特開 2024-85101 方位異常検知装置

(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】P2024085101

(43)【公開日】2024-06-26

(54)【発明の名称】方位異常検知装置

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/28 20060101AFI20240619BHJP

   G05D 1/00 20240101ALI20240619BHJP

【ＦＩ】

G01C21/28

G05D1/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022199447

(22)【出願日】2022-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(72)【発明者】

【氏名】坂元 優太

【テーマコード（参考）】

2F129

5H301

【Ｆターム（参考）】

2F129AA03

2F129BB03

2F129BB21

2F129BB22

2F129BB26

2F129BB33

2F129BB49

2F129EE52

2F129GG02

2F129GG18

5H301FF11

5H301GG17

5H301HH01

5H301HH02

(57)【要約】

【課題】位置変化センサを使用する際に、移動体の移動方位の異常を高精度に検知することができる方位異常検知装置を提供する。
【解決手段】方位異常検知装置１０は、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて、車両２の移動距離Ｌを算出する距離算出部１２と、車両２の移動方位Ｄｉを検出する慣性計測ユニット４と、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて算出された車両２の移動方位Ｄｐと慣性計測ユニット４により検出された車両２の移動方位Ｄｉとの差分を方位差として算出する方位差算出部１３と、車両２の移動距離Ｌに応じて方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値を設定する閾値設定部１４と、方位差算出部１３により算出された方位差と閾値設定部１４により設定された方位差許容閾値とを比較し、方位差が方位差許容閾値以上であるときに、移動方位Ｄｐが異常であると判定する異常判定部１５とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体の位置変化を検出する位置変化センサの検出信号に基づいて算出された前記移動体の移動方位が異常であるかどうかを検知する方位異常検知装置であって、
前記位置変化センサの検出信号に基づいて、前記移動体の移動距離を算出する距離算出部と、
前記移動体の移動方位を検出する方位センサと、
前記位置変化センサの検出信号に基づいて算出された前記移動体の移動方位である第１方位と前記方位センサにより検出された前記移動体の移動方位である第２方位との差分を方位差として算出する方位差算出部と、
前記距離算出部により算出された前記移動体の移動距離に応じて前記方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値を設定する閾値設定部と、
前記方位差算出部により算出された前記方位差と前記閾値設定部により設定された前記方位差許容閾値とを比較し、前記方位差が前記方位差許容閾値以上であるときに、前記第１方位が異常であると判定する異常判定部とを備える方位異常検知装置。

【請求項2】

前記閾値設定部は、前記距離算出部により算出された前記移動体の移動距離が短くなるに従って前記方位差許容閾値を大きくする請求項１記載の方位異常検知装置。

【請求項3】

前記閾値設定部は、前記移動体の移動距離と前記位置変化センサの距離誤差と前記移動体が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差とに基づいて、前記方位差許容閾値を設定する請求項２記載の方位異常検知装置。

【請求項4】

前記閾値設定部は、前記移動体の移動距離をＬとし、前記位置変化センサの距離誤差をＥとし、前記移動体が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差をD_baseとし、前記方位差許容閾値をD_diffとすると、D_diff＝D_base／（Ｌ－Ｅ）により前記方位差許容閾値を算出する請求項３記載の方位異常検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、方位異常検知装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の方位異常検知装置としては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の方位異常検知装置は、地磁気センサで検出したデータにより移動対象の移動方位変化Δθｍを算出すると共に、加速度センサで検出した移動対象の加速度と距離センサで検出した移動対象の移動距離とに基づいて、移動対象の移動方位変化Δθａを算出し、移動方位変化Δθｍと移動方位変化Δθａとの差に応じて地磁気センサの正常または異常を判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－２８８０２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記の地磁気センサによらず、ＧＰＳ受信機等のように移動体の位置変化を検出する位置変化センサの計測値に基づいて、移動体の移動方位を算出する場合であっても、移動体の走行速度等の条件によって計測結果に誤差が生じるため、移動方位の異常判定を正しく行うことができない。例えば、ＧＰＳ測位点から移動体の移動方位を算出する場合は、移動体が低速走行になるほどＧＰＳ測位点の軌跡のブレが大きくなるため、移動方位の異常であるのか単なるＧＰＳの誤差であるのかを判定することができない。

【0005】

本発明の目的は、位置変化センサを使用する際に、移動体の移動方位の異常を高精度に検知することができる方位異常検知装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、移動体の位置変化を検出する位置変化センサの検出信号に基づいて算出された移動体の移動方位が異常であるかどうかを検知する方位異常検知装置であって、位置変化センサの検出信号に基づいて、移動体の移動距離を算出する距離算出部と、移動体の移動方位を検出する方位センサと、位置変化センサの検出信号に基づいて算出された移動体の移動方位である第１方位と方位センサにより検出された移動体の移動方位である第２方位との差分を方位差として算出する方位差算出部と、距離算出部により算出された移動体の移動距離に応じて方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値を設定する閾値設定部と、方位差算出部により算出された方位差と閾値設定部により設定された方位差許容閾値とを比較し、方位差が方位差許容閾値以上であるときに、第１方位が異常であると判定する異常判定部とを備える。

【0007】

このような方位異常検知装置においては、位置変化センサの検出信号に基づいて、移動体の移動距離が算出される。また、方位センサにより移動体の移動方位が検出される。そして、位置変化センサの検出信号に基づいて算出された移動体の移動方位（第１方位）と方位センサにより検出された移動体の移動方位（第２方位）との差分が方位差として算出される。また、移動体の移動距離に応じて方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値が設定される。そして、第１方位と第２方位との方位差と方位差許容閾値とが比較され、当該方位差が方位差許容閾値以上であるときに、第１方位が異常であると判定される。このように第１方位と第２方位との方位差と移動体の移動距離に応じて方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値とが比較されることで、位置変化センサの検出信号に基づいて算出された第１方位が異常であるかどうかが判定されることとなる。これにより、位置変化センサを使用する際に、移動体の移動方位の異常が高精度に検知される。

【0008】

閾値設定部は、距離算出部により算出された移動体の移動距離が短くなるに従って方位差許容閾値を大きくしてもよい。このような構成では、移動体が低速走行することで、移動体の移動距離が短くなると、方位差許容閾値が大きくなるため、第１方位が異常であると判定されにくくなる。従って、例えば位置変化センサとして低速時ほど誤差が生じやすいＧＰＳ受信機が使用される場合でも、移動体の移動方位の異常が確実に高精度に検知される。

【0009】

閾値設定部は、移動体の移動距離と位置変化センサの距離誤差と移動体が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差とに基づいて、方位差許容閾値を設定してもよい。このような構成では、位置変化センサが潜在的に持っている距離誤差と、移動体が単位距離だけ移動する間に許容可能となるように予め決められた方位差とを考慮して、方位差許容閾値が設定されることとなる。従って、移動体の移動方位の異常がより高精度に検知される。

【0010】

閾値設定部は、移動体の移動距離をＬとし、位置変化センサの距離誤差をＥとし、移動体が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差をD_baseとし、方位差許容閾値をD_diffとすると、D_diff＝D_base／（Ｌ－Ｅ）により方位差許容閾値を算出してもよい。このような構成では、方位差許容閾値が単純な計算式を用いて容易に設定されるため、演算処理の簡素化を図ることができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、位置変化センサを使用する際に、移動体の移動方位の異常を高精度に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る方位異常検知装置を備えた走行制御装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図１に示されたコントローラにより実行される方位異常検知処理の手順を示すフローチャートである。

【図3】車両の移動方位Ｄｐと車両の移動方位Ｄｉとの差分Ｄと、方位差許容閾値D_diffを設定する計算式とを示す概念図である。

【図4】車両の移動距離Ｌ及び移動方位Ｄｐと、ＧＰＳ受信機が持つ距離誤差Ｅとを示す概念図である。

【図5】車両の移動方位Ｄｐ及び車両の移動方位Ｄｉと、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの差分Ｄである方位差とを時系列に示す概念図である。

【図6】車両の移動距離Ｌ、移動方位Ｄｐ及び車両の移動方位Ｄｉの一例と、その時の方位差とを示す概念図である。

【図7】車両の移動距離Ｌ、移動方位Ｄｐ及び車両の移動方位Ｄｉの他の例と、その時の方位差とを示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0014】

図１は、本発明の一実施形態に係る方位異常検知装置を備えた走行制御装置の構成を示すブロック図である。図１において、走行制御装置１は、自動車または産業車両等の車両２（移動体）に搭載されている。走行制御装置１は、車両２の自動運転時に車両２の走行制御を行う装置である。

【0015】

走行制御装置１は、ＧＰＳ受信機３と、慣性計測ユニット（ＩＭＵ：InertialMeasurement Unit）４と、駆動部５と、コントローラ６とを備えている。

【0016】

ＧＰＳ受信機３は、ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信して、車両２の現在位置を計測する。ＧＰＳ受信機３は、規定時間毎に車両２の現在位置を順次計測する。ＧＰＳ受信機３により計測される位置は、緯度及び経度で表される絶対座標系での座標位置である。ＧＰＳ受信機３は、車両２の位置変化を検出する位置変化センサを構成している。

【0017】

慣性計測ユニット４は、車両２の加速度、角速度及び方位等を計測するユニットである。慣性計測ユニット４は、車両２が移動する方位（移動方位）を検出する方位センサを構成している。

【0018】

駆動部５は、例えば図示はしないが、車両２を走行させる走行モータと、車両２を操舵する操舵モータとを有している。

【0019】

コントローラ６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ６は、方位算出部１１と、距離算出部１２と、方位差算出部１３と、閾値設定部１４と、異常判定部１５と、自己位置推定部１６と、走行制御部１７とを有している。

【0020】

走行制御装置１は、ＧＰＳ受信機３の計測値（検出データ）に基づいて算出された車両２の移動方位が異常であるかどうかを検知する方位異常検知装置１０を備えている。方位異常検知装置１０は、慣性計測ユニット４と、距離算出部１２と、方位差算出部１３と、閾値設定部１４と、異常判定部１５とを備えている。

【0021】

方位算出部１１は、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて、車両２が移動する方位（移動方位）を算出する。

【0022】

距離算出部１２は、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて、車両２が移動する距離（移動距離）を算出する。

【0023】

方位差算出部１３は、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて算出された車両２の移動方位（第１方位）と慣性計測ユニット４により検出された車両２の移動方位（第２方位）との差分を方位差として算出する。

【0024】

閾値設定部１４は、距離算出部１２により算出された車両２の移動距離に応じて方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値を設定する。このとき、閾値設定部１４は、車両２の移動距離が短くなるに従って方位差許容閾値を大きくする。

【0025】

異常判定部１５は、方位差算出部１３により算出された方位差と閾値設定部１４により設定された方位差許容閾値とを比較し、方位差が方位差許容閾値以上であるときに、ＧＰＳ受信機３の検出信号から得られた第１方位が異常であると判定する。

【0026】

自己位置推定部１６は、ＧＰＳ受信機３及び慣性計測ユニット４の検出信号に基づいて、車両２の自己位置を推定する。例えば、自己位置推定部１６は、ＧＰＳ受信機３の測位精度が高いときは、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて車両２の自己位置を推定する。自己位置推定部１６は、ＧＰＳ受信機３の測位精度が低いときは、慣性計測ユニット４の検出信号に基づいて車両２の自己位置を推定する。

【0027】

走行制御部１７は、自己位置推定部１６により推定された車両２の自己位置に基づいて、車両２を目的地まで自動走行させるように駆動部５を制御する。

【0028】

図２は、コントローラ６により実行される方位異常検知処理の手順を示すフローチャートである。本処理は、車両２が始動されると実行される。

【0029】

図２において、コントローラ６は、まずＧＰＳ受信機３の測位点の座標位置（以下、ＧＰＳ測位点の座標位置という）を取得する（手順Ｓ１０１）。ＧＰＳ測位点の座標位置は、ＧＰＳ受信機３により計測された車両２の座標位置に相当する。続いて、コントローラ６は、取得されたＧＰＳ測位点の座標位置が車両２の始動後に計測された初回のＧＰＳ測位点の座標位置でないかどうかを判断する（手順Ｓ１０２）。

【0030】

コントローラ６は、取得されたＧＰＳ測位点の座標位置が初回のＧＰＳ測位点の座標位置であると判断したときは、手順Ｓ１０１を再度実行する。これにより、少なくとも２つのＧＰＳ測位点の座標位置が取得されることとなる。

【0031】

コントローラ６は、取得されたＧＰＳ測位点の座標位置が初回のＧＰＳ測位点の座標位置でないと判断したときは、前回取得されたＧＰＳ測位点の座標位置を読み込む（手順Ｓ１０３）。

【0032】

そして、コントローラ６は、図３に示されるように、今回取得されたＧＰＳ測位点Ｐ１の座標位置と前回取得されたＧＰＳ測位点Ｐ０の座標位置とから、車両２の移動距離Ｌを算出する（手順Ｓ１０４）。車両２の移動距離Ｌは、車両２の位置変化量である。

【0033】

また、コントローラ６は、図３に示されるように、今回取得されたＧＰＳ測位点Ｐ１の座標位置と前回取得されたＧＰＳ測位点Ｐ０の座標位置とから、車両２の移動方位Ｄｐ（第１方位）を算出する（手順Ｓ１０５）。移動方位Ｄｐは、ＧＰＳ測位点Ｐ１とＧＰＳ測位点Ｐ０との間の方位である。

【0034】

続いて、コントローラ６は、慣性計測ユニット４により検出された車両２の移動方位Ｄｉ（第２方位）を取得する（手順Ｓ１０６）。慣性計測ユニット４により検出された移動方位Ｄｉは、ローカル座標系での方位角として表されている。そして、コントローラ６は、移動方位Ｄｉを絶対座標系での方位角に変換する（手順Ｓ１０７）。これにより、移動方位Ｄｉが移動方位Ｄｐと同じ絶対座標系で表されることとなる。

【0035】

続いて、コントローラ６は、手順Ｓ１０４で算出された移動距離Ｌに応じて移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値D_diffを算出する（手順Ｓ１０８）。ここで、ＧＰＳ受信機３の距離誤差をＥとし、車両２が単位距離（例えば１ｍ）だけ移動する間に許容可能な移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの方位差をD_baseとしたときに、方位差許容閾値D_diffは下記式により算出される。方位差許容閾値D_diffは、車両２の移動距離Ｌが短くなるに従って連続的に大きくなるように設定される。
D_diff＝D_base／（Ｌ－Ｅ）

【0036】

ＧＰＳ受信機３の距離誤差Ｅは、ＧＰＳ受信機３が潜在的に持っている静的な誤差である。ＧＰＳ受信機３の距離誤差Ｅは、図４に示されるように、真の位置Ｇを中心とした円の半径に相当する。例えばＲＴＫ－ＧＰＳでは、０．０５ｍ程度の距離誤差Ｅを持っている。

【0037】

続いて、コントローラ６は、図３に示されるように、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの差分Ｄの絶対値を方位差として算出する（手順Ｓ１０９）。そして、コントローラ６は、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの差分Ｄの絶対値を方位差許容閾値D_diffと比較し、差分Ｄの絶対値が方位差許容閾値D_diff以上であるかどうかを判断する（手順Ｓ１１０）。

【0038】

コントローラ６は、差分Ｄの絶対値が方位差許容閾値D_diff以上であると判断したときは、移動方位Ｄｐが異常であると判定し（手順Ｓ１１１）、上記の手順Ｓ１０１を再度実行する。

【0039】

コントローラ６は、差分Ｄの絶対値が方位差許容閾値D_diff以上でないと判断したときは、移動方位Ｄｐが正常であると判定し（手順Ｓ１１２）、上記の手順Ｓ１０１を再度実行する。

【0040】

なお、上記の処理では、手順Ｓ１０５の実行後に手順Ｓ１０６，Ｓ１０７が実行されているが、手順Ｓ１０７の実行後に手順Ｓ１０３～Ｓ１０５を実行してもよいし、或いは手順Ｓ１０３～Ｓ１０５及び手順Ｓ１０６，Ｓ１０７を併行して実行してもよい。

【0041】

以上において、方位算出部１１は、手順Ｓ１０３，Ｓ１０５を実行する。距離算出部１２は、手順Ｓ１０３，Ｓ１０４を実行する。方位差算出部１３は、手順Ｓ１０６，Ｓ１０７，Ｓ１０９を実行する。閾値設定部１４は、手順Ｓ１０８を実行する。異常判定部１５は、手順Ｓ１１０～Ｓ１１２を実行する。

【0042】

ところで、ＧＰＳ受信機３は、上述したように静的な距離誤差Ｅを持っている。従って、図５（ａ）に示されるように、車両２が直線走行を行う場合でも、ＧＰＳ受信機３の静的な距離誤差Ｅによって、ＧＰＳ測位点Ｐ間から求められる移動方位Ｄｐがばらつく。このとき、車両２の走行速度が低速になるほど、ＧＰＳ測位点Ｐ間の距離が短くなり、ＧＰＳ測位点Ｐの軌跡のブレが大きくなるため、移動方位Ｄｐのばらつきが大きくなる。一方、慣性計測ユニット４により検出される移動方位Ｄｉについては、車両２の走行速度の違いによるばらつきが少ない。このため、図５（ｂ）に示されるように、車両２の走行速度が低速になるほど、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの差分Ｄの絶対値が大きくなりやすい。

【0043】

ここで、図６に示されるように、車両２の低速走行時に、車両２自体もＧＰＳ測位点Ｐも前進している場合、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの差分Ｄの絶対値は、例えば４０ｄｅｇである。また、車両２の低速走行時に、車両２の移動距離Ｌが０．２ｍであり、ＧＰＳ受信機３の距離誤差Ｅが０．０５ｍであり、車両２が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差D_baseが１０ｄｅｇである場合、方位差許容閾値D_diffは以下の通りである。
D_diff＝１０ｄｅｇ／（０．２ｍ－０．０５ｍ）≒６６．７ｄｅｇ／ｍ

【0044】

この場合、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの差分Ｄの絶対値は、方位差許容閾値D_diffよりも小さい。このため、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて算出された移動方位Ｄｐは、異常ではないと検知される。

【0045】

一方、車両２の高速走行時に、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの差分Ｄの絶対値は、例えば５ｄｅｇである。また、車両２の高速走行時に、車両２の移動距離Ｌが１．５ｍであり、ＧＰＳ受信機３の距離誤差Ｅが０．０５ｍであり、車両２が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差D_baseが１０ｄｅｇである場合、方位差許容閾値D_diffは以下の通りである。
D_diff＝１０ｄｅｇ／（１．５ｍ－０．０５ｍ）≒６．９ｄｅｇ／ｍ

【0046】

この場合、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの差分Ｄの絶対値は、方位差許容閾値D_diffよりも小さい。このため、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて算出された移動方位Ｄｐは、異常ではないと検知される。

【0047】

図７に示されるように、車両２の低速走行時に、車両２は前進しているが、ＧＰＳ測位点Ｐが後進している場合、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの差分Ｄの絶対値は、例えば１００ｄｅｇである。また、車両２の低速走行時に、車両２の移動距離Ｌが０．１ｍであり、ＧＰＳ受信機３の距離誤差Ｅが０．０５ｍであり、車両２が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差D_baseが１０ｄｅｇである場合、方位差許容閾値D_diffは以下の通りである。
D_diff＝１０ｄｅｇ／（０．１ｍ－０．０５ｍ）≒２００ｄｅｇ／ｍ

【0048】

この場合、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの差分Ｄの絶対値は、方位差許容閾値D_diffよりも小さい。このため、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて算出された移動方位Ｄｐは、異常ではないと検知される。

【0049】

一方、車両２の高速走行時に、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの差分Ｄの絶対値は、例えば３０ｄｅｇである。また、車両２の高速走行時に、車両２の移動距離Ｌが１．５ｍであり、ＧＰＳ受信機３の距離誤差Ｅが０．０５ｍであり、車両２が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差D_baseが１０ｄｅｇである場合、方位差許容閾値D_diffは以下の通りである。
D_diff＝１０ｄｅｇ／（１．５ｍ－０．０５ｍ）≒６．９ｄｅｇ／ｍ

【0050】

この場合、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの差分Ｄの絶対値は、方位差許容閾値D_diffよりも大きい。このため、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて算出された移動方位Ｄｐは、異常であると検知される。

【0051】

以上のように本実施形態にあっては、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて、車両２の移動距離Ｌが算出される。また、慣性計測ユニット４により車両２の移動方位Ｄｉが検出される。そして、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて算出された車両２の移動方位Ｄｐ（第１方位）と慣性計測ユニット４により検出された車両２の移動方位Ｄｉ（第２方位）との差分Ｄが方位差として算出される。また、車両２の移動距離Ｌに応じて方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値D_diffが設定される。そして、移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの方位差と方位差許容閾値D_diffとが比較され、当該方位差が方位差許容閾値D_diff以上であるときに、移動方位Ｄｐが異常であると判定される。このように移動方位Ｄｐと移動方位Ｄｉとの方位差と車両２の移動距離Ｌに応じて方位差が許容される範囲を変化させる方位差許容閾値D_diffとが比較されることで、ＧＰＳ受信機３の検出信号に基づいて算出された移動方位Ｄｐが異常であるかどうかが判定されることとなる。これにより、ＧＰＳ受信機３を使用する際に、車両２の移動方位の異常が高精度に検知される。その結果、車両２の低速走行時にＧＰＳ受信機３により発生しやすい移動方位Ｄｐのばらつきを考慮しつつ、車両２の高速走行時における移動方位Ｄｐの信頼性を確保することが可能となる。

【0052】

また、本実施形態では、車両２の移動距離Ｌが短くなるに従って方位差許容閾値D_diffが大きくなる。この場合には、車両２が低速走行することで、車両２の移動距離Ｌが短くなると、方位差許容閾値D_diffが大きくなるため、移動方位Ｄｐが異常であると判定されにくくなる。従って、低速時ほど誤差が生じやすいＧＰＳ受信機３を使用する場合でも、車両２の移動方位の異常が確実に高精度に検知される。

【0053】

また、本実施形態では、車両２の移動距離ＬとＧＰＳ受信機３の距離誤差Ｅと車両２が単位距離だけ移動する間に許容可能な方位差D_baseとに基づいて、方位差許容閾値D_diffが設定される。この場合には、ＧＰＳ受信機３が潜在的に持っている距離誤差Ｅと、車両２が単位距離だけ移動する間に許容可能となるように予め決められた方位差D_baseとを考慮して、方位差許容閾値D_diffが設定されることとなる。従って、車両２の移動方位の異常がより高精度に検知される。

【0054】

また、本実施形態では、D_diff＝D_base／（Ｌ－Ｅ）により方位差許容閾値D_diffが算出される。この場合には、方位差許容閾値D_diffが単純な計算式を用いて容易に設定されるため、演算処理の簡素化を図ることができる。

【0055】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば上記実施形態では、D_diff＝D_base／（Ｌ－Ｅ）という計算式を用いて方位差許容閾値D_diffが算出されているが、特にその形態には限られず、例えば上記の計算式にオフセット項を加えてもよいし、或いは上記の計算式に補正係数を掛けてもよい。

【0056】

また、上記実施形態では、車両２の移動距離Ｌが短くなるに従って方位差許容閾値D_diffが連続的に大きくなるように設定されているが、特にその形態には限られず、例えば車両２の移動距離Ｌが短くなるに従って方位差許容閾値D_diffを段階的に大きくしてもよい。

【0057】

また、上記実施形態では、慣性計測ユニット４によって車両２の移動方位Ｄｉが検出されているが、車両２の移動方位Ｄｉを検出する方位センサとしては、特に慣性計測ユニット４には限られず、ジャイロセンサ等を使用してもよい。

【0058】

また、上記実施形態では、ＧＰＳ受信機３により検出された車両２の位置変化に基づいて車両２の移動距離Ｌ及び移動方位Ｄｐが算出されているが、車両２の位置変化を検出する位置変化センサとしては、特にＧＰＳ受信機３には限られず、例えばＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）等といったレーザセンサを使用してもよい。この場合、ＳＬＡＭ（simultaneous localization andmapping）手法を用いて、車両２の自己位置が推定される。ＳＬＡＭは、レーザセンサの検出データと地図データとをマッチングさせて自己位置を推定する技術である。

【0059】

また、上記実施形態では、車両２の自動運転時に、ＧＰＳ受信機３等の位置変化センサの検出信号に基づいて算出された車両２の移動方位が異常であるかどうかが検知されているが、本発明は、特に自動運転時には限られず、手動運転時にも適用可能である。

【符号の説明】

【0060】

２…車両（移動体）、３…ＧＰＳ受信機（位置変化センサ）、４…慣性計測ユニット（方位センサ）、１０…方位異常検知装置、１２…距離算出部、１３…方位差算出部、１４…閾値設定部、１５…異常判定部、Ｄｐ…移動方位（第１方位）、Ｄｉ…移動方位（第２方位）、Ｄ…差分（方位差）、D_base…方位差、D_diff…方位差許容閾値、Ｅ…距離誤差、Ｌ…移動距離。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】