WO2022168353A1 - 車両位置推定装置、自動運転装置および車両位置推定方法 - Google Patents

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WO2022168353A1
WO2022168353A1 PCT/JP2021/030655 JP2021030655W WO2022168353A1 WO 2022168353 A1 WO2022168353 A1 WO 2022168353A1 JP 2021030655 W JP2021030655 W JP 2021030655W WO 2022168353 A1 WO2022168353 A1 WO 2022168353A1
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WO
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vehicle
position estimation
position information
unit
satellite positioning
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Application number
PCT/JP2021/030655
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English (en)
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隆二 大徳
Original Assignee
日立Astemo株式会社
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/123—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams
    • G08G1/133—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams within the vehicle ; Indicators inside the vehicles or at stops

Definitions

  • the present invention relates to a technique for performing estimation including correction of vehicle position.
  • the present invention can be applied to driving support technology and automatic driving technology.
  • navigation devices are used to acquire vehicle positions for purposes such as route guidance. This navigation device is required to improve the accuracy of the acquired position.
  • a vehicle navigation device for example, autonomous navigation positioning information calculated from radio navigation positioning information by a GPS receiver and the detection results of a direction sensor such as a gyro sensor and a vehicle speed sensor GPS receivers are not always able to output positioning information, and GPS receivers are not always capable of outputting positioning information.
  • the position of the vehicle to be determined contains a considerable amount of error.
  • map matching processing is generally employed in vehicle navigation devices. , on the premise that the vehicle always travels on the road, the vehicle position and its travel trajectory are applied to the road near the vehicle, and the vehicle position is calculated so as to match the road with the highest correlation.
  • an object of the present invention is to correct the deviation of the estimated position or acquired position as exemplified above.
  • the position of a vehicle that does not satisfy a predetermined condition regarding the accuracy of position estimation is estimated using the position information of the vehicle that satisfies the predetermined condition.
  • estimate in this specification only needs to determine the position, and includes concepts such as identification, positioning, and correction.
  • This predetermined condition includes identifying the position of the vehicle by satellite positioning and obtaining highly accurate estimation of the position of the vehicle.
  • a vehicle position estimating device for estimating the position of a vehicle included in a group of vehicles, it is determined whether a predetermined condition regarding the accuracy of position estimation of the own vehicle having the vehicle position estimating device is satisfied.
  • an own vehicle position determination unit that determines, when a first position information request is received from a first vehicle that satisfies the predetermined condition and is included in the vehicle group, the position of the own vehicle and the position of the first vehicle and the a position estimating unit that calculates first vehicle position information regarding the position of the first vehicle based on the distance from the own vehicle; and a second position relative to the second vehicle included in the vehicle group if the predetermined condition is not satisfied.
  • An output unit for outputting an information request; and a position of the second vehicle and the position of the own vehicle and the second vehicle, which are output from a vehicle position estimation device installed in the second vehicle in response to the second position information request.
  • An input unit for receiving second vehicle position information regarding the position of the own vehicle based on the distance from the vehicle, and an own vehicle position specifying unit for specifying the position of the own vehicle based on the second vehicle position information. and a vehicle position estimation device for estimating the position of a vehicle included in the vehicle group.
  • Another aspect of the present invention is a vehicle position estimating device for estimating the position of a vehicle, in which the position of the preceding vehicle is determined based on the distance between the preceding vehicle and the following vehicle and the position of the following vehicle.
  • An input unit for receiving an input of preceding vehicle position information as vehicle position information transmitted from the following vehicle, and a position estimating unit for estimating the position of the preceding vehicle based on the preceding vehicle position information received by the input unit. and a vehicle position estimation device.
  • the present invention also includes a vehicle position estimation method using the vehicle position estimation device described above and an automatic driving device having the vehicle position estimation device.
  • the present invention it is possible to estimate or correct the position of a vehicle that does not satisfy a predetermined condition regarding the accuracy of estimating the position of the vehicle, such as positioning accuracy, and that has a discrepancy between the recognized position and the actual position.
  • FIG. 2 is a functional configuration diagram of an automatic driving device in Embodiments 1 and 2; 4A and 4B are schematic diagrams showing a state in which processing is performed in Example 1.
  • FIG. 4A and 4B are schematic diagrams showing the concept of processing in the first embodiment;
  • FIG. 4 is a diagram showing vehicle position information, which is communication content from a vehicle capable of satellite positioning according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is a diagram showing propagated vehicle position information, which is the content of communication from a vehicle that cannot perform satellite positioning according to the first embodiment;
  • 4 is a first flowchart showing processing in the first embodiment; 4 is a second flowchart showing processing in the first embodiment;
  • FIG. 10 is a diagram showing the state of map recording of the service area/parking area and the running state of the vehicle in the second embodiment;
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a state in which processing is performed in Example 2;
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a vehicle position estimation device in Embodiments 1 and 2;
  • FIG. 1 is a functional configuration diagram of an automatic driving device 100.
  • Automatic driving device 100 has vehicle position estimation device 101 , vehicle control device 102 , satellite positioning unit 103 , inertial sensor 104 , ambient sensor 107 , vehicle communication device 108 and storage device 115 .
  • the vehicle position estimation device 101 has a correction determination section 111 , a correction position calculation section 110 , an input section 112 , an output section 113 and a position estimation section 114 .
  • the input unit 112 receives various information and data
  • the output unit 113 outputs various information and data to other parts or devices.
  • the position estimation unit 114 estimates the position of the vehicle using various information and data.
  • the satellite positioning unit 103 measures, for example, an absolute position on earth coordinates based on radio waves from a positioning satellite such as GPS, and acquires it as a satellite positioning position. That is, the satellite positioning unit 103 executes satellite positioning. Therefore, the satellite positioning unit 103 has an accuracy that satisfies a predetermined condition regarding positioning, that is, position estimation, as long as normal operation is performed. Conversely, if radio waves from satellites cannot be received, or trouble such as failure occurs in the satellite positioning unit 103 itself or a part related thereto, the above predetermined conditions are not satisfied, and the accuracy of position estimation decreases. become. For example, whether or not the satellite positioning position is output from the satellite positioning unit 103 makes it possible to determine whether a predetermined condition is satisfied. That is, it can be determined whether the predetermined condition is satisfied depending on whether satellite positioning is possible or not.
  • the satellite positioning unit 103 may be a part having a positioning function using other than satellites. Further, as the predetermined condition, the accuracy of the inertial sensor 104 or the combined accuracy of the satellite positioning unit 103 and the inertial sensor 104 may be used.
  • the inertial sensor 104 includes an acceleration sensor and a gyro sensor that detect acceleration and angular velocity acting on the vehicle, and measures changes in the behavior of the own vehicle (hereinafter referred to as the own vehicle).
  • the storage device 115 stores the vehicle information 105, the map 106 and the route information 109. Note that these may be stored in separate storage devices.
  • the vehicle information 105 includes information such as the wheel rotation speed and steering angle of the vehicle, and together with the output of the inertial sensor 104, the autonomous navigation position can be calculated.
  • the map 106 is map information including information on roads through which the vehicle can travel.
  • the route information 109 is information indicating a route to a target position (point) calculated by a car navigation system (not shown) or the like.
  • the surrounding sensor 107 includes, for example, a laser, a lidar, a millimeter wave radar, a camera, and the like, and detects obstacles and road conditions around the own vehicle, and also measures the inter-vehicle distance and direction from the preceding vehicle (preceding vehicle). Measure.
  • the position estimator 114 estimates the road on which the vehicle is traveling and the position of the vehicle based on the satellite positioning unit 103, the positioning or detection results of the inertial sensor 104, and the vehicle information 105 and the map 106. conduct. It also has a function of estimating the position of the preceding vehicle, as will be described later. Then, the vehicle position estimation device 101 uses the information of the vehicle position estimated by the position estimation unit 114, the information from the surrounding sensor 107, and the route information 109 to the destination so that the vehicle can reach the destination. The travel route of the vehicle is sent to the vehicle control device 102 . Then, the vehicle control device 102 controls the vehicle so that it safely travels to the destination along the sent travel route. In this way, the vehicle control device 102 can be realized by a so-called ECU (Electronic Control Unit).
  • ECU Electronic Control Unit
  • the automatic driving device 100 can automatically move the vehicle to reach the destination.
  • this embodiment can also be applied to a driving support device.
  • the vehicle control device 102 supports the driving of the driver by outputting the behavior of the own vehicle to the display screen of the navigation system or the like.
  • the driving position of the own vehicle and the like are output to a display screen of a navigation system or the like.
  • the automatic driving device 100 of this embodiment it is possible to output the position of the vehicle to a display screen of a navigation system or the like.
  • the position estimating unit 114 uses the inertial sensor 104, the autonomous navigation position calculated by the vehicle information 105, and the positioning position acquired by the satellite positioning unit 103, based on the information of the map 106, to determine the position of the vehicle on the map. Estimate the current position of the vehicle on the road on which the vehicle is traveling.
  • the position estimating unit 114 corrects the autonomous navigation position to the road position on the map at each predetermined travel distance interval.
  • This unusable condition includes the malfunction of the satellite positioning unit 103 and the state where positioning is impossible.
  • the state of other positioning devices such as the inertial sensor 104, may be taken into consideration when determining whether a position is unusable.
  • the hardware of vehicle position estimation device 101 is composed of MCU (Micro Controller Unit) 101-1, storage medium 101-2, input interface 101-3, output interface 101-4 and bus 101-5. .
  • MCU Micro Controller Unit
  • the storage medium 101-2 corresponds to the storage device 115 and can be realized by a so-called memory.
  • the input interface 101-3 corresponds to the input unit 112, and receives various information and data from the ambient sensor 107, the vehicle communication device 108, and the like.
  • the output interface 101-4 corresponds to the output unit 113 and transmits various information and data of the vehicle communication device 108 and the vehicle control device 102.
  • FIG. The bus 101 - 5 mediates transmission and reception of information of each component within the vehicle position estimation device 101 .
  • the MCU 101-1 executes calculations in a correction determination unit 111, a correction position calculation unit 110, and a position estimation unit 114 that execute various processes in the vehicle position estimation device 101.
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • the vehicle position estimation device 101 may have its function implemented in the vehicle control device 102 .
  • the hardware configuration of the vehicle control device 102 is the same as that shown in FIG.
  • the MCU 101-1 executes the functions of the correction determining unit 111, the corrected position calculating unit 110, and the position estimating unit 114, as well as other functions such as automatic operation.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which processing is performed in this embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the concept of processing in this embodiment. 4 and 5 are diagrams showing communication contents used in the processing of this embodiment.
  • each vehicle is equipped with the automatic driving device 100 shown in FIG.
  • the vehicle A 201 is traveling outside the tunnel 205 and is in a state where the satellite positioning unit 103 can perform satellite positioning.
  • Vehicle B 202, vehicle C 203, and vehicle N 204 are traveling through a tunnel, and the satellite positioning unit 103 cannot perform positioning, and estimates the position of the vehicle based on the autonomous navigation position.
  • vehicle A201 to vehicle N204 form a vehicle group.
  • the vehicle A201 and the vehicle B202 are in the relationship of the following vehicle and the preceding vehicle, respectively.
  • the vehicle B202 is also the immediately preceding vehicle with respect to the vehicle A201.
  • the vehicle A201 and the vehicles after the vehicle C203 are also in the relationship of the following vehicle and the preceding vehicle.
  • FIG. 4 Before explaining the concept of the processing of the first embodiment, the information used in this processing, that is, the communication content will be explained using FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 4
  • FIG. 4 is a diagram showing vehicle position information 400 transmitted from a vehicle capable of satellite positioning.
  • vehicle position information 400 is transmitted from vehicle A201, which is a vehicle capable of satellite positioning, to vehicle B202, which is a preceding vehicle of vehicle A201 and which is unable to perform satellite positioning.
  • vehicle position information 400 is identified by the position estimation unit 114 of the vehicle A201.
  • the preceding vehicle number 401 is the number value of vehicle B202 recognized by the camera included in the surrounding sensor 107 by the position estimation unit 114 of vehicle A201.
  • the preceding vehicle rear end position 402 is the rear end position (coordinates, for example) of the preceding vehicle B202 calculated by the position estimation unit 114 of the vehicle A201 by a method described later.
  • the preceding vehicle positioning time stamp 403 is the time when the calculation was performed, and is specified by the position estimation unit 114 of the vehicle A201.
  • FIG. 5 is a diagram showing propagated vehicle position information 500, which is communication content transmitted from vehicle B202, which is a vehicle incapable of satellite positioning. That is, the vehicle B202 that has received the vehicle position information 400 performs the processing described later and transmits the propagation vehicle position information 500 to the vehicle C203, which is the preceding vehicle.
  • the propagation vehicle position information 500 is specified by the position estimation unit 114 of the vehicle B202. Further, the propagated vehicle position information 500 is generated by a relay method, that is, propagated in the position estimation unit 114 of the vehicle C203, . It should be noted that whether satellite positioning is possible or not is an example of a predetermined condition, and it is also possible to use other conditions regarding accuracy.
  • the preceding vehicle number 501 is the value of the number of vehicle C203, which is the preceding vehicle of the own vehicle, recognized by the camera included in the surrounding sensor 107 of vehicle B202.
  • the vehicle position corrected flag 502 is a flag indicating whether or not the vehicle position has been updated (step S706), which will be described later.
  • the vehicle position correction time stamp 503 is the time when the vehicle position was corrected.
  • the estimated rear end position 504 of the preceding vehicle is the position (coordinates, for example) of the rear end of the preceding vehicle calculated by a method described later.
  • a time stamp 505 for position estimation is the time when the calculation was performed.
  • the reliability 506 of the estimated position begins to deviate from the actual position as the vehicle continues to travel by autonomous navigation. is reduced to
  • Each vehicle (vehicle B202 to vehicle N204) for which satellite positioning has become impossible determines by its own correction determination unit 111 whether satellite positioning is impossible.
  • Each of these vehicles through its own vehicle communication device 108, requests that the following vehicle is in a state in which satellite positioning is impossible (acquisition status of the satellite positioning position) or the position information of its own vehicle. Communicate location information request. If the vehicle that receives this position information request is in a state in which satellite positioning is not possible, the position information request is propagated to vehicles capable of satellite positioning. In the example shown in FIG. 2, the location information request is propagated by a group of vehicles from vehicle N204, via vehicle C203, vehicle B202, and finally to vehicle A201 capable of satellite positioning.
  • vehicle A 201 sends vehicle position information 400 created by its own position estimation unit 114 to vehicle B 202 via vehicle communication device 108 .
  • the position estimation unit 114 of the vehicle B202 creates the propagated vehicle position information 500 and sends the vehicle position information 400 to the vehicle C203.
  • the information about the position of the preceding vehicle such as the vehicle position information 400 and the propagated vehicle position information 500, is propagated in the vehicle group, that is, from vehicle A201 to vehicle N204.
  • the position information request communication may be omitted by adopting a method of continuously communicating the vehicle position information 400 from the vehicle A201, which is a vehicle capable of satellite positioning, for example, periodically. That is, it is possible to actively communicate the vehicle position information 400 and the propagated vehicle position information 500 .
  • This allows an alternative solution to improve the accuracy of position estimation between vehicles having a positional relationship between the preceding and following vehicles. Note that this alternative solution may omit the determination of whether satellite positioning is possible or the communication of the position information request.
  • the vehicle A 201 may selectively transmit either one or transmit both. good too. It should be noted that overlapping means that the processes performed for calling overlap within a certain period of time. Furthermore, when the vehicle A201 receives a vehicle position request from the preceding vehicle after transmitting a vehicle position request from its own vehicle, the vehicle A201 may suppress the latter transmission. Conversely, when the vehicle A 201 receives a vehicle position request from the preceding vehicle while performing processing for transmitting a vehicle position request from its own vehicle, for example, step S602, the vehicle A 201 generates its own vehicle position request. Calling may be suppressed.
  • the vehicle B202 that has received the vehicle position information 400 executes the following processing during this propagation.
  • the position estimating unit 114 or the correction determining unit 111 of the vehicle B 202 uses the preceding vehicle number 401 of the received vehicle position information 400 to confirm that the communication is intended for the own vehicle.
  • the position estimator 114 checks whether the number contained in the vehicle information 105 stored in the storage device 115 matches. Then, the own corrected position calculation unit 110 identifies the own vehicle position based on the preceding vehicle rear end position 402 .
  • the corrected position calculation unit 110 functions as a vehicle position specifying unit.
  • the correction determination unit 111 satisfies a predetermined condition and functions as a vehicle position determination unit that determines whether to specify the vehicle position.
  • this identification includes correcting the position of the inertial sensor 104 at the autonomous navigation position by the position estimator 114 . Then, the corrected position calculator 110 sends this result to the position estimator 114 to update the estimated vehicle position.
  • vehicle B 202 sends the propagated vehicle position information 500 to vehicle C 203 through vehicle communication device 108 .
  • Vehicle C203 which has received the information from vehicle B202, uses the preceding vehicle number 501 of the received propagation vehicle position information 500 to confirm that the communication is intended for its own vehicle.
  • the position estimator 114 checks whether the number contained in the vehicle information 105 stored in the storage device 115 matches.
  • the own corrected position calculation unit 110 identifies the own vehicle position based on the estimated rear end position 504 of the preceding vehicle. Note that this identification includes correcting the position of the inertial sensor 104 at the autonomous navigation position by the position estimator 114 .
  • the corrected position calculator 110 sends this result to the position estimator 114 to update the estimated vehicle position.
  • the vehicles up to vehicle N204 similarly correct the own vehicle position and communicate the preceding vehicle's rear end position 402 calculated after the correction in a sequential relay manner.
  • a relay method that is, propagation, can improve the divergence from the actual vehicle position due to the error of the inertial sensor 104 and the vehicle information 105 in the vehicle several kilometers away.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the concept of the processing of this embodiment based on the distance between the vehicles A 201 and B 202 shown in FIG. 2 and the positional relationship between the vehicles.
  • the own vehicle reference positions 301 and 306 indicate positions that serve as references when transmitting the position of the vehicle to other vehicles or devices.
  • the vehicle reference positions 301 and 306 include positions such as the center point of the vehicle.
  • 302 is the distance from the own vehicle reference position 301 to the front end of the vehicle A201.
  • 303 is the distance from the front end of the vehicle A201 to the rear end of the vehicle B202, and
  • 305 is the distance from the rear end of the vehicle B202 to the own vehicle reference position 306.
  • FIG. 307 is the distance from the own vehicle reference position 306 to the front end of the vehicle B202.
  • the distance from the front end of vehicle B202 to the rear end of vehicle C203 is the distance from the front end of vehicle B202 to the rear end of vehicle C203. It is desirable that the values of the distances 303 and 308 in this embodiment be specified by highly accurate distance measurement. Furthermore, the leading end and the trailing end may be predetermined positions of the vehicle specified by an arbitrary algorithm.
  • the position of the vehicle A201 is determined by satellite positioning, and by projecting the position of the vehicle onto the map, the traveling direction of the vehicle can also be specified. Therefore, the azimuth of the vehicle A201 is also highly reliable.
  • the distance 302 between the own vehicle reference position 301 of the vehicle A201 and the front end of the vehicle A201, and the distance 303 and the direction of the leading vehicle rear end position 402 are calculated.
  • the distances within the vehicle such as the distances 302, 305, and 307 are included in the vehicle information 105 in the storage device 115 of each vehicle.
  • the own vehicle reference position 306 is the position estimated by autonomous navigation.
  • the preceding vehicle rear end position 402 received by communication from vehicle A201 is recorded as the rear end position of the own vehicle.
  • the vehicle B 202 projects the preceding vehicle rear end position 402 onto the map 106 .
  • the corrected position calculation unit 110 of the vehicle B202 calculates the own vehicle position of the vehicle B202 from the preceding vehicle rear end position 402, the distance 305, and the direction of the vehicle B202, and corrects the estimated own vehicle position of the vehicle B202.
  • the position estimating unit 114 of vehicle B202 that corrected the estimated position of the vehicle calculates the estimated rear end position 504 of the preceding vehicle from the distance 307 and the distance 308 from the reference position 306 of the vehicle and the direction.
  • the position estimation unit 114 then communicates the propagated vehicle position information 500 to the vehicle C203 via its own vehicle communication device 108 . Thereafter, similarly, the calculation of the preceding vehicle rear end position 402 up to the vehicle N204 is sequentially performed in a relay manner, that is, in a propagating manner.
  • FIG. 6 shows a first flowchart showing the contents of processing in this embodiment. 6 corresponds to the processing of the vehicle position estimation device 101 for the vehicle A201 in FIG.
  • the vehicle position estimation device 101 starts processing when the vehicle A201 is activated (step S601).
  • the correction determination unit 111 of the vehicle position estimation device 101 determines whether the vehicle can be positioned by satellite (step S602). That is, correction determination section 111 determines whether the satellite positioning position is received from satellite positioning section 103 . It should be noted that, as described above, the correction determination unit 111 may determine the satellite positioning position not only based on the presence or absence of reception, but also based on other predetermined conditions regarding the accuracy of position estimation such as positioning. For example, the correction determination unit 111 may determine whether the accuracy of the satellite positioning position satisfies a predetermined condition. As a result, if satellite positioning is not possible, that is, if the predetermined condition is not satisfied, the process proceeds to step S603. If satellite positioning is possible, that is, if the predetermined condition is satisfied, the process proceeds to step S604.
  • the position estimation unit 114 reads the own vehicle number of the vehicle information 105, that is, the number of the vehicle A201. Then, output unit 113 outputs the read own vehicle number and information indicating that satellite positioning is impossible to vehicle communication device 108 (step S603). As a result, the vehicle communication device 108 notifies the vehicle following the vehicle A201 of the own vehicle number and information indicating that satellite positioning is impossible.
  • the information indicating that satellite positioning is impossible may be a request for position information.
  • the request for information indicating that satellite positioning is impossible, the position information request, and the own vehicle number are referred to as a position information request.
  • the position estimation unit 114 determines whether the input unit 112 has received a position information request from another vehicle via the vehicle communication device 108 (step S604). As a result, if received, the process proceeds to step S605. If not received, the process returns to step S602.
  • the position estimation unit 114 acquires the satellite positioning position of the own vehicle (step S605).
  • the correction determination unit 111 may acquire the satellite positioning position from the satellite positioning unit 103, or may acquire it together with the result in step S602.
  • the position estimation unit 114 projects the satellite positioning position acquired in step S605 onto the map 106 (step S606). In other words, the position estimation unit 114 recognizes which position on the map 106 the vehicle is traveling in and in which direction.
  • the license plate of the preceding vehicle is photographed by the surrounding sensor 107, for example, a camera.
  • the license plate of vehicle B202 is photographed by a camera.
  • the position estimation unit 114 recognizes the preceding vehicle number 401, which is the number of the preceding vehicle, from the photographed license plate (step S607).
  • This step may be omitted because the position information request in step S604 includes the own vehicle number. In particular, when each vehicle has a limited communication distance and limited communication with the immediately preceding vehicle, this step and the position information request number can be omitted.
  • the position estimation unit 114 measures the distance from the front end of the own vehicle to the rear end of the preceding vehicle based on the detection result of the surrounding sensor 107, for example, a millimeter wave radar (step S608). Note that this distance corresponds to the distance 303 in FIG. Also, the distance measurement may be performed using image data captured by a camera. Also, the position where the surrounding sensor 107 is installed is shown as an example of the leading edge of the own vehicle. In other words, it indicates the position where the millimeter-wave radar reflected from the preceding vehicle is received. Furthermore, as an example of the rear end of the preceding vehicle, there is a position where the preceding vehicle reflects the millimeter wave radar.
  • the position estimation unit 114 uses the distance measured in step S608 and the distance from the own vehicle reference position to the front end of the own vehicle to calculate the preceding vehicle rear end position 402 (step S609). Specifically, the position estimation unit 114 adds the measured distance and the distance from the vehicle reference position to the tip of the vehicle.
  • the distance 302 in FIG. 2 corresponds to the distance from the own vehicle reference position to the leading end of the own vehicle. Then, as described above, this is included in vehicle information 105 and read from storage device 115 by position estimator 114 .
  • the position estimation unit 114 acquires a time stamp indicating the calculated timing of the rear end of the preceding vehicle. This time stamp becomes the preceding vehicle positioning time stamp 403 .
  • the position estimation unit 114 creates the vehicle position information 400 having the recognized preceding vehicle number 401 , the calculated preceding vehicle rear end position 402 , and the preceding vehicle positioning time stamp 403 .
  • the output unit 113 transmits the created vehicle position information 400 via the vehicle communication device 108 (step S610).
  • the preceding vehicle for example vehicle B 202 in FIG. Therefore, the preceding vehicle position estimating unit 114 can recognize the position of the preceding vehicle itself.
  • the preceding vehicle position estimating unit 114 uses the preceding vehicle rear end position 402 of the vehicle position information 400 to calculate the own vehicle reference position 306 when the vehicle A 201 is used.
  • the preceding vehicle position estimation unit 114 corrects the calculated own vehicle reference position 306 using the preceding vehicle positioning time stamp 403 to specify the own vehicle reference position 306 at that time. becomes possible. Details of this will be described with reference to FIG.
  • step S604 of this flowchart may be omitted.
  • the position estimation unit 114 periodically create and output the vehicle position information 400 .
  • FIG. 7 is a second flowchart showing processing in this embodiment. It should be noted that FIG. 7 is processing in a vehicle in a state in which satellite positioning is not possible. Specifically, it corresponds to the processing of the vehicle B202 in FIG. That is, in step S603, the process is performed by the vehicle that has output the position information request.
  • step S701 the process moves from step S603 to step S701, that is, the process is started.
  • the correction determination unit 111 periodically checks whether the vehicle communication device 108 receives the vehicle position information 400 or the propagated vehicle position information 500 (step S702). This confirms whether there is a response to the location information request in step S603. For this reason, the correction determination unit 111 determines whether the preceding vehicle number 401 or the preceding vehicle number 501 of the received vehicle position information 400 or the propagated vehicle position information 500 matches the number included in its own vehicle information 105. .
  • step S703. if it has not been received, it waits for reception.
  • the corrected position calculation unit 110 calculates the rear end position of the own vehicle, that is, the preceding vehicle rear end position 402 or the preceding vehicle rear end estimated position 504 from the vehicle position information 400 or the propagated vehicle position information 500 received by the input unit 112 . is obtained (step S703).
  • the corrected position calculation unit 110 projects the position acquired in step S703 onto the map 106. That is, the position estimation unit 114 recognizes where the rear end of the vehicle is on the map 106 (step S704). Note that this step may be omitted and the process may proceed to step S705.
  • the corrected position calculation unit 110 calculates the own vehicle position from the recognized position of the rear end or the position of the rear end acquired in step S703 (step S705). Calculation of the own vehicle position will be described using the vehicle B202 in FIG. In FIG. 2, the rear end position corresponds to the preceding vehicle rear end position 402 . The own vehicle position of the vehicle B 202 becomes the own vehicle reference position 306 . A distance 305 is required to specify the vehicle reference position 306 . Here, distance 305 is included in vehicle information 105 as described above. Therefore, the corrected position calculation unit 110 performs a process of shifting the vehicle information 105 read from the storage device 115 from the preceding vehicle rear end position 402 by a distance of 305 to specify the own vehicle position.
  • the processing in this step is different from the timing at which the vehicle position information 400 or the propagated vehicle position information 500 is calculated. That is, as time elapses, it is necessary to compensate for the movement of each vehicle. Therefore, the corrected position calculator 110 uses the preceding vehicle positioning time stamp 403 or the position estimation time stamp 505 of the vehicle position information 400 or the propagated vehicle position information 500 to complement the specified own vehicle position. For this reason, the corrected position calculation unit 110 calculates an estimated moving distance using the average speed of the own vehicle (vehicle B202, etc.) and the time difference between the time stamp and the execution time of this step. Then, the corrected position calculation unit 110 performs complementation by adding the estimated movement distance to the own vehicle position.
  • the average speed is preferably the average speed during the period from when the position information request is transmitted to when the vehicle position information 400 or the propagated vehicle position information 500 is received.
  • the corrected position calculator 110 notifies the position estimator 114 of the complemented vehicle position.
  • the position estimator 114 uses this to update the estimated vehicle position (step S706).
  • this updating includes correcting the autonomous navigation position on the inertial sensor 104 .
  • the update also includes using the own vehicle position specified and complemented by the corrected position calculator 110 .
  • step S707 the camera included in the surrounding sensor 107 is used to recognize the license plate number of the preceding vehicle. This process is similar to step S607.
  • the position estimation unit 114 checks whether there is a history of receiving position information requests from preceding vehicles (step S708). For this reason, when the position estimation unit 114 receives a position information request, it stores it as a history in the storage device 115 . As a result, if there is a history, that is, if it has been received, the process proceeds to step S709. If there is no history, terminate the process. Moreover, it is desirable that the position estimation unit 114 deletes the relevant history after the processing of FIG. 7 is completed.
  • step S709 the same processing as step S608.
  • step S710 uses the distance measured in step S709 and the distance from the own vehicle reference position to the front end of the own vehicle to calculate the estimated rear end position 504 of the preceding vehicle (step S710). .
  • This step is the same processing as step S609.
  • the position estimation unit 114 creates propagation vehicle position information 500 . Specifically, the position estimation unit 114 sets the number of the preceding vehicle recognized in step S ⁇ b>707 as the preceding vehicle number 501 . The position estimation unit 114 also records the vehicle position corrected flag 502 indicating that the update in step S706 has been executed. The position estimating unit 114 also uses the time stamp updated in step S706 as the own vehicle position correction time stamp 503 . Further, the position estimator 114 uses the result calculated in step S710 as the estimated rear end position 504 of the preceding vehicle. Further, the position estimation unit 114 uses the time stamp calculated in step S710 as the time stamp 505 for position estimation. Further, the position estimating unit 114 specifies the reliability 506 of the estimated time according to time from the update of the reliability 506 of the estimated position in step S706. Using these results, position estimator 114 can create propagated vehicle position information 500 .
  • the output unit 113 transmits the propagation vehicle position information 500 via the vehicle communication device 108 (step S711).
  • preceding vehicles such as vehicle C203 and vehicle N204 in FIG. Therefore, the preceding vehicle position estimating unit 114 can recognize the position of the preceding vehicle itself.
  • Example 2 will be described.
  • the case where the satellite positioning position cannot be used due to traveling in a tunnel was taken as an example, but in the present embodiment, the case where the map cannot be used in the service area or parking area will be described as an example. Therefore, the configuration of the automatic driving device 100 in this embodiment is the same as that in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing the state of map recording of the service area/parking area and the running state of the vehicle in this embodiment.
  • the map in this embodiment records the main line 804, part of the entrance road 802, and part of the exit road 803 in the solid line portion, but does not record the service area/parking area (SA/PA 801) in the broken line portion.
  • SA/PA 801 service area/parking area
  • the vehicle E807 uses the SA/PA801, so the situation described above applies.
  • the vehicle D806 is traveling on the main line 804 in the tunnel.
  • the autonomous navigation positioning is based on the premise that the vehicle is continuously traveling on the road on which it is currently running.
  • the estimated position is the position where the vehicle travels along the upper road. This ensures high accuracy.
  • the vehicle E801 runs around an area not recorded on a map in SA/PA801, which has an area where satellite positioning is not possible, such as a multi-storey parking lot or an underground parking lot. becomes unusable. In such a state, if the vehicle returns to the main line 804 in the tunnel in FIG. 8 without satellite positioning, the estimated position of the own vehicle (vehicle E807) may deviate greatly from the actual position.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a state in which the processing of this embodiment is performed.
  • Vehicle E807 is a vehicle that returned to the main line 804 in the tunnel from the underground service area/parking area 801 via the exit road 803, and there is a possibility that the estimated position of the vehicle deviates greatly from the actual position.
  • Vehicle D806 has been traveling on the main road continuously, and has secured its own vehicle position estimation with a certain degree of accuracy.
  • vehicle E807 communicates its own vehicle number and the need to correct its own vehicle position. Thereafter, the vehicle E807 performs the same processing as the vehicle C203 in FIG. 2, and the vehicle D806 performs the same processing as the vehicle B202 in FIG. In the following, the processing will be mainly described for the “vehicle” for the sake of simplification of explanation, but in reality the processing is performed by the vehicle position estimation device 101 as in the first embodiment.
  • Vehicle D806 recognizes the license plate number of preceding vehicle E807 from the camera included in surrounding sensor 107, and recognizes that preceding vehicle E807 is vehicle E807 that has communicated that vehicle position correction is necessary. Vehicle D 806 then transmits the propagated vehicle position information 500 to vehicle E 807 through vehicle communication device 108 . Vehicle E807, which has received the propagated vehicle position information 500 from vehicle D806, confirms from the received preceding vehicle number 501 that the communication is intended for its own vehicle. Then, the vehicle E807 corrects its own vehicle position from the estimated rear end position 504 of the preceding vehicle by the corrected position calculation unit 110 of FIG. Here, since the vehicle D806 at the correction point may continue to estimate the position by autonomous navigation, the vehicle E807 receives the estimated position reliability 506 in FIG. Know how confidently the position was made.
  • the main line 804 is a tunnel, but it can also be applied to ordinary roads. In this case, even if the vehicle E807 returns to the main road 804, it may still be unable to acquire the satellite positioning position. In this case, the vehicle E807 issues a position information request. Vehicle position information 400 is transmitted from vehicle D806 capable of satellite positioning. This enables the vehicle E807 to recognize its own vehicle position.
  • position estimation is propagated from vehicles capable of satellite positioning, whereas in this embodiment, it is executed from vehicles incapable of satellite positioning. This is not limited to joining from SA/PA801. For example, if a group of vehicles exists only in a tunnel, it may be executed from the last vehicle in the tunnel. In this case, it is desirable that the rearmost vehicle detects that there is no following vehicle with the surrounding sensor 107 and creates the vehicle position information 400 with the position estimator 114 . Alternatively, the last vehicle may perform position estimation if it does not receive vehicle position information 400 and propagated vehicle position information 500 from the following vehicle within a predetermined period of time after requesting position information. In addition, position estimation is executed when the vehicle position information 400 and the propagated vehicle position information 500 from the following vehicle are not received within a predetermined period of time from the position information request, regardless of whether the vehicle is the last vehicle or a vehicle capable of satellite positioning. You may

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Abstract

衛星測位（電波航法測位）により自車位置を特定できてないなど位置推定精度が所定条件を満たさない場合でも、一定以上の精度での位置推定を可能とする。車両の位置を推定する位置推定部１１４と、衛星測位部１０３で衛星測位が可能かを判断する補正判断部１１１とを有し、衛星測位が不可能な場合、これが可能な他車からの車両位置情報４００や伝播車両位置情報５００を用いて、慣性センサ１０４を用いた自律航法測位位置を補正して車両の位置を推定することで、衛星測位が可能な車両を起点に、車両間での推定位置をリレー方式で特定、補正していき、長距離先の大きな乖離が生じている車両の自車推定位置の精度を向上する。

Description

車両位置推定装置、自動運転装置および車両位置推定方法
　本発明は、車両の位置の補正を含む推定を行うための技術に関する。また、本発明は、運転支援技術や自動運転技術へ適用が可能である。
　現在、いわゆるナビゲーション装置により、経路案内などを目的に、車両の位置取得がなされている。このナビゲーション装置においては、取得される位置の精度向上が求められている。
　例えば、特許文献１には、“従来、車両用ナビゲーション装置においては、例えばＧＰＳ受信機などによる電波航法測位情報と、ジャイロセンサなどの方位センサと車速センサとの検出結果から算出される自律航法測位情報とを組み合わせて自車位置の座標を推定して、自車位置の推定精度を向上させている。ただし、ＧＰＳ受信機は常に測位情報を出力できるとは限らないし、自律航法による測位情報から求められる自車位置には少なからず誤差が含まれる。従って、自車位置の精度をさらに高めるために、一般的に、車両用ナビゲーション装置にはマップマッチング処理が採用される。このマップマッチング処理は、車両は必ず道路上を走行することを前提として、求めた自車位置及びその走行軌跡を車両付近の道路上に当て嵌めて、最も相関性の高い道路上に一致するように、自車位置を補正するものである。このようなマップマッチング処理を採用しても、なお、各種センサの検出誤差が大きい場合などに、車両の現在位置を誤って特定する可能性が高くなる。そこで、例えば、特開２００４－２８６７２４号公報に記載の技術では、ＧＰＳ受信機から得た位置、方位、車速情報を基に、角速度センサや車速センサなどの自律航法のためのセンサの較正を行うようにしている。”ことが記載されている。
特開２００８－１４５１４２号公報
　しかしながら、これらの較正を実施した場合であっても各種センサの検出結果の誤差を完全に取り除くことは出来ず、精度が十分でない。このため、長距離トンネルなど電波航法測位での情報（以下、衛星測位での情報）が継続して取得できないまま長期間走行している状態においては、自車推定位置が実際の自車位置に対して乖離が大きくなり、分岐地点を誤る可能性があるという問題があった。特に長距離のトンネル渋滞では、発進、停止を繰り返すことにより、この乖離が大きくなる傾向がある。そこで、本発明では、上記で例示される推定位置もしくは取得位置の乖離を補正することを課題とする。
　上記課題を解決するために、本発明では、位置推定の精度に関する所定条件を満たさない車両の位置を、所定条件を満たす車両での位置情報を用いて、推定する。なお、本明細書での推定とは、位置を定めることができればよく、特定、測位、補正などの概念を含む。
　この所定条件には、衛星測位により自車位置を特定することや確度の高い自車位置推定を得ていることが含まれる。
　より具体的には、本発明では、車両群に含まれる車両の位置を推定するための車両位置推定装置において、当該車両位置推定装置を有する自車両の位置推定の精度に関する所定条件を満たすかを判断する自車位置特定判断部と、前記所定条件を満たし、前記車両群に含まれる第１車両から第１の位置情報要求を受け付けた場合、前記自車両の位置および、前記第１車両と前記自車両との距離に基づき、前記第１車両の位置に関する第１車両位置情報を演算する位置推定部と、前記所定条件を満たさない場合、前記車両群に含まれる第２車両に対する第２の位置情報要求を出力する出力部と、前記第２の位置情報要求に応じて前記第２車両に設置された車両位置推定装置から出力される、前記第２車両の位置および、前記自車両と前記第２車両との距離に基づく前記自車両の位置に関する第２車両位置情報を受け付ける入力部と、前記第２車両位置情報に基づいて、前記自車両の位置を特定する自車位置特定部とを有し、前記車両群に含まれる車両の位置の推定を実現する車両位置推定装置である。
　また、本発明の他の形態としては、車両の位置を推定するための車両位置推定装置において、先行車と後続車との距離および、前記後続車の位置に基づく、前記先行車の位置に関する先行車位置情報であって、前記後続車から送信された先行車位置情報の入力を受け付ける入力部と、前記入力部で受け付けた前記先行車位置情報により、前記先行車の位置を推定する位置推定部とを有する車両位置推定装置である。
　さらに、本発明には、上述の車両位置推定装置を用いた車両位置推定方法や車両位置推定装置を有する自動運転装置も含まれる。
　本発明によれば、測位精度などの車両の位置推定の精度に関する所定条件を満たさず、認識された位置と実際の位置にズレが生じている車両の位置を推定ないし補正することができる。
実施例１および実施例２における自動運転装置の機能構成図。 実施例１での処理を行う状態を示す模式図。 実施例１の処理の考え方を示す模式図。 実施例１における衛星測位可能な車両からの通信内容である車両位置情報を示す図。 実施例１における衛星測位不可能となっている車両からの通信内容である伝播車両位置情報を示す図。 実施例１における処理を示す第１のフローチャート。 実施例１における処理を示す第２のフローチャート。 実施例２におけるサービスエリア・パーキングエリアの地図収録の状況と車両の走行状態を示す図。 実施例２での処理を行う状態を示す模式図。 実施例１および実施例２における車両位置推定装置のハードウエア構成図。
　以下、本発明の実施例１について説明する。本実施例では、位置推定装置を自動運転車両に組み込んだ場合の構成を例に説明する。まず、図１は、自動運転装置１００の機能構成図である。自動運転装置１００は、車両位置推定装置１０１、車両制御装置１０２、衛星測位部１０３、慣性センサ１０４、周囲センサ１０７、車両通信装置１０８および記憶装置１１５を有している。
　このうち、車両位置推定装置１０１は、補正判断部１１１、補正位置演算部１１０、入力部１１２、出力部１１３および位置推定部１１４を有している。入力部１１２は、各種情報、データを受け付け、出力部１１３は各種情報、データを他の部位ないし装置に出力する。また、位置推定部１１４は、各種情報、データを用いて、車両の位置を推定する。
　なお、図１では、衛星測位部１０３などからの情報、データを、入力部１１２を介さず、補正位置演算部１１０、補正判断部１１１や位置推定部１１４に入力しているように記載している。但し、これらについても入力部１１２を介して入力されてもよい。さらに、補正位置演算部１１０、補正判断部１１１や位置推定部１１４は、周囲センサ１０７や車両通信装置１０８との入出力を、入力部１１２、出力部１１３を介さず直接行ってもよい。また、補正判断部１１１と補正位置演算部１１０の機能、動作については、後ほど説明する。
　衛星測位部１０３は、ＧＰＳ等の測位衛星からの電波に基づいて例えば地球座標上の絶対位置を計測し、衛星測位位置として取得する。すなわち、衛星測位部１０３は、衛星測位を実行する。このため、衛星測位部１０３は、通常の動作を実行していれば、測位、つまり、位置推定に関し、所定条件を満たす精度を有することになる。逆に、衛星からの電波を受信できなかったり、衛星測位部１０３自体もしくはこれに関連する部位に故障などの不具合が生じたりする場合、上記所定条件を満たさなくなり、位置推定の精度が低下することになる。例えば、衛星測位部１０３からの衛星測位位置の出力の有無で、所定条件を満たすかの判断が可能となる。つまり、衛星測位が可能か不可能かによって、所定条件を満たすか判断できる。
　なお、衛星測位部１０３は、衛星以外を用いた測位機能を有する部位であってもよい。
さらに、所定条件として、慣性センサ１０４の精度もしくは衛星測位部１０３と慣性センサ１０４を合わせての精度を用いてもよい。
　次に、慣性センサ１０４は、車両に作用する加速度や角速度などを検知する加速度センサやジャイロセンサを含み、自車両（以下、自車）の挙動の変化を計測する。
　次に、記憶装置１１５は、車両情報１０５、地図１０６および経路情報１０９を記憶する。なお、これらは別々の記憶装置に格納されてもよい。車両情報１０５は、車両の車輪回転数や操舵角などの情報を含み、慣性センサ１０４の出力と合わせて自律航法位置を演算することができる。地図１０６は、自車が通行可能な道路の情報を含む地図情報である。経路情報１０９には、図示しないカーナビゲーションシステムなどで算出した目標位置（地点）までの経路を示す情報である。
　また、周囲センサ１０７は、例えばレーザやLidar、ミリ波レーダ、カメラなどを含み、自車の周囲の障害物や道路の状況を検出し、また直前車（先行車）との車間距離、方位を測定する。
　ここで、位置推定部１１４は、衛星測位部１０３と、慣性センサ１０４での測位ないし検知結果と、車両情報１０５地図１０６を基に、自車の走行している道路と自車位置の推定を行う。また、後述するように、先行車の位置を推定する機能も有する。そして、車両位置推定装置１０１は、位置推定部１１４によって推定された自車位置の情報と、周囲センサ１０７からの情報と、目的地までの経路情報１０９から自車が目的地に到達するための車両の走行経路を、車両制御装置１０２に送る。そして、車両制御装置１０２は、送られた走行経路通りに目的地まで安全に走行するように自車を制御する。このように、車両制御装置１０２は、いわゆるＥＣＵ（Electronic Control Unit）で実現できる。
　以上のように自車を制御する事で、自動運転装置１００は目的地に到達するように自車を自動で移動させることが可能となる。なお、本実施例は、運転支援装置にも適用できる。この場合、車両制御装置１０２は、ナビゲーションシステムなどの表示画面に、自車の挙動を出力することで、ドライバーの運転を支援する。さらに、自動運転装置１００や運転支援装置を備えない車両の場合、自車の走行位置などを、ナビゲーションシステムなどの表示画面に出力する。さらに、本実施例の自動運転装置１００の場合も、自車位置をナビゲーションシステムなどの表示画面に出力することが可能である。
　ここで、位置推定部１１４のより具体的な動作について、図１を用いて説明する。位置推定部１１４は、慣性センサ１０４と、車両情報１０５により演算される自律航法位置と、衛星測位部１０３で取得される測位位置とから、地図１０６の情報を基に、自車の地図上の位置であって自車が走行している道路上での現在の自車位置を推定する。
　さらに、位置推定部１１４は、衛星測位部１０３の測位位置が使用不可能なものであるときは、所定の走行距離間隔毎に自律航法位置を地図上の道路の位置に補正する。この使用不可能なものとは、上述の衛星測位部１０３の故障や測位不能な状態を含む。なお、上述のように、使用不可能には、慣性センサ１０４など他の測位装置での状態を考慮してもよい。
　次に、図１０を用いて、図１における車両位置推定装置１０１のハードウエア構成を説明する。図１０において、車両位置推定装置１０１のハードウエアは、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）１０１－１、記憶媒体１０１－２、入力インターフェース１０１－３、出力インターフェース１０１－４およびバス１０１－５で構成される。
　ここで、記憶媒体１０１－２は、記憶装置１１５に対応し、いわゆるメモリで実現できる。入力インターフェース１０１－３は、入力部１１２に対応し、周囲センサ１０７や車両通信装置１０８などからの各種情報、データを受け付ける。また、出力インターフェース１０１－４は、出力部１１３に対応し、車両通信装置１０８や車両制御装置１０２の各種情報、データを送信する。そして、バス１０１－５は、車両位置推定装置１０１内の各構成の情報の送受信を介在する。
　また、ＭＣＵ１０１－１が、車両位置推定装置１０１での各種処理を実行する補正判断部１１１、補正位置演算部１１０および位置推定部１１４での演算を実行する。具体的には、ＭＣＵ１０１－１は、ＣＰＵ１０１－１１とメモリ１０１－１２を含み、メモリ１０１－１２のプログラムに従ってＣＰＵ１０１－１１が各種演算を実行する。なお、ＭＣＵ１０１－１は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）技術を用いて、各種演算を実行可能としてもよい。
　なお、車両位置推定装置１０１は、車両制御装置１０２にその機能を実装してもよい。
この場合、車両制御装置１０２のハードウエア構成は、図１０に示す内容と同様である。
そして、ＭＣＵ１０１－１にて、補正判断部１１１、補正位置演算部１１０や位置推定部１１４の機能に加え、自動運転などの他の機能を実行する。
　ここで、衛星測位が不可能な状態になると、慣性センサ１０４や車両情報１０５の誤差の影響により実際の自車位置と、推定自車位置との間に乖離が生じ始める。このような状態での走行が長く継続されると、それだけ乖離が大きくなり、分岐直後の分岐等、複雑な経路で経路判定を誤るおそれがある。そこで、この課題を解決するための実施例１の処理について、以下、図２～図５を用いて説明する。図２は、本実施例での処理を行う状態を示す模式図である。図３は、本実施例の処理の考え方を示す模式図である。図４および図５は、それぞれ本実施例の処理で使用する通信内容を示す図である。
　まず、図２を用いて、本実施例での処理を行う状態を説明する。つまり、図２に示す状態が発生した場合、本実施例の処理を行うことが望ましい。なお、図２の説明の前提として、それぞれの車両は図１で示した自動運転装置１００を備えている。
　まず、車両Ａ２０１は、トンネル２０５の外を走行しており、衛星測位部１０３により衛星測位が可能な状態である。車両Ｂ２０２、車両Ｃ２０３、車両Ｎ２０４はトンネルを走行しており、衛星測位部１０３は測位が不可能で、自律航法位置により自車位置を推定している。つまり、車両Ａ２０１～車両Ｎ２０４が、車両群を構成している。
　なお、ここでの走行とは、渋滞などで各車両が停止している場合も含む。また、車両Ｂ２０２から車両Ｎ２０４までは数キロメートル程度の車列が続いている。このため、車両Ｎ２０４では実際の自車位置と、自身の位置推定部で推定した推定自車位置との間にかなり乖離が発生しているおそれがある。
　なお、図２に示す状態では、車両Ａ２０１と車両Ｂ２０２は、それぞれ後続車と先行車の関係となる。また、車両Ｂ２０２と車両Ｃ２０３を始めとする他の車両の関係も同様である。また、車両Ｂ２０２は、車両Ａ２０１に対する直前車でもある。またさらに、車両Ａ２０１と、車両Ｃ２０３以降の車両も後続車と先行車の関係にある。
　ここで、実施例１の処理の考え方を説明する前に、この処理で用いられる情報、つまり、通信内容を図４および図５を用いて説明する。
　まず、図４は、衛星測位可能な車両から送信される車両位置情報４００を示す図である。図２の例では、車両位置情報４００は、衛星測位可能な車両である車両Ａ２０１から衛星測位が不可能となった車両であって車両Ａ２０１の先行車である車両Ｂ２０２に送信される。なお、車両位置情報４００は、車両Ａ２０１の位置推定部１１４で特定される。
　車両位置情報４００のうち、先行車ナンバー４０１は、車両Ａ２０１の位置推定部１１４が、周囲センサ１０７に含まれるカメラにより認識した、車両Ｂ２０２のナンバーの値である。また、先行車後端位置４０２は、車両Ａ２０１の位置推定部１１４が、後述する方法により演算した先行車である車両Ｂ２０２の後端の位置（例えば、座標）である。また、先行車位置測位タイムスタンプ４０３は、その演算を行った時刻であり、車両Ａ２０１の位置推定部１１４が特定する。
　図５は、衛星測位不可能な車両である車両Ｂ２０２から送信される通信内容である伝播車両位置情報５００を示す図である。つまり、車両位置情報４００を受け取った車両Ｂ２０２が、後述する処理を行い、伝播車両位置情報５００を、その先行車である車両Ｃ２０３に送信する。
　なお、伝播車両位置情報５００は、車両Ｂ２０２の位置推定部１１４により特定される。また、伝播車両位置情報５００は、車両群のうち、衛星測位不可能な車両である車両Ｃ２０３・・・車両Ｎ２０４の位置推定部１１４において、リレー方式で、つまり、伝播して作成される。なお、衛星測位可能、不可能とは、所定条件の一例であり、他の精度に関する条件を用いることも可能である。
　伝播車両位置情報５００のうち、先行車ナンバー５０１は、車両Ｂ２０２の周囲センサ１０７に含まれるカメラにより認識した、自車の先行車である車両Ｃ２０３のナンバーの値である。また、自車位置修正済みフラグ５０２は、後述する自車位置更新（ステップＳ７０６）を行ったかどうかを示すフラグである。
　さらに、自車位置修正タイムスタンプ５０３は、その自車位置修正を行った時刻である。先行車後端推定位置５０４は、後述する方法により演算した先行車後端の位置（例えば、座標）である。また、位置推定のタイムスタンプ５０５は、その演算を行った時刻である。またさらに、推定位置の信頼度５０６は、自律航法による走行を継続すると、実位置との乖離が生じ始めるので、衛星測位または自車位置修正を行った直後を最高値とし、一定の走行距離ごとに減値するものである。
　なお、衛星測位が不可能となった各車両（車両Ｂ２０２～車両Ｎ２０４）は、自身の補正判断部１１１により衛星測位不可を判断する。そして、これら各車両は、自身の車両通信装置１０８を通じて、自車の後続車に衛星測位が不可能な状態であること（衛星測位位置の取得状況）もしくは自車の位置情報を要求することを示す位置情報要求を通信する。
この位置情報要求を受け取った車両が、衛星測位不可能な状態であれば、衛星測位可能な車両まで、位置情報要求を伝播的に通信していく。図２に示す例では、位置情報要求が、車両Ｎ２０４から、車両Ｃ２０３、車両Ｂ２０２を経由して、最終的に衛星測位可能な車両Ａ２０１までの車両群で伝播される。
　これを受けて、車両Ａ２０１は、自身の位置推定部１１４で作成された車両位置情報４００を、車両通信装置１０８を通じて、車両Ｂ２０２に送付する。そして、車両Ｂ２０２の位置推定部１１４が、伝播車両位置情報５００を作成して、車両Ｃ２０３に車両位置情報４００を送付する。このことを繰り返すことで、車両位置情報４００および伝播車両位置情報５００といった先行車の位置に関する情報が、車両群で、つまり、車両Ａ２０１から車両Ｎ２０４へ伝播される。
　なお、衛星測位可能な車両である車両Ａ２０１から車両位置情報４００を、例えば、周期的など継続して通信する方式を採用することにより、位置情報要求の通信を省略しても良い。つまり、車両位置情報４００および伝播車両位置情報５００の通信を能動的に行うことも可能である。このことで、先行車と後続車の位置関係を有する車両間で位置推定の精度を向上する、との代替的な解決策とすることが可能になる。なお、この代替的な解決策においては、衛星測位可能、不可能の判断や位置情報要求の通信を省略してもよい。
　また、車両Ａ２０１は、自車による車両位置要求と先行車（含む直前車）による車両位置要求の発信が重複する場合、いずれか一方を選択的に発信してもよいし、双方を送信してもよい。なお、重複するとは、発信のために行う処理が一定期間内で重なることを示す。さらに、車両Ａ２０１は、自車による車両位置要求を発信した後に、先行車による車両位置要求を受信した場合、後者の発信を抑止してもよい。逆に、車両Ａ２０１は、自車による車両位置要求の発信のための処理、例えば、ステップＳ６０２を行っている際に、先行車による車両位置要求を受信した場合、自身の車両位置要求の作成ないし発信を抑止してもよい。
　ここで、車両位置情報４００を受け取った車両Ｂ２０２においては、この伝播の際に、以下の処理を実行する。車両Ｂ２０２の位置推定部１１４もしくは補正判断部１１１は、受信した車両位置情報４００の先行車ナンバー４０１を用いて、自車向けの通信であることを確認する。つまり、位置推定部１１４は、記憶装置１１５に記憶された車両情報１０５に含まれるナンバーに一致するかで確認する。そして、自身の補正位置演算部１１０が、先行車後端位置４０２に基づいて自車位置を特定する。
　このように、補正位置演算部１１０は、自車位置特定部として機能する。このことに伴い、補正判断部１１１は、所定条件を満たし、自車位置の特定を行うかの判断を行う自車位置特定判断部として機能する。なお、この特定には、位置推定部１１４が慣性センサ１０４での自律航法位置での位置を修正することが含まれる。そして、補正位置演算部１１０が、この結果を位置推定部１１４に送ることにより、自車推定位置を更新する。
　次に、車両Ｂ２０２は、車両通信装置１０８を通じて、伝播車両位置情報５００を、車両Ｃ２０３に送付する。車両Ｂ２０２からの情報を受け取った車両Ｃ２０３は、受信した伝播車両位置情報５００の先行車ナンバー５０１を用いて、自車向けの通信であることを確認する。つまり、位置推定部１１４は、記憶装置１１５に記憶された車両情報１０５に含まれるナンバーに一致するかで確認する。そして、自身の補正位置演算部１１０が、先行車後端推定位置５０４に基づいて自車位置を特定する。なお、この特定には、位置推定部１１４が慣性センサ１０４での自律航法位置での位置を修正することが含まれる。そして、補正位置演算部１１０が、この結果を位置推定部１１４に送ることにより、自車推定位置を更新する。
　以下同様にして、車両Ｎ２０４までの車両が、順次リレー方式で同様の自車位置修正、修正後の演算による先行車後端位置４０２を通信する。このようなリレー方式、つまり、伝播させることにより、数キロメートル先の車両における慣性センサ１０４や車両情報１０５の誤差による実自車位置との乖離を、改善することができる。
　次に、上述した処理について、その考え方および詳細を説明する。つまり、補正位置演算部１１０で行う車両位置情報４００や伝播車両位置情報５００の先行車後端位置４０２および先行車後端推定位置５０４の演算について説明する。
　図３は、図２で示した車両Ａ２０１及び車両Ｂ２０２の、車両間の距離、位置関係に基づく、本実施例の処理の考え方を示す模式図である。
　３０１は、車両Ａ２０１の自車基準位置、３０６は車両Ｂ２０２の自車基準位置である。自車基準位置３０１、３０６とは、その車両の位置を他の車両や機器などに発信する場合の基準となる位置を示す。ここで、自車基準位置３０１、３０６には、その車両中心点などの位置が含まれる。３０２は、自車基準位置３０１から車両Ａ２０１の先端までの距離である。また、３０３は車両Ａ２０１の先端から車両Ｂ２０２の後端までの距離である、３０５は、車両Ｂ２０２の後端から自車基準位置３０６までの距離である。また、３０７は、自車基準位置３０６から車両Ｂ２０２の先端までの距離である。また、３０８は、車両Ｂ２０２の先端から車両Ｃ２０３の後端までの距離である。なお、本実施例における距離３０３、距離３０８の値は高精度な距離測定で特定されることが望ましい。さらに、先端、後端とは、任意のアルゴリズムで特定される車両の所定位置であればよい。
　ここで、上述のように、車両Ａ２０１は衛星測位により自車位置は確定しており、自車位置を地図に投影することにより、自車の進行方向も特定できる。このため、車両Ａ２０１での自車の方位も信頼性が高い。この状態で、車両Ａ２０１の自車基準位置３０１と車両Ａ２０１の先端までの距離３０２と、距離３０３と方位から先行車後端位置４０２を演算する。ここで、距離３０２、３０５、３０７といった車両内の距離は、各車両の記憶装置１１５の車両情報１０５に含まれる。
　車両Ｂ２０２は、衛星測位が出来ていないので、自車基準位置３０６は自律航法による推定位置となっている。この状態で、車両Ａ２０１からの通信により受信した先行車後端位置４０２を自車の後端位置として記録する。そして、車両Ｂ２０２では、この先行車後端位置４０２を、地図１０６に投影する。これにより、車両Ｂ２０２が、走行中の道路のどの地点にいるかが判明し、その進行方向から自車の向きが明確になる。このため、車両Ｂ２０２の補正位置演算部１１０が、先行車後端位置４０２と距離３０５、車両Ｂ２０２の方位から、車両Ｂ２０２の自車位置を演算し、車両Ｂ２０２の自車推定位置を修正する。
　自車推定位置を修正した車両Ｂ２０２の位置推定部１１４は、自車基準位置３０６と距離３０７および距離３０８の距離と方位から先行車後端推定位置５０４を演算する。そして、位置推定部１１４は、伝播車両位置情報５００を、自身の車両通信装置１０８を介して、車両Ｃ２０３に通信する。以降は同様に、リレー方式で、つまり、伝播的に、順次車両Ｎ２０４までの先行車後端位置４０２の演算を実施する。
　以上で、本実施例の処理の考え方の説明を終わり、以下、処理の詳細を説明する。本実施例における処理の内容を示す第１のフローチャートを図６に示す。つまり、図６は、図２における車両Ａ２０１の車両位置推定装置１０１の処理に相当する。
　まず、車両位置推定装置１０１は、車両Ａ２０１が起動すると、処理を開始する（ステップＳ６０１）。
　次に、車両位置推定装置１０１の補正判断部１１１が、自車が衛星測位可能であるかを判断する（ステップＳ６０２）。つまり、補正判断部１１１は、衛星測位部１０３から衛星測位位置を受信しているかを判断する。なお、上述のように、補正判断部１１１は、衛星測位位置を受信の有無に限らず、測位等の位置推定の精度に関する他の所定条件により判断してもよい。例えば、補正判断部１１１は、衛星測位位置の精度が所定条件を満たすかを判断してもよい。この結果、衛星測位不可能、つまり、所定条件を満たさない場合、ステップＳ６０３に進む。また、衛星測位可能、つまり、所定条件を満たす場合、ステップＳ６０４に進む。
　次に、位置推定部１１４が、車両情報１０５の自車ナンバー、つまり、車両Ａ２０１のナンバーを読み出す。そして、出力部１１３が、読み出された自車ナンバーおよび衛星測位不可能であることを示す情報を、車両通信装置１０８に出力する（ステップＳ６０３）。この結果、自車ナンバーおよび衛星測位不可能であることを示す情報が、車両通信装置１０８から、車両Ａ２０１の後続車に通知される。ここで、衛星測位不可能であることを示す情報は、位置情報の要求であってもよい。本実施例では、これら衛星測位不可能であることを示す情報や位置情報の要求と、自車ナンバーを、位置情報要求と称する。
　次に、位置推定部１１４が、入力部１１２が車両通信装置１０８を介して、他車から位置情報要求を受信したかを判定する（ステップＳ６０４）。この結果、受信していれば、ステップＳ６０５に進む。受信していなければ、ステップＳ６０２に戻る。
　次に、位置推定部１１４は、自車の衛星測位位置を取得する（ステップＳ６０５）。ここで、補正判断部１１１は、衛星測位位置を、衛星測位部１０３から取得してもよいし、ステップＳ６０２での結果と共に取得してもよい。
　次に、位置推定部１１４は、ステップＳ６０５で取得した衛星測位位置を地図１０６上に投影する（ステップＳ６０６）。つまり、位置推定部１１４は、自車が地図１０６上のどの位置を、どの方向に走行しているかを認識する。
　次に、周囲センサ１０７、例えば、カメラにより先行車のナンバープレートを撮影する。本実施例では、カメラにより車両Ｂ２０２のナンバープレートを撮影する。そして、位置推定部１１４が、撮影されたナンバープレートから先行車のナンバーである先行車ナンバー４０１を認識する（ステップＳ６０７）。なお、ステップＳ６０４での位置情報要求に自車ナンバーが含まれるため、このステップは省略してもよい。特に、各車両の通信距離が限定的なもので、直前車と限定的に通信する場合、本ステップおよび位置情報要求のナンバーは省略可能である。
　また、周囲センサ１０７、例えば、ミリ波レーダでの検知結果に基づいて、位置推定部１１４が、自車の先端から先行車後端までの距離を測定する（ステップＳ６０８）。なお、この距離は、図３の距離３０３に該当する。また、距離の測定は、カメラで撮影した画像データを用いて行ってもよい。また、自車の先端の一例としては、周囲センサ１０７が設置された位置を示す。つまり、先行車から反射するミリ波レーダを受光する位置を示す。さらに、先行車の後端の一例として、先行車がミリ波レーダを反射する位置がある。
　次に、位置推定部１１４が、ステップＳ６０８で測定した距離と、自車の自車基準位置から先端までの距離を用いて、先行車の先行車後端位置４０２を演算する（ステップＳ６０９）。具体的には、位置推定部１１４は、測定した距離と、自車の自車基準位置から先端までの距離を足し合わせる。
　ここで、自車の自車基準位置から先端までの距離とは、図２の距離３０２が該当する。
そして、上述のように、これは車両情報１０５に含まれており、位置推定部１１４が記憶装置１１５から読み出す。
　また、位置推定部１１４は、先行車の後端の演算したタイミング示すタイムスタンプを取得する。このタイムスタンプが先行車位置測位タイムスタンプ４０３となる。
　以上により、位置推定部１１４は、認識した先行車ナンバー４０１、演算した先行車後端位置４０２、および、先行車位置測位タイムスタンプ４０３を有する車両位置情報４００を作成することになる。
　次に、出力部１１３が、車両通信装置１０８を介して、作成された車両位置情報４００を発信する（ステップＳ６１０）。この結果、先行車、例えば、図２の車両Ｂ２０２は車両位置情報４００を受信する。このため、先行車の位置推定部１１４において、先行車自身の位置を認識できるようになる。具体的には、先行車の位置推定部１１４は、車両位置情報４００の先行車後端位置４０２を用いて、車両Ａ２０１で演算された際の自車基準位置３０６を演算する。そして、先行車の位置推定部１１４は、演算された際の自車基準位置３０６を、先行車位置測位タイムスタンプ４０３を用いて補正することで、その際の自車基準位置３０６を特定することが可能になる。この詳細については、図７を用いて説明する。
　以上で、図６に示す第１のフローチャートの説明を終了するが、本フローチャートのステップＳ６０４は省略してもよい。この場合、位置推定部１１４は、周期的に、車両位置情報４００を作成して、出力することが望ましい。
　次に、ステップＳ６０３以降の処理を、図７を用いて説明する。図７は、本実施例における処理を示す第２のフローチャートである。なお、図７では、衛星測位が不可能な状態の車両での処理になる。具体的には、図２における車両Ｂ２０２またはこれの先行車でトンネル２０５を走行している車両Ｃ２０３や車両Ｎ２０４の処理に相当する。つまり、ステップＳ６０３において、位置情報要求を出力した車両の処理になる。
　まず、ステップＳ６０３からステップＳ７０１に移行、つまり、処理が開始される。そして、補正判断部１１１は、周期的に、車両通信装置１０８が、車両位置情報４００もしくは伝播車両位置情報５００を受信しているかを確認する（ステップＳ７０２）。これは、ステップＳ６０３の位置情報要求に対する応答があったかを確認することになる。このために、補正判断部１１１は、受信した車両位置情報４００もしくは伝播車両位置情報５００の先行車ナンバー４０１もしくは先行車ナンバー５０１が、自身の車両情報１０５に含まれるナンバーと一致するかを判断する。
　この結果、受信していれば、ステップＳ７０３に進む。また、受信していなければ、受信を待つ。
　次に、補正位置演算部１１０は、入力部１１２で受け付けられた車両位置情報４００もしくは伝播車両位置情報５００から自車後端位置、つまり、先行車後端位置４０２もしくは先行車後端推定位置５０４を取得する（ステップＳ７０３）。
　次に、補正位置演算部１１０は、ステップＳ７０３で取得された位置を地図１０６上に投影する。つまり、位置推定部１１４は、自車の後端が地図１０６上のどの位置であるかを認識する（ステップＳ７０４）。なお、このステップは省略して、ステップＳ７０５に進んでもよい。
　次に、補正位置演算部１１０は、認識した後端の位置もしくはステップＳ７０３で取得した後端の位置から、自車位置を演算する（ステップＳ７０５）。図２の車両Ｂ２０２を用いて、自車位置の演算について説明する。図２において、後端の位置は、先行車後端位置４０２が該当する。そして、車両Ｂ２０２の自車位置は、自車基準位置３０６となる。
この自車基準位置３０６の特定のためには、距離３０５が必要になる。ここで、距離３０５は上述のように車両情報１０５に含まれる。そこで、補正位置演算部１１０は、先行車後端位置４０２から、記憶装置１１５から読み出した車両情報１０５の距離３０５分ずらす処理を行い、自車位置を特定する。
　また、本ステップでの処理は、車両位置情報４００もしくは伝播車両位置情報５００が演算されたタイミングとはずれている。つまり、時間の経過共に、各車両が移動している分の補完が必要になる。そこで、補正位置演算部１１０は、車両位置情報４００もしくは伝播車両位置情報５００の先行車位置測位タイムスタンプ４０３ないし位置推定のタイムスタンプ５０５を用いて、特定された自車位置を補完する。このために、補正位置演算部１１０は、自車（車両Ｂ２０２等）における平均速度と、タイムスタンプと本ステップの実行時間の時間差を用いて、推定移動距離を算出する。そして、補正位置演算部１１０は、推定移動距離を自車位置に加えることで補完を行う。なお、平均速度には、位置情報要求を送信してから車両位置情報４００もしくは伝播車両位置情報５００を受信する期間の平均速度とすることが望ましい。
　次に、補正位置演算部１１０は、位置推定部１１４に補完された自車位置を通知する。
そして、位置推定部１１４は、これを用いて、自車推定位置を更新する（ステップＳ７０６）。ここで、この更新としては、慣性センサ１０４での自律航法位置を補正することが含まれる。また、更新には、補正位置演算部１１０で特定、補完された自車位置を用いることも含まれる。
　また、周囲センサ１０７に含まれるカメラを用いて、先行車のナンバーを認識する（ステップＳ７０７）。この処理は、ステップＳ６０７と同様の処理である。
　また、位置推定部１１４は、先行車から位置情報要求を受信した履歴があるかを確認する（ステップＳ７０８）。このために、位置推定部１１４は、位置情報要求を受信した際には、記憶装置１１５にこれを履歴として格納しておく。この結果、履歴がある場合、つまり受信済であればステップＳ７０９に進む。履歴がなければ、処理を終了する。また、位置推定部１１４は、図７の処理が終了すると、該当する履歴を消去することが望ましい。
　次に、位置推定部１１４が、自車の先端から先行車後端までの距離を測定する（ステップＳ７０９）。このステップＳ７０９は、ステップＳ６０８と同様の処理である。
　次に、位置推定部１１４が、ステップＳ７０９で測定した距離と、自車の自車基準位置から先端までの距離を用いて、先行車の先行車後端推定位置５０４を演算する（ステップＳ７１０）。このステップは、ステップＳ６０９と同様の処理である。
　次に、位置推定部１１４が、伝播車両位置情報５００を作成する。具体的には、位置推定部１１４は、ステップＳ７０７で認識した先行車のナンバーを、先行車ナンバー５０１とする。また、位置推定部１１４は、ステップＳ７０６での更新を実行したことを示す自車位置修正済みフラグ５０２を記録する。また、位置推定部１１４は、ステップＳ７０６での更新で更新した際のタイムスタンプを、自車位置修正タイムスタンプ５０３とする。
また、位置推定部１１４は、ステップＳ７１０で演算した結果を先行車後端推定位置５０４として用いる。また、位置推定部１１４は、ステップＳ７１０で演算した際のタイムスタンプを、位置推定のタイムスタンプ５０５とする。さらに、位置推定部１１４は、推定位置の信頼度５０６ステップＳ７０６の更新から時間に応じた推定時間の信頼度５０６を特定する。これらの結果を用いて、位置推定部１１４が、伝播車両位置情報５００を作成することが可能となる。
　そして、出力部１１３が、車両通信装置１０８を介して、伝播車両位置情報５００を発信する（ステップＳ７１１）。この結果、先行車、例えば、図２の車両Ｃ２０３や車両Ｎ２０４は伝播車両位置情報５００を受信する。このため、先行車の位置推定部１１４において、先行車自身の位置を認識できるようになる。
　以上、実施例１では、衛星測位が可能となっている後続車からの順次補正を説明したが、衛星測位が可能となっている先行車からの順次補正においても、同等の補正が可能である。
　次に、実施例２について説明する。なお、実施例１では、トンネルを走行することにより衛星測位位置の利用ができない場合を例としたが、本実施例ではサービスエリアやパーキングエリアで地図利用ができない場合を例として説明する。このため、本実施例における自動運転装置１００の構成は実施例１と同様である。
　本実施例における前提について、図８を用いて説明する。図８は、本実施例におけるサービスエリア・パーキングエリアの地図収録の状況と車両の走行状態を示す図である。本実施例での地図は、実線部分の本線８０４、入口道路８０２の一部および出口道路８０３の一部を記録しているが、破線部分のサービスエリア・パーキングエリア（ＳＡ・ＰＡ８０１）は記録していない。また、本実施例では、車両Ｅ８０７が、ＳＡ・ＰＡ８０１を利用しているため、上述の状況に該当する。そして、本実施例では、車両Ｄ８０６が、トンネル内の本線８０４を走行している。
　ここで、自律航法測位は、走行中の道路を継続して走行していることを前提として、車速パルス情報などにより、衛星測位が不可能となった地点からの走行距離を積算し、その道路上の道なりに走行した位置を推定位置とする。このことで、高い精度を確保している。
　一方で、上述のように、自動運転で使用される地図では、入口道路８０２、出口道路８０３の一部までは収録しているものの、エリア内の道路は収録していないものが多い。
　したがって、車両Ｅ８０１は、立体駐車場や地下の駐車場など、衛星測位出来ないエリアを有するＳＡ・ＰＡ８０１において、地図収録されていないエリアを走り回ることにより、前述の積算した走行距離は、位置推定に使用できなくなる。このような状態で、衛星測位出来ないまま、図８のトンネル内の本線８０４に復帰すると、自車（車両Ｅ８０７）の推定位置が実際の位置に対して、大きく乖離しているおそれがある。
　次に、図９は、本実施例の処理を行う状態を示す模式図である。車両Ｅ８０７は、地下のサービスエリア・パーキングエリア８０１から出口道路８０３を経て、トンネル内の本線８０４に復帰した車両であり、自車の推定位置が実際の位置に対して、大きく乖離しているおそれがある。車両Ｄ８０６は、本線を継続して走行してきており、ある程度の精度を持った自車位置推定を確保している。
　このような状態で、車両Ｅ８０７は、自車のナンバーと自車位置修正が必要であることを通信する。以降は、車両Ｅ８０７が図２における車両Ｃ２０３、車両Ｄ８０６が図２における車両Ｂ２０２と同様の処理を行う。以下、説明の簡易化のために「車両」を主体に処理を説明するが、実際には実施例１と同様に、車両位置推定装置１０１で処理を行う。
　車両Ｄ８０６は、周囲センサ１０７に含まれるカメラにより先行する車両Ｅ８０７のナンバーを認識し、直前の車両Ｅ８０７が、自車位置修正が必要であることを通信した車両Ｅ８０７であると認識する。そして、車両Ｄ８０６は、車両通信装置１０８を通じて、伝播車両位置情報５００を車両Ｅ８０７に送付する。車両Ｄ８０６からの伝播車両位置情報５００を受け取った車両Ｅ８０７は、受信した先行車ナンバー５０１から自車向けの通信であることを確認する。そして、車両Ｅ８０７は、先行車後端推定位置５０４から図１の補正位置演算部１１０により自車位置を修正し、車両位置推定装置１０１に送ることにより、自車推定位置を更新する。ここで、修正地点での車両Ｄ８０６は、自律航法による位置推定を継続している可能性もあるため、車両Ｅ８０７は、図５における推定位置の信頼度５０６を受信することにより、更新した自車位置がどの程度の信頼度に基づいて行われたかを把握する。
　なお、補正位置演算部１１０での処理内容については、実施例１と同様である。また、本実施例では、本線８０４をトンネルとしたが、通常の道路でも適用可能である。この場合、車両Ｅ８０７が本線８０４に戻っても衛星測位位置を取得できないままの場合がある。この場合、車両Ｅ８０７から位置情報要求を発信する。そして、衛星測位が可能な車両Ｄ８０６から、車両位置情報４００を発信する。このことで、車両Ｅ８０７は自車位置を認識することが可能になる。
　また、実施例１では、衛星測位が可能な車両から位置推定を伝播的に行うのに対し、本実施例では衛星測位が不可能な車両から実行している。これは、ＳＡ・ＰＡ８０１からの合流に限らない。例えば、車両群がトンネル内にのみ存在した場合、トンネル内の最後尾の車両から実行してもよい。この場合、最後尾の車両は、周囲センサ１０７で後続車が存在しないことを検知して、位置推定部１１４で車両位置情報４００を作成することが望ましい。もしくは、最後尾の車両は、後続車からの車両位置情報４００および伝播車両位置情報５００を、位置情報要求から所定期間内に受信しない場合に、位置推定を実行してもよい。また、最後尾の車両もしくは衛星測位が可能な車両に限らず、後続車からの車両位置情報４００および伝播車両位置情報５００を、位置情報要求から所定期間内に受信しない場合に、位置推定を実行してもよい。
１００　自動運転装置、１０１　車両位置推定装置、１０２　車両制御装置、１０３　衛星測位部、１０４　慣性センサ、１０５　車両情報、１０６　地図、１０７　周囲センサ、１０８　車両通信装置、１０９　経路情報、１１０　補正位置演算部、１１１　補正判断部、１１２　入力部、１１３　出力部、１１４　位置推定部、１１５　記憶装置

Claims (15)

  1. 　車両群に含まれる車両の位置を推定するための車両位置推定装置において、
    　当該車両位置推定装置を有する自車両の位置推定の精度に関する所定条件を満たすかを判断する自車位置特定判断部と、
    　前記所定条件を満たし、前記車両群に含まれる第１車両から第１の位置情報要求を受け付けた場合、前記自車両の位置および、前記第１車両と前記自車両との距離に基づき、前記第１車両の位置に関する第１車両位置情報を演算する位置推定部と、
    　前記所定条件を満たさない場合、前記車両群に含まれる第２車両に対する第２の位置情報要求を出力する出力部と、
    　前記第２の位置情報要求に応じて前記第２車両に設置された車両位置推定装置から出力される、前記第２車両の位置および、前記自車両と前記第２車両との距離に基づく前記自車両の位置に関する第２車両位置情報を受け付ける入力部と、
    　前記第２車両位置情報に基づいて、前記自車両の位置を特定する自車位置特定部とを有し、
    　前記車両群に含まれる車両の位置の推定を実現する車両位置推定装置。
  2. 　請求項１に記載の車両位置推定装置において、
    　前記出力部は、前記所定条件を満たさず、前記第１車両から前記第１の位置情報要求を受け付けた場合に、前記第１の位置情報要求および前記第２の位置情報要求のうち、少なくとも一方を、車両通信部を介して発信することで、前記車両群に含まれる各車両において位置情報要求を伝播させることを実現する車両位置推定装置。
  3. 　請求項１に記載の車両位置推定装置において、
    　前記第１車両位置情報は、前記第１車両の位置もしくは、前記自車両の位置および、前記第１車両と前記自車両との距離を含み、
    　前記第２車両位置情報は、前記自車両の位置もしくは、前記第２車両の位置および、前記自車両と前記第２車両との距離を含む車両位置推定装置。
  4. 　請求項３に記載の車両位置推定装置において、
    　前記第２車両位置情報には、前記第２車両における当該第２車両位置情報の作成に関するタイムスタンプ情報が含まれ、
    　前記自車位置特定部は、前記タイムスタンプ情報を用いて、前記第２車両位置情報を修正する車両位置推定装置。
  5. 　請求項１に記載の車両位置推定装置において、
    　前記所定条件には、衛星測位により自車両の位置が推定できていること、もしくは所定基準以上に確度の高い自車両の位置が推定されることを含む車両位置推定装置。
  6. 　車両の位置を推定するための車両位置推定装置において、
    　先行車と後続車との距離および、前記後続車の位置に基づく、前記先行車の位置に関する先行車位置情報であって、前記後続車から送信された先行車位置情報の入力を受け付ける入力部と、
    　前記入力部で受け付けた前記先行車位置情報により、前記先行車の位置を推定する位置推定部とを有する車両位置推定装置。
  7. 　請求項６に記載の車両位置推定装置において、
    　前記位置推定部は、
    　前記先行車の衛星測位位置を取得する衛星測位部と接続し、
    　前記衛星測位位置を取得できない場合、前記先行車位置情報を用いて、前記先行車の位置を推定する車両位置推定装置。
  8. 　請求項７に記載の車両位置推定装置において、
    　前記位置推定部は、
    　前記先行車の自律航法測位位置を演算し、
    前記自律航法測位位置を補正することで、前記先行車の位置を推定する車両位置推定装置。
  9. 　請求項７に記載の車両位置推定装置であって、
    　さらに、車両通信装置を介して、前記衛星測位位置の取得状況を、前記後続車へ発信する出力部を有し、
    　前記位置推定部は、前記衛星測位位置の取得状況が、前記衛星測位位置を取得できないことを示す場合に、前記先行車位置情報により、前記先行車の位置を推定する位置推定部とを有する車両位置推定装置。
  10. 　請求項９に記載の車両位置推定装置を備えた自動運転装置であって、
    　前記先行車の自律航法測位位置を演算するための情報を取得する慣性センサと、
    　前記後続車との通信を行う車両通信装置と、
    　前記位置推定部で推定される前記先行車の位置を用いて、当該先行車を制御する車両制御装置を有する自動運転装置。
  11. 　車両群に含まれる車両の位置を推定するための車両位置推定装置を用いた車両位置推定方法において、
    　前記車両群に含まれる第１車両の車両位置推定装置により、位置推定の精度に関する所定条件を満さない場合、第１の位置情報要求を作成し、
    　前記車両群に含まれる自車両の車両位置推定装置により、前記第１車両の車両位置推定装置から出力される前記第１の位置情報要求を受け付け、
    　前記自車両の車両位置推定装置により、
    （１）前記自車両における位置推定の精度に関する所定条件を満す場合には、前記自車両の位置および、前記第１車両と前記自車両との距離に基づき、前記第１車両の位置に関する第１車両位置情報を演算し、
    （２）前記自車両における位置推定の精度に関する所定条件を満さない場合には、前記車両群に含まれる第２車両に対する第２の位置情報要求を出力し、
    　前記自車両の車両位置推定装置により、前記第２の位置情報要求に応じて前記第２車両に設置された車両位置推定装置から出力される、前記第２車両の位置および、前記自車両と前記第２車両との距離に基づく前記自車両の位置に関する第２車両位置情報を受け付け、前記第２車両位置情報に基づいて、前記自車両の位置を特定することで、前記車両群に含まれる車両の位置の推定を実現する車両位置推定方法。
  12. 　請求項１１に記載の車両位置推定方法において、
    　前記自車両の車両位置推定装置により、前記所定条件を満たさず、前記第１車両から前記第１の位置情報要求を受け付けた場合に、前記第１の位置情報要求および前記第２の位置情報要求のうち、少なくとも一方を、車両通信部を介して発信することで、前記車両群に含まれる各車両において位置情報要求を伝播させることを実現する車両位置推定方法。
  13. 　請求項１１に記載の車両位置推定方法において、
    　前記第１車両位置情報は、前記第１車両の位置もしくは、前記自車両の位置および、前記第１車両と前記自車両との距離を含み、
    　前記第２車両位置情報は、前記自車両の位置もしくは、前記第２車両の位置および、前記自車両と前記第２車両との距離を含む車両位置推定方法。
  14. 　請求項１３に記載の車両位置推定方法において、
    　前記第２車両位置情報には、前記第２車両における当該第２車両位置情報の作成に関するタイムスタンプ情報が含まれ、
    　前記自車両の車両位置推定装置により、前記タイムスタンプ情報を用いて、前記第２車両位置情報を修正する車両位置推定方法。
  15. 　請求項１１に記載の車両位置推定方法において、
    　前記所定条件には、衛星測位により自車両の位置が推定できていること、もしくは所定基準以上に確度の高い自車両の位置が推定されることを含む車両位置推定方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009150722A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Toyota Motor Corp 位置検出装置
JP2018091714A (ja) * 2016-12-02 2018-06-14 トヨタ自動車株式会社 車両位置測定システム
JP2019090669A (ja) * 2017-11-14 2019-06-13 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 移動体端末、現在位置補正システム及びプログラム
WO2019234858A1 (ja) * 2018-06-06 2019-12-12 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 移動体端末及び現在位置補正システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009150722A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Toyota Motor Corp 位置検出装置
JP2018091714A (ja) * 2016-12-02 2018-06-14 トヨタ自動車株式会社 車両位置測定システム
JP2019090669A (ja) * 2017-11-14 2019-06-13 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 移動体端末、現在位置補正システム及びプログラム
WO2019234858A1 (ja) * 2018-06-06 2019-12-12 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 移動体端末及び現在位置補正システム

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