自車位置選択方法及び装置
【課題】自立航法による自車位置を道路表示に一致させるマップマッチングを行う時、特に誘導経路を優先的にマッチングさせる際に、自立航法位置とは大きく異なる道路を走行しているように表示することのない「自車位置選択方法及び装置」とする。
【解決手段】自立航法により第１自立航法位置を演算し、この第１自立航法位置を近くの道路に投影して第１マッチング位置を求め、その後所定時間経過後に同様にして第２自立航法位置と第２マッチング位置を求める。第２マッチング位置が誘導経路上のとき、第１自立航法位置を基点として第２自立航法位置を先端とする自立航法位置移動ベクトルと、第１マッチング位置を基点として第２マッチング位置を先端とする誘導経路上位置移動ベクトルとを比較して、端間距離や比率、角度、長さや比率等の比較値を求め、これが予め設定したしきい値を超えるときには第２マッチング位置を現在位置として選択しない。
【解決手段】自立航法により第１自立航法位置を演算し、この第１自立航法位置を近くの道路に投影して第１マッチング位置を求め、その後所定時間経過後に同様にして第２自立航法位置と第２マッチング位置を求める。第２マッチング位置が誘導経路上のとき、第１自立航法位置を基点として第２自立航法位置を先端とする自立航法位置移動ベクトルと、第１マッチング位置を基点として第２マッチング位置を先端とする誘導経路上位置移動ベクトルとを比較して、端間距離や比率、角度、長さや比率等の比較値を求め、これが予め設定したしきい値を超えるときには第２マッチング位置を現在位置として選択しない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用ナビゲーション装置において、車両が誘導経路に沿って走行している時、自立航法やＧＰＳ航法によって得られた自車位置を、誘導経路上に誤ってマップマッチングする事がないようにした、自車位置選択方法、及びその方法を実施する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般のナビゲーション装置においては、地図を描画するための地図データ及び施設等を検索するための施設情報データを記録したＤＶＤ、ハードディスク等の地図・情報データ記録媒体と、この地図・情報データ記録媒体のデータを取り込むデータ取込装置と、地図等を表示するモニタと、必要に応じてＧＰＳ受信機及び走行距離センサやジャイロ等を用いた自立航法装置を用い、現在位置及び進行方向の方位を検出する現在位置検出装置を有し、現在位置を含む地図データを地図・情報データ記録媒体から取り込み、この地図データに基づいて現在位置の周囲の地図画像をモニタの画面に描画すると共に、現在位置マークをモニタ画面に重ね合わせて表示し、ナビゲーション装置の移動に応じて地図画像をスクロール表示し、或いは地図画像を画面に固定し現在位置マークを移動させ、現在どこを移動しているのかを一目でわかるようにしている。
【０００３】
ＤＶＤ或いはハードディスク等の地図・情報データ記録媒体に記録されている地図データは、各種の縮尺レベルに応じて適当な大きさの経度幅及び緯度幅に区切られており、道路等は経度及び緯度で表現されたノードの座標集合として記憶されている。道路は２以上のノードの連結からなり、地図データは、道路リスト、ノードテーブル及び交差点構成ノードリスト等からなる道路レイヤ、及び地図画面上に道路、建築物、施設、公園及び河川等を表示するための背景レイヤ等の地図データと、市町村名などの行政区画名、道路名、交差点名及び施設の名前等の、文字や地図記号等を表示するための情報データなどから構成される。
【０００４】
また、このナビゲーション装置においては、利用者が所望の目的地或いは経由地に向けて道路を間違うことなく容易に走行できるようにするための経路誘導機能を備えている。この経路誘導機能によれば、種々の手段により目的地を設定し、出発地から目的地まで、これらの地点を結ぶ経路の内各種の条件を加味して適切な経路を演算して提示するようになっている。また、利用者が選択した経路を誘導経路として記憶しておき、走行中、地図画像上に誘導経路を他の経路とは色を変えて太く描画して画面表示したり、誘導経路上の進路を変更すべき交差点に一定距離以内に近づいたときに、交差点を拡大表示し、進路を変更すべき方向を示す矢印等を描画して画面表示したり、音声で右左折の誘導を行うことで、利用者を目的地まで案内することができるようにしている。
【０００５】
前記のようなナビゲーション装置において現在位置を地図上に表示することは基本的なことであり、その位置が正確であることは極めて重要なことである。車両の現在位置を検出するには、前記のようにＧＰＳ受信機を用いて現在位置を検出することができるが、ＧＰＳは必ずしも常に受信できるとは限らず、ビルの陰、トンネル内、山の陰等では正確な現在位置データを得ることができない。また、その位置データは近年精度は向上したものの、未だ必ずしも充分ではない。
【０００６】
それに対して走行距離センサやジャイロ等を用いた自立航法によると、車輪の回転数や回転角のデータを用いて高速で走行距離を求めることができ、３次元方向検出可能な極小のジャイロを用いることによって相対的な走行方向の検出も容易であり、短距離での移動の検出には適している。しかしながら、この自立航法では前回検出した地点からの位置を累積するものであり、走行方向も前回検出した方位に対する変化を累積して検出するものであるため、次第に誤差が蓄積し、実際の位置からは次第にずれていってしまう。
【０００７】
そのため広く用いられているナビゲーション装置では、上記のような自立航法による現在位置の測定を例えば５０ｍｓ程度の短時間毎に行い、それを１０回程度行った例えば５００ｍｓ毎に、自立航法による現在位置を、周囲の適切と思われる道路上に合わせて表示するマップマッチングを行っている。マップマッチングの手法についても種々の手法が提案されているが、前記のようにして得られた現在位置から所定距離の範囲内の道路について、走行パターンと同じパターンの道路を現在走行している道路とするパターンマッチング手法や、現在位置から例えば１００ｍ等の所定の距離の範囲内に存在する道路に対して、最短距離の地点を求め、複数の道路候補があるときには、最も距離の短い道路上の前記地点を現在位置として地図画面上に表示する投影法等が用いられている。
【０００８】
上記マップマッチング手法の内、現在広く用いられている前記投影法によると、図９（ａ）に示すように行う。即ち、道路Ｒａと道路Ｒｂとが交差点Ｃで交差している道路地図上で、最初道路Ｒａ上のＰ１の位置に存在していた車両が、自立航法ではＰ２の位置に存在することになっている時、このＰ２の位置から例えば１００ｍ等の所定距離ｒの範囲内に存在する道路を検出し、ここで道路Ｒａと道路Ｒｂが存在することが検出された時、Ｐ２の位置からの各道路に対する最短距離の地点を得るために、各道路に直角の線を降ろして各道路上の地点Ａ及びＢを求める。このときの各垂直線の長さＬａとＬｂを比較し、より短い方が実際の道路上の位置であるとして、図９（ａ）の例ではＬａ＜Ｌｂであることにより、同図（ｂ）のように道路Ｒａ上の地点Ａを道路上の現在位置とする。
【０００９】
投影法のマップマッチングでは上記のような処理を行い、その過程で自立航法で測定した現在位置では、所定距離以内に投影すべき道路が存在しなくなった時、ＧＰＳによるデータが適正である場合には、ＧＰＳを受信して現在位置を求め、これを自立航法の現在位置に替えて、その位置で前記と同様にマッチングさせる道路を選択し、地図の道路上に現在位置を表示している。
【００１０】
更に、車両が誘導経路に沿って走行している時は、運転者は原則として提示した誘導経路に沿って走行しているものとし、所定距離以内に誘導経路が存在する時には原則として誘導経路の方を選択する。またその時、前記図９（ｃ）のように、同図（ａ）の前記垂直線の長さＬａとＬｂについて、そのまま比較するのではなく、適宜の重み付け係数Ｋ１、Ｋ２を掛け、その係数は誘導経路側を小さい値として、より自立航法位置に近いものとし、誘導経路が選択されやすくすることにより、「誘導経路優先」の手法を用いることが多い。図９（ｃ）の例においては、同図（ａ）のように自立航法の現在位置Ｐ２が道路Ｒａの方が近いにもかかわらず、前記手法によって予め設定されている誘導経路となっている道路Ｒｂが選択され、その結果道路ＲｂのＢの位置にマップマッチングを行う例を示している。
【００１１】
上記のようなマップマッチング時に所定距離内に複数の道路候補が存在する時、誘導経路の道路について重み付けを大きくし、優先的に現在位置を当該誘導経路の道路とする技術は、特開平８−６８６５６号公報（特許文献１）に開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平８−６８６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記特許文献に記載しているようなマップマッチング手法においては、誘導経路に対して重み付けを大きくする結果、時には図８に示すような問題が生じることがある。図８（ａ）に示す例においては、車両が道路Ｒ１上を走行し自立航法によって当該道路上を破線で示すような自立航法位置データが得られる時、誘導経路Ｕが道路Ｒ１から交差点Ｃ１で分岐する道路Ｒ２を通り、その後直ちに交差点Ｃ２で分岐する道路Ｒ３を通って、当該道路Ｒ３に面している目的地に直ちに至る例を示している。
【００１４】
ここで図８（ａ）における道路Ｒ１上の自立航法位置Ｊ４のデータによってマップマッチングしたマッチング位置Ｍ２から車両が走行し、例えば５０ｍｓ毎に自立航法位置を更新し、５００ｍｓ毎にマップマッチングを行う時、車両は本来は誘導経路Ｕに沿って交差点Ｃ１から左折し、道路Ｒ２を通らなければならないところ、これに気づかず交差点Ｃ１を直進してしまった時には、次のマップマッチングを交差点Ｃ１を過ぎた自立航法位置Ｊ５で行うと、この自立航法位置Ｊ５から例えば１００ｍ等の所定距離以内に道路Ｒ２から交差点Ｃ２で分岐する道路Ｒ３が存在し、特にこの道路Ｒ３が現在走行している道路Ｒ１とほぼ平行に位置していると共に、この道路が特に誘導経路であることによって、マップマッチング位置は誘導経路優先を採用し、マッチング位置Ｍ２に現在車両が存在すると認識してしまう。
【００１５】
その後更にそのまま道路Ｒ１上を走行すると、自立航法位置Ｊ６においては、一旦前記のようにマップマッチングしたマッチング位置Ｍ２について、そのまま道路Ｒ１とほぼ平行な道路Ｒ３を走行しているものとして表示し、マッチング位置Ｍ３に車両が存在すると認識する。このマッチング位置Ｍ３がほぼ目的地であるときには、車両が目的地付近に到着したものとしてその後誘導経路の案内を停止する。
【００１６】
そのため、以降は誘導経路優先は行われず、例えば図８（ｂ）に示すように、自立航法による自立航法位置Ｊ７では、マップマッチングによって道路Ｒ１上のマッチング位置Ｍ４に現在存在するものとして正しく表示されるものの、前記のような間違った到着判定により、その後の経路案内は停止されるため、目的地表示も消えると共に先の目的地データもその後の走行には直ちに用いられることがないので、以降はどのようにして先に設定した目的地に走行したらよいかわからなくなる。そのため以降は再度目的地を設定して、新たな誘導経路を表示させる必要が生じる。
【００１７】
上記のように、自立航法による自立航法位置を道路表示に一致させるマップマッチングを行う時、特に誘導経路について優先的にマッチングさせる場合は、全く違う道路を走行しているように表示してしまう問題を生じやすい。更に、その間違ったマッチング表示を行っている時、その自車位置表示によって目的地に到着した時、以降は目的地への案内は行われなくなってしまう問題も生じる。
【００１８】
したがって本発明は、自立航法による自立航法位置を道路表示に一致させるマップマッチングを行う時、特に誘導経路について優先的にマッチングさせる際に、大きく異なる道路を走行しているように表示してしまう問題を解決し、間違ったマッチング表示を行っている時、その自車位置の認識によって目的地に到着した時、以降は目的地への案内は行われなくなってしまう問題も解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る自車位置選択方法は、前記課題を解決するため、自立航法により第１自立航法位置を演算し、当該第１自立航法位置を誘導経路を優先して近くの道路に投影し第１マッチング位置を求め、所定時間経過後に同様にして第２自立航法位置と第２マッチング位置を求め、前記第２マッチング位置が誘導経路上であるとき、前記第１自立航法位置を基点として前記第２自立航法位置を先端とする自立航法位置移動ベクトルと、前記第１マッチング位置を基点として前記第２マッチング位置を先端とする誘導経路上位置移動ベクトルとを求め、前記自立航法位置移動ベクトルと前記誘導経路上位置移動ベクトルとを比較して比較値を求め、当該比較値が予め設定したしきい値を超えるときには前記第２マッピング位置を現在位置としては選択しないことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る他の自車位置選択方法は、前記自車位置選択方法において、前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの先端間の長さ自体であることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る他の自車位置選択方法は、前記自車位置選択方法において、前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの先端間の長さと前記自立航法位置移動ベクトルの長さの比率であることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る他の自車位置選択方法は、前記自車位置選択方法において、前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルのなす角度であることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る他の自車位置選択方法は、前記自車位置選択方法において、前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの長さの差であることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る他の自車位置選択方法は、前記自車位置選択方法において、前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの長さの比率であることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る自車位置選択方法は、前記課題を解決するため、自立航法により現在位置を演算する自立航法現在位置演算部と、前記自立航法位置演算部で演算した自立航法位置を、近くの道路に投影して道路上の現在位置を演算するマップマッチング演算部と、前記マップマッチング演算部で投影する道路が誘導経路であるとき、前記マップマッチングが適切であるか否かを判別する誘導経路上位置適否判別部とを備え、前記誘導経路上位値適否判別部には、前記自立航法現在位置演算部で演算した第１自立航法位置を基点とし、前記第１自立航法演算後の所定時間経過後に同様にして演算した第２自立航法位置を先端とする自立航法位置移動ベクトルを形成する自立航法位置移動ベクトル形成部と、前記マップマッチング演算部で演算した前記第１自立航法位置のマッチング位置を基点とし、前記第２自立航法位置の誘導経路へのマッチング位置を先端とする誘導経路上位置移動ベクトルを形成する誘導経路位置移動ベクトル形成部と、前記自立航法位置移動ベクトルと前記誘導経路上位置移動ベクトルとを比較した値と、予め設定したしきい値とを比較する両移動ベクトル比較処理部とを備え、前記両移動ベクトル比較処理部の処理で、前記比較値がしきい値を超えたとき、前記第２自立航法位置の誘導経路へのマッチング位置を採用しない現在位置選択部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は上記のように構成したので、自立航法による自車位置を道路表示に一致させるマップマッチングを行う時、特に誘導経路について優先的にマッチングさせる際に、大きく異なる道路を走行しているように表示してしまう問題を解決することができ、正しい自車位置表示を行うことができる。また、間違ったマッチング表示を行っている時、その自車位置表示によって目的地に到着した時、以降は目的地への案内は行われなくなってしまうことにより、その後の走行が困難になる問題も可決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例の機能ブロック図である。
【図２】同実施例における自車位置選択処理の作動フロー図である。
【図３】図２の現在位置取得定常処理を行う作動フロー図である。
【図４】図２の自立航法位置と道路上位置の両ベクトルの比較処理を行う作動フロー図である。
【図５】本発明の作動例の説明図である。
【図６】本発明において自立航法位置と道路上位置の両ベクトルの各種比較処理を行う態様を示す説明図である。
【図７】本発明によって従来の問題点を解決した例を示す説明図である。
【図８】従来例の問題点を示す説明図である。
【図９】従来から行われている投影法マップマッチングと、その作動例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２８】
本発明の実施例を図面に沿って説明する。図１は本発明の機能ブロック図であり、本発明を各種の態様で実施できるようにした例を示し、本発明はこれらの機能ブロックの内適宜のものを選択して実施することができる。図１の自車位置選択装置においては、自車の現在位置を演算するに際して、自立航法データとＧＰＳデータとを用い、自立航法データ入力部１では車速パルスを計測する等の走行距離計測部２と、ジャイロによる走行方位計測部３とを備えている。ＧＰＳデータ取込部４では、従来と同様のＧＰＳ航法によるデータを取り込んでいる。
【００２９】
現在の車両位置を演算する現在位置演算部５には、例えば５０ｍｓ等の第１所定時間が経過したことを検出する第１所定時間経過検出部６を備え、ここで第１所定時間経過したことを検出した時には、自立航法現在位置演算部７は、自立航法データ入力部で入力した走行距離計測部２のデータと、走行方位計測部３のデータによって、先に計測した位置に累積させながら現在位置を演算する。
【００３０】
また、現在位置演算部５のＧＰＳ航法適正作動検出部８では、ＧＰＳデータ取込部４で取り込んだデータによって、受信できる衛星の数等により、現在のＧＰＳデータは現在位置を計測するのに充分であるか否かを検出する。また、ＧＰＳ航法現在位置演算部９ではＧＰＳ航法適正作動検出部８で現在適正に作動していることを出力している時には、ＧＰＳデータ取込部４で取り込んだデータによって現在位置を演算する。
【００３１】
本発明の主要部となる自車位置選択部１２にはマップマッチング演算部１３を備え、ここでは例えば５００ｍｓ等の第２所定時間経過したか否かを検出する第２所定時間経過検出部１４を備えており、マップマッチング候補検出部１５では、現在位演算部５で演算した現在位置を中心に、例えば１００ｍ等の所定距離内に存在する地図の道路の上における位置候補を検出するための、マップマッチング候補検出部１６を備える。その中の自立航法利用マップマッチング候補検出部１６では、自立航法現在位置演算部７で得られた自立航法による現在位置について、その現在位置から例えば１００ｍ以内等の所定距離内の全ての道路について、現在位置となりうる候補を検出する。その際には地図データ入力部１０から、ＤＶＤ、ＨＤＤ等のデータ記録媒体から自車両位置近傍の地図データを取り込んで利用する。
【００３２】
ＧＰＳ航法利用判別部１７では、例えば自立航法利用マップマッチング候補検出部１６で、自立航法による現在位置から所定距離内に道路が存在しないことを検出した時のように、自立航法による現在位置の取得の継続によって大きな誤差を生じてきていることを検出した時に、ＧＰＳ航法適正作動検出部８で現在ＧＰＳが適正に作動している事を検出している時のＧＰＳ航法現在位置演算部９のデータを用いて、ＧＰＳ航法利用マップマッチング候補検出部１８が、前記自立航法利用マップマッチング候補検出部１６の作動の代わりにマップマッチング作動を行う。
【００３３】
誘導経路上位値適否判別部２１では、誘導経路入力部１１から現在走行している誘導経路のデータを入力した時、最適現在位置選択部３５が前記マップマッチング演算部１３でマップマッチング候補を検出した中から最適な現在位置を選択する際、従来のように単に誘導経路となっている道路であるからということでその道路を優先的に選択してしまい、図８に示すような問題を生じることを防止する為の判別を行う。
【００３４】
即ち、誘導経路上位置適否判別部２１では、マップマッチング演算部１３のマップマッチング候補検出部１５で、自車位置が存在しうる候補の道路に誘導経路となっている道路が存在することを検出した時その信号を入力し、自立航法位置移動ベクトル形成部２２で形成した、自立航法によって得られた移動ベクトルと、誘導経路上位置移動ベクトル形成部２３で形成した、誘導経路上にマップマッチングした時の移動ベクトルとを、両移動ベクトル比較処理部２４で比較することによって、誘導経路上にマップマッチングした位置が適切であるか否かを判別する。
【００３５】
この時の処理は図５及び図６に示している。即ち、図５及び図６には、前記図８の従来例を説明した道路、及び走行の態様と同様の態様を示しており、車両が道路Ｒ１上を走行し自立航法によって当該道路上を破線で示すような自立航法位置データが得られる時、誘導経路Ｕが道路Ｒ１から交差点Ｃ１で分岐する道路Ｒ２を通り、その後直ちに交差点Ｃ２で分岐する道路Ｒ３を通って、道路Ｒ３に面している目的地に直ちに至る例を示している。
【００３６】
ここで図５（ａ）における道路Ｒ１上の自立航法位置Ｊ１のデータによって道路Ｒ１に対してマップマッチングしたマッチング位置Ｍ１から、第１の所定時間毎に自立航法位置をＪ２、Ｊ３と更新し、第２の所定時間毎にマップマッチングを行う時、図示の例では自立航法位置Ｊ４で道路Ｒ１のマッチング位置Ｍ２にマップマッチングした状態を示している。なお、この時の自立航法位置Ｊ４を第１自立航法位置とし、そのマップマッチング位置を第１マッチング位置とする。
【００３７】
その後同様に自立航法による自立航法位置の更新を行い、図５（ｂ）に示すように本来の誘導経路Ｕの通り走行せず、交差点Ｃ１を直進して自立航法位置Ｊ５に至った時再びマップマッチングを行う場合、誘導経路Ｕが存在する道路Ｒ３に対しては、マッチング位置Ｍ３がマップマッチング位置の候補となる。また、その際道路Ｒ１に対してもマップマッチング候補が存在し、図示の例ではマッチング位置Ｍ３’として示している。図示の例では道路Ｒ１に対するマッチング位置Ｍ３’は自立航法による自立航法位置Ｊ５とほぼ同じ位置に存在するものとしている。なお、この時の自立航法による位置である自立航法位置Ｊ５を第２自立航法位置とし、そのマップマッチング位置を第２マッチング位置とする。
【００３８】
この時、図１の自立航法位置移動ベクトル形成部２２では、図５（ｃ）に自立航法位置移動ベクトルＶＪとして示すように、基点を前記第１自立航法位置である自立航法位置Ｊ４とし、先端を前記第２自立航法位置である自立航法位置Ｊ５とする位置移動ベクトルを形成する。また、誘導経路上位置移動ベクトル形成部２３では、図５（ｃ）に誘導経路上位置移動ベクトルＶＵとして示すように、基点を前記第１マッチング位置である前回のマッチング位置Ｍ２とし、先端を前記第２マッチング位置である道路Ｒ３上のマッチング位置Ｍ３とする移動位置ベクトルを形成する。
【００３９】
このような自立航法位置移動ベクトルＶＪと誘導経路位置移動ベクトルＶＵについて、図１の両移動ベクトル比較処理部２４では、両移動ベクトル端間距離比較部２６で図６（ａ）に示すように、また両移動ベクトル角度比較部３０で図６（ｂ）に示すように、更に両移動ベクトル長さ比較部３０で図６（ｃ）に示すように比較処理を行う。比較要素選択部２５では、これらの各種比較部のうち、予め設定した任意の比較要素を選択しておき、その選択された比較部が作動するようにしている。
【００４０】
また、それらの比較に際しては、予めしきい値設定部３３で任意のしきい値を設定しておき、両ベクトルの比較結果がこの予め設定しているしきい位置を超えたか否かを判別する。また、比較要素選択部２５で複数の比較部の比較結果を利用して誘導経路上位置の適否を判別するように設定した時には、複数比較要素総合値演算部３４でそれらの比較要素を総合的に演算し、これについてもしきい値設定部３３で予め設定してあるしきい値よりも大きいか否かを判別するようにしている。
【００４１】
図１の両移動ベクトル端間距離比較部２６には、両ベクトルの端間距離の距離自体を比較する距離自体比較部２７と、両ベクトルの端間距離について、例えば自立航法位置移動ベクトルの長さに対する比率等の、距離の比率を比較する距離比率比較部２８とを備えており、これについても予め比較要素選択部２５でいずれかの作動を選択し、或いは両方を比較する作動を行わせる。
【００４２】
両移動ベクトル端間距離比較部２６の作動は図６（ａ）に示しており、その中の距離自体比較部２７では同図中［１．両移動ベクトル端間距離自体（ａ１）］として示すように、自立航法位置移動ベクトルＶＪと誘導経路上位置移動ベクトルＶＵのベクトル先端間の距離自体の長さが、例えば地図上で１５ｍ等の所定のしきい値以内であるか否かを判別する。それに対して距離比率比較部２８では、図６（ａ）に［２．両移動ベクトル端間距離の自立航法位置移動ベクトル長さに対する比率（ａ２）］として式で示すように演算し、その値が例えば２倍等の所定のしきい値以内であるか否かを判別する。
【００４３】
図１の両移動ベクトル角度比較部２９では、図６（ｂ）に示すように、自立航法位置移動ベクトルＶＪと、誘導経路上位置移動ベクトルＶＵとのなす角度ｂを計測し、その角度が例えば４５度等の所定の角度以内であるか否かを判別する。
【００４４】
図１の両移動ベクトル長さ比較部３０における長さの差比較部３１の作動は図６（ｃ）に［１．両移動ベクトル長さの差（ｃ１）］として示すように、両移動ベクトルの長さの差を計測し、その値が例えば地図上で１５ｍ等の所定のしきい値以内であるか否かを判別する。それに対して長さ比率比較部３２では、図６（ｃ）の図中に［２．両移動ベクトルの長さの比率（ｃ２）］として式で示すように、自立航法位置移動ベクトルＶＪの長さに対する誘導経路上位置移動ベクトルの長さの比率を演算し、その値が例えば１．５等のしきい値よりも短いか否かを判別する。
【００４５】
複数比較要素総合遅延算部３４では、前記各種の両移動ベクトル比較処理の内特定の一つだけではなく、例えば両移動ベクトル端間距離の距離比率比較部２８と、両移動ベクトル角度比較部２９の両比較結果を用いることにした場合、両方がしきい値以内であるか否かを判別する以外に、それぞれの比較値に所定の重み付け係数を掛けた値によって適否を判別する等の、複数の比較要素について、総合的に演算する。この時の総合的な演算についても、しきい値設定部３３に予め設定した値以内にあるか否かを判別する。
【００４６】
図１の最適現在位置選択部３５では、誘導経路に沿って走行しているときには、誘導経路上位置が自立航法位置から所定距離以内に存在するとき、誘導経路上位置適否判別部２１で前記のような適否判別を行って、誘導経路上位置は適切であると判別したときにこの位置を選択し、それ以外の時にはマップマッチング演算部１３で演算した道路上の位置の中から最適現在位置を選択する。その選択した現在位置を道路上現在位置確定出力部３６からモニタに現在位置表示を行うため出力する。
【００４７】
前記のような機能ブロックからなる本発明においては、例えば図２〜図４に示す作動フローにより実施することができる。図２には本発明の自車位置選択処理を行う全体の作動フローを示し、同図に示す自車位置選択処理においては、最初図３に示すような、本発明の主要部の作動を行うための従来から行われている、現在位置取得定常処理を行う（ステップＳ１）。即ち図３に示す現在位置取得定常処理においては、最初前回の自立航法位置から５０ｍｓ等の第１所定時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ１１）。ここで未だ第１所定時間が経過していないと判別したときには、再びステップＳ１１の作動を繰り返して、第１所定時間が経過するまで待機する。
【００４８】
ステップＳ１１で第１所定時間が経過したと判別したときには、自立航法により自車位置を決定する（ステップＳ１２）。この処理は図１の現在位置演算部５における自立航法現在位置演算部７が、第１所定時間経過検出部６において５０ｍｓ等の第１所定時間が経過したことを検出したとき、自立航法データ入力部１の走行距離計測部２と走行方位計測部３のデータによって、前回決定した自車位置からの距離と方位に基づいて新たな自車位置を決定することによって行われる。
【００４９】
その後、前回のマップマッチングから５００ｍｓ等の第２所定時間が経過したか否かを判別して（ステップＳ１３）、未だ経過していないときには再びステップＳ１１に戻って自立航法により自車位置を決定する作動を行いながら第２所定時間が経過するまで待機する。ステップＳ１３で前回のマップマッチングから第２所定時間が経過したと判別したときには、マップマッチングにより道路上の位置候補を検出する（ステップＳ１４）。この作動は図１のマップマッチング演算部１３におけるマップマッチング候補検出部１５が、第２所定時間経過検出部１４で、５００ｍｓ等の所定時間が経過したことを検出したとき、自立航法利用マップマッチング候補検出部１６で、マップマッチングによる道路上の位置候補を検出することにより行う。
【００５０】
次いで自立航法位置とマップマッチング位置は所定距離以上離れているか否かを判別する（ステップＳ１５）。ここで自立航法位置とマップマッチング位置が例えば１００ｍ等の所定距離以上離れていると判別したときには、ＧＰＳ航法は適正に作動可能な状態か否かを判別し（ステップＳ１６）、適正に作動可能な状態にあると判別したときにはＧＰＳ航法によって現在位置を演算する（ステップＳ１７）。その後ＧＰＳ航法による現在位置を用いてマップマッチングにより道路上の位置候補を検出する（ステップＳ１８）。
【００５１】
この作動は図１のマップマッチング候補検出部１５におけるＧＰＳ航法利用判別部１７において、自立航法利用マップマッチング候補検出部１６で例えば自立航法位置から１００ｍ等の所定距離以内にマッチングする道路が存在しないことを検出したときにＧＰＳ航法を利用するものと判別し、ＧＰＳ航法現在位置演算部９で演算した現在位置に基づいてマップマッチングを行い、マップマッチング演算部１３のＧＰＳ航法利用マップマッチング候補検出部１８が、候補となる道路を検出する事により行う。
【００５２】
図３の例においては、その後前記ステップＳ１５において自立航法位置とマップマッチング位置は所定距離以上離れていない、即ち所定距離以内であると判別したとき、及びステップＳ１６でＧＰＳ航法は適正に作動可能な状態になっていないと判別したときと共にステップＳ１９において図２のステップＳ２に進む。
【００５３】
図２のステップＳ２においては、ステップＳ１で前記図３に示す作動を行った後、誘導経路に沿って走行しているか否かを判別する。ここで誘導経路を走行していると判別したときには、道路上の位置候補には誘導経路上の位置候補が存在するか否かを判別する（ステップＳ３）。ここで誘導経路に沿って走行していると判別したときには、道路上の位置候補には誘導経路上に位置候補が存在するか否かを判別する（ステップＳ３）。ここではステップＳ１において前記のように自立航法或いはＧＰＳ航法で得られた自車位置について周囲の道路にマップマッチングを行うとき、マップマッチングを行う条件の道路を検出した際、その道路の中に誘導経路となっている道路が存在するか否かを判別する。
【００５４】
ステップＳ３において、道路上の位置候補には誘導経路上の位置候補が存在すると判別したときには、誘導経路上の道路位置候補を優先取得する（ステップＳ７）。その後自立航法位置と道路上位置について、前回投影法マップマッチング時からの移動ベクトルを求める（ステップＳ５）。なお、ここでは自立航法位置として示しているが、前記のように自立航法を継続することにより誤差が大きくなったとき、ＧＰＳ航法を利用して自立航法の位置に代える作動を行ったときには、その位置を用いることとなる。
【００５５】
次いで図４に示すような、自立航法位置と道路上位置の両ベクトルの比較処理を行う（ステップＳ６）。図４に示す自立航法位置と道路上位置の両ベクトルの比較処理の例においては、最初前記図６（ａ）に示すような、両移動ベクトル端間の距離を比較する処理を行うか否かを判別し（ステップＳ２１）、ここでこのような処理を行わないと判別したときには図６（ｂ）のような、両移動ベクトル間の角度を求めるか否かを判別する（ステップＳ２５）。ここでこのような処理を行わないと判別したときには、図６（ｃ）のような、両移動ベクトルの長さを比較するか否かの判別をしている（ステップＳ２７）。したがって、図４に示す例においては、図１の両移動ベクトル比較処理部２４における比較要素選択部２５で予め決めている処理を、前記作動フローのいずれかで処理することにより実行することができる。但し、それらの判別の順序、処理の順序は問わない。
【００５６】
図４に示す例においては、ステップＳ２１において両移動ベクトル端間の距離を比較すると判別したときには、両移動ベクトル端間の距離自体の比較演算をするか否かを判別している（ステップＳ２２）。ここで両移動ベクトル端間の距離自体の比較演算を行うと判別したときにはステップＳ２３において、両移動ベクトル端間の距離を演算する。ここで演算した両移動ベクトル端間の距離は、その後図２のステップＳ７において、しきい値を超えたか否かの判別が行われ、例えば地図上での距離が１５ｍを超えたか否かを判別し、このしきい値を超えないときだけステップＳ８において経路優先位置を現在位置とする処理がなされる。
【００５７】
図４のステップＳ２２において両移動ベクトル端間の距離自体の比較演算を行わないと判別したときには、両移動ベクトル端間の距離比率を演算する（ステップＳ２４）。ここで距離比率を演算したときには、その後図２のステップＳ７でしきい値と比較する場合には、例えば自立航法位置移動ベクトルの長さ対、両移動ベクトル端間の距離が、１対２に設定する、等の設定値との比較を行う。
【００５８】
図６（ａ）に示すように両移動ベクトル端間の距離を比較する手法として、予め両移動ベクトル端間の距離自体を演算する場合と、両移動ベクトル端間距離の自立航法位置移動ベクトル長さに対する割合を演算する場合とが存在し、ステップＳ２２ではいずれかを選択するようにしている。しかしながら、両移動ベクトル端間の距離自体を演算した値と、両移動ベクトル端間の距離比率を演算した値の両方の値で、経路優先位置を採用するか否かを検討する場合が存在するときには、図４のステップＳ２３の後に両移動ベクトル端間の距離比率を演算するか否かの判別を用意し、ステップＳ２２で両移動ベクトル端間の距離自体の比較演算を行わないと判別したとき、及びステップＳ２３で両移動ベクトル端間の距離を演算した後と共に、前記両移動ベクトル端間の距離比率を演算するか否かの判別を行うようにし、その距離比率の演算を行うと判別したときには、続く処理で両移動ベクトルの端間の距離比率を演算し、その距離比率の演算を行わないと判別したときには前記演算処理を行ったときと共に図４のステップＳ２５に進むように変更することによって実施することができる。
【００５９】
図４に示す例においてはステップＳ２１で両移動ベクトル端間の距離を比較しないと判別したとき、及びステップＳ２３並びにステップＳ２４の各処理を行ったときにはステップＳ２５に進み、両移動ベクトル間の角度を求めるか否かの判別を行う。ここで両移動ベクトル間の角度を求めると判別したときには、図６（ｂ）のように自立航法位置移動ベクトルＶＪと、誘導経路上位置移動ベクトルＶＵ間の角度を測定する（ステップＳ２６）。その後図２のステップＳ７でしきい値と比較する際には、例えば４５度等の所定の角度と比較する。
【００６０】
次いで前記ステップＳ２５において両移動ベクトル間の角度を求めないと判別したときと共にステップＳ２７に進み、両移動ベクトルの長さを比較するか否かを判別する。ここで両移動ベクトルの長さを比較すると判別したときには、ステップＳ２９において両移動ベクトルの長さの差を演算する。ここで両移動ベクトルの長さの差を求めたときには、図２のステップＳ７でしきい値と比較する際は、例えば地図上で１５ｍ等の所定の値と比較することとなる。
【００６１】
ステップＳ２８で両移動ベクトルの長さ自体の比較演算を行わないと判別したときには、両移動ベクトルの長さの比率の比較値を演算する（ステップＳ３０）。ここで両移動ベクトルの長さの比率を求めたときには、図２のステップＳ７でしきい値と比較する際は、例えば自立航法位置移動ベクトル長さ対誘導経路上位置移動ベクトルの長さが、２対３以上であるか否か等の判別を行う。
【００６２】
その後図４の例においては、ステップＳ２７で両移動ベクトルの長さを比較する処理を行わないと判別したときと共に、複数の比較要素の値を求めるか否かの判別を行っている。即ち図４の例においては前記のような各種の両ベクトルの比較処理を任意に選択して行うことができるようにすると共に、例えばステップＳ２３で両移動ベクトル端間の距離を演算する処理と、ステップＳ２６で両移動ベクトル間の角度を測定する処理を行ったとき、それらの複数の比較要素を総合的に演算することができるようにしている。
【００６３】
それにより例えば前記の例では、ステップＳ２３で両移動ベクトル端間の距離を演算したとき地図上距離で１３ｍであり、ステップＳ２６で両移動ベクトル間の角度を測定したとき４０度であった場合、それぞれの値を指数化すると共に各々に重み付けの係数を掛けた値を演算する、等の処理を行う。ここで得られた値についても、図２のステップＳ７で予め設定したしきい値と比較して、誘導経路優先処理を行うか否かの判別に利用する。
【００６４】
ステップＳ３２の処理の後は、前記ステップＳ３１で複数の比較要素の値を求めなかった、即ち各種比較要素の内１つだけを選択したときと共にステップＳ３３において図２のステップＳ７に進む。ステップＳ７では前記図４のステップＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２６、Ｓ２９、Ｓ３０、及びＳ３２で演算や測定をした値と、予めこれらに対応して設定したしきい値との比較を行い、しきい値を超えていないか、即ち誘導経路優先の処理を行っても良い条件の範囲であるか否かを判別する。ここで選択した比較要素の値がしきい値を超えてはいないと判別したときには、誘導経路優先位置を現在位置とする（ステップＳ８）。それに対してステップＳ７で選択した比較要素の値はしきい値を超えたと判別したとき、及びステップＳ２で誘導経路に沿って走行していないと判別したとき、並びにステップＳ３で道路上の位置候補には誘導経路上の位置候補が存在しないと判別したときと共に、ステップＳ９において最適な道路上の位置候補を現在位置とする。
【００６５】
上記のような処理を行う結果、従来は図８（ａ）に示すように自立航法位置Ｊ５において、誘導経路Ｕの道路Ｒ３上のマッチング位置Ｍ２に自車位置を表示し、その後の走行により道路Ｒ３上の目的地に直ちに到達してしまったとき、同図（ｂ）のように、間違った到着判定により自立航法位置Ｊ７でのマッチング位置Ｍ４以降の経路案内を停止してしまい、目的地表示もなくなってしまうことによってその後の走行が困難になる問題を、図７に示すような処理を行うことによって解決する。
【００６６】
即ち、図７（ａ）には自立航法位置移動ベクトルＶＪと誘導経路上位置移動ベクトルＶＵについて、図６（ａ）に示す態様により、両移動ベクトルの端間距離を比較する例を示しており、この比較によって例えば両移動ベクトルの端間距離が、地図上で２０ｍであり、予め設定したしきい値である１５ｍを超えていたとき、誘導経路優先の処理を行うことは適切ではないと判別する。その結果自立航法位置Ｊ５において道路Ｒ１に対するマッチング位置Ｍ２’が誘導経路優先を行わない最適な道路上の位置候補であるとして自車位置をここに表示する。
【００６７】
その後は図７（ｂ）に示すように誘導経路Ｕが消去されると共に、自車位置Ｊ４において道路Ｒ１にマップマッチングを行い、マッチング位置Ｍ３’に自車位置を表示する。また、この過程で目的地に対する新たな誘導経路を再探索し、交差点Ｃ３で分岐する道路Ｒ４を通り、道路Ｒ３を通って目的地に至る誘導経路Ｕ’を表示する。それにより以降はこの再探索された誘導経路Ｕ’にしたがった案内が行われ、容易に目的地に到達することができ、図８（ｂ）に示す従来の問題点を解消することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１ 自立航法データ入力部
２ 走行距離計測部
３ 走行方位計測部
４ ＧＰＳデータ取込部
５ 現在位置演算部
６ 第１所定時間経過検出部
７ 自立航法現在位置演算部
８ ＧＰＳ航法適正作動検出部
９ ＧＰＳ航法現在位置演算部
１０ 地図データ入力部
１１ 誘導経路入力部
１２ 自車位置選択部
１３ マップマッチング演算部
１４ 第２所定時間経過検出部
１５ マップマッチング候補検出部
１６ 自立航法利用マップマッチング候補検出部
１７ ＧＰＳ航法利用判別部
１８ ＧＰＳ航法利用マップマッチング候補検出部
２１ 誘導経路上位置適否判別部
２２ 自立航法位置移動ベクトル形成部
２３ 誘導経路上位置移動ベクトル形成部
２４ 両移動ベクトル比較処理部
２５ 比較要素選択部
２６ 両移動ベクトル端間距離比較部
２７ 距離自体比較部
２８ 距離比率比較部
２９ 両移動ベクトル角度比較部
３０ 両移動ベクトル長さ比較部
３１ 長さの差比較部
３２ 長さ比率比較部
３３ しきい値設定部
３４ 複数比較要素総合演算部
３５ 最適現在位置選択部
３６ 道路上現在位置確定出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用ナビゲーション装置において、車両が誘導経路に沿って走行している時、自立航法やＧＰＳ航法によって得られた自車位置を、誘導経路上に誤ってマップマッチングする事がないようにした、自車位置選択方法、及びその方法を実施する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般のナビゲーション装置においては、地図を描画するための地図データ及び施設等を検索するための施設情報データを記録したＤＶＤ、ハードディスク等の地図・情報データ記録媒体と、この地図・情報データ記録媒体のデータを取り込むデータ取込装置と、地図等を表示するモニタと、必要に応じてＧＰＳ受信機及び走行距離センサやジャイロ等を用いた自立航法装置を用い、現在位置及び進行方向の方位を検出する現在位置検出装置を有し、現在位置を含む地図データを地図・情報データ記録媒体から取り込み、この地図データに基づいて現在位置の周囲の地図画像をモニタの画面に描画すると共に、現在位置マークをモニタ画面に重ね合わせて表示し、ナビゲーション装置の移動に応じて地図画像をスクロール表示し、或いは地図画像を画面に固定し現在位置マークを移動させ、現在どこを移動しているのかを一目でわかるようにしている。
【０００３】
ＤＶＤ或いはハードディスク等の地図・情報データ記録媒体に記録されている地図データは、各種の縮尺レベルに応じて適当な大きさの経度幅及び緯度幅に区切られており、道路等は経度及び緯度で表現されたノードの座標集合として記憶されている。道路は２以上のノードの連結からなり、地図データは、道路リスト、ノードテーブル及び交差点構成ノードリスト等からなる道路レイヤ、及び地図画面上に道路、建築物、施設、公園及び河川等を表示するための背景レイヤ等の地図データと、市町村名などの行政区画名、道路名、交差点名及び施設の名前等の、文字や地図記号等を表示するための情報データなどから構成される。
【０００４】
また、このナビゲーション装置においては、利用者が所望の目的地或いは経由地に向けて道路を間違うことなく容易に走行できるようにするための経路誘導機能を備えている。この経路誘導機能によれば、種々の手段により目的地を設定し、出発地から目的地まで、これらの地点を結ぶ経路の内各種の条件を加味して適切な経路を演算して提示するようになっている。また、利用者が選択した経路を誘導経路として記憶しておき、走行中、地図画像上に誘導経路を他の経路とは色を変えて太く描画して画面表示したり、誘導経路上の進路を変更すべき交差点に一定距離以内に近づいたときに、交差点を拡大表示し、進路を変更すべき方向を示す矢印等を描画して画面表示したり、音声で右左折の誘導を行うことで、利用者を目的地まで案内することができるようにしている。
【０００５】
前記のようなナビゲーション装置において現在位置を地図上に表示することは基本的なことであり、その位置が正確であることは極めて重要なことである。車両の現在位置を検出するには、前記のようにＧＰＳ受信機を用いて現在位置を検出することができるが、ＧＰＳは必ずしも常に受信できるとは限らず、ビルの陰、トンネル内、山の陰等では正確な現在位置データを得ることができない。また、その位置データは近年精度は向上したものの、未だ必ずしも充分ではない。
【０００６】
それに対して走行距離センサやジャイロ等を用いた自立航法によると、車輪の回転数や回転角のデータを用いて高速で走行距離を求めることができ、３次元方向検出可能な極小のジャイロを用いることによって相対的な走行方向の検出も容易であり、短距離での移動の検出には適している。しかしながら、この自立航法では前回検出した地点からの位置を累積するものであり、走行方向も前回検出した方位に対する変化を累積して検出するものであるため、次第に誤差が蓄積し、実際の位置からは次第にずれていってしまう。
【０００７】
そのため広く用いられているナビゲーション装置では、上記のような自立航法による現在位置の測定を例えば５０ｍｓ程度の短時間毎に行い、それを１０回程度行った例えば５００ｍｓ毎に、自立航法による現在位置を、周囲の適切と思われる道路上に合わせて表示するマップマッチングを行っている。マップマッチングの手法についても種々の手法が提案されているが、前記のようにして得られた現在位置から所定距離の範囲内の道路について、走行パターンと同じパターンの道路を現在走行している道路とするパターンマッチング手法や、現在位置から例えば１００ｍ等の所定の距離の範囲内に存在する道路に対して、最短距離の地点を求め、複数の道路候補があるときには、最も距離の短い道路上の前記地点を現在位置として地図画面上に表示する投影法等が用いられている。
【０００８】
上記マップマッチング手法の内、現在広く用いられている前記投影法によると、図９（ａ）に示すように行う。即ち、道路Ｒａと道路Ｒｂとが交差点Ｃで交差している道路地図上で、最初道路Ｒａ上のＰ１の位置に存在していた車両が、自立航法ではＰ２の位置に存在することになっている時、このＰ２の位置から例えば１００ｍ等の所定距離ｒの範囲内に存在する道路を検出し、ここで道路Ｒａと道路Ｒｂが存在することが検出された時、Ｐ２の位置からの各道路に対する最短距離の地点を得るために、各道路に直角の線を降ろして各道路上の地点Ａ及びＢを求める。このときの各垂直線の長さＬａとＬｂを比較し、より短い方が実際の道路上の位置であるとして、図９（ａ）の例ではＬａ＜Ｌｂであることにより、同図（ｂ）のように道路Ｒａ上の地点Ａを道路上の現在位置とする。
【０００９】
投影法のマップマッチングでは上記のような処理を行い、その過程で自立航法で測定した現在位置では、所定距離以内に投影すべき道路が存在しなくなった時、ＧＰＳによるデータが適正である場合には、ＧＰＳを受信して現在位置を求め、これを自立航法の現在位置に替えて、その位置で前記と同様にマッチングさせる道路を選択し、地図の道路上に現在位置を表示している。
【００１０】
更に、車両が誘導経路に沿って走行している時は、運転者は原則として提示した誘導経路に沿って走行しているものとし、所定距離以内に誘導経路が存在する時には原則として誘導経路の方を選択する。またその時、前記図９（ｃ）のように、同図（ａ）の前記垂直線の長さＬａとＬｂについて、そのまま比較するのではなく、適宜の重み付け係数Ｋ１、Ｋ２を掛け、その係数は誘導経路側を小さい値として、より自立航法位置に近いものとし、誘導経路が選択されやすくすることにより、「誘導経路優先」の手法を用いることが多い。図９（ｃ）の例においては、同図（ａ）のように自立航法の現在位置Ｐ２が道路Ｒａの方が近いにもかかわらず、前記手法によって予め設定されている誘導経路となっている道路Ｒｂが選択され、その結果道路ＲｂのＢの位置にマップマッチングを行う例を示している。
【００１１】
上記のようなマップマッチング時に所定距離内に複数の道路候補が存在する時、誘導経路の道路について重み付けを大きくし、優先的に現在位置を当該誘導経路の道路とする技術は、特開平８−６８６５６号公報（特許文献１）に開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平８−６８６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記特許文献に記載しているようなマップマッチング手法においては、誘導経路に対して重み付けを大きくする結果、時には図８に示すような問題が生じることがある。図８（ａ）に示す例においては、車両が道路Ｒ１上を走行し自立航法によって当該道路上を破線で示すような自立航法位置データが得られる時、誘導経路Ｕが道路Ｒ１から交差点Ｃ１で分岐する道路Ｒ２を通り、その後直ちに交差点Ｃ２で分岐する道路Ｒ３を通って、当該道路Ｒ３に面している目的地に直ちに至る例を示している。
【００１４】
ここで図８（ａ）における道路Ｒ１上の自立航法位置Ｊ４のデータによってマップマッチングしたマッチング位置Ｍ２から車両が走行し、例えば５０ｍｓ毎に自立航法位置を更新し、５００ｍｓ毎にマップマッチングを行う時、車両は本来は誘導経路Ｕに沿って交差点Ｃ１から左折し、道路Ｒ２を通らなければならないところ、これに気づかず交差点Ｃ１を直進してしまった時には、次のマップマッチングを交差点Ｃ１を過ぎた自立航法位置Ｊ５で行うと、この自立航法位置Ｊ５から例えば１００ｍ等の所定距離以内に道路Ｒ２から交差点Ｃ２で分岐する道路Ｒ３が存在し、特にこの道路Ｒ３が現在走行している道路Ｒ１とほぼ平行に位置していると共に、この道路が特に誘導経路であることによって、マップマッチング位置は誘導経路優先を採用し、マッチング位置Ｍ２に現在車両が存在すると認識してしまう。
【００１５】
その後更にそのまま道路Ｒ１上を走行すると、自立航法位置Ｊ６においては、一旦前記のようにマップマッチングしたマッチング位置Ｍ２について、そのまま道路Ｒ１とほぼ平行な道路Ｒ３を走行しているものとして表示し、マッチング位置Ｍ３に車両が存在すると認識する。このマッチング位置Ｍ３がほぼ目的地であるときには、車両が目的地付近に到着したものとしてその後誘導経路の案内を停止する。
【００１６】
そのため、以降は誘導経路優先は行われず、例えば図８（ｂ）に示すように、自立航法による自立航法位置Ｊ７では、マップマッチングによって道路Ｒ１上のマッチング位置Ｍ４に現在存在するものとして正しく表示されるものの、前記のような間違った到着判定により、その後の経路案内は停止されるため、目的地表示も消えると共に先の目的地データもその後の走行には直ちに用いられることがないので、以降はどのようにして先に設定した目的地に走行したらよいかわからなくなる。そのため以降は再度目的地を設定して、新たな誘導経路を表示させる必要が生じる。
【００１７】
上記のように、自立航法による自立航法位置を道路表示に一致させるマップマッチングを行う時、特に誘導経路について優先的にマッチングさせる場合は、全く違う道路を走行しているように表示してしまう問題を生じやすい。更に、その間違ったマッチング表示を行っている時、その自車位置表示によって目的地に到着した時、以降は目的地への案内は行われなくなってしまう問題も生じる。
【００１８】
したがって本発明は、自立航法による自立航法位置を道路表示に一致させるマップマッチングを行う時、特に誘導経路について優先的にマッチングさせる際に、大きく異なる道路を走行しているように表示してしまう問題を解決し、間違ったマッチング表示を行っている時、その自車位置の認識によって目的地に到着した時、以降は目的地への案内は行われなくなってしまう問題も解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る自車位置選択方法は、前記課題を解決するため、自立航法により第１自立航法位置を演算し、当該第１自立航法位置を誘導経路を優先して近くの道路に投影し第１マッチング位置を求め、所定時間経過後に同様にして第２自立航法位置と第２マッチング位置を求め、前記第２マッチング位置が誘導経路上であるとき、前記第１自立航法位置を基点として前記第２自立航法位置を先端とする自立航法位置移動ベクトルと、前記第１マッチング位置を基点として前記第２マッチング位置を先端とする誘導経路上位置移動ベクトルとを求め、前記自立航法位置移動ベクトルと前記誘導経路上位置移動ベクトルとを比較して比較値を求め、当該比較値が予め設定したしきい値を超えるときには前記第２マッピング位置を現在位置としては選択しないことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る他の自車位置選択方法は、前記自車位置選択方法において、前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの先端間の長さ自体であることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る他の自車位置選択方法は、前記自車位置選択方法において、前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの先端間の長さと前記自立航法位置移動ベクトルの長さの比率であることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る他の自車位置選択方法は、前記自車位置選択方法において、前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルのなす角度であることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る他の自車位置選択方法は、前記自車位置選択方法において、前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの長さの差であることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る他の自車位置選択方法は、前記自車位置選択方法において、前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの長さの比率であることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る自車位置選択方法は、前記課題を解決するため、自立航法により現在位置を演算する自立航法現在位置演算部と、前記自立航法位置演算部で演算した自立航法位置を、近くの道路に投影して道路上の現在位置を演算するマップマッチング演算部と、前記マップマッチング演算部で投影する道路が誘導経路であるとき、前記マップマッチングが適切であるか否かを判別する誘導経路上位置適否判別部とを備え、前記誘導経路上位値適否判別部には、前記自立航法現在位置演算部で演算した第１自立航法位置を基点とし、前記第１自立航法演算後の所定時間経過後に同様にして演算した第２自立航法位置を先端とする自立航法位置移動ベクトルを形成する自立航法位置移動ベクトル形成部と、前記マップマッチング演算部で演算した前記第１自立航法位置のマッチング位置を基点とし、前記第２自立航法位置の誘導経路へのマッチング位置を先端とする誘導経路上位置移動ベクトルを形成する誘導経路位置移動ベクトル形成部と、前記自立航法位置移動ベクトルと前記誘導経路上位置移動ベクトルとを比較した値と、予め設定したしきい値とを比較する両移動ベクトル比較処理部とを備え、前記両移動ベクトル比較処理部の処理で、前記比較値がしきい値を超えたとき、前記第２自立航法位置の誘導経路へのマッチング位置を採用しない現在位置選択部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は上記のように構成したので、自立航法による自車位置を道路表示に一致させるマップマッチングを行う時、特に誘導経路について優先的にマッチングさせる際に、大きく異なる道路を走行しているように表示してしまう問題を解決することができ、正しい自車位置表示を行うことができる。また、間違ったマッチング表示を行っている時、その自車位置表示によって目的地に到着した時、以降は目的地への案内は行われなくなってしまうことにより、その後の走行が困難になる問題も可決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例の機能ブロック図である。
【図２】同実施例における自車位置選択処理の作動フロー図である。
【図３】図２の現在位置取得定常処理を行う作動フロー図である。
【図４】図２の自立航法位置と道路上位置の両ベクトルの比較処理を行う作動フロー図である。
【図５】本発明の作動例の説明図である。
【図６】本発明において自立航法位置と道路上位置の両ベクトルの各種比較処理を行う態様を示す説明図である。
【図７】本発明によって従来の問題点を解決した例を示す説明図である。
【図８】従来例の問題点を示す説明図である。
【図９】従来から行われている投影法マップマッチングと、その作動例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２８】
本発明の実施例を図面に沿って説明する。図１は本発明の機能ブロック図であり、本発明を各種の態様で実施できるようにした例を示し、本発明はこれらの機能ブロックの内適宜のものを選択して実施することができる。図１の自車位置選択装置においては、自車の現在位置を演算するに際して、自立航法データとＧＰＳデータとを用い、自立航法データ入力部１では車速パルスを計測する等の走行距離計測部２と、ジャイロによる走行方位計測部３とを備えている。ＧＰＳデータ取込部４では、従来と同様のＧＰＳ航法によるデータを取り込んでいる。
【００２９】
現在の車両位置を演算する現在位置演算部５には、例えば５０ｍｓ等の第１所定時間が経過したことを検出する第１所定時間経過検出部６を備え、ここで第１所定時間経過したことを検出した時には、自立航法現在位置演算部７は、自立航法データ入力部で入力した走行距離計測部２のデータと、走行方位計測部３のデータによって、先に計測した位置に累積させながら現在位置を演算する。
【００３０】
また、現在位置演算部５のＧＰＳ航法適正作動検出部８では、ＧＰＳデータ取込部４で取り込んだデータによって、受信できる衛星の数等により、現在のＧＰＳデータは現在位置を計測するのに充分であるか否かを検出する。また、ＧＰＳ航法現在位置演算部９ではＧＰＳ航法適正作動検出部８で現在適正に作動していることを出力している時には、ＧＰＳデータ取込部４で取り込んだデータによって現在位置を演算する。
【００３１】
本発明の主要部となる自車位置選択部１２にはマップマッチング演算部１３を備え、ここでは例えば５００ｍｓ等の第２所定時間経過したか否かを検出する第２所定時間経過検出部１４を備えており、マップマッチング候補検出部１５では、現在位演算部５で演算した現在位置を中心に、例えば１００ｍ等の所定距離内に存在する地図の道路の上における位置候補を検出するための、マップマッチング候補検出部１６を備える。その中の自立航法利用マップマッチング候補検出部１６では、自立航法現在位置演算部７で得られた自立航法による現在位置について、その現在位置から例えば１００ｍ以内等の所定距離内の全ての道路について、現在位置となりうる候補を検出する。その際には地図データ入力部１０から、ＤＶＤ、ＨＤＤ等のデータ記録媒体から自車両位置近傍の地図データを取り込んで利用する。
【００３２】
ＧＰＳ航法利用判別部１７では、例えば自立航法利用マップマッチング候補検出部１６で、自立航法による現在位置から所定距離内に道路が存在しないことを検出した時のように、自立航法による現在位置の取得の継続によって大きな誤差を生じてきていることを検出した時に、ＧＰＳ航法適正作動検出部８で現在ＧＰＳが適正に作動している事を検出している時のＧＰＳ航法現在位置演算部９のデータを用いて、ＧＰＳ航法利用マップマッチング候補検出部１８が、前記自立航法利用マップマッチング候補検出部１６の作動の代わりにマップマッチング作動を行う。
【００３３】
誘導経路上位値適否判別部２１では、誘導経路入力部１１から現在走行している誘導経路のデータを入力した時、最適現在位置選択部３５が前記マップマッチング演算部１３でマップマッチング候補を検出した中から最適な現在位置を選択する際、従来のように単に誘導経路となっている道路であるからということでその道路を優先的に選択してしまい、図８に示すような問題を生じることを防止する為の判別を行う。
【００３４】
即ち、誘導経路上位置適否判別部２１では、マップマッチング演算部１３のマップマッチング候補検出部１５で、自車位置が存在しうる候補の道路に誘導経路となっている道路が存在することを検出した時その信号を入力し、自立航法位置移動ベクトル形成部２２で形成した、自立航法によって得られた移動ベクトルと、誘導経路上位置移動ベクトル形成部２３で形成した、誘導経路上にマップマッチングした時の移動ベクトルとを、両移動ベクトル比較処理部２４で比較することによって、誘導経路上にマップマッチングした位置が適切であるか否かを判別する。
【００３５】
この時の処理は図５及び図６に示している。即ち、図５及び図６には、前記図８の従来例を説明した道路、及び走行の態様と同様の態様を示しており、車両が道路Ｒ１上を走行し自立航法によって当該道路上を破線で示すような自立航法位置データが得られる時、誘導経路Ｕが道路Ｒ１から交差点Ｃ１で分岐する道路Ｒ２を通り、その後直ちに交差点Ｃ２で分岐する道路Ｒ３を通って、道路Ｒ３に面している目的地に直ちに至る例を示している。
【００３６】
ここで図５（ａ）における道路Ｒ１上の自立航法位置Ｊ１のデータによって道路Ｒ１に対してマップマッチングしたマッチング位置Ｍ１から、第１の所定時間毎に自立航法位置をＪ２、Ｊ３と更新し、第２の所定時間毎にマップマッチングを行う時、図示の例では自立航法位置Ｊ４で道路Ｒ１のマッチング位置Ｍ２にマップマッチングした状態を示している。なお、この時の自立航法位置Ｊ４を第１自立航法位置とし、そのマップマッチング位置を第１マッチング位置とする。
【００３７】
その後同様に自立航法による自立航法位置の更新を行い、図５（ｂ）に示すように本来の誘導経路Ｕの通り走行せず、交差点Ｃ１を直進して自立航法位置Ｊ５に至った時再びマップマッチングを行う場合、誘導経路Ｕが存在する道路Ｒ３に対しては、マッチング位置Ｍ３がマップマッチング位置の候補となる。また、その際道路Ｒ１に対してもマップマッチング候補が存在し、図示の例ではマッチング位置Ｍ３’として示している。図示の例では道路Ｒ１に対するマッチング位置Ｍ３’は自立航法による自立航法位置Ｊ５とほぼ同じ位置に存在するものとしている。なお、この時の自立航法による位置である自立航法位置Ｊ５を第２自立航法位置とし、そのマップマッチング位置を第２マッチング位置とする。
【００３８】
この時、図１の自立航法位置移動ベクトル形成部２２では、図５（ｃ）に自立航法位置移動ベクトルＶＪとして示すように、基点を前記第１自立航法位置である自立航法位置Ｊ４とし、先端を前記第２自立航法位置である自立航法位置Ｊ５とする位置移動ベクトルを形成する。また、誘導経路上位置移動ベクトル形成部２３では、図５（ｃ）に誘導経路上位置移動ベクトルＶＵとして示すように、基点を前記第１マッチング位置である前回のマッチング位置Ｍ２とし、先端を前記第２マッチング位置である道路Ｒ３上のマッチング位置Ｍ３とする移動位置ベクトルを形成する。
【００３９】
このような自立航法位置移動ベクトルＶＪと誘導経路位置移動ベクトルＶＵについて、図１の両移動ベクトル比較処理部２４では、両移動ベクトル端間距離比較部２６で図６（ａ）に示すように、また両移動ベクトル角度比較部３０で図６（ｂ）に示すように、更に両移動ベクトル長さ比較部３０で図６（ｃ）に示すように比較処理を行う。比較要素選択部２５では、これらの各種比較部のうち、予め設定した任意の比較要素を選択しておき、その選択された比較部が作動するようにしている。
【００４０】
また、それらの比較に際しては、予めしきい値設定部３３で任意のしきい値を設定しておき、両ベクトルの比較結果がこの予め設定しているしきい位置を超えたか否かを判別する。また、比較要素選択部２５で複数の比較部の比較結果を利用して誘導経路上位置の適否を判別するように設定した時には、複数比較要素総合値演算部３４でそれらの比較要素を総合的に演算し、これについてもしきい値設定部３３で予め設定してあるしきい値よりも大きいか否かを判別するようにしている。
【００４１】
図１の両移動ベクトル端間距離比較部２６には、両ベクトルの端間距離の距離自体を比較する距離自体比較部２７と、両ベクトルの端間距離について、例えば自立航法位置移動ベクトルの長さに対する比率等の、距離の比率を比較する距離比率比較部２８とを備えており、これについても予め比較要素選択部２５でいずれかの作動を選択し、或いは両方を比較する作動を行わせる。
【００４２】
両移動ベクトル端間距離比較部２６の作動は図６（ａ）に示しており、その中の距離自体比較部２７では同図中［１．両移動ベクトル端間距離自体（ａ１）］として示すように、自立航法位置移動ベクトルＶＪと誘導経路上位置移動ベクトルＶＵのベクトル先端間の距離自体の長さが、例えば地図上で１５ｍ等の所定のしきい値以内であるか否かを判別する。それに対して距離比率比較部２８では、図６（ａ）に［２．両移動ベクトル端間距離の自立航法位置移動ベクトル長さに対する比率（ａ２）］として式で示すように演算し、その値が例えば２倍等の所定のしきい値以内であるか否かを判別する。
【００４３】
図１の両移動ベクトル角度比較部２９では、図６（ｂ）に示すように、自立航法位置移動ベクトルＶＪと、誘導経路上位置移動ベクトルＶＵとのなす角度ｂを計測し、その角度が例えば４５度等の所定の角度以内であるか否かを判別する。
【００４４】
図１の両移動ベクトル長さ比較部３０における長さの差比較部３１の作動は図６（ｃ）に［１．両移動ベクトル長さの差（ｃ１）］として示すように、両移動ベクトルの長さの差を計測し、その値が例えば地図上で１５ｍ等の所定のしきい値以内であるか否かを判別する。それに対して長さ比率比較部３２では、図６（ｃ）の図中に［２．両移動ベクトルの長さの比率（ｃ２）］として式で示すように、自立航法位置移動ベクトルＶＪの長さに対する誘導経路上位置移動ベクトルの長さの比率を演算し、その値が例えば１．５等のしきい値よりも短いか否かを判別する。
【００４５】
複数比較要素総合遅延算部３４では、前記各種の両移動ベクトル比較処理の内特定の一つだけではなく、例えば両移動ベクトル端間距離の距離比率比較部２８と、両移動ベクトル角度比較部２９の両比較結果を用いることにした場合、両方がしきい値以内であるか否かを判別する以外に、それぞれの比較値に所定の重み付け係数を掛けた値によって適否を判別する等の、複数の比較要素について、総合的に演算する。この時の総合的な演算についても、しきい値設定部３３に予め設定した値以内にあるか否かを判別する。
【００４６】
図１の最適現在位置選択部３５では、誘導経路に沿って走行しているときには、誘導経路上位置が自立航法位置から所定距離以内に存在するとき、誘導経路上位置適否判別部２１で前記のような適否判別を行って、誘導経路上位置は適切であると判別したときにこの位置を選択し、それ以外の時にはマップマッチング演算部１３で演算した道路上の位置の中から最適現在位置を選択する。その選択した現在位置を道路上現在位置確定出力部３６からモニタに現在位置表示を行うため出力する。
【００４７】
前記のような機能ブロックからなる本発明においては、例えば図２〜図４に示す作動フローにより実施することができる。図２には本発明の自車位置選択処理を行う全体の作動フローを示し、同図に示す自車位置選択処理においては、最初図３に示すような、本発明の主要部の作動を行うための従来から行われている、現在位置取得定常処理を行う（ステップＳ１）。即ち図３に示す現在位置取得定常処理においては、最初前回の自立航法位置から５０ｍｓ等の第１所定時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ１１）。ここで未だ第１所定時間が経過していないと判別したときには、再びステップＳ１１の作動を繰り返して、第１所定時間が経過するまで待機する。
【００４８】
ステップＳ１１で第１所定時間が経過したと判別したときには、自立航法により自車位置を決定する（ステップＳ１２）。この処理は図１の現在位置演算部５における自立航法現在位置演算部７が、第１所定時間経過検出部６において５０ｍｓ等の第１所定時間が経過したことを検出したとき、自立航法データ入力部１の走行距離計測部２と走行方位計測部３のデータによって、前回決定した自車位置からの距離と方位に基づいて新たな自車位置を決定することによって行われる。
【００４９】
その後、前回のマップマッチングから５００ｍｓ等の第２所定時間が経過したか否かを判別して（ステップＳ１３）、未だ経過していないときには再びステップＳ１１に戻って自立航法により自車位置を決定する作動を行いながら第２所定時間が経過するまで待機する。ステップＳ１３で前回のマップマッチングから第２所定時間が経過したと判別したときには、マップマッチングにより道路上の位置候補を検出する（ステップＳ１４）。この作動は図１のマップマッチング演算部１３におけるマップマッチング候補検出部１５が、第２所定時間経過検出部１４で、５００ｍｓ等の所定時間が経過したことを検出したとき、自立航法利用マップマッチング候補検出部１６で、マップマッチングによる道路上の位置候補を検出することにより行う。
【００５０】
次いで自立航法位置とマップマッチング位置は所定距離以上離れているか否かを判別する（ステップＳ１５）。ここで自立航法位置とマップマッチング位置が例えば１００ｍ等の所定距離以上離れていると判別したときには、ＧＰＳ航法は適正に作動可能な状態か否かを判別し（ステップＳ１６）、適正に作動可能な状態にあると判別したときにはＧＰＳ航法によって現在位置を演算する（ステップＳ１７）。その後ＧＰＳ航法による現在位置を用いてマップマッチングにより道路上の位置候補を検出する（ステップＳ１８）。
【００５１】
この作動は図１のマップマッチング候補検出部１５におけるＧＰＳ航法利用判別部１７において、自立航法利用マップマッチング候補検出部１６で例えば自立航法位置から１００ｍ等の所定距離以内にマッチングする道路が存在しないことを検出したときにＧＰＳ航法を利用するものと判別し、ＧＰＳ航法現在位置演算部９で演算した現在位置に基づいてマップマッチングを行い、マップマッチング演算部１３のＧＰＳ航法利用マップマッチング候補検出部１８が、候補となる道路を検出する事により行う。
【００５２】
図３の例においては、その後前記ステップＳ１５において自立航法位置とマップマッチング位置は所定距離以上離れていない、即ち所定距離以内であると判別したとき、及びステップＳ１６でＧＰＳ航法は適正に作動可能な状態になっていないと判別したときと共にステップＳ１９において図２のステップＳ２に進む。
【００５３】
図２のステップＳ２においては、ステップＳ１で前記図３に示す作動を行った後、誘導経路に沿って走行しているか否かを判別する。ここで誘導経路を走行していると判別したときには、道路上の位置候補には誘導経路上の位置候補が存在するか否かを判別する（ステップＳ３）。ここで誘導経路に沿って走行していると判別したときには、道路上の位置候補には誘導経路上に位置候補が存在するか否かを判別する（ステップＳ３）。ここではステップＳ１において前記のように自立航法或いはＧＰＳ航法で得られた自車位置について周囲の道路にマップマッチングを行うとき、マップマッチングを行う条件の道路を検出した際、その道路の中に誘導経路となっている道路が存在するか否かを判別する。
【００５４】
ステップＳ３において、道路上の位置候補には誘導経路上の位置候補が存在すると判別したときには、誘導経路上の道路位置候補を優先取得する（ステップＳ７）。その後自立航法位置と道路上位置について、前回投影法マップマッチング時からの移動ベクトルを求める（ステップＳ５）。なお、ここでは自立航法位置として示しているが、前記のように自立航法を継続することにより誤差が大きくなったとき、ＧＰＳ航法を利用して自立航法の位置に代える作動を行ったときには、その位置を用いることとなる。
【００５５】
次いで図４に示すような、自立航法位置と道路上位置の両ベクトルの比較処理を行う（ステップＳ６）。図４に示す自立航法位置と道路上位置の両ベクトルの比較処理の例においては、最初前記図６（ａ）に示すような、両移動ベクトル端間の距離を比較する処理を行うか否かを判別し（ステップＳ２１）、ここでこのような処理を行わないと判別したときには図６（ｂ）のような、両移動ベクトル間の角度を求めるか否かを判別する（ステップＳ２５）。ここでこのような処理を行わないと判別したときには、図６（ｃ）のような、両移動ベクトルの長さを比較するか否かの判別をしている（ステップＳ２７）。したがって、図４に示す例においては、図１の両移動ベクトル比較処理部２４における比較要素選択部２５で予め決めている処理を、前記作動フローのいずれかで処理することにより実行することができる。但し、それらの判別の順序、処理の順序は問わない。
【００５６】
図４に示す例においては、ステップＳ２１において両移動ベクトル端間の距離を比較すると判別したときには、両移動ベクトル端間の距離自体の比較演算をするか否かを判別している（ステップＳ２２）。ここで両移動ベクトル端間の距離自体の比較演算を行うと判別したときにはステップＳ２３において、両移動ベクトル端間の距離を演算する。ここで演算した両移動ベクトル端間の距離は、その後図２のステップＳ７において、しきい値を超えたか否かの判別が行われ、例えば地図上での距離が１５ｍを超えたか否かを判別し、このしきい値を超えないときだけステップＳ８において経路優先位置を現在位置とする処理がなされる。
【００５７】
図４のステップＳ２２において両移動ベクトル端間の距離自体の比較演算を行わないと判別したときには、両移動ベクトル端間の距離比率を演算する（ステップＳ２４）。ここで距離比率を演算したときには、その後図２のステップＳ７でしきい値と比較する場合には、例えば自立航法位置移動ベクトルの長さ対、両移動ベクトル端間の距離が、１対２に設定する、等の設定値との比較を行う。
【００５８】
図６（ａ）に示すように両移動ベクトル端間の距離を比較する手法として、予め両移動ベクトル端間の距離自体を演算する場合と、両移動ベクトル端間距離の自立航法位置移動ベクトル長さに対する割合を演算する場合とが存在し、ステップＳ２２ではいずれかを選択するようにしている。しかしながら、両移動ベクトル端間の距離自体を演算した値と、両移動ベクトル端間の距離比率を演算した値の両方の値で、経路優先位置を採用するか否かを検討する場合が存在するときには、図４のステップＳ２３の後に両移動ベクトル端間の距離比率を演算するか否かの判別を用意し、ステップＳ２２で両移動ベクトル端間の距離自体の比較演算を行わないと判別したとき、及びステップＳ２３で両移動ベクトル端間の距離を演算した後と共に、前記両移動ベクトル端間の距離比率を演算するか否かの判別を行うようにし、その距離比率の演算を行うと判別したときには、続く処理で両移動ベクトルの端間の距離比率を演算し、その距離比率の演算を行わないと判別したときには前記演算処理を行ったときと共に図４のステップＳ２５に進むように変更することによって実施することができる。
【００５９】
図４に示す例においてはステップＳ２１で両移動ベクトル端間の距離を比較しないと判別したとき、及びステップＳ２３並びにステップＳ２４の各処理を行ったときにはステップＳ２５に進み、両移動ベクトル間の角度を求めるか否かの判別を行う。ここで両移動ベクトル間の角度を求めると判別したときには、図６（ｂ）のように自立航法位置移動ベクトルＶＪと、誘導経路上位置移動ベクトルＶＵ間の角度を測定する（ステップＳ２６）。その後図２のステップＳ７でしきい値と比較する際には、例えば４５度等の所定の角度と比較する。
【００６０】
次いで前記ステップＳ２５において両移動ベクトル間の角度を求めないと判別したときと共にステップＳ２７に進み、両移動ベクトルの長さを比較するか否かを判別する。ここで両移動ベクトルの長さを比較すると判別したときには、ステップＳ２９において両移動ベクトルの長さの差を演算する。ここで両移動ベクトルの長さの差を求めたときには、図２のステップＳ７でしきい値と比較する際は、例えば地図上で１５ｍ等の所定の値と比較することとなる。
【００６１】
ステップＳ２８で両移動ベクトルの長さ自体の比較演算を行わないと判別したときには、両移動ベクトルの長さの比率の比較値を演算する（ステップＳ３０）。ここで両移動ベクトルの長さの比率を求めたときには、図２のステップＳ７でしきい値と比較する際は、例えば自立航法位置移動ベクトル長さ対誘導経路上位置移動ベクトルの長さが、２対３以上であるか否か等の判別を行う。
【００６２】
その後図４の例においては、ステップＳ２７で両移動ベクトルの長さを比較する処理を行わないと判別したときと共に、複数の比較要素の値を求めるか否かの判別を行っている。即ち図４の例においては前記のような各種の両ベクトルの比較処理を任意に選択して行うことができるようにすると共に、例えばステップＳ２３で両移動ベクトル端間の距離を演算する処理と、ステップＳ２６で両移動ベクトル間の角度を測定する処理を行ったとき、それらの複数の比較要素を総合的に演算することができるようにしている。
【００６３】
それにより例えば前記の例では、ステップＳ２３で両移動ベクトル端間の距離を演算したとき地図上距離で１３ｍであり、ステップＳ２６で両移動ベクトル間の角度を測定したとき４０度であった場合、それぞれの値を指数化すると共に各々に重み付けの係数を掛けた値を演算する、等の処理を行う。ここで得られた値についても、図２のステップＳ７で予め設定したしきい値と比較して、誘導経路優先処理を行うか否かの判別に利用する。
【００６４】
ステップＳ３２の処理の後は、前記ステップＳ３１で複数の比較要素の値を求めなかった、即ち各種比較要素の内１つだけを選択したときと共にステップＳ３３において図２のステップＳ７に進む。ステップＳ７では前記図４のステップＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２６、Ｓ２９、Ｓ３０、及びＳ３２で演算や測定をした値と、予めこれらに対応して設定したしきい値との比較を行い、しきい値を超えていないか、即ち誘導経路優先の処理を行っても良い条件の範囲であるか否かを判別する。ここで選択した比較要素の値がしきい値を超えてはいないと判別したときには、誘導経路優先位置を現在位置とする（ステップＳ８）。それに対してステップＳ７で選択した比較要素の値はしきい値を超えたと判別したとき、及びステップＳ２で誘導経路に沿って走行していないと判別したとき、並びにステップＳ３で道路上の位置候補には誘導経路上の位置候補が存在しないと判別したときと共に、ステップＳ９において最適な道路上の位置候補を現在位置とする。
【００６５】
上記のような処理を行う結果、従来は図８（ａ）に示すように自立航法位置Ｊ５において、誘導経路Ｕの道路Ｒ３上のマッチング位置Ｍ２に自車位置を表示し、その後の走行により道路Ｒ３上の目的地に直ちに到達してしまったとき、同図（ｂ）のように、間違った到着判定により自立航法位置Ｊ７でのマッチング位置Ｍ４以降の経路案内を停止してしまい、目的地表示もなくなってしまうことによってその後の走行が困難になる問題を、図７に示すような処理を行うことによって解決する。
【００６６】
即ち、図７（ａ）には自立航法位置移動ベクトルＶＪと誘導経路上位置移動ベクトルＶＵについて、図６（ａ）に示す態様により、両移動ベクトルの端間距離を比較する例を示しており、この比較によって例えば両移動ベクトルの端間距離が、地図上で２０ｍであり、予め設定したしきい値である１５ｍを超えていたとき、誘導経路優先の処理を行うことは適切ではないと判別する。その結果自立航法位置Ｊ５において道路Ｒ１に対するマッチング位置Ｍ２’が誘導経路優先を行わない最適な道路上の位置候補であるとして自車位置をここに表示する。
【００６７】
その後は図７（ｂ）に示すように誘導経路Ｕが消去されると共に、自車位置Ｊ４において道路Ｒ１にマップマッチングを行い、マッチング位置Ｍ３’に自車位置を表示する。また、この過程で目的地に対する新たな誘導経路を再探索し、交差点Ｃ３で分岐する道路Ｒ４を通り、道路Ｒ３を通って目的地に至る誘導経路Ｕ’を表示する。それにより以降はこの再探索された誘導経路Ｕ’にしたがった案内が行われ、容易に目的地に到達することができ、図８（ｂ）に示す従来の問題点を解消することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１ 自立航法データ入力部
２ 走行距離計測部
３ 走行方位計測部
４ ＧＰＳデータ取込部
５ 現在位置演算部
６ 第１所定時間経過検出部
７ 自立航法現在位置演算部
８ ＧＰＳ航法適正作動検出部
９ ＧＰＳ航法現在位置演算部
１０ 地図データ入力部
１１ 誘導経路入力部
１２ 自車位置選択部
１３ マップマッチング演算部
１４ 第２所定時間経過検出部
１５ マップマッチング候補検出部
１６ 自立航法利用マップマッチング候補検出部
１７ ＧＰＳ航法利用判別部
１８ ＧＰＳ航法利用マップマッチング候補検出部
２１ 誘導経路上位置適否判別部
２２ 自立航法位置移動ベクトル形成部
２３ 誘導経路上位置移動ベクトル形成部
２４ 両移動ベクトル比較処理部
２５ 比較要素選択部
２６ 両移動ベクトル端間距離比較部
２７ 距離自体比較部
２８ 距離比率比較部
２９ 両移動ベクトル角度比較部
３０ 両移動ベクトル長さ比較部
３１ 長さの差比較部
３２ 長さ比率比較部
３３ しきい値設定部
３４ 複数比較要素総合演算部
３５ 最適現在位置選択部
３６ 道路上現在位置確定出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自立航法により第１自立航法位置を演算し、当該第１自立航法位置を誘導経路を優先して近くの道路に投影し第１マッチング位置を求め、
所定時間経過後に同様にして第２自立航法位置と第２マッチング位置を求め、
前記第２マッチング位置が誘導経路上であるとき、前記第１自立航法位置を基点として前記第２自立航法位置を先端とする自立航法位置移動ベクトルと、前記第１マッチング位置を基点として前記第２マッチング位置を先端とする誘導経路上位置移動ベクトルとを求め、
前記自立航法位置移動ベクトルと前記誘導経路上位置移動ベクトルとを比較して比較値を求め、
当該比較値が予め設定したしきい値を超えるときには前記第２マッピング位置を現在位置としては選択しないことを特徴とする自車位置選択方法。
【請求項２】
前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの先端間の長さ自体であることを特徴とする請求項１記載の自車位置選択方法。
【請求項３】
前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの端間の長さと前記自立航法位置移動ベクトルの長さの比率であることを特徴とする請求項１記載の自車位置選択方法。
【請求項４】
前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルのなす角度であることを特徴とする請求項１記載の自車位置選択方法。
【請求項５】
前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの長さの差であることを特徴とする請求項１記載の自車位置選択方法。
【請求項６】
前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの長さの比率であることを特徴とする請求項１記載の自車位置選択方法。
【請求項７】
自立航法により現在位置を演算する自立航法現在位置演算部と、
前記自立航法位置演算部で演算した自立航法位置を、近くの道路に投影して道路上の現在位置を演算するマップマッチング演算部と、
前記マップマッチング演算部で投影する道路が誘導経路であるとき、前記マップマッチングが適切であるか否かを判別する誘導経路上位置適否判別部とを備え、
前記誘導経路上位値適否判別部には、前記自立航法現在位置演算部で演算した第１自立航法位置を基点とし、前記第１自立航法演算後の所定時間経過後に同様にして演算した第２自立航法位置を先端とする自立航法位置移動ベクトルを形成する自立航法位置移動ベクトル形成部と、
前記マップマッチング演算部で演算した前記第１自立航法位置のマッチング位置を基点とし、前記第２自立航法位置の誘導経路へのマッチング位置を先端とする誘導経路上位置移動ベクトルを形成する誘導経路位置移動ベクトル形成部と、
前記自立航法位置移動ベクトルと前記誘導経路上位置移動ベクトルとを比較した値と、予め設定したしきい値とを比較する両移動ベクトル比較処理部とを備え、
前記両移動ベクトル比較処理部の処理で、前記比較値がしきい値を超えたとき、前記第２自立航法位置の誘導経路へのマッチング位置を採用しない現在位置選択部を備えたことを特徴とする自車位置選択装置。
【請求項１】
自立航法により第１自立航法位置を演算し、当該第１自立航法位置を誘導経路を優先して近くの道路に投影し第１マッチング位置を求め、
所定時間経過後に同様にして第２自立航法位置と第２マッチング位置を求め、
前記第２マッチング位置が誘導経路上であるとき、前記第１自立航法位置を基点として前記第２自立航法位置を先端とする自立航法位置移動ベクトルと、前記第１マッチング位置を基点として前記第２マッチング位置を先端とする誘導経路上位置移動ベクトルとを求め、
前記自立航法位置移動ベクトルと前記誘導経路上位置移動ベクトルとを比較して比較値を求め、
当該比較値が予め設定したしきい値を超えるときには前記第２マッピング位置を現在位置としては選択しないことを特徴とする自車位置選択方法。
【請求項２】
前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの先端間の長さ自体であることを特徴とする請求項１記載の自車位置選択方法。
【請求項３】
前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの端間の長さと前記自立航法位置移動ベクトルの長さの比率であることを特徴とする請求項１記載の自車位置選択方法。
【請求項４】
前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルのなす角度であることを特徴とする請求項１記載の自車位置選択方法。
【請求項５】
前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの長さの差であることを特徴とする請求項１記載の自車位置選択方法。
【請求項６】
前記自立航法位置移動ベクトルと誘導経路上位置移動ベクトルとの比較値は、両移動ベクトルの長さの比率であることを特徴とする請求項１記載の自車位置選択方法。
【請求項７】
自立航法により現在位置を演算する自立航法現在位置演算部と、
前記自立航法位置演算部で演算した自立航法位置を、近くの道路に投影して道路上の現在位置を演算するマップマッチング演算部と、
前記マップマッチング演算部で投影する道路が誘導経路であるとき、前記マップマッチングが適切であるか否かを判別する誘導経路上位置適否判別部とを備え、
前記誘導経路上位値適否判別部には、前記自立航法現在位置演算部で演算した第１自立航法位置を基点とし、前記第１自立航法演算後の所定時間経過後に同様にして演算した第２自立航法位置を先端とする自立航法位置移動ベクトルを形成する自立航法位置移動ベクトル形成部と、
前記マップマッチング演算部で演算した前記第１自立航法位置のマッチング位置を基点とし、前記第２自立航法位置の誘導経路へのマッチング位置を先端とする誘導経路上位置移動ベクトルを形成する誘導経路位置移動ベクトル形成部と、
前記自立航法位置移動ベクトルと前記誘導経路上位置移動ベクトルとを比較した値と、予め設定したしきい値とを比較する両移動ベクトル比較処理部とを備え、
前記両移動ベクトル比較処理部の処理で、前記比較値がしきい値を超えたとき、前記第２自立航法位置の誘導経路へのマッチング位置を採用しない現在位置選択部を備えたことを特徴とする自車位置選択装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１７５５６（Ｐ２０１１−１７５５６Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６０８０２（Ｐ２００９−１６０８０２）
【出願日】平成２１年７月７日（２００９．７．７）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月７日（２００９．７．７）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
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