JP7237121B1 - 測位装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転の実行状態に応じて、地上回線による測位補強情報、及び衛星回線による測位補強情報のいずれか適切な方を用いて、測位衛星の測位情報の誤差を低減することができる測位装置を提供する。
【解決手段】測位衛星から測位情報を受信し、地上基地局から測位補強情報を受信し、測位情報及び地上基地局の測位補強情報に基づいて、第一自位置を演算し、測位衛星から測位補強情報を受信し、測位情報及び衛星の測位補強情報に基づいて、第二自位置を演算し、自車両の運転モードが自動運転モードであるか否かを示す運転モードに基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、自位置選択部により用いると判定された第一自位置又は第二自位置を、最終的な自位置として出力する測位装置。
【選択図】図１

Description

本願は、測位装置に関するものである。

複数の測位衛星から受信した測位情報に基づいて演算した位置には１０ｍ前後の誤差があり、数ｃｍオーダーの高精度な測位を行うためには、測位補強情報の利用が必要である。これまでは、携帯電話回線などの地上回線により測位補強情報を取得する方式（例えば、ＦＫＰ（Flaechen Korrektur Parameter：面補正パラメータ）方式、ＶＲＳ（Virtual Reference Station：仮想基地局）方式などのネットワーク型ＲＴＫ（Real-time Kinematic）方式）が主流であったが、今後は準天頂衛星システムなどの衛星回線により測位補強情報を取得する方式（例えば、ＤＦ－ＲＴ－ＰＰＰ（Dual Frequency Real Time Precise Point Positioning）方式、ＲＴＫ－ＰＰＰ方式などのＳＳＲ（State Space Representation）方式）を利用したサービスの拡大が見込まれる（例えば、特許文献１、２参照）。

特許第６０２５４３０号公報 特許第６３６６３５７号公報

地上回線により測位補強情報を取得する方式は、受信機の場所に対応する測位補強情報のみが送信されるため、伝送される測位補強情報のデータ量が少なく、伝送時間が短い。よって、短い受信周期で測位補強情報を受信することができ、リアルタイム性が高い。そのため、急な電離層擾乱等が生じ、測位衛星の測位情報の誤差が変動した場合でも、比較的に短い受信周期で、変動した測位誤差を補正する測位補強情報を受信し、自位置の精度を保つことができる。よって、リアルタイムに高精度な位置情報が必要な自動運転に好適である。

一方、衛星回線により測位補強情報を取得する方式は、衛星がカバーする広域の地表エリアに存在する多数の基準点から収集した多数の測位補強情報を送信するため、データ量が多く、伝送時間が長い。よって、短い受信周期で測位補強情報を受信することができず、リアルタイム性が低い。そのため、急な電離層擾乱等が生じ、測位衛星の測位情報の誤差が変動した場合に、変動した測位誤差を補正する測位補強情報を受信するまでのタイムラグが生じ、自位置補正のリアルタイム性が低くなる。またこの方式では、衛星回線の制約からデータ量を圧縮するため、補強対象となる測位衛星の数が、地上回線を使用する方式よりも少ないこと、及び衛星がカバーする広域の地表エリアを複数の大きなエリアに分けてエリアごとの測位補強情報を送信するため、測位補強情報の精度が地上回線を使用する方式よりも劣る場合がある。よって、リアルタイムに高精度な位置情報が必要な自動運転には、課題がある。

そこで、本願は、自動運転の実行状態に応じて、地上回線による測位補強情報、及び衛星回線による測位補強情報のいずれか適切な方を用いて、測位衛星の測位情報の誤差を低減することができる測位装置を提供することを目的とする。

本願に係る測位装置は、
測位衛星から測位情報を受信する衛星測位情報受信部と、
地上基地局から測位補強情報を受信する地上補強情報受信部と、
前記測位情報、及び地上基地局の測位補強情報に基づいて、第一自位置を演算する第一自位置演算部と、
測位衛星から測位補強情報を受信する衛星補強情報受信部と、
前記測位情報、及び衛星の測位補強情報に基づいて、第二自位置を演算する第二自位置演算部と、
自位置の演算対象である自車両の自動運転装置から、前記自車両の運転モードが自動運転モードであるか否かを示す運転モード信号を受信する運転モード受信部と、
前記運転モードに基づいて、前記第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定する自位置選択部と、
前記自位置選択部により用いると判定された前記第一自位置又は前記第二自位置を、最終的な自位置として出力する自位置出力部と、
前記自動運転装置から、周辺監視装置により検出される前記自車両の前方の走行車線の検出レベルを取得し、取得した前記走行車線の検出レベルに基づいて、前記第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を車線検出レベル判定結果として出力する車線検出レベル判定部と、を備え、
前記自位置選択部は、前記運転モードが前記自動運転モードである場合に、前記車線検出レベル判定結果に基づいて、前記第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定し、前記運転モードが前記自動運転モードでない場合に、前記第二自位置を用いると判定するものである。

本願に係る測位装置によれば、自動運転モードであるか否かに基づいて、地上基地局の測位補強情報を用いる第一自位置、及び測位衛星の測位補強情報を用いる第二自位置のいずれか適切な方を用いると判定し、運転モードに適した最終的な自位置を演算することができる。

実施の形態１に係る測位装置及び自動運転装置等の概略構成図である。 実施の形態１に係る測位装置の概略ブロック図である。 実施の形態１に係る測位装置の概略ハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る測位装置の別例の概略ハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る測位装置の処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２に係る測位装置の概略ブロック図である。 実施の形態２に係る道路情報判定部の処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２に係る自位置選択部の処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２に係る測位装置の処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３に係る測位装置の処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３に係る測位装置の処理を説明するためのフローチャートである。

１．実施の形態１
実施の形態１に係る測位装置１０について図面を参照して説明する。図１に示すように、測位装置１０は、車両１（以下、自車両１と称す）に搭載されており、自車両１の位置（以下、自位置と称す）を検出する。また、自車両１には、測位装置１０、衛星回線アンテナ２０、地上回線アンテナ３０、自動運転装置４０、周辺監視装置６０、及び車両駆動装置７０等が備えられている。各装置は、相互にデータ通信を行う。

周辺監視装置６０は、車両の周辺を監視するカメラ、レーダ等の装置である。レーダには、ミリ波レーダ、レーザレーダ、超音波レーダ等が用いられる。

車両駆動装置７０として、動力装置、ブレーキ装置、及び自動操舵装置、及びライト装置等が備えられている。車両駆動装置７０は、自動運転を行う場合は、自動運転装置４０から伝達された目標車両駆動量に基づいて、車両を駆動し、自動運転を行わない場合は、運転者の操作量に基づいて、車両を駆動する。動力装置は、車輪を駆動する内燃機関、モータ等の動力機を有しており、自動運転装置４０の出力指令又は運転者の出力操作量に基づいて、動力機の出力を変化させる。ブレーキ装置は、電動ブレーキ装置を有しており、自動運転装置４０の制動指令又は運転者の制動操作量に基づいて、ブレーキの制動力を変化させる。自動操舵装置は、電動操舵装置を有しており、自動運転装置４０の操舵角指令又は運転者の操舵操作量に基づいて、操舵角を変化させる。ライト装置は、方向指示器等を有しており、自動運転装置４０のライト指令又は運転者のライト操作量に基づいて、ライトを制御する。

自動運転装置４０は、測位装置１０により検出された自位置に基づいて、自動運転を行う装置であり、公知の各種の方法が用いられる。例えば、自動運転装置４０は、測位装置１０から自位置を取得し、各種の加速度センサ及び速度センサに基づいて自車両の走行状態を検出し、周辺監視装置６０の検出情報に基づいて自車両の周辺状況（他車用、障害物、車線等）を検出する。自動運転装置４０は、自位置、目標地点、及び地図データに基づいて、目標地点までの目標走行経路を算出し、自位置及び目標走行経路に基づいて地図データから自車両の周囲及び目標走行経路に沿った道路情報を取得する。

自動運転装置４０は、運転者の操作等に基づいて、自動運転を行う自動運転モードであるか、運転者による運転を行う手動運転モードであるかを判定する。自動運転装置４０は、運転モードが自動運転モードであるか否かを示す運転モード信号を測位装置１０に送信する。

自動運転装置４０は、レベル１以上の自動運転レベルの自動運転を行うことができる。自動運転装置４０は、自動運転を行う場合は、測位装置１０から受信した自位置、走行状態、周辺状況、道路情報、及び目標走行経路等に基づいて、目標車両駆動量を算出し、車両駆動装置７０に伝達する。目標車両駆動量には、動力機の出力指令、ブレーキの制動指令、操舵角指令、及びライト指令等のいずれか一つ以上が含まれる。

レベル３以上の自動運転レベルの自動運転を行う場合は、自動運転装置４０は、測位装置１０から受信した自位置、走行状態、周辺状況、道路情報、及び目標走行経路等に基づいて、目標走行軌道を算出し、測位装置１０から受信した自位置、走行状態、及び目標走行軌道等に基づいて、自車両が目標走行軌道に追従するための目標車両駆動量を算出し、車両駆動装置７０に伝達する。

１－１．測位装置１０
図２に示すように、測位装置１０は、衛星測位情報受信部１０ａ、地上補強情報受信部１０ｂ、第一自位置演算部１０ｃ、衛星補強情報受信部１０ｄ、第二自位置演算部１０ｅ、運転モード受信部１０ｆ、自位置選択部１０ｇ、及び自位置出力部１０ｈ等の機能部を備えている。測位装置１０の各機能は、測位装置１０が備えた処理回路により実現される。具体的には、図３に示すように、測位装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０、記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入出力する入出力装置９２等を備えている。

演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＩ（Artificial Intelligence）チップ、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置９１として、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ハードディスク、ＤＶＤ装置等の各種の記憶装置が用いられる。

入出力装置９２には、通信装置、Ａ／Ｄ変換器、入出力ポート、駆動回路等が備えられる。入出力装置９２は、衛星回線アンテナ２０、地上回線アンテナ３０、及び自動運転装置４０等に接続され、これらの装置と通信を行う。

そして、測位装置１０が備える各機能部１０ａ～１０ｈ等の各機能は、演算処理装置９０が、記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１及び入出力装置９２等の測位装置１０の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各機能部１０ａ～１０ｈ等が用いる判定値等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。

或いは、測位装置１０は、処理回路として、図４に示すように、専用のハードウェア９３、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ、ＡＩチップ、又はこれらを組み合わせた回路等が備えられてもよい。また、測位装置１０は、自動運転装置４０と一体的に構成されてもよい。以下、測位装置１０の各機能について詳細に説明する。

１－１－１．衛星測位情報と測位補強情報
地表をカバーできるように、多数の測位衛星２が設けられており、各測位衛星２は、測位情報を送信する。測位衛星２は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）等の人工衛星である。

各地点において複数の測位衛星２から受信した測位情報に基づいて演算された位置には１０ｍ前後の誤差がある。位置誤差を低減するための測位補強情報が、測位衛星２及び地上基地局３から送信される。予め高精度な位置が計測されている基準点が、サービス提供エリアをカバーできるように、分散して設けられており、各基準点において、基準点の位置を基準に、受信した各測位衛星２の測位情報に含まれる誤差を低減する測位補強情報を算出する。この測位補強情報を用いて各測位衛星２の測位情報を補強することにより、数ｃｍオーダーの高精度な位置を得ることができる。

そして、衛星基地局は、測位補強情報を送信する測位衛星２がカバーする広域の地表エリアに存在する多数の基準点から、測位補強情報を収集し、収集した多数の基準点の測位補強情報を測位衛星２に送信し、測位衛星２は、多数の基準点の測位補強情報を地表に向かって送信する。よって、測位衛星２が送信する測位補強情報は、データ量が多い。またこの方式では、衛星回線の制約からデータ量を圧縮するため、補強対象となる測位衛星の数が、地上回線を使用する方式よりも少ない場合があり、また、測位衛星がカバーする広域の地表エリアを複数の大きなエリアに分けてエリアごとの測位補強情報を送信するため、測位補強情報の精度が地上回線を使用する方式よりも劣る場合がある。測位補強情報を送信する測位衛星２は、測位情報を送信する測位衛星と異なっていてもよく、例えば、準天頂衛星又は周回衛星とされる。

一方、各地上基地局３は、近くにある単数又は複数の基準点から測位補強情報を取得し、取得した少数の基準点の測位補強情報を、通信エリア内に送信する。よって、地上基地局３が送信する測位補強情報は、データ量が少ない。

１－１－２．衛星測位情報受信部１０ａ
衛星測位情報受信部１０ａは、衛星回線アンテナ２０を介して測位衛星２から測位情報を受信する。図１には、１つの測位衛星２に簡略化しているが、実際には、受信可能な複数の測位衛星２から測位情報を受信する。測位のために、同時に少なくとも４つ以上の測位衛星２から測位情報を受信する。

１－１－３．地上補強情報受信部１０ｂ
地上補強情報受信部１０ｂは、地上回線アンテナ３０を介して、地上基地局３から測位補強情報（以下、地上基地局の測位補強情報と称す）を受信する。地上補強情報受信部１０ｂは、近くの地上基地局３と通信を行って、測位補強情報を受信する。地上基地局の測位補強情報の受信周期は、後述する衛星の測位補強情報の受信周期よりも短く、例えば、１秒未満である。

例えば、地上基地局３は、携帯電話回線の基地局とされる。４Ｇ、５Ｇ等のセルラー方式の無線通信の規格が用いられる。地上基地局３は、サービス提供エリアをカバーできるように、分散して配置されている。上述したように、各地上基地局３は、近くにある単数又は複数の基準点から測位補強情報を取得し、取得した少数の基準点の測位補強情報を、通信エリア内に送信する。よって、地上基地局３が送信する測位補強情報は、データ量が少ない。よって、地上補強情報受信部１０ｂは、受信周期を短くすることができ、比較的に短い受信周期ごとに、地上基地局３から測位補強情報を取得することができ、リアルタイム性が高くなり、リアルタイムに高精度な位置情報が必要な自動運転に好適である。

１－１－４．第一自位置演算部１０ｃ
第一自位置演算部１０ｃは、測位情報、及び地上基地局の測位補強情報に基づいて、第一自位置を演算する。なお、第一自位置演算部１０ｃは、測位情報、及び地上基地局の測位補強情報の一方又は双方が受信できていない場合は、第一自位置を演算しない。

具体的には、第一自位置演算部１０ｃは、測位情報を受信するごとに、衛星測位情報受信部１０ａが受信した複数の測位衛星２の測位情報、及び地上補強情報受信部１０ｂが受信した最新の地上基地局の測位補強情報に基づいて、測位情報の誤差が地上基地局の測位補強情報により補正された第一自位置を演算する。

地上基地局の測位補強情報は、近くの基準点により演算された測位補強情報であり、自位置の補正に用いることができる。第一自位置演算部１０ｃは、比較的に短い受信周期ごとに受信された地上基地局の測位補強情報を用いて、自位置を補正するので、測位誤差の変動に対してリアルタイム性が高い、高精度な第一自位置を演算することができる。よって、急な電離層擾乱等が生じ、測位情報の誤差が変動した場合でも、比較的に短い受信周期で、変動した測位誤差を補正する測位補強情報を受信し、第一自位置の精度を保つことができる。

１－１－５．衛星補強情報受信部１０ｄ
衛星補強情報受信部１０ｄは、衛星回線アンテナ２０を介して、測位衛星２から測位補強情報（以下、衛星の測位補強情報と称す）を受信する。地上補強情報受信部１０ｂは、測位補強情報を送信している１つの測位衛星２から測位補強情報を受信する。衛星の測位補強情報の受信周期は、地上基地局の測位補強情報の受信周期よりも長い。

上述したように、測位衛星２は、測位衛星２がカバーする広域の地表エリアに存在する多数の基準点から収集した多数の測位補強情報を送信するため、データ量が多い。よって、衛星補強情報受信部１０ｄは、受信周期を短くできず、比較的に長い受信周期ごとに、多数の基準点の測位補強情報を取得する。よって、リアルタイム性が低くなり、リアルタイムに高精度な位置情報が必要な自動運転には、課題がある。

１－１－６．第二自位置演算部１０ｅ
第二自位置演算部１０ｅは、測位情報、及び衛星の測位補強情報に基づいて、第二自位置を演算する。なお、第二自位置演算部１０ｅは、測位情報及び衛星の測位補強情報の一方又は双方が受信できていない場合は、第二自位置を演算しない。

具体的には、第二自位置演算部１０ｅは、衛星の測位補強情報を受信するごとに、多数の基準点の測位補強情報が含まれる衛星の測位補強情報から自位置に近い基準点に対応する測位補強情報を抽出する。また、第二自位置演算部１０ｅは、自位置の演算周期毎に、衛星測位情報受信部１０ａが受信した最新の複数の測位衛星２の測位情報、及び抽出した最新の自位置に近い基準点に対応する測位補強情報に基づいて、測位情報の誤差が衛星の測位補強情報により補正された第二自位置を演算する。

第二自位置演算部１０ｅは、比較的に長い受信周期ごとに取得した衛星の測位補強情報を用いて、自位置を補正するので、高精度であるが測位誤差の変動に対してリアルタイム性が低い第二自位置が演算される。よって、急な電離層擾乱等が生じ、測位情報の誤差が変動した場合に、比較的に長い受信周期で、変動した測位誤差を補正する測位補強情報を受信するので、第二自位置の精度が一時的に低下する。

１－１－７．運転モード受信部１０ｆ
運転モード受信部１０ｆは、自位置の演算対象である自車両の自動運転装置４０から、自車両の運転モードが自動運転モードであるか否かを示す運転モード信号を受信する。

１－１－８．自位置選択部１０ｇ及び自位置出力部１０ｈ
自位置選択部１０ｇは、運転モードに基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定する。自位置出力部１０ｈは、自位置選択部１０ｇにより用いると判定された第一自位置又は第二自位置を、最終的な自位置として出力する。最終的な自位置は、自動運転装置４０に伝達される。

この構成によれば、自動運転モードであるか否かに基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれか適切な方を用いると判定し、運転モードに適した最終的な自位置を演算することができる。

なお、自位置選択部１０ｇは、地上基地局の測位補強情報が受信可能であり、衛星の測位補強情報が受信可能でない場合は、第一自位置を用いると判定する。自位置選択部１０ｇは、地上基地局の測位補強情報が受信可能でなく、衛星の測位補強情報が受信可能である場合は、第二自位置を用いると判定する。本実施の形態では、地上基地局の測位補強情報及び衛星の測位補強情報の双方が受信可能である前提で説明する。

本実施の形態では、自位置選択部１０ｇは、運転モードが自動運転モードである場合に、第一自位置を選択して、最終的な自位置として出力し、運転モードが自動運転モードでない場合（本例では、手動運転モードである場合）に、第二自位置を選択して、最終的な自位置として出力する。

この構成によれば、自動運転モードである場合は、リアルタイム性が高い地上基地局の測位補強情報に基づいて演算された第一自位置が選択されるので、リアルタイムに高精度な位置情報が必要な自動運転に好適な自位置を演算することができる。一方、自動運転モードでない場合は、リアルタイム性が低い衛星の測位補強情報に基づいて演算された第二自位置が選択されるので、リアルタイム性が要求されない手動運転に好適な自位置を演算することができる。

１－１－９．フローチャート
以上の測位装置１０の処理を、図５のフローチャートに示すように構成することができる。図５では、便宜上、ステップ順に記載しているが、各ステップの処理は、各ステップの処理タイミングになったときに順次実行される。

ステップＳ０１で、上述したように、衛星測位情報受信部１０ａは、衛星回線アンテナ２０を介して測位衛星２から測位情報を受信する。測位情報の受信処理は、所定の受信周期ごとに行われる。

ステップＳ０２で、上述したように、地上補強情報受信部１０ｂは、地上回線アンテナ３０を介して、地上基地局３から地上基地局の測位補強情報を受信する。地上基地局の測位補強情報の受信処理は、所定の受信周期ごとに行われる。地上基地局の測位補強情報の受信周期は、衛星の測位補強情報の受信周期よりも短い。

ステップＳ０３で、上述したように、第一自位置演算部１０ｃは、測位情報、及び地上基地局の測位補強情報に基づいて、第一自位置を演算する。第一自位置の演算処理は、例えば、測位情報の受信ごとに行われ、最新の地上基地局の測位補強情報が用いられる。

ステップＳ０４で、上述したように、衛星補強情報受信部１０ｄは、衛星回線アンテナ２０を介して、測位衛星２から衛星の測位補強情報を受信する。衛星の測位補強情報の受信処理は、所定の受信周期ごとに行われる。衛星の測位補強情報の受信周期は、地上基地局の測位補強情報の受信周期よりも長い。

ステップＳ０５で、上述したように、第二自位置演算部１０ｅは、測位情報、及び衛星の測位補強情報に基づいて、第二自位置を演算する。第二自位置の演算処理は、例えば、測位情報の受信ごとに行われ、最新の衛星の測位補強情報が用いられる。

ステップＳ０６で、上述したように、運転モード受信部１０ｆは、自位置の演算対象である自車両の自動運転装置４０から、自車両の運転モードが自動運転モードであるか否かを示す運転モード信号を受信する。運転モード信号の受信処理は、所定の受信周期ごとに行われ、受信周期は、高速である必要はない。

ステップＳ０７で、上述したように、自位置選択部１０ｇは、運転モードに基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定する。判定処理は、所定の演算周期ごとに行われ、演算周期は、高速である必要はない。

ステップＳ０８で、上述したように、自位置出力部１０ｈは、自位置選択部１０ｇにより用いると判定された第一自位置又は第二自位置を、最終的な自位置として出力する。最終的な自位置は、自動運転装置４０に伝達される。出力処理は、第一自位置又は第二自位置の演算周期ごとに行われる。

２．実施の形態２
次に、実施の形態２に係る測位装置１０について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る測位装置１０及び自動運転装置４０等の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、測位装置１０が、図６に示すように、道路情報判定部１０ｉ、車線検出レベル判定部１０ｊ、及び気象情報判定部１０ｋを更に備えている点が実施の形態１と異なる。

２－１．道路情報判定部１０ｉ
道路情報判定部１０ｉは、地図データから、自車両の周囲の道路情報及び自車両の目標走行経路に沿った道路情報の一方又は双方（本例では、双方）を取得し、取得した道路情報に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を道路情報判定結果として出力する。

そして、自位置選択部１０ｇは、運転モードが自動運転モードである場合に、道路情報判定結果に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、運転モードが自動運転モードでない場合に、第二自位置を用いると判定する。

自動運転を行う場合においても、道路状態に応じて、必要とされる測位補強情報のリアルタイム性が変化する。この構成によれば、自動運転モードである場合に、道路情報に応じて変化する、必要な位置情報のリアルタイム性に応じて、適切に第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定することができ、適切な自位置を演算することができる。自車両の目標走行経路上の道路情報が用いられる場合は、目標走行経路上の各地点の手前から適切な自位置を用いて自動運転を行い、各地点において急な車両操作が行われないようにできる。

道路情報判定部１０ｉは、自動運転装置４０又は測位装置１０等の自車両内の記憶装置に記憶された地図データから道路情報を取得してもよいし、自車両外のサーバーに記憶された地図データから、地上回線アンテナ３０を介して道路情報を取得してもよい。本例では、自動運転装置４０の記憶装置に記憶された地図データが用いられる。

例えば、道路情報判定部１０ｉは、目標走行経路が判定対象距離よりも長い場合は、目標走行経路から、現在位置から判定対象距離先までの判定対象区間を抽出し、目標走行経路が判定対象距離よりも短い場合は、全ての目標走行経路を判定対象区間に設定する。判定対象距離は、事前の準備区間が不必要に長くならないように設定される。車両速度が増加するに従って、判定対象距離が増加されてもよい。道路情報判定部１０ｉは、地図データから、目標走行経路の判定対象区間の各地点の道路情報を取得し、判定対象区間の各地点の道路情報に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定する。また、道路情報判定部１０ｉは、地図データから、自車両の現在位置の道路情報を取得し、取得した現在位置の道路情報に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定する。

＜車線幅による判定＞
本実施の形態では、道路情報判定部１０ｉは、地図データから、道路情報として、自車両が走行している走行車線の車線幅、及び目標走行経路上の走行車線の車線幅の一方又は双方（本例では、双方）を取得し、取得した車線幅が判定幅より小さい場合は、第一自位置を用いると判定する。なお、道路情報判定部１０ｉは、取得した車線幅が判定幅より小さくない場合は、車線幅による判定については、第二自位置を用いると判定する。

車線幅が狭い場合は、自動運転により自車両を車線内に精度よく走行させるために、必要とされる測位補強情報のリアルタイム性が高くなる。この構成によれば、車線幅が判定幅よりも小さい場合に、測位補強情報のリアルタイム性が高い第一自位置を用いると判定し、自動運転の位置制御精度を高め、自車両を車線内に精度よく走行させることができる。自車両の目標走行経路に沿った走行車線の車線幅が用いられる場合は、前方の車線幅が判定幅よりも狭くなる場合に、前もって第一自位置を用いて自車両の位置制御精度を高めておき、車線幅が小さくなったときに急な車両操作が行われないようにできる。

なお、道路情報判定部１０ｉは、地図データから、走行車線の設計基準の情報を取得し、設計基準の情報に基づいて、車線幅を判定してもよい。道路の設計基準は、国又は地域ごとに異なるので、現在位置の国又は地域に対応する設計基準の情報が用いられる。

道路情報判定部１０ｉは、目標走行経路の判定対象区間の各地点の車線幅を取得し、取得した各地点の車線幅の最小車線幅を判定し、最小車線幅が判定幅よりも小さい場合は、第一自位置を用いると判定する。また、道路情報判定部１０ｉは、自車両が現在位置する走行車線の車線幅を取得し、取得した車線幅が、判定幅よりも小さい場合は、第一自位置を用いると判定する。

一方、道路情報判定部１０ｉは、目標走行経路の判定対象区間の最小車線幅が、判定幅よりも大きく、且つ、現在位置の走行車線の車線幅が、判定幅よりも大きい場合は、車線幅による判定については、第二自位置を用いると判定する。

＜曲率による判定＞
本実施の形態では、道路情報判定部１０ｉは、地図データから、道路情報として、自車両が走行している走行車線の曲率、及び目標走行経路上の走行車線の曲率の一方又は双方（本例では、双方）を取得し、取得した曲率が判定曲率より大きい場合は、第一自位置を用いると判定する。なお、道路情報判定部１０ｉは、取得した曲率が判定曲率より大きくない場合は、曲率による判定については、第二自位置を用いると判定する。

曲率が大きい場合は、自動運転により自車両を曲率が大きい走行車線に沿って精度よく走行させるために、必要とされる測位補強情報のリアルタイム性が高くなる。この構成によれば、曲率が判定曲率よりも大きい場合に、測位補強情報のリアルタイム性が高い第一自位置を用いると判定し、自動運転の位置制御精度を高め、自車両を曲率が大きい走行車線に沿って精度よく走行させることができる。自車両の目標走行経路に沿った走行車線の曲率が用いられる場合は、前方の曲率が判定曲率より大きくなる場合に、前もって第一自位置を用いて自車両の位置制御精度を高めておき、曲率が大きくなったときに急な車両操作が行われないようにできる。

なお、道路情報判定部１０ｉは、地図データから、道路の設計基準の情報を取得し、設計基準の情報に基づいて、曲率を判定してもよい。

道路情報判定部１０ｉは、目標走行経路の判定対象区間の各地点の曲率を取得し、取得した各地点の曲率の最大曲率を判定し、最大曲率が判定曲率よりも大きい場合は、第一自位置を用いると判定する。また、道路情報判定部１０ｉは、自車両が現在位置する走行車線の曲率を取得し、取得した曲率が、判定曲率よりも大きい場合は、第一自位置を用いると判定する。

一方、道路情報判定部１０ｉは、目標走行経路の判定対象区間の最大曲率が、判定曲率よりも小さく、且つ、現在位置の走行車線の曲率が、判定曲率よりも小さい場合は、曲率による判定については、第二自位置を用いると判定する。

＜走行車線の道路構造の情報による判定＞
本実施の形態では、道路情報判定部１０ｉは、地図データから、道路情報として、自車両が走行している走行車線の道路構造の情報、及び目標走行経路上の走行車線の道路構造の情報の一方又は双方（本例では、双方）を取得し、取得した道路構造が、測位情報に基づく測位精度が低くなる道路構造である場合、又は高い位置制御精度が必要な道路構造である場合は、第一自位置を用いると判定する。なお、道路情報判定部１０ｉは、取得した道路構造が、測位精度が低くなる道路構造でなく、高い位置制御精度が必要な道路構造でない場合は、走行車線の道路構造による判定については、第二自位置を用いると判定する。

測位精度が低くなる道路構造である場合は、測位衛星の測位情報による測位精度が低くなり、高い位置制御精度が必要な道路構造である場合は、高い位置制御精度の自動運転が必要になるので、必要とされる測位補強情報のリアルタイム性が高くなる。この構成によれば、測位精度が低くなる道路構造である場合、又は高い位置制御精度が必要な道路構造である場合に、測位補強情報のリアルタイム性が高い第一自位置を用いると判定し、自動運転の位置制御精度を高めることができる。

本実施の形態では、道路情報判定部１０ｉは、走行車線の道路構造の情報として、走行車線の交差構造の情報、及び走行車線の構造物の情報の一方又は双方（本例では、双方）を取得する。

取得する交差構造には、道路同士の平面交差構造の情報、道路同士の立体交差構造の情報、道路と鉄道との平面交差構造（例えば、踏切）の情報、道路と他の構造物（例えば、高架橋）との立体交差構造の情報等が含まれる。測位精度が低くなる交差構造は、自車両の走行車線が、他の構造物の下になり、測位衛星２の電波が遮られ易くなる交差構造であり、例えば、道路同士の立体交差構造、又は道路と他の構造物の立体交差構造等である。

取得する走行車線の構造物の情報には、トンネル、橋、待避所、及び交通島（路面電車の電停など）、自動車駐車場（乗合自動車停車所、非常駐車帯など）等が含まれる。測位精度が低くなる走行車線の構造物は、自車両の走行車線の上方に構造物が存在し、測位衛星２の電波が遮られ易くなる構造物であり、例えば、トンネル、複数段の橋の下側段等である。高い位置制御精度が必要な走行車線の構造物は、周囲の車両、人、及び構造物等と接触を避けるために、高い位置制御精度が必要な道路構造物であり、例えば、退避所、交通島、自動車駐車場等である。

道路情報判定部１０ｉは、上述したように抽出した目標走行経路の判定対象区間の各地点の走行車線の道路構造（本例では、交差構造、走行車線の構造物）が、測位情報に基づく測位精度が低くなる道路構造又は高い位置制御精度が必要な道路構造であるか否かを判定し、測位精度が低くなる道路構造又は高い位置制御精度が必要な道路構造である地点が存在する場合は、第一自位置を用いると判定する。また、道路情報判定部１０ｉは、自車両が現在位置する走行車線の道路構造を取得し、取得した道路構造が、測位情報に基づく測位精度が低くなる道路構造又は高い位置制御精度が必要な道路構造である場合は、第一自位置を用いると判定する。

一方、道路情報判定部１０ｉは、目標走行経路の判定対象区間の各地点の走行車線の道路構造が、測位精度が低くなる道路構造又は高い位置制御精度が必要な道路構造である地点が存在せず、且つ、現在位置の走行車線の道路構造が、測位精度が低くなる道路構造でなく、高い位置制御精度が必要な道路構造でない場合は、走行車線の道路構造による判定については、第二自位置を用いると判定する。

＜各種の道路情報による総合判定＞
上述したように、道路情報判定部１０ｉは、複数種類の道路情報（本例では、走行車線の車線幅、曲率、道路構造）のいずれか１つ以上について、第一自位置を用いると判定された場合は、第一自位置を用いると判定した道路情報判定結果を出力する。一方、道路情報判定部１０ｉは、複数種類の道路情報のいずれについても、第一自位置を用いると判定されていない場合は、第二自位置を用いると判定した道路情報判定結果を出力する。

＜道路情報判定部１０ｉのフローチャート＞
以上の道路情報判定部１０ｉの処理を、図７のフローチャートに示すように構成することができる。図７のフローチャートの処理は、所定の演算周期毎に実行される。

まず、ステップＳ１１で、道路情報判定部１０ｉは、自動運転装置４０から目標走行経路を受信する受信処理を行い、受信できた場合は、ステップＳ１２に進み、受信できない場合は、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１２で、上述したように、道路情報判定部１０ｉは、目標走行経路から、現在位置から判定対象距離先までの判定対象区間を抽出する。そして、ステップＳ１３で、上述したように、道路情報判定部１０ｉは、地図データから、目標走行経路の判定対象区間の各地点の道路情報（本例では、走行車線の車線幅、曲率、道路構造）を取得する。

そして、ステップＳ１４で、上述したように、道路情報判定部１０ｉは、抽出した目標走行軌道の判定対象区間の各地点の車線幅の最小車線幅を判定し、最小車線幅が判定幅よりも小さいか否かを判定し、最小車線幅が判定幅よりも小さい場合は、ステップＳ２１に進み、第一自位置を用いると判定し、最小車線幅が判定幅よりも小さくない場合は、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５で、上述したように、道路情報判定部１０ｉは、抽出した目標走行軌道の判定対象区間の各地点の曲率の最大曲率を判定し、最大曲率が判定曲率よりも大きいか否かを判定し、最大曲率が判定曲率よりも大きい場合は、ステップＳ２１に進み、第一自位置を用いると判定し、最大曲率が判定曲率よりも大きくない場合は、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６で、上述したように、道路情報判定部１０ｉは、抽出した目標走行軌道の判定対象区間の各地点の走行車線の道路構造（本例では、交差構造、走行車線の構造）が、測位情報に基づく測位精度が低くなる道路構造又は高い位置制御精度が必要な道路構造であるか否かを判定し、測位精度が低くなる道路構造又は高い位置制御精度が必要な道路構造である地点が存在する場合は、ステップＳ２１に進み、第一自位置を用いると判定し、測位精度が低くなる道路構造又は高い位置制御精度が必要な道路構造である地点が存在しない場合は、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７で、上述したように、道路情報判定部１０ｉは、地図データから、自車両の現在位置の道路情報（本例では、走行車線の車線幅、曲率、道路構造）を取得する。

そして、ステップＳ１８で、上述したように、道路情報判定部１０ｉは、自車両の現在位置の走行車線の車線幅が、判定幅よりも小さいか否かを判定し、判定幅よりも小さい場合は、ステップＳ２１に進み、第一自位置を用いると判定し、判定幅よりも小さくない場合は、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９で、上述したように、道路情報判定部１０ｉは、自車両の現在位置の走行車線の曲率が、判定曲率よりも大きいか否かを判定し、判定曲率よりも大きい場合は、ステップＳ２１に進み、第一自位置を用いると判定し、判定曲率よりも大きくない場合は、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０で、上述したように、道路情報判定部１０ｉは、自車両の現在位置の走行車線の道路構造（本例では、交差構造、走行車線の構造）が、測位情報に基づく測位精度が低くなる道路構造又は高い位置制御精度が必要な道路構造であるか否かを判定し、測位精度が低くなる道路構造又は高い位置制御精度が必要な道路構造である場合は、ステップＳ２１に進み、第一自位置を用いると判定し、測位精度が低くなる道路構造でなく、高い位置制御精度が必要な道路構造でない場合は、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２１で、道路情報判定部１０ｉは、いずれかの判定で、第一自位置を用いると判定されているので、第一自位置を用いると判定した道路情報判定結果を出力する。一方、ステップＳ２２で、道路情報判定部１０ｉは、いずれの判定でも、第一自位置を用いると判定されていないので、第二自位置を用いると判定した道路情報判定結果を出力する。

２－２．車線検出レベル判定部１０ｊ
車線検出レベル判定部１０ｊは、自動運転装置４０から、周辺監視装置６０により検出される自車両の前方の走行車線の検出レベルを取得し、取得した走行車線の検出レベルに基づいて、第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を車線検出レベル判定結果として出力する。

そして、自位置選択部１０ｇは、運転モードが自動運転モードである場合に、車線検出レベル判定結果に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、運転モードが自動運転モードでない場合に、第二自位置を用いると判定する。

自車両の前方の走行車線の検出レベルが悪い場合は、自動運転において、検出した走行車線への依存度を高くできない。そのため、リアルタイム性の高い高精度な位置情報を用いて自動運転を行いたい。上記の構成によれば、自動運転モードである場合に、自車両の前方の走行車線の検出レベルに基づいて、適切に第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定することができ、適切な自位置を演算することができる。

上述したように、自動運転装置４０は、カメラ、レーダ等の周辺監視装置６０の検出情報に基づいて、白線、路肩等の走行車線の区画線を検出する。しかし、白線の検出レベルは、白線の擦れ、路面の舗装状況等により大きく影響される。また、白線及び路肩等の検出レベルは、降雨及び降雪といった天候、朝日及び夕日といった太陽の向き、夜間、夜間における対向車のライト、及び街頭・建物の照明により影響される。また、道路に、白線、路肩等の区間線に対応する地物がない場合は、走行車線の検出レベルが低くなる。なお、走行車線の検出レベルは、走行車線の認識率であり、例えば、自車両の前方の所定距離範囲内の走行車線について、走行車線の区画線が認識されている走行車線の割合とされる。

車線検出レベル判定部１０ｊは、取得した走行車線の検出レベル（認識率）が、判定レベルよりも小さい場合は、第一自位置を用いると判定し、検出レベル（認識率）が、判定レベルよりも大きい場合は、第二自位置を用いると判定し、判定結果を車線検出レベル判定結果として出力する。

２－３．気象情報判定部１０ｋ
気象情報判定部１０ｋは、自車両の周囲の気象情報を取得し、気象情報に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を気象情報判定結果として出力する。

そして、自位置選択部１０ｇは、運転モードが自動運転モードである場合に、気象情報判定結果に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、運転モードが自動運転モードでない場合に、第二自位置を用いると判定する。

急な天候の悪化（例えば、ゲリラ豪雨、降雨、降雪）が生じた場合は、測位衛星２の測位情報の受信状況が急に悪くなり、測位精度が急に悪くなる可能性がある。そのため、自動運転中に、天候の悪化が予測される場合は、予めリアルタイム性の高い測位補強情報を用いて自位置を算出し、急な測位精度の悪化に備えたい。上記の構成によれば、自動運転モードである場合に、自車両の周囲の気象情報に基づいて、適切に第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定することができ、適切な自位置を演算することができる。

気象情報判定部１０ｋは、地上回線アンテナ３０を介して、気象情報を提供する自車両外のサーバーから自位置に対応する気象情報を取得する。気象情報の取得周期は、各測位補強情報の取得周期よりも長くてもよい。気象情報には、各種の天気予報の情報が含まれる。気象情報判定部１０ｋは、測位精度が悪くなる急な天候の悪化が予測される場合は、第一自位置を用いると判定し、急な天候の悪化が予測されない場合は、第二自位置を用いると判定する。例えば、気象情報判定部１０ｋは、今後、判定時間内（例えば、１時間、３０分）に、降雨量又は降雪量の増加が予測されている場合（例えば、降雨量又は降雪量が閾値以上まで増加すると予測されている場合、又は降雨レベル又は降雪レベルが閾値以上まで増加すると予測されている場合）に、第一自位置を用いると判定し、それ以外の場合は、第二自位置を用いると判定し、判定結果を気象情報判定結果として出力する。

２－４．自位置選択部１０ｇ
本実施の形態では、自位置選択部１０ｇは、運転モードが自動運転モードである場合に、道路情報判定結果、車線検出レベル判定結果、及び気象情報判定結果の少なくとも一つ以上（本例では、全部）に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、運転モードが自動運転モードでない場合に、第二自位置を用いると判定する。

具体的には、自位置選択部１０ｇは、運転モードが自動運転モードである場合において、道路情報判定結果、車線検出レベル判定結果、及び気象情報判定結果のいずれか一つ以上が、第一自位置を用いる判定結果である場合に、第一自位置を用いると判定し、道路情報判定結果、車線検出レベル判定結果、及び気象情報判定結果のいずれも、第一自位置を用いる判定結果でない場合に、第二自位置を用いると判定する。一方、自位置選択部１０ｇは、運転モードが自動運転モードでない場合に、第二自位置を用いると判定する。

なお、道路情報判定結果、車線検出レベル判定結果、及び気象情報判定結果の全てが判定されなくてもよく、少なくとも一つ以上が判定されればよい。或いは、他の要素による判定結果が追加的に用いられてもよい。そして、自位置選択部１０ｇは、判定された単数又は複数の判定結果のいずれか一つ以上が、第一自位置を用いる判定結果である場合に、第一自位置を用いると判定し、それ以外の場合に、第二自位置を用いると判定すればよい。

＜自位置選択部１０ｇのフローチャート＞
本実施の形態に係る自位置選択部１０ｇの処理を、図８のフローチャートに示すように構成することができる。図８のフローチャートの処理は、所定の演算周期毎に実行される。

まず、ステップＳ３１で、自位置選択部１０ｇは、運転モードが自動運転モードであるか否かを判定し、自動運転モードである場合は、ステップＳ３２に進み、自動運転モードでない場合は、ステップＳ３６に進む。

ステップＳ３２で、自位置選択部１０ｇは、道路情報判定部１０ｉによる道路情報判定結果が第一自位置を用いる判定結果であるか否かを判定し、第一自位置を用いる判定結果である場合は、ステップＳ３５に進み、第一自位置を用いる判定結果でない場合は、ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３で、自位置選択部１０ｇは、車線検出レベル判定部１０ｊによる車線検出レベル判定結果が第一自位置を用いる判定結果であるか否かを判定し、第一自位置を用いる判定結果である場合は、ステップＳ３５に進み、第一自位置を用いる判定結果でない場合は、ステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４で、自位置選択部１０ｇは、気象情報判定部１０ｋによる気象情報判定結果が第一自位置を用いる判定結果であるか否かを判定し、第一自位置を用いる判定結果である場合は、ステップＳ３５に進み、第一自位置を用いる判定結果でない場合は、ステップＳ３６に進む。

ステップＳ３５で、自位置選択部１０ｇは、第一自位置を用いると判定する。一方、ステップＳ３６で、自位置選択部１０ｇは、第二自位置を用いると判定する。

２－５．測位装置１０のフローチャート
本実施の形態に係る測位装置１０の処理を、図９のフローチャートに示すように構成することができる。図９では、便宜上、ステップ順に記載しているが、各ステップの処理は、各ステップの処理タイミングになったときに順次実行される。

ステップＳ４１で、実施の形態１と同様に、衛星測位情報受信部１０ａは、衛星回線アンテナ２０を介して測位衛星２から測位情報を受信する。

ステップＳ４２で、実施の形態１と同様に、地上補強情報受信部１０ｂは、地上回線アンテナ３０を介して、地上基地局３から地上基地局の測位補強情報を受信する。

ステップＳ４３で、実施の形態１と同様に、第一自位置演算部１０ｃは、測位情報、及び地上基地局の測位補強情報に基づいて、第一自位置を演算する。

ステップＳ４４で、実施の形態１と同様に、衛星補強情報受信部１０ｄは、衛星回線アンテナ２０を介して、測位衛星２から衛星の測位補強情報を受信する。

ステップＳ４５で、実施の形態１と同様に、第二自位置演算部１０ｅは、測位情報、及び衛星の測位補強情報に基づいて、第二自位置を演算する。

ステップＳ４６で、実施の形態１と同様に、運転モード受信部１０ｆは、自位置の演算対象である自車両の自動運転装置４０から、自車両の運転モードが自動運転モードであるか否かを示す運転モード信号を受信する。

ステップＳ４７で、上述したように、道路情報判定部１０ｉは、地図データから、自車両の周囲の道路情報及び自車両の目標走行経路に沿った道路情報の一方又は双方（本例では、双方）を取得し、取得した道路情報に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を道路情報判定結果として出力する。当判定処理は、所定の演算周期ごとに行われる。

ステップＳ４８で、上述したように、車線検出レベル判定部１０ｊは、自動運転装置４０から、周辺監視装置６０により検出される自車両の前方の走行車線の検出レベルを取得し、取得した走行車線の検出レベルに基づいて、第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を車線検出レベル判定結果として出力する。当判定処理は、所定の演算周期ごとに行われる。

ステップＳ４９で、上述したように、気象情報判定部１０ｋは、自車両の周囲の気象情報を取得し、気象情報に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を気象情報判定結果として出力する。当判定処理は、所定の演算周期ごとに行われる。

ステップＳ５０で、上述したように、自位置選択部１０ｇは、運転モードが自動運転モードである場合に、道路情報判定結果、車線検出レベル判定結果、及び気象情報判定結果の少なくとも一つ以上（本例では、全部）に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、運転モードが自動運転モードでない場合に、第二自位置を用いると判定する。判定処理は、所定の演算周期ごとに行われ、演算周期は、高速である必要はない。

ステップＳ５１で、実施の形態１と同様に、自位置出力部１０ｈは、自位置選択部１０ｇにより用いると判定された第一自位置又は第二自位置を、最終的な自位置として出力する。最終的な自位置は、自動運転装置４０に伝達される。出力処理は、第一自位置又は第二自位置の演算周期ごとに行われる。

３．実施の形態３
次に、実施の形態３に係る測位装置１０について説明する。上記の実施の形態１又は２と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る測位装置１０及び自動運転装置４０等の基本的な構成は実施の形態１又は２と同様であるが、地上補強情報受信部１０ｂ及び衛星補強情報受信部１０ｄ等の構成が、実施の形態１及び２と異なる。

実施の形態１及び２では、地上補強情報受信部１０ｂ及び衛星補強情報受信部１０ｄは、自位置選択部１０ｇにより第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるか判定されているかにかかわらず、常時、地上基地局の測位補強情報、及び衛星の測位補強情報を受信するように構成されていた。しかし、地上回線の通信コストが増加し、測位装置１０の処理負荷及び消費電力が増加する。また、多くの自動運転車両が存在し、携帯電話回線等の地上回線の容量に限りがある場合は、地上回線の電波帯域が圧迫される。

そこで、本実施の形態では、地上補強情報受信部１０ｂは、自位置選択部１０ｇにより第一自位置を用いると判定されている場合は、地上基地局３から地上基地局の測位補強情報を受信し、第二自位置を用いると判定されている場合は、地上基地局３から地上基地局の測位補強情報を受信しない。また、第一自位置演算部１０ｃは、自位置選択部１０ｇにより第一自位置を用いると判定されている場合は、測位情報、及び地上基地局の測位補強情報に基づいて、第一自位置を演算し、第二自位置を用いると判定されている場合は、第一自位置を演算しない。なお、地上基地局の測位補強情報を受信する場合の、地上基地局の測位補強情報の受信処理自体、及び第一自位置の演算処理自体は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

この構成によれば、第一自位置の演算が必要な場合にのみ、地上基地局３と通信し、地上基地局の測位補強情報を受信し、第一自位置を演算するので、通信コストの増加を抑制し、測位装置１０の処理負荷及び消費電力の増加を抑制すると共に、地上回線の電波帯域の圧迫を抑制できる。

なお、地上補強情報受信部１０ｂは、定期的に、地上基地局３と通信し、地上基地局から測位補強情報を受信可能であるか否かを判定し、受信可能か否かの情報を自位置選択部１０ｇに伝達する。判定周期は、地上基地局の測位補強情報の受信周期よりも長くされてもよい。実施の形態１で説明したように、自位置選択部１０ｇは、地上基地局の測位補強情報が受信可能でなく、衛星の測位補強情報が受信可能である場合は、第二自位置を用いると判定する。

衛星補強情報受信部１０ｄは、自位置選択部１０ｇにより第二自位置を用いると判定されている場合は、測位衛星２から衛星の測位補強情報を受信し、第一自位置を用いると判定されている場合は、測位衛星２から衛星の測位補強情報を受信しない。また、第二自位置演算部１０ｅは、自位置選択部１０ｇにより第二自位置を用いると判定されている場合は、測位情報、及び衛星の測位補強情報に基づいて、第二自位置を演算し、第一自位置を用いると判定されている場合は、第二自位置を演算しない。なお、衛星の測位補強情報を受信する場合の、衛星の測位補強情報の受信処理自体、及び第二自位置の演算処理自体は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

この構成によれば、第二自位置の演算が必要な場合にのみ、測位衛星２から衛星の測位補強情報を受信し、第二自位置を演算するので、測位装置１０の処理負荷及び消費電力の増加を抑制できる。

なお、衛星補強情報受信部１０ｄは、定期的に、測位衛星２から測位補強情報を受信可能であるか否かを判定し、受信可能か否かの情報を自位置選択部１０ｇに伝達する。例えば、衛星補強情報受信部１０ｄは、測位衛星２からの受信情報に測位補強情報が含まれているかを判定し、測位補強情報自体は受信しなくてもよい。判定周期は、衛星の測位補強情報の受信周期よりも長くされてもよい。実施の形態１で説明したように、自位置選択部１０ｇは、地上基地局の測位補強情報が受信可能であり、衛星の測位補強情報が受信可能でない場合は、第一自位置を用いると判定する。

＜フローチャート（実施の形態１と同様の自位置選択部１０ｇ）＞
自位置選択部１０ｇが実施の形態１と同様に構成されている場合において、本実施の形態に係る測位装置１０の処理を、図１０のフローチャートに示すように構成することができる。図１０では、便宜上、ステップ順に記載しているが、各ステップの処理は、各ステップの処理タイミングになったときに順次実行される。

ステップＳ６１で、実施の形態１と同様に、衛星測位情報受信部１０ａは、衛星回線アンテナ２０を介して測位衛星２から測位情報を受信する。

ステップＳ６２で、実施の形態１と同様に、運転モード受信部１０ｆは、自位置の演算対象である自車両の自動運転装置４０から、自車両の運転モードが自動運転モードであるか否かを示す運転モード信号を受信する。

ステップＳ６３で、実施の形態１と同様に、自位置選択部１０ｇは、運転モードに基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定する。第一自位置を用いると判定された場合は、ステップＳ６４に進み、第二自位置を用いると判定された場合は、ステップＳ６７に進む。

ステップＳ６４で、上述したように、自位置選択部１０ｇにより第一自位置を用いると判定されているので、地上補強情報受信部１０ｂは、地上基地局３から地上基地局の測位補強情報を受信する。

そして、ステップＳ６５で、第一自位置演算部１０ｃは、測位情報、及び地上基地局の測位補強情報に基づいて、第一自位置を演算する。

ステップＳ６６で、自位置出力部１０ｈは、第一自位置を最終的な自位置として出力する。最終的な自位置は、自動運転装置４０に伝達される。

ステップＳ６７で、上述したように、自位置選択部１０ｇにより第二自位置を用いると判定されているので、衛星補強情報受信部１０ｄは、測位衛星２から衛星の測位補強情報を受信する。

そして、ステップＳ６８で、第二自位置演算部１０ｅは、測位情報、及び衛星の測位補強情報に基づいて、第二自位置を演算する。

ステップＳ６９で、自位置出力部１０ｈは、第二自位置を最終的な自位置として出力する。最終的な自位置は、自動運転装置４０に伝達される。

＜フローチャート（実施の形態２と同様の自位置選択部１０ｇ等）＞
自位置選択部１０ｇ等が実施の形態２と同様に構成されている場合において、本実施の形態に係る測位装置１０の処理を、図１１のフローチャートに示すように構成することができる。図１１では、便宜上、ステップ順に記載しているが、各ステップの処理は、各ステップの処理タイミングになったときに順次実行される。

ステップＳ７１で、実施の形態１と同様に、衛星測位情報受信部１０ａは、衛星回線アンテナ２０を介して測位衛星２から測位情報を受信する。

ステップＳ７２で、実施の形態１と同様に、運転モード受信部１０ｆは、自位置の演算対象である自車両の自動運転装置４０から、自車両の運転モードが自動運転モードであるか否かを示す運転モード信号を受信する。

ステップＳ７３で、実施の形態２と同様に、道路情報判定部１０ｉは、地図データから、自車両の周囲の道路情報及び自車両の目標走行経路に沿った道路情報の一方又は双方（本例では、双方）を取得し、取得した道路情報に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を道路情報判定結果として出力する。

ステップＳ７４で、実施の形態２と同様に、車線検出レベル判定部１０ｊは、自動運転装置４０から、周辺監視装置６０により検出される自車両の前方の走行車線の検出レベルを取得し、取得した走行車線の検出レベルに基づいて、第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を車線検出レベル判定結果として出力する。

ステップＳ７５で、実施の形態２と同様に、気象情報判定部１０ｋは、自車両の周囲の気象情報を取得し、気象情報に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を気象情報判定結果として出力する。

ステップＳ７６で、実施の形態２と同様に、自位置選択部１０ｇは、運転モードが自動運転モードである場合に、道路情報判定結果、車線検出レベル判定結果、及び気象情報判定結果の少なくとも一つ以上（本例では、全部）に基づいて、第一自位置及び第二自位置のいずれを用いるかを判定し、運転モードが自動運転モードでない場合に、第二自位置を用いると判定する。第一自位置を用いると判定された場合は、ステップＳ７７に進み、第二自位置を用いると判定された場合は、ステップＳ８０に進む。

ステップＳ７７で、上述したように、自位置選択部１０ｇにより第一自位置を用いると判定されているので、地上補強情報受信部１０ｂは、地上基地局３から地上基地局の測位補強情報を受信する。

そして、ステップＳ７８で、第一自位置演算部１０ｃは、測位情報、及び地上基地局の測位補強情報に基づいて、第一自位置を演算する。

ステップＳ７９で、自位置出力部１０ｈは、第一自位置を最終的な自位置として出力する。最終的な自位置は、自動運転装置４０に伝達される。

ステップＳ８０で、上述したように、自位置選択部１０ｇにより第二自位置を用いると判定されているので、衛星補強情報受信部１０ｄは、測位衛星２から衛星の測位補強情報を受信する。

そして、ステップＳ８１で、第二自位置演算部１０ｅは、測位情報、及び衛星の測位補強情報に基づいて、第二自位置を演算する。

ステップＳ８２で、自位置出力部１０ｈは、第二自位置を最終的な自位置として出力する。最終的な自位置は、自動運転装置４０に伝達される。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ 自車両、２ 測位衛星、３ 地上基地局、１０ 測位装置、１０ａ 衛星測位情報受信部、１０ｂ 地上補強情報受信部、１０ｃ 第一自位置演算部、１０ｄ 衛星補強情報受信部、１０ｅ 第二自位置演算部、１０ｆ 運転モード受信部、１０ｇ 自位置選択部、１０ｈ 自位置出力部、１０ｉ 道路情報判定部、１０ｊ 車線検出レベル判定部、１０ｋ 気象情報判定部、２０ 衛星回線アンテナ、３０ 地上回線アンテナ、４０ 自動運転装置、６０ 周辺監視装置、７０ 車両駆動装置

Claims (13)

1. 測位衛星から測位情報を受信する衛星測位情報受信部と、
   地上基地局から測位補強情報を受信する地上補強情報受信部と、
   前記測位情報、及び地上基地局の測位補強情報に基づいて、第一自位置を演算する第一自位置演算部と、
   測位衛星から測位補強情報を受信する衛星補強情報受信部と、
   前記測位情報、及び衛星の測位補強情報に基づいて、第二自位置を演算する第二自位置演算部と、
   自位置の演算対象である自車両の自動運転装置から、前記自車両の運転モードが自動運転モードであるか否かを示す運転モード信号を受信する運転モード受信部と、
   前記運転モードに基づいて、前記第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定する自位置選択部と、
   前記自位置選択部により用いると判定された前記第一自位置又は前記第二自位置を、最終的な自位置として出力する自位置出力部と、
   前記自動運転装置から、周辺監視装置により検出される前記自車両の前方の走行車線の検出レベルを取得し、取得した前記走行車線の検出レベルに基づいて、前記第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を車線検出レベル判定結果として出力する車線検出レベル判定部と、を備え、
   前記自位置選択部は、前記運転モードが前記自動運転モードである場合に、前記車線検出レベル判定結果に基づいて、前記第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定し、前記運転モードが前記自動運転モードでない場合に、前記第二自位置を用いると判定する測位装置。
2. 前記車線検出レベル判定部は、取得した前記走行車線の検出レベルが、判定レベルよりも悪い場合は、前記第一自位置を用いると判定し、前記走行車線の検出レベルが、前記判定レベルよりも良い場合は、前記第二自位置を用いると判定し、判定結果を前記車線検出レベル判定結果として出力する請求項１に記載の測位装置。
3. 測位衛星から測位情報を受信する衛星測位情報受信部と、
   地上基地局から測位補強情報を受信する地上補強情報受信部と、
   前記測位情報、及び地上基地局の測位補強情報に基づいて、第一自位置を演算する第一自位置演算部と、
   測位衛星から測位補強情報を受信する衛星補強情報受信部と、
   前記測位情報、及び衛星の測位補強情報に基づいて、第二自位置を演算する第二自位置演算部と、
   自位置の演算対象である自車両の自動運転装置から、前記自車両の運転モードが自動運転モードであるか否かを示す運転モード信号を受信する運転モード受信部と、
   前記運転モードに基づいて、前記第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定する自位置選択部と、
   前記自位置選択部により用いると判定された前記第一自位置又は前記第二自位置を、最終的な自位置として出力する自位置出力部と、
   自車両の周囲の気象情報を取得し、前記気象情報に基づいて、前記第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を気象情報判定結果として出力する気象情報判定部と、を備え、
   前記自位置選択部は、前記運転モードが前記自動運転モードである場合に、前記気象情報判定結果に基づいて、前記第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定し、前記運転モードが前記自動運転モードでない場合に、前記第二自位置を用いると判定する測位装置。
4. 前記気象情報判定部は、前記気象情報に基づいて、前記測位情報に基づく測位精度が悪くなる急な天候の悪化が予測される場合は、前記第一自位置を用いると判定し、前記急な天候の悪化が予測されない場合は、前記第二自位置を用いると判定し、判定結果を前記気象情報判定結果として出力する請求項３に記載の測位装置。
5. 前記気象情報判定部は、前記気象情報に基づいて、今後、判定時間内に、降雨量又は降雪量の増加が予測されている場合は、前記第一自位置を用いると判定し、それ以外の場合は、前記第二自位置を用いると判定し、判定結果を前記気象情報判定結果として出力する請求項３又は４に記載の測位装置。
6. 前記衛星の測位補強情報は、前記測位衛星がカバーする地表エリアに存在する複数の基準点から取得した複数の基準点の測位補強情報であり、
   前記地上基地局の測位補強情報は、各前記地上基地局が周囲に位置する単数又は複数の基準点から取得した単数又は複数の基準点の測位補強情報であり、
   受信周期毎に受信する前記地上基地局の測位補強情報のデータ量は、受信周期毎に受信する前記衛星の測位補強情報のデータ量よりも少なく、
   前記地上基地局の測位補強情報の受信周期は、前記衛星の測位補強情報の受信周期よりも短い請求項１から５のいずれか一項に記載の測位装置。
7. 地図データから、自車両の周囲の道路情報及び自車両の目標走行経路上の道路情報の一方又は双方を取得し、取得した前記道路情報に基づいて、前記第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定し、判定結果を道路情報判定結果として出力する道路情報判定部を備え、
   前記自位置選択部は、前記運転モードが前記自動運転モードである場合に、前記道路情報判定結果に基づいて、前記第一自位置及び前記第二自位置のいずれを用いるかを判定し、前記運転モードが前記自動運転モードでない場合に、前記第二自位置を用いると判定する請求項１から６のいずれか一項に記載の測位装置。
8. 前記道路情報判定部は、前記道路情報として、前記自車両が走行している走行車線の車線幅、及び前記目標走行経路上の走行車線の車線幅の一方又は双方を取得し、取得した前記車線幅が判定幅より小さい場合は、前記第一自位置を用いると判定する請求項７に記載の測位装置。
9. 前記道路情報判定部は、前記道路情報として、前記自車両が走行している走行車線の曲率、及び前記目標走行経路上の走行車線の曲率の一方又は双方を取得し、取得した前記曲率が判定曲率より大きい場合は、前記第一自位置を用いると判定する請求項７又は８に記載の測位装置。
10. 前記道路情報判定部は、前記道路情報として、前記自車両が走行している走行車線の道路構造の情報、及び前記目標走行経路上の走行車線の道路構造の情報の一方又は双方を取得し、取得した前記道路構造が、前記測位情報に基づく測位精度が低くなる道路構造である、又は高い位置制御精度が必要な道路構造である場合は、前記第一自位置を用いると判定する請求項７から９のいずれか一項に記載の測位装置。
11. 前記道路情報判定部は、前記走行車線の道路構造の情報として、走行車線の交差構造の情報、及び走行車線の構造物の情報の一方又は双方を取得する請求項１０に記載の測位装置。
12. 前記地上補強情報受信部は、前記自位置選択部により前記第一自位置を用いると判定されている場合は、前記地上基地局から前記地上基地局の測位補強情報を受信し、前記第二自位置を用いると判定されている場合は、前記地上基地局から前記地上基地局の測位補強情報を受信せず、
    前記第一自位置演算部は、前記自位置選択部により前記第一自位置を用いると判定されている場合は、前記測位情報、及び前記地上基地局の測位補強情報に基づいて、前記第一自位置を演算し、前記第二自位置を用いると判定されている場合は、前記第一自位置を演算しない請求項１から１１のいずれか一項に記載の測位装置。
13. 前記衛星補強情報受信部は、前記自位置選択部により前記第二自位置を用いると判定されている場合は、前記測位衛星から前記衛星の測位補強情報を受信し、前記第一自位置を用いると判定されている場合は、前記測位衛星から前記衛星の測位補強情報を受信せず、
    前記第二自位置演算部は、前記自位置選択部により前記第二自位置を用いると判定されている場合は、前記測位情報、及び前記衛星の測位補強情報に基づいて、前記第二自位置を演算し、前記第一自位置を用いると判定されている場合は、前記第二自位置を演算しない請求項１から１２のいずれか一項に記載の測位装置。

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