明は、現在地取得システム、現在地取得プログラムに関する。

有料道路の利用料金を自動的に収受するための電子料金収受システムが普及している。例えば、有料道路の料金所を通過する車両に備えられた通信装置と、料金所付近の路側機とが通信を行うことにより、車両の利用者から料金を収受することが可能である。有料道路に進入する料金所や有料道路の途中に存在する料金所を通過する車両は有料道路を走行しているため、従来、車両が走行している道路の道路属性を特定するために料金所が利用されている。例えば、特許文献１においては、料金収受信号受信手段が受信した料金収受信号に基づいて、車両の走行道路が有料道路か一般道路か判定する構成が開示されている。

特開２００１−３０４８８５号公報

近年においては、電子料金収受システムと共通の通信装置を用いて様々なサービスを提供することが想定されている。このサービスの一つとして、料金所に到達する前に、料金所での料金収受が可能であるか否かを判定し、不可能である場合に警告を行うサービスが存在する。例えば、料金収受のために予め登録されたカードを読取機に挿入しておく必要がある場合において、料金所よりも手前に設置された路側機で事前に読取機と通信が行われ、料金所に到達する前にカード挿入の有無が判定されるサービスが存在する。カードが挿入されていなければ、車室内のスピーカ等の出力部によって警告が出力される。

このようなサービスは、料金所よりも手前に設置された路側機を用いて行われる。このため、一般道路を走行する車両によって路側機との通信が行われる場合があり得る。この場合において、料金所よりも手前に設置された路側機と通信が行われたことに基づいて、車両が有料道路を走行していると判定してしまうと、車両の現在地が誤って特定されてしまう。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、現在地の特定精度が向上する可能性を高めることが可能な技術の提供を目的とする。

上記の目的を達成するため、現在地取得システムは、路側機と通信を行う通信制御部と、車両の推定位置を取得し、推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での車両の現在地の候補である候補位置を取得し、候補位置から車両の現在地を特定する現在地特定部と、を備え、現在地特定部は、路側機との通信が行われ、かつ、有料道路上の料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在する場合に、料金所の位置に基づいて現在地を特定する。

さらに、上記の目的を達成するため、現在地取得プログラムは、コンピュータを、路側機と通信を行う通信制御部、車両の推定位置を取得し、推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での車両の現在地の候補である候補位置を取得し、候補位置から車両の現在地を特定する現在地特定部、として機能させる現在地取得プログラムであって、現在地特定部は、路側機との通信が行われ、かつ、有料道路上の料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在する場合に、料金所の位置に基づいて現在地を特定するように、コンピュータを機能させる。

現在地取得システム、プログラムでは、路側機との通信が行われたことのみに基づいて車両の現在地が有料道路上であるという推定は行わず、より多くの証拠が収集される。すなわち、路側機との通信が行われ、かつ、有料道路上の料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在する場合に、料金所の位置に基づいて現在地を特定する。この構成によれば、現在地の特定精度が向上する可能性を高めることが可能である。

現在地取得システムを含むナビゲーションシステムを示すブロック図である。 図２Ａ〜図２Ｃは、模式的に示された道路によって位置を説明するための図である。 現在地特定処理のフローチャートである。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ナビゲーションシステムの構成：
（２）現在地特定処理：
（３）他の実施形態：

（１）ナビゲーションシステムの構成：
図１は、車両に搭載された現在地取得システムの構成を示すブロック図である。本実施形態において現在地取得システムは、ナビゲーションシステム１０によって実現される。ナビゲーションシステム１０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０と記録媒体３０とを備えており、記録媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを制御部２０で実行することができる。

本実施形態にかかる車両は、ＧＮＳＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３と通信部４４とユーザＩ／Ｆ部４５とを備えている。通信部４４は、料金所に設置された料金収受のための路側機や料金所の手前に設置された警告用の路側機と通信を行う回路を備えている。制御部２０は、通信部４４を制御して、路側機との通信内容を取得することができる。

ユーザＩ／Ｆ部４５は、利用者（運転者）の指示を入力し、また利用者に各種の情報を提供するためのインタフェース部であり、図示しないタッチパネルディスプレイからなる表示部やスイッチ等の入力部、スピーカ等の音声出力部を備えている。ユーザＩ／Ｆ部４５は制御信号を制御部２０から受信し、経路案内などの各種案内を行うための画像をタッチパネルディスプレイに表示する。

制御部２０は、ＲＯＭ等に記録されたナビゲーションプログラムを実行可能である。当該ナビゲーションプログラムは、ユーザＩ／Ｆ部４５の表示部に車両の現在地が含まれる地図を表示して運転者を目的地まで案内する機能を制御部２０に実現させるプログラムである。すなわち、制御部２０は、ナビゲーションプログラムにより、ユーザＩ／Ｆ部４５を介して利用者が指示した目的地を取得する。そして、制御部２０は、地図情報３０ａに基づいて現在地から目的地までの経路の探索を実行し、当該経路に沿って車両を誘導する案内を実行する。ナビゲーションプログラムは、経路の誘導や地図上での車両の現在地の表示を実行するため、車両の現在地を取得する機能を実現する現在地取得プログラム２１を備えている。

記録媒体３０には地図情報３０ａが記録されている。地図情報３０ａは、車両が走行する道路区間の端点に対応するノードの位置等を示すノードデータ、ノード間の道路区間の形状を特定するための形状補間点の位置等を示す形状補間点データ、ノード同士の連結を示すリンクデータ、道路周辺に存在する施設を示す施設データ等を含んでいる。本実施形態において、道路区間の端点であるノードは交差点に該当する。

また、本実施形態において、リンクデータには、各リンクデータが示す各道路区間の道路属性（道路種別等）やリンクコスト、道路区間上での進行可能方向を示す情報が対応付けられている。なお、本実施形態において、道路属性は有料道路または一般道路であるが、むろん、道路属性はより細分化されていてもよい。また、本実施形態において、一般道路と有料道路の本線との間の移動を行うための取付道路の道路属性は、有料道路である。

さらに、施設データには、施設の属性が含まれる。施設の属性としては店舗、料金所などの情報が含まれている。なお、本実施形態において、料金所は、有料道路の本線上または有料道路としての取付道路上に存在する。本実施形態の料金所においては、料金所を通過する際に車両が走行する車線の少なくとも１車線において、走行中の車両と通信可能な路側機が設置してある。

現在地取得プログラム２１に含まれる通信制御部２１ａは、路側機と通信を行う機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。すなわち、制御部２０は、通信制御部２１ａの機能により、通信部４４を制御し、車両の周辺の路側機と通信を行うことができる。料金所に設置された路側機は、特定の車線を通って料金所を通過する車両の通信部４４と通信できるように、通信範囲が設定されている。

料金所に設置された路側機は、車両に搭載された通信部４４と所定の通信方式で通信可能であり、予め決められた認証が行われると、課金のための図示しないサーバと通信し、車両の利用者から有料道路の利用料金を収受する処理を行わせる。なお、本実施形態においては、認証のために予め登録されたカードが利用される。すなわち、利用者の識別情報等がＩＣチップに記録されたカードが予め用意され、利用者は、予め、当該カードが利用された場合に自身が利用する口座から料金が引き落とされることを許可する。

通信部４４においては、当該カードの挿入口および読出部が設けられており、当該カードが通信部４４に挿入されている状態で路側機との通信が成立した場合には、利用料金の収受が行われる。当該カードが通信部４４に挿入されていない状態で路側機との通信が成立しても、利用料金の収受は行われない。なお、制御部２０は、通信部４４による通信結果に応じた処理を行う。すなわち、利用料金の収受が行われる場合、制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部を制御し、収受される料金を案内する。通信部４４に対するカードの未挿入等によって利用料金の収受が行われない場合、制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部を制御し、収受が行われない旨の通知を行う。

このように、カードが未挿入の状態で車両が料金所に接近すると料金収受が行われず、車両は料金所を通過できない。そこで、カードが未挿入の場合、その警告を行うように構成されている場合がある。すなわち、料金所の手前に、警告用の路側機が設置されている場合がある。当該警告用の路側機は、路側機の近傍を通過する車両の通信部４４と通信を行う。この通信が行われ、かつ、通信部４４にカードが未挿入である場合、制御部２０は、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部を制御し、カードが未挿入であることを警告する。なお、警告用の路側機の位置を示す情報は、地図情報３０ａに含まれていても良いし、含まれていなくてもよい。本実施形態においては、警告用の路側機の位置が地図情報３０ａに含まれていていない状態が想定されている。

なお、本実施形態において、料金所に設置された路側機と、警告用の路側機とは、同一の通信規格を利用して通信を行う。従って、通信部４４は、料金所に設置された路側機と、警告用の路側機との双方と通信を行うことができる。制御部２０は、路側機と通信が行われると、当該通信が行われたことを示す情報をＲＡＭまたは記録媒体３０に記録する。

本実施形態において制御部２０は、ナビゲーションプログラムの機能により、経路案内や地図上での車両の現在地の表示などのために車両の現在地を特定する。車両の現在地を取得し、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部に表示させる機能を実現するため、ナビゲーションプログラムは、現在地取得プログラム２１を備えている。現在地取得プログラム２１は、上述の通信制御部２１ａに加え、現在地を特定するための現在地特定部２１ｂと現在地を出力するための出力制御部２１ｃとを備えている。

現在地特定部２１ｂは、車両の推定位置を取得し、推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での車両の現在地の候補である候補位置を取得し、候補位置から車両の現在地を特定する機能を制御部２０に実行させるプログラムモジュールである。本実施形態において、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１、車速センサ４２、ジャイロセンサ４３の出力と、地図情報３０ａと、車両の動作、車両の周囲の地物とを利用して現在地を特定する。

ＧＮＳＳ受信部４１は、Global Navigation Satellite Systemの信号を受信する装置であり、航法衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在地を算出するための信号を制御部２０に出力する。車速センサ４２は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を制御部２０に出力する。ジャイロセンサ４３は、車両に作用する角加速度に対応した信号を制御部２０に出力する。

制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、車速センサ４２およびジャイロセンサ４３から出力された信号に基づいて推定される車両の位置の軌跡である自立航法軌跡を取得する。すなわち、制御部２０は、基準位置（ＧＮＳＳ受信部４１の出力に基づいて算出された現在地等）以後の車両の相対移動距離および方位の相対変化を、既定周期（距離または時間長で特定される周期）毎に取得し、その時系列の推移を自立航法軌跡として取得する。従って、自立航法軌跡は既定周期毎の車両の位置の軌跡であり、本実施形態においては、自立航法軌跡によって取得された最新の車両の位置を推定位置と呼ぶ。

ＧＮＳＳ受信部４１の出力は現在地の推定に利用されてもよいが、本実施形態においては、推定位置に基づいて候補位置を取得するために利用される。すなわち、ＧＮＳＳ受信部４１にて取得された信号からはＧＮＳＳ信号の位置の誤差を評価するための誤差円を取得することができる。制御部２０は、当該誤差円に基づいて候補位置が存在し得る道路区間を絞り込む。

図２Ａは、道路の例を示している。図２Ａにおいて、実線は一般道路であり、破線は有料道路である。図２Ａに示す例において、車両は、一般道路Ｒ１から有料道路である取付道路Ｒ２を通って有料道路Ｒ３に進入することが可能である。また、図２Ａに示す例において、一点鎖線は自立航法軌跡（の一部）を示しており、その先端が最新の車両の位置、すなわち、推定位置Ｐｓである。さらに、この例においては、誤差円Ｃｒを二点鎖線で示している。

そして、本実施形態においては、誤差円Ｃｒ内に含まれる道路区間が自立航法軌跡と比較される道路区間となる。すなわち、制御部２０は、推定位置に基づいて、各道路区間上に候補位置を設定する。候補位置は種々の手法で設定されて良く、例えば、各道路区間上で推定位置から最も近い位置等が候補位置となり得る。このようにして１以上の候補位置が取得された状態で、制御部２０は、候補位置から最も確からしい位置を特定し、現在地とみなす。

候補位置から最も確からしい位置を特定するための手法は、種々の手法であってよく、例えば、マップマッチング処理と車両の動作による推定とが利用される。マップマッチング処理を行う場合、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、誤差円内に存在する道路区間のうち、自立航法軌跡と形状が一致する程度を評価する。この評価は、例えば、推定位置と道路区間との距離が短いほど小さくなるコストと、自立航法軌跡の方向と道路区間の方向との偏差が少ないほど小さくなるコストとの和によって定義される。

車両の動作は、車速の履歴である。すなわち、制御部２０は、車速センサ４２の出力等に基づいて車速の履歴を取得し、記録媒体３０等に記録していく。制御部２０は、当該車速の履歴に基づいて、現在以前の既定期間内の車速が基準より大きい場合に、車両の現在地が有料道路上であると推定される可能性を高くする。すなわち、制御部２０は、上述のコストの和に対して、さらに、車両が走行している道路の道路属性に関するコストを加えるが、現在以前の既定期間内の車速が基準より大きければ、有料道路上の候補位置に加えるコストを、一般道路上の候補位置に加えるコストよりも小さくする。この結果、車両の現在地が有料道路上であると特定される可能性が高くなる。候補位置のそれぞれについてコストの和が得られると、制御部２０は、当該コストの和が最も小さい道路区間上の候補位置が最も確からしい位置とみなし、当該候補位置を現在地として特定する。

車両の周囲の地物は、料金所に設置された路側機である。すなわち、料金所は有料道路上に設置されるため、料金所に設置された路側機と通信が行われた場合、車両の現在地が有料道路上に存在するとみなすための有力な手がかりとなる。しかし、上述のように、道路上には、有料道路の利用料金の収受が不可能であることの警告を行うための警告用の路側機が存在し得る。図２Ｂにおいては、図２Ａに示した例における路側機の配置例を示している。

有料道路Ｒ３に進入する際に通過すべき料金所は、取付道路Ｒ２上において取付道路Ｒ２と有料道路Ｒ３との交差点Ｉ２の直前に設置されている。従って、料金所に設置された路側機Ｍｂも交差点Ｉ２の直前に設置されている。警告用の路側機Ｍａは、取付道路Ｒ２上において料金所よりも手前に設置されており、図２Ｂに示す例では一般道路Ｒ１と取付道路Ｒ２との交差点Ｉ１の直後における取付道路Ｒ２上に設置されている。なお、本例において、取付道路Ｒ２上の進行方向は交差点Ｉ１から交差点Ｉ２に向けた方向である。

このような路側機Ｍａから出力された電波が、交差点Ｉ１の前後の一般道路Ｒ１上を走行している車両の通信部４４で検出されると、通信部４４による通信が成立する場合がある。従って、路側機と通信が行われたことのみに基づいて車両の現在地が有料道路上に存在するとみなすと、車両の現在地が誤検出されてしまう。

そこで、本実施形態において制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、路側機と通信が行われた場合に誤検出が発生する可能性が低くなるような処理を行う。具体的には、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、路側機との通信が行われ、かつ、有料道路上の料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在する場合に、料金所の位置に基づいて現在地を特定する。

すなわち、本実施形態において、料金所に設置された路側機と、警告用の路側機とは、同一の通信規格を利用して通信部４４と通信する。従って、通信部４４が路側機と通信をしたことのみに基づいて、車両の現在地が有料道路上であるとみなすと、一般道路上の車両の通信部４４が警告用の路側機と通信を行った場合に、車両の現在地が誤りとなり得る。

そこで、本実施形態においては、路側機と通信が行われた場合に、さらに、有料道路上であることを補強するための証拠を収集する。具体的には、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、地図情報３０ａを参照し、候補位置から既定範囲内に存在する料金所の位置を取得する。そして、制御部２０は、候補位置と料金所との距離を取得し、予め決められた閾値以下であるか否かを判定する。なお、候補位置と料金所との距離は、直線距離であってもよいし、道路に沿った距離であってもよい。閾値は、候補位置が料金所に充分に近いと判定するための値であれば良く、例えば、１０ｍ等である。

候補位置と料金所との距離が閾値以下であると判定された候補位置が存在する場合、制御部２０は、料金所の位置に基づいて現在地を特定する。すなわち、制御部２０は、料金所の位置に近い候補位置が車両の現在地とみなされる可能性を、他の候補位置よりも高くして現在地を特定する。具体的には、制御部２０は、候補位置から現在地を特定する場合、料金所までの距離が閾値以下である候補位置に対して、距離が閾値よりも大きい候補位置よりも小さいコストを加える。そして、制御部２０は、コストが最小の候補位置が車両の現在地であるとみなす。

図２Ｃは、図２Ａおよび図２Ｂに例示された道路における処理の例を示した図である。図２Ｃにおいて、円Ｃｔは、料金所に設置された路側機Ｍｂの位置を中心とし、閾値を半径とした円である。料金所の位置と料金所に設置された路側機Ｍｂの位置は同一であるため、この例において候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２は、有料道路上の料金所との距離が閾値以下である。従って、候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２は、候補位置Ｐｃ３と比較して小さいコストが加えられる。この結果、候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２は、候補位置Ｐｃ３と比較して車両の現在地であると特定される可能性が高くなる。

なお、候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２が比較された場合、候補位置Ｐｃ１が存在する取付道路Ｒ２の方向は、有料道路Ｒ３の方向よりも、一点鎖線で示す自立航法軌跡の方向に近い。また、自立航法軌跡から取得された推定位置Ｐｓから候補位置Ｐｃ１までの距離は、推定位置Ｐｓから候補位置Ｐｃ２までの距離よりも短い。従って、候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２について他に有意な差がなければ、候補位置Ｐｃ１が車両の現在地であると特定される。車両の現在地が特定されると、制御部２０は、出力制御部２１ｃの機能により、ユーザＩ／Ｆ部４５の出力部を制御して、地図上に車両の現在地を表示させる。

以上のように、本実施形態において制御部２０は、路側機と通信が行われたことのみに基づいて車両が有料道路上に存在すると結論づける構成ではない。路側機と通信が行われた場合、制御部２０は、さらに、車両が料金所に近づいているという証拠が得られること、すなわち、料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在することを条件として、車両が料金所から遠い道路上ではなく、料金所近くの道路上に存在すると特定される可能性を高くする。この結果、車両が一般道ではなく有料道路上に存在すると判定される可能性が高くなる。この構成により、車両が有料道路上に存在するにもかかわらず、一般道路上に存在するとみなされる可能性が低減され、現在地の特定精度が向上する可能性を高めることが可能である。

（２）現在地特定処理：
次に、制御部２０が実行する現在地特定処理を、図３を参照しながら説明する。現在地特定処理は、ナビゲーションシステム１０が起動されると、一定期間（例えば、１００ｍｓ）毎に実行される。

現在地特定処理が開始されると、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、車両の推定位置を取得する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、車速センサ４２およびジャイロセンサ４３の出力信号に基づいて、自立航法軌跡を取得し、自立航法軌跡が示す最新の車両の位置を推定位置として取得する。例えば、図２Ａに示す例であれば、一点鎖線で示す自立航法軌跡の中の最新の位置が推定位置Ｐｓとして取得される。

次に、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、候補位置を取得する（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部２０は、ＧＮＳＳ受信部４１にて取得された信号から誤差円を取得する。さらに、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、推定位置を中心とした誤差円内に含まれる道路区間を比較対象の道路として取得し比較対象の道路から候補位置を取得する。この結果、例えば、図２Ａに示す例であれば、誤差円Ｃｒ内に存在する道路区間上の候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２，Ｐｃ３が取得される。

次に、制御部２０は、現在地を特定する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、各候補位置について、ステップＳ１００で取得された推定位置と候補位置との距離によるコストと、自立航法軌跡の方向と候補位置が存在する道路の方向との偏差によるコストと、車両の動作（車速）によるコストとを取得し、コストの和を取得する。そして、制御部２０は、コストの和が最小の候補位置が車両現在地であると特定する。図２Ａに示す例においては、路側機との通信履歴や料金所の位置は考慮されていない。従って、車両の車速が基準以下であれば、車両が有料道路上に存在すると推定される証拠がないため、車両の現在地はコストの和によって決定され、候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２，Ｐｃ３のいずれとみなされる可能性もある。

次に、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、路側機と通信が行われたか否か判定する（ステップＳ１１５）。すなわち、制御部２０は、通信制御部２１ａの機能により、任意のタイミングで路側機から送信される通信開始要求を、通信部４４を介して取得し、路側機と通信する。路側機と通信が行われた場合、当該通信が行われたことを示す情報がＲＡＭまたは記録媒体３０に記録される。そこで、制御部２０は、当該記録を参照し、現在以前の既定期間に路側機と通信を行った履歴が存在する場合、路側機と通信が行われたと判定する。

ステップＳ１１５において、路側機と通信が行われたと判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ１２０以降の処理をスキップする。この場合、ステップＳ１１０で特定された現在地は補正されない。従って、出力制御部２１ｃの機能によって制御部２０がユーザＩ／Ｆ部４５の出力部に表示する現在地や経路案内で利用される現在地は、ステップＳ１１０で特定された現在地となる。

一方、ステップＳ１１５において、路側機と通信が行われたと判定された場合、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、推定位置から既定範囲内に有料道路が存在するか否か判定する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、ステップＳ１００で取得された推定位置から既定範囲内に存在する道路区間を特定する。そして、制御部２０は、地図情報３０ａを参照して当該道路区間の道路属性を取得し、道路属性が有料道路である道路区間が含まれる場合、推定位置から既定範囲内に有料道路が存在すると判定する。例えば、図２Ａに示す例において、既定範囲が破線で示す円Ｃである場合、推定位置Ｐｃに有料道路である取付道路Ｒ２が既定範囲内であるため、推定位置Ｐｓから既定範囲内に有料道路が存在すると判定される。

ステップＳ１２０において、推定位置から既定範囲内に有料道路が存在すると判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ１２５以降の処理をスキップする。すなわち、推定位置から既定範囲内に有料道路が存在しない場合、現在地が有料道路上に存在する可能性が低い。そこで、本実施形態においては、現在地が有料道路上に存在する可能性が低い場合に、料金所の位置に基づく現在地の特定処理をスキップすることで、制御部２０に無用な処理負荷をかけないようにすることができる。

ステップＳ１２０において、推定位置から既定範囲内に有料道路が存在すると判定された場合、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在するか否かを判定する（ステップＳ１２５）。すなわち、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、ステップＳ１０５で取得された候補位置が存在する道路区間を特定し、当該道路区間上に存在する料金所を特定する。そして、制御部２０は、各候補位置と料金所との距離が閾値以下であるか否かを判定する。

例えば、図２Ａおよび図２Ｂに示された例であれば、候補位置Ｐｃ１が存在する取付道路Ｒ２上に路側機Ｍｂが設置された料金所が存在する。そこで、制御部２０は、地図情報３０ａに基づいて、路側機Ｍｂが設置された料金所の位置からの距離が閾値以下である範囲内に候補位置が存在するか否か判定する。例えば、図２Ｃに示す例であれば、円Ｃｔ内に候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２が存在するため、制御部２０は、料金所との距離が閾値以下である候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２が存在すると判定する。このように、路側機との通信が行われた場合に、さらに、料金所との距離が小さい候補位置が存在するか否かを判定することにより、仮に警告用の路側機と通信が行われていたとしても、車両が有料道路上を走行している可能性が非常に高い状態であるか否か判定することができる。

ステップＳ１２５において、料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在すると判定されない場合、車両が有料道路上を走行している可能性が高いか否か判断できない。そこで、制御部２０はステップＳ１３０以降の処理をスキップする。一方、ステップＳ１２５において、料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在すると判定された場合、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、車両の進行方向が有料道路上での車両の進行方向と整合するか否か判定する（ステップＳ１３０）。

すなわち、道路には車両が従うべき進行方向の規制が存在するため、車両が実際に進んでいる進行方向に進行不可能な道路は、車両の現在地にならないとみなすことができる。そこで、制御部２０は、ステップＳ１００で取得された推定位置の軌跡、すなわち、自立航法軌跡に基づいて車両が現在以前の既定期間において進んでいた進行方向を特定する。また、制御部２０は、地図情報３０ａを参照し、ステップＳ１２５で料金所との距離が閾値以下であると判定された候補位置が存在する有料道路における進行可能方向を特定し、有料道路上での車両の進行方向として取得する。

そして、制御部２０は、自立航法軌跡が示す車両の現在の進行方向を、候補位置が存在する有料道路上での車両の進行方向まで回転させるまでに必要な最小の回転角を取得し、回転角が基準の角度以下である場合に両者が整合するとみなす。なお、基準の角度は、車両の進行方向と道路上での進行可能方向とが矛盾しているか否かを判定するための指標であれば良く、例えば、１５°、３０°、４５°、６０°、７５°９０°等の値である。

ステップＳ１３０において、車両の進行方向が有料道路上での車両の進行方向と整合すると判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ１３５をスキップする。すなわち、車両の進行方向が有料道路上での車両の進行方向と整合しない場合、現在地が料金所に接近している可能性が低い。そこで、本実施形態においては、車両の進行方向が有料道路上での車両の進行方向と整合しない場合に、料金所の位置に基づく現在地の特定処理をスキップする。この結果、現在地が誤検出される可能性を低減することができる。

ステップＳ１３０において、車両の進行方向が有料道路上での車両の進行方向と整合すると判定された場合、制御部２０は、現在地特定部２１ｂの機能により、料金所の位置に基づいて現在地を特定する（ステップＳ１３５）。すなわち、制御部２０はステップＳ１２５において、料金所との距離が閾値以下であると判定された候補位置に対して、料金所との距離が閾値よりも大きいと判定された候補位置と比較して、より小さいコストを加える。そして、制御部２０は、コストが最小の候補位置が車両の現在地であるとみなす。この結果、例えば、図２Ｃに示す例において、候補位置Ｐｃ１，Ｐｃ２は、候補位置Ｐｃ３と比較して車両の現在地であると特定される可能性が高くなる。

以上のようにして車両の現在地が特定されると、制御部２０は、ステップＳ１１０で特定された現在地ではなく、料金所の位置を参照して特定された現在地を車両の現在地とみなす。この結果、警告用の路側機との通信が行われた場合であっても、車両の現在地を誤検出する可能性が低減される。

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、路側機との通信が行われ、かつ、有料道路上の料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在する場合に、料金所の位置に基づいて前記現在地を特定する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、ナビゲーションシステム１０は、車両等に搭載された装置であっても良いし、可搬型の端末によって実現される装置であっても良いし、複数の装置（例えば、クライアントとサーバ）によって実現されるシステムであってもよい。さらに、現在地取得システムを構成する通信制御部２１ａ、現在地特定部２１ｂ、出力制御部２１ｃの少なくとも一部が複数の装置に分かれて存在していても良い。

さらに、上述の実施形態の一部の構成が省略されてもよいし、処理の順序が変動または省略されてもよい。例えば、図３に示された現在地特定処理において、ステップＳ１２０，Ｓ１３０が省略されてもよい。またステップＳ１２５，Ｓ１３０の順序が入れ代わっていてもよい。

通信制御部は、路側機と通信を行うことができればよい。すなわち、通信制御部は、車両の走行中に、車両の外部に存在する路側機と通信できるように構成されていれば良い。路側機は、道路上や道路の周辺の位置に設置されていればよく、車両内の現在地取得システムと通信可能であれば良い。むろん、路側機における通信方式等は限定されないが、有料道路の利用料金を収受するための料金収受システムと同一の通信方式で通信を行う路側機であることが好ましい。

また、路側機の通信目的も限定されず、有料道路の利用料金の収受が不可能であることの警告を行うための路側機以外にも種々の路側機であってよい。例えば、有料道路の料金収受を行うための路側機であってもよいし、駐車場等の利用料金を収受するための路側機であってもよく、他にも任意の目的で利用される路側機を想定可能である。

現在地特定部は、車両の推定位置を取得し、推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での車両の現在地の候補である候補位置を取得し、候補位置から車両の現在地を特定する。すなわち、現在地特定部は、複数の観点から最も確からしい現在地を特定する。このために、現在地特定部は、車両の推定位置を取得する。車両の推定位置は、決められた手法で推定された車両の現在地であるが、当該決められた手法と別の観点で推定位置を評価することで候補位置を取得し、候補位置の中から最も確からしい位置を現在地として取得することができればよい。

従って、自立航法軌跡に基づいて推定位置が取得され、航法衛星からの電波および地図情報に基づいて候補位置が取得され、地図情報（マップマッチング）や料金所の位置等に基づいて候補位置の中から現在地が特定される構成以外にも種々の構成が採用されてよい。例えば、航法衛星からの電波によって推定された位置の軌跡に基づいて推定位置が取得され、自立航法軌跡、地図情報の少なくとも一方に基づいて候補位置が取得される構成等であってもよい。

また、自立航法軌跡に基づいて取得された車両の位置と、航法衛星からの電波によって推定された位置とのいずれかまたは双方が推定位置の取得に利用されても良い。例えば、航法衛星からの電波によって推定された位置の信頼度が自立航法軌跡に基づいて取得された車両の位置の信頼度よりも高い場合に、航法衛星からの電波によって推定された位置に基づいて推定位置が取得される構成等を採用可能である。むろん、両者の加重平均等によって推定位置が取得されてもよい。また、推定位置や候補位置を求める手法も、上述の手法に限定されず、カメラやＬＩＤＡＲ等のセンサによって取得された情報が、推定位置または候補位置の少なくとも一方を決定する際に参照されてもよい。

推定位置と、候補位置とは、互いに異なる手法で定義されるが、例えば、両者が存在し得る位置が異なっていてもよい。すなわち、推定位置は道路上という制約が課されることなく決定され、候補位置は地図情報が示す道路上であるという制約が課されることで決定されてもよい。具体的には、道路上ではないある位置が推定位置となった場合に、その周辺に存在する道路上の位置が候補位置となる構成等が挙げられる。

現在地特定部は、候補位置に基づいて車両の現在地を特定する際に、各種の手法で候補位置の確からしさを特定してよい。すなわち、路側機との通信が行われ、かつ、有料道路上の料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在する場合、当該候補位置は、現在地である可能性が高いと推定されるが、他の手法での検討がなされた上で最終的に現在地が特定される構成であってもよい。他の手法としては、種々の手法が採用可能であり、平均車速や各種の路側機（一般道路に存在する光ビーコンを利用した路側機等）との通信履歴が参照されてもよいし、車両の走行履歴等が参照されてもよい。

有料道路上の料金所と候補位置との距離を評価するための閾値は、候補位置が料金所に充分に近く、そのような候補位置が存在するのであれば、路側機との通信が有料道路上の路側機との通信であると推定することが妥当であると見なせるように定義されていればよい。すなわち、路側機との通信履歴が存在することによって、現在地が有料道路付近に存在する可能性が高いと推定される状況において、通信以外の情報である料金所の位置に基づいて候補位置が評価される。

そして、料金所の位置と候補位置とが近い場合には、通信に利用された路側機が存在する有料道路付近に現在地が存在する可能性が、さらに高いと推定される。このように、現在地が料金所付近である可能性が高ければ、当該料金所付近の候補位置が現在地である可能性が高いとして現在地の特定に利用可能である。なお、閾値としては、路側機との通信が有料道路上の路側機との通信であると推定することが妥当であると見なせるように定義されていればよく、例えば、１〜２０ｍの範囲に含まれる任意の値等によって定義可能である。さらに、路側機との通信が行われ、かつ、有料道路上の料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在する場合に、料金所に最も近い候補位置や料金所が存在する道路上に存在する候補位置が現在地であると特定される構成等であってもよい。

さらに、本発明のように、路側機との通信が行われ、かつ、有料道路上の料金所との距離が閾値以下である候補位置が存在する場合に、料金所の位置に基づいて前記現在地を特定する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、システムを制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのプログラムの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし半導体メモリであってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

１０…ナビゲーションシステム、２０…制御部、２１…現在地取得プログラム、２１ａ…通信制御部、２１ｂ…現在地特定部、２１ｃ…出力制御部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、４１…ＧＮＳＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…通信部、４５…ユーザＩ／Ｆ部

Claims (7)

1. 路側機と通信を行う通信制御部と、
   車両の推定位置を取得し、前記推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での前記車両の現在地の候補である候補位置を取得し、前記候補位置から前記車両の前記現在地を特定する現在地特定部と、を備え、
   前記現在地特定部は、
   前記路側機との通信が行われ、かつ、有料道路上の料金所との距離が閾値以下である前記候補位置が存在する場合に、前記料金所の位置に基づいて前記現在地を特定する、
   現在地取得システム。
2. 前記現在地の特定は、
   前記料金所との距離が閾値以下である前記候補位置が前記現在地とみなされる可能性を、他の前記候補位置よりも高くした状態で行われる、
   請求項１に記載の現在地取得システム。
3. 前記料金所に最も近い前記候補位置が前記現在地として特定される、
   請求項１に記載の現在地取得システム。
4. 前記料金所の位置に基づく前記現在地の特定は、
   前記推定位置から既定範囲内に有料道路が存在しない場合には実施されない、
   請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の現在地取得システム。
5. 前記料金所の位置に基づく前記現在地の特定は、
   前記推定位置の軌跡が示す前記車両の進行方向と、前記料金所が存在する有料道路上での前記車両の進行方向とが整合する場合に実施される、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の現在地取得システム。
6. 前記料金所が存在する有料道路には、
   一般道路と有料道路の本線との間の移動を行うための取付道路が含まれる、
   請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の現在地取得システム。
7. コンピュータを、
   路側機と通信を行う通信制御部、
   車両の推定位置を取得し、前記推定位置に基づいて地図情報が示す道路上での前記車両の現在地の候補である候補位置を取得し、前記候補位置から前記車両の前記現在地を特定する現在地特定部、として機能させる現在地取得プログラムであって、
   前記現在地特定部は、
   前記路側機との通信が行われ、かつ、有料道路上の料金所との距離が閾値以下である前記候補位置が存在する場合に、前記料金所の位置に基づいて前記現在地を特定するように、
   コンピュータを機能させる現在地取得プログラム。

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