(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022182705
(43)【公開日】2022-12-08
(54)【発明の名称】測位装置、測位方法、および測位プログラム
(51)【国際特許分類】
G01S 19/45 20100101AFI20221201BHJP
【ＦＩ】
G01S19/45
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021090407
(22)【出願日】2021-05-28
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100106149
【弁理士】
【氏名又は名称】矢作 和行
(74)【代理人】
【識別番号】100121991
【弁理士】
【氏名又は名称】野々部 泰平
(74)【代理人】
【識別番号】100145595
【弁理士】
【氏名又は名称】久保 貴則
(72)【発明者】
【氏名】野口 聖人
【テーマコード（参考）】
5J062
【Ｆターム（参考）】
5J062AA01
5J062AA09
5J062BB01
5J062CC07
5J062DD22
5J062EE04
5J062FF02
5J062HH05
(57)【要約】
【課題】測位の誤りをより確実に検知可能な測位装置等を提供する。
【解決手段】測位装置としてのロケータＥＣＵ１００は、衛星データに基づく移動体の暫定位置を取得する暫定位置推定部１１０を備える。ロケータＥＣＵ１００は、衛星データとは異なる情報に基づく移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、概算位置における路面の標高である路面標高を取得する路面標高推定部１２０を備える。ロケータＥＣＵ１００は、路面から受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定するアンテナ高さ推定部１３０を備える。ロケータＥＣＵ１００は、路面標高およびアンテナ高さの和と、暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、暫定位置の正解判定を下し、差分が許容差分範囲よりも大きい場合には、暫定位置の誤り判定を下す判定部１４０を備える。
【選択図】図１
【解決手段】測位装置としてのロケータＥＣＵ１００は、衛星データに基づく移動体の暫定位置を取得する暫定位置推定部１１０を備える。ロケータＥＣＵ１００は、衛星データとは異なる情報に基づく移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、概算位置における路面の標高である路面標高を取得する路面標高推定部１２０を備える。ロケータＥＣＵ１００は、路面から受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定するアンテナ高さ推定部１３０を備える。ロケータＥＣＵ１００は、路面標高およびアンテナ高さの和と、暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、暫定位置の正解判定を下し、差分が許容差分範囲よりも大きい場合には、暫定位置の誤り判定を下す判定部１４０を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測位衛星からの衛星データを受信する受信アンテナ（１１）を搭載した移動体（Ａ）の位置を推定する測位装置であって、
前記衛星データに基づく前記移動体の暫定位置を取得する暫定位置取得部（１１０）と、
前記衛星データとは異なる情報に基づく前記移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、前記概算位置における路面の標高である路面標高を取得する路面標高取得部（１２０）と、
前記路面から前記受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定するアンテナ高さ推定部（１３０）と、
前記路面標高および前記アンテナ高さの和と、前記暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、前記暫定位置の正解判定を下し、前記差分が前記許容差分範囲よりも大きい場合には、前記暫定位置の誤り判定を下す判定部（１４０）と、
を備える測位装置。
前記衛星データに基づく前記移動体の暫定位置を取得する暫定位置取得部（１１０）と、
前記衛星データとは異なる情報に基づく前記移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、前記概算位置における路面の標高である路面標高を取得する路面標高取得部（１２０）と、
前記路面から前記受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定するアンテナ高さ推定部（１３０）と、
前記路面標高および前記アンテナ高さの和と、前記暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、前記暫定位置の正解判定を下し、前記差分が前記許容差分範囲よりも大きい場合には、前記暫定位置の誤り判定を下す判定部（１４０）と、
を備える測位装置。
【請求項2】
前記移動体は車両であって、
前記アンテナ高さ推定部は、前記アンテナ高さを、前記車両におけるサスペンションのストローク量と、タイヤ径とに基づき算出する請求項１に記載の測位装置。
前記アンテナ高さ推定部は、前記アンテナ高さを、前記車両におけるサスペンションのストローク量と、タイヤ径とに基づき算出する請求項１に記載の測位装置。
【請求項3】
前記アンテナ高さ推定部は、前記アンテナ高さを、測距センサによる前記路面までの距離の検知量に基づく前記路面から前記測距センサまでの高さと、前記測距センサから前記受信アンテナまでの高さと、に基づき算出する請求項１に記載の測位装置。
【請求項4】
前記アンテナ高さ推定部は、前記測距センサによる前記路面からの高さを、前記測距センサにより検出された前記路面の点群と前記地図情報とのマッチングに基づく高さとする請求項３に記載の測位装置。
【請求項5】
前記誤り判定が下された場合に、前記差分とは異なる情報に基づき前記暫定位置を再検証する検証部（１５０）を備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の測位装置。
【請求項6】
前記アンテナ高さ推定部は、前記正解判定が下された場合に、前記アンテナ高さを補正する請求項５に記載の測位装置。
【請求項7】
前記アンテナ高さ推定部は、前記アンテナ高さを補正する補正量を、前記差分に基づき設定する請求項６に記載の測位装置。
【請求項8】
前記アンテナ高さ推定部は、前記補正量に対する前記差分の寄与度を低減する係数にさらに基づき、前記補正量を設定する請求項７に記載の測位装置。
【請求項9】
測位衛星からの衛星データを受信する受信アンテナ（１１）を搭載した移動体（Ａ）の位置を推定するために、プロセッサ（１０２）によって実行される測位方法であって、
前記衛星データに基づく前記移動体の暫定位置を取得する暫定位置取得工程（Ｓ１１０）と、
前記衛星データとは異なる情報に基づく前記移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、前記概算位置における路面の標高である路面標高を取得する路面標高取得工程（Ｓ１２０）と、
前記路面から前記受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定するアンテナ高さ推定工程（Ｓ１３０）と、
前記路面標高および前記アンテナ高さの和と、前記暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、前記暫定位置の正解判定を下し、前記差分が前記許容差分範囲よりも大きい場合には、前記暫定位置の誤り判定を下す判定工程（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０）と、
を含む測位方法。
前記衛星データに基づく前記移動体の暫定位置を取得する暫定位置取得工程（Ｓ１１０）と、
前記衛星データとは異なる情報に基づく前記移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、前記概算位置における路面の標高である路面標高を取得する路面標高取得工程（Ｓ１２０）と、
前記路面から前記受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定するアンテナ高さ推定工程（Ｓ１３０）と、
前記路面標高および前記アンテナ高さの和と、前記暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、前記暫定位置の正解判定を下し、前記差分が前記許容差分範囲よりも大きい場合には、前記暫定位置の誤り判定を下す判定工程（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０）と、
を含む測位方法。
【請求項10】
前記移動体は車両であって、
前記アンテナ高さ推定工程では、前記アンテナ高さを、前記車両におけるサスペンションのストローク量と、タイヤ径とに基づき算出する請求項９に記載の測位方法。
前記アンテナ高さ推定工程では、前記アンテナ高さを、前記車両におけるサスペンションのストローク量と、タイヤ径とに基づき算出する請求項９に記載の測位方法。
【請求項11】
前記アンテナ高さ推定工程では、前記アンテナ高さを、測距センサによる前記路面までの距離の検知量に基づく前記路面から前記測距センサまでの高さと、前記測距センサから前記受信アンテナまでの高さと、に基づき算出する請求項９に記載の測位方法。
【請求項12】
前記アンテナ高さ推定工程では、前記測距センサによる前記路面からの高さを、前記測距センサにより検出された前記路面の点群と前記地図情報とのマッチングに基づく高さとする請求項１１に記載の測位方法。
【請求項13】
前記誤り判定が下された場合に、前記差分とは異なる情報に基づき前記暫定位置を再検証する検証工程（Ｓ１４１，Ｓ１４２，Ｓ１４３）をさらに含む請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の測位方法。
【請求項14】
前記アンテナ高さ推定工程では、前記正解判定が下された場合に、前記アンテナ高さを補正する請求項１３に記載の測位方法。
【請求項15】
前記アンテナ高さ推定工程では、前記アンテナ高さを補正する補正量を、前記差分に基づき設定する請求項１４に記載の測位方法。
【請求項16】
前記アンテナ高さ推定工程では、前記補正量に対する前記差分の寄与度を低減する係数にさらに基づき、前記補正量を設定する請求項１５に記載の測位方法。
【請求項17】
測位衛星からの衛星データを受信する受信アンテナ（１１）を搭載した移動体（Ａ）の位置を推定するために、プロセッサ（１０２）に実行させる複数の命令を含む測位プログラムであって、
前記命令は、
前記衛星データに基づく前記移動体の暫定位置を取得させる暫定位置取得工程（Ｓ１１０）と、
前記衛星データとは異なる情報に基づく前記移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、前記概算位置における路面の標高である路面標高を取得させる路面標高取得工程（Ｓ１２０）と、
前記路面から前記受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定させるアンテナ高さ推定工程（Ｓ１３０）と、
前記路面標高および前記アンテナ高さの和と、前記暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、前記暫定位置の正解判定を下させ、前記差分が前記許容差分範囲よりも大きい場合には、前記暫定位置の誤り判定を下させる判定工程（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０）と、
を含む測位プログラム。
前記命令は、
前記衛星データに基づく前記移動体の暫定位置を取得させる暫定位置取得工程（Ｓ１１０）と、
前記衛星データとは異なる情報に基づく前記移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、前記概算位置における路面の標高である路面標高を取得させる路面標高取得工程（Ｓ１２０）と、
前記路面から前記受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定させるアンテナ高さ推定工程（Ｓ１３０）と、
前記路面標高および前記アンテナ高さの和と、前記暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、前記暫定位置の正解判定を下させ、前記差分が前記許容差分範囲よりも大きい場合には、前記暫定位置の誤り判定を下させる判定工程（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０）と、
を含む測位プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この明細書における開示は、測位の誤りを検知する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、測位衛星からの測位信号に基づいて算出された測位解の誤検知を判定する技術が開示されている。この技術では、標高の変化、方位角の変化または緯度経度の変化の時系列データの連続性の有無に基づいて、測位解の誤検知を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１４１６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の技術では、受信機の起動直後等、時系列データが少ない場合には、誤検知を判定できない場合がある。故に、特許文献１の技術は、測位の誤りの検知における確実性に欠ける虞がある。
【0005】
開示される目的は、測位の誤りをより確実に検知可能な測位装置、測位方法、および測位プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【0007】
開示された測位装置のひとつは、測位衛星からの衛星データを受信する受信アンテナ（１１）を搭載した移動体（Ａ）の位置を推定する測位装置であって、
衛星データに基づく移動体の暫定位置を取得する暫定位置取得部（１１０）と、
衛星データとは異なる情報に基づく移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、概算位置における路面の標高である路面標高を取得する路面標高取得部（１２０）と、
路面から受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定するアンテナ高さ推定部（１３０）と、
路面標高およびアンテナ高さの和と、暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、暫定位置の正解判定を下し、差分が許容差分範囲よりも大きい場合には、暫定位置の誤り判定を下す判定部（１４０）と、
を備える。
衛星データに基づく移動体の暫定位置を取得する暫定位置取得部（１１０）と、
衛星データとは異なる情報に基づく移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、概算位置における路面の標高である路面標高を取得する路面標高取得部（１２０）と、
路面から受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定するアンテナ高さ推定部（１３０）と、
路面標高およびアンテナ高さの和と、暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、暫定位置の正解判定を下し、差分が許容差分範囲よりも大きい場合には、暫定位置の誤り判定を下す判定部（１４０）と、
を備える。
【0008】
開示された測位方法のひとつは、測位衛星からの衛星データを受信する受信アンテナ（１１）を搭載した移動体（Ａ）の位置を推定するために、プロセッサ（１０２）によって実行される測位方法であって、
衛星データに基づく移動体の暫定位置を取得する暫定位置取得工程（Ｓ１１０）と、
衛星データとは異なる情報に基づく移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、概算位置における路面の標高である路面標高を取得する路面標高取得工程（Ｓ１２０）と、
路面から受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定するアンテナ高さ推定工程（Ｓ１３０）と、
路面標高およびアンテナ高さの和と、暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、暫定位置の正解判定を下し、差分が許容差分範囲よりも大きい場合には、暫定位置の誤り判定を下す判定工程（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０）と、
を含む。
衛星データに基づく移動体の暫定位置を取得する暫定位置取得工程（Ｓ１１０）と、
衛星データとは異なる情報に基づく移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、概算位置における路面の標高である路面標高を取得する路面標高取得工程（Ｓ１２０）と、
路面から受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定するアンテナ高さ推定工程（Ｓ１３０）と、
路面標高およびアンテナ高さの和と、暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、暫定位置の正解判定を下し、差分が許容差分範囲よりも大きい場合には、暫定位置の誤り判定を下す判定工程（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０）と、
を含む。
【0009】
開示された測位プログラムのひとつは、測位衛星からの衛星データを受信する受信アンテナ（１１）を搭載した移動体（Ａ）の位置を推定するために、プロセッサ（１０２）に実行させる複数の命令を含む測位プログラムであって、
命令は、
衛星データに基づく移動体の暫定位置を取得させる暫定位置取得工程（Ｓ１１０）と、
衛星データとは異なる情報に基づく移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、概算位置における路面の標高である路面標高を取得させる路面標高取得工程（Ｓ１２０）と、
路面から受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定させるアンテナ高さ推定工程（Ｓ１３０）と、
路面標高およびアンテナ高さの和と、暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、暫定位置の正解判定を下させ、差分が許容差分範囲よりも大きい場合には、暫定位置の誤り判定を下させる判定工程（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０）と、
を含む。
命令は、
衛星データに基づく移動体の暫定位置を取得させる暫定位置取得工程（Ｓ１１０）と、
衛星データとは異なる情報に基づく移動体の概算位置と、地図情報と、に基づいて、概算位置における路面の標高である路面標高を取得させる路面標高取得工程（Ｓ１２０）と、
路面から受信アンテナまでの高さであるアンテナ高さを推定させるアンテナ高さ推定工程（Ｓ１３０）と、
路面標高およびアンテナ高さの和と、暫定位置に基づく高さと、の差分が許容差分範囲に収まる場合には、暫定位置の正解判定を下させ、差分が許容差分範囲よりも大きい場合には、暫定位置の誤り判定を下させる判定工程（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０）と、
を含む。
【0010】
これらの開示によれば、路面標高とアンテナ高さとの和と、暫定位置の高さ座標とを比較することで、暫定位置の正誤判定を実行できる。故に、時系列データの連続性に依ることなく、測位された暫定位置の正誤判定が実行され得る。したがって、測位の誤りをより確実に検知可能な測位装置、測位方法、および測位プログラムが提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】ロケータＥＣＵを含むシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図2】ロケータＥＣＵが実行する測位方法の一例を示すフローチャートである。
【図3】第２実施形態におけるロケータＥＣＵを含むシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図4】第２実施形態においてロケータＥＣＵが実行する測位方法の一例を示すフローチャートである。
【図6】第５実施形態におけるロケータＥＣＵを含むシステムの全体構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
（第１実施形態）
図１に示すように、本開示の一実施形態による測位装置は、ロケータＥＣＵ１００により提供される。ロケータＥＣＵ１００は、移動体である車両Ａに搭載される電子制御装置（Electronic Control Unit）である。
図１に示すように、本開示の一実施形態による測位装置は、ロケータＥＣＵ１００により提供される。ロケータＥＣＵ１００は、移動体である車両Ａに搭載される電子制御装置（Electronic Control Unit）である。
【0013】
ロケータＥＣＵ１００は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）、ワイヤハーネスおよび内部バス等のうち少なくとも一種類を含む車載ネットワークを介して、他の車載構成と通信可能である。ここでの車載構成には、ＧＮＳＳ受信機１０、車載通信器２０、地図データベース（以下、「地図ＤＢ」）３０、外界センサ４０およびストロークセンサ５０が少なくとも含まれている。
【0014】
ＧＮＳＳ受信機１０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を構成する測位衛星から送信される測位信号（衛星データ）を受信する受信アンテナ１１および図示しない制御回路を備えている。受信アンテナ１１は、車両Ａのダッシュボード内、フロントガラスまたはルーフ等に設置されている。ＧＮＳＳ受信機１０の制御回路は、受信アンテナ１１にて受信された衛星データに基づき、観測情報を生成する。一例として、観測情報は、擬似距離、搬送波位相、ドップラー周波数、搬送波対雑音比およびサイクルスリップの発生有無を含む。ＧＮＳＳ受信機１０は、観測情報をロケータＥＣＵ１００へと逐次提供する。
【0015】
車載通信器２０は、車両Ａに搭載される通信モジュールである。車載通信器２０は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）および５Ｇ等の通信規格に沿ったＶ２Ｎ(Vehicle to cellular Network)通信の機能を少なくとも有しており、車両Ａの周囲の基準局からＲＴＫ測位にて使用される補正情報を受信可能である。車載通信器２０は、取得した補正情報をロケータＥＣＵ１００へと逐次提供する。
【0016】
地図ＤＢ３０は、不揮発性メモリであって、リンクデータ、ノードデータ、道路形状、構造物等の地図データを格納している。地図データは、道路形状および構造物の特徴点の点群からなる三次元地図であってもよい。なお、３次元地図は、ＲＥＭ（登録商標）によって撮像画像をもとに生成されたものであってもよい。また、地図データには、交通規制情報、道路工事情報、気象情報、および信号情報等が含まれていてもよい。地図ＤＢ３０に格納された地図データは、車両Ａの外部に設置されたサーバから配信される最新の情報に基づいて、定期的または随時に更新されてよい。
【0017】
外界センサ４０は、車両Ａの外界を監視する自律センサである。外界センサ４０は、後述する概算位置の推定において使用される外界情報を検出可能である。一例として、外界センサ４０は、外界情報として地物の特徴点の点群を検出するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging）、および車両Ａの前方を含んだ所定範囲の撮像画像を外界情報として検出する周辺監視カメラの少なくとも１つを含んでいてよい。
【0018】
ストロークセンサ５０は、車両Ａのサスペンションの高さ方向のストローク量を検出するセンサである。ストロークセンサ５０は、検出したストローク量をロケータＥＣＵ１００へと逐次提供する。
【0019】
ロケータＥＣＵ１００は、メモリ１０１およびプロセッサ１０２を、少なくとも１つずつ含んで構成されるコンピュータである。メモリ１０１は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムおよびデータを非一時的に格納又は記憶する、例えば半導体メモリ、磁気媒体および光学媒体等のうち少なくとも一種類の非遷移的実体的記憶媒体である。メモリ１０１は、後述の測位プログラム等、プロセッサ１０２によって実行される種々のプログラムを格納している。
【0020】
プロセッサ１０２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）およびＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）－ＣＰＵ等のうち少なくとも一種類を、コアとして含む。プロセッサ１０２は、メモリ１０１に記憶された測位プログラムに含まれる複数の命令を、実行する。これによりロケータＥＣＵ１００は、車両Ａの現在位置を推定するための複数の機能部を、構築する。このようにロケータＥＣＵ１００では、メモリ１０１に格納された測位プログラムが複数の命令をプロセッサ１０２に実行させることで、複数の機能部が構築される。具体的に、ロケータＥＣＵ１００には、図２に示すように、暫定位置推定部１１０、路面標高推定部１２０、アンテナ高さ推定部１３０および判定部１４０等の機能部が構築される。
【0021】
暫定位置推定部１１０は、ＧＮＳＳ受信機１０にて受信された新たな衛星データを取得する。暫定位置推定部１１０は、当該衛星データと、車載通信器２０から取得された基準局からの補正情報とに基づいて、ＲＴＫ測位によりＧＮＳＳ受信機１０の現在位置を、暫定位置として推定する。暫定位置推定部１１０は、「暫定位置取得部」の一例である。
【0022】
路面標高推定部１２０は、車両Ａの現在位置における路面標高を推定する。路面標高推定部１２０は、暫定位置推定部１１０における衛星測位、すなわちＲＴＫ測位とは異なる手法により推定した車両Ａの現在位置に基づいて、路面標高を推定する。以下において、暫定位置推定部１１０と異なる手法により推定された現在位置を、区別のために概算位置と表記する。
【0023】
概算位置の推定手法の一例として、路面標高推定部１２０は、地図ＤＢ３０の地図データ（地図情報）と、外界センサ４０による外界情報とのマッチングにより、概算位置を推定する。具体的には、路面標高推定部１２０は、点群地図と、ＬｉＤＡＲにより検出された点群データとのマッチングにより、概算位置を推定してよい。または、路面標高推定部１２０は、地図データにおける地物の特徴点と、周辺監視カメラによる撮像画像における地物の特徴点とのマッチングにより、概算位置を推定してもよい。路面標高推定部１２０は、地図データ上での概算位置における標高を、路面標高とする。路面標高推定部１２０は、「路面標高取得部」の一例である。
【0024】
アンテナ高さ推定部１３０は、ＧＮＳＳ受信機１０のアンテナ高さを推定する。ここでのアンテナ高さは、路面から受信アンテナ１１の設置位置までの高さであるとする。アンテナ高さ推定部１３０は、サスペンションの上端（本実施形態では車体底面）から受信アンテナ１１までの高さ、車両Ａにおけるサスペンションのストローク高さおよびタイヤ半径に基づき、アンテナ高さを算出する。サスペンションの上端から受信アンテナ１１までの高さは、予めメモリ１０１等の記憶媒体に格納されている。アンテナ高さ推定部１３０は、ストローク高さを、ストロークセンサ５０から取得すればよい。また、アンテナ高さ推定部１３０は、予めメモリ１０１等に記憶されたタイヤ半径を取得すればよい。
【0025】
一例として、アンテナ高さ推定部１３０は、以下の数式（１）に示すように、各パラメータの和をアンテナ高さして算出する。なお、数式（１）において、ｈ＿ａがアンテナ高さ、ｈ＿ｂａがサスペンションの上端から受信アンテナまでの高さ、ｈ＿ｓがストローク高さ、ｈ＿ｔがタイヤ半径である。
【0026】
（数１）
ｈ＿ａ＝ｈ＿ｂａ＋ｈ＿ｓ＋ｈ＿ｔ ・・・（１）
判定部１４０は、路面標高およびアンテナ高さに基づき、暫定位置の正誤判定を実施する。例えば、判定部１４０は、路面標高およびアンテナ高さの和と、暫定位置における高さ（暫定高さ）との差の絶対値（差分指標）が、許容差分範囲内である場合に、暫定位置が正しいとの判定（正解判定）を下す。具体的には、以下の数式に基づいて、差分指標ｄｉｆｆが算出される。なお、以下の数式において、ｈ＿ｍは路面標高、ｈ＿ａはアンテナ高さ、ｈ＿ｒは暫定高さを表しており、ａｂｓは括弧内の絶対値を取ることを意味している。
ｈ＿ａ＝ｈ＿ｂａ＋ｈ＿ｓ＋ｈ＿ｔ ・・・（１）
判定部１４０は、路面標高およびアンテナ高さに基づき、暫定位置の正誤判定を実施する。例えば、判定部１４０は、路面標高およびアンテナ高さの和と、暫定位置における高さ（暫定高さ）との差の絶対値（差分指標）が、許容差分範囲内である場合に、暫定位置が正しいとの判定（正解判定）を下す。具体的には、以下の数式に基づいて、差分指標ｄｉｆｆが算出される。なお、以下の数式において、ｈ＿ｍは路面標高、ｈ＿ａはアンテナ高さ、ｈ＿ｒは暫定高さを表しており、ａｂｓは括弧内の絶対値を取ることを意味している。
【0027】
（数２）
ｄｉｆｆ＝ａｂｓ（（ｈ＿ｍ＋ｈ＿ａ）－ｈ＿ｒ） ・・・（２）
一方で、判定部１４０は、差分指標が許容差分範囲内ではない場合、暫定位置が誤っているとの判定（誤り判定）を下す。なお、ここでの許容差分範囲は、暫定位置を車両Ａの位置の正解として許容できる数値範囲であり、差分指標が閾値未満または閾値以下となる数値範囲である。なお、正解判定が下された場合には、判定部１４０が、暫定位置を車両Ａの測位位置として確定し、位置情報を必要とする車載装置９０に送信すればよい。なお、位置情報は、車載装置９０ではなく、車両Ａの外部サーバ等へ送信されてもよい。また、誤り判定が下された場合には、暫定位置推定部１１０が、暫定位置の測位をやり直してよい。または、誤り判定が下された場合には、測位により暫定位置が確定できない旨を車載装置９０に通知してもよい。
ｄｉｆｆ＝ａｂｓ（（ｈ＿ｍ＋ｈ＿ａ）－ｈ＿ｒ） ・・・（２）
一方で、判定部１４０は、差分指標が許容差分範囲内ではない場合、暫定位置が誤っているとの判定（誤り判定）を下す。なお、ここでの許容差分範囲は、暫定位置を車両Ａの位置の正解として許容できる数値範囲であり、差分指標が閾値未満または閾値以下となる数値範囲である。なお、正解判定が下された場合には、判定部１４０が、暫定位置を車両Ａの測位位置として確定し、位置情報を必要とする車載装置９０に送信すればよい。なお、位置情報は、車載装置９０ではなく、車両Ａの外部サーバ等へ送信されてもよい。また、誤り判定が下された場合には、暫定位置推定部１１０が、暫定位置の測位をやり直してよい。または、誤り判定が下された場合には、測位により暫定位置が確定できない旨を車載装置９０に通知してもよい。
【0028】
次に、機能ブロックの共同により、ロケータＥＣＵ１００が実行する測位方法のフローを、図２に従って以下に説明する。なお、後述するフローにおいて「Ｓ」とは、プログラムに含まれた複数命令によって実行される、フローの複数ステップを意味する。
【0029】
まず、Ｓ１００では、暫定位置推定部１１０が、ＧＮＳＳ受信機１０にて受信された最新の衛星データを取得する。次に、Ｓ１１０では、暫定位置推定部１１０が、衛星データに基づいてＲＴＫによる暫定位置を推定する。
【0030】
Ｓ１１０の処理の後、Ｓ１２０にて、路面標高推定部１２０が、路面標高を推定する。次に、Ｓ１３０では、アンテナ高さ推定部１３０が、アンテナ高さを推定する。続くＳ１４０では、判定部１４０が、地図標高とアンテナ高さとに基づき、暫定位置の誤りが検知されるか否かを判定する。暫定位置が誤っていると判定すると、Ｓ１５０にて、判定部１４０が、今回測位した暫定位置の誤りを確定する。一方で、暫定位置が正しいと判定すると、Ｓ１６０にて、判定部１４０が、今回の暫定位置の正解を確定する。以上において、Ｓ１１０が「暫定位置取得工程」、Ｓ１２０が「路面標高取得工程」、Ｓ１３０が「アンテナ高さ推定工程」、Ｓ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１６０が「判定工程」の一例である。
【0031】
以上の第１実施形態によれば、路面標高とアンテナ高さとの和と、暫定位置の高さ座標とを比較することで、暫定位置の正誤判定が実行される。故に、時系列データの連続性に依ることなく、測位された暫定位置の正誤判定が実行され得る。したがって、測位の誤りがより確実に検知可能となり得る。
【0032】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態におけるロケータＥＣＵ１００の変形例について説明する。図３～５において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
第２実施形態では、第１実施形態におけるロケータＥＣＵ１００の変形例について説明する。図３～５において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【0033】
第２実施形態において、判定部１４０は、差分指標ｄの算出に、後述の高さ補正値ｈ＿ｅをさらに利用する。具体的には、判定部１４０は、以下の数式に基づいて差分指標ｄを算出する。
【0034】
（数３）
ｄｉｆｆ＝ａｂｓ（（ｈ＿ｍ＋ｈ＿ａ）－ｈ＿ｒ－ｈ＿ｅ） ・・・（３）
第２実施形態において、ロケータＥＣＵ１００は、第１実施形態にて説明した機能部に加えて、検証部１５０を備える。検証部１５０は、暫定位置が誤っているとの判定が下された場合に、暫定位置を再検証する。検証部１５０は、再検証において、アンビギュイティの連続性に基づいて暫定位置の正誤を判断してよい。または、検証部１５０は、スキャンマッチングに基づいて暫定位置の正誤を判断してもよい。または、検証部１５０は、時系列のデータ飛びの有無に基づいて暫定位置の正誤を判断してもよい。
ｄｉｆｆ＝ａｂｓ（（ｈ＿ｍ＋ｈ＿ａ）－ｈ＿ｒ－ｈ＿ｅ） ・・・（３）
第２実施形態において、ロケータＥＣＵ１００は、第１実施形態にて説明した機能部に加えて、検証部１５０を備える。検証部１５０は、暫定位置が誤っているとの判定が下された場合に、暫定位置を再検証する。検証部１５０は、再検証において、アンビギュイティの連続性に基づいて暫定位置の正誤を判断してよい。または、検証部１５０は、スキャンマッチングに基づいて暫定位置の正誤を判断してもよい。または、検証部１５０は、時系列のデータ飛びの有無に基づいて暫定位置の正誤を判断してもよい。
【0035】
検証部１５０は、暫定位置が正しいと判断した場合には、アンテナ高さの補正量を更新する。加えて、検証部１５０は、地図標高データの更新情報を、車載通信器２０を介してサーバへとアップロードする。更新情報には、例えば、測位時刻、車両Ａの固有ＩＤ、推定位置、ＲＴＫ測位に基づく路面高さ、路面からアンテナまでの高さ、使用した地図のバージョンＩＤ、使用した地図における現在位置の路面ＩＤが含まれる。更新情報は、サーバにて地図の標高データの更新に利用される。更新された地図データは、サーバから各車両Ａへと配信される。
【0036】
検証部１５０は、アンテナ高さの補正を実行する。なお、検証部１５０は、車両Ａの走行速度が補正処理の中止範囲外であるかを判定し、中止範囲外であると判定した場合に、当該補正を実行する。一方で、検証部１５０は、走行速度が中止範囲内であると判定した場合には、補正を中断する。ここで、中止範囲とは、走行速度が閾値（例えば３ｍ／ｓ）未満または閾値以下となる数値範囲である。検証部１５０は、走行速度が中止範囲内である場合に補正を中止することで、実質的に同じ場所で高さ補正値を更新することを回避可能とする。検証部１５０は、周辺監視カメラの撮像画像等、外界センサ４０の検出情報に基づく走行速度を取得してもよいし、ＧＮＳＳ受信機１０の観測情報に基づく走行速度を取得してもよい。または、検証部１５０は、車輪速センサから走行速度を取得してもよい。
【0037】
補正を実行する場合、検証部１５０は、高さ補正値ｈ＿ｅを算出する。高さ補正値ｈ＿ｅは、路面標高およびアンテナ高さの和と、暫定位置に基づく高さと、の差分に応じた今回の高さ誤差ｈ＿ｅｃに基づき、算出される。具体的には、検証部１５０は、まず以下の式に基づいて今回の高さ誤差を算出する。
【0038】
（数４）
ｈ＿ｅ＝ｈ＿ｒ－（ｈ＿ａ＋ｈ＿ｍ） ・・・（４）
そして、検証部１５０は、今回の高さ誤差ｈ＿ｅｃと、前回の高さ補正値ｈ＿ｅｐに基づき、高さ補正値ｈ＿ｅを算出する。具体的には、検証部１５０は、以下の式に基づいて、高さ補正値ｈ＿ｅを算出する。なお、以下においてｇは、ゲインである。ゲインは、１未満の数値（例えば０．０１）とされる。ゲインは、高さ補正値に対する今回高さ誤差の寄与度を低減する係数である。換言すれば、ゲインは、高さ補正値の急激な変化を抑制するために、今回の高さ誤差に掛けられる係数である。また、前回の高さ補正値には、１からゲインを引いた係数が掛けられる。
ｈ＿ｅ＝ｈ＿ｒ－（ｈ＿ａ＋ｈ＿ｍ） ・・・（４）
そして、検証部１５０は、今回の高さ誤差ｈ＿ｅｃと、前回の高さ補正値ｈ＿ｅｐに基づき、高さ補正値ｈ＿ｅを算出する。具体的には、検証部１５０は、以下の式に基づいて、高さ補正値ｈ＿ｅを算出する。なお、以下においてｇは、ゲインである。ゲインは、１未満の数値（例えば０．０１）とされる。ゲインは、高さ補正値に対する今回高さ誤差の寄与度を低減する係数である。換言すれば、ゲインは、高さ補正値の急激な変化を抑制するために、今回の高さ誤差に掛けられる係数である。また、前回の高さ補正値には、１からゲインを引いた係数が掛けられる。
【0039】
（数５）
ｈ＿ｅ＝（１－ｇ）ｈ＿ｅｐ＋ｇ×ｈ＿ｅｃ ・・・（５）
次に、機能ブロックの共同により、第２実施形態のロケータＥＣＵ１００が実行する測位方法のフローを、図４に従って以下に説明する。図２のフローと同様の符号を付したステップについては、第１実施形態の説明を援用する。
ｈ＿ｅ＝（１－ｇ）ｈ＿ｅｐ＋ｇ×ｈ＿ｅｃ ・・・（５）
次に、機能ブロックの共同により、第２実施形態のロケータＥＣＵ１００が実行する測位方法のフローを、図４に従って以下に説明する。図２のフローと同様の符号を付したステップについては、第１実施形態の説明を援用する。
【0040】
Ｓ１４０にて、暫定位置が誤っていると判定されると、本フローがＳ１５０へと移行する。Ｓ１４１では、検証部１５０が、暫定位置を再検証する。暫定位置が正しいと判定されると、Ｓ１４２にて、検証部１５０が、アンテナ高さの補正量を更新する。続くＳ１４３では、検証部１５０が、地図標高データの更新情報をアップロードする。Ｓ１４３の処理の後、Ｓ１５０の処理が実行される。
【0041】
Ｓ１４２にて検証部１５０の実行する処理の詳細について、図５のフローチャートを参照して説明する。まず、Ｓ１４２ａにて、検証部１５０は、車両Ａの走行速度が補正処理の中止範囲外であるか否かを判定する。中止範囲外であると判定されると、Ｓ１４２ｂにて、検証部１５０は、今回の高さ誤差ｈ＿ｅｃを算出する。次に、Ｓ１４２ｃにて、検証部１５０は、上述の式（５）に基づいて高さ補正値ｈ＿ｅを更新する。一方で、Ｓ１４２ａにて走行速度が中止範囲内であると判定すると、検証部１４２は、高さ補正値ｈ＿ｅの更新を中止し、フローを終了する。以上において、Ｓ１４１，Ｓ１４２，Ｓ１４３が「検証工程」の一例である。
【0042】
以上の実施形態によれば、誤り判定が下された場合に、差分指標とは異なる情報に基づき暫定位置が再検証される。これによれば、差分指標に基づく誤り判定が下された場合にも、その判定結果が正しいか否かを検証できる。故に、暫定位置の正誤判定の確実性が向上され得る。
【0043】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態におけるロケータＥＣＵ１００の変形例について説明する。以下において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
第３実施形態では、第１実施形態におけるロケータＥＣＵ１００の変形例について説明する。以下において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【0044】
第３実施形態では、ロケータＥＣＵ１００は、測定対象までの距離を測定する測距センサによる路面までの距離の検知量に基づく路面から測距センサまでの高さと、測距センサから受信アンテナ１１までの高さと、に基づいて、アンテナ高さを算出する。測距センサは、例えば、ＬｉＤＡＲや周辺監視カメラ等の外界センサ４０により提供されればよい。具体的には、アンテナ高さ推定部１３０は、以下の式に基づいて、路面から測距センサまでの高さを算出する。なお、以下の式において、ｄが測距した路面までの距離、θが測距方向の水平方向に対する角度である。
【0045】
（数６）
ｈ＿ｇｓ＝ｄ×ｓｉｎθ ・・・（６）
そして、アンテナ高さ推定部１３０は、以下の式に基づき、アンテナ高さを算出する。以下の式において、ｈ＿ｓａは、測距センサから受信アンテナ１１までの高さである。ｈ＿ｓａは、メモリ１０１等の記憶媒体に予め格納されている情報である。
ｈ＿ｇｓ＝ｄ×ｓｉｎθ ・・・（６）
そして、アンテナ高さ推定部１３０は、以下の式に基づき、アンテナ高さを算出する。以下の式において、ｈ＿ｓａは、測距センサから受信アンテナ１１までの高さである。ｈ＿ｓａは、メモリ１０１等の記憶媒体に予め格納されている情報である。
【0046】
（数７）
ｈ＿ａ＝ｈ＿ｇｓ＋ｈ＿ｓａ ・・・（７）
ｈ＿ａ＝ｈ＿ｇｓ＋ｈ＿ｓａ ・・・（７）
【0047】
（第４実施形態）
第４実施形態では、第１実施形態におけるロケータＥＣＵ１００の変形例について説明する。以下において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
第４実施形態では、第１実施形態におけるロケータＥＣＵ１００の変形例について説明する。以下において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【0048】
第４実施形態では、ロケータＥＣＵ１００は、測距センサに基づいて、スキャンマッチングにより、アンテナ高さを算出する。路面標高推定部１２０は、測距センサと地図データを用いた測位によって、路面から測距センサまでの高さを取得する。例えば、路面標高推定部１２０は、ＬｉＤＡＲ装置と点群地図によるスキャンマッチングを実行することで、当該高さを取得すればよい。
【0049】
第４実施形態によれば、測距センサが車両Ａの近傍を測距範囲に含まない場合、または坂路等の平坦でない道を走行中の場合等に、測距センサまでの高さをより正確に計測できる。これにより、概算位置の精度が向上し、暫定位置のより確実な正誤判定が可能となり得る。なお、路面標高推定部１２０は、平坦な道を走行中である場合には第３実施形態のように測距センサにより路面からの高さを直接算出し、平坦でない道を走行中である場合にスキャンマッチングにより路面からの高さを算出してもよい。
【0050】
（第５実施形態）
第５実施形態では、第１実施形態におけるロケータＥＣＵ１００の変形例について説明する。図６において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
第５実施形態では、第１実施形態におけるロケータＥＣＵ１００の変形例について説明する。図６において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【0051】
第５実施形態において、判定部１４０は、暫定位置が誤っていると判定した場合、暫定位置の推定回数が上限に到達したか否かを判定する。到達したと判定すると、判定部１４０は、暫定位置の誤りを確定する。一方で、判定部１４０にて上限に到達していないと判定された場合、暫定位置推定部１１０は、暫定位置の推定に利用する衛星データを再選択し、暫定位置を再度推定する。
【0052】
次に、機能ブロックの共同により、第３実施形態のロケータＥＣＵ１００が実行する測位方法のフローを、図６に従って以下に説明する。Ｓ１４０にて、暫定位置が誤っていると判定されると、本フローがＳ１４１へと移行する。Ｓ１４１では、判定部１４０が、暫定位置の推定回数が上限に到達したか否かを判定する。到達したと判定すると、本フローがＳ１５０へと移行する。一方で、Ｓ１４１にて上限に到達していないと判定されると、Ｓ１４２へと進む。Ｓ１４２では、暫定位置推定部１１０が、衛星データを再選択し、Ｓ１１０へと戻る。
【0053】
（他の実施形態）
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【0054】
上述の実施形態において、測位装置を構成する専用コンピュータは、ロケータＥＣＵ１００であるとした。これに代えて、測位装置を構成する専用コンピュータは、車両Ａに搭載された運転制御ＥＣＵであってもよいし、車両Ａの走行アクチュエータを個別制御するアクチュエータＥＣＵであってもよい。または、測位装置を構成する専用コンピュータは、ナビゲーションＥＣＵであってもよい。または、測位装置を構成する専用コンピュータは、情報表示系の情報表示を制御する、ＨＣＵ（HMI(Human Machine Interface) Control Unit）であってもよい。また、測位装置を構成する専用コンピュータは、車両Ａの外部に設けられたサーバ装置であってもよい。また、測位装置を構成する専用コンピュータは、ＧＮＳＳ受信機１０の制御回路であってもよい。
【0055】
上述の実施形態の変形例として、サスペンションの下方端に取り付けられた部材に受信アンテナ１１が取り付けられている場合、ロケータＥＣＵ１００は、予めメモリ１０１等に記憶されたアンテナ高さを使用してよい。この場合、受信アンテナ１１は、サスペンション下に取り付けられているため、タイヤ径やアンテナの取り付け位置が変動しなければ変化しない。そのため、出荷時の計測データなどが利用可能である。例えば、移動ロボット等、車両Ａ以外の移動体にロケータＥＣＵ１００が搭載されていた場合、このような構成が実現され得る。
【0056】
ロケータＥＣＵ１００は、デジタル回路およびアナログ回路のうち少なくとも一方をプロセッサとして含んで構成される、専用のコンピュータであってもよい。ここで特にデジタル回路とは、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＳＯＣ（System on a Chip）、ＰＧＡ（Programmable Gate Array）、およびＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等のうち、少なくとも一種類である。またこうしたデジタル回路は、プログラムを格納したメモリを、備えていてもよい。
【0057】
ロケータＥＣＵ１００は、１つのコンピュータ、またはデータ通信装置によってリンクされた一組のコンピュータ資源によって提供され得る。例えば、上述の実施形態におけるロケータＥＣＵ１００の提供する機能の一部は、他のＥＣＵまたはサーバ装置によって実現されてもよい。
【符号の説明】
【0058】
１１ 受信アンテナ、 １００ ロケータＥＣＵ（測位装置）、 １０２ プロセッサ、 １１０ 暫定位置推定部（暫定位置取得部）、 １２０ 路面標高推定部（路面標高取得部）、 １３０ アンテナ高さ推定部、 １４０ 判定部、 １５０ 検証部、 Ａ 車両（移動体）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】