JP6291873B2

JP6291873B2 - 無線測位装置

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Publication number: JP6291873B2
Application number: JP2014016992A
Authority: JP
Inventors: 恒夫中田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2018-03-14
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Also published as: JP2015143647A; US9372253B2; US20150219745A1

Description

本発明は、無線通信により測位を行う移動体の測位を行う技術に関する。

従来、車両等の移動体に提供する広域の位置情報サービスとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）がよく知られている。しかしＧＰＳには、ビル影や屋内でサービス圏外になってしまうという問題がある。また、ＧＰＳはＧＰＳ衛星というインフラに依存しており、インフラ障害やサービス停止の際には位置情報サービスを利用できなくなる。

これに対して、道路（所定経路）の近辺に基準局を設けると共に、基準局からの送信波を受信する受信機を移動体に搭載し、移動体が所定経路に沿って移動した時に受信機で検出される受信強度（ＲＳＳＩ）の変化を表す測位軌跡を生成し、この測位軌跡と予め用意された基準軌跡（所定経路上の各地点での受信強度の基準値）とを比較して、両者が最も一致する部位から移動体の位置を推定する無線測位技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

米国特許出願公開第２０１３／０３１００６７号明細書

ところで、測位軌跡と基準軌跡との一致度が高い部位が複数存在する場合や、明らかに他の部位より一致度が高いと言える部位が存在しない場合、一致度が最大値を示す部位が必ずしも正しい位置を表しているとは限らない。従って、このような場合、従来技術のように一致度が最大である部位から測位結果を求めた場合、その測位結果を信頼してよいのか否かを判断することができないという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、無線測位の信頼性を評価する技術を提供することを目的とする。

本発明の無線測位装置は、移動体に搭載して使用され、基準軌跡記憶手段、検出手段、距離測定手段、測位軌跡生成手段、分布生成手段、測位情報生成手段、信頼度算出手段を備える。

基準軌跡記憶手段は、予め設定された指定経路中の位置と、該指定経路を通信範囲に含むよう設置された無線送信機から送信される送信波の受信状態との対応関係を表した基準軌跡および該基準軌跡中に存在する一つ以上の特徴点に対応する指定経路中の位置を測位用座標系で表した特徴点位置情報を記憶する。検出手段は、無線送信機からの送信波の受信状態を検出し、距離測定手段は、移動体の移動距離を測定する。測位軌跡生成手段は、距離測定手段で測定された移動距離と、検出手段で検出された送信波の受信状態との対応関係を表す測位軌跡を生成する。分布生成手段は、測位軌跡の各要素の距離に同一の座標ずれ値を加えた上で、この座標ずれ値が加算された距離を基準軌跡の指定経路中の位置に対応するものとして測位軌跡と基準軌跡の一致度を算出し、さらに所定範囲内の異なる座標ずれ値に対し一致度を算出すること、即ち、座標ずれ値に対し走査しながら一致度を算出することにより、座標ずれ値と一致度の対応を取得する。また測位軌跡の中で任意の代表要素を定めておき、各座標ずれ値において代表要素が対応する基準軌跡内の地点と、該基準軌跡と測位軌跡との一致度の間の対応を表す一致度分布を生成する。測位情報生成手段は、一致度分布において一致度が最大となる地点を一致度最大地点として、特徴点位置情報と、任意の特徴点と一致度最大地点の間の指定経路中の位置の差から、代表要素に対応する測位情報を生成する。信頼度算出手段は、一致度分布の平坦さに応じた値をとる評価値を用いて、測位情報の利用可否の判断基準となる信頼度を求める。

なお、信頼度算出手段は、例えば、一致度分布における一致度の最大値、および該一致度の最大値との差または比が予め設定された上限値以内となる地点間の距離の最大値のうち少なくとも一方を評価値として用いることが考えられる。

このように構成された本発明の無線測位装置によれば、一致度最大地点に基づいて生成される測位情報の信頼度を、評価値を用いて評価することができる。その結果、信頼度が低い場合に、例えば、測位情報の生成や使用を禁止することによって、測位情報を利用する各種制御において誤作動が生じることを抑制することができる。

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

また、本発明は、前述した無線測位装置の他、当該無線測位装置を構成要素とするシステム、当該無線測位装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、無線測位の信頼性評価方法など、種々の形態で実現することができる。

第１実施形態の無線測位システムの全体構成を示す説明図である。基準局の構成を示すブロック図である。車載装置の構成を示すブロック図である。管理サーバの構成を示すブロック図である。基準軌跡を示す説明図である。車載装置が実行する位置推定処理を示すフローチャートである。基準軌跡と測位軌跡を用いた位置推定方法を示す説明図である。信頼度の算出方法を示す説明図である。位置推定の概要を示す説明図である。第２実施形態の無線測位システムにおいて管理サーバが実行する測定結果利用可能条件集合更新処理を示すフローチャートである。測位結果利用可能条件の設定方法を示す説明図である。第２実施形態の無線測位システムにおいて車載装置が実行する位置推定処理を示すフローチャートである。第３実施形態における複数の無線リンクを例示する説明図である。合成一致度分布の生成方法を示す説明図である。基点以外の特徴点を使用した測位座標の算出方法を示す説明図である。複数の無線リンクを実現する一例としての車載装置の構成例を示すブロック図である。

以下に本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［第１実施形態］
＜全体構成＞
本実施形態の無線測位システム１は、図１に示すように、ＧＰＳ（Global Positioning System ）圏外領域に分散して設置され、所定範囲を対象とした無線通信を行う複数の基準局２（図１では２台の基準局２ａ，２ｂを示す）と、自動車に搭載され、基準局２との無線通信を利用した無線測位を行う車載装置３（図１では３台の車載装置３ａ，３ｂ，３ｃを示す）と、車載装置３が無線測位を行う際に必要なデータを管理する管理サーバ４とから構成されている。

複数の基準局２ａ，２ｂのうち、一部の基準局２（図１では基準局２ｂ）は、広域無線通信網ＮＷ（例えば携帯電話通信網）を介して管理サーバ４とデータ通信可能に構成されている。また各基準局２は、互いの通信範囲が重なり合うことのないように配置されている。但し、互いの通信範囲間の距離は、車両内で得られる情報のみによって実行される自律的な測位によって、通信範囲内で得られた測位結果を、十分な精度で補間可能な距離以下となるように設定される。なお、基準局２は、互いの通信範囲の一部が重なり合うように配置されていてもよい。

＜基準局＞
基準局２は、図２に示すように、直接無線通信機２１、広域無線通信機２２、制御部２３を備える。直接無線通信機２１は、車載装置３との間で無線通信（以下「直接無線通信」ともいう）を行う。広域無線通信機２２は、広域無線通信網ＮＷを介して、管理サーバ４との間でデータ通信を行う。但し、基準局２ａ，２ｂのうち、広域無線通信機２２は基準局２ｂにのみ設けられ、基準局２ａでは省略されている。制御部２３は、ＣＰＵ２３１、ＲＯＭ２３２およびＲＡＭ２３３を備え、ＲＯＭ２３２が記憶するプログラムに基づく処理をＣＰＵ２３１が実行する。具体的には、ＣＰＵ２３１は、直接無線通信機２１の通信範囲内に存在する道路を指定経路として、指定経路を走行する自動車に、直接無線通信機２１を用いて、自基準局２の識別情報を含む無線ビーコンを定期的に送信するビーコン送信処理を少なくとも実行する。

＜車載装置＞
車載装置３は、図３に示すように、車速センサ３１、位置検出器３２、直接無線通信機３３、広域無線通信機３４、および制御部３５を備える。車速センサ３１は、当該車速センサ３１が搭載されている車両の速度を検出する。そして、車速センサ３１の検出結果は制御部３５に入力される。位置検出器３２は、ＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信するＧＰＳ受信機、車輪の回転から自車の走行距離を検出する距離センサおよび方位センサを少なくとも含むセンサ類により構成され、これらセンサ類から得られる信号に基づき、自車の位置および進行方位を検出する。そして、位置検出器３２の検出結果は制御部３５に入力される。直接無線通信機３３は、基準局２との間で直接無線通信を行う。広域無線通信機３４は、広域無線通信網ＮＷを介して、管理サーバ４との間でデータ通信を行う。制御部３５は、ＣＰＵ３５１、ＲＯＭ３５２、およびＲＡＭ３５３を備え、ＲＯＭ３５２が記憶するプログラムに基づく処理をＣＰＵ３５１が実行する。具体的には、ＣＰＵ３５１は、通信機３３，３４を介した無線通信により得られる情報を利用した無線測位によって、自車両の位置を推定する位置推定処理（後述する）を少なくとも実行する。

＜管理サーバ＞
管理サーバ４は、図４に示すように、広域無線通信機４１と制御部４２を備える。広域無線通信機４１は、広域無線通信網ＮＷを介して、基準局２および車載装置３との間でデータ通信を行う。また制御部４２は、ＣＰＵ４２１、ＲＯＭ４２２、およびＲＡＭ４２３を備え、ＲＯＭ４２２が記憶するプログラムに基づく処理をＣＰＵ４２１が実行する。具体的には、ＣＰＵ４２１は、広域無線通信機４１を介して基準局２から収集した情報に基づいて基準軌跡情報を更新する情報更新処理や、広域無線通信機４１を介した車載装置３からの要求に従って、基準軌跡情報を提供する情報提供処理を少なくとも実行する。

また、ＲＡＭ４２３には、複数の基準局２それぞれに関する基準軌跡情報が記憶されている。この基準軌跡情報は、基準軌跡および特徴点位置情報を少なくとも含む。基準軌跡は、指定経路上で基準局２に最も近い地点を基点として、指定経路上の各地点で検出される基準局２に関するプローブ量（本実施形態では車載装置３が無線局から受信する無線信号の受信信号強度ＲＳＳＩ）を、基点からの指定経路に沿った移動距離ｐと対応づけて示したものである。図５に示すように、基準軌跡は、通常、基点（ｐ＝０の地点）においてプローブ量が最大となるが、必ずしも、基点から遠ざかるにつれてプローブ量が単調減少するとは限らず、周辺の建築物からの反射、または回折などを反映して（図中の矢印ＡＬ００を参照）、極大点を有する場合がある（図中の指示ＩＤ０１を参照）。また、これら基点や極大点を基準軌跡の特徴点とよび、これら基点や極大点に対応する指定経路上の位置を特徴点位置とよぶ。そして、これら特徴点位置を測位用座標で示したものが特徴点位置情報である。

なお、基準軌跡は、車両の種類（車種）毎に用意される。また、指定経路が複数車線（例えば、上り車線と下り車線）で構成されている場合、基準軌跡は車線毎に用意される。通常、同一指定経路を構成する各車線の基準軌跡は、ほぼ相似形となり、より基準局に近い車線の基準軌跡のプローブ量が大きな値を示す。

＜位置推定処理＞
ここで、車載装置３のＣＰＵ３５１が実行する位置推定処理の手順を、図６を用いて説明する。この位置推定処理は、ＣＰＵ３５１の動作中において繰り返し実行される処理である。

この位置推定処理が実行されると、ＣＰＵ３５１は、まずＳ１０にて、広域無線通信機３４により管理サーバ４とデータ通信可能に接続されているか否かを判断する。ここで、管理サーバ４と接続されていない場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、Ｓ４０に移行する。一方、管理サーバ４と接続されている場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ２０にて、管理サーバ４へ送信していない測位軌跡がある場合には、後述する処理で生成された未送信の測位軌跡、およびその測位軌跡を生成する際に受信した送信波から抽出された基準局２の識別情報、自車両の車種，進行方向、現在時刻を示す情報等からなる測位軌跡情報を管理サーバ４へ送信する。

続くＳ３０では、自車両が走行している道路の付近において、現在位置から予め設定された距離（本実施形態では例えば１ｋｍ）以内に存在している基準局２についての基準軌跡を少なくとも含む基準軌跡情報を管理サーバ４から取得し、ＲＡＭ３５３に記憶して、Ｓ４０に移行する。このとき、ＲＡＭ３５３には、自車両の車種について生成された基準軌跡に関する情報のみを記憶すればよく、更には、自車両の進行方向と一致する車線について生成された基準軌跡に関する情報のみを記憶するようにしてもよい。なお、対象となる基準局２の基準軌跡情報が既にＲＡＭ３５３に記憶されており、その情報が管理サーバ４に記憶されている情報と一致している（即ち、情報取得後に更新されていない）ことが明らかである場合には、改めて基準軌跡情報を取得する必要はない。

Ｓ４０では、直接無線通信機３３が無線ビーコンを検出したか否かを判断する。ここで、無線ビーコンを検出していない場合には（Ｓ４０：ＮＯ）、位置推定処理を一旦終了する。一方、無線ビーコンを検出した場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ５０にて、検出した無線ビーコンのプローブ量（本実施形態では受信信号強度ＲＳＳＩ）を検出するとともに、Ｓ６０にて、最初に無線ビーコンを検出した時点からの自車両の移動距離（以下、プローブ移動距離という）を算出する。そしてＳ７０にて、プローブ量とプローブ移動距離の対を測位軌跡に追加することにより、最初に無線ビーコンを検出した時点から現時点までの、プローブ量とプローブ移動距離との対応関係を示す測位軌跡を作成する。

続くＳ８０では、Ｓ３０で取得した車線毎の基準軌跡を使用し、図７に示すように、Ｓ７０で作成した測位軌跡の各要素の距離に同一の座標ずれ値を加えた上で、この座標ずれが加算された距離を基準軌跡の指定経路中の位置に対応するものとして測位軌跡と基準軌跡の一致度を算出する機能を有し、各基準軌跡について所定範囲内の異なる座標ずれ値に対し走査しながら一致度を算出することにより、座標ずれ値と一致度の対応を取得する。また測位軌跡の中で任意の代表要素を定めておき、各座標ずれ値において代表要素が対応する基準軌跡内の地点と、該基準軌跡と測位軌跡との一致度の間の対応を表す一致度分布を作成する。但し、図７では、指定経路が二つの車線で構成されている場合を示し、また、一致度を表すパラメータとして、基準軌跡と測位軌跡との軌跡間距離を用いている。つまり、軌跡間距離（一致度分布の縦軸の値）が小さいほど、一致度は大きいと判断する。

続くＳ９０では、Ｓ８０にて車線毎に生成された一致度分布に基づき、（１）式に従って、車線毎に信頼度Ｒを算出する。

但し、図８に示すように、ｐは一致度が最大（軌跡間距離が最小）となる指定経路中の地点である一致度最大地点を特定する移動距離（基点から一致度最大地点までの距離）、ｍ［ｐ］は一致度最大地点での軌跡間距離、ｄは一致度（軌跡間距離）のバラツキの許容範囲を表す基準値、ｗ［ｄ］は軌跡間距離がｍ［ｐ］＋ｄとなる一致度分布中の地点のうち最も離れている地点間の幅、Ａは比例定数を表す。つまり、（１）式では、評価値としてｍ［ｐ］，ｗ［ｄ］を用い、これら評価値に基づいて信頼度Ｒを算出する式である。

以下では、算出された信頼度Ｒが最大となる車線を注目車線とよぶ。つまり、図７では、車線１の一致度分布から求められる信頼度Ｒの方が大きな値となるため、車線１が注目車線となる。これらの結果は、図９に示すように、基点から移動距離ｐだけ離れた車線１上の地点に自車両が位置すると仮定した時に、基準軌跡と測位軌跡の一致度が最大となるということを示している。つまり、基点に対応する指定経路上の地点から移動距離ｐだけ指定経路に沿って移動した地点が、自車両の現在位置であると推定することができる。

Ｓ１００では、Ｓ９０で求めた注目車線の信頼度Ｒが、予め設定された閾値より大きいか否かを判断する。注目車線の信頼度Ｒが閾値以下である場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、位置推定処理を一旦終了する。一方、注目車線の信頼度Ｒが閾値より大きい場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、Ｓ１１０にて、注目車線、および注目車線について検出された最大一致度地点までの移動距離ｐに基づき測位情報を生成して、位置推定処理を一旦終了する。

測位情報は、自車両の現在位置を表す測位座標と、自車両が走行中の車線を表す車線情報からなる。測位座標は、基点に対応する指定経路上の地点から指定経路に沿って自車両の進行方向に移動距離ｐだけ移動した地点の座標を、一致度分布上の基点に対応する指定経路上の座標、即ち、管理サーバ４から取得した特徴点位置座標（Ｓ３０参照）と、最大一致度地点までの移動距離ｐに基づいて求める。また、車線情報には、注目車線を設定する。

このようにして生成された測位情報は、自車両の位置情報を利用する各種制御に使用される。
なお、先のＳ２０にて、車載装置３から管理サーバ４に送信される測位軌跡情報に基づき、管理サーバ４は、基準軌跡を更新する軌跡更新処理を実行する。この軌跡更新処理では、取得した測位軌跡情報に含まれる測位軌跡を、基準局２の識別情報、車両の車種、車両の進行方向で分類して記憶する。そして、分類した測位軌跡毎に、測位軌跡の平均値を算出し、その算出結果によって管理サーバ４に記憶されている基準軌跡を更新する。但し、測位軌跡の平均値を求める際に、蓄積された測位軌跡の中に、分散が予め設定された除外判定値以上となるものが存在する場合、これを除外して平均値を求めるようにしてもよい。

＜効果＞
このように構成された無線測位システム１の車載装置３は、測位軌跡と基準軌跡とを比較することで抽出される最大一致度地点に基づいて測位情報を生成すると共に、一致度分布の形状（平坦さ）を評価する評価値ｍ［ｐ］，ｗ［ｄ］を用いて、測位情報の信頼度Ｒを求めている。そして、信頼度Ｒは、一致度分布上に一致度の極大点（軌跡間距離の極小点）が複数存在する場合や、全体的に低い一致度しか得られないような場合に値が低下するため、信頼度Ｒに従って、例えば、測位情報の生成や使用を禁止することによって、測位情報を利用する各種制御において誤作動が生じることを抑制することができる。

なお、本実施形態では、測位軌跡の軌跡長は、車両の走行に従って順次長くなるが、信頼度Ｒが閾値を超えた時点の軌跡長を保持して、以後の処理を実行するようにしてもよい。この場合、信頼度Ｒが閾値を超えた時点以降の処理を軽減することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。

前述した第１実施形態では、位置推定処理により測位軌跡の軌跡長は、車両の走行に応じて順次長くなる。これに対し、本実施形態では、管理サーバ４から車載装置３へ提供する情報に軌跡長を規定する測定結果利用可能条件集合を含め、この測位軌跡の軌跡長を測定結果利用可能条件集合で規定された長さに制限する点、および、管理サーバにて、軌跡更新処理に加えて、測定結果利用可能条件更新処理を実行する点で第１実施形態とは相違する。

＜測定結果利用可能条件集合更新処理＞
まず、管理サーバ４のＣＰＵ４２１が実行する測定結果利用可能条件集合更新処理の手順を、図１０を用いて説明する。この処理は、ＣＰＵ４２１の動作中において繰り返し実行される処理である。

この測定結果利用可能条件集合更新処理が実行されると、ＣＰＵ４２１は、まずＳ２１０にて、別途実行される軌跡更新処理によって基準軌跡が更新されたか否かを判断する。ここで基準軌跡が更新されていない場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、本処理を一旦終了する。一方、基準軌跡が更新されている場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ２２０にて、更新された基準軌跡に関する測定結果利用可能条件集合をクリアし、適用軌跡長ｋを予め設定された初期値に初期化する。なお、基準軌跡は指定経路上の各地点に対応した複数のデータＤ１〜Ｄｎからなり、適用軌跡長ｋの初期値は、データ２個分に相当する長さ以上かつ基準軌跡の全長より短ければよい。

続くＳ２３０では、更新された基準軌跡（以下「対象基準軌跡」という）から、基準軌跡を構成するいずれかのデータＤｉを起点とし、適用軌跡長ｋの長さを有する部分軌跡Ｔ（ｋ，ｉ）の集合を生成する。

続くＳ２４０では、Ｓ２３０で生成された部分軌跡を用いて、全ての部分軌跡ペア｛Ｔ（ｋ，ｉ），Ｔ（ｋ，ｊ）：但し、ｉ≠ｊ｝について一致度（軌跡間距離）を算出することで一致度分布を生成する。

続くＳ２５０では、Ｓ２４０で生成した一致度分布を用いて信頼度Ｒを算出する。
続くＳ２６０では、測定結果利用可能条件集合に、対象基準軌跡を用いた無線測位を行う場合、測位軌跡の軌跡長がｋである場合に得られる測位情報の信頼度はＲ以上になることを表す条件｛ｋ，Ｒ｝を追加する。

続くＳ２７０では、適用軌跡長ｋを所定値Δｋだけ増加させたものを新たな適用軌跡長ｋとして設定し、続くＳ２８０では、適用軌跡長ｋが上限値ｋｍａｘ（≦対象基準軌跡の全長）以上であるか否かを判断する。適用軌跡長ｋが上限値ｋｍａｘ以下である場合には（Ｓ２８０：ＮＯ）、Ｓ２３０に戻って上述した処理を繰り返し実行する。一方、適用軌跡長ｋが上限値ｋｍａｘより大きい場合には（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、本処理を一旦終了する。

なお、Ｓ２８０の終了条件には、上記適用軌跡長ｋに関する条件に加えて、信頼度Ｒが所定値以上となることを加えてもよい。
図１１に示すように、同じ基準軌跡を使用していても、使用する測位軌跡の軌跡長によって、一致度分布の形状は異なったものとなる。そして、軌跡長を短くするほど、測位情報が出力されるタイミングは早くなるが、高い一致度が得られる部位が複数箇所で検出され易くなり、測位情報の信頼度が低下する。また、軌跡長を長くするほど、測位情報の信頼度が向上するものの、測位情報が出力されるタイミングは遅くなる。つまり、測定結果利用可能条件は、測位情報の信頼度と出力タイミングとの関係を表したものであり、必要に応じて測位情報の性能を選択できるようにするためのものである。

＜位置推定処理＞
次に、車載装置３のＣＰＵ３５１が実行する位置推定処理の手順を、図１２を用いて説明する。本実施形態における位置推定処理は、図６の内容と比較して、Ｓ３０の代わりにＳ３５を実行し、Ｓ８０の代わりにＳ８２，Ｓ８４を実行する以外は、第１実施形態における位置推定処理と同様である。このため、この相違する部分を中心に説明する。

なお、本実施形態では、無線測位によって得られる測位情報に対して要求される最低限の信頼度を表す要求信頼度ＲＱが、予め設定されているものとする。但し、要求信頼度ＲＱは、固定値であってもよいし、測位情報を利用する作動中の制御の種類等に応じて動的に変化する値であってもよい。

図１２に示すように、車載装置３のＣＰＵ３５１は、Ｓ３５にて、管理サーバ４から、基準軌跡情報に加えて、その基準軌跡情報に関する測定結果利用可能条件集合を取得する。

また、Ｓ８２では、測定結果利用可能条件に適合しているか否かを判断する。具体的には、要求信頼度ＲＱに対応する測定結果利用可能条件｛ｋ，ＲＱ｝に基づき、Ｓ７０で生成された測位軌跡が要求信頼度ＲＱに対応する適用軌跡長ｋに達しているか否かを判断する。測定結果利用可能条件に適合していない場合には（Ｓ８２：ＮＯ）、本処理を一旦終了する。一方、測定結果利用可能条件に適合している場合には（Ｓ８２：ＹＥＳ）、Ｓ８４に進む。

Ｓ８４では、基準軌跡との一致度の算出に用いる測位軌跡の軌跡長を適用軌跡長ｋに制限する以外は、Ｓ８０と同様の処理を実行する。
＜効果＞
本実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。

本実施形態では、測定結果利用可能条件に適合しない状況、即ち、信頼度の低い測位情報が生成される可能性が高い状況で、無駄に処理（一致度分布や測位情報の生成）が実行されることを抑制することができる。

なお、本実施形態では、適用軌跡長ｋを指定することによって、生成された測位情報は、最低限の信頼度が確保されるため、Ｓ９０，Ｓ１００を省略してもよい。
［第３実施形態］
第３実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。

前述した第１実施形態では、基準局２の通信範囲が互いに重なり合うことがなく、一つの指定経路上では、単一の基準局２とのみ通信が可能となるように構成されている。これに対し、本実施形態では、図１３に示すように、一つの指定経路上で、複数の基準局２との通信が可能となるように、基準局２が配置されている点、および車載装置３が実行する位置推定処理では、複数の基準局２についてそれぞれで生成した測位軌跡を用いて測位情報を生成する点で第１実施形態とは相違する。

＜位置推定処理＞
本実施形態における位置推定処理は、図６の内容とほぼ同様であり、これを参照して、相違する点のみを説明する。

即ち、本実施形態では、Ｓ７０〜Ｓ８０の処理を、無線ビーコンから抽出される識別情報の種類毎、即ち、通信可能な基準局２毎に実行する。以下では、これら別個のものとして識別される通信を無線リンクともいう。

そして、Ｓ９０では、図１４に示すように、Ｓ７０にて無線リンク毎に生成される測位軌跡を用いて、Ｓ８０にて無線リンク毎に生成された一致度分布に基づき、これらの一致度分布を合成した単一の合成一致度分布を生成し、その合成一致度分布を用いて信頼度を算出する。一致度分布の合成は、具体的には、一致度を表す値（例えば軌跡間距離）を互いに乗算または加算することによって実現する。

＜効果＞
本実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。
即ち、本実施形態では、複数の無線リンクのそれぞれについて生成された一致度分布を合成した合成一致度分布を用いて測位情報や信頼度を求めているため、測位情報の信頼度を高めることができる。また、第１および第２実施形態の場合と同程度の信頼度を得るのであれば、測位軌跡の軌跡長をより短くすることができ、信頼性の高い測位情報を早いタイミングで得ることができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（１）上記実施形態では、特徴点として基点を使用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、一致度分布中の極大点や極小点を使用してもよい。この場合、Ｓ１１０にて測位座標を算出する際には、基点に対応する指定経路上の座標と基点からの移動距離の代わりに、図１５に示すように、特徴点（図では極大点）ＣＰに対応する指定経路上の座標と特徴点ＣＰからの移動距離ＴＤを用いるようにすればよい。

（２）上記第３実施形態では、複数の無線リンクを、異なる基準局２との通信によって実現しているがこれに限るものではない。例えば、図１６に示すように、車載装置３に、それぞれが異なる受信アンテナで受信を行う複数の直接無線通信機３３ａ，３３ｂを備えることにより、通信可能な基準局２が一つであっても、各直接無線通信機３３ａ，３３ｂの通信を別の無線リンクとして扱うようにしてもよい。また、複数の無線リンクは、周波数分割や空間分割によって形成される複数の通信チャネルを用いるようにしてもよい。

（３）本発明の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。

１…無線測位システム２（２ａ，２ｂ）…基準局３（３ａ，３ｂ，３ｃ）…車載装置４…管理サーバ２１，３３…直接無線通信機２２，３４，４１…広域無線通信機２３，３５，４２…制御部３１…車速センサ３２…位置検出器ＮＷ…広域無線通信網

Claims

移動体に搭載される無線測位装置であって、
予め設定された指定経路中の位置と、該指定経路を通信範囲に含むよう設置された無線送信機から送信される送信波の受信状態との対応関係を表した基準軌跡および該基準軌跡中に存在する一つ以上の特徴点に対応する前記指定経路中の位置を測位用座標系で表した特徴点位置情報を記憶する基準軌跡記憶手段（３５３，３５１：Ｓ３０，Ｓ３５）と、
前記無線送信機からの送信波の受信状態を検出する検出手段（３５１：Ｓ５０）と、
前記移動体の移動距離を測定する距離測定手段（３１、３２、３５１：Ｓ６０）と、
前記距離測定手段で測定された移動距離と、前記検出手段で検出された送信波の受信状態との対応関係を表す測位軌跡を生成する測位軌跡生成手段（３５１：Ｓ７０）と、
前記測位軌跡と前記基準軌跡の一致度を、前記測位軌跡の各要素の距離を前記基準軌跡の指定経路中の位置に対応させるために一様に加える座標ずれ値に対し走査することにより、前記座標ずれ値のそれぞれにおいて前記測位軌跡の中で任意に定められた代表要素が対応する前記基準軌跡内の地点と、該基準軌跡と前記測位軌跡との一致度の間の対応を表す一致度分布を生成する分布生成手段（３５１：Ｓ８０，Ｓ８２〜Ｓ８４）と、
前記一致度分布において一致度が最大となる地点を一致度最大地点として、前記特徴点位置情報と、任意の特徴点と一致度最大地点の間の指定経路中の位置の差から、代表要素に対応する測位情報を生成する測位情報生成手段（３５１：Ｓ１１０）と、
前記一致度分布の平坦さを反映した値をとる評価値を用いて、前記測位情報の利用可否の判断基準となる信頼度を求める信頼度算出手段（３５１：Ｓ９０）と、
を備えることを特徴とする無線測位装置。
前記信頼度算出手段は、前記一致度分布における前記一致度の最大値、および該一致度の最大値との差または比が予め設定された上限値以内となる地点間の距離の最大値のうち少なくとも一方を前記評価値として用いることを特徴とする請求項１に記載の無線測位装置。
前記分布生成手段（３５１：Ｓ８２〜Ｓ８４）は、前記測位軌跡生成手段にて生成される前記測位軌跡の軌跡長が予め設定された利用可能条件を満たす場合に、前記一致度分布を求めることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線測位装置。
前記基準軌跡と該基準軌跡から切り出した部分軌跡との一致度分布から求められる前記信頼度が予め設定された要求値以上となる前記部分軌跡の軌跡長を適用軌跡長として、前記測位軌跡の軌跡長が前記適用軌跡長以上であることを、前記利用可能条件とすることを特徴とする請求項３に記載の無線測位装置。
前記検出手段は、複数の無線リンクのそれぞれについて受信状態を検出し、
前記測位軌跡生成手段は、前記無線リンク毎に前記測位軌跡を生成し、
前記分布生成手段は、前記無線リンク毎に前記一致度分布を生成し、
前記信頼度算出手段は、前記無線リンク毎に生成された複数の一致度分布を合成した合成一致度分布に基づいて前記信頼度を求めることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の無線測位装置。
前記複数の無線リンクは、異なる無線送信機からそれぞれ送信される識別可能な複数の送信波を受信することによって実現されることを特徴とする請求項５に記載の無線測位装置。
前記複数の無線リンクは、同じ無線送信機からの送信波を、設置場所の異なる複数の受信アンテナによって受信することによって実現されることを特徴とする請求項５に記載の無線測位装置。
前記複数の無線リンクは、同じ無線送信機からの複数のチャネルを用いて送信される送信波をチャネル毎に受信することによって実現されることを特徴とする請求項５に記載の無線測位装置。
前記合成一致度分布は、前記無線リンク毎に生成された前記一致度分布を互いに乗じる或いは足し合わせることによって求めることを特徴とする請求項５ないし請求項８のいずれか１項に記載の無線測位装置。