カーナビゲーション装置
【課題】自車位置の算出精度を向上できるカーナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】カーナビゲーション装置は、自車両の位置（自車位置）を検出する自車位置検出手段と、自車両と対象物との距離を外部から受信する距離情報受信手段と、道路地図データに基づいて対象物の位置を推定する対象物位置推定手段と、距離情報受信手段で受信した距離と、対象物位置推定手段で推定した対象物の位置とに基づいて、自車位置検出手段で検出した自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とする。
【解決手段】カーナビゲーション装置は、自車両の位置（自車位置）を検出する自車位置検出手段と、自車両と対象物との距離を外部から受信する距離情報受信手段と、道路地図データに基づいて対象物の位置を推定する対象物位置推定手段と、距離情報受信手段で受信した距離と、対象物位置推定手段で推定した対象物の位置とに基づいて、自車位置検出手段で検出した自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーナビゲーション装置の自車位置算出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば車両に搭載され、車両の現在位置（自車位置）を算出して、算出した自車位置の周辺の地図とともに自車位置を表示したり、自車位置から目的地までの推奨経路を演算して、推奨経路に沿って車両を経路誘導したりするカーナビゲーション装置が知られている。このカーナビゲーション装置では、算出された自車位置に誤差が含まれている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献に記載のように、カーナビゲーション装置で算出された自車位置に誤差が含まれているため、自車位置の算出精度をさらに向上させることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１） 請求項１の発明によるカーナビゲーション装置は、自車両の位置である自車位置を検出する自車位置検出手段と、自車両と対象物との距離を外部から受信する距離情報受信手段と、道路地図データに基づいて対象物の位置を推定する対象物位置推定手段と、距離情報受信手段で受信した距離と、対象物位置推定手段で推定した対象物の位置とに基づいて、自車位置検出手段で検出した自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とする。
（２） 請求項６の発明によるカーナビゲーション装置は、自車位置を検出する自車位置検出手段と、他車両の位置を受信する他車両位置情報受信手段と、自車両から他車両までの距離及び方位を検出する位置関係検出手段と、他車両位置情報受信手段で受信した他車両の位置と、位置関係検出で検出した自車両から他車両までの距離及び方位とに基づいて、自車位置検出手段で検出した自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、自車位置の算出精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施の形態のカーナビゲーション装置の構成を示す図である。
【図２】Ｔ字路の交差点の例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の、車両の現在位置を算出して表示モニタ上に表示する処理の動作を示したフローチャートである。
【図４】第２の実施の形態のカーナビゲーション装置の構成を示す図である。
【図５】自車と他の車両との位置関係の例を示す図である。
【図６】第２の実施の形態の、車両の現在位置を算出して表示モニタ上に表示する処理の動作を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
−−−第１の実施の形態−−−
図１〜３を参照して、本発明によるカーナビゲーション装置の第１の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態におけるカーナビゲーション装置１の構成を示す図である。カーナビゲーション装置１は、車両に搭載されており、車両の現在位置を道路地図上に表示して、目的地まで車両を誘導する。このとき、道路地図データに基づいて公知のマップマッチング処理を行うことにより、車両の現在位置を道路地図上に表示できるようにしたものである。以下の説明では、カーナビゲーション装置１を搭載する車両（自車）を、単に車両とも呼ぶ。カーナビゲーション装置１は、車両位置周辺の道路地図を表示する機能、出発地から目的地までの推奨経路を演算する機能、演算された推奨経路に基づいて経路誘導を行う機能など、車両の走行に関する情報を提示する機能を兼ね備えている。
【０００９】
図１において、１１は車両の現在地を検出する現在地検出装置であり、たとえば車両の進行方位の変化量を検出するジャイロセンサ１１ａ、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を検出するＧＰＳセンサ１１ｃ、車速を検出する車速センサ１１ｄ等から成る。
【００１０】
１００は制御装置であり、ＣＰＵ１０１およびその周辺回路から成る。ＣＰＵ１０１およびその周辺回路は互いにバスで接続されている。周辺回路は、メモリ１０２、パラレルＩ／Ｏ１０３、Ａ／Ｄ変換器１０４、シリアルＩ／Ｏ１０５、カウンタ１０６、グラフィックコントローラ１０７、画像メモリ１０８、地図記憶装置１０９、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１０、音声出力回路１１１等から成る。１４は車室内の乗員が視認可能な位置に配設されて、地図や各種情報を表示する表示モニタである。
【００１１】
１５は乗員が車両の目的地等の入力など、各種操作入力を行うためのスイッチである。スイッチ１５は、表示モニタ１４の画面上に設けられたタッチパネルスイッチや、カーソルの移動や画面のスクロールを指示するジョイスティックなどを含む。スイッチ１５は、リモコンスイッチであってもよく、表示画面周辺に設けられたスイッチであってもよい。１６は、音声出力回路１１１から出力される音声信号を音声として出力するスピーカである。
【００１２】
制御装置１００のメモリ１０２は、制御プログラムを格納するＲＯＭ、作業エリアのＲＡＭ、および、各種設定値などを記憶する不揮発メモリを含むメモリである。ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２にアクセスして制御プログラムを実行し、各種の制御を行う。パラレルＩ／Ｏ１０３は、スイッチ１５を構成する個別のスイッチ等が接続されるパラレルＩ／Ｏポートである。Ａ／Ｄ変換器１０４は、ジャイロセンサ１１ａのアナログ信号をＡ／Ｄ変換する変換器である。シリアルＩ／Ｏ１０５は、ＧＰＳセンサ１１ｃからのシリアル信号を受信するシリアルＩ／Ｏポートである。カウンタ１０６は、たとえば車軸の回転に伴って車速センサ１１ｄから出力されるパルス信号をカウントするカウンタである。
【００１３】
グラフィックコントローラ１０７は、ＣＰＵ１０１から出力される表示データを、画像データとして画像メモリ（ビデオＲＡＭ）であるメモリ１０８に格納し、メモリ１０８に格納された画像データを表示モニタ１４に表示するための制御を行う。ＣＰＵ１０１から出力される表示データは、各種の文字データや道路地図などの各種の図形データなどから成る。制御装置１００は、表示モニタ１４の表示制御装置として機能する。
【００１４】
地図記憶装置１０９は、ナビゲーション処理に使用する道路地図データやＰＯＩ情報（Point of Interest 観光地や各種施設の情報）など各種の情報を格納する地図記憶装置であり、ハードディスク装置が用いられている。なお、地図記憶装置１０９は、ハードディスク装置以外にも、道路地図データが格納されたＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ、その他の記録媒体、および、その読み出し装置であってもよい。
【００１５】
なお、道路地図データは、地図に関する情報であり、地図表示用データ、経路探索用データ、誘導データ（交差点名称・道路名称・方面名称・方向ガイド・施設情報など）などから成る。地図表示用データは道路や道路地図の背景を表示するためのデータである。経路探索用データは、道路形状とは直接関係しない分岐情報などから成るデータであり、主に推奨経路を演算（経路探索）する際に用いられる。誘導データは、交差点の名称などから成るデータであり、演算された推奨経路に基づき運転者等に推奨経路を誘導する際に用いられる。道路地図データは、道路をノードとリンクで表現したデータであり、交差点にノードが対応し、各ノード間を結ぶ線分がリンクに対応する。
【００１６】
Ｉ／Ｆ１１０は、後述する受信機２０を接続するためのインターフェースである。受信機２０は、後述する路側のビーコン装置３２から送信される交通情報（ＶＩＣＳ（登録商標）情報）等をアンテナ２１を介して受信する受信機である。
【００１７】
なお、ビーコン装置３２は、VICS（Vehicle Information and Communication System）センタに設けられた管理サーバ３０からの安全運転支援情報や道路交通情報等の各種情報を無線アンテナ３１を介して受信機２０に送信する。
【００１８】
このように構成されるカーナビゲーション装置１は、現在地検出装置１１により取得した情報および地図記憶装置１０９に格納されている道路地図データに基づき各種のナビゲーションを行う。たとえば、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、現在地検出装置１１により取得した情報および地図記憶装置１０９に格納されている道路地図データに基づき、自車位置を算出する。このとき、ＣＰＵ１０１は、公知のマップマッチングの手法により、自車位置を道路地図データのリンク上に設定する。そして、ＣＰＵ１０１は、算出した自車位置近辺の道路地図および自車位置を表示モニタ１４に表示するよう各部を制御する。また、ＣＰＵ１０１は、経路探索によって得られた経路（推奨経路）に沿ってドライバを誘導するように各部を制御する。
【００１９】
ＣＰＵ１０１は、誤差やノイズを含む現在地検出装置１１の各センサの出力を用いて刻々と変化する自車位置を算出する。自車位置算出の過程で、たとえば公知のカルマンフィルタが用いられ、算出される自車位置の誤差（以下、誤差Ｅｃと表す）の推定が可能となる。
【００２０】
−−−自車位置の補正について−−−
近年、たとえば「神奈川県ＤＳＳＳ・ＳＫＹプロジェクト」における出会い頭の事故防止の対策として、路側のビーコン装置３２から車両に対して、車両の前方に一時停止をしなければならない箇所があることを通知すること等が行われている。たとえば「神奈川県ＤＳＳＳ・ＳＫＹプロジェクト」では、道路上の一時停止線（停止線）までの距離の情報を路側のビーコン装置３２から車両に対して送信することも行われている。また、車両側では、受信した停止線までの距離の情報に基づいて、停止線の手前で車両が停止するように制御することも行われている。
【００２１】
ここで、当該停止線の位置（絶対位置）が分かれば、当該停止線の位置と、当該停止線までの距離（車両に対する停止線の相対位置）の情報とに基づいて、自車位置の算出精度を高めることが考えられる。しかし、道路地図データに停止線の位置の情報やビーコン装置３２の設置位置の情報がない場合には、受信した停止線までの距離の情報だけでは自車位置を算出できない。
【００２２】
そこで、本実施の形態では、次のようにして当該停止線の位置（絶対位置）を推定する。そして、推定した当該停止線の位置の誤差が上述した自車位置の算出誤差よりも小さいときには、当該停止線の位置と、当該停止線までの距離の情報とに基づいて、自車位置を補正する。
【００２３】
ＣＰＵ１０１は、停止線の位置を次のようにして推定する。なお、受信した停止線までの距離の情報には、当該情報を車両が受信する位置から当該停止線までの距離Ｌａが含まれているものとする。ＣＰＵ１０１は、受信機２０で停止線までの距離の情報を受信すると、自車位置の存在する（車両が走行している）道路（以下、走行道路と呼ぶ）と自車位置の前方で交差する道路（以下、交差道路と呼ぶ）についての、幅員数、道幅、道路種別の情報を道路地図データから取得する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、走行道路と交差道路との交差点のノードに含まれる情報から、幅員数、道幅、道路種別の情報を取得する。そして、ＣＰＵ１０１は、取得した情報から、上記交差点のノードから交差道路の自車位置側の路側までの距離Ｗ１を算出する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、次のようにして、距離Ｗ１を算出する。
【００２４】
たとえば、図２に示すようなＴ字路の交差点を例に説明する。図２において、１５０は交差道路であり、１５１は交差点のノードであり、１５２は交差道路１５０の自車位置側の路側である。１６０は走行道路であり、１６１は停止線であり、１７０は車両（自車）である。たとえば、「交差点のノード１５１が上り車線のノードであり、車線数が３車線であり、道幅が３ｍである」という情報を取得した場合、ＣＰＵ１０１は、交差点のノード１５１が３車線のうちの中央の車線の中心に存在するものと判断して、交差点のノード１５１から交差道路１５０の自車位置側の路側１５２までの距離Ｗ１が（３ｍ）×（３車線／２）＝４．５ｍであると算出する。
【００２５】
また、ＣＰＵ１０１は、交差道路１５０の自車位置側の路側１５２から、走行道路１６０上の停止線１６１までの距離Ｌ１を推定する。ここで、たとえば距離Ｌ１が１ｍの固定された値にあらかじめ設定されているものとする。この場合、距離Ｌ１が１ｍであるという情報が制御装置１００のメモリ１０２のうち各種設定値などを記憶する不揮発メモリに格納されている。ＣＰＵ１０１は、当該不揮発メモリに格納されている距離Ｌ１の情報を読み込むことで、距離Ｌ１の値を得る。
【００２６】
距離Ｗ１と距離Ｌ１との和が、交差点のノード１５１から停止線１６１までの距離Ｌｂであると推定される。したがって、停止線１６１の位置と、停止線１６１までの距離の情報（すなわち距離Ｌａについての情報）とに基づいて算出される自車位置は、外部から取得した停止線までの距離Ｌａと上記のように推定した距離Ｌｂとの和（Ｌａ＋Ｌｂ）だけ交差点のノード１５１から走行道路１６０のリンクに沿って手前の位置となる。
【００２７】
なお、上述のようにして距離Ｗ１を算出する際、交差道路１５０の歩道の有無、および歩道の道幅を考慮していない。また、停止線１６１は、たとえば、交差道路１５０から走行道路１６０へ侵入する車両の内輪差を考慮して、走行道路１６０の道幅が狭い場合や、交差道路１５０と走行道路１６０との交差角度が小さい場合などでは、交差点から離れた位置に設けられることが考えられる。そのため、上述のようにして算出した交差点のノード１５１から停止線１６１までの距離Ｌｂには、数ｍ（たとえば２ｍ程度）の誤差Ｅがあるものと考えられる。
【００２８】
そこで、本実施の形態では、算出される自車位置の誤差Ｅｃの推定値が、上記誤差Ｅよりも大きい場合に限って、停止線までの距離Ｌａと上記距離Ｌｂとの和（Ｌａ＋Ｌｂ）だけ交差点のノード１５１から走行道路１６０のリンクに沿って手前の位置を自車位置とする。すなわち、算出される自車位置の誤差Ｅｃの推定値が、上記誤差Ｅよりも大きい場合に限って、現在地検出装置１１により取得した情報および地図記憶装置１０９に格納されている道路地図データに基づいて算出した自車位置を、停止線の位置と、停止線までの距離の情報とに基づいて算出される自車位置で補正する。
【００２９】
なお、本実施の形態では、たとえば誤差Ｅが２ｍの固定された値にあらかじめ設定されているものとする。この場合、誤差Ｅが２ｍであるという情報が制御装置１００のメモリ１０２のうち各種設定値などを記憶する不揮発メモリに格納されている。ＣＰＵ１０１は、当該不揮発メモリに格納されている誤差Ｅの情報を読み込むことで、誤差Ｅの値を得る。
【００３０】
−−−フローチャート−−−
図３は、車両の現在位置を算出して表示モニタ１４上に表示する処理の動作を示したフローチャートである。車両の不図示のイグニッションキーにより不図示のアクセサリスイッチがオン（ＡＣＣ ＯＮ）されると、カーナビゲーション装置１の電源がオンされて、図３に示す処理を行うプログラムが起動されてＣＰＵ１０１で実行される。ステップＳ１において、現在地検出装置１１からの各情報や、道路地図データなどを読み込んでステップＳ３へ進む。
【００３１】
ステップＳ３において、ステップＳ１で読み込んだ現在地検出装置１１からの各情報に基づいて自車位置を算出する。なお、ステップＳ３における自車位置算出処理は、従来の現在位置算出処理と同様であり公知であるため、説明を省略する。また、自車位置算出に際し、自車位置の誤差Ｅｃの推定が可能であることは、上述のとおりである。
【００３２】
ステップＳ５において、ビーコン装置３２から停止線までの距離の情報を受信したか否かを判断する。ステップＳ５が肯定判断されるとステップＳ７へ進み、走行道路１６０と交差道路１５０との交差点１５１のノードに含まれる情報から、幅員数、道幅、道路種別の情報を取得してステップＳ９へ進む。ステップＳ９において、ステップＳ７で取得した幅員数、道幅、道路種別の情報から、交差点のノード１５１から交差道路１５０の自車位置側の路側１５２までの距離Ｗ１を算出してステップＳ１１へ進む。
【００３３】
ステップＳ１１において、交差道路１５０の自車位置側の路側１５２から、走行道路１６０上の停止線１６１までの距離Ｌ１を推定する。上述したように、本実施の形態では、ステップＳ１１において、たとえば制御装置１００のメモリ１０２から距離Ｌ１の情報を読み込むことで、距離Ｌ１の値を得る。
【００３４】
ステップＳ１１が実行されるとステップＳ１３へ進み、ステップＳ９で算出した距離Ｗ１と、ステップＳ１１で推定した距離Ｌ１との和である、交差点のノード１５１から停止線１６１までの距離Ｌｂを算出してステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５において、交差点のノード１５１から停止線１６１までの距離Ｌｂの誤差Ｅを推定する。上述したように、本実施の形態では、ステップＳ１５において、たとえば制御装置１００のメモリ１０２から誤差Ｅの情報を読み込むことで、誤差Ｅの値を得る。
【００３５】
ステップＳ１５が実行されるとステップＳ１７へ進み、ステップＳ３で算出される自車位置の誤差Ｅｃを推定してステップＳ１９へ進む。ステップＳ１９において、ステップＳ１５で推定した距離Ｌｂの誤差ＥよりもステップＳ１７で推定した自車位置の誤差Ｅｃの推定値が大きいか否かを判断する。ステップＳ１９が肯定判断されるとステップＳ２１へ進み、ステップＳ５で受信した停止線までの距離の情報から得られる距離Ｌａと、ステップＳ１３で算出した距離Ｌｂとの和を算出してステップＳ２３へ進む。
【００３６】
ステップＳ２３において、ステップＳ３で算出した自車位置に代えて、交差点のノード１５１の位置からステップＳ２１で算出した距離Ｌａと距離Ｌｂとの和（Ｌａ＋Ｌｂ）だけ手前の位置を新たな自車位置として設定して（すなわち自車位置を補正して）ステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５において、算出または補正された自車位置に基づいて、表示モニタ１４に表示された地図上に車両の現在位置を示すカーマークを重畳表示するよう各部を制御してステップＳ２７へ進む。
【００３７】
ステップＳ２７において、不図示のイグニッションスイッチがオフされたか否かを判断する。ステップＳ２７が肯定判断されると、本プログラムを終了する。ステップＳ２７が否定判断されると、ステップＳ１へ戻る。
【００３８】
ステップＳ１９が否定判断されると、ステップＳ２５へ進む。ステップＳ５が否定判断されると、ステップＳ２５へ進む。
【００３９】
本実施の形態のカーナビゲーション装置１では、次の作用効果を奏する。
（１） 車両前方の停止線までの距離の情報を路側のビーコン装置３２から受信すると、当該停止線の位置を推定するように構成した。そして、当該停止線までの距離の情報と当該停止線の位置とに基づいて、自車位置を補正するように構成した。これにより、簡単な演算処理によって自車位置の算出精度を向上できる。また、ハードウェアの構成で特に機器を追加しなくても、ソフトウェア的な処理だけで自車位置の算出精度を向上でき、コストアップを抑制できる。
【００４０】
（２） 自車位置の誤差Ｅｃの推定値が、交差点のノード１５１から停止線１６１までの距離Ｌｂの誤差Ｅよりも大きい場合に限って、停止線までの距離Ｌａと上記距離Ｌｂとの和（Ｌａ＋Ｌｂ）だけ交差点のノード１５１より手前の位置を自車位置とするように構成した。これにより、補正によって自車位置の精度向上が見込める場合にだけ自車位置が補正されるため、補正によって逆に自車位置の精度を劣化させてしまうおそれがない。
【００４１】
（３） 車両前方の停止線までの距離の情報を路側のビーコン装置３２から受信すると、当該ビーコン装置３２の位置ではなく、当該停止線の位置を推定するように構成した。走行道路１６０と交差道路１５０との交差点のノード１５１に従来から含まれる情報を利用することで当該停止線の位置を推定できるので、道路地図データに停止線の位置の情報やビーコン装置３２の設置位置の情報がない場合でも、道路地図データに新たな情報を付加することなく、当該停止線の位置を推定できる。したがって、コストアップを抑制できる。
【００４２】
（４） 路側のビーコン装置３２から送信される車両前方の停止線までの距離の情報を利用するようにしたので、既存のインフラおよび当該インフラから提供される情報に手を加える必要がなく、本発明によるカーナビゲーション装置１を普及させ易い。
【００４３】
−−−第２の実施の形態−−−
図４〜６を参照して、本発明によるカーナビゲーション装置の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、車車間通信によって得られる他車の位置の情報に基づいて自車位置の算出精度を向上させる点で、第１の実施の形態と異なる。
【００４４】
図４は、第２の実施の形態のカーナビゲーション装置１の構成を示す図である。カーナビゲーション装置１は、送受信機２２とインターフェース（Ｉ／Ｆ）１１２とを備えている。送受信機２２は、他の車両との間でアンテナ２３を介して車車間通信を行うための送受信機である。Ｉ／Ｆ１１０は、カメラ１２を接続するためのインターフェースである。カメラ１２は、たとえば、あらかじめ車両に搭載されている車間距離検出用途などのカメラであってもよく、本実施の形態のカーナビゲーション装置１のために設けたカメラであってもよい。なお、１８０は他の車両であり、４０は他の車両１８０に搭載されているカーナビゲーション装置であり、４１は他の車両１８０以外の車両との間でアンテナ４２を介して車車間通信を行うための送受信機である。
【００４５】
−−−自車位置の補正について−−−
本実施の形態では、車車間通信によって他の車両１８０から他の車両１８０の現在位置の情報、現在位置の誤差の情報、および自動車登録番号（すなわち自動車用ナンバープレートのナンバー）の情報が送信されているものとする。本実施の形態では、他の車両１８０から車車間通信によって送信されたこれらの情報を取得するとともに、カメラ１２で撮像して得られた画像に基づいて、自車に対する他の車両１８０の位置関係（すなわち相対位置を表す方位（方向）と距離）、および、自動車登録番号標（自動車用ナンバープレート）に記載された自動車登録番号（自動車用ナンバープレートのナンバー）を検出する。そして、車車間通信で取得した他の車両１８０の自動車登録番号とカメラ１２で撮像して得られた画像に基づいて検出された自動車登録番号とが一致し、かつ、車車間通信で取得した他の車両１８０の現在位置の誤差が自車位置の誤差よりも小さい場合に、車車間通信で取得した他の車両１８０の現在位置の情報および画像処理によって検出した他の車両１８０との位置関係（相対位置）に基づいて、自車位置を補正する。
【００４６】
具体的には、ＣＰＵ１０１は、送受信機２２を介して車車間通信により他の車両１８０の現在位置の情報、現在位置の情報の誤差Ｅｄの情報および自動車登録番号の情報を取得する。また、ＣＰＵ１０１は、カメラ１２で撮像して得られた画像に対して公知の画像処理を行うことで、カメラ１２の撮像範囲内に他の車両が存在するか否かを判断する。カメラ１２の撮像範囲内に他の車両が存在する場合には、ＣＰＵ１０１は、他の車両が存在する方向（たとえば図５に示した自車の前方からのずれ角度θｄ）、他の車両までの距離Ｌｄ、および、自動車登録番号標に記載された自動車登録番号を検出する。そして、ＣＰＵ１０１は、車車間通信で取得した他の車両１８０の自動車登録番号とカメラ１２で撮像して得られた画像に基づいて検出された自動車登録番号とが一致し、かつ、車車間通信で取得した他の車両１８０の現在位置の誤差Ｅｄが自車位置の誤差Ｅｃよりも小さいか否かを判断する。当該判断が肯定判断されると、ＣＰＵ１０１は、現在地検出装置１１により取得した情報および地図記憶装置１０９に格納されている道路地図データに基づいて算出した自車位置を、車車間通信で取得した他の車両１８０の現在位置と、画像処理によって得られた他の車両が存在する方向（ずれ角度θｄ）および他の車両までの距離Ｌｄとによって算出される自車位置で置き換える。
【００４７】
−−−フローチャート−−−
図６は、本実施に形態における、車両の現在位置を算出して表示モニタ１４上に表示する処理の動作を示したフローチャートである。車両の不図示のイグニッションキーにより不図示のアクセサリスイッチがオン（ＡＣＣ ＯＮ）されると、カーナビゲーション装置１の電源がオンされて、図６に示す処理を行うプログラムが起動されてＣＰＵ１０１で実行される。ステップＳ１およびステップＳ３は、上述した第１の実施の形態における図３に示したステップＳ１およびステップＳ３の動作と同じである。
【００４８】
ステップＳ３が実行されるとステップＳ３１へ進み、送受信機２２を介して車車間通信により他の車両１８０の現在位置の情報、現在位置の情報の誤差Ｅｄの情報および自動車登録番号の情報を取得したか否かを判断する。ステップＳ３１が否定判断されるとステップＳ２５へ進む。なお、ステップＳ２５以降の動作については、上述した第１の実施の形態における図３に示したステップＳ２５以降の動作と同じである。ステップＳ３１が肯定判断されるとステップＳ３３へ進み、カメラ１２で撮像して得られた画像を取得してステップＳ３５へ進む。
【００４９】
ステップＳ３５において、ステップＳ３３で取得した画像に公知の画像処理を行うことで他の車両の画像を抽出してステップＳ３７へ進む。ステップＳ３７において、ステップＳ３５における画像処理によって他の車両の画像が抽出できたか否か、すなわち、他の車両がカメラ１２の撮像範囲内に存在していたか否かを判断する。ステップＳ３７が否定判断されるとステップＳ２５へ進む。ステップＳ３７が肯定判断されるとステップＳ３９へ進み、画像処理の結果から他の車両が存在する方向（ずれ角度θｄ）および他の車両までの距離Ｌｄを算出してステップＳ４１へ進む。
【００５０】
ステップＳ４１において、画像処理の結果から他の車両の自動車登録番号を検出してステップＳ１７へ進む。ステップＳ１７は、上述した第１の実施の形態における図３に示したステップＳ１７の動作と同じである。ステップＳ１７が実行されるとステップＳ４３へ進み、ステップＳ３１で取得した他の車両１８０の自動車登録番号とステップＳ４１で検出した自動車登録番号とが一致し、かつ、ステップＳ３１で取得した他の車両１８０の現在位置の誤差ＥｄがステップＳ１７で推定した自車位置の誤差Ｅｃよりも小さいか否かを判断する。
【００５１】
ステップＳ４３が否定判断されるとステップＳ２５へ進む。ステップＳ４３が肯定判断されるとステップＳ４５へ進み、ステップＳ３１で取得した他の車両１８０の現在位置の情報と、ステップＳ３９で算出したずれ角度θｄおよび距離Ｌｄに基づいて自車位置を算出してステップＳ４７へ進む。ステップＳ４７において、ステップＳ３で算出した自車位置をステップＳ４７で算出した自車位置で置き換えてステップＳ２５へ進む。
【００５２】
第２の実施の形態のカーナビゲーション装置１では、第１の実施の形態における作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
（１） 車車間通信で取得した他の車両１８０の現在位置の情報および画像処理によって検出した他の車両１８０の位置関係に基づいて、自車位置を補正するように構成した。これにより、第１の実施の形態に比べて、自車位置補正の機会が増えるので、高い自車位置の算出精度を維持できる。
【００５３】
（２） 自車位置の誤差Ｅｃの推定値が、車車間通信で取得した他の車両１８０の現在位置の誤差Ｅｄよりも大きい場合に限って、自車位置を補正するように構成した。これにより、補正によって自車位置の精度向上が見込める場合にだけ自車位置が補正されるため、補正によって逆に自車位置の精度を劣化させてしまうおそれがない。
【００５４】
（３） 車車間通信で取得した他の車両１８０の自動車登録番号とカメラ１２で撮像して得られた画像に基づいて検出された自動車登録番号とが一致した場合に限って、自車位置を補正するように構成した。これにより、周囲に他の車両が複数存在する場合であっても、車車間通信で情報を取得した他の車両と、カメラ１２で撮像して得られた画像から自車との相対位置を算出する対象となった他の車両とが一致しないまま自車位置の補正を行ってしまうおそれがない。
【００５５】
−−−変形例−−−
（１） 上述した第１の実施の形態では、自車位置を補正する際に、停止線を表す道路表示の表示位置を推定するように構成したが、本発明はこれに限定されない。停止線を表す道路表示の表示位置に代えて、たとえば、道路同士の合流部の位置、登坂車線の終了部分の位置、道路の勾配が上り勾配から下り勾配に変化する地点の位置、道路の勾配が下り勾配から上り勾配に変化する地点の位置を推定するように構成してもよい。
【００５６】
（２） 上述した第１の実施の形態において、車両から停止線までの距離の誤差（たとえばビーコン装置３２からの情報を受信する位置の誤差）を加味してもよい。
（３） 上述した第１の実施の形態において、停止線の推定位置の誤差がそれほど大きくなるとは考えられないため、交差点のノード１５１から停止線１６１までの距離Ｌｂの誤差Ｅに関わらず、自車位置を補正するように構成してもよい。
【００５７】
（４） 上述した第２の実施の形態において、カメラ１２で撮像して得られた画像に基づいて自車に対する位置関係が算出できるのであれば、自車位置の補正のために現在位置の情報を利用する他の車両１８０は前走車である必要がない。
（５） 上述した第２の実施の形態において、自車に対する相対位置が算出（検出）できる装置であれば、カメラ１２に代えてミリ波レーダ等を用いてもよい。
（６） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
【００５８】
なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、自車両の位置（自車位置）を検出する自車位置検出手段と、自車両と対象物との距離を外部から受信する距離情報受信手段と、道路地図データに基づいて対象物の位置を推定する対象物位置推定手段と、距離情報受信手段で受信した距離と、対象物位置推定手段で推定した対象物の位置とに基づいて、自車位置検出手段で検出した自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とする各種構造のカーナビゲーション装置を含むものである。
また、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、自車位置を検出する自車位置検出手段と、他車両の位置を受信する他車両位置情報受信手段と、自車両から他車両までの距離及び方位を検出する位置関係検出手段と、他車両位置情報受信手段で受信した他車両の位置と、位置関係検出で検出した自車両から他車両までの距離及び方位とに基づいて、自車位置検出手段で検出した自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とする各種構造のカーナビゲーション装置を含むものである。
【符号の説明】
【００５９】
１ カーナビゲーション装置 １１ 現在地検出装置
１２ カメラ ２０ 受信機
２２ 送受信機 ３２ ビーコン装置
１０１ ＣＰＵ １７０ 車両（自車）
１８０ 他の車両
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーナビゲーション装置の自車位置算出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば車両に搭載され、車両の現在位置（自車位置）を算出して、算出した自車位置の周辺の地図とともに自車位置を表示したり、自車位置から目的地までの推奨経路を演算して、推奨経路に沿って車両を経路誘導したりするカーナビゲーション装置が知られている。このカーナビゲーション装置では、算出された自車位置に誤差が含まれている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献に記載のように、カーナビゲーション装置で算出された自車位置に誤差が含まれているため、自車位置の算出精度をさらに向上させることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１） 請求項１の発明によるカーナビゲーション装置は、自車両の位置である自車位置を検出する自車位置検出手段と、自車両と対象物との距離を外部から受信する距離情報受信手段と、道路地図データに基づいて対象物の位置を推定する対象物位置推定手段と、距離情報受信手段で受信した距離と、対象物位置推定手段で推定した対象物の位置とに基づいて、自車位置検出手段で検出した自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とする。
（２） 請求項６の発明によるカーナビゲーション装置は、自車位置を検出する自車位置検出手段と、他車両の位置を受信する他車両位置情報受信手段と、自車両から他車両までの距離及び方位を検出する位置関係検出手段と、他車両位置情報受信手段で受信した他車両の位置と、位置関係検出で検出した自車両から他車両までの距離及び方位とに基づいて、自車位置検出手段で検出した自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、自車位置の算出精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施の形態のカーナビゲーション装置の構成を示す図である。
【図２】Ｔ字路の交差点の例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の、車両の現在位置を算出して表示モニタ上に表示する処理の動作を示したフローチャートである。
【図４】第２の実施の形態のカーナビゲーション装置の構成を示す図である。
【図５】自車と他の車両との位置関係の例を示す図である。
【図６】第２の実施の形態の、車両の現在位置を算出して表示モニタ上に表示する処理の動作を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
−−−第１の実施の形態−−−
図１〜３を参照して、本発明によるカーナビゲーション装置の第１の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態におけるカーナビゲーション装置１の構成を示す図である。カーナビゲーション装置１は、車両に搭載されており、車両の現在位置を道路地図上に表示して、目的地まで車両を誘導する。このとき、道路地図データに基づいて公知のマップマッチング処理を行うことにより、車両の現在位置を道路地図上に表示できるようにしたものである。以下の説明では、カーナビゲーション装置１を搭載する車両（自車）を、単に車両とも呼ぶ。カーナビゲーション装置１は、車両位置周辺の道路地図を表示する機能、出発地から目的地までの推奨経路を演算する機能、演算された推奨経路に基づいて経路誘導を行う機能など、車両の走行に関する情報を提示する機能を兼ね備えている。
【０００９】
図１において、１１は車両の現在地を検出する現在地検出装置であり、たとえば車両の進行方位の変化量を検出するジャイロセンサ１１ａ、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を検出するＧＰＳセンサ１１ｃ、車速を検出する車速センサ１１ｄ等から成る。
【００１０】
１００は制御装置であり、ＣＰＵ１０１およびその周辺回路から成る。ＣＰＵ１０１およびその周辺回路は互いにバスで接続されている。周辺回路は、メモリ１０２、パラレルＩ／Ｏ１０３、Ａ／Ｄ変換器１０４、シリアルＩ／Ｏ１０５、カウンタ１０６、グラフィックコントローラ１０７、画像メモリ１０８、地図記憶装置１０９、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１０、音声出力回路１１１等から成る。１４は車室内の乗員が視認可能な位置に配設されて、地図や各種情報を表示する表示モニタである。
【００１１】
１５は乗員が車両の目的地等の入力など、各種操作入力を行うためのスイッチである。スイッチ１５は、表示モニタ１４の画面上に設けられたタッチパネルスイッチや、カーソルの移動や画面のスクロールを指示するジョイスティックなどを含む。スイッチ１５は、リモコンスイッチであってもよく、表示画面周辺に設けられたスイッチであってもよい。１６は、音声出力回路１１１から出力される音声信号を音声として出力するスピーカである。
【００１２】
制御装置１００のメモリ１０２は、制御プログラムを格納するＲＯＭ、作業エリアのＲＡＭ、および、各種設定値などを記憶する不揮発メモリを含むメモリである。ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２にアクセスして制御プログラムを実行し、各種の制御を行う。パラレルＩ／Ｏ１０３は、スイッチ１５を構成する個別のスイッチ等が接続されるパラレルＩ／Ｏポートである。Ａ／Ｄ変換器１０４は、ジャイロセンサ１１ａのアナログ信号をＡ／Ｄ変換する変換器である。シリアルＩ／Ｏ１０５は、ＧＰＳセンサ１１ｃからのシリアル信号を受信するシリアルＩ／Ｏポートである。カウンタ１０６は、たとえば車軸の回転に伴って車速センサ１１ｄから出力されるパルス信号をカウントするカウンタである。
【００１３】
グラフィックコントローラ１０７は、ＣＰＵ１０１から出力される表示データを、画像データとして画像メモリ（ビデオＲＡＭ）であるメモリ１０８に格納し、メモリ１０８に格納された画像データを表示モニタ１４に表示するための制御を行う。ＣＰＵ１０１から出力される表示データは、各種の文字データや道路地図などの各種の図形データなどから成る。制御装置１００は、表示モニタ１４の表示制御装置として機能する。
【００１４】
地図記憶装置１０９は、ナビゲーション処理に使用する道路地図データやＰＯＩ情報（Point of Interest 観光地や各種施設の情報）など各種の情報を格納する地図記憶装置であり、ハードディスク装置が用いられている。なお、地図記憶装置１０９は、ハードディスク装置以外にも、道路地図データが格納されたＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ、その他の記録媒体、および、その読み出し装置であってもよい。
【００１５】
なお、道路地図データは、地図に関する情報であり、地図表示用データ、経路探索用データ、誘導データ（交差点名称・道路名称・方面名称・方向ガイド・施設情報など）などから成る。地図表示用データは道路や道路地図の背景を表示するためのデータである。経路探索用データは、道路形状とは直接関係しない分岐情報などから成るデータであり、主に推奨経路を演算（経路探索）する際に用いられる。誘導データは、交差点の名称などから成るデータであり、演算された推奨経路に基づき運転者等に推奨経路を誘導する際に用いられる。道路地図データは、道路をノードとリンクで表現したデータであり、交差点にノードが対応し、各ノード間を結ぶ線分がリンクに対応する。
【００１６】
Ｉ／Ｆ１１０は、後述する受信機２０を接続するためのインターフェースである。受信機２０は、後述する路側のビーコン装置３２から送信される交通情報（ＶＩＣＳ（登録商標）情報）等をアンテナ２１を介して受信する受信機である。
【００１７】
なお、ビーコン装置３２は、VICS（Vehicle Information and Communication System）センタに設けられた管理サーバ３０からの安全運転支援情報や道路交通情報等の各種情報を無線アンテナ３１を介して受信機２０に送信する。
【００１８】
このように構成されるカーナビゲーション装置１は、現在地検出装置１１により取得した情報および地図記憶装置１０９に格納されている道路地図データに基づき各種のナビゲーションを行う。たとえば、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、現在地検出装置１１により取得した情報および地図記憶装置１０９に格納されている道路地図データに基づき、自車位置を算出する。このとき、ＣＰＵ１０１は、公知のマップマッチングの手法により、自車位置を道路地図データのリンク上に設定する。そして、ＣＰＵ１０１は、算出した自車位置近辺の道路地図および自車位置を表示モニタ１４に表示するよう各部を制御する。また、ＣＰＵ１０１は、経路探索によって得られた経路（推奨経路）に沿ってドライバを誘導するように各部を制御する。
【００１９】
ＣＰＵ１０１は、誤差やノイズを含む現在地検出装置１１の各センサの出力を用いて刻々と変化する自車位置を算出する。自車位置算出の過程で、たとえば公知のカルマンフィルタが用いられ、算出される自車位置の誤差（以下、誤差Ｅｃと表す）の推定が可能となる。
【００２０】
−−−自車位置の補正について−−−
近年、たとえば「神奈川県ＤＳＳＳ・ＳＫＹプロジェクト」における出会い頭の事故防止の対策として、路側のビーコン装置３２から車両に対して、車両の前方に一時停止をしなければならない箇所があることを通知すること等が行われている。たとえば「神奈川県ＤＳＳＳ・ＳＫＹプロジェクト」では、道路上の一時停止線（停止線）までの距離の情報を路側のビーコン装置３２から車両に対して送信することも行われている。また、車両側では、受信した停止線までの距離の情報に基づいて、停止線の手前で車両が停止するように制御することも行われている。
【００２１】
ここで、当該停止線の位置（絶対位置）が分かれば、当該停止線の位置と、当該停止線までの距離（車両に対する停止線の相対位置）の情報とに基づいて、自車位置の算出精度を高めることが考えられる。しかし、道路地図データに停止線の位置の情報やビーコン装置３２の設置位置の情報がない場合には、受信した停止線までの距離の情報だけでは自車位置を算出できない。
【００２２】
そこで、本実施の形態では、次のようにして当該停止線の位置（絶対位置）を推定する。そして、推定した当該停止線の位置の誤差が上述した自車位置の算出誤差よりも小さいときには、当該停止線の位置と、当該停止線までの距離の情報とに基づいて、自車位置を補正する。
【００２３】
ＣＰＵ１０１は、停止線の位置を次のようにして推定する。なお、受信した停止線までの距離の情報には、当該情報を車両が受信する位置から当該停止線までの距離Ｌａが含まれているものとする。ＣＰＵ１０１は、受信機２０で停止線までの距離の情報を受信すると、自車位置の存在する（車両が走行している）道路（以下、走行道路と呼ぶ）と自車位置の前方で交差する道路（以下、交差道路と呼ぶ）についての、幅員数、道幅、道路種別の情報を道路地図データから取得する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、走行道路と交差道路との交差点のノードに含まれる情報から、幅員数、道幅、道路種別の情報を取得する。そして、ＣＰＵ１０１は、取得した情報から、上記交差点のノードから交差道路の自車位置側の路側までの距離Ｗ１を算出する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、次のようにして、距離Ｗ１を算出する。
【００２４】
たとえば、図２に示すようなＴ字路の交差点を例に説明する。図２において、１５０は交差道路であり、１５１は交差点のノードであり、１５２は交差道路１５０の自車位置側の路側である。１６０は走行道路であり、１６１は停止線であり、１７０は車両（自車）である。たとえば、「交差点のノード１５１が上り車線のノードであり、車線数が３車線であり、道幅が３ｍである」という情報を取得した場合、ＣＰＵ１０１は、交差点のノード１５１が３車線のうちの中央の車線の中心に存在するものと判断して、交差点のノード１５１から交差道路１５０の自車位置側の路側１５２までの距離Ｗ１が（３ｍ）×（３車線／２）＝４．５ｍであると算出する。
【００２５】
また、ＣＰＵ１０１は、交差道路１５０の自車位置側の路側１５２から、走行道路１６０上の停止線１６１までの距離Ｌ１を推定する。ここで、たとえば距離Ｌ１が１ｍの固定された値にあらかじめ設定されているものとする。この場合、距離Ｌ１が１ｍであるという情報が制御装置１００のメモリ１０２のうち各種設定値などを記憶する不揮発メモリに格納されている。ＣＰＵ１０１は、当該不揮発メモリに格納されている距離Ｌ１の情報を読み込むことで、距離Ｌ１の値を得る。
【００２６】
距離Ｗ１と距離Ｌ１との和が、交差点のノード１５１から停止線１６１までの距離Ｌｂであると推定される。したがって、停止線１６１の位置と、停止線１６１までの距離の情報（すなわち距離Ｌａについての情報）とに基づいて算出される自車位置は、外部から取得した停止線までの距離Ｌａと上記のように推定した距離Ｌｂとの和（Ｌａ＋Ｌｂ）だけ交差点のノード１５１から走行道路１６０のリンクに沿って手前の位置となる。
【００２７】
なお、上述のようにして距離Ｗ１を算出する際、交差道路１５０の歩道の有無、および歩道の道幅を考慮していない。また、停止線１６１は、たとえば、交差道路１５０から走行道路１６０へ侵入する車両の内輪差を考慮して、走行道路１６０の道幅が狭い場合や、交差道路１５０と走行道路１６０との交差角度が小さい場合などでは、交差点から離れた位置に設けられることが考えられる。そのため、上述のようにして算出した交差点のノード１５１から停止線１６１までの距離Ｌｂには、数ｍ（たとえば２ｍ程度）の誤差Ｅがあるものと考えられる。
【００２８】
そこで、本実施の形態では、算出される自車位置の誤差Ｅｃの推定値が、上記誤差Ｅよりも大きい場合に限って、停止線までの距離Ｌａと上記距離Ｌｂとの和（Ｌａ＋Ｌｂ）だけ交差点のノード１５１から走行道路１６０のリンクに沿って手前の位置を自車位置とする。すなわち、算出される自車位置の誤差Ｅｃの推定値が、上記誤差Ｅよりも大きい場合に限って、現在地検出装置１１により取得した情報および地図記憶装置１０９に格納されている道路地図データに基づいて算出した自車位置を、停止線の位置と、停止線までの距離の情報とに基づいて算出される自車位置で補正する。
【００２９】
なお、本実施の形態では、たとえば誤差Ｅが２ｍの固定された値にあらかじめ設定されているものとする。この場合、誤差Ｅが２ｍであるという情報が制御装置１００のメモリ１０２のうち各種設定値などを記憶する不揮発メモリに格納されている。ＣＰＵ１０１は、当該不揮発メモリに格納されている誤差Ｅの情報を読み込むことで、誤差Ｅの値を得る。
【００３０】
−−−フローチャート−−−
図３は、車両の現在位置を算出して表示モニタ１４上に表示する処理の動作を示したフローチャートである。車両の不図示のイグニッションキーにより不図示のアクセサリスイッチがオン（ＡＣＣ ＯＮ）されると、カーナビゲーション装置１の電源がオンされて、図３に示す処理を行うプログラムが起動されてＣＰＵ１０１で実行される。ステップＳ１において、現在地検出装置１１からの各情報や、道路地図データなどを読み込んでステップＳ３へ進む。
【００３１】
ステップＳ３において、ステップＳ１で読み込んだ現在地検出装置１１からの各情報に基づいて自車位置を算出する。なお、ステップＳ３における自車位置算出処理は、従来の現在位置算出処理と同様であり公知であるため、説明を省略する。また、自車位置算出に際し、自車位置の誤差Ｅｃの推定が可能であることは、上述のとおりである。
【００３２】
ステップＳ５において、ビーコン装置３２から停止線までの距離の情報を受信したか否かを判断する。ステップＳ５が肯定判断されるとステップＳ７へ進み、走行道路１６０と交差道路１５０との交差点１５１のノードに含まれる情報から、幅員数、道幅、道路種別の情報を取得してステップＳ９へ進む。ステップＳ９において、ステップＳ７で取得した幅員数、道幅、道路種別の情報から、交差点のノード１５１から交差道路１５０の自車位置側の路側１５２までの距離Ｗ１を算出してステップＳ１１へ進む。
【００３３】
ステップＳ１１において、交差道路１５０の自車位置側の路側１５２から、走行道路１６０上の停止線１６１までの距離Ｌ１を推定する。上述したように、本実施の形態では、ステップＳ１１において、たとえば制御装置１００のメモリ１０２から距離Ｌ１の情報を読み込むことで、距離Ｌ１の値を得る。
【００３４】
ステップＳ１１が実行されるとステップＳ１３へ進み、ステップＳ９で算出した距離Ｗ１と、ステップＳ１１で推定した距離Ｌ１との和である、交差点のノード１５１から停止線１６１までの距離Ｌｂを算出してステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５において、交差点のノード１５１から停止線１６１までの距離Ｌｂの誤差Ｅを推定する。上述したように、本実施の形態では、ステップＳ１５において、たとえば制御装置１００のメモリ１０２から誤差Ｅの情報を読み込むことで、誤差Ｅの値を得る。
【００３５】
ステップＳ１５が実行されるとステップＳ１７へ進み、ステップＳ３で算出される自車位置の誤差Ｅｃを推定してステップＳ１９へ進む。ステップＳ１９において、ステップＳ１５で推定した距離Ｌｂの誤差ＥよりもステップＳ１７で推定した自車位置の誤差Ｅｃの推定値が大きいか否かを判断する。ステップＳ１９が肯定判断されるとステップＳ２１へ進み、ステップＳ５で受信した停止線までの距離の情報から得られる距離Ｌａと、ステップＳ１３で算出した距離Ｌｂとの和を算出してステップＳ２３へ進む。
【００３６】
ステップＳ２３において、ステップＳ３で算出した自車位置に代えて、交差点のノード１５１の位置からステップＳ２１で算出した距離Ｌａと距離Ｌｂとの和（Ｌａ＋Ｌｂ）だけ手前の位置を新たな自車位置として設定して（すなわち自車位置を補正して）ステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５において、算出または補正された自車位置に基づいて、表示モニタ１４に表示された地図上に車両の現在位置を示すカーマークを重畳表示するよう各部を制御してステップＳ２７へ進む。
【００３７】
ステップＳ２７において、不図示のイグニッションスイッチがオフされたか否かを判断する。ステップＳ２７が肯定判断されると、本プログラムを終了する。ステップＳ２７が否定判断されると、ステップＳ１へ戻る。
【００３８】
ステップＳ１９が否定判断されると、ステップＳ２５へ進む。ステップＳ５が否定判断されると、ステップＳ２５へ進む。
【００３９】
本実施の形態のカーナビゲーション装置１では、次の作用効果を奏する。
（１） 車両前方の停止線までの距離の情報を路側のビーコン装置３２から受信すると、当該停止線の位置を推定するように構成した。そして、当該停止線までの距離の情報と当該停止線の位置とに基づいて、自車位置を補正するように構成した。これにより、簡単な演算処理によって自車位置の算出精度を向上できる。また、ハードウェアの構成で特に機器を追加しなくても、ソフトウェア的な処理だけで自車位置の算出精度を向上でき、コストアップを抑制できる。
【００４０】
（２） 自車位置の誤差Ｅｃの推定値が、交差点のノード１５１から停止線１６１までの距離Ｌｂの誤差Ｅよりも大きい場合に限って、停止線までの距離Ｌａと上記距離Ｌｂとの和（Ｌａ＋Ｌｂ）だけ交差点のノード１５１より手前の位置を自車位置とするように構成した。これにより、補正によって自車位置の精度向上が見込める場合にだけ自車位置が補正されるため、補正によって逆に自車位置の精度を劣化させてしまうおそれがない。
【００４１】
（３） 車両前方の停止線までの距離の情報を路側のビーコン装置３２から受信すると、当該ビーコン装置３２の位置ではなく、当該停止線の位置を推定するように構成した。走行道路１６０と交差道路１５０との交差点のノード１５１に従来から含まれる情報を利用することで当該停止線の位置を推定できるので、道路地図データに停止線の位置の情報やビーコン装置３２の設置位置の情報がない場合でも、道路地図データに新たな情報を付加することなく、当該停止線の位置を推定できる。したがって、コストアップを抑制できる。
【００４２】
（４） 路側のビーコン装置３２から送信される車両前方の停止線までの距離の情報を利用するようにしたので、既存のインフラおよび当該インフラから提供される情報に手を加える必要がなく、本発明によるカーナビゲーション装置１を普及させ易い。
【００４３】
−−−第２の実施の形態−−−
図４〜６を参照して、本発明によるカーナビゲーション装置の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、車車間通信によって得られる他車の位置の情報に基づいて自車位置の算出精度を向上させる点で、第１の実施の形態と異なる。
【００４４】
図４は、第２の実施の形態のカーナビゲーション装置１の構成を示す図である。カーナビゲーション装置１は、送受信機２２とインターフェース（Ｉ／Ｆ）１１２とを備えている。送受信機２２は、他の車両との間でアンテナ２３を介して車車間通信を行うための送受信機である。Ｉ／Ｆ１１０は、カメラ１２を接続するためのインターフェースである。カメラ１２は、たとえば、あらかじめ車両に搭載されている車間距離検出用途などのカメラであってもよく、本実施の形態のカーナビゲーション装置１のために設けたカメラであってもよい。なお、１８０は他の車両であり、４０は他の車両１８０に搭載されているカーナビゲーション装置であり、４１は他の車両１８０以外の車両との間でアンテナ４２を介して車車間通信を行うための送受信機である。
【００４５】
−−−自車位置の補正について−−−
本実施の形態では、車車間通信によって他の車両１８０から他の車両１８０の現在位置の情報、現在位置の誤差の情報、および自動車登録番号（すなわち自動車用ナンバープレートのナンバー）の情報が送信されているものとする。本実施の形態では、他の車両１８０から車車間通信によって送信されたこれらの情報を取得するとともに、カメラ１２で撮像して得られた画像に基づいて、自車に対する他の車両１８０の位置関係（すなわち相対位置を表す方位（方向）と距離）、および、自動車登録番号標（自動車用ナンバープレート）に記載された自動車登録番号（自動車用ナンバープレートのナンバー）を検出する。そして、車車間通信で取得した他の車両１８０の自動車登録番号とカメラ１２で撮像して得られた画像に基づいて検出された自動車登録番号とが一致し、かつ、車車間通信で取得した他の車両１８０の現在位置の誤差が自車位置の誤差よりも小さい場合に、車車間通信で取得した他の車両１８０の現在位置の情報および画像処理によって検出した他の車両１８０との位置関係（相対位置）に基づいて、自車位置を補正する。
【００４６】
具体的には、ＣＰＵ１０１は、送受信機２２を介して車車間通信により他の車両１８０の現在位置の情報、現在位置の情報の誤差Ｅｄの情報および自動車登録番号の情報を取得する。また、ＣＰＵ１０１は、カメラ１２で撮像して得られた画像に対して公知の画像処理を行うことで、カメラ１２の撮像範囲内に他の車両が存在するか否かを判断する。カメラ１２の撮像範囲内に他の車両が存在する場合には、ＣＰＵ１０１は、他の車両が存在する方向（たとえば図５に示した自車の前方からのずれ角度θｄ）、他の車両までの距離Ｌｄ、および、自動車登録番号標に記載された自動車登録番号を検出する。そして、ＣＰＵ１０１は、車車間通信で取得した他の車両１８０の自動車登録番号とカメラ１２で撮像して得られた画像に基づいて検出された自動車登録番号とが一致し、かつ、車車間通信で取得した他の車両１８０の現在位置の誤差Ｅｄが自車位置の誤差Ｅｃよりも小さいか否かを判断する。当該判断が肯定判断されると、ＣＰＵ１０１は、現在地検出装置１１により取得した情報および地図記憶装置１０９に格納されている道路地図データに基づいて算出した自車位置を、車車間通信で取得した他の車両１８０の現在位置と、画像処理によって得られた他の車両が存在する方向（ずれ角度θｄ）および他の車両までの距離Ｌｄとによって算出される自車位置で置き換える。
【００４７】
−−−フローチャート−−−
図６は、本実施に形態における、車両の現在位置を算出して表示モニタ１４上に表示する処理の動作を示したフローチャートである。車両の不図示のイグニッションキーにより不図示のアクセサリスイッチがオン（ＡＣＣ ＯＮ）されると、カーナビゲーション装置１の電源がオンされて、図６に示す処理を行うプログラムが起動されてＣＰＵ１０１で実行される。ステップＳ１およびステップＳ３は、上述した第１の実施の形態における図３に示したステップＳ１およびステップＳ３の動作と同じである。
【００４８】
ステップＳ３が実行されるとステップＳ３１へ進み、送受信機２２を介して車車間通信により他の車両１８０の現在位置の情報、現在位置の情報の誤差Ｅｄの情報および自動車登録番号の情報を取得したか否かを判断する。ステップＳ３１が否定判断されるとステップＳ２５へ進む。なお、ステップＳ２５以降の動作については、上述した第１の実施の形態における図３に示したステップＳ２５以降の動作と同じである。ステップＳ３１が肯定判断されるとステップＳ３３へ進み、カメラ１２で撮像して得られた画像を取得してステップＳ３５へ進む。
【００４９】
ステップＳ３５において、ステップＳ３３で取得した画像に公知の画像処理を行うことで他の車両の画像を抽出してステップＳ３７へ進む。ステップＳ３７において、ステップＳ３５における画像処理によって他の車両の画像が抽出できたか否か、すなわち、他の車両がカメラ１２の撮像範囲内に存在していたか否かを判断する。ステップＳ３７が否定判断されるとステップＳ２５へ進む。ステップＳ３７が肯定判断されるとステップＳ３９へ進み、画像処理の結果から他の車両が存在する方向（ずれ角度θｄ）および他の車両までの距離Ｌｄを算出してステップＳ４１へ進む。
【００５０】
ステップＳ４１において、画像処理の結果から他の車両の自動車登録番号を検出してステップＳ１７へ進む。ステップＳ１７は、上述した第１の実施の形態における図３に示したステップＳ１７の動作と同じである。ステップＳ１７が実行されるとステップＳ４３へ進み、ステップＳ３１で取得した他の車両１８０の自動車登録番号とステップＳ４１で検出した自動車登録番号とが一致し、かつ、ステップＳ３１で取得した他の車両１８０の現在位置の誤差ＥｄがステップＳ１７で推定した自車位置の誤差Ｅｃよりも小さいか否かを判断する。
【００５１】
ステップＳ４３が否定判断されるとステップＳ２５へ進む。ステップＳ４３が肯定判断されるとステップＳ４５へ進み、ステップＳ３１で取得した他の車両１８０の現在位置の情報と、ステップＳ３９で算出したずれ角度θｄおよび距離Ｌｄに基づいて自車位置を算出してステップＳ４７へ進む。ステップＳ４７において、ステップＳ３で算出した自車位置をステップＳ４７で算出した自車位置で置き換えてステップＳ２５へ進む。
【００５２】
第２の実施の形態のカーナビゲーション装置１では、第１の実施の形態における作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
（１） 車車間通信で取得した他の車両１８０の現在位置の情報および画像処理によって検出した他の車両１８０の位置関係に基づいて、自車位置を補正するように構成した。これにより、第１の実施の形態に比べて、自車位置補正の機会が増えるので、高い自車位置の算出精度を維持できる。
【００５３】
（２） 自車位置の誤差Ｅｃの推定値が、車車間通信で取得した他の車両１８０の現在位置の誤差Ｅｄよりも大きい場合に限って、自車位置を補正するように構成した。これにより、補正によって自車位置の精度向上が見込める場合にだけ自車位置が補正されるため、補正によって逆に自車位置の精度を劣化させてしまうおそれがない。
【００５４】
（３） 車車間通信で取得した他の車両１８０の自動車登録番号とカメラ１２で撮像して得られた画像に基づいて検出された自動車登録番号とが一致した場合に限って、自車位置を補正するように構成した。これにより、周囲に他の車両が複数存在する場合であっても、車車間通信で情報を取得した他の車両と、カメラ１２で撮像して得られた画像から自車との相対位置を算出する対象となった他の車両とが一致しないまま自車位置の補正を行ってしまうおそれがない。
【００５５】
−−−変形例−−−
（１） 上述した第１の実施の形態では、自車位置を補正する際に、停止線を表す道路表示の表示位置を推定するように構成したが、本発明はこれに限定されない。停止線を表す道路表示の表示位置に代えて、たとえば、道路同士の合流部の位置、登坂車線の終了部分の位置、道路の勾配が上り勾配から下り勾配に変化する地点の位置、道路の勾配が下り勾配から上り勾配に変化する地点の位置を推定するように構成してもよい。
【００５６】
（２） 上述した第１の実施の形態において、車両から停止線までの距離の誤差（たとえばビーコン装置３２からの情報を受信する位置の誤差）を加味してもよい。
（３） 上述した第１の実施の形態において、停止線の推定位置の誤差がそれほど大きくなるとは考えられないため、交差点のノード１５１から停止線１６１までの距離Ｌｂの誤差Ｅに関わらず、自車位置を補正するように構成してもよい。
【００５７】
（４） 上述した第２の実施の形態において、カメラ１２で撮像して得られた画像に基づいて自車に対する位置関係が算出できるのであれば、自車位置の補正のために現在位置の情報を利用する他の車両１８０は前走車である必要がない。
（５） 上述した第２の実施の形態において、自車に対する相対位置が算出（検出）できる装置であれば、カメラ１２に代えてミリ波レーダ等を用いてもよい。
（６） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
【００５８】
なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、自車両の位置（自車位置）を検出する自車位置検出手段と、自車両と対象物との距離を外部から受信する距離情報受信手段と、道路地図データに基づいて対象物の位置を推定する対象物位置推定手段と、距離情報受信手段で受信した距離と、対象物位置推定手段で推定した対象物の位置とに基づいて、自車位置検出手段で検出した自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とする各種構造のカーナビゲーション装置を含むものである。
また、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、自車位置を検出する自車位置検出手段と、他車両の位置を受信する他車両位置情報受信手段と、自車両から他車両までの距離及び方位を検出する位置関係検出手段と、他車両位置情報受信手段で受信した他車両の位置と、位置関係検出で検出した自車両から他車両までの距離及び方位とに基づいて、自車位置検出手段で検出した自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とする各種構造のカーナビゲーション装置を含むものである。
【符号の説明】
【００５９】
１ カーナビゲーション装置 １１ 現在地検出装置
１２ カメラ ２０ 受信機
２２ 送受信機 ３２ ビーコン装置
１０１ ＣＰＵ １７０ 車両（自車）
１８０ 他の車両
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の位置である自車位置を検出する自車位置検出手段と、
前記自車両と対象物との距離を外部から受信する距離情報受信手段と、
道路地図データに基づいて前記対象物の位置を推定する対象物位置推定手段と、
前記距離情報受信手段で受信した前記距離と、前記対象物位置推定手段で推定した前記対象物の位置とに基づいて、前記自車位置検出手段で検出した前記自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカーナビゲーション装置において、
前記自車位置検出手段で検出した前記自車位置の誤差を算出する自車位置誤差算出手段と、
前記対象物位置推定手段で推定した前記対象物の位置の誤差を算出する対象物位置誤差算出手段とをさらに備え、
前記自車位置補正手段は、前記対象物位置誤差算出手段で算出した前記対象物の位置の誤差が前記自車位置誤差算出手段で算出した前記自車位置の誤差よりも小さい場合に、前記距離情報受信手段で受信した前記距離と、前記対象物位置推定手段で推定した前記対象物の位置とに基づいて、前記自車位置検出手段で検出した前記自車位置を補正することを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のカーナビゲーション装置において、
前記対象物の位置は、停止線を表す道路表示の表示位置、道路同士の合流部の位置、登坂車線の終了部分の位置、道路の勾配が上り勾配から下り勾配に変化する地点の位置、道路の勾配が下り勾配から上り勾配に変化する地点の位置の少なくともいずれか一つであることを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項４】
請求項３に記載のカーナビゲーション装置において、
前記対象物位置推定手段は、前記対象物が自車両が走行する道路である走行道路と交差点で交差する道路である交差道路の手前で、前記走行道路に設けられた前記交差点の手前の停止線である場合、道路地図データに含まれる前記交差点を表すノードの情報から幅員数、道幅、道路種別の情報を取得して前記ノードから前記交差道路の自車位置側の路側までの距離Ｗ１を算出し、前記交差道路の自車位置側の路側から前記停止線までの距離Ｌ１を推定し、前記ノードの位置から前記距離Ｗ１と前記距離Ｌ１と前記距離情報受信手段で受信した前記距離との和だけ前記走行道路のノードに沿って自車両側の位置を自車位置として補正することを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のカーナビゲーション装置において、
前記距離情報受信手段は、少なくとも光ビーコンまたは狭域通信用路側機器から前記距離を受信可能であることを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項６】
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
他車両の位置を受信する他車両位置情報受信手段と、
自車両から前記他車両までの距離及び方位を検出する位置関係検出手段と、
前記他車両位置情報受信手段で受信した前記他車両の位置と、前記位置関係検出で検出した自車両から前記他車両までの距離及び方位とに基づいて、前記自車位置検出手段で検出した前記自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項７】
請求項６に記載のカーナビゲーション装置において、
前記自車位置検出手段で算出した前記自車位置の誤差を算出する自車位置誤差算出手段と、
前記他車両の位置の誤差の情報を受信する他車両位置誤差情報受信手段とをさらに備え、
前記自車位置補正手段は、前記他車両位置誤差情報受信手段で受信した情報に基づく前記他車両の位置の誤差が前記自車位置誤差算出手段で算出した前記自車位置の誤差よりも小さい場合に、前記他車両位置情報受信手段で受信した前記他車両の位置と、前記位置関係検出で検出した自車両から前記他車両までの距離及び方位とに基づいて、前記自車位置検出手段で検出した前記自車位置を補正することを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項１】
自車両の位置である自車位置を検出する自車位置検出手段と、
前記自車両と対象物との距離を外部から受信する距離情報受信手段と、
道路地図データに基づいて前記対象物の位置を推定する対象物位置推定手段と、
前記距離情報受信手段で受信した前記距離と、前記対象物位置推定手段で推定した前記対象物の位置とに基づいて、前記自車位置検出手段で検出した前記自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカーナビゲーション装置において、
前記自車位置検出手段で検出した前記自車位置の誤差を算出する自車位置誤差算出手段と、
前記対象物位置推定手段で推定した前記対象物の位置の誤差を算出する対象物位置誤差算出手段とをさらに備え、
前記自車位置補正手段は、前記対象物位置誤差算出手段で算出した前記対象物の位置の誤差が前記自車位置誤差算出手段で算出した前記自車位置の誤差よりも小さい場合に、前記距離情報受信手段で受信した前記距離と、前記対象物位置推定手段で推定した前記対象物の位置とに基づいて、前記自車位置検出手段で検出した前記自車位置を補正することを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のカーナビゲーション装置において、
前記対象物の位置は、停止線を表す道路表示の表示位置、道路同士の合流部の位置、登坂車線の終了部分の位置、道路の勾配が上り勾配から下り勾配に変化する地点の位置、道路の勾配が下り勾配から上り勾配に変化する地点の位置の少なくともいずれか一つであることを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項４】
請求項３に記載のカーナビゲーション装置において、
前記対象物位置推定手段は、前記対象物が自車両が走行する道路である走行道路と交差点で交差する道路である交差道路の手前で、前記走行道路に設けられた前記交差点の手前の停止線である場合、道路地図データに含まれる前記交差点を表すノードの情報から幅員数、道幅、道路種別の情報を取得して前記ノードから前記交差道路の自車位置側の路側までの距離Ｗ１を算出し、前記交差道路の自車位置側の路側から前記停止線までの距離Ｌ１を推定し、前記ノードの位置から前記距離Ｗ１と前記距離Ｌ１と前記距離情報受信手段で受信した前記距離との和だけ前記走行道路のノードに沿って自車両側の位置を自車位置として補正することを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のカーナビゲーション装置において、
前記距離情報受信手段は、少なくとも光ビーコンまたは狭域通信用路側機器から前記距離を受信可能であることを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項６】
自車位置を検出する自車位置検出手段と、
他車両の位置を受信する他車両位置情報受信手段と、
自車両から前記他車両までの距離及び方位を検出する位置関係検出手段と、
前記他車両位置情報受信手段で受信した前記他車両の位置と、前記位置関係検出で検出した自車両から前記他車両までの距離及び方位とに基づいて、前記自車位置検出手段で検出した前記自車位置を補正する自車位置補正手段とを備えることを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項７】
請求項６に記載のカーナビゲーション装置において、
前記自車位置検出手段で算出した前記自車位置の誤差を算出する自車位置誤差算出手段と、
前記他車両の位置の誤差の情報を受信する他車両位置誤差情報受信手段とをさらに備え、
前記自車位置補正手段は、前記他車両位置誤差情報受信手段で受信した情報に基づく前記他車両の位置の誤差が前記自車位置誤差算出手段で算出した前記自車位置の誤差よりも小さい場合に、前記他車両位置情報受信手段で受信した前記他車両の位置と、前記位置関係検出で検出した自車両から前記他車両までの距離及び方位とに基づいて、前記自車位置検出手段で検出した前記自車位置を補正することを特徴とするカーナビゲーション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１１２６９１（Ｐ２０１２−１１２６９１Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５９９０５（Ｐ２０１０−２５９９０５）
【出願日】平成２２年１１月２２日（２０１０．１１．２２）
【出願人】（０００００１４８７）クラリオン株式会社 (1,722)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２２日（２０１０．１１．２２）
【出願人】（０００００１４８７）クラリオン株式会社 (1,722)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]