走行支援装置
【課題】 車両位置の測位精度を向上させることができる走行支援技術を提供する。
【解決手段】 走行支援装置１０は、車両８００の進行方向および走行速度に基づく車両８００の位置である自律位置を測位する自律測位部１１２と、道路上において天球ＣＳが地物ＰＦによって遮られる態様を示す天球情報Ｄｓｐを含む道路地図情報Ｉｒｍを記憶する記憶部１２０と、ＧＰＳ信号を送信する複数のＧＰＳ衛星９１０の中から幾つかを天球情報Ｄｓｐに基づいて選択する衛星選択部１１４と、選択されたＧＰＳ衛星９１０から送信されるＧＰＳ信号に基づく車両８００の位置である他律位置を測位する他律測位部１１６と、測位された他律位置を用いて、自律位置に生じる累積誤差を補正する誤差補正部１１８とを備える。
【解決手段】 走行支援装置１０は、車両８００の進行方向および走行速度に基づく車両８００の位置である自律位置を測位する自律測位部１１２と、道路上において天球ＣＳが地物ＰＦによって遮られる態様を示す天球情報Ｄｓｐを含む道路地図情報Ｉｒｍを記憶する記憶部１２０と、ＧＰＳ信号を送信する複数のＧＰＳ衛星９１０の中から幾つかを天球情報Ｄｓｐに基づいて選択する衛星選択部１１４と、選択されたＧＰＳ衛星９１０から送信されるＧＰＳ信号に基づく車両８００の位置である他律位置を測位する他律測位部１１６と、測位された他律位置を用いて、自律位置に生じる累積誤差を補正する誤差補正部１１８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路上を走行する車両を支援する走行支援技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行支援技術として、道路地図を示す道路地図情報を用いて、車両の経路を誘導するための誘導情報を、画像や音声によって車両の運転者に提供するカーナビゲーションシステム（以下、カーナビという）が実用化されている。カーナビは、一般に、車両の進行方向および走行速度に基づき車両の位置を自律的に測位する自律測位手段と、全地球測位システム（Global Positioning System、ＧＰＳ）を利用して車両の位置を他律的に測位する他律測位手段とを備え、自律的に測位された位置（自律位置）および他律的に測位された位置（他律位置）を、道路地図情報に照合することによって車両の位置を特定する（いわゆるマップマッチング）。
【０００３】
自律位置は、初期位置からの車両の運動を計測して算出された相対位置であるため、測位毎に生じる誤差の累積である累積誤差が大きくなると、自律位置の測位精度は低下してしまう。一方、他律位置については、ＧＰＳ衛星（ＮＡＶＳＴＡＲ、測位衛星）から送信されるＧＰＳ信号（測位信号）が建物や地形などの地物により反射,回折,散乱され測位地点に到達する場合、即ちマルチパスが発生する場合には、ＧＰＳ衛星と測位地点との間の距離が長く計算されてしまうため、他律位置の測位精度は低下してしまう。これらのことから、マップマッチングは、自律位置および他律位置の各信頼性を考慮して行われる。例えば、測位地点の上空が開けＧＰＳ信号の受信が良好な状態にある場合には、他律位置の信頼性を高く評価してマップマッチングが行われ、谷間や建造物などの地物によってＧＰＳ信号の受信が悪化する状況にある場合には、自律位置の信頼性を高く評価してマップマッチングが行われる。
【０００４】
従来、ＧＰＳ信号のマルチパスに関する問題を解決するための技術として、下記特許文献１および２には、マルチパス発生の可能性を示す情報に基づいて測位計算を補正する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４６６５５号公報
【特許文献２】特開２００２−２１４３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マルチパスの影響は、測位地点から見たＧＰＳ衛星の配置に応じて刻々と変化するにも拘わらず、従来の技術は、マルチパス発生の可能性に応じて一律に測位計算を補正してしまうため、車両位置の測位精度は必ずしも十分なものではなかった。
【０００７】
本発明は、上記した課題を踏まえ、車両位置の測位精度を向上させることができる走行支援技術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】
【０００８】
上記した課題を解決するため、本発明の走行支援装置は、道路上を走行する車両を支援する走行支援装置であって、車両の進行方向および走行速度に基づく車両の位置である自律位置を測位する自律測位部と、道路上における天球が地物によって遮られる態様を示す天球情報を含む道路地図情報を記憶する記憶部と、測位信号を送信する複数の測位衛星の中から幾つかを天球情報に基づいて選択する衛星選択部と、選択された測位衛星から送信される測位信号に基づく車両の位置である他律位置を測位する他律測位部と、測位された他律位置を用いて、自律位置に生じる累積誤差を補正する誤差補正部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の走行支援装置によれば、測位地点における地物の状況に応じてＧＰＳ衛星を選択することができるため、マルチパスの影響を効果的に抑制して測位された他律位置に基づいて自律位置の測位精度を向上させることができる。その結果、車両位置の測位精度を向上させることができる。特に、本発明は、山間部や都心部などＧＰＳ信号の障害となる地物が連続して存在する場合に、自律位置を頼りに車両位置を特定する場合に有用である。
【００１０】
上記の本発明の走行支援装置は、以下の態様を採ることもできる。天球情報は、前記道路上から見て地物が存在する方位角および仰角を示す情報を含むこととすることができる。これによって、測位地点において天空が地物によって遮られる態様、すなわち測位地点の上空に開けた空間を簡潔に示すことができる。また、天球情報は、測位衛星からの測位信号に基づく測位精度を示す情報であっても良い。また、天球情報は、測位衛星からの測位信号に基づく測位に適した場所であることを示す情報であっても良い。
【００１１】
また、道路地図情報は、道路上の基準点を示す道路ノードを規定する情報と、道路ノード間の区間態様を示す道路リンクを規定する情報とを含み、天球情報は、道路ノードによって示される基準点，道路リンクによって示される区間の少なくとも一方における天球が地物によって遮られる態様を示す情報でであっても良い。また、道路地図情報は、道路に含まれる各車線上の基準点を示す車線ノードを規定する情報と、車線ノード間の区間態様を示す車線リンクを規定する情報とを含み、天球情報は、車線ノードによって示される基準点，車線リンクによって示される区間の少なくとも一方における天球が地物によって遮られる態様を示す情報であっても良い。これらによって、天球情報を道路地図情報へと簡潔に組み込むことができる。なお、天球情報が規定された道路ノードや車線ノードは、比較的に上空が開けている道路や車線の交差点を示す情報であっても良い。また、道路リンクや車線リンクについての天球情報は、リンクの始点から終点までの間を幾つかの範囲に区切り、それらの各範囲における天球の態様を示すようにしても良い。例えば、リンクの始点を０％とし、終点を１００％とする場合に、リンクの０〜３０％の範囲，３０〜７０％，７０〜１００％の範囲に区分けして、各範囲に対して天球情報を定義するようにしても良い。また、道路地図上における区画毎に対して天球情報を定義し、区画内に含まれる全ての道路に対して同一の天球情報を適用するようにしても良い。
【００１２】
また、衛星選択部は、複数の測位衛星の中から幾つかを天球情報に基づいて選択する際に、道路上から見て同じ方位に存在する地物よりも大きな仰角方向に位置する測位衛星を優先的に選択しても良い。これによって、地物に遮られているＧＰＳ衛星から測位地点に到達するマルチパスによる測位誤差の影響を抑制することができる。
【００１３】
また、衛星選択部は、複数の測位衛星の中から幾つかを天球情報に基づいて選択する際に、所定仰角方向に存在する地物に対して道路上を挟み対峙する前記測位衛星についての優先度を下げて選択しても良い。これによって、ＧＰＳ衛星に対峙する地物に反射して測位地点に到達するマルチパスによる測位誤差の影響を抑制することができる。
【００１４】
なお、本発明の態様は、走行支援装置に限るものではなく、道路上を走行する車両を支援する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムや、道路上を走行する車両を支援する走行支援方法などの種々の態様に適用することができる。
【００１５】
また、上記した課題を解決するため、本発明のデータ構造は、道路地図を示す道路地図情報のデータ構造であって、道路上の基準点を示すノードを規定する情報と、ノード間の区間態様を示すリンクを規定する情報と、ノードによって示される基準点，リンクによって示される区間の少なくとも一方における天球が地物によって遮られる態様を示す情報とを備えることを特徴とする。また、上記した課題を解決するため、本発明の記録媒体は、本発明のデータ構造を有する道路地図情報を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。本発明のデータ構造および記録媒体によれば、ＧＰＳ信号についてのマルチパスの影響を効果的に抑制し、測位精度を向上させることができる。また、本発明のデータ構造を備える道路地図情報を、歩行者用のナビゲーションシステムや携帯電話、測量用の測位装置などで取り扱うことによって、測位衛星からの測位信号に基づく測位に適した場所の決定に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以上説明した本発明の構成および作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用した走行支援技術について説明する。
【００１７】
Ａ．走行支援装置１０の構成：
図１は、車両８００に搭載された走行支援装置１０の構成を示す説明図である。本発明の実施例の一つである走行支援装置１０は、道路上を走行する車両８００に搭載され、経路探索や経路誘導など車両８００の走行を支援するカーナビゲーションシステムである。走行支援装置１０は、走行支援装置１０の各部を制御する制御部１１０と、道路地図を示す道路地図情報Ｉｒｍを記憶する記憶部１２０と、車両８００を制御する車両制御装置８１０との情報のやり取りを行う車両インタフェース部１３０と、車両８００を運転するユーザとの情報のやり取りを行うユーザインタフェース部１４０と、車両８００が存在する位置を測位するためにＧＰＳ衛星９１０からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部１５０と、道路に設置されたビーコン９２０やＦＭ多重放送を介してＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communication System)による交通渋滞情報や交通規制情報などの交通情報を受信する交通情報受信部１６０とを備える。制御部１１０は、ＧＰＳ受信部１５０，交通情報受信部１６０から各種情報を受け取り可能に接続されると共に、記憶部１２０，車両インタフェース部１３０，ユーザインタフェース部１４０との各種情報をやり取り可能に接続されている。
【００１８】
走行支援装置１０の記憶部１２０は、道路地図情報Ｉｒｍを記録した記録媒体１２５を有する記憶装置である。本実施例では、記憶部１２０は、記録媒体１２５としてハードディスクを採用するハードディスクドライブ（Hard Disk Drive、以下、ＨＤＤという）であり、記録媒体１２５に記憶されるデータは、制御部１１０の指示に基づいて更新される。道路地図情報Ｉｒｍには、道路やその各車線に沿った基準線に基づいて道路地図を示すための種々のデータが格納されたノードテーブルＴＲｎおよびリンクテーブルＴＲｋが含まれる。ノードテーブルＴＲｎには、道路やその各車線上における天球が地物によって遮られる態様を示す天球情報Ｄｓｐが含まれる。道路地図情報Ｉｒｍのデータ構造についての詳細は後述する。
【００１９】
走行支援装置１０の制御部１１０は、車両８００が走行すべき経路を道路地図情報Ｉｒｍによって探索し、探索された経路に従って車両８００を誘導するための誘導情報を生成する。誘導情報には、車両８００を運転するユーザによって認識可能な画像，音声の少なくとも一方を出力するためのデータや、車両制御装置８１０が車両８００を制御するために用いるデータが含まれる。制御部１１０は、車両８００の存在する位置を特定するために、車両８００の進行方向および走行速度に基づく車両８００の位置である自律位置を測位する自律測位部１１２と、ＧＰＳ信号を送信する複数のＧＰＳ衛星９１０の中から幾つかを天球情報Ｄｓｐに基づいて選択する衛星選択部１１４と、選択されたＧＰＳ衛星９１０から送信されるＧＰＳ信号に基づく車両８００の位置である他律位置を測位する他律測位部１１６と、測位された他律位置を用いて、自律位置に生じる累積誤差を補正する誤差補正部１１８とを備える。本実施例では、制御部１１０は、種々の演算処理を行うセントラルプロセッシングユニット（Central Processing Unit、以下、ＣＰＵという）と、ＣＰＵが実行する演算処理を規定したプログラムを予め記憶するリードオンリメモリ（Read Only Memory、以下、ＲＯＭという）と、ＣＰＵが取り扱うデータを一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（Random Access Memory、以下、ＲＡＭという）とを備えた１チップマイコンである。本実施例では、制御部１１０における自律測位部１１２，衛星選択部１１４，他律測位部１１６，誤差補正部１１８の各機能は、ソフトウェアに基づくＣＰＵの演算処理によって実現される。制御部１１０の動作についての詳細は後述する。
【００２０】
走行支援装置１０のユーザインタフェース部１４０は、車両８００を運転するユーザからの情報の入力を受け付けるリモコン１４２と、車両８００を運転するユーザに対して情報を画像として出力するためのディスプレイ１４４と、車両８００を運転するユーザに対して情報を音声として出力するためのスピーカ１４６とを備える。
【００２１】
車両８００の車両制御装置８１０は、車両８００における発動機，動力伝達装置，制動装置，操舵装置等の走行に関係する装置（図示しない）を制御する。車両制御装置８１０には、車両８００の挙動を検出するためのセンサとして、車両８００の進行方向を検出するためのジャイロセンサ８１２と、車両８００の走行速度を検出するための車速センサ８１４とが接続され、検出された車両８００の挙動に関する情報は、車両制御装置８１０から車両インタフェース部１３０を介して制御部１１０に転送される。制御部１１０に転送された車両８００の挙動に関する情報は、自律位置の計算に用いられる。
【００２２】
Ｂ．道路地図情報Ｉｒｍのデータ構造：
図２は、道路地図情報Ｉｒｍに含まれるノードテーブルＴＲｎの一例を示す説明図である。図３は、道路地図情報Ｉｒｍに含まれるリンクテーブルＴＲｋの一例を示す説明図である。図４は、道路地図情報Ｉｒｍのデータ構造を模式的に例示する説明図である。図２に示す道路地図情報ＩｒｍのノードテーブルＴＲｎには、道路やその各車線上の基準点であるノードＲｎを規定する複数のノード属性情報ＡＲｎが格納され、ノード属性情報ＡＲｎには、天球情報Ｄｓｐが含まれる。図３に示す道路地図情報ＩｒｍのリンクテーブルＴＲｋには、複数のノードＲｎ間における道路の区間態様を示すリンクＲｋを規定する複数のリンク属性情報ＡＲｋが格納されている。なお、本明細書および図面において、ノード属性情報ＡＲｎ，リンク属性情報ＡＲｋ，ノードＲｎ，リンクＲｋ，天球情報Ｄｓｐの各要素を個別に示す場合には、これらの符号の後に番号を付した符号を用いる（例えば、ＡＲｎ１，ＡＲｎ２，ＡＲｎ３...）。更に、本明細書および図面において、ノード属性情報ＡＲｎ，ノードＲｎ，天球情報Ｄｓｐの符号の後に同じ番号が付された場合には、そのノード属性情報ＡＲｎは、同じ番号が付されたノードＲｎを規定すると共に同じ番号が付された天球情報Ｄｓｐを含む情報である（例えば、図２において、ノード属性情報ＡＲｎ２は、ノードＲｎ２を規定すると共に天球情報Ｄｓｐ２を含む情報である。）。更に、本明細書および図面において、リンク属性情報ＡＲｋ，リンクＲｋの符号の後に同じ番号が付された場合には、そのリンク属性情報ＡＲｋは、同じ番号が付されたリンクＲｋを規定する情報である。
【００２３】
図４に示す例では、ノードＲｎ１〜９は、道路やその各車線上で特徴的な基準点、例えば、公差点，分岐点，幅員が変化する点などに規定され、各リンクＲｋは、２つのノードＲｎ間に接続されることによって、道路地図が構成されている。なお、本明細書および図面において、リンクＲｋの後の番号は、接続する２つのノードＲｎの後の各番号が付されている。
【００２４】
図２に示すように、ノード属性情報ＡＲｎの各々には、そのノード属性情報ＡＲｎによって規定されるノードＲｎを識別するための「ノードＩＤ」と、そのノードＲｎの地図上の位置を示す「座標点」と、そのノードＲｎに接するリンクＲｋの数を示す「接続リンク数」と、そのノードＲｎに接続するリンクＲｋを特定するための「接続リンクＩＤ」と、そのノードＲｎにおける天球が地物によって遮られる態様を示す天球情報Ｄｓｐが含まれる。天球情報Ｄｓｐは、全てのノード属性情報ＡＲｎに含まれている必要はなく、道路環境に応じて適宜設定することができる。なお、本明細書および図面において、ノードＲｎ，リンクＲｋの各々を示す識別符号（ＩＤ）として、各々に付された符号を用いる（例えば、ノードＲｎ１の識別符号（ＩＤ）を「Ｒｎ１」とする。）。
【００２５】
図３に示すように、リンク属性情報ＡＲｋの各々には、そのリンク属性情報ＡＲｋによって規定されるリンクＲｋを識別するための「道路リンクＩＤ」と、そのリンクＲｋが始点として接続するノードＲｎを示す「始点ノードＩＤ」と、そのリンクＲｋが終点として接続するノードＲｎを示す「終点ノードＩＤ」と、その道路や車線の幅員を示す「幅員」と、そのリンクＲｋが示す道路や車線の区間形状を示す「区間形状データ」とが含まれる。区間形状データとしては、座標点列データやポリゴンデータなどがある。リンク属性情報ＡＲｋが車線の区間態様を示す場合には、更に、その車線が車両走行方向に向かって左側から何番目の車線であるかを示す「車線番号」と、その車線の種類を示す「車線種類」と、その車線の車両走行方向に向かって右側を区画する線種を示す「右側区画線種」と、その車線の車両走行方向に向かって左側を区画する線種を示す「左側区画線種」と、その車線における交通規制の状況を示す「交通規制情報」とをリンク属性情報ＡＲｋに含めることとしても良い。
【００２６】
図５は、ノード属性情報ＡＲｎに含まれる天球情報Ｄｓｐの一例を示す説明図である。図６は、天球情報Ｄｓｐのデータ構成を模式的に示す説明図である。天球情報Ｄｓｐには、その天球情報Ｄｓｐが規定されたノードＲｎにおける天球ＣＳを遮る地物ＰＦを示す方位角Ｈθおよび仰角Ｖθが格納されている。地物ＰＦとしては、ビル，塔，橋などの建造物や、山，丘，谷などの地形などがある。本実施例では、方位角Ｈθは、北から反時計回りに５°毎に規定され、仰角Ｖθは、各方位角Ｈθについて水平線から０°〜９０°の範囲で規定されている。これによって、ノードＤｎの位置における天球ＣＳが地物ＰＦによって遮られる態様、すなわちノードＤｎの位置の上空に開けた空間を簡潔に示すことができる。なお、方位角Ｈθは、５°毎に示す必要はなく、任意の間隔で設定しても良いし、方位角Ｈθおよび仰角Ｖθは、ラジアン単位で表現することとしても良い。
【００２７】
Ｃ．走行支援装置１０の動作：
図７は、走行支援装置１０の制御部１１０が実行する累積誤差補正処理を示すフローチャートである。制御部１１０による累積誤差補正処理は、経路探索，経路誘導を実行する際に測位される自律位置に生じる累積誤差を補正するための処理である。本実施例では、図７の累積誤差補正処理は、制御部１１０のＣＰＵにおけるソフトウェアに基づく動作によって実現される処理である。本実施例では、制御部１１０は、は、車両８００の位置を特定するためのマップマッチングを実行した後に、図７の累積誤差補正処理を実行する。
【００２８】
走行支援装置１０の制御部１１０は、図７の累積誤差補正処理を開始すると、マップマッチングによって特定された車両８００の位置が、天球情報Ｄｓｐが規定されたノードＤｎの位置であるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。天球情報Ｄｓｐが規定されたノードＤｎの位置である場合には（ステップＳ１１０）、制御部１１０は、そのノードＤｎが規定されたノード属性情報ＡＲｎに含まれる天球情報Ｄｓｐを記憶部１２０から読み出す（ステップＳ１２０）。
【００２９】
天球情報Ｄｓｐを読み出した後（ステップＳ１２０）、制御部１１０は、読み出した天球情報Ｄｓｐに基づいて、他律位置の測位に適した４つのＧＰＳ衛星９１０を選択する。図８および図９は、天球ＣＳを所定の方位角Ｈθに沿って切断した断面図である。例えば、図８に示すように、所定の方位角Ｈθ方向のＧＰＳ衛星９１０が、その所定の方位角Ｈθにおける地物ＰＦの存在を示す仰角Ｖθよりも大きな仰角Ｖｓθの方向に位置する場合には、そのＧＰＳ衛星９１０は選択候補の一つとされる。これによって、地物ＰＦに遮られているＧＰＳ衛星９１０からノードＤｎの位置に到達するマルチパスによる測位誤差の影響を抑制することができる。また、例えば、図９に示すように、所定の方位角Ｈθ方向のＧＰＳ衛星９１０が、所定の仰角Ｖｆθ（例えば、２０°以上）の方向に存在する地物ＰＦｆに対してノードＤｎを挟み対峙する場合には、この地物ＰＦｆにＧＰＳ信号が反射してマルチパスＭＰが発生する可能性が高いため、そのＧＰＳ衛星９１０についての選択における優先度は低く判断される。これによって、ＧＰＳ衛星９１０に対峙する地物ＰＦｆに反射してノードＤｎの位置に到達するマルチパスＭＰによる測位誤差の影響を抑制することができる。
【００３０】
ＧＰＳ衛星９１０を選択した後（ステップＳ１３０）、制御部１１０は、選択されたＧＰＳ衛星９１０からのＧＰＳ信号をＧＰＳ受信部１５０から受け取り、ＧＰＳ信号に基づく車両８００の位置である他律位置を算出する（ステップＳ１４０）。他律位置を算出した後（ステップＳ１４０）、制御部１１０は、算出された他律位置を用いて、自律位置に生じた累積誤差を補正する（ステップＳ１５０）。累積誤差の補正は、図７の累積誤差補正処理にて算出された他律位置を、自律位置を算出するための初期位置として設定し直すことによって行われる。制御部１１０は、累積誤差を補正した後（ステップＳ１５０）、図７の累積誤差補正処理を終了する。
【００３１】
以上説明した実施例の走行支援装置１０によれば、ノードＤｎにおける地物ＰＦの状況に応じてＧＰＳ衛星９１０を選択することができるため、マルチパスの影響を効果的に抑制して算出された他律位置に基づいて自律位置の測位精度を向上させることができる。その結果、車両位置の測位精度を向上させることができる。
【００３２】
Ｄ．その他の実施形態：
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。例えば、図７に示した累積誤差補正処理は、本実施例では、ソフトウェアに基づいて実現されることとしたが、ハードウェアに基づいて実現することとしても良い。また、道路地図情報Ｉｒｍを記憶する記録媒体１２５は、ハードディスクに限るものではなく、道路地図情報Ｉｒｍを記憶可能な記録媒体であれば良く、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)やＣＤ(Compact Disk),半導体メモリなどを用いることができる。また、本発明は、カーナビゲーション装置への適用に限るものではなく、ナビゲーション機能付き移動通信機器や、道路状況をシミュレーションする機能を備えたコンピュータなど、道路地図情報Ｉｒｍを取り扱う種々の機器に適用することができる。
【００３３】
また、道路地図情報Ｉｒｍを記憶するためのサーバをネットワーク上に設け、走行支援装置１０は、更に、無線通信によってネットワークに接続するためのネットワーク通信部を備えることによって、ネットワークを介して道路地図情報Ｉｒｍを取得しても良い。また、本実施例の自律測位部１１２，衛星選択部１１４，他律測位部１１６，誤差補正部１１８の機能を備えたサーバをネットワーク上に設け、走行支援装置１０は、更に、無線通信によってネットワークに接続するためのネットワーク通信部を備えることによって、ネットワークを介して必要な情報をサーバに送信し、サーバから誘導情報を受信することとしても良い。また、誘導情報は、ユーザデータおよび制御データの両方を生成するものに限るものではなく、ユーザデータのみを生成しても良いし、制御データのみを生成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】車両８００に搭載された走行支援装置１０の構成を示す説明図である。
【図２】道路地図情報Ｉｒｍに含まれるノードテーブルＴＲｎの一例を示す説明図である。
【図３】道路地図情報Ｉｒｍに含まれるリンクテーブルＴＲｋの一例を示す説明図である。
【図４】道路地図情報Ｉｒｍのデータ構造を模式的に例示する説明図である。
【図５】ノード属性情報ＡＲｎに含まれる天球情報Ｄｓｐの一例を示す説明図である。
【図６】天球情報Ｄｓｐのデータ構成を模式的に示す説明図である。
【図７】走行支援装置１０の制御部１１０が実行する累積誤差補正処理を示すフローチャートである。
【図８】天球ＣＳを所定の方位角Ｈθに沿って切断した断面図である。
【図９】天球ＣＳを所定の方位角Ｈθに沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０...走行支援装置
１１０...制御部
１１２...自律測位部
１１４...衛星選択部
１１６...他律測位部
１１８...誤差補正部
１２０...記憶部
１２５...記録媒体
１３０...車両インタフェース部
１４０...ユーザインタフェース部
１４２...リモコン
１４４...ディスプレイ
１４６...スピーカ
１５０...ＧＰＳ受信部
１６０...交通情報受信部
８００...車両
８１０...車両制御装置
８１２...ジャイロセンサ
８１４...車速センサ
９１０...ＧＰＳ衛星
９２０...ビーコン
Ｉｒｍ...道路地図情報
ＴＲｎ...ノードテーブル
ＴＲｋ...リンクテーブル
ＡＲｎ...ノード属性情報
ＡＲｋ...リンク属性情報
Ｒｎ...ノード
Ｒｋ...リンク
ＣＳ...天球
ＭＰ...マルチパス
ＰＦ，ＰＦｆ...地物
Ｈθ...方位角
Ｖθ，Ｖｆθ，Ｖｓθ...仰角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路上を走行する車両を支援する走行支援技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行支援技術として、道路地図を示す道路地図情報を用いて、車両の経路を誘導するための誘導情報を、画像や音声によって車両の運転者に提供するカーナビゲーションシステム（以下、カーナビという）が実用化されている。カーナビは、一般に、車両の進行方向および走行速度に基づき車両の位置を自律的に測位する自律測位手段と、全地球測位システム（Global Positioning System、ＧＰＳ）を利用して車両の位置を他律的に測位する他律測位手段とを備え、自律的に測位された位置（自律位置）および他律的に測位された位置（他律位置）を、道路地図情報に照合することによって車両の位置を特定する（いわゆるマップマッチング）。
【０００３】
自律位置は、初期位置からの車両の運動を計測して算出された相対位置であるため、測位毎に生じる誤差の累積である累積誤差が大きくなると、自律位置の測位精度は低下してしまう。一方、他律位置については、ＧＰＳ衛星（ＮＡＶＳＴＡＲ、測位衛星）から送信されるＧＰＳ信号（測位信号）が建物や地形などの地物により反射,回折,散乱され測位地点に到達する場合、即ちマルチパスが発生する場合には、ＧＰＳ衛星と測位地点との間の距離が長く計算されてしまうため、他律位置の測位精度は低下してしまう。これらのことから、マップマッチングは、自律位置および他律位置の各信頼性を考慮して行われる。例えば、測位地点の上空が開けＧＰＳ信号の受信が良好な状態にある場合には、他律位置の信頼性を高く評価してマップマッチングが行われ、谷間や建造物などの地物によってＧＰＳ信号の受信が悪化する状況にある場合には、自律位置の信頼性を高く評価してマップマッチングが行われる。
【０００４】
従来、ＧＰＳ信号のマルチパスに関する問題を解決するための技術として、下記特許文献１および２には、マルチパス発生の可能性を示す情報に基づいて測位計算を補正する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４６６５５号公報
【特許文献２】特開２００２−２１４３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マルチパスの影響は、測位地点から見たＧＰＳ衛星の配置に応じて刻々と変化するにも拘わらず、従来の技術は、マルチパス発生の可能性に応じて一律に測位計算を補正してしまうため、車両位置の測位精度は必ずしも十分なものではなかった。
【０００７】
本発明は、上記した課題を踏まえ、車両位置の測位精度を向上させることができる走行支援技術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】
【０００８】
上記した課題を解決するため、本発明の走行支援装置は、道路上を走行する車両を支援する走行支援装置であって、車両の進行方向および走行速度に基づく車両の位置である自律位置を測位する自律測位部と、道路上における天球が地物によって遮られる態様を示す天球情報を含む道路地図情報を記憶する記憶部と、測位信号を送信する複数の測位衛星の中から幾つかを天球情報に基づいて選択する衛星選択部と、選択された測位衛星から送信される測位信号に基づく車両の位置である他律位置を測位する他律測位部と、測位された他律位置を用いて、自律位置に生じる累積誤差を補正する誤差補正部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の走行支援装置によれば、測位地点における地物の状況に応じてＧＰＳ衛星を選択することができるため、マルチパスの影響を効果的に抑制して測位された他律位置に基づいて自律位置の測位精度を向上させることができる。その結果、車両位置の測位精度を向上させることができる。特に、本発明は、山間部や都心部などＧＰＳ信号の障害となる地物が連続して存在する場合に、自律位置を頼りに車両位置を特定する場合に有用である。
【００１０】
上記の本発明の走行支援装置は、以下の態様を採ることもできる。天球情報は、前記道路上から見て地物が存在する方位角および仰角を示す情報を含むこととすることができる。これによって、測位地点において天空が地物によって遮られる態様、すなわち測位地点の上空に開けた空間を簡潔に示すことができる。また、天球情報は、測位衛星からの測位信号に基づく測位精度を示す情報であっても良い。また、天球情報は、測位衛星からの測位信号に基づく測位に適した場所であることを示す情報であっても良い。
【００１１】
また、道路地図情報は、道路上の基準点を示す道路ノードを規定する情報と、道路ノード間の区間態様を示す道路リンクを規定する情報とを含み、天球情報は、道路ノードによって示される基準点，道路リンクによって示される区間の少なくとも一方における天球が地物によって遮られる態様を示す情報でであっても良い。また、道路地図情報は、道路に含まれる各車線上の基準点を示す車線ノードを規定する情報と、車線ノード間の区間態様を示す車線リンクを規定する情報とを含み、天球情報は、車線ノードによって示される基準点，車線リンクによって示される区間の少なくとも一方における天球が地物によって遮られる態様を示す情報であっても良い。これらによって、天球情報を道路地図情報へと簡潔に組み込むことができる。なお、天球情報が規定された道路ノードや車線ノードは、比較的に上空が開けている道路や車線の交差点を示す情報であっても良い。また、道路リンクや車線リンクについての天球情報は、リンクの始点から終点までの間を幾つかの範囲に区切り、それらの各範囲における天球の態様を示すようにしても良い。例えば、リンクの始点を０％とし、終点を１００％とする場合に、リンクの０〜３０％の範囲，３０〜７０％，７０〜１００％の範囲に区分けして、各範囲に対して天球情報を定義するようにしても良い。また、道路地図上における区画毎に対して天球情報を定義し、区画内に含まれる全ての道路に対して同一の天球情報を適用するようにしても良い。
【００１２】
また、衛星選択部は、複数の測位衛星の中から幾つかを天球情報に基づいて選択する際に、道路上から見て同じ方位に存在する地物よりも大きな仰角方向に位置する測位衛星を優先的に選択しても良い。これによって、地物に遮られているＧＰＳ衛星から測位地点に到達するマルチパスによる測位誤差の影響を抑制することができる。
【００１３】
また、衛星選択部は、複数の測位衛星の中から幾つかを天球情報に基づいて選択する際に、所定仰角方向に存在する地物に対して道路上を挟み対峙する前記測位衛星についての優先度を下げて選択しても良い。これによって、ＧＰＳ衛星に対峙する地物に反射して測位地点に到達するマルチパスによる測位誤差の影響を抑制することができる。
【００１４】
なお、本発明の態様は、走行支援装置に限るものではなく、道路上を走行する車両を支援する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムや、道路上を走行する車両を支援する走行支援方法などの種々の態様に適用することができる。
【００１５】
また、上記した課題を解決するため、本発明のデータ構造は、道路地図を示す道路地図情報のデータ構造であって、道路上の基準点を示すノードを規定する情報と、ノード間の区間態様を示すリンクを規定する情報と、ノードによって示される基準点，リンクによって示される区間の少なくとも一方における天球が地物によって遮られる態様を示す情報とを備えることを特徴とする。また、上記した課題を解決するため、本発明の記録媒体は、本発明のデータ構造を有する道路地図情報を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。本発明のデータ構造および記録媒体によれば、ＧＰＳ信号についてのマルチパスの影響を効果的に抑制し、測位精度を向上させることができる。また、本発明のデータ構造を備える道路地図情報を、歩行者用のナビゲーションシステムや携帯電話、測量用の測位装置などで取り扱うことによって、測位衛星からの測位信号に基づく測位に適した場所の決定に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以上説明した本発明の構成および作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用した走行支援技術について説明する。
【００１７】
Ａ．走行支援装置１０の構成：
図１は、車両８００に搭載された走行支援装置１０の構成を示す説明図である。本発明の実施例の一つである走行支援装置１０は、道路上を走行する車両８００に搭載され、経路探索や経路誘導など車両８００の走行を支援するカーナビゲーションシステムである。走行支援装置１０は、走行支援装置１０の各部を制御する制御部１１０と、道路地図を示す道路地図情報Ｉｒｍを記憶する記憶部１２０と、車両８００を制御する車両制御装置８１０との情報のやり取りを行う車両インタフェース部１３０と、車両８００を運転するユーザとの情報のやり取りを行うユーザインタフェース部１４０と、車両８００が存在する位置を測位するためにＧＰＳ衛星９１０からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信部１５０と、道路に設置されたビーコン９２０やＦＭ多重放送を介してＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communication System)による交通渋滞情報や交通規制情報などの交通情報を受信する交通情報受信部１６０とを備える。制御部１１０は、ＧＰＳ受信部１５０，交通情報受信部１６０から各種情報を受け取り可能に接続されると共に、記憶部１２０，車両インタフェース部１３０，ユーザインタフェース部１４０との各種情報をやり取り可能に接続されている。
【００１８】
走行支援装置１０の記憶部１２０は、道路地図情報Ｉｒｍを記録した記録媒体１２５を有する記憶装置である。本実施例では、記憶部１２０は、記録媒体１２５としてハードディスクを採用するハードディスクドライブ（Hard Disk Drive、以下、ＨＤＤという）であり、記録媒体１２５に記憶されるデータは、制御部１１０の指示に基づいて更新される。道路地図情報Ｉｒｍには、道路やその各車線に沿った基準線に基づいて道路地図を示すための種々のデータが格納されたノードテーブルＴＲｎおよびリンクテーブルＴＲｋが含まれる。ノードテーブルＴＲｎには、道路やその各車線上における天球が地物によって遮られる態様を示す天球情報Ｄｓｐが含まれる。道路地図情報Ｉｒｍのデータ構造についての詳細は後述する。
【００１９】
走行支援装置１０の制御部１１０は、車両８００が走行すべき経路を道路地図情報Ｉｒｍによって探索し、探索された経路に従って車両８００を誘導するための誘導情報を生成する。誘導情報には、車両８００を運転するユーザによって認識可能な画像，音声の少なくとも一方を出力するためのデータや、車両制御装置８１０が車両８００を制御するために用いるデータが含まれる。制御部１１０は、車両８００の存在する位置を特定するために、車両８００の進行方向および走行速度に基づく車両８００の位置である自律位置を測位する自律測位部１１２と、ＧＰＳ信号を送信する複数のＧＰＳ衛星９１０の中から幾つかを天球情報Ｄｓｐに基づいて選択する衛星選択部１１４と、選択されたＧＰＳ衛星９１０から送信されるＧＰＳ信号に基づく車両８００の位置である他律位置を測位する他律測位部１１６と、測位された他律位置を用いて、自律位置に生じる累積誤差を補正する誤差補正部１１８とを備える。本実施例では、制御部１１０は、種々の演算処理を行うセントラルプロセッシングユニット（Central Processing Unit、以下、ＣＰＵという）と、ＣＰＵが実行する演算処理を規定したプログラムを予め記憶するリードオンリメモリ（Read Only Memory、以下、ＲＯＭという）と、ＣＰＵが取り扱うデータを一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（Random Access Memory、以下、ＲＡＭという）とを備えた１チップマイコンである。本実施例では、制御部１１０における自律測位部１１２，衛星選択部１１４，他律測位部１１６，誤差補正部１１８の各機能は、ソフトウェアに基づくＣＰＵの演算処理によって実現される。制御部１１０の動作についての詳細は後述する。
【００２０】
走行支援装置１０のユーザインタフェース部１４０は、車両８００を運転するユーザからの情報の入力を受け付けるリモコン１４２と、車両８００を運転するユーザに対して情報を画像として出力するためのディスプレイ１４４と、車両８００を運転するユーザに対して情報を音声として出力するためのスピーカ１４６とを備える。
【００２１】
車両８００の車両制御装置８１０は、車両８００における発動機，動力伝達装置，制動装置，操舵装置等の走行に関係する装置（図示しない）を制御する。車両制御装置８１０には、車両８００の挙動を検出するためのセンサとして、車両８００の進行方向を検出するためのジャイロセンサ８１２と、車両８００の走行速度を検出するための車速センサ８１４とが接続され、検出された車両８００の挙動に関する情報は、車両制御装置８１０から車両インタフェース部１３０を介して制御部１１０に転送される。制御部１１０に転送された車両８００の挙動に関する情報は、自律位置の計算に用いられる。
【００２２】
Ｂ．道路地図情報Ｉｒｍのデータ構造：
図２は、道路地図情報Ｉｒｍに含まれるノードテーブルＴＲｎの一例を示す説明図である。図３は、道路地図情報Ｉｒｍに含まれるリンクテーブルＴＲｋの一例を示す説明図である。図４は、道路地図情報Ｉｒｍのデータ構造を模式的に例示する説明図である。図２に示す道路地図情報ＩｒｍのノードテーブルＴＲｎには、道路やその各車線上の基準点であるノードＲｎを規定する複数のノード属性情報ＡＲｎが格納され、ノード属性情報ＡＲｎには、天球情報Ｄｓｐが含まれる。図３に示す道路地図情報ＩｒｍのリンクテーブルＴＲｋには、複数のノードＲｎ間における道路の区間態様を示すリンクＲｋを規定する複数のリンク属性情報ＡＲｋが格納されている。なお、本明細書および図面において、ノード属性情報ＡＲｎ，リンク属性情報ＡＲｋ，ノードＲｎ，リンクＲｋ，天球情報Ｄｓｐの各要素を個別に示す場合には、これらの符号の後に番号を付した符号を用いる（例えば、ＡＲｎ１，ＡＲｎ２，ＡＲｎ３...）。更に、本明細書および図面において、ノード属性情報ＡＲｎ，ノードＲｎ，天球情報Ｄｓｐの符号の後に同じ番号が付された場合には、そのノード属性情報ＡＲｎは、同じ番号が付されたノードＲｎを規定すると共に同じ番号が付された天球情報Ｄｓｐを含む情報である（例えば、図２において、ノード属性情報ＡＲｎ２は、ノードＲｎ２を規定すると共に天球情報Ｄｓｐ２を含む情報である。）。更に、本明細書および図面において、リンク属性情報ＡＲｋ，リンクＲｋの符号の後に同じ番号が付された場合には、そのリンク属性情報ＡＲｋは、同じ番号が付されたリンクＲｋを規定する情報である。
【００２３】
図４に示す例では、ノードＲｎ１〜９は、道路やその各車線上で特徴的な基準点、例えば、公差点，分岐点，幅員が変化する点などに規定され、各リンクＲｋは、２つのノードＲｎ間に接続されることによって、道路地図が構成されている。なお、本明細書および図面において、リンクＲｋの後の番号は、接続する２つのノードＲｎの後の各番号が付されている。
【００２４】
図２に示すように、ノード属性情報ＡＲｎの各々には、そのノード属性情報ＡＲｎによって規定されるノードＲｎを識別するための「ノードＩＤ」と、そのノードＲｎの地図上の位置を示す「座標点」と、そのノードＲｎに接するリンクＲｋの数を示す「接続リンク数」と、そのノードＲｎに接続するリンクＲｋを特定するための「接続リンクＩＤ」と、そのノードＲｎにおける天球が地物によって遮られる態様を示す天球情報Ｄｓｐが含まれる。天球情報Ｄｓｐは、全てのノード属性情報ＡＲｎに含まれている必要はなく、道路環境に応じて適宜設定することができる。なお、本明細書および図面において、ノードＲｎ，リンクＲｋの各々を示す識別符号（ＩＤ）として、各々に付された符号を用いる（例えば、ノードＲｎ１の識別符号（ＩＤ）を「Ｒｎ１」とする。）。
【００２５】
図３に示すように、リンク属性情報ＡＲｋの各々には、そのリンク属性情報ＡＲｋによって規定されるリンクＲｋを識別するための「道路リンクＩＤ」と、そのリンクＲｋが始点として接続するノードＲｎを示す「始点ノードＩＤ」と、そのリンクＲｋが終点として接続するノードＲｎを示す「終点ノードＩＤ」と、その道路や車線の幅員を示す「幅員」と、そのリンクＲｋが示す道路や車線の区間形状を示す「区間形状データ」とが含まれる。区間形状データとしては、座標点列データやポリゴンデータなどがある。リンク属性情報ＡＲｋが車線の区間態様を示す場合には、更に、その車線が車両走行方向に向かって左側から何番目の車線であるかを示す「車線番号」と、その車線の種類を示す「車線種類」と、その車線の車両走行方向に向かって右側を区画する線種を示す「右側区画線種」と、その車線の車両走行方向に向かって左側を区画する線種を示す「左側区画線種」と、その車線における交通規制の状況を示す「交通規制情報」とをリンク属性情報ＡＲｋに含めることとしても良い。
【００２６】
図５は、ノード属性情報ＡＲｎに含まれる天球情報Ｄｓｐの一例を示す説明図である。図６は、天球情報Ｄｓｐのデータ構成を模式的に示す説明図である。天球情報Ｄｓｐには、その天球情報Ｄｓｐが規定されたノードＲｎにおける天球ＣＳを遮る地物ＰＦを示す方位角Ｈθおよび仰角Ｖθが格納されている。地物ＰＦとしては、ビル，塔，橋などの建造物や、山，丘，谷などの地形などがある。本実施例では、方位角Ｈθは、北から反時計回りに５°毎に規定され、仰角Ｖθは、各方位角Ｈθについて水平線から０°〜９０°の範囲で規定されている。これによって、ノードＤｎの位置における天球ＣＳが地物ＰＦによって遮られる態様、すなわちノードＤｎの位置の上空に開けた空間を簡潔に示すことができる。なお、方位角Ｈθは、５°毎に示す必要はなく、任意の間隔で設定しても良いし、方位角Ｈθおよび仰角Ｖθは、ラジアン単位で表現することとしても良い。
【００２７】
Ｃ．走行支援装置１０の動作：
図７は、走行支援装置１０の制御部１１０が実行する累積誤差補正処理を示すフローチャートである。制御部１１０による累積誤差補正処理は、経路探索，経路誘導を実行する際に測位される自律位置に生じる累積誤差を補正するための処理である。本実施例では、図７の累積誤差補正処理は、制御部１１０のＣＰＵにおけるソフトウェアに基づく動作によって実現される処理である。本実施例では、制御部１１０は、は、車両８００の位置を特定するためのマップマッチングを実行した後に、図７の累積誤差補正処理を実行する。
【００２８】
走行支援装置１０の制御部１１０は、図７の累積誤差補正処理を開始すると、マップマッチングによって特定された車両８００の位置が、天球情報Ｄｓｐが規定されたノードＤｎの位置であるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。天球情報Ｄｓｐが規定されたノードＤｎの位置である場合には（ステップＳ１１０）、制御部１１０は、そのノードＤｎが規定されたノード属性情報ＡＲｎに含まれる天球情報Ｄｓｐを記憶部１２０から読み出す（ステップＳ１２０）。
【００２９】
天球情報Ｄｓｐを読み出した後（ステップＳ１２０）、制御部１１０は、読み出した天球情報Ｄｓｐに基づいて、他律位置の測位に適した４つのＧＰＳ衛星９１０を選択する。図８および図９は、天球ＣＳを所定の方位角Ｈθに沿って切断した断面図である。例えば、図８に示すように、所定の方位角Ｈθ方向のＧＰＳ衛星９１０が、その所定の方位角Ｈθにおける地物ＰＦの存在を示す仰角Ｖθよりも大きな仰角Ｖｓθの方向に位置する場合には、そのＧＰＳ衛星９１０は選択候補の一つとされる。これによって、地物ＰＦに遮られているＧＰＳ衛星９１０からノードＤｎの位置に到達するマルチパスによる測位誤差の影響を抑制することができる。また、例えば、図９に示すように、所定の方位角Ｈθ方向のＧＰＳ衛星９１０が、所定の仰角Ｖｆθ（例えば、２０°以上）の方向に存在する地物ＰＦｆに対してノードＤｎを挟み対峙する場合には、この地物ＰＦｆにＧＰＳ信号が反射してマルチパスＭＰが発生する可能性が高いため、そのＧＰＳ衛星９１０についての選択における優先度は低く判断される。これによって、ＧＰＳ衛星９１０に対峙する地物ＰＦｆに反射してノードＤｎの位置に到達するマルチパスＭＰによる測位誤差の影響を抑制することができる。
【００３０】
ＧＰＳ衛星９１０を選択した後（ステップＳ１３０）、制御部１１０は、選択されたＧＰＳ衛星９１０からのＧＰＳ信号をＧＰＳ受信部１５０から受け取り、ＧＰＳ信号に基づく車両８００の位置である他律位置を算出する（ステップＳ１４０）。他律位置を算出した後（ステップＳ１４０）、制御部１１０は、算出された他律位置を用いて、自律位置に生じた累積誤差を補正する（ステップＳ１５０）。累積誤差の補正は、図７の累積誤差補正処理にて算出された他律位置を、自律位置を算出するための初期位置として設定し直すことによって行われる。制御部１１０は、累積誤差を補正した後（ステップＳ１５０）、図７の累積誤差補正処理を終了する。
【００３１】
以上説明した実施例の走行支援装置１０によれば、ノードＤｎにおける地物ＰＦの状況に応じてＧＰＳ衛星９１０を選択することができるため、マルチパスの影響を効果的に抑制して算出された他律位置に基づいて自律位置の測位精度を向上させることができる。その結果、車両位置の測位精度を向上させることができる。
【００３２】
Ｄ．その他の実施形態：
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。例えば、図７に示した累積誤差補正処理は、本実施例では、ソフトウェアに基づいて実現されることとしたが、ハードウェアに基づいて実現することとしても良い。また、道路地図情報Ｉｒｍを記憶する記録媒体１２５は、ハードディスクに限るものではなく、道路地図情報Ｉｒｍを記憶可能な記録媒体であれば良く、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)やＣＤ(Compact Disk),半導体メモリなどを用いることができる。また、本発明は、カーナビゲーション装置への適用に限るものではなく、ナビゲーション機能付き移動通信機器や、道路状況をシミュレーションする機能を備えたコンピュータなど、道路地図情報Ｉｒｍを取り扱う種々の機器に適用することができる。
【００３３】
また、道路地図情報Ｉｒｍを記憶するためのサーバをネットワーク上に設け、走行支援装置１０は、更に、無線通信によってネットワークに接続するためのネットワーク通信部を備えることによって、ネットワークを介して道路地図情報Ｉｒｍを取得しても良い。また、本実施例の自律測位部１１２，衛星選択部１１４，他律測位部１１６，誤差補正部１１８の機能を備えたサーバをネットワーク上に設け、走行支援装置１０は、更に、無線通信によってネットワークに接続するためのネットワーク通信部を備えることによって、ネットワークを介して必要な情報をサーバに送信し、サーバから誘導情報を受信することとしても良い。また、誘導情報は、ユーザデータおよび制御データの両方を生成するものに限るものではなく、ユーザデータのみを生成しても良いし、制御データのみを生成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】車両８００に搭載された走行支援装置１０の構成を示す説明図である。
【図２】道路地図情報Ｉｒｍに含まれるノードテーブルＴＲｎの一例を示す説明図である。
【図３】道路地図情報Ｉｒｍに含まれるリンクテーブルＴＲｋの一例を示す説明図である。
【図４】道路地図情報Ｉｒｍのデータ構造を模式的に例示する説明図である。
【図５】ノード属性情報ＡＲｎに含まれる天球情報Ｄｓｐの一例を示す説明図である。
【図６】天球情報Ｄｓｐのデータ構成を模式的に示す説明図である。
【図７】走行支援装置１０の制御部１１０が実行する累積誤差補正処理を示すフローチャートである。
【図８】天球ＣＳを所定の方位角Ｈθに沿って切断した断面図である。
【図９】天球ＣＳを所定の方位角Ｈθに沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０...走行支援装置
１１０...制御部
１１２...自律測位部
１１４...衛星選択部
１１６...他律測位部
１１８...誤差補正部
１２０...記憶部
１２５...記録媒体
１３０...車両インタフェース部
１４０...ユーザインタフェース部
１４２...リモコン
１４４...ディスプレイ
１４６...スピーカ
１５０...ＧＰＳ受信部
１６０...交通情報受信部
８００...車両
８１０...車両制御装置
８１２...ジャイロセンサ
８１４...車速センサ
９１０...ＧＰＳ衛星
９２０...ビーコン
Ｉｒｍ...道路地図情報
ＴＲｎ...ノードテーブル
ＴＲｋ...リンクテーブル
ＡＲｎ...ノード属性情報
ＡＲｋ...リンク属性情報
Ｒｎ...ノード
Ｒｋ...リンク
ＣＳ...天球
ＭＰ...マルチパス
ＰＦ，ＰＦｆ...地物
Ｈθ...方位角
Ｖθ，Ｖｆθ，Ｖｓθ...仰角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上を走行する車両を支援する走行支援装置であって、
前記車両の進行方向および走行速度に基づく前記車両の位置である自律位置を測位する自律測位部と、
前記道路上における天球が地物によって遮られる態様を示す天球情報を含む道路地図情報を記憶する記憶部と、
測位信号を送信する複数の測位衛星の中から幾つかを前記天球情報に基づいて選択する衛星選択部と、
前記選択された測位衛星から送信される測位信号に基づく前記車両の位置である他律位置を測位する他律測位部と、
前記測位された他律位置を用いて、前記自律位置に生じる累積誤差を補正する誤差補正部と
を備える走行支援装置。
【請求項２】
前記天球情報は、前記道路上から見て前記地物が存在する方位角および仰角を示す情報を含む請求項１記載の走行支援装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の走行支援装置であって、
前記道路地図情報は、
前記道路上の基準点を示す道路ノードを規定する情報と、
前記道路ノード間の区間態様を示す道路リンクを規定する情報と
を含み、
前記天球情報は、前記道路ノードによって示される基準点，前記道路リンクによって示される区間の少なくとも一方における天球が地物によって遮られる態様を示す情報である
走行支援装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか記載の走行支援装置であって、
前記道路地図情報は、
前記道路に含まれる各車線上の基準点を示す車線ノードを規定する情報と、
前記車線ノード間の区間態様を示す車線リンクを規定する情報と
を含み、
前記天球情報は、前記車線ノードによって示される基準点，前記車線リンクによって示される区間の少なくとも一方における天球が地物によって遮られる態様を示す情報である
走行支援装置。
【請求項５】
前記衛星選択部は、前記複数の測位衛星の中から幾つかを前記天球情報に基づいて選択する際に、前記道路上から見て同じ方位に存在する前記地物よりも大きな仰角方向に位置する前記測位衛星を優先的に選択する請求項１ないし４のいずれか記載の走行支援装置。
【請求項６】
前記衛星選択部は、前記複数の測位衛星の中から幾つかを前記天球情報に基づいて選択する際に、所定仰角方向に存在する前記地物に対して前記道路上を挟み対峙する前記測位衛星についての優先度を下げて選択する請求項１ないし５のいずれか記載の走行支援装置。
【請求項７】
道路上を走行する車両を支援する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムであって、
前記車両の進行方向および走行速度に基づく前記車両の位置である自律位置を測位する機能と、
前記道路上における天球が地物によって遮られる態様を示す天球情報を含む道路地図情報を記憶する機能と、
測位信号を送信する複数の測位衛星の中から幾つかを前記天球情報に基づいて選択する機能と、
前記選択された測位衛星から送信される測位信号に基づく前記車両の位置である他律位置を測位する機能と、
前記自律位置に生じる累積誤差を、前記測位された他律位置を用いて補正する機能と
を実現させるプログラム。
【請求項８】
道路上を走行する車両を支援する走行支援方法であって、
前記車両の進行方向および走行速度に基づく前記車両の位置である自律位置を測位し、
前記道路上における天球が地物によって遮られる態様を示す天球情報を含む道路地図情報を用意し、
測位信号を送信する複数の測位衛星の中から幾つかを前記天球情報に基づいて選択し、
前記選択された測位衛星から送信される測位信号に基づく前記車両の位置である他律位置を測位し、
前記測位された他律位置を用いて、前記自律位置に生じる累積誤差を補正する
走行支援方法。
【請求項９】
道路地図を示す道路地図情報のデータ構造であって、
前記道路上の基準点を示すノードを規定する情報と、
前記ノード間の区間態様を示すリンクを規定する情報と、
前記ノードによって示される基準点，前記リンクによって示される区間の少なくとも一方における天球が地物によって遮られる態様を示す情報と
を備えるデータ構造。
【請求項１０】
請求項１４記載のデータ構造を有する道路地図情報を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
道路上を走行する車両を支援する走行支援装置であって、
前記車両の進行方向および走行速度に基づく前記車両の位置である自律位置を測位する自律測位部と、
前記道路上における天球が地物によって遮られる態様を示す天球情報を含む道路地図情報を記憶する記憶部と、
測位信号を送信する複数の測位衛星の中から幾つかを前記天球情報に基づいて選択する衛星選択部と、
前記選択された測位衛星から送信される測位信号に基づく前記車両の位置である他律位置を測位する他律測位部と、
前記測位された他律位置を用いて、前記自律位置に生じる累積誤差を補正する誤差補正部と
を備える走行支援装置。
【請求項２】
前記天球情報は、前記道路上から見て前記地物が存在する方位角および仰角を示す情報を含む請求項１記載の走行支援装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の走行支援装置であって、
前記道路地図情報は、
前記道路上の基準点を示す道路ノードを規定する情報と、
前記道路ノード間の区間態様を示す道路リンクを規定する情報と
を含み、
前記天球情報は、前記道路ノードによって示される基準点，前記道路リンクによって示される区間の少なくとも一方における天球が地物によって遮られる態様を示す情報である
走行支援装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか記載の走行支援装置であって、
前記道路地図情報は、
前記道路に含まれる各車線上の基準点を示す車線ノードを規定する情報と、
前記車線ノード間の区間態様を示す車線リンクを規定する情報と
を含み、
前記天球情報は、前記車線ノードによって示される基準点，前記車線リンクによって示される区間の少なくとも一方における天球が地物によって遮られる態様を示す情報である
走行支援装置。
【請求項５】
前記衛星選択部は、前記複数の測位衛星の中から幾つかを前記天球情報に基づいて選択する際に、前記道路上から見て同じ方位に存在する前記地物よりも大きな仰角方向に位置する前記測位衛星を優先的に選択する請求項１ないし４のいずれか記載の走行支援装置。
【請求項６】
前記衛星選択部は、前記複数の測位衛星の中から幾つかを前記天球情報に基づいて選択する際に、所定仰角方向に存在する前記地物に対して前記道路上を挟み対峙する前記測位衛星についての優先度を下げて選択する請求項１ないし５のいずれか記載の走行支援装置。
【請求項７】
道路上を走行する車両を支援する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムであって、
前記車両の進行方向および走行速度に基づく前記車両の位置である自律位置を測位する機能と、
前記道路上における天球が地物によって遮られる態様を示す天球情報を含む道路地図情報を記憶する機能と、
測位信号を送信する複数の測位衛星の中から幾つかを前記天球情報に基づいて選択する機能と、
前記選択された測位衛星から送信される測位信号に基づく前記車両の位置である他律位置を測位する機能と、
前記自律位置に生じる累積誤差を、前記測位された他律位置を用いて補正する機能と
を実現させるプログラム。
【請求項８】
道路上を走行する車両を支援する走行支援方法であって、
前記車両の進行方向および走行速度に基づく前記車両の位置である自律位置を測位し、
前記道路上における天球が地物によって遮られる態様を示す天球情報を含む道路地図情報を用意し、
測位信号を送信する複数の測位衛星の中から幾つかを前記天球情報に基づいて選択し、
前記選択された測位衛星から送信される測位信号に基づく前記車両の位置である他律位置を測位し、
前記測位された他律位置を用いて、前記自律位置に生じる累積誤差を補正する
走行支援方法。
【請求項９】
道路地図を示す道路地図情報のデータ構造であって、
前記道路上の基準点を示すノードを規定する情報と、
前記ノード間の区間態様を示すリンクを規定する情報と、
前記ノードによって示される基準点，前記リンクによって示される区間の少なくとも一方における天球が地物によって遮られる態様を示す情報と
を備えるデータ構造。
【請求項１０】
請求項１４記載のデータ構造を有する道路地図情報を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【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２００６−２６７００４（Ｐ２００６−２６７００４Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８８２８３（Ｐ２００５−８８２８３）
【出願日】平成１７年３月２５日（２００５．３．２５）
【出願人】（５９７１５１５６３）株式会社ゼンリン (155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２５日（２００５．３．２５）
【出願人】（５９７１５１５６３）株式会社ゼンリン (155)
【Ｆターム（参考）】
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