JP7614885B2 - 情報処理システム、情報処理方法、および情報処理プログラム - Google Patents

Description

本開示は、測位衛星からの測位信号が受信できない領域を含む走行路における車両の移動位置を算出可能とする情報処理システム、情報処理方法、および情報処理プログラムに関する。

従来、ＧＰＳ受信機で測位衛星の情報と、車両の速度および姿勢などの車両の走行状態の情報とを用いて、走行路を移動する車両の移動位置を算出する技術が知られている。例えば、特許文献１には、トンネルなどのように測位衛星からの測位信号が受信できない領域においては、車両の走行状態に基づいて、車両の移動位置の変化を算出する技術が開示されている。

特開２０１７－１８１１６７号公報

しかしながら、上記従来の技術では、車両の速度および姿勢などを検出する車載センサの誤差の蓄積によって、算出される移動位置と実際の位置とのずれが大きくなる。そのため、測位衛星からの測位信号が受信できない領域を含む走行路を走行する車両の移動位置の変化を精度よく検出することが難しい場合がある。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、測位衛星からの測位信号が受信できない領域を含む走行路を走行する車両の移動位置の変化を精度よく算出することができる情報処理システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の情報処理システムは、計測情報取得部と、処理方法選択部と、算出部と、カーブ情報取得部とを備える。計測情報取得部は、走行路を走行する車両に搭載された計測装置で受信された測位衛星からの測位信号の情報である測位情報と、計測装置で検出された車両の走行状態を示す状態情報とを含む計測情報を取得する。処理方法選択部は、計測装置における測位信号の受信状態に基づいて、測位情報を用いる算出処理方法と測位情報を用いない算出処理方法を含む複数の算出処理方法の中から、車両の移動位置の変化を算出する方法を走行路の区間毎に選択する。算出部は、処理方法選択部によって選択された算出処理方法で、計測情報取得部によって取得された計測情報に基づいて、車両の移動位置の変化を区間毎に算出する。カーブ情報取得部は、区間毎のカーブの曲率半径を示す情報であるカーブ情報を取得する。処理方法選択部は、区間毎に、カーブ情報に基づいて、区間が曲線である場合にカーブ情報がしきい値以上であるか否かを判断し、当該判断の結果と計測装置における測位信号の受信状態とに基づいて、算出処理方法を区間毎に選択する。

本開示によれば、測位衛星からの測位信号が受信できない領域を含む走行路を走行する車両の移動位置の変化を精度よく算出することができる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる情報処理システムの構成の一例を示す図 実施の形態１にかかる計測情報処理装置の構成の一例を示す図 実施の形態１にかかる計測車両が走行する走行路の一部の一例を示す図 実施の形態１にかかる計測情報処理装置の記憶部に記憶されたカーブ情報ＤＢに含まれるカーブ情報の一例を示す図 実施の形態１にかかる計測情報処理装置の記憶部に記憶された評価用情報ＤＢの評価用情報の一例を示す図 実施の形態１にかかる走行路における１つの区間の領域の一例を示す図 実施の形態１にかかる可視処理における補正前に算出された計測車両の移動位置の変化を説明するための図 実施の形態１にかかる可視処理における補正後に算出された計測車両の移動位置の変化を説明するための図 実施の形態１にかかる区間、カーブＲ、衛星フィックス率、および算出処理方法の関係の一例を示す図 実施の形態１にかかる計測情報処理装置の記憶部に記憶された評価用情報ＤＢの評価用情報の他の例を示す図 実施の形態１にかかる区間、カーブＲ、衛星フィックス率、ＰＤＯＰ平均、および算出処理方法の関係の一例を示す図 実施の形態１にかかる計測情報処理装置の処理部による処理の一例を示すフローチャート 実施の形態１にかかる計測情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図

以下に、実施の形態にかかる情報処理システム、情報処理方法、および情報処理プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる情報処理システムの構成の一例を示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる情報処理システム１００は、計測車両１と、計測情報処理装置２と、端末装置３とを備える。

計測車両１、計測情報処理装置２、および端末装置３は、ネットワーク４を介して情報の送受信が可能である。ネットワーク４は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）またはＷＡＮ（Wide Area Network）などの通信ネットワークである。

計測車両１は、車両１０と、車両１０に搭載された計測装置１１とを備え、走行路５を走行する。車両１０は、例えば、鉄道車両または自動車である。車両１０が鉄道車両である場合、走行路５はレールであり、車両１０が自動車である場合、走行路５は道路である。

計測装置１１は、複数のＧＰＳ（Global Positioning System）受信機１２と、慣性センサ１３と、速度検出装置１４と、レーザスキャナ１５と、処理装置１６と、通信部１７とを備える。処理装置１６は、記憶部１８を備える。

ＧＰＳ受信機１２は、測位衛星であるＧＰＳ衛星からの測位信号を受信する。ＧＰＳ受信機１２は、測位信号に設定されている航法メッセージおよび測位信号の搬送波位相の情報を含む測位情報を受信時刻または計測時刻毎に処理装置１６の記憶部１８に記憶させる。測位情報には、受信時刻または計測時刻を示す時刻情報が含まれる。なお、ＧＰＳ受信機１２は、ＧＰＳ衛星以外の他のＧＮＳＳ（GLOBAL Navigation Satellite Systems）の衛星から測位信号を受信する受信機でもよい。

慣性センサ１３は、停止中または走行中において、計測車両１の３次元姿勢角の角速度の微小変異を計測し、計測した結果を含む姿勢情報を計測時刻毎に処理装置１６の記憶部１８に記憶する。姿勢情報には、計測時刻を示す時刻情報が含まれる。

速度検出装置１４は、計測車両１の走行速度を検出する。速度検出装置１４は、例えば、ドップラー効果を利用して計測車両１の走行速度を計測するレーザドップラー速度計である。速度検出装置１４は、計測した計測車両１の走行速度の情報を含む速度情報を計測時刻毎に処理装置１６の記憶部１８に記憶させる。速度情報には、計測時刻を示す時刻情報が含まれる。

レーザスキャナ１５は、走行路５および走行路５の周囲の少なくとも一方を計測対象物とし、計測対象物の３次元位置を計測するためのセンサである。レーザスキャナ１５は、計測車両１が走行中に、レーザ光を計測対象物へ照射し、計測対象物から反射したレーザ光を受光する。レーザスキャナ１５は、レーザ光の照射から受光までの時間とレーザ光の照射方向とに基づいて、レーザ光が照射された照射点毎にレーザスキャナ１５からの距離および方位を距離方位点として計測する。

レーザスキャナ１５は、計測した複数の距離方位点からなる距離方位点群の情報である３次元情報を計測時刻または取得時刻毎に処理装置１６の記憶部１８に記憶させる。距離方位点は、計測対象物に対する計測車両１からの距離および方位を表す。３次元情報には、計測時刻または取得時刻を示す時刻情報が含まれる。

処理装置１６は、記憶部１８に記憶された計測情報を、通信部１７およびネットワーク４を介して、計測情報処理装置２へ送信する。計測情報は、ＧＰＳ受信機１２から出力される測位情報と、慣性センサ１３から出力される姿勢情報と、速度検出装置１４から出力される速度情報と、レーザスキャナ１５から出力される３次元情報とを含む。姿勢情報および速度情報は、車両１０の走行状態を示す状態情報の一例である。

なお、処理装置１６は、不図示の記録媒体に情報を書き込む不図示のインタフェース回路を有しており、かかるインタフェース回路を介して不図示の記録媒体に計測情報を書き込むことができる。記録媒体は、例えば、ＵＢＳ（Universal Serial Bus）メモリ、光ディスク、またはＨＤＤ（Hard Disk Drive）などである。

また、図１に示す例では、計測装置１１は、複数のＧＰＳ受信機１２を有する構成であるが、計測装置１１が有するＧＰＳ受信機１２の数は１つであってもよい。この場合、計測情報処理装置２では、１つのＧＰＳ受信機１２で受信された測位信号の情報によって計測車両１の位置が検出される。なお、複数のＧＰＳ受信機１２を用いた位置検出の精度は、１つのＧＰＳ受信機１２を用いた位置検出の精度よりも高いため、ＧＰＳ受信機１２は計測装置１１に複数設けられることが好ましい。

図２は、実施の形態１にかかる計測情報処理装置の構成の一例を示す図である。図２に示すように、計測情報処理装置２は、通信部２０と、記憶部２１と、処理部２２とを備える。通信部２０は、ネットワーク４に接続され、ネットワーク４を介して計測車両１から送信される計測情報を受信する。

処理部２２は、通信部２０で受信された計測情報を記憶部２１に記憶させる。かかる計測情報には、上述したように、測位情報、姿勢情報、速度情報、および３次元情報が含まれる。なお、計測情報処理装置２は、不図示の記録媒体から情報を読み出す不図示のインタフェース回路を有しており、処理部２２は、不図示のインタフェース回路を介して不図示の記録媒体から計測情報を読み出し、読み出した計測情報を記憶部２１に記憶させることができる。

記憶部２１は、計測情報ＤＢ（DataBase）３０と、カーブ情報ＤＢ３１と、評価用情報ＤＢ３２と、物標情報ＤＢ３３とを記憶する。計測情報ＤＢ３０は、計測情報を記憶する。カーブ情報ＤＢ３１は、走行路５の区間毎のカーブＲの情報であるカーブ情報を含む。

図３は、実施の形態１にかかる計測車両が走行する走行路の一部の一例を示す図であり、図４は、実施の形態１にかかる計測情報処理装置の記憶部に記憶されたカーブ情報ＤＢに含まれるカーブ情報の一例を示す図である。

図３に示すように、計測車両１が走行する走行路５は、区間１Ｔ，２Ｔ，３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，６Ｔの領域を含む。図４に示すカーブ情報は、「区間」および「カーブＲ」を「区間」毎に含む。「区間」は、計測車両１が走行する走行路５を構成する複数の区間１Ｔ，２Ｔ，３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，６Ｔの領域の各々を区別するための識別情報である。「カーブＲ」は、カーブＲの情報である。カーブＲの情報は、区間の曲率半径を示す情報であり、単位は、メートルである。

図４に示すカーブ情報では、区間１ＴのカーブＲは、１８００であり、区間２ＴのカーブＲは、４５０であり、区間３ＴのカーブＲは、１４００であり、区間４ＴのカーブＲは、４００であり、区間５ＴのカーブＲは、１２００であり、区間６ＴのカーブＲは、２０００である。以下において、区間１Ｔ，２Ｔ，３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，６Ｔなどの複数の区間の各々を個別に区別せずに示す場合、区間Ｔと記載する場合がある。

図２に戻って、記憶部２１の説明を続ける。記憶部２１の評価用情報ＤＢ３２は、計測情報の評価を行うための情報である評価用情報を含む。図５は、実施の形態１にかかる計測情報処理装置の記憶部に記憶された評価用情報ＤＢの評価用情報の一例を示す図である。図５に示す評価用情報は、「カーブＲ」と「区間におけるＧＰＳ受信状況」に応じた計測車両１の移動位置の変化の算出処理方法とを「カーブＲ」毎に含む。

「カーブＲ」は、図４に示す「カーブＲ」と同様に、区間Ｔの曲率半径を示す情報である。「区間におけるＧＰＳ受信状況」は、区間ＴにおけるＧＰＳ受信状況を示す情報であり、例えば、衛星フィックス率の情報である。衛星フィックス率は、区間Ｔで得られる複数の測位情報のうちフィックス解を得られるフィックス状態である測位情報の割合である。図５に示す例では、衛星フィックス率が、１００％、５０％以上１００％未満の範囲、および５０％未満の範囲の３段階に区切られている。

「区間におけるＧＰＳ受信状況」に応じた計測車両１の移動位置の変化の算出処理方法には、可視処理と、不可視処理と、不可視処理かつＬＭＵ（Land Mark Update）とがある。可視処理は、計測情報に含まれる測位情報と状態情報とに基づいて、計測車両１の移動位置の変化を算出する処理であり、不可視処理は、測位情報を用いずに状態情報に基づいて、計測車両１の移動位置の変化を算出する処理である。ＬＭＵは、ランドマークと呼ばれる物標の位置に基づいて、不可視処理で得られる計測車両１の移動位置の変化を補正して、計測車両１の移動位置の変化を算出する処理である。

図５に示す例では、カーブＲが直線である区間Ｔにおいて、衛星フィックス率が１００％である場合、算出処理方法が可視処理であり、衛星フィックス率が５０％以上１００％未満の範囲である場合、算出処理方法が可視処理であり、衛星フィックス率が５０％未満の範囲である場合、算出処理方法が不可視処理である。なお、カーブＲが直線であるとは、区間Ｔが直線に見做せることを意味し、厳密な意味での直線に限定されない。

また、図５に示す例では、カーブＲが５００以上である区間Ｔにおいて、衛星フィックス率が１００％である場合、算出処理方法が可視処理であり、衛星フィックス率が５０％以上１００％未満の範囲である場合、算出処理方法が可視処理であり、衛星フィックス率が５０％未満の範囲である場合、算出処理方法が不可視処理である。

また、図５に示す例では、カーブＲが５００未満である区間Ｔにおいて、衛星フィックス率が１００％である場合、算出処理方法が可視処理であり、衛星フィックス率が５０％以上１００％未満の範囲である場合、算出処理方法が可視処理であり、衛星フィックス率が５０％未満の範囲である場合、算出処理方法が不可視処理かつＬＭＵである。

ここで、可視処理および不可視処理について説明する。まず、可視処理について説明する。図６は、実施の形態１にかかる走行路における１つの区間の領域の一例を示す図である。図７は、実施の形態１にかかる可視処理における補正前に算出された計測車両の移動位置の変化を説明するための図である。

図６に示す区間Ｔでは、衛星可視領域８０ａ、衛星不可視領域８１、および衛星可視領域８０ｂによって形成され、衛星不可視領域８１は、衛星可視領域８０ａ，８０ｂとの間に位置する。

衛星可視領域８０ａ，８０ｂは、計測車両１のＧＰＳ受信機１２で測位衛星からの測位信号を受信できる領域であり、衛星不可視領域８１は、計測車両１のＧＰＳ受信機１２で測位衛星からの測位信号を受信できない領域である。測位衛星からの測位信号を受信できるとは、測位信号に含まれる測位情報がフィックス解を得られるフィックス状態であり、測位情報から計測車両１の移動位置を算出することができることを意味する。

可視処理では、衛星可視領域８０ａ，８０ｂで得られる測位情報と衛星可視領域８０ａ，８０ｂを含む領域の誤差補正情報とに基づいて、車両１０の移動位置の変化が算出されるため、衛星可視領域８０ａ，８０ｂにおける計測車両１の移動位置の変化を精度よく検出することができる。誤差補正情報は、例えば、測位衛星の位置誤差による疑似距離遅延量、測位信号の電離層遅延量、衛星時計誤差、および測位信号の対流圏遅延量などの情報を含む。

衛星不可視領域８１ではフィックス解を得られる測位情報を取得できないため、衛星不可視領域８１で得られる状態情報で示される計測車両１の走行速度と計測車両１の姿勢とに基づく位置変化算出によって、衛星不可視領域８１における計測車両１の移動位置の変化が検出される。

計測車両１に搭載される慣性センサ１３および速度検出装置１４には、計測誤差がある。したがって、計測車両１が衛星不可視領域８１の始点位置Ａに進入してから衛星不可視領域８１の終点位置Ｂに到達するまでに、計測誤差が累積していき、かかる累積する誤差である累積誤差が大きくなっていく。図７では、状態情報に基づく位置移動位置の変化の例として、互いに累積誤差が異なる第１の例と第２の例とが示されている。

そのため、衛星不可視領域８１の終点位置Ｂに位置する計測車両１から得られる状態情報に基づいて算出される計測車両１の移動位置と、衛星可視領域８０ｂの始点位置になった計測車両１から得られる測位情報に基づいて算出される計測車両１の移動位置とに大きなずれを生じる場合がある。

そこで、実施の形態１にかかる可視処理では、衛星不可視領域８１に位置する計測車両１から得られる状態情報に基づいて算出される計測車両１の移動位置の変化を補正する補正処理が行われる。図８は、実施の形態１にかかる可視処理における補正後に算出された計測車両の移動位置の変化を説明するための図である。

図８に示すように、可視処理の補正処理によって、衛星不可視領域８１における計測車両１の移動位置の変化と衛星可視領域８０ｂにおける計測車両１の移動位置の変化とが連続するように、衛星不可視領域８１における計測車両１の移動位置の変化が補正される。

そのため、衛星不可視領域８１と衛星可視領域８０ｂとの間の計測車両１の移動位置の連続性が保たれるが、衛星不可視領域８１における計測車両１の移動軌跡が、衛星不可視領域８１の延伸方向の形状と変わり、さらに、計測車両１の移動軌跡の長さが衛星不可視領域８１の延伸方向の長さよりも長くなる場合や短くなる場合がある。状態情報に基づく位置移動位置の変化として、図８に示す第１の例では、計測車両１の移動軌跡の長さが衛星不可視領域８１の延伸方向の長さよりも長く、図８に示す第２の例では、計測車両１の移動軌跡の長さが衛星不可視領域８１の延伸方向の長さより短い。

そして、可視処理では、区間Ｔのうち衛星不可視領域８１が占める割合が大きくなるほど、可視処理で算出される区間Ｔにおける計測車両１の移動軌跡の長さが、実際の区間Ｔの延伸方向の長さよりも長くなったり短くなったりする場合がある。

また、可視処理では、衛星不可視領域８１のカーブＲが小さいほど、可視処理で算出される区間Ｔにおける計測車両１の移動軌跡の長さが、実際の区間Ｔの延伸方向の長さよりも長くなる場合がある。

そこで、計測情報処理装置２は、区間Ｔのうち衛星不可視領域８１が占める割合および衛星不可視領域８１のカーブＲなどに基づいて、可視処理に代えて、不可視処理、または、不可視処理かつＬＭＵを選択する。

不可視処理は、測位情報を用いずに、状態情報で示される計測車両１の走行速度と計測車両１の姿勢とに基づく位置変化算出を行う処理である。不可視処理では、可視処理における補正処理が行われないため、衛星不可視領域８１での計測車両１の移動位置の変化の累積誤差が大きい場合、可視処理に比べて、不可視処理で算出される計測車両１の移動軌跡の形状と衛星不可視領域８１の形状との誤差は少ない。

そのため、不可視処理で算出される区間Ｔにおける計測車両１の移動軌跡の長さは、衛星不可視領域８１における計測車両１の移動位置の変化の累積誤差が大きい場合、可視処理で算出される区間Ｔにおける計測車両１の移動軌跡の長さに比べて、実際の区間Ｔの延伸方向の長さに対する誤差が少ない。衛星不可視領域８１における計測車両１の移動位置の変化の累積誤差は、区間Ｔにおいて衛星不可視領域８１が占める割合が大きいほど大きくなる。また、衛星不可視領域８１における計測車両１の移動位置の変化の累積誤差は、衛星不可視領域８１のカーブＲが小さいほど大きくなる場合がある。

ＬＭＵは、ランドマークと呼ばれる物標の位置に基づいて、不可視処理で得られる計測車両１の移動位置の変化を検出する処理である。計測情報処理装置２は、不可視処理かつＬＭＵを算出処理方法として選択した場合、３次元情報に含まれる物標と物標情報ＤＢに含まれる物標の位置とに基づいて、計測車両１の移動位置の真値を判定し、かかる真値に基づいて、不可視処理で得られる計測車両１の移動位置の変化を補正する。

物標情報ＤＢ３３には、物標の３次元形状の情報と物標の位置とを含む物標情報が物標毎に含まれる。計測情報処理装置２の処理部２２は、不可視処理かつＬＭＵを算出処理方法として選択した場合、３次元情報に含まれる物標と一致する物標の位置を物標情報ＤＢ３３に記憶されている物標情報に基づいて特定する。

そして、処理部２２は、特定した物標の位置と不可視処理で得られる計測車両１の移動位置との関係から、計測車両１の移動位置の真値を判定する。処理部２２は、計測車両１の移動位置の真値に基づいて、不可視処理で得られる計測車両１の移動位置の変化を補正する。

図２に戻って、処理部２２の説明を続ける。処理部２２は、情報取得部４０と、処理方法選択部４１と、算出部４２と、出力処理部４３とを備える。情報取得部４０は、計測情報取得部５０と、カーブ情報取得部５１と、評価用情報取得部５２とを備える。

計測情報取得部５０は、計測車両１から送信されネットワーク４を介して通信部２０で受信される計測情報を通信部２０から取得する。また、計測情報取得部５０は、不図示のインタフェース回路を介して不図示の記録媒体から計測情報を読み出し、読み出した計測情報を取得することもできる。計測情報取得部５０は、通信部２０または不図示の記録媒体から取得した計測情報を記憶部２１の計測情報ＤＢ３０に追加する。計測情報取得部５０は、通信部２０または不図示の記録媒体から取得した計測情報を区間Ｔ毎に区間コードを割り当てての計測情報ＤＢ３０に追加することができる。なお、区間コードは、計測装置１１によって割り当てられてもよい。

また、計測情報取得部５０は、記憶部２１の計測情報ＤＢ３０に含まれる計測情報を区間コードに基づいて区間Ｔ毎に取得する。計測情報取得部５０は、取得した区間Ｔ毎の計測情報を処理方法選択部４１および算出部４２へ出力する。

カーブ情報取得部５１は、記憶部２１のカーブ情報ＤＢ３１に含まれる区間Ｔ毎のカーブ情報を取得する。カーブ情報取得部５１は、取得した区間Ｔ毎のカーブ情報を処理方法選択部４１へ出力する。

評価用情報取得部５２は、記憶部２１の評価用情報ＤＢ３２に含まれる評価用情報を取得する。評価用情報取得部５２は、取得した評価用情報を処理方法選択部４１へ出力する。

処理方法選択部４１は、情報取得部４０から出力された計測情報とカーブ情報と評価用情報とに基づいて、計測車両１の移動位置の変化を算出する方法である算出処理方法を区間Ｔ毎に選択する。選択される算出処理方法は、上述したように、可視処理、不可視処理、および不可視処理かつＬＭＵのいずれかである。以下において、計測車両１の移動位置の変化を計測車両１の移動位置変化と記載する場合がある。

図９は、実施の形態１にかかる区間、カーブＲ、衛星フィックス率、および算出処理方法の関係の一例を示す図である。図９に示す例では、走行路５が図３に示す区間１Ｔ，２Ｔ，３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，６Ｔの領域を含み、カーブ情報が図４に示す状態であり、評価用情報が図５に示す状態である場合の例を示す。また、図９に示す例では、区間１Ｔ，２Ｔ，３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，６Ｔの衛星フィックス率が１００％，６０％，４０％，４５％，８０％，７０％である。

この場合、処理方法選択部４１は、区間１Ｔ，２Ｔ，５Ｔ，６Ｔにおいて、衛星フィックス率が５０％以上であるため、区間１Ｔ，２Ｔ，５Ｔ，６Ｔの各々における計測車両１の移動位置変化の算出処理方法として、可視処理を選択する。また、処理方法選択部４１は、区間３Ｔにおいて、衛星フィックス率が５０％未満であり、カーブＲが１４００であるため、区間３Ｔにおける計測車両１の移動位置変化の算出処理方法として、不可視処理を選択する。

また、処理方法選択部４１は、区間４Ｔにおいて、衛星フィックス率が５０％未満であり、区間４Ｔの領域のカーブＲが５００未満であるため、区間４Ｔにおける計測車両１の移動位置変化の算出処理方法として、不可視処理かつＬＭＵを選択する。

なお、図５に示す評価用情報は、一例であり、評価用情報は、図５に示す例に限定されない。例えば、評価用情報において、カーブＲが５００未満かつ衛星フィックス率が５０％以上１００％未満である区間Ｔの算出処理方法として、可視処理に代えて、不可視処理が規定されていてもよい。この場合、処理方法選択部４１は、区間２Ｔの衛星フィックス率が５０％以上１００％未満かつカーブＲが５００未満であるため、区間２Ｔにおける計測車両１の移動位置変化の算出処理方法として、不可視処理を選択する。

また、評価用情報は、区間ＴにおけるＧＰＳ受信状況を示す情報として、区間Ｔにおける衛星フィックス率に加えて、区間ＴにおけるＰＤＯＰ（Position Dilution Of Precision：位置精度低下率）の平均値を含んでいてもよい。図１０は、実施の形態１にかかる計測情報処理装置の記憶部に記憶された評価用情報ＤＢの評価用情報の他の例を示す図である。

図１０に示す評価用情報は、「カーブＲ」と「区間におけるＧＰＳ受信状況」に応じた計測車両１の移動位置変化の算出処理方法とを「カーブＲ」毎に含む。「区間におけるＧＰＳ受信状況」は、区間ＴにおけるＧＰＳ受信状況を示す情報であり、衛星フィックス率の情報とＰＤＯＰの平均値の情報とを含む。以下において、ＰＤＯＰの平均値をＰＤＯＰ平均と記載する場合がある。

図１０に示す例では、衛星フィックス率が、１００％、５０％以上１００％未満の範囲、および５０％未満の範囲の３段階に区切られ、また、ＰＤＯＰの平均値であるＰＤＯＰ平均が、６．０未満および６．０以上の２段階に区切られている。

ここで、図１０に示す評価用情報を用いた算出処理方法の選択について説明する。図１１は、実施の形態１にかかる区間、カーブＲ、衛星フィックス率、ＰＤＯＰ平均、および算出処理方法の関係の一例を示す図である。

図１１に示す例では、走行路５が図３に示す区間１Ｔ，２Ｔ，３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，６Ｔの領域を含み、カーブ情報が図４に示す状態であり、評価用情報が図５に示す状態である場合の例を示す。また、図１１に示す例では、区間１Ｔ，２Ｔ，３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，６Ｔの衛星フィックス率が１００％，４５％，４０％，４５％，８０％，７０％であり、区間１Ｔ，２Ｔ，３Ｔ，４Ｔ，５Ｔ，６ＴのＰＤＯＰ平均は、２．０，８．０，７．０，２．７，５．０，４．０である。

この場合、処理方法選択部４１は、区間１Ｔ，５Ｔ，６Ｔにおいて衛星フィックス率が５０％以上かつＰＤＯＰ平均が６．０未満であるため、区間１Ｔ，５Ｔ，６Ｔにおける計測車両１の移動位置変化の算出処理方法として、可視処理を選択する。

また、処理方法選択部４１は、区間２Ｔにおいて、衛星フィックス率が５０％未満であり、ＰＤＯＰ平均が６．０以上であり、カーブＲが４５０であるため、区間２Ｔにおける計測車両１の移動位置変化の算出処理方法として、不可視処理かつＬＭＵを選択する。

また、処理方法選択部４１は、区間３Ｔにおいて、衛星フィックス率が５０％未満であり、ＰＤＯＰ平均が６．０以上であり、カーブＲが１４００であるため、区間３Ｔにおける計測車両１の移動位置の算出処理方法として、不可視処理を選択する。

また、処理方法選択部４１は、区間４Ｔにおいて、衛星フィックス率が５０％未満であり、ＰＤＯＰ平均が６．０未満であり、カーブＲが４００であるため、区間４Ｔにおける計測車両１の移動位置の算出処理方法として、可視処理を選択する。なお、図１０に示す評価用情報は、一例であり、ＰＤＯＰ平均を含む評価用情報は、図１０に示す例に限定されない。

図２に戻って、計測情報処理装置２の処理部２２の説明を続ける。処理部２２の算出部４２は、処理方法選択部４１によって選択された算出処理方法によって、計測情報取得部５０で取得された計測情報に基づいて計測車両１の移動位置の変化を区間Ｔ毎に算出する。

算出部４２は、可視処理によって計測車両１の移動位置変化を算出する第１算出部６０と、不可視処理または不可視処理かつＬＭＵによって計測車両１の移動位置変化を算出する第２算出部６１とを備える。

第１算出部６０で実行される可視処理は、上述したように、測位情報を用いて計測車両１の移動位置変化を算出する処理である。第１算出部６０は、計測情報に含まれる測位情報と状態情報とに基づいて、計測車両１の移動位置の変化を算出する可視処理を実行する。

例えば、第１算出部６０は、衛星可視領域８０において計測車両１で得られる計測情報に含まれる測位情報と誤差補正情報とに基づいて、計測車両１の移動位置の変化を算出する。また、第１算出部６０は、衛星不可視領域８１において計測車両１で得られる計測情報に含まれる状態情報で示される計測車両１の走行速度と計測車両１の姿勢とに基づいて、車両１０の移動位置の変化を算出する。また、第１算出部６０は、衛星不可視領域８１における計測車両１の移動位置の変化を補正する補正処理を行う。

第２算出部６１で実行される不可視処理は、上述したように、測位情報を用いずに状態情報に基づいて計測車両１の移動位置変化を算出する処理である。第２算出部６１は、計測車両１で得られる計測情報に含まれる状態情報で示される計測車両１の走行速度と計測車両１の姿勢とに基づいて、計測車両１の移動位置の変化を算出する。

第２算出部６１で実行される不可視処理かつＬＭＵは、上述したように、不可視処理を行った後、物標の位置に基づいて、計測車両１の移動位置の真値を判定し、かかる真値に基づいて、不可視処理で得られる計測車両１の移動位置の変化を補正する処理である。第２算出部６１は、３次元情報に含まれる物標と一致する物標の位置を物標情報ＤＢ３３に記憶されている物標情報に基づいて特定する。第２算出部６１は、特定した物標の位置と不可視処理で得られる計測車両１の移動位置との関係から、計測車両１の移動位置の真値を判定する。第２算出部６１は、計測車両１の移動位置の真値に基づいて、不可視処理で得られる計測車両１の移動位置の変化を補正する。不可視処理かつＬＭＵで算出される計測車両１の移動位置の変化は、不可視処理で算出される計測車両１の移動位置の変化に比べて精度が高い。

算出部４２によって算出された計測車両１の移動位置変化の情報は、例えば、計測時刻毎の計測車両１の移動位置の情報を含む。以下において、算出部４２によって算出される計測車両１の移動位置の変化の情報を計測位置情報と記載する場合がある。

処理部２２の出力処理部４３は、算出部４２から出力された区間Ｔ毎の計測位置情報を区分コードに関連付けて出力情報として通信部２０およびネットワーク４を介して端末装置３へ送信する。

また、出力処理部４３は、算出部４２から出力された区間Ｔ毎の計測位置情報と計測情報ＤＢ３０の計測情報に含まれる３次元情報とに基づく情報を出力情報として通信部２０およびネットワーク４を介して端末装置３へ送信することもできる。例えば、出力処理部４３は、端末装置３から送信される位置情報に基づいて、かかる位置情報で指定された位置における計測対象物の３次元画像を表示するための表示情報を出力情報として通信部２０およびネットワーク４を介して端末装置３へ送信する。

つづいて、フローチャートを用いて計測情報処理装置２の処理部２２による処理を説明する。図１２は、実施の形態１にかかる計測情報処理装置の処理部による処理の一例を示すフローチャートである。

図１２に示すように、計測情報処理装置２の処理部２２は、計測情報、カーブ情報、および評価用情報を記憶部２１から取得し（ステップＳ１０）、そして、処理部２２は、ステップＳ１０で取得した計測情報、カーブ情報、および評価用情報に基づいて、区間Ｔ毎の算出処理方法を選択する（ステップＳ１１）。

次に、処理部２２は、ステップＳ１１で選択した算出処理方法で、計測車両１の移動位置の変化を区間Ｔ毎に算出する（ステップＳ１２）。そして、処理部２２は、ステップＳ１２で区間Ｔ毎に算出した計測車両１の移動位置の変化を示す情報を含む出力情報を通信部２０およびネットワーク４を介して出力し（ステップＳ１３）、図１２に示す処理を終了する。

上述した例では、状態情報として、速度検出装置１４によって検出された速度情報を含むが、速度情報に代えて、計測車両１にオドメータが設けられている場合、計測車両１に設けられたオドメータによって検出される計測時刻毎の距離情報を含んでいてもよい。この場合、算出部４２の第１算出部６０は、不可視処理において、状態情報に含まれる距離情報と姿勢情報とに基づいて、計測車両１の移動位置の変化を算出する。

図１３は、実施の形態１にかかる計測情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１３に示すように、計測情報処理装置２は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、通信装置１０３と、インタフェース回路１０４とを備えるコンピュータを含む。

プロセッサ１０１、メモリ１０２、通信装置１０３、およびインタフェース回路１０４は、例えば、バス１０５によって互いに情報の送受信が可能である。記憶部２１は、メモリ１０２によって実現される。通信部２０は、通信装置１０３で実現される。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、処理部２２などの機能を実行する。プロセッサ１０１は、例えば、処理回路の一例であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、およびシステムＬＳＩ（Large Scale Integration）のうち一つ以上を含む。

メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、およびＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）のうち一つ以上を含む。また、メモリ１０２は、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。かかる記録媒体は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルメモリ、光ディスク、コンパクトディスク、およびＤＶＤ（Digital Versatile Disc）のうち一つ以上を含む。なお、計測情報処理装置２は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）およびＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路を含んでいてもよい。

計測情報処理装置２は、２以上の装置で構成されてもよい。計測情報処理装置２が２以上の装置で構成される場合、２以上の装置の各々は、例えば、図１３に示すハードウェア構成を有する。なお、２以上の装置間の通信は、通信装置１０３を介して行われる。また、計測情報処理装置２は、２以上のサーバで構成されてもよい。例えば、計測情報処理装置２は、処理サーバと、データサーバとで構成されてもよい。

以上のように、実施の形態１にかかる情報処理システム１００は、計測情報取得部５０と、処理方法選択部４１と、算出部４２とを備える。計測情報取得部５０は、走行路５を走行する車両１０に搭載された計測装置１１で受信された測位衛星からの測位信号の情報である測位情報と、計測装置１１で検出された車両１０の走行状態を示す状態情報とを含む計測情報を取得する。処理方法選択部４１は、計測装置１１における測位信号の受信状態に基づいて、測位情報を用いる算出処理方法と測位情報を用いない算出処理方法を含む複数の算出処理方法の中から、車両１０の移動位置の変化を算出する方法を走行路５の区間Ｔ毎に選択する。算出部４２は、処理方法選択部４１によって選択された算出処理方法で、計測情報取得部５０によって取得された計測情報に基づいて、車両１０の移動位置の変化を区間毎に算出する。可視処理は、測位情報を用いる算出処理方法の一例であり、不可視処理または不可視処理かつＬＭＵは、測位情報を用いない算出処理方法の一例である。これにより、情報処理システム１００は、測位衛星からの測位信号が受信できない領域を含む走行路５を走行する車両１０の移動位置変化を精度よく算出することができる。また、情報処理システム１００は、各区間Ｔの始点からの距離を精度よく算出することができることから、例えば、算出した車両１０の移動位置変化を自動運転などに用いることができる。

また、情報処理システム１００は、区間Ｔ毎のカーブＲの情報であるカーブ情報を取得するカーブ情報取得部５１を備える。処理方法選択部４１は、計測装置１１における測位信号の受信状態とカーブ情報とに基づいて、車両１０の移動位置の変化を算出する方法を区間Ｔ毎に選択する。これにより、情報処理システム１００は、測位衛星からの測位信号が受信できない領域を含む走行路５を走行する車両１０の移動位置の変化をより精度よく算出することができる。

また、測位情報の受信状態は、区間Ｔにおける複数の測位情報のうちフィックス解を得られるフィックス状態の測位情報の割合を含む。処理方法選択部４１は、区間Ｔにおけるフィックス状態の割合とカーブ情報とに基づいて、算出処理方法を区間Ｔ毎に選択する。これにより、情報処理システム１００は、測位衛星からの測位信号が受信できない領域を含む走行路５を走行する車両１０の移動位置の変化をより精度よく算出することができる。

また、測位情報の受信状態は、位置精度低下率を含む。処理方法選択部４１は、区間Ｔにおける位置精度低下率の平均値と区間Ｔにおけるフィックス状態の割合とカーブ情報とに基づいて、算出処理方法を区間毎に選択する。これにより、情報処理システム１００は、測位衛星からの測位信号が受信できない領域を含む走行路５を走行する車両１０の移動位置の変化をより精度よく算出することができる。

また、測位情報を用いない算出処理方法は、状態情報に基づいて、移動位置の変化を算出する方法と、状態情報に基づいて算出される移動位置の変化を、走行路５または走行路５の周囲に設けられ計測装置１１によって検出された物標の位置に基づいて補正して、移動位置の変化を算出する第２の方法とを含む。これにより、情報処理システム１００は、測位衛星からの測位信号が受信できない領域を含む走行路５を走行する車両１０の移動位置の変化をより精度よく算出することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 計測車両、２ 計測情報処理装置、３ 端末装置、４ ネットワーク、５ 走行路、１０ 車両、１１ 計測装置、１２ ＧＰＳ受信機、１３ 慣性センサ、１４ 速度検出装置、１５ レーザスキャナ、１６ 処理装置、１７，２０ 通信部、１８，２１ 記憶部、２２ 処理部、３０ 計測情報ＤＢ、３１ カーブ情報ＤＢ、３２ 評価用情報ＤＢ、３３ 物標情報ＤＢ、４０ 情報取得部、４１ 処理方法選択部、４２ 算出部、４３ 出力処理部、５０ 計測情報取得部、５１ カーブ情報取得部、５２ 評価用情報取得部、６０ 第１算出部、６１ 第２算出部、８０ａ，８０ｂ 衛星可視領域、８１ 衛星不可視領域、１００ 情報処理システム。

Claims (9)

1. 走行路を走行する車両に搭載された計測装置で受信された測位衛星からの測位信号の情報である測位情報と、前記計測装置で検出された前記車両の走行状態を示す状態情報とを含む計測情報を取得する計測情報取得部と、
   前記計測装置における前記測位信号の受信状態に基づいて、前記測位情報を用いる算出処理方法と前記測位情報を用いない算出処理方法を含む複数の算出処理方法の中から、前記車両の移動位置の変化を算出する方法を前記走行路の区間毎に選択する処理方法選択部と、
   前記処理方法選択部によって選択された前記算出処理方法で、前記計測情報取得部によって取得された前記計測情報に基づいて、前記車両の移動位置の変化を前記区間毎に算出する算出部と、
   前記区間毎のカーブの曲率半径を示す情報であるカーブ情報を取得するカーブ情報取得部と、を備え、
   前記処理方法選択部は、
   前記区間毎に、前記カーブ情報に基づいて、前記区間が曲線である場合に前記カーブ情報がしきい値以上であるか否かを判断し、当該判断の結果と前記計測装置における前記測位信号の受信状態とに基づいて、前記算出処理方法を前記区間毎に選択する
   ことを特徴とする情報処理システム。
2. 前記測位情報の受信状態は、
   前記区間における複数の前記測位情報のうちフィックス解を得られるフィックス状態の測位情報の割合を含み、
   前記処理方法選択部は、
   前記区間における前記フィックス状態の割合と前記カーブ情報とに基づいて、前記算出処理方法を前記区間毎に選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
3. 前記測位情報の受信状態は、
   位置精度低下率を含み、
   前記処理方法選択部は、
   前記区間における前記位置精度低下率の平均値と前記区間における前記フィックス状態の割合と前記カーブ情報とに基づいて、前記算出処理方法を前記区間毎に選択する
   ことを特徴とする請求項２に記載の情報処理システム。
4. 前記測位情報を用いない算出処理方法は、
   前記状態情報に基づいて、前記移動位置の変化を算出する方法と、
   前記状態情報に基づいて算出された前記移動位置の変化を、前記走行路または前記走行路の周囲に設けられ前記計測装置によって検出された物標の位置に基づいて補正して、前記移動位置の変化を算出する方法と、を含む
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の情報処理システム。
5. 前記計測装置は、前記走行路または前記走行路の周囲の計測対象物の３次元位置を計測するためのセンサを含み、
   前記測位情報を用いない算出処理方法は、
   前記状態情報に基づいて、前記移動位置の変化を算出する第１の方法と、
   物標の３次元形状の情報と前記物標の位置とを含む物標情報と前記センサによって計測された前記計測対象物の３次元位置とを用いて前記計測対象物に対応する前記物標を特定し、前記状態情報に基づいて算出された前記移動位置の変化を、前記特定された前記物標の３次元位置に基づいて補正して、前記移動位置の変化を算出する第２の方法と、を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
6. 前記測位情報の受信状態は、
   前記区間における複数の前記測位情報のうちフィックス解を得られるフィックス状態の測位情報の割合を含み、
   前記処理方法選択部は、
   前記区間毎に、
   前記フィックス状態の割合が第１の値以上である場合に、前記算出処理方法として前記測位情報を用いる算出処理方法を選択し、前記フィックス状態の割合が第１の値未満でありかつ前記カーブ情報が前記しきい値以上である場合に、前記算出処理方法として前記第１の方法を選択し、前記フィックス状態の割合が第１の値未満でありかつ前記カーブ情報が前記しきい値未満である場合に、前記算出処理方法として前記第２の方法を選択する
   ことを特徴とする請求項５に記載の情報処理システム。
7. 前記測位情報の受信状態は、
   位置精度低下率と前記区間における複数の前記測位情報のうちフィックス解を得られるフィックス状態の測位情報の割合とを含み、
   前記処理方法選択部は、
   前記区間毎に、
   前記フィックス状態の割合が第１の値以上であって前記第１の値より大きい第２の値未満であり、かつ前記位置精度低下率の平均値が一定値以上の場合に、前記算出処理方法として前記第１の方法を選択し、前記フィックス状態の割合が第１の値未満でありかつ前記位置精度低下率の平均値が前記一定値以上でありかつ前記カーブ情報が前記しきい値以上である場合に、前記算出処理方法として前記第１の方法を選択し、前記フィックス状態の割合が第１の値未満でありかつ前記位置精度低下率の平均値が前記一定値以上でありかつ前記カーブ情報が前記しきい値未満である場合に、前記算出処理方法として前記第２の方法を選択し、前記フィックス状態の割合が前記第２の値以上であるかまたは前記位置精度低下率の平均値が一定値未満である場合に、前記算出処理方法として前記測位情報を用いる算出処理方法を選択する
   ことを特徴とする請求項５に記載の情報処理システム。
8. コンピュータによって実行される情報処理方法であって、
   走行路を走行する車両に搭載された計測装置で受信された測位衛星からの測位信号の情報である測位情報と、前記計測装置で検出された前記車両の走行状態を示す状態情報とを含む計測情報を取得する第１のステップと、
   前記走行路の区間毎のカーブの曲率半径を示す情報であるカーブ情報を取得する第２のステップと、
   前記計測装置における前記測位信号の受信状態に基づいて、前記測位情報を用いる算出処理方法と前記測位情報を用いない算出処理方法を含む複数の算出処理方法の中から、前記車両の移動位置の変化を算出する方法を前記区間毎に選択する第３のステップと、
   前記第３のステップで選択された前記算出処理方法で、前記第１のステップで取得された前記計測情報に基づいて、前記車両の移動位置の変化を前記走行路の区間毎に算出する第４のステップと、
   を含み、
   前記第２のステップでは、前記区間毎に、前記カーブ情報に基づいて、前記区間が曲線である場合に前記カーブ情報がしきい値以上であるか否かが判断され、当該判断の結果と前記計測装置における前記測位信号の受信状態とに基づいて、前記算出処理方法が前記区間毎に選択される
   ことを特徴とする情報処理方法。
9. 走行路を走行する車両に搭載された計測装置で受信された測位衛星からの測位信号の情報である測位情報と、前記計測装置で検出された前記車両の走行状態を示す状態情報とを含む計測情報を取得する第１のステップと、
   前記走行路の区間毎の曲率半径を示す情報であるカーブ情報を取得する第２のステップと、
   前記計測装置における前記測位信号の受信状態に基づいて、前記測位情報を用いる算出処理方法と前記測位情報を用いない算出処理方法を含む複数の算出処理方法の中から、前記車両の移動位置の変化を算出する方法を前記区間毎に選択する第３のステップと、
   前記第３のステップで選択された前記算出処理方法で、前記第１のステップで取得された前記計測情報に基づいて、前記車両の移動位置の変化を前記走行路の区間毎に算出する第４のステップと、をコンピュータに実行させ、
   前記第２のステップでは、前記区間毎に、前記カーブ情報に基づいて、前記区間が曲線である場合に前記カーブ情報がしきい値以上であるか否かが判断され、当該判断の結果と前記計測装置における前記測位信号の受信状態とに基づいて、前記算出処理方法が前記区間毎に選択される
   ことを特徴とする情報処理プログラム。

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