車両走行位置推定システム及び車両走行位置推定方法
【課題】マルチパスの影響により計測位置データが誤差を含む場合に、この影響を加味して計測位置データを補正しなくても車両の正確な道路の幅方向の走行位置を推定することができる車両走行位置推定システム及び車両走行位置推定方法を提供する。
【解決手段】通信部４０３は、路上ビーコン３から通信回線５を介して走行軌跡情報を受信する。走行軌跡解析部４０４は、走行軌跡解析の処理を実現し、走行軌跡受信情報の計測位置データのばらつきに基づいて、車両１００の道路の幅方向の走行位置を推定する。交通情報提供部４０５は、交通情報提供の処理を実現する。マルチパス判定部４０６は、リンク−マルチパス対応データ及び車線−ばらつき対応データを作成する。制御部４０７は、記憶部４００、時計部４０１、ＧＰＳ処理部４０２、通信部４０３、走行軌跡解析部４０４、交通情報提供部４０５、マルチパス判定部４０６の処理を制御する。
【解決手段】通信部４０３は、路上ビーコン３から通信回線５を介して走行軌跡情報を受信する。走行軌跡解析部４０４は、走行軌跡解析の処理を実現し、走行軌跡受信情報の計測位置データのばらつきに基づいて、車両１００の道路の幅方向の走行位置を推定する。交通情報提供部４０５は、交通情報提供の処理を実現する。マルチパス判定部４０６は、リンク−マルチパス対応データ及び車線−ばらつき対応データを作成する。制御部４０７は、記憶部４００、時計部４０１、ＧＰＳ処理部４０２、通信部４０３、走行軌跡解析部４０４、交通情報提供部４０５、マルチパス判定部４０６の処理を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＧＰＳ衛星からの受信電波に基づいて車両の位置を推定することができる車両走行位置推定システム及び車両走行位置推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のＧＰＳ衛星からの受信電波に基づいて車両の位置を時系列に複数回計測して蓄積し、所定のタイミングで蓄積した計測位置データを交通情報センター装置に送信する車載装置が開示されている。また、この計測位置データを受信する交通情報センター装置が開示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−１５６３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
交通情報センター装置において、この受信した計測位置データを解析し、車両の、道路の幅方向の走行位置を特定したうえで、車両が道路上の障害物を避けるために行った車線変更を検出する研究を、発明者らは進めている。
ところで、ＧＰＳ衛星から送信された電波が建造物等によって反射・回折し、車載装置が複数の経路から同じ電波を受信してしまうことがある。これをマルチパスという。このマルチパスの影響により計測位置データが誤差を含む場合があった。
【０００４】
図１５、１６は、マルチパスの影響を説明するための図である。例えば、高速道路では、図１５に示すように道路１からの騒音を防止するための遮蔽板２が道路１に沿って設置されている。この遮蔽板２のためにマルチパスが発生し、遮蔽板２に近い第１車線を走行した車両１００Ａに搭載した車載装置６Ａの計測位置データではマルチパスの影響が大きく、誤差が多い場合、図１６に示すように、車載装置６Ａの計測位置データは第１車線に沿っておらず、ばらつきが大きい。一方、第３車線を走行した車両１００Ｂに搭載した車載装置６Ｂの計測位置データはマルチパスの影響が出にくければ、誤差が少なく、図１６に示すように、車載装置６Ｂの計測位置データは第３車線にほぼ沿っており、ばらつきが小さい。
【０００５】
計測位置データにマルチパスの影響による誤差が含まれていれば、車両の、道路の幅方向の走行位置を特定できないので、車線変更を正確に検出できないという問題がある。交通情報センター装置において、マルチパスの影響を加味して計測位置データを補正することは可能であるが、補正するためには個々のＧＰＳ衛星に対する車載装置のＧＰＳ処理部の処理データが必要となる。しかし、計測位置データだけでなく、処理データまで車載装置に蓄積するとすれば、蓄積するデータの情報量が膨大になるため、長時間にわたってこれらのデータを蓄積できなくなり、また、車載装置から交通情報センター装置にこれらのデータを送信するコストが高くなる。
【０００６】
そこで、本発明は、マルチパスの影響により計測位置データが誤差を含む場合に、この影響を加味して計測位置データを補正しなくても、車両の正確な道路の幅方向の走行位置を推定することができる、車両走行位置推定システム及び車両走行位置推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両走行位置推定システムは、道路を所定の長さに区分けした走行区間内を走行する車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する車両走行位置推定システムであって、前記走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測位置データを取得する手段と、取得した前記計測位置データに基づいて、前記走行区間における前記車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出する第１の算出手段と、前記第１の算出手段が算出したばらつきに基づいて前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する推定手段とを備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
この発明によれば、走行区間において時系列に複数回計測された車両の計測位置データを取得して、当該走行区間における車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出し、このばらつきに基づいて当該走行区間における車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する。例えば、図１６の第１車線を走行する車両１００Ａに搭載した車載装置６Ａの計測位置データのようにばらつきが大きい場合には、この車両１００Ａの、道路の幅方向の走行位置は、マルチパスの影響が大きくなると推定していた第１車線であると推定し、同図の第３車線を走行する車両１００Ｂに搭載した車載装置６Ｂの計測位置データのようにばらつきが小さい場合には、この車両１００Ｂの、道路の幅方向の計測位置は、マルチパスの影響が小さくなると推定していた第３車線であると推定する。従って、マルチパスの影響を加味して計測位置データを補正することなく、計測位置のばらつきのみから車両の正確な道路の幅方向の走行位置を推定することができる。
【０００９】
また、本発明の車両走行位置推定システムは、道路地図データを記憶する手段と、取得した前記計測位置データに基づいて、前記道路地図データから前記走行区間の道路地図データを抽出する手段とをさらに備え、前記第１の算出手段は、抽出した道路地図データと取得した前記計測位置データとに基づいて、それぞれの計測位置から道路までの距離を求め、それらの距離の標準偏差を前記ばらつきとして算出することを特徴とする（請求項２）。
【００１０】
この発明によれば、ばらつきとして、それぞれの計測位置から走行区間の道路地図データにおける道路までの距離の標準偏差を求めるので、例えば、この標準偏差が所定の閾値以上であれば、車両の、道路の幅方向の走行位置はマルチパスの影響が大きい車線であり、所定の閾値未満であれば、車両の、道路の幅方向の走行位置はマルチパスの小さい車線である、というように、車両の、道路の幅方向の走行位置を容易に推定することができる。
【００１１】
また、本発明の車両走行位置推定システムでは、前記第１の算出手段は、取得した前記計測位置データに基づいて、連続する２つの計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を前記ばらつきとして算出することを特徴とする（請求項３）。
【００１２】
この発明によれば、ばらつきとして、連続する２つの計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積の標準偏差を求めるので、例えば、この標準偏差が所定の閾値以上であれば、車両の、道路の幅方向の走行位置はマルチパスの影響が大きい車線であり、所定の閾値未満であれば、車両の、道路の幅方向の走行位置はマルチパスの小さい車線である、というように、車両の、道路の幅方向の走行位置を容易に推定することができる。
【００１３】
また、本発明の車両走行位置推定システムでは、前記第１の算出手段は、取得した前記計測位置データに基づいて、前記走行区間の始端と終端のそれぞれに最も近い２つの計測位置を結ぶベクトルと連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を前記ばらつきとして算出することを特徴とする（請求項４）。
【００１４】
この発明によれば、ばらつきとして、走行区間の始端と終端のそれぞれに最も近い２つの計測位置を結ぶベクトルと連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積の標準偏差を求めるので、例えば、この標準偏差が所定の閾値以上であれば、車両の、道路の幅方向の走行位置はマルチパスの影響が大きい車線であり、所定の閾値未満であれば、車両の、道路の幅方向の走行位置はマルチパスの小さい車線である、というように、車両の、道路の幅方向の走行位置を容易に推定することができる。
【００１５】
また、本発明の車両走行位置推定システムでは、前記計測位置データにはそれぞれの計測位置を計測した時刻が含まれ、時刻とＧＰＳ衛星の位置とを対応付ける対応データ及び建造物データを記憶する手段と、前記対応データと取得した前記計測位置データに含まれる時刻とに基づいて前記車両が前記走行区間を走行していた時のＧＰＳ衛星の位置を算出する手段と、前記建造物データと取得した前記計測位置データとに基づいて、前記走行区間周辺の建造物データを抽出する手段と、算出したＧＰＳ衛星の位置と抽出した前記走行区間の周辺の建造物データとに基づいて、当該走行区間がマルチパスの影響を受け易い走行区間であるか否かを判定する第１の判定手段とをさらに備え、前記推定手段は、前記第１の判定手段がマルチパスの影響を受け易い走行区間であると判定した場合に、前記走行区間における前記車両の、道路の、道路の幅方向の走行位置を推定するものであることを特徴とする（請求項５）。
【００１６】
この発明によれば、車両が走行区間を走行していた時のＧＰＳ衛星の位置を算出し、その位置と走行区間周辺の建造物データ、特に、走行区間に設置された遮蔽板の位置と高さのデータとに基づいて、走行区間がマルチパスの影響を受け易い走行区間であるか否かを判定する。例えば、走行区間の全部にわたって高さ１０ｍの遮蔽板が設置されている場合には、ＧＰＳ衛星の位置と、この遮蔽板の位置と高さのデータとに基づいて、ＧＰＳ衛星からの直接波と反射波のそれぞれの伝搬経路を推定し、当該走行区間がマルチパスの影響を受け易い走行区間であるか否かを判定する。そして、当該走行区間がマルチパスの影響を受け易い走行区間であれば、ばらつきと車両の、道路の幅方向の走行位置には関係があるので、ばらつきに基づいて走行位置を推定する。一方、当該走行区間がマルチパスの影響を受け易い走行区間でなければ、ばらつきと車両の、道路の幅方向の走行位置には関係がないので、ばらつきに基づいて走行位置を推定しない。従って、車両の、道路の幅方向の走行位置をより正確に推定することができる。
【００１７】
また、本発明の車両走行位置推定システムは、前記走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測方位データを取得する手段と、取得した前記計測方位データに基づいて、前記走行区間における計測方位の変化が所定の範囲内であるか否かを判定する第２の判定手段とをさらに備え、前記推定手段は、前記第２の判定手段が所定の範囲内であると判定した場合に、前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定するものであることを特徴とする（請求項６）。
【００１８】
この発明によれば、走行区間において時系列に複数回計測された車両の計測方位データを取得し、この計測方位の変化が所定の範囲内であるか否かを判定する。所定の範囲内である場合には、この車両は当該走行区間で車線変更を行っている可能性が低いので、車両の、道路の幅方向の走行位置を特定することができ、ばらつきに基づく走行位置の推定を行うことができる。一方、所定の範囲内でない場合には、この車両は当該走行区間で車線変更を行っている可能性が高いので、走行位置のばらつきがこの車線変更に基づいていると推定でき、ばらつきに基づく走行位置の推定を行わない。ばらつきに基づいて走行位置を推定すると、正しく推定できないおそれがあるためである。従って、車両の、道路の幅方向の走行位置をより正確に推定することができる。
【００１９】
また、本発明の車両走行位置推定システムは、前記走行区間のさらに上流の走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測位置データを取得する手段と、取得した前記上流の走行区間の計測位置データに基づいて、前記上流の走行区間における前記車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出する第２の算出手段とをさらに備え、前記推定手段は、前記第２の算出手段が算出したばらつきが所定の閾値以下である場合に、前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定するものであることを特徴とする（請求項７）。
【００２０】
この発明によれば、走行区間のさらに上流の走行区間において時系列に複数回計測された車両の計測位置データを取得して、当該上流の走行区間における車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出する。このばらつきが所定の閾値よりも大きければ、マルチパスの影響の有無にかかわらずこの車両の計測位置の精度が悪いか、この車両は車線変更を頻繁に行う車両であると推定して、ばらつきに基づく走行位置の推定を行わない。逆に、所定の閾値以下であれば、これらのケースには該当しないので、ばらつきに基づく走行位置の推定を行う。従って、車両の、道路の幅方向の走行位置をより正確に推定することができる。
【００２１】
また、本発明の車両走行位置推定方法は、道路を所定の長さに区分けした走行区間内を走行する車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する車両走行位置推定方法であって、前記走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測位置データを取得し、取得した前記計測位置データに基づいて、前記走行区間における前記車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出し、前記第１の算出手段が算出したばらつきに基づいて前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定することを特徴とする（請求項８）。この発明は、請求項１に記載の車両走行位置推定システムと同一の発明にかかる方法である。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように本発明によれば、マルチパスの影響により計測位置データが誤差を含む場合に、この影響を加味して計測位置データを補正しなくても、車両の正確な道路の幅方向の走行位置を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
実施の形態１：
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車両走行位置推定システムの概要を示す模式図である。図において、４は交通情報の収集・提供をするための交通情報センター装置である。交通情報センター装置４は、通信回線５に接続してあり、通信回線５には、道路１に沿って設置した少なくとも２以上の路上ビーコン３が接続してある。路上ビーコン３は、交通情報センター装置４から、所定の周期（たとえば、５分）毎に、通信回線５を介して渋滞情報、旅行時間情報、警告情報などの交通情報を受信する。
【００２４】
また、路上ビーコン３は、車両１００に搭載された車載装置６との間で無線による双方向通信を行う。双方向通信の通信媒体は光であっても良いし、電波であっても良い。車載装置６を搭載した車両１００が路上ビーコン３を通過する際に、車載装置６から路上ビーコン３に対し、所定の周期（たとえば、１秒）毎の計測位置データを含む走行軌跡情報が送信され、路上ビーコン３から車載装置６に対し、交通情報センター装置４から受信した交通情報が送信される。
【００２５】
図２は車載装置６の構成を示すブロック図である。記憶部６００は、当該車載装置６の識別コードを記憶している。また、記憶部６００は、所定の周期（たとえば、１秒）毎に、記憶部６００に記憶した識別コード、時計部６０１が計時した時刻、ＧＰＳ処理部６０２が計測した計測位置（緯度、経度及び高度）、インタフェース部６０３が取得した計測速度、方位センサ６０４が計測した計測方位及び計測角速度の各データ、ＧＰＳ処理部６０２が算出したＤＯＰ（Ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）情報、受信部６０８が受信したＧＰＳ信号に含まれる測位補正情報を、走行軌跡情報として記憶する。走行軌跡情報の１レコード（所定の周期毎のデータに該当）のフォーマットは表１に示す通りである。
【００２６】
【表１】
【００２７】
また、記憶部６００は、路上ビーコン３から受信した交通情報を記憶する。時計部６０１は時刻を計時する。ＧＰＳ処理部６０２は、受信部６０８でＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に含まれる時刻情報、ＧＰＳ衛星の軌道情報、測位補正情報に基づいて、当該車載装置６の位置（緯度、経度及び高度）を計測し、ＤＯＰ情報を算出する。インタフェース部６０３は、車速センサ６０９が車輪の角速度を検出することにより計測した車両の速度を取得する。方位センサ６０４は、光ファイバジャイロなどで構成されており、方位及び角速度を計測する。無線部６０５は、記憶部６００に記憶された走行軌跡情報を路上ビーコン３に送信し、路上ビーコン３から交通情報を受信する。その際、路上ビーコン３に送信された走行軌跡情報は記憶部６００からクリアされる。表示部６０６は、記憶部６００に記憶された交通情報をドライバが視認できる画像データに変換し、モニタ６１０に表示する。制御部６０７は、マイクロコンピュータにより構成されており、記憶部６００、時計部６０１、ＧＰＳ処理部６０２、インタフェース部６０３、方位センサ６０４、無線部６０５、表示部６０６の処理を制御する。
【００２８】
図３は路上ビーコン３の構成を示すブロック図である。記憶部３００は、車載装置６から受信した走行軌跡情報を記憶する。また、記憶部３００は、交通情報センター装置４から受信した交通情報を記憶する。時計部３０１は時刻を計時する。無線部３０２は、車載装置６から走行軌跡情報を受信する。また、無線部３０２は、車載装置６に交通情報を送信する。通信部３０３は、記憶部３００に記憶した走行軌跡情報を、通信回線５を介して交通情報センター装置４に送信する。また、通信部３０３は、交通情報センター装置４から、通信回線５を介して交通情報を受信する。制御部３０４は、マイクロコンピュータにより構成されており、記憶部３００、時計部３０１、無線部３０２、通信部３０３の処理を制御する。
【００２９】
図４は交通情報センター装置４の構成を示すブロック図である。記憶部４００は、地図データベースを記憶している。地図データベースには、道路に関する道路地図データ、ビルや住宅、高速道路の遮蔽板等の建造物に関する建造物データが含まれている。道路地図データには、道路を所定の長さに区分けした走行区間であるリンクの始端、終端及びその間の複数の補間点（道路が折れ曲がる地点に対応）に関する位置（緯度、経度及び高度）のデータ、リンクの車線数のデータ、リンク同士の接続に関するデータ等が含まれている。リンクは、例えば、道路に沿った２つの路上ビーコン３の間の区間を１００ｍ毎に区分けして設定される。また、建造物データには、ビルや住宅、高速道路の遮蔽板等の建造物の底面部分の各頂点の位置（経度、経度及び高度）のデータ及びこれらの建造物の高さのデータ等が含まれている。
【００３０】
また、記憶部４００は、受信部４０８が受信したＧＰＳ信号に含まれるＧＰＳ衛星の軌道情報を記憶する。この軌道情報は、複数個存在するＧＰＳ衛星のそれぞれについて、時刻と位置（緯度、経度及び高度）を対応付けた対応データである。また、記憶部４００は、路上ビーコン３から通信回線５を介して受信した走行軌跡情報を、走行軌跡受信情報として記憶する。また、記憶部４００は、所定の周期（たとえば、１分）毎にそれぞれのリンクがマルチパスの影響を受けやすいリンクであるか否かを示すデータである、リンク−マルチパス対応データを記憶している。リンク−マルチパス対応データの１レコード（所定の周期毎、リンク毎のデータに該当）のフォーマットは表２に示す通りである。
【００３１】
【表２】
【００３２】
このリンク−マルチパス対応データは、ＧＰＳ衛星の軌道情報、道路地図データ及び建造物データに基づいて、次のような手順でマルチパス判定部４０６によって予め作成されたものである。まず、ＧＰＳ衛星の軌道情報と道路地図データに含まれるリンクの始端、終端、補間点の位置データとに基づいて、上述の所定の周期毎の時刻に、それぞれのリンクにおいて、ＧＰＳ信号を受信できるＧＰＳ衛星を特定する。次に、これらのＧＰＳ衛星のそれぞれの位置と、リンクの始端、終端、補間点のそれぞれの位置と、建造物データに含まれるリンクの周辺の建造物の位置や高さのデータとに基づいて、これらのＧＰＳ衛星からリンクの始端、終端、補間点のそれぞれへの直接波と反射波のそれぞれの伝搬経路を推定する。そして、直接波と反射波の伝搬経路の長さを求め、反射波が逆位相に等しく干渉しているか否かを判定して、リンクの始端、終端、補間点のいずれかにおいて反射波が逆位相に等しく干渉していればマルチパスの影響有り（１）、そうでなければマルチパスの影響無し（０）、を設定する。
【００３３】
また、記憶部４００は、所定の周期（たとえば、１分）毎に車両１００が各リンクの各車線を走行した場合の、車両１００の実際の走行位置に対する車載装置６の計測位置のばらつきの範囲を示すデータである、車線−ばらつき対応データを記憶している。車線−ばらつき対応データの１レコード（所定の周期毎、リンク毎、車線毎のデータに該当）のフォーマットは表３に示す通りである。なお、車線番号は走行方向（リンクの始端から終端への方向。以下同じ。）に対して左側から順に１、２、３・・・とする。
【００３４】
【表３】
【００３５】
この車線−ばらつき対応データは、次のような手順でマルチパス判定部４０６によって予め作成されたものである。まず、ＧＰＳ衛星の軌道情報と道路地図データに含まれるリンクの始端、終端、補間点の位置データとに基づいて、上述の所定の周期毎の時刻に、それぞれのリンクにおいて、ＧＰＳ信号を受信できるＧＰＳ衛星を特定する。
【００３６】
次に、リンクのそれぞれの車線において、車両１００が所定の速度（たとえば、時速６０ｋｍ）で走行した場合に車両１００が通過する位置を、リンクの始端、終端、補間点の位置データとリンクの車線数とに基づいて、走行予想位置として算出する。
【００３７】
図１０〜１２は、走行予想位置の算出を説明するための図である。例えば、リンクの第１車線については、図１０の△印に示すように、リンクの隣接する補間点同士を結ぶ線分（リンクの始端とそれに隣り合う補間点を結ぶ線分、リンクの終端とそれに隣り合う補間点を結ぶ線分を含む。以下、同じ。）から車線の幅である３．５ｍだけ走行方向に対して左側にずらし、１６．７ｍの間隔を空けて、走行予想位置を算出する。また、同リンクの第２車線については、図１１の△印に示すように、リンクの隣接する補間点同士を結ぶ線分上にのるようにし、１６．７ｍの間隔を空けて、走行予想位置を算出する。また、同リンクの第３車線については、図１２の△印に示すように、リンクの隣接する補間点同士を結ぶ線分から３．５ｍだけ走行方向に対して右側にずらし、１６．７ｍの間隔を空けて、走行予想位置を算出する。
【００３８】
次に、リンクのそれぞれの車線において、それぞれの走行予想位置と特定した複数のＧＰＳ衛星のそれぞれの位置とを直線で結び、これらの直線上に存在する高速道路の遮蔽板やビル等の建造物によるマルチパスの影響を考慮して、この走行予想位置で車載装置６が計測するであろう計測位置を予測し、予測した計測位置とリンクまでの距離を算出する。すなわち、予測した計測位置から、リンクの隣り合う補間点同士を結ぶ線分のうちで直近の線分に対して垂線を下ろし、その垂線の長さを求め、その長さに符号を付してリンクまでの距離とする。符号は、予測した計測位置が線分の走行方向に対して左側にある場合は負（マイナス）とし、右側にある場合は正（プラス）とする。予測した計測位置からリンクの直近の線分に対して垂線を下ろすことができない場合には、予測した計測位置からリンクの直近の線分の両端の補間点（始端、終端を含む。以下同じ。）までの直線距離を求め、そのうちの短い方の長さに符号を付してリンクまでの距離として求める。符号は上述の通りである。そして、予測した計測位置とリンクまでの距離の標準偏差を求め、計測位置のばらつきとする。
【００３９】
次に、それぞれの車線の計測位置のばらつきと、隣接する車線の計測位置のばらつきの平均値とに基づいて、それぞれの車線の計測位置のばらつきの上限値と下限値を決定する。例えば、３車線の場合には、第１車線の計測位置のばらつきの上限値と第２車線の計測位置のばらつきの下限値を、第１車線の計測位置のばらつきと第２車線の計測位置のばらつきとの平均値とし、第２車線の計測位置のばらつきの上限値と第３車線の計測位置のばらつきの下限値を第２車線の計測位置のばらつきと第３車線の計測位置のばらつきとの平均値とする。第１車線の計測位置のばらつきの下限値は、第１車線の計測位置のばらつきから、第１車線の計測位置のばらつきの上限値と第１車線の計測位置のばらつきとの差の絶対値を引いた値とする。第３車線の計測位置のばらつきの上限値は、第３車線の計測位置のばらつきに、第３車線の計測位置のばらつきの下限値と第３車線の計測位置のばらつきとの差の絶対値を加えた値とする。
【００４０】
時計部４０１は時刻を計時する。ＧＰＳ処理部４０２は、受信部４０８でＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信する。通信部４０３は、路上ビーコン３から通信回線５を介して走行軌跡情報を受信する。走行軌跡解析部４０４は、マイクロコンピュータにより構成されており、後述する走行軌跡解析の処理を実現し、走行軌跡受信情報の計測位置データのばらつきに基づいて、車両１００の道路の幅方向の走行位置を推定する。交通情報提供部４０５は、マイクロコンピュータにより構成されており、後述する交通情報提供の処理を実現する。マルチパス判定部４０６は、マイクロコンピュータにより構成されており、上述のリンク−マルチパス対応データ及び車線−ばらつき対応データを作成する。制御部４０７は、マイクロコンピュータにより構成されており、記憶部４００、時計部４０１、ＧＰＳ処理部４０２、通信部４０３、走行軌跡解析部４０４、交通情報提供部４０５、マルチパス判定部４０６の処理を制御する。
【００４１】
次に、交通情報センター装置４の処理手順について説明する。図５および図６は走行軌跡解析の処理手順を示すフローチャートである。走行軌跡解析部４０４は、処理周期（例えば、１秒）が経過したか否かを判定し（ステップＳ１）、経過したと判定した場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、処理終了指令の有無を判定する（ステップＳ２）。経過していないと判定した場合には（ステップＳ１でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ１の処理を続ける。
【００４２】
走行軌跡解析部４０４は、処理終了指令があると判定した場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、処理を終了する。処理終了指令がないと判定した場合には（ステップＳ２でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、路上ビーコン３から走行軌跡情報を受信したか否かを判定し（ステップＳ３）、受信したと判定した場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、記憶部４００は受信した走行軌跡情報を走行軌跡受信情報として記憶する。走行軌跡受信情報の１レコードのフォーマットは、走行軌跡情報の１レコードのフォーマットと同じである（ステップＳ４）。受信していないと判定した場合には（ステップＳ３でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ１の処理を続ける。
【００４３】
走行軌跡解析部４０４は、記憶部４００に記憶した走行軌跡受信情報のレコードを、レコードに含まれる時刻の早い順に１つ参照する（ステップＳ５）。走行軌跡解析部４０４は、そのレコードに含まれる計測位置から、道路地図データに含まれるすべてのリンクの、すべての隣り合う補間点同士を結ぶ線分に対して垂線を下ろし、その垂線の長さを線分までの距離とする。計測位置から線分に対して垂線を下ろすことができない場合には、計測位置から線分の両端の補間点までの直線距離を求め、そのうちの短い方を線分までの距離とする。そして、線分までの距離が最短となる線分のそれぞれの補間点が属するリンクを走行リンクと特定する。このとき同時に、最短となった線分までの距離が、計測位置から走行リンクまでの距離として求まることになる（ステップＳ６）。
【００４４】
走行軌跡解析部４０４は、特定した走行リンクの番号と前回のステップＳ６で特定した走行リンクの番号とを比較し、異なっていれば走行リンクが切り替わったと判定し、同じであれば走行リンクが切り替わっていないと判定する（ステップＳ７）。走行リンクが切り替わったと判定した場合には（ステップＳ７でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、走行リンクが切り替わるまでステップＳ６で求めた計測位置から切り替わり前の走行リンクまでの距離について、標準偏差を算出し、この標準偏差を切り替わり前の走行リンクにおける、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、実際の走行位置に対する計測位置のばらつきとする（ステップＳ８）。走行リンクが切り替わっていないと判定した場合には（ステップＳ７でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ５の処理を続ける。
【００４５】
走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５で参照したレコードに含まれる計測方位について、変化の範囲を算出する（ステップＳ９）。走行軌跡解析部４０４は、後述する走行位置推定１の処理に基づいて、切り替わり前の走行リンクにおける、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、道路の幅方向の走行位置、すなわち、走行車線を推定する（ステップＳ１０）。記憶部４００は、切り替わり前の走行リンクの番号、当該走行軌跡受信情報の識別コード、ステップＳ８で求めた計測位置のばらつき、ステップＳ１０で推定した走行車線の番号、走行リンクが切り替わるまでステップＳ５で参照したレコードに含まれる時刻のうちで最初と最後の時刻を、走行リンク情報として記憶部４００に記録する（ステップＳ１１）。走行リンク情報の１レコード（ステップＳ１１の処理毎に記憶するデータに該当）のフォーマットは表４の通りである。
【００４６】
【表４】
【００４７】
走行軌跡解析部４０４は、走行軌跡受信情報の全てのレコードを参照したか否かを判定し（ステップＳ１２）、全てのレコードを参照したと判定した場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、走行リンクの切り替わりに該当するとみなして、これまでにステップＳ６で求めた計測位置から現在の走行リンクまでの距離について、標準偏差を算出し、この標準偏差を現在の走行リンクにおける、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、実際の走行位置に対する計測位置のばらつきとする（ステップＳ１３）。全てのレコードを参照していないと判定した場合には（ステップＳ１３でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ５の処理を続ける。
【００４８】
走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５で参照したレコードに含まれる計測方位について、変化の範囲を算出する（ステップＳ１４）。走行軌跡解析部４０４は、後述する走行位置推定２の処理に基づいて、現在の走行リンクにおける、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、道路の幅方向の走行位置、すなわち、走行車線を推定する（ステップＳ１５）。記憶部４００は、現在の走行リンクの番号、当該走行軌跡受信情報の識別コード、ステップＳ１３で求めた計測位置のばらつき、ステップＳ１５で推定した走行車線の番号、ステップＳ６で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５で参照したレコードに含まれる時刻のうちで最初と最後の時刻を、走行リンク情報として記憶部４００に記録する（ステップＳ１６）。走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ１の処理を続ける。
【００４９】
図７は走行位置推定１の処理手順を示すフローチャートである。走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で特定された切り替わり前の走行リンクがマルチパスの影響があるリンクであるか否かを判定する。すなわち、記憶部４００に記憶したリンク−マルチパス対応データから、「時刻」がステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値との差の絶対値が３０秒以内であり、「リンク番号」が切り替わり前の走行リンクの番号に一致するレコードを抽出して、このレコードのマルチパス影響の有無を参照する（ステップＳ１０１）。
【００５０】
切り替わり前の走行リンクがマルチパスの影響があるリンクであった場合には（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、切り替わり前の走行リンクの上流において、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の計測位置のばらつきが安定しているか否かを判定する。すなわち、記憶部４００に記憶している走行リンク情報から、「走行リンク番号」が切り替わり前の走行リンクの上流側に接続するリンクの番号に一致し、「識別コード」が当該走行軌跡受信情報の識別コードに一致し、「時刻（最初）」と「時刻（最後）」が、ステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値から、所定時間（例えば、１０分間）前までに含まれているレコードを抽出し、そのレコードに含まれる計測位置のばらつきを参照する。さらに、走行リンク情報から、「走行リンク番号」がその上流側に接続するリンクのさらに上流側に接続するリンクの番号に一致し、「識別コード」が当該走行軌跡受信情報の識別コードに一致し、「時刻（最初）」と「時刻（最後）」が、ステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値から、所定時間前までに含まれているレコードを抽出し、そのレコードに含まれる計測位置のばらつきを参照する。これを、上流側に接続するリンクの長さの合計が所定の長さ（例えば、５ｋｍ）以上となるまで繰り返し、これらのリンクにおける計測位置のばらつきの平均値を算出する。そして、その平均値が所定の閾値以下となっていれば、切り替わり前の走行リンクの上流において計測位置のばらつきが安定していると判定し、所定の閾値より大きければ、切り替わり前の走行リンクの上流においてばらつきが安定していないと判定する（ステップＳ１０２）。
【００５１】
切り替わり前の走行リンクがマルチパスの影響があるリンクでない場合には（ステップＳ１０１でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる計測位置に基づいて、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、道路の幅方向の走行位置、すなわち、走行車線を推定する。マルチパスの影響がないのであれば、計測位置は誤差を含んでいないと推定できるので、計測位置から正確に当該車両が走行した車線を推定できるからである。
【００５２】
図１０〜図１２に示したように、道路地図データにおけるリンクの始端、終端、補間点の幅方向の位置はリンクのほぼ中央となっているため、計測位置と道路地図データにおける切り替わり前の走行リンクの始端、終端、補間点の位置との関係から、計測位置が切り替わり前の走行リンクの走行方向に対して右側又は左側のいずれにあるかを判定できる。そして、その判定結果とステップＳ６（図５）で算出した計測位置から切り替わり前の走行リンクまでの距離とに基づいて、当該車両１００が走行した車線を推定する。
【００５３】
例えば、切り替わり前の走行リンクが３車線であって、計測位置が切り替わり前の走行リンクの右側にあり、計測位置から切り替わり前の走行リンクまでの距離が車線の幅に相当する３．５ｍであれば、当該車両が走行した車線は第１車線であると推定する。また、同様に、計測位置が切り替わり前の走行リンクの右側にあり、計測位置から切り替わり前の走行リンクまでの距離が０．１ｍであれば、当該車両が走行した車線は第２車線であると推定でき、計測位置が切り替わり前の走行リンクの左側にあり、計測位置から切り替わり前の走行リンクまでの距離が３．５ｍであれば、当該車両が走行した車線は第３車線であると推定する（ステップＳ１０５）。
【００５４】
走行リンクの上流において計測位置のばらつきが安定していると判定した場合には（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ９（図６）で算出した計測方位の変化の範囲が所定の閾値（例えば、３０°）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。走行リンクの上流において計測位置のばらつきが安定していないと判定した場合には（ステップＳ１０２でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる計測位置に基づいて当該車両１００が走行した車線を推定する（ステップＳ１０５）。これは次の理由による。すなわち、５ｋｍもの十分に長い区間にわたって計測位置のばらつきが安定していないということは、マルチパスの影響の有無にかかわらず当該車両１００の車載装置６の計測位置の精度が悪い、あるいは、当該車両１００は車線変更を頻繁に行う車両である、と推定できる。従って、切り替わり前の走行リンクにおける計測位置のばらつきも、これらの原因に基づいていると推定でき、ステップＳ１０４の計測位置のばらつきによる当該車両１００の走行車線の推定を行うと、正しく推定できないおそれがある。
【００５５】
計測方位の変化の範囲が所定の閾値以下であると判定した場合には（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ８（図５）で算出した計測位置のばらつきに基づいて、当該車両１００が走行した車線の推定を行う。すなわち、記憶部４００に記憶した車線−ばらつき対応データから、「時刻」以上「時刻」に１分を加えた時刻未満の範囲内に、ステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値が含まれ、「リンク番号」が切り替わり前の走行リンクの番号と一致し、「計測位置のばらつきの下限値」以上「計測位置のばらつきの上限値」未満の範囲内に計測位置のばらつきが含まれるレコードを抽出し、そのレコードに含まれる車線番号を参照する（ステップＳ１０４）。これにより、マルチパスの影響を加味して計測位置を補正することなく、計測位置のばらつきのみから当該車両１００の正確な道路の幅方向の走行位置、すなわち、走行車線を推定することができる。
【００５６】
計測方位の変化の範囲が所定の閾値以下でないと判定した場合には（ステップＳ１０３でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる計測位置に基づいて当該車両１００が走行した車線を推定する（ステップＳ１０５）。当該車両１００は切り替わり前の走行リンクにおいて車線変更を行っている可能性が高いので、計測位置のばらつきがこの車線変更に基づいていると推定でき、ステップＳ１０４の計測位置のばらつきによる当該車両１００の走行車線の推定を行うと、正しく推定できないおそれがあるためである。
【００５７】
図８は走行位置推定２の処理手順を示すフローチャートである。基本的には図７に示す走行位置推定１の処理手順と同じであり、切り替わり前の走行リンクに代えて、現在の走行リンクを処理対象としている。走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で特定された現在の走行リンクがマルチパスの影響があるリンクであるか否かを判定する。すなわち、記憶部４００に記憶したリンク−マルチパス対応データから、「時刻」がステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値との差の絶対値が３０秒以内であり、「リンク番号」が現在の走行リンクの番号に一致するレコードを抽出して、このレコードのマルチパス影響の有無を参照する（ステップＳ２０１）。
【００５８】
現在の走行リンクがマルチパスの影響があるリンクであった場合には（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、現在の走行リンクの上流において、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の計測位置のばらつきが安定しているか否かを判定する。すなわち、記憶部４００に記憶している走行リンク情報から、「走行リンク番号」が現在の走行リンクの上流側に接続するリンクの番号に一致し、「識別コード」が当該走行軌跡受信情報の識別コードに一致し、「時刻（最初）」と「時刻（最後）」が、ステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値から、所定時間（例えば、１０分間）前までに含まれているレコードを抽出し、そのレコードに含まれる計測位置のばらつきを参照する。さらに、走行リンク情報から、「走行リンク番号」がその上流側に接続するリンクのさらに上流側に接続するリンクの番号に一致し、「識別コード」が当該走行軌跡受信情報の識別コードに一致し、「時刻（最初）」と「時刻（最後）」が、ステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値から、所定時間前までに含まれているレコードを抽出し、そのレコードに含まれる計測位置のばらつきを参照する。これを、上流側に接続するリンクの長さの合計が所定の長さ（例えば、５ｋｍ）以上となるまで繰り返し、これらのリンクにおける計測位置のばらつきの平均値を算出する。そして、その平均値が所定の閾値以下となっていれば、現在の走行リンクの上流において計測位置のばらつきが安定していると判定し、所定の閾値より大きければ、現在の走行リンクの上流においてばらつきが安定していないと判定する（ステップＳ２０２）。
【００５９】
現在の走行リンクがマルチパスの影響があるリンクでない場合には（ステップＳ２０１でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる計測位置に基づいて、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、道路の幅方向の走行位置、すなわち、走行車線を推定する（ステップＳ２０５）。
【００６０】
走行リンクの上流において計測位置のばらつきが安定していると判定した場合には（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ１４（図６）で算出した計測方位の変化の範囲が所定の閾値（例えば、３０°）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。走行リンクの上流において計測位置のばらつきが安定していないと判定した場合には（ステップＳ２０２でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる計測位置に基づいて当該車両１００が走行した車線を推定する（ステップＳ２０５）。
【００６１】
計測方位の変化の範囲が所定の閾値以下であると判定した場合には（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ１３（図６）で算出した計測位置のばらつきに基づいて、当該車両１００が走行した車線の推定を行う。すなわち、記憶部４００に記憶した車線−ばらつき対応データから、「時刻」以上「時刻」に１分を加えた時刻未満の範囲内に、ステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値が含まれ、「リンク番号」が現在の走行リンクの番号と一致し、「計測位置のばらつきの下限値」以上「計測位置のばらつきの上限値」未満の範囲内に計測位置のばらつきが含まれるレコードを抽出し、そのレコードに含まれる車線番号を参照する（ステップＳ２０４）。これにより、マルチパスの影響を加味して計測位置を補正することなく、計測位置のばらつきのみから当該車両１００の正確な道路の幅方向の走行位置、すなわち、走行車線を推定することができる。
【００６２】
計測方位の変化の範囲が所定の閾値以下でないと判定した場合には（ステップＳ２０３でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる計測位置に基づいて当該車両１００が走行した車線を推定する（ステップＳ２０５）。
【００６３】
図９は交通情報提供の処理手順を示すフローチャートである。交通情報提供部４０５は、処理周期（例えば、５分）が経過したか否かを判定し（ステップＳ３１）、経過していると判定した場合には（ステップＳ３１でＹＥＳ）、処理終了指令の有無を判定する（ステップＳ３２）。経過していないと判定した場合には（ステップＳ３１でＮＯ）、交通情報提供部４０５は、ステップＳ３１の処理を続ける。
【００６４】
交通情報提供部４０５は、処理終了指令があると判定した場合には（ステップＳ３２でＹＥＳ）、処理を終了する。処理終了指令がないと判定した場合には（ステップＳ３２でＮＯ）、交通情報提供部４０５は、記憶部４００に記憶した走行リンク情報から「時刻（最後）」が現在の時刻から５分前までの間に含まれているレコードをすべて参照し、隣接する走行リンクにおいて、車線変更をしている車両が所定の割合（たとえば、９０％）以上であるか否かを判定する。すなわち、「走行リンク番号」が隣接するリンクの番号であって、「識別コード」が同一であるレコードのペアを抽出し、そのペアのうちで車線番号が異なっているペアの割合を求め、その割合が所定の割合以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。車線変更をしている車両が所定の割合以上であると判定した場合には（ステップＳ３３でＹＥＳ）、交通情報提供部４０５は、隣接する走行リンクのうちで下流側の走行リンクに何らかの障害物が存在しているため、車両がそれを避けるべく車線変更をしている可能性が高いと推定して、道路上に障害物がある旨の警告情報を作成して、路上ビーコン３に送信し（ステップＳ３４）、ステップＳ３１の処理を続ける。車線変更をしている車両が所定の割合以上でないと判定した場合には（ステップＳ３３でＮＯ）、交通情報提供部４０５は、ステップＳ３１の処理を続ける。
【００６５】
実施の形態２：
上述の実施の形態１においては、計測位置から走行リンクまでの距離の標準偏差を算出し、計測位置のばらつきとするものであったが、これに限定されるものではなく、例えば、連続する２つの計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を算出して、計測位置のばらつきとすることもできる。
【００６６】
実施の形態２に係る交通情報センター装置４では、記憶部４００が記憶している車線−ばらつき対応データは、次のような手順でマルチパス判定部４０６によって予め作成される。まず、ＧＰＳ衛星の軌道情報と道路地図データに含まれるリンクの始端、終端、補間点の位置データとに基づいて、上述の所定の周期毎の時刻に、それぞれのリンクにおいて、ＧＰＳ信号を受信できるＧＰＳ衛星を特定する。
【００６７】
次に、リンクのそれぞれの車線において、車両１００が所定の速度（たとえば、時速６０ｋｍ）で走行した場合に車両１００が通過する位置を、リンクの始端、終端、補間点の位置データとリンクの車線数とに基づいて、走行予想位置として算出する。
【００６８】
次に、リンクのそれぞれの車線において、それぞれの走行予想位置と特定した複数のＧＰＳ衛星のそれぞれの位置とを直線で結び、これらの直線上に存在する高速道路の遮蔽板やビル等の建造物によるマルチパスの影響を考慮して、この走行予想位置で車載装置６が計測するであろう計測位置を予測し、連続する２つの予測した計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの予測した計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求める。
【００６９】
図１３は、実施の形態２における内積の算出を説明するための図である。例えば、図１３のように、予測した計測位置が図中の◇印のようになった場合、始端に最も近いＡとその次のＢとを結ぶベクトルαと、Ｂとその次のＣとを結ぶベクトルβとの内積を求め、次に、ベクトルβと、ＣとＤとを結ぶベクトルγとの内積を求める。これを順次行い、最後に、ＸとＹとを結ぶベクトルχと、Ｙと終端に最も近いＺとを結ぶωとの内積を求める。そして、これらの内積の標準偏差を求め、計測位置のばらつきとする。
【００７０】
次に、それぞれの車線の計測位置のばらつきと、隣接する車線の計測位置のばらつきの平均値とに基づいて、それぞれの車線の計測位置のばらつきの上限値と下限値を決定する。例えば、３車線の場合には、第１車線の計測位置のばらつきの上限値と第２車線の計測位置のばらつきの下限値を、第１車線の計測位置のばらつきと第２車線の計測位置のばらつきとの平均値とし、第２車線の計測位置のばらつきの上限値と第３車線の計測位置のばらつきの下限値を第２車線の計測位置のばらつきと第３車線の計測位置のばらつきとの平均値とする。第１車線の計測位置のばらつきの下限値は、第１車線の計測位置のばらつきから、第１車線の計測位置のばらつきの上限値と第１車線の計測位置のばらつきとの差の絶対値を引いた値とする。第３車線の計測位置のばらつきの上限値は、第３車線の計測位置のばらつきに、第３車線の計測位置のばらつきの下限値と第３車線の計測位置のばらつきとの差の絶対値を加えた値とする。
【００７１】
また、実施の形態２に係る交通情報センター装置４では、図５のステップＳ８において、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５で参照したレコードに含まれる計測位置について、連続する２つの計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を算出して、この標準偏差を切り替わり前の走行リンクにおける、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、実際の走行位置に対する計測位置のばらつきとする。なお、その他は実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。
【００７２】
実施の形態３：
上述の実施の形態２においては、連続する２つの計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を算出して、計測位置のばらつきとするものであったが、これに限定されるものではなく、例えば、リンクの始端と終端のそれぞれに最も近い２つの計測位置を結ぶベクトルと連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を算出して、計測位置のばらつきとすることもできる。
【００７３】
実施の形態３に係る交通情報センター装置４では、記憶部４００が記憶している車線−ばらつき対応データは、次のような手順でマルチパス判定部４０６によって予め作成される。まず、ＧＰＳ衛星の軌道情報と道路地図データに含まれるリンクの始端、終端、補間点の位置データとに基づいて、上述の所定の周期毎の時刻に、それぞれのリンクにおいて、ＧＰＳ信号を受信できるＧＰＳ衛星を特定する。
【００７４】
次に、リンクのそれぞれの車線において、車両１００が所定の速度（たとえば、時速６０ｋｍ）で走行した場合に車両１００が通過する位置を、リンクの始端、終端、補間点の位置データとリンクの車線数とに基づいて、走行予想位置として算出する。
【００７５】
次に、リンクのそれぞれの車線において、それぞれの走行予想位置と特定した複数のＧＰＳ衛星のそれぞれの位置とを直線で結び、これらの直線上に存在する高速道路の遮蔽板やビル等の建造物によるマルチパスの影響を考慮して、この走行予想位置で車載装置６が計測するであろう計測位置を予測し、リンクの始端と終端のそれぞれに最も近い２つの予測した計測位置を結ぶベクトルと連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求める。
【００７６】
図１４は、実施の形態３における内積の算出を説明するための図である。例えば、図１４のように、予測した計測位置が図中の◇印のようになった場合、始端に最も近いＡと終端に最も近いＺとを結ぶベクトルΩと、Ａとその次のＢとを結ぶベクトルαとの内積を求め、次に、ベクトルΩと、Ｂとその次のＣとを結ぶベクトルβとの内積を求める。これを順次行い、最後に、ベクトルΩと、Ｙと終端に最も近いＺとを結ぶωとの内積を求める。そして、これらの内積の標準偏差を求め、計測位置のばらつきとする。
【００７７】
次に、それぞれの車線の計測位置のばらつきと、隣接する車線の計測位置のばらつきの平均値とに基づいて、それぞれの車線の計測位置のばらつきの上限値と下限値を決定する。例えば、３車線の場合には、第１車線の計測位置のばらつきの上限値と第２車線の計測位置のばらつきの下限値を、第１車線の計測位置のばらつきと第２車線の計測位置のばらつきとの平均値とし、第２車線の計測位置のばらつきの上限値と第３車線の計測位置のばらつきの下限値を第２車線の計測位置のばらつきと第３車線の計測位置のばらつきとの平均値とする。第１車線の計測位置のばらつきの下限値は、第１車線の計測位置のばらつきから、第１車線の計測位置のばらつきの上限値と第１車線の計測位置のばらつきとの差の絶対値を引いた値とする。第３車線の計測位置のばらつきの上限値は、第３車線の計測位置のばらつきに、第３車線の計測位置のばらつきの下限値と第３車線の計測位置のばらつきとの差の絶対値を加えた値とする。
【００７８】
また、実施の形態３に係る交通情報センター装置４では、図５のステップＳ８において、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５で参照したレコードに含まれる計測位置について、リンクの始端との距離が最も近い計測位置とリンクの終端との距離が最も近い計測位置とを結ぶベクトルと、これらのレコードを参照した順に連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を算出して、この標準偏差を切り替わり前の走行リンクにおける、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、実際の走行位置に対する計測位置のばらつきとする。なお、その他は実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。
【００７９】
上述の実施の形態１〜３においては、車載装置６と交通情報センター装置４が路上ビーコン３を介して走行軌跡情報及び交通情報を送受信する構成であったが、車載装置６と交通情報センター装置４が携帯電話等を用いて直接これらの情報を送受信する構成であっても良い。
【００８０】
また、上述の実施の形態１〜３においては、交通情報センター装置４にて、走行軌跡情報を解析し、車両１００の道路の幅方向の走行位置を推定する構成であったが、車載装置６がさらに走行軌跡解析部４０４とマルチパス判定部４０６とを含み、車載装置６にて、走行軌跡情報を解析し、車両１００の道路の幅方向の走行位置を推定する構成であっても良い。
【００８１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る車両走行位置推定システムの概要を示す模式図である。
【図２】車載装置６の構成を示すブロック図である。
【図３】路上ビーコン３の構成を示すブロック図である。
【図４】交通情報センター装置４の構成を示すブロック図である。
【図５】走行軌跡解析の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】走行軌跡解析の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】走行位置推定１の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】走行位置推定２の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】交通情報提供の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】走行予想位置の算出を説明するための図である。
【図１１】走行予想位置の算出を説明するための図である。
【図１２】走行予想位置の算出を説明するための図である。
【図１３】実施の形態２における内積の算出を説明するための図である。
【図１４】実施の形態３における内積の算出を説明するための図である。
【図１５】マルチパスの影響を説明するための図である。
【図１６】マルチパスの影響を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 道路
２ 遮蔽板
３ 路上ビーコン
４ 交通情報センター装置
５ 通信回線
６、６Ａ、６Ｂ 車載装置
１００、１００Ａ、１００Ｂ 車載装置を搭載した車両
２００ 車載装置を搭載していない車両
３００ 記憶部
３０１ 時計部
３０２ 無線部
３０３ 通信部
３０４ 制御部
４００ 記憶部
４０１ 時計部
４０２ ＧＰＳ処理部
４０３ 通信部
４０４ 走行軌跡解析部
４０５ 交通情報提供部
４０６ マルチパス判定部
４０７ 制御部
４０８ 受信部
６００ 記憶部
６０１ 時計部
６０２ ＧＰＳ処理部
６０３ インタフェース部
６０４ 方位センサ
６０５ 無線部
６０６ 表示部
６０７ 制御部
６０８ 受信部
６０９ 車速センサ
６１０ モニタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＧＰＳ衛星からの受信電波に基づいて車両の位置を推定することができる車両走行位置推定システム及び車両走行位置推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のＧＰＳ衛星からの受信電波に基づいて車両の位置を時系列に複数回計測して蓄積し、所定のタイミングで蓄積した計測位置データを交通情報センター装置に送信する車載装置が開示されている。また、この計測位置データを受信する交通情報センター装置が開示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−１５６３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
交通情報センター装置において、この受信した計測位置データを解析し、車両の、道路の幅方向の走行位置を特定したうえで、車両が道路上の障害物を避けるために行った車線変更を検出する研究を、発明者らは進めている。
ところで、ＧＰＳ衛星から送信された電波が建造物等によって反射・回折し、車載装置が複数の経路から同じ電波を受信してしまうことがある。これをマルチパスという。このマルチパスの影響により計測位置データが誤差を含む場合があった。
【０００４】
図１５、１６は、マルチパスの影響を説明するための図である。例えば、高速道路では、図１５に示すように道路１からの騒音を防止するための遮蔽板２が道路１に沿って設置されている。この遮蔽板２のためにマルチパスが発生し、遮蔽板２に近い第１車線を走行した車両１００Ａに搭載した車載装置６Ａの計測位置データではマルチパスの影響が大きく、誤差が多い場合、図１６に示すように、車載装置６Ａの計測位置データは第１車線に沿っておらず、ばらつきが大きい。一方、第３車線を走行した車両１００Ｂに搭載した車載装置６Ｂの計測位置データはマルチパスの影響が出にくければ、誤差が少なく、図１６に示すように、車載装置６Ｂの計測位置データは第３車線にほぼ沿っており、ばらつきが小さい。
【０００５】
計測位置データにマルチパスの影響による誤差が含まれていれば、車両の、道路の幅方向の走行位置を特定できないので、車線変更を正確に検出できないという問題がある。交通情報センター装置において、マルチパスの影響を加味して計測位置データを補正することは可能であるが、補正するためには個々のＧＰＳ衛星に対する車載装置のＧＰＳ処理部の処理データが必要となる。しかし、計測位置データだけでなく、処理データまで車載装置に蓄積するとすれば、蓄積するデータの情報量が膨大になるため、長時間にわたってこれらのデータを蓄積できなくなり、また、車載装置から交通情報センター装置にこれらのデータを送信するコストが高くなる。
【０００６】
そこで、本発明は、マルチパスの影響により計測位置データが誤差を含む場合に、この影響を加味して計測位置データを補正しなくても、車両の正確な道路の幅方向の走行位置を推定することができる、車両走行位置推定システム及び車両走行位置推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両走行位置推定システムは、道路を所定の長さに区分けした走行区間内を走行する車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する車両走行位置推定システムであって、前記走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測位置データを取得する手段と、取得した前記計測位置データに基づいて、前記走行区間における前記車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出する第１の算出手段と、前記第１の算出手段が算出したばらつきに基づいて前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する推定手段とを備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
この発明によれば、走行区間において時系列に複数回計測された車両の計測位置データを取得して、当該走行区間における車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出し、このばらつきに基づいて当該走行区間における車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する。例えば、図１６の第１車線を走行する車両１００Ａに搭載した車載装置６Ａの計測位置データのようにばらつきが大きい場合には、この車両１００Ａの、道路の幅方向の走行位置は、マルチパスの影響が大きくなると推定していた第１車線であると推定し、同図の第３車線を走行する車両１００Ｂに搭載した車載装置６Ｂの計測位置データのようにばらつきが小さい場合には、この車両１００Ｂの、道路の幅方向の計測位置は、マルチパスの影響が小さくなると推定していた第３車線であると推定する。従って、マルチパスの影響を加味して計測位置データを補正することなく、計測位置のばらつきのみから車両の正確な道路の幅方向の走行位置を推定することができる。
【０００９】
また、本発明の車両走行位置推定システムは、道路地図データを記憶する手段と、取得した前記計測位置データに基づいて、前記道路地図データから前記走行区間の道路地図データを抽出する手段とをさらに備え、前記第１の算出手段は、抽出した道路地図データと取得した前記計測位置データとに基づいて、それぞれの計測位置から道路までの距離を求め、それらの距離の標準偏差を前記ばらつきとして算出することを特徴とする（請求項２）。
【００１０】
この発明によれば、ばらつきとして、それぞれの計測位置から走行区間の道路地図データにおける道路までの距離の標準偏差を求めるので、例えば、この標準偏差が所定の閾値以上であれば、車両の、道路の幅方向の走行位置はマルチパスの影響が大きい車線であり、所定の閾値未満であれば、車両の、道路の幅方向の走行位置はマルチパスの小さい車線である、というように、車両の、道路の幅方向の走行位置を容易に推定することができる。
【００１１】
また、本発明の車両走行位置推定システムでは、前記第１の算出手段は、取得した前記計測位置データに基づいて、連続する２つの計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を前記ばらつきとして算出することを特徴とする（請求項３）。
【００１２】
この発明によれば、ばらつきとして、連続する２つの計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積の標準偏差を求めるので、例えば、この標準偏差が所定の閾値以上であれば、車両の、道路の幅方向の走行位置はマルチパスの影響が大きい車線であり、所定の閾値未満であれば、車両の、道路の幅方向の走行位置はマルチパスの小さい車線である、というように、車両の、道路の幅方向の走行位置を容易に推定することができる。
【００１３】
また、本発明の車両走行位置推定システムでは、前記第１の算出手段は、取得した前記計測位置データに基づいて、前記走行区間の始端と終端のそれぞれに最も近い２つの計測位置を結ぶベクトルと連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を前記ばらつきとして算出することを特徴とする（請求項４）。
【００１４】
この発明によれば、ばらつきとして、走行区間の始端と終端のそれぞれに最も近い２つの計測位置を結ぶベクトルと連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積の標準偏差を求めるので、例えば、この標準偏差が所定の閾値以上であれば、車両の、道路の幅方向の走行位置はマルチパスの影響が大きい車線であり、所定の閾値未満であれば、車両の、道路の幅方向の走行位置はマルチパスの小さい車線である、というように、車両の、道路の幅方向の走行位置を容易に推定することができる。
【００１５】
また、本発明の車両走行位置推定システムでは、前記計測位置データにはそれぞれの計測位置を計測した時刻が含まれ、時刻とＧＰＳ衛星の位置とを対応付ける対応データ及び建造物データを記憶する手段と、前記対応データと取得した前記計測位置データに含まれる時刻とに基づいて前記車両が前記走行区間を走行していた時のＧＰＳ衛星の位置を算出する手段と、前記建造物データと取得した前記計測位置データとに基づいて、前記走行区間周辺の建造物データを抽出する手段と、算出したＧＰＳ衛星の位置と抽出した前記走行区間の周辺の建造物データとに基づいて、当該走行区間がマルチパスの影響を受け易い走行区間であるか否かを判定する第１の判定手段とをさらに備え、前記推定手段は、前記第１の判定手段がマルチパスの影響を受け易い走行区間であると判定した場合に、前記走行区間における前記車両の、道路の、道路の幅方向の走行位置を推定するものであることを特徴とする（請求項５）。
【００１６】
この発明によれば、車両が走行区間を走行していた時のＧＰＳ衛星の位置を算出し、その位置と走行区間周辺の建造物データ、特に、走行区間に設置された遮蔽板の位置と高さのデータとに基づいて、走行区間がマルチパスの影響を受け易い走行区間であるか否かを判定する。例えば、走行区間の全部にわたって高さ１０ｍの遮蔽板が設置されている場合には、ＧＰＳ衛星の位置と、この遮蔽板の位置と高さのデータとに基づいて、ＧＰＳ衛星からの直接波と反射波のそれぞれの伝搬経路を推定し、当該走行区間がマルチパスの影響を受け易い走行区間であるか否かを判定する。そして、当該走行区間がマルチパスの影響を受け易い走行区間であれば、ばらつきと車両の、道路の幅方向の走行位置には関係があるので、ばらつきに基づいて走行位置を推定する。一方、当該走行区間がマルチパスの影響を受け易い走行区間でなければ、ばらつきと車両の、道路の幅方向の走行位置には関係がないので、ばらつきに基づいて走行位置を推定しない。従って、車両の、道路の幅方向の走行位置をより正確に推定することができる。
【００１７】
また、本発明の車両走行位置推定システムは、前記走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測方位データを取得する手段と、取得した前記計測方位データに基づいて、前記走行区間における計測方位の変化が所定の範囲内であるか否かを判定する第２の判定手段とをさらに備え、前記推定手段は、前記第２の判定手段が所定の範囲内であると判定した場合に、前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定するものであることを特徴とする（請求項６）。
【００１８】
この発明によれば、走行区間において時系列に複数回計測された車両の計測方位データを取得し、この計測方位の変化が所定の範囲内であるか否かを判定する。所定の範囲内である場合には、この車両は当該走行区間で車線変更を行っている可能性が低いので、車両の、道路の幅方向の走行位置を特定することができ、ばらつきに基づく走行位置の推定を行うことができる。一方、所定の範囲内でない場合には、この車両は当該走行区間で車線変更を行っている可能性が高いので、走行位置のばらつきがこの車線変更に基づいていると推定でき、ばらつきに基づく走行位置の推定を行わない。ばらつきに基づいて走行位置を推定すると、正しく推定できないおそれがあるためである。従って、車両の、道路の幅方向の走行位置をより正確に推定することができる。
【００１９】
また、本発明の車両走行位置推定システムは、前記走行区間のさらに上流の走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測位置データを取得する手段と、取得した前記上流の走行区間の計測位置データに基づいて、前記上流の走行区間における前記車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出する第２の算出手段とをさらに備え、前記推定手段は、前記第２の算出手段が算出したばらつきが所定の閾値以下である場合に、前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定するものであることを特徴とする（請求項７）。
【００２０】
この発明によれば、走行区間のさらに上流の走行区間において時系列に複数回計測された車両の計測位置データを取得して、当該上流の走行区間における車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出する。このばらつきが所定の閾値よりも大きければ、マルチパスの影響の有無にかかわらずこの車両の計測位置の精度が悪いか、この車両は車線変更を頻繁に行う車両であると推定して、ばらつきに基づく走行位置の推定を行わない。逆に、所定の閾値以下であれば、これらのケースには該当しないので、ばらつきに基づく走行位置の推定を行う。従って、車両の、道路の幅方向の走行位置をより正確に推定することができる。
【００２１】
また、本発明の車両走行位置推定方法は、道路を所定の長さに区分けした走行区間内を走行する車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する車両走行位置推定方法であって、前記走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測位置データを取得し、取得した前記計測位置データに基づいて、前記走行区間における前記車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出し、前記第１の算出手段が算出したばらつきに基づいて前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定することを特徴とする（請求項８）。この発明は、請求項１に記載の車両走行位置推定システムと同一の発明にかかる方法である。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように本発明によれば、マルチパスの影響により計測位置データが誤差を含む場合に、この影響を加味して計測位置データを補正しなくても、車両の正確な道路の幅方向の走行位置を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
実施の形態１：
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車両走行位置推定システムの概要を示す模式図である。図において、４は交通情報の収集・提供をするための交通情報センター装置である。交通情報センター装置４は、通信回線５に接続してあり、通信回線５には、道路１に沿って設置した少なくとも２以上の路上ビーコン３が接続してある。路上ビーコン３は、交通情報センター装置４から、所定の周期（たとえば、５分）毎に、通信回線５を介して渋滞情報、旅行時間情報、警告情報などの交通情報を受信する。
【００２４】
また、路上ビーコン３は、車両１００に搭載された車載装置６との間で無線による双方向通信を行う。双方向通信の通信媒体は光であっても良いし、電波であっても良い。車載装置６を搭載した車両１００が路上ビーコン３を通過する際に、車載装置６から路上ビーコン３に対し、所定の周期（たとえば、１秒）毎の計測位置データを含む走行軌跡情報が送信され、路上ビーコン３から車載装置６に対し、交通情報センター装置４から受信した交通情報が送信される。
【００２５】
図２は車載装置６の構成を示すブロック図である。記憶部６００は、当該車載装置６の識別コードを記憶している。また、記憶部６００は、所定の周期（たとえば、１秒）毎に、記憶部６００に記憶した識別コード、時計部６０１が計時した時刻、ＧＰＳ処理部６０２が計測した計測位置（緯度、経度及び高度）、インタフェース部６０３が取得した計測速度、方位センサ６０４が計測した計測方位及び計測角速度の各データ、ＧＰＳ処理部６０２が算出したＤＯＰ（Ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）情報、受信部６０８が受信したＧＰＳ信号に含まれる測位補正情報を、走行軌跡情報として記憶する。走行軌跡情報の１レコード（所定の周期毎のデータに該当）のフォーマットは表１に示す通りである。
【００２６】
【表１】
【００２７】
また、記憶部６００は、路上ビーコン３から受信した交通情報を記憶する。時計部６０１は時刻を計時する。ＧＰＳ処理部６０２は、受信部６０８でＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に含まれる時刻情報、ＧＰＳ衛星の軌道情報、測位補正情報に基づいて、当該車載装置６の位置（緯度、経度及び高度）を計測し、ＤＯＰ情報を算出する。インタフェース部６０３は、車速センサ６０９が車輪の角速度を検出することにより計測した車両の速度を取得する。方位センサ６０４は、光ファイバジャイロなどで構成されており、方位及び角速度を計測する。無線部６０５は、記憶部６００に記憶された走行軌跡情報を路上ビーコン３に送信し、路上ビーコン３から交通情報を受信する。その際、路上ビーコン３に送信された走行軌跡情報は記憶部６００からクリアされる。表示部６０６は、記憶部６００に記憶された交通情報をドライバが視認できる画像データに変換し、モニタ６１０に表示する。制御部６０７は、マイクロコンピュータにより構成されており、記憶部６００、時計部６０１、ＧＰＳ処理部６０２、インタフェース部６０３、方位センサ６０４、無線部６０５、表示部６０６の処理を制御する。
【００２８】
図３は路上ビーコン３の構成を示すブロック図である。記憶部３００は、車載装置６から受信した走行軌跡情報を記憶する。また、記憶部３００は、交通情報センター装置４から受信した交通情報を記憶する。時計部３０１は時刻を計時する。無線部３０２は、車載装置６から走行軌跡情報を受信する。また、無線部３０２は、車載装置６に交通情報を送信する。通信部３０３は、記憶部３００に記憶した走行軌跡情報を、通信回線５を介して交通情報センター装置４に送信する。また、通信部３０３は、交通情報センター装置４から、通信回線５を介して交通情報を受信する。制御部３０４は、マイクロコンピュータにより構成されており、記憶部３００、時計部３０１、無線部３０２、通信部３０３の処理を制御する。
【００２９】
図４は交通情報センター装置４の構成を示すブロック図である。記憶部４００は、地図データベースを記憶している。地図データベースには、道路に関する道路地図データ、ビルや住宅、高速道路の遮蔽板等の建造物に関する建造物データが含まれている。道路地図データには、道路を所定の長さに区分けした走行区間であるリンクの始端、終端及びその間の複数の補間点（道路が折れ曲がる地点に対応）に関する位置（緯度、経度及び高度）のデータ、リンクの車線数のデータ、リンク同士の接続に関するデータ等が含まれている。リンクは、例えば、道路に沿った２つの路上ビーコン３の間の区間を１００ｍ毎に区分けして設定される。また、建造物データには、ビルや住宅、高速道路の遮蔽板等の建造物の底面部分の各頂点の位置（経度、経度及び高度）のデータ及びこれらの建造物の高さのデータ等が含まれている。
【００３０】
また、記憶部４００は、受信部４０８が受信したＧＰＳ信号に含まれるＧＰＳ衛星の軌道情報を記憶する。この軌道情報は、複数個存在するＧＰＳ衛星のそれぞれについて、時刻と位置（緯度、経度及び高度）を対応付けた対応データである。また、記憶部４００は、路上ビーコン３から通信回線５を介して受信した走行軌跡情報を、走行軌跡受信情報として記憶する。また、記憶部４００は、所定の周期（たとえば、１分）毎にそれぞれのリンクがマルチパスの影響を受けやすいリンクであるか否かを示すデータである、リンク−マルチパス対応データを記憶している。リンク−マルチパス対応データの１レコード（所定の周期毎、リンク毎のデータに該当）のフォーマットは表２に示す通りである。
【００３１】
【表２】
【００３２】
このリンク−マルチパス対応データは、ＧＰＳ衛星の軌道情報、道路地図データ及び建造物データに基づいて、次のような手順でマルチパス判定部４０６によって予め作成されたものである。まず、ＧＰＳ衛星の軌道情報と道路地図データに含まれるリンクの始端、終端、補間点の位置データとに基づいて、上述の所定の周期毎の時刻に、それぞれのリンクにおいて、ＧＰＳ信号を受信できるＧＰＳ衛星を特定する。次に、これらのＧＰＳ衛星のそれぞれの位置と、リンクの始端、終端、補間点のそれぞれの位置と、建造物データに含まれるリンクの周辺の建造物の位置や高さのデータとに基づいて、これらのＧＰＳ衛星からリンクの始端、終端、補間点のそれぞれへの直接波と反射波のそれぞれの伝搬経路を推定する。そして、直接波と反射波の伝搬経路の長さを求め、反射波が逆位相に等しく干渉しているか否かを判定して、リンクの始端、終端、補間点のいずれかにおいて反射波が逆位相に等しく干渉していればマルチパスの影響有り（１）、そうでなければマルチパスの影響無し（０）、を設定する。
【００３３】
また、記憶部４００は、所定の周期（たとえば、１分）毎に車両１００が各リンクの各車線を走行した場合の、車両１００の実際の走行位置に対する車載装置６の計測位置のばらつきの範囲を示すデータである、車線−ばらつき対応データを記憶している。車線−ばらつき対応データの１レコード（所定の周期毎、リンク毎、車線毎のデータに該当）のフォーマットは表３に示す通りである。なお、車線番号は走行方向（リンクの始端から終端への方向。以下同じ。）に対して左側から順に１、２、３・・・とする。
【００３４】
【表３】
【００３５】
この車線−ばらつき対応データは、次のような手順でマルチパス判定部４０６によって予め作成されたものである。まず、ＧＰＳ衛星の軌道情報と道路地図データに含まれるリンクの始端、終端、補間点の位置データとに基づいて、上述の所定の周期毎の時刻に、それぞれのリンクにおいて、ＧＰＳ信号を受信できるＧＰＳ衛星を特定する。
【００３６】
次に、リンクのそれぞれの車線において、車両１００が所定の速度（たとえば、時速６０ｋｍ）で走行した場合に車両１００が通過する位置を、リンクの始端、終端、補間点の位置データとリンクの車線数とに基づいて、走行予想位置として算出する。
【００３７】
図１０〜１２は、走行予想位置の算出を説明するための図である。例えば、リンクの第１車線については、図１０の△印に示すように、リンクの隣接する補間点同士を結ぶ線分（リンクの始端とそれに隣り合う補間点を結ぶ線分、リンクの終端とそれに隣り合う補間点を結ぶ線分を含む。以下、同じ。）から車線の幅である３．５ｍだけ走行方向に対して左側にずらし、１６．７ｍの間隔を空けて、走行予想位置を算出する。また、同リンクの第２車線については、図１１の△印に示すように、リンクの隣接する補間点同士を結ぶ線分上にのるようにし、１６．７ｍの間隔を空けて、走行予想位置を算出する。また、同リンクの第３車線については、図１２の△印に示すように、リンクの隣接する補間点同士を結ぶ線分から３．５ｍだけ走行方向に対して右側にずらし、１６．７ｍの間隔を空けて、走行予想位置を算出する。
【００３８】
次に、リンクのそれぞれの車線において、それぞれの走行予想位置と特定した複数のＧＰＳ衛星のそれぞれの位置とを直線で結び、これらの直線上に存在する高速道路の遮蔽板やビル等の建造物によるマルチパスの影響を考慮して、この走行予想位置で車載装置６が計測するであろう計測位置を予測し、予測した計測位置とリンクまでの距離を算出する。すなわち、予測した計測位置から、リンクの隣り合う補間点同士を結ぶ線分のうちで直近の線分に対して垂線を下ろし、その垂線の長さを求め、その長さに符号を付してリンクまでの距離とする。符号は、予測した計測位置が線分の走行方向に対して左側にある場合は負（マイナス）とし、右側にある場合は正（プラス）とする。予測した計測位置からリンクの直近の線分に対して垂線を下ろすことができない場合には、予測した計測位置からリンクの直近の線分の両端の補間点（始端、終端を含む。以下同じ。）までの直線距離を求め、そのうちの短い方の長さに符号を付してリンクまでの距離として求める。符号は上述の通りである。そして、予測した計測位置とリンクまでの距離の標準偏差を求め、計測位置のばらつきとする。
【００３９】
次に、それぞれの車線の計測位置のばらつきと、隣接する車線の計測位置のばらつきの平均値とに基づいて、それぞれの車線の計測位置のばらつきの上限値と下限値を決定する。例えば、３車線の場合には、第１車線の計測位置のばらつきの上限値と第２車線の計測位置のばらつきの下限値を、第１車線の計測位置のばらつきと第２車線の計測位置のばらつきとの平均値とし、第２車線の計測位置のばらつきの上限値と第３車線の計測位置のばらつきの下限値を第２車線の計測位置のばらつきと第３車線の計測位置のばらつきとの平均値とする。第１車線の計測位置のばらつきの下限値は、第１車線の計測位置のばらつきから、第１車線の計測位置のばらつきの上限値と第１車線の計測位置のばらつきとの差の絶対値を引いた値とする。第３車線の計測位置のばらつきの上限値は、第３車線の計測位置のばらつきに、第３車線の計測位置のばらつきの下限値と第３車線の計測位置のばらつきとの差の絶対値を加えた値とする。
【００４０】
時計部４０１は時刻を計時する。ＧＰＳ処理部４０２は、受信部４０８でＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信する。通信部４０３は、路上ビーコン３から通信回線５を介して走行軌跡情報を受信する。走行軌跡解析部４０４は、マイクロコンピュータにより構成されており、後述する走行軌跡解析の処理を実現し、走行軌跡受信情報の計測位置データのばらつきに基づいて、車両１００の道路の幅方向の走行位置を推定する。交通情報提供部４０５は、マイクロコンピュータにより構成されており、後述する交通情報提供の処理を実現する。マルチパス判定部４０６は、マイクロコンピュータにより構成されており、上述のリンク−マルチパス対応データ及び車線−ばらつき対応データを作成する。制御部４０７は、マイクロコンピュータにより構成されており、記憶部４００、時計部４０１、ＧＰＳ処理部４０２、通信部４０３、走行軌跡解析部４０４、交通情報提供部４０５、マルチパス判定部４０６の処理を制御する。
【００４１】
次に、交通情報センター装置４の処理手順について説明する。図５および図６は走行軌跡解析の処理手順を示すフローチャートである。走行軌跡解析部４０４は、処理周期（例えば、１秒）が経過したか否かを判定し（ステップＳ１）、経過したと判定した場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、処理終了指令の有無を判定する（ステップＳ２）。経過していないと判定した場合には（ステップＳ１でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ１の処理を続ける。
【００４２】
走行軌跡解析部４０４は、処理終了指令があると判定した場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、処理を終了する。処理終了指令がないと判定した場合には（ステップＳ２でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、路上ビーコン３から走行軌跡情報を受信したか否かを判定し（ステップＳ３）、受信したと判定した場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、記憶部４００は受信した走行軌跡情報を走行軌跡受信情報として記憶する。走行軌跡受信情報の１レコードのフォーマットは、走行軌跡情報の１レコードのフォーマットと同じである（ステップＳ４）。受信していないと判定した場合には（ステップＳ３でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ１の処理を続ける。
【００４３】
走行軌跡解析部４０４は、記憶部４００に記憶した走行軌跡受信情報のレコードを、レコードに含まれる時刻の早い順に１つ参照する（ステップＳ５）。走行軌跡解析部４０４は、そのレコードに含まれる計測位置から、道路地図データに含まれるすべてのリンクの、すべての隣り合う補間点同士を結ぶ線分に対して垂線を下ろし、その垂線の長さを線分までの距離とする。計測位置から線分に対して垂線を下ろすことができない場合には、計測位置から線分の両端の補間点までの直線距離を求め、そのうちの短い方を線分までの距離とする。そして、線分までの距離が最短となる線分のそれぞれの補間点が属するリンクを走行リンクと特定する。このとき同時に、最短となった線分までの距離が、計測位置から走行リンクまでの距離として求まることになる（ステップＳ６）。
【００４４】
走行軌跡解析部４０４は、特定した走行リンクの番号と前回のステップＳ６で特定した走行リンクの番号とを比較し、異なっていれば走行リンクが切り替わったと判定し、同じであれば走行リンクが切り替わっていないと判定する（ステップＳ７）。走行リンクが切り替わったと判定した場合には（ステップＳ７でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、走行リンクが切り替わるまでステップＳ６で求めた計測位置から切り替わり前の走行リンクまでの距離について、標準偏差を算出し、この標準偏差を切り替わり前の走行リンクにおける、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、実際の走行位置に対する計測位置のばらつきとする（ステップＳ８）。走行リンクが切り替わっていないと判定した場合には（ステップＳ７でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ５の処理を続ける。
【００４５】
走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５で参照したレコードに含まれる計測方位について、変化の範囲を算出する（ステップＳ９）。走行軌跡解析部４０４は、後述する走行位置推定１の処理に基づいて、切り替わり前の走行リンクにおける、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、道路の幅方向の走行位置、すなわち、走行車線を推定する（ステップＳ１０）。記憶部４００は、切り替わり前の走行リンクの番号、当該走行軌跡受信情報の識別コード、ステップＳ８で求めた計測位置のばらつき、ステップＳ１０で推定した走行車線の番号、走行リンクが切り替わるまでステップＳ５で参照したレコードに含まれる時刻のうちで最初と最後の時刻を、走行リンク情報として記憶部４００に記録する（ステップＳ１１）。走行リンク情報の１レコード（ステップＳ１１の処理毎に記憶するデータに該当）のフォーマットは表４の通りである。
【００４６】
【表４】
【００４７】
走行軌跡解析部４０４は、走行軌跡受信情報の全てのレコードを参照したか否かを判定し（ステップＳ１２）、全てのレコードを参照したと判定した場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、走行リンクの切り替わりに該当するとみなして、これまでにステップＳ６で求めた計測位置から現在の走行リンクまでの距離について、標準偏差を算出し、この標準偏差を現在の走行リンクにおける、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、実際の走行位置に対する計測位置のばらつきとする（ステップＳ１３）。全てのレコードを参照していないと判定した場合には（ステップＳ１３でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ５の処理を続ける。
【００４８】
走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５で参照したレコードに含まれる計測方位について、変化の範囲を算出する（ステップＳ１４）。走行軌跡解析部４０４は、後述する走行位置推定２の処理に基づいて、現在の走行リンクにおける、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、道路の幅方向の走行位置、すなわち、走行車線を推定する（ステップＳ１５）。記憶部４００は、現在の走行リンクの番号、当該走行軌跡受信情報の識別コード、ステップＳ１３で求めた計測位置のばらつき、ステップＳ１５で推定した走行車線の番号、ステップＳ６で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５で参照したレコードに含まれる時刻のうちで最初と最後の時刻を、走行リンク情報として記憶部４００に記録する（ステップＳ１６）。走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ１の処理を続ける。
【００４９】
図７は走行位置推定１の処理手順を示すフローチャートである。走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で特定された切り替わり前の走行リンクがマルチパスの影響があるリンクであるか否かを判定する。すなわち、記憶部４００に記憶したリンク−マルチパス対応データから、「時刻」がステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値との差の絶対値が３０秒以内であり、「リンク番号」が切り替わり前の走行リンクの番号に一致するレコードを抽出して、このレコードのマルチパス影響の有無を参照する（ステップＳ１０１）。
【００５０】
切り替わり前の走行リンクがマルチパスの影響があるリンクであった場合には（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、切り替わり前の走行リンクの上流において、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の計測位置のばらつきが安定しているか否かを判定する。すなわち、記憶部４００に記憶している走行リンク情報から、「走行リンク番号」が切り替わり前の走行リンクの上流側に接続するリンクの番号に一致し、「識別コード」が当該走行軌跡受信情報の識別コードに一致し、「時刻（最初）」と「時刻（最後）」が、ステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値から、所定時間（例えば、１０分間）前までに含まれているレコードを抽出し、そのレコードに含まれる計測位置のばらつきを参照する。さらに、走行リンク情報から、「走行リンク番号」がその上流側に接続するリンクのさらに上流側に接続するリンクの番号に一致し、「識別コード」が当該走行軌跡受信情報の識別コードに一致し、「時刻（最初）」と「時刻（最後）」が、ステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値から、所定時間前までに含まれているレコードを抽出し、そのレコードに含まれる計測位置のばらつきを参照する。これを、上流側に接続するリンクの長さの合計が所定の長さ（例えば、５ｋｍ）以上となるまで繰り返し、これらのリンクにおける計測位置のばらつきの平均値を算出する。そして、その平均値が所定の閾値以下となっていれば、切り替わり前の走行リンクの上流において計測位置のばらつきが安定していると判定し、所定の閾値より大きければ、切り替わり前の走行リンクの上流においてばらつきが安定していないと判定する（ステップＳ１０２）。
【００５１】
切り替わり前の走行リンクがマルチパスの影響があるリンクでない場合には（ステップＳ１０１でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる計測位置に基づいて、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、道路の幅方向の走行位置、すなわち、走行車線を推定する。マルチパスの影響がないのであれば、計測位置は誤差を含んでいないと推定できるので、計測位置から正確に当該車両が走行した車線を推定できるからである。
【００５２】
図１０〜図１２に示したように、道路地図データにおけるリンクの始端、終端、補間点の幅方向の位置はリンクのほぼ中央となっているため、計測位置と道路地図データにおける切り替わり前の走行リンクの始端、終端、補間点の位置との関係から、計測位置が切り替わり前の走行リンクの走行方向に対して右側又は左側のいずれにあるかを判定できる。そして、その判定結果とステップＳ６（図５）で算出した計測位置から切り替わり前の走行リンクまでの距離とに基づいて、当該車両１００が走行した車線を推定する。
【００５３】
例えば、切り替わり前の走行リンクが３車線であって、計測位置が切り替わり前の走行リンクの右側にあり、計測位置から切り替わり前の走行リンクまでの距離が車線の幅に相当する３．５ｍであれば、当該車両が走行した車線は第１車線であると推定する。また、同様に、計測位置が切り替わり前の走行リンクの右側にあり、計測位置から切り替わり前の走行リンクまでの距離が０．１ｍであれば、当該車両が走行した車線は第２車線であると推定でき、計測位置が切り替わり前の走行リンクの左側にあり、計測位置から切り替わり前の走行リンクまでの距離が３．５ｍであれば、当該車両が走行した車線は第３車線であると推定する（ステップＳ１０５）。
【００５４】
走行リンクの上流において計測位置のばらつきが安定していると判定した場合には（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ９（図６）で算出した計測方位の変化の範囲が所定の閾値（例えば、３０°）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。走行リンクの上流において計測位置のばらつきが安定していないと判定した場合には（ステップＳ１０２でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる計測位置に基づいて当該車両１００が走行した車線を推定する（ステップＳ１０５）。これは次の理由による。すなわち、５ｋｍもの十分に長い区間にわたって計測位置のばらつきが安定していないということは、マルチパスの影響の有無にかかわらず当該車両１００の車載装置６の計測位置の精度が悪い、あるいは、当該車両１００は車線変更を頻繁に行う車両である、と推定できる。従って、切り替わり前の走行リンクにおける計測位置のばらつきも、これらの原因に基づいていると推定でき、ステップＳ１０４の計測位置のばらつきによる当該車両１００の走行車線の推定を行うと、正しく推定できないおそれがある。
【００５５】
計測方位の変化の範囲が所定の閾値以下であると判定した場合には（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ８（図５）で算出した計測位置のばらつきに基づいて、当該車両１００が走行した車線の推定を行う。すなわち、記憶部４００に記憶した車線−ばらつき対応データから、「時刻」以上「時刻」に１分を加えた時刻未満の範囲内に、ステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値が含まれ、「リンク番号」が切り替わり前の走行リンクの番号と一致し、「計測位置のばらつきの下限値」以上「計測位置のばらつきの上限値」未満の範囲内に計測位置のばらつきが含まれるレコードを抽出し、そのレコードに含まれる車線番号を参照する（ステップＳ１０４）。これにより、マルチパスの影響を加味して計測位置を補正することなく、計測位置のばらつきのみから当該車両１００の正確な道路の幅方向の走行位置、すなわち、走行車線を推定することができる。
【００５６】
計測方位の変化の範囲が所定の閾値以下でないと判定した場合には（ステップＳ１０３でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる計測位置に基づいて当該車両１００が走行した車線を推定する（ステップＳ１０５）。当該車両１００は切り替わり前の走行リンクにおいて車線変更を行っている可能性が高いので、計測位置のばらつきがこの車線変更に基づいていると推定でき、ステップＳ１０４の計測位置のばらつきによる当該車両１００の走行車線の推定を行うと、正しく推定できないおそれがあるためである。
【００５７】
図８は走行位置推定２の処理手順を示すフローチャートである。基本的には図７に示す走行位置推定１の処理手順と同じであり、切り替わり前の走行リンクに代えて、現在の走行リンクを処理対象としている。走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で特定された現在の走行リンクがマルチパスの影響があるリンクであるか否かを判定する。すなわち、記憶部４００に記憶したリンク−マルチパス対応データから、「時刻」がステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値との差の絶対値が３０秒以内であり、「リンク番号」が現在の走行リンクの番号に一致するレコードを抽出して、このレコードのマルチパス影響の有無を参照する（ステップＳ２０１）。
【００５８】
現在の走行リンクがマルチパスの影響があるリンクであった場合には（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、現在の走行リンクの上流において、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の計測位置のばらつきが安定しているか否かを判定する。すなわち、記憶部４００に記憶している走行リンク情報から、「走行リンク番号」が現在の走行リンクの上流側に接続するリンクの番号に一致し、「識別コード」が当該走行軌跡受信情報の識別コードに一致し、「時刻（最初）」と「時刻（最後）」が、ステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値から、所定時間（例えば、１０分間）前までに含まれているレコードを抽出し、そのレコードに含まれる計測位置のばらつきを参照する。さらに、走行リンク情報から、「走行リンク番号」がその上流側に接続するリンクのさらに上流側に接続するリンクの番号に一致し、「識別コード」が当該走行軌跡受信情報の識別コードに一致し、「時刻（最初）」と「時刻（最後）」が、ステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値から、所定時間前までに含まれているレコードを抽出し、そのレコードに含まれる計測位置のばらつきを参照する。これを、上流側に接続するリンクの長さの合計が所定の長さ（例えば、５ｋｍ）以上となるまで繰り返し、これらのリンクにおける計測位置のばらつきの平均値を算出する。そして、その平均値が所定の閾値以下となっていれば、現在の走行リンクの上流において計測位置のばらつきが安定していると判定し、所定の閾値より大きければ、現在の走行リンクの上流においてばらつきが安定していないと判定する（ステップＳ２０２）。
【００５９】
現在の走行リンクがマルチパスの影響があるリンクでない場合には（ステップＳ２０１でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる計測位置に基づいて、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、道路の幅方向の走行位置、すなわち、走行車線を推定する（ステップＳ２０５）。
【００６０】
走行リンクの上流において計測位置のばらつきが安定していると判定した場合には（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ１４（図６）で算出した計測方位の変化の範囲が所定の閾値（例えば、３０°）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。走行リンクの上流において計測位置のばらつきが安定していないと判定した場合には（ステップＳ２０２でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる計測位置に基づいて当該車両１００が走行した車線を推定する（ステップＳ２０５）。
【００６１】
計測方位の変化の範囲が所定の閾値以下であると判定した場合には（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ１３（図６）で算出した計測位置のばらつきに基づいて、当該車両１００が走行した車線の推定を行う。すなわち、記憶部４００に記憶した車線−ばらつき対応データから、「時刻」以上「時刻」に１分を加えた時刻未満の範囲内に、ステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる時刻の平均値が含まれ、「リンク番号」が現在の走行リンクの番号と一致し、「計測位置のばらつきの下限値」以上「計測位置のばらつきの上限値」未満の範囲内に計測位置のばらつきが含まれるレコードを抽出し、そのレコードに含まれる車線番号を参照する（ステップＳ２０４）。これにより、マルチパスの影響を加味して計測位置を補正することなく、計測位置のばらつきのみから当該車両１００の正確な道路の幅方向の走行位置、すなわち、走行車線を推定することができる。
【００６２】
計測方位の変化の範囲が所定の閾値以下でないと判定した場合には（ステップＳ２０３でＮＯ）、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６（図５）で現在の走行リンクが特定されている間にステップＳ５（図５）で参照したレコードに含まれる計測位置に基づいて当該車両１００が走行した車線を推定する（ステップＳ２０５）。
【００６３】
図９は交通情報提供の処理手順を示すフローチャートである。交通情報提供部４０５は、処理周期（例えば、５分）が経過したか否かを判定し（ステップＳ３１）、経過していると判定した場合には（ステップＳ３１でＹＥＳ）、処理終了指令の有無を判定する（ステップＳ３２）。経過していないと判定した場合には（ステップＳ３１でＮＯ）、交通情報提供部４０５は、ステップＳ３１の処理を続ける。
【００６４】
交通情報提供部４０５は、処理終了指令があると判定した場合には（ステップＳ３２でＹＥＳ）、処理を終了する。処理終了指令がないと判定した場合には（ステップＳ３２でＮＯ）、交通情報提供部４０５は、記憶部４００に記憶した走行リンク情報から「時刻（最後）」が現在の時刻から５分前までの間に含まれているレコードをすべて参照し、隣接する走行リンクにおいて、車線変更をしている車両が所定の割合（たとえば、９０％）以上であるか否かを判定する。すなわち、「走行リンク番号」が隣接するリンクの番号であって、「識別コード」が同一であるレコードのペアを抽出し、そのペアのうちで車線番号が異なっているペアの割合を求め、その割合が所定の割合以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。車線変更をしている車両が所定の割合以上であると判定した場合には（ステップＳ３３でＹＥＳ）、交通情報提供部４０５は、隣接する走行リンクのうちで下流側の走行リンクに何らかの障害物が存在しているため、車両がそれを避けるべく車線変更をしている可能性が高いと推定して、道路上に障害物がある旨の警告情報を作成して、路上ビーコン３に送信し（ステップＳ３４）、ステップＳ３１の処理を続ける。車線変更をしている車両が所定の割合以上でないと判定した場合には（ステップＳ３３でＮＯ）、交通情報提供部４０５は、ステップＳ３１の処理を続ける。
【００６５】
実施の形態２：
上述の実施の形態１においては、計測位置から走行リンクまでの距離の標準偏差を算出し、計測位置のばらつきとするものであったが、これに限定されるものではなく、例えば、連続する２つの計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を算出して、計測位置のばらつきとすることもできる。
【００６６】
実施の形態２に係る交通情報センター装置４では、記憶部４００が記憶している車線−ばらつき対応データは、次のような手順でマルチパス判定部４０６によって予め作成される。まず、ＧＰＳ衛星の軌道情報と道路地図データに含まれるリンクの始端、終端、補間点の位置データとに基づいて、上述の所定の周期毎の時刻に、それぞれのリンクにおいて、ＧＰＳ信号を受信できるＧＰＳ衛星を特定する。
【００６７】
次に、リンクのそれぞれの車線において、車両１００が所定の速度（たとえば、時速６０ｋｍ）で走行した場合に車両１００が通過する位置を、リンクの始端、終端、補間点の位置データとリンクの車線数とに基づいて、走行予想位置として算出する。
【００６８】
次に、リンクのそれぞれの車線において、それぞれの走行予想位置と特定した複数のＧＰＳ衛星のそれぞれの位置とを直線で結び、これらの直線上に存在する高速道路の遮蔽板やビル等の建造物によるマルチパスの影響を考慮して、この走行予想位置で車載装置６が計測するであろう計測位置を予測し、連続する２つの予測した計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの予測した計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求める。
【００６９】
図１３は、実施の形態２における内積の算出を説明するための図である。例えば、図１３のように、予測した計測位置が図中の◇印のようになった場合、始端に最も近いＡとその次のＢとを結ぶベクトルαと、Ｂとその次のＣとを結ぶベクトルβとの内積を求め、次に、ベクトルβと、ＣとＤとを結ぶベクトルγとの内積を求める。これを順次行い、最後に、ＸとＹとを結ぶベクトルχと、Ｙと終端に最も近いＺとを結ぶωとの内積を求める。そして、これらの内積の標準偏差を求め、計測位置のばらつきとする。
【００７０】
次に、それぞれの車線の計測位置のばらつきと、隣接する車線の計測位置のばらつきの平均値とに基づいて、それぞれの車線の計測位置のばらつきの上限値と下限値を決定する。例えば、３車線の場合には、第１車線の計測位置のばらつきの上限値と第２車線の計測位置のばらつきの下限値を、第１車線の計測位置のばらつきと第２車線の計測位置のばらつきとの平均値とし、第２車線の計測位置のばらつきの上限値と第３車線の計測位置のばらつきの下限値を第２車線の計測位置のばらつきと第３車線の計測位置のばらつきとの平均値とする。第１車線の計測位置のばらつきの下限値は、第１車線の計測位置のばらつきから、第１車線の計測位置のばらつきの上限値と第１車線の計測位置のばらつきとの差の絶対値を引いた値とする。第３車線の計測位置のばらつきの上限値は、第３車線の計測位置のばらつきに、第３車線の計測位置のばらつきの下限値と第３車線の計測位置のばらつきとの差の絶対値を加えた値とする。
【００７１】
また、実施の形態２に係る交通情報センター装置４では、図５のステップＳ８において、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５で参照したレコードに含まれる計測位置について、連続する２つの計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を算出して、この標準偏差を切り替わり前の走行リンクにおける、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、実際の走行位置に対する計測位置のばらつきとする。なお、その他は実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。
【００７２】
実施の形態３：
上述の実施の形態２においては、連続する２つの計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を算出して、計測位置のばらつきとするものであったが、これに限定されるものではなく、例えば、リンクの始端と終端のそれぞれに最も近い２つの計測位置を結ぶベクトルと連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を算出して、計測位置のばらつきとすることもできる。
【００７３】
実施の形態３に係る交通情報センター装置４では、記憶部４００が記憶している車線−ばらつき対応データは、次のような手順でマルチパス判定部４０６によって予め作成される。まず、ＧＰＳ衛星の軌道情報と道路地図データに含まれるリンクの始端、終端、補間点の位置データとに基づいて、上述の所定の周期毎の時刻に、それぞれのリンクにおいて、ＧＰＳ信号を受信できるＧＰＳ衛星を特定する。
【００７４】
次に、リンクのそれぞれの車線において、車両１００が所定の速度（たとえば、時速６０ｋｍ）で走行した場合に車両１００が通過する位置を、リンクの始端、終端、補間点の位置データとリンクの車線数とに基づいて、走行予想位置として算出する。
【００７５】
次に、リンクのそれぞれの車線において、それぞれの走行予想位置と特定した複数のＧＰＳ衛星のそれぞれの位置とを直線で結び、これらの直線上に存在する高速道路の遮蔽板やビル等の建造物によるマルチパスの影響を考慮して、この走行予想位置で車載装置６が計測するであろう計測位置を予測し、リンクの始端と終端のそれぞれに最も近い２つの予測した計測位置を結ぶベクトルと連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求める。
【００７６】
図１４は、実施の形態３における内積の算出を説明するための図である。例えば、図１４のように、予測した計測位置が図中の◇印のようになった場合、始端に最も近いＡと終端に最も近いＺとを結ぶベクトルΩと、Ａとその次のＢとを結ぶベクトルαとの内積を求め、次に、ベクトルΩと、Ｂとその次のＣとを結ぶベクトルβとの内積を求める。これを順次行い、最後に、ベクトルΩと、Ｙと終端に最も近いＺとを結ぶωとの内積を求める。そして、これらの内積の標準偏差を求め、計測位置のばらつきとする。
【００７７】
次に、それぞれの車線の計測位置のばらつきと、隣接する車線の計測位置のばらつきの平均値とに基づいて、それぞれの車線の計測位置のばらつきの上限値と下限値を決定する。例えば、３車線の場合には、第１車線の計測位置のばらつきの上限値と第２車線の計測位置のばらつきの下限値を、第１車線の計測位置のばらつきと第２車線の計測位置のばらつきとの平均値とし、第２車線の計測位置のばらつきの上限値と第３車線の計測位置のばらつきの下限値を第２車線の計測位置のばらつきと第３車線の計測位置のばらつきとの平均値とする。第１車線の計測位置のばらつきの下限値は、第１車線の計測位置のばらつきから、第１車線の計測位置のばらつきの上限値と第１車線の計測位置のばらつきとの差の絶対値を引いた値とする。第３車線の計測位置のばらつきの上限値は、第３車線の計測位置のばらつきに、第３車線の計測位置のばらつきの下限値と第３車線の計測位置のばらつきとの差の絶対値を加えた値とする。
【００７８】
また、実施の形態３に係る交通情報センター装置４では、図５のステップＳ８において、走行軌跡解析部４０４は、ステップＳ６で切り替わり前の走行リンクが特定されている間にステップＳ５で参照したレコードに含まれる計測位置について、リンクの始端との距離が最も近い計測位置とリンクの終端との距離が最も近い計測位置とを結ぶベクトルと、これらのレコードを参照した順に連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を算出して、この標準偏差を切り替わり前の走行リンクにおける、当該走行軌跡受信情報の識別コードの車載装置６を搭載した車両１００の、実際の走行位置に対する計測位置のばらつきとする。なお、その他は実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。
【００７９】
上述の実施の形態１〜３においては、車載装置６と交通情報センター装置４が路上ビーコン３を介して走行軌跡情報及び交通情報を送受信する構成であったが、車載装置６と交通情報センター装置４が携帯電話等を用いて直接これらの情報を送受信する構成であっても良い。
【００８０】
また、上述の実施の形態１〜３においては、交通情報センター装置４にて、走行軌跡情報を解析し、車両１００の道路の幅方向の走行位置を推定する構成であったが、車載装置６がさらに走行軌跡解析部４０４とマルチパス判定部４０６とを含み、車載装置６にて、走行軌跡情報を解析し、車両１００の道路の幅方向の走行位置を推定する構成であっても良い。
【００８１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る車両走行位置推定システムの概要を示す模式図である。
【図２】車載装置６の構成を示すブロック図である。
【図３】路上ビーコン３の構成を示すブロック図である。
【図４】交通情報センター装置４の構成を示すブロック図である。
【図５】走行軌跡解析の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】走行軌跡解析の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】走行位置推定１の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】走行位置推定２の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】交通情報提供の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】走行予想位置の算出を説明するための図である。
【図１１】走行予想位置の算出を説明するための図である。
【図１２】走行予想位置の算出を説明するための図である。
【図１３】実施の形態２における内積の算出を説明するための図である。
【図１４】実施の形態３における内積の算出を説明するための図である。
【図１５】マルチパスの影響を説明するための図である。
【図１６】マルチパスの影響を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 道路
２ 遮蔽板
３ 路上ビーコン
４ 交通情報センター装置
５ 通信回線
６、６Ａ、６Ｂ 車載装置
１００、１００Ａ、１００Ｂ 車載装置を搭載した車両
２００ 車載装置を搭載していない車両
３００ 記憶部
３０１ 時計部
３０２ 無線部
３０３ 通信部
３０４ 制御部
４００ 記憶部
４０１ 時計部
４０２ ＧＰＳ処理部
４０３ 通信部
４０４ 走行軌跡解析部
４０５ 交通情報提供部
４０６ マルチパス判定部
４０７ 制御部
４０８ 受信部
６００ 記憶部
６０１ 時計部
６０２ ＧＰＳ処理部
６０３ インタフェース部
６０４ 方位センサ
６０５ 無線部
６０６ 表示部
６０７ 制御部
６０８ 受信部
６０９ 車速センサ
６１０ モニタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を所定の長さに区分けした走行区間内を走行する車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する車両走行位置推定システムであって、
前記走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測位置データを取得する手段と、
取得した前記計測位置データに基づいて、前記走行区間における前記車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出する第１の算出手段と、
前記第１の算出手段が算出したばらつきに基づいて前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する推定手段とを備えることを特徴とする車両走行位置推定システム。
【請求項２】
道路地図データを記憶する手段と、
取得した前記計測位置データに基づいて、前記道路地図データから前記走行区間の道路地図データを抽出する手段とをさらに備え、
前記第１の算出手段は、抽出した道路地図データと取得した前記計測位置データとに基づいて、それぞれの計測位置から道路までの距離を求め、それらの距離の標準偏差を前記ばらつきとして算出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行位置推定システム。
【請求項３】
前記第１の算出手段は、取得した前記計測位置データに基づいて、連続する２つの計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を前記ばらつきとして算出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行位置推定システム。
【請求項４】
前記第１の算出手段は、取得した前記計測位置データに基づいて、前記走行区間の始端と終端のそれぞれに最も近い２つの計測位置を結ぶベクトルと連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を前記ばらつきとして算出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行位置推定システム。
【請求項５】
前記計測位置データにはそれぞれの計測位置を計測した時刻が含まれ、
時刻とＧＰＳ衛星の位置とを対応付ける対応データ及び建造物データを記憶する手段と、
前記対応データと取得した前記計測位置データに含まれる時刻とに基づいて前記車両が前記走行区間を走行していた時のＧＰＳ衛星の位置を算出する手段と、
前記建造物データと取得した前記計測位置データとに基づいて、前記走行区間周辺の建造物データを抽出する手段と、
算出したＧＰＳ衛星の位置と抽出した前記走行区間の周辺の建造物データとに基づいて、当該走行区間がマルチパスの影響を受け易い走行区間であるか否かを判定する第１の判定手段とをさらに備え、
前記推定手段は、前記第１の判定手段がマルチパスの影響を受け易い走行区間であると判定した場合に、前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両走行位置推定システム。
【請求項６】
前記走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測方位データを取得する手段と、
取得した前記計測方位データに基づいて、前記走行区間における計測方位の変化が所定の範囲内であるか否かを判定する第２の判定手段とをさらに備え、
前記推定手段は、前記第２の判定手段が所定の範囲内であると判定した場合に、前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両走行位置推定システム。
【請求項７】
前記走行区間のさらに上流の走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測位置データを取得する手段と、
取得した前記上流の走行区間の計測位置データに基づいて、前記上流の走行区間における前記車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出する第２の算出手段とをさらに備え、
前記推定手段は、前記第２の算出手段が算出したばらつきが所定の閾値以下である場合に、前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の車両走行位置推定システム。
【請求項８】
道路を所定の長さに区分けした走行区間内を走行する車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する車両走行位置推定方法であって、
前記走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測位置データを取得し、
取得した前記計測位置データに基づいて、前記走行区間における前記車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出し、
前記第１の算出手段が算出したばらつきに基づいて前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定することを特徴とする車両走行位置推定方法。
【請求項１】
道路を所定の長さに区分けした走行区間内を走行する車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する車両走行位置推定システムであって、
前記走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測位置データを取得する手段と、
取得した前記計測位置データに基づいて、前記走行区間における前記車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出する第１の算出手段と、
前記第１の算出手段が算出したばらつきに基づいて前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する推定手段とを備えることを特徴とする車両走行位置推定システム。
【請求項２】
道路地図データを記憶する手段と、
取得した前記計測位置データに基づいて、前記道路地図データから前記走行区間の道路地図データを抽出する手段とをさらに備え、
前記第１の算出手段は、抽出した道路地図データと取得した前記計測位置データとに基づいて、それぞれの計測位置から道路までの距離を求め、それらの距離の標準偏差を前記ばらつきとして算出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行位置推定システム。
【請求項３】
前記第１の算出手段は、取得した前記計測位置データに基づいて、連続する２つの計測位置を結ぶベクトルと次の連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を前記ばらつきとして算出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行位置推定システム。
【請求項４】
前記第１の算出手段は、取得した前記計測位置データに基づいて、前記走行区間の始端と終端のそれぞれに最も近い２つの計測位置を結ぶベクトルと連続する２つの計測位置を結ぶベクトルとの内積をそれぞれ求め、それらの内積の標準偏差を前記ばらつきとして算出することを特徴とする請求項１に記載の車両走行位置推定システム。
【請求項５】
前記計測位置データにはそれぞれの計測位置を計測した時刻が含まれ、
時刻とＧＰＳ衛星の位置とを対応付ける対応データ及び建造物データを記憶する手段と、
前記対応データと取得した前記計測位置データに含まれる時刻とに基づいて前記車両が前記走行区間を走行していた時のＧＰＳ衛星の位置を算出する手段と、
前記建造物データと取得した前記計測位置データとに基づいて、前記走行区間周辺の建造物データを抽出する手段と、
算出したＧＰＳ衛星の位置と抽出した前記走行区間の周辺の建造物データとに基づいて、当該走行区間がマルチパスの影響を受け易い走行区間であるか否かを判定する第１の判定手段とをさらに備え、
前記推定手段は、前記第１の判定手段がマルチパスの影響を受け易い走行区間であると判定した場合に、前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両走行位置推定システム。
【請求項６】
前記走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測方位データを取得する手段と、
取得した前記計測方位データに基づいて、前記走行区間における計測方位の変化が所定の範囲内であるか否かを判定する第２の判定手段とをさらに備え、
前記推定手段は、前記第２の判定手段が所定の範囲内であると判定した場合に、前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両走行位置推定システム。
【請求項７】
前記走行区間のさらに上流の走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測位置データを取得する手段と、
取得した前記上流の走行区間の計測位置データに基づいて、前記上流の走行区間における前記車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出する第２の算出手段とをさらに備え、
前記推定手段は、前記第２の算出手段が算出したばらつきが所定の閾値以下である場合に、前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の車両走行位置推定システム。
【請求項８】
道路を所定の長さに区分けした走行区間内を走行する車両の、道路の幅方向の走行位置を推定する車両走行位置推定方法であって、
前記走行区間において時系列に複数回計測された前記車両の計測位置データを取得し、
取得した前記計測位置データに基づいて、前記走行区間における前記車両の実際の走行位置に対する計測位置のばらつきを算出し、
前記第１の算出手段が算出したばらつきに基づいて前記走行区間における前記車両の、道路の幅方向の走行位置を推定することを特徴とする車両走行位置推定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００７−２４８３２１（Ｐ２００７−２４８３２１Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７３７１７（Ｐ２００６−７３７１７）
【出願日】平成１８年３月１７日（２００６．３．１７）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１７日（２００６．３．１７）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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