説明

道路上位置更新方法及び装置

【課題】自立航法やGPS航法で演算した現在位置の演算誤差や、道路データの誤差等によって、地図の道路上に表示する自車位置が不適切な移動表示を行うことのないようにした「道路上表示方法及び装置」とする。
【解決手段】車両の現在位置を演算して、その現在位置に対応する道路上の自車位置を投影法マップマッチングにより演算し、更にはその位置から現在位置が移動した距離の分だけ道路上の自車位置を移動して地図の道路上に表示するとき、現在位置の走行方位と現在位置に対応する道路の方位との差が所定角度以上、または自立航法による現在位置と道路上の位置との距離が所定以上、或いはGPS航法による現在位置と道路上の位置との距離が所定以上になったときには、道路上の位置表示を道路が形状が大きく変化する形状リンク点以上は移動させずに停止し、所定以下になったときに移動させる。

【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、車両が自立航法或いはGPS航法で現在位置を演算しながら走行し、演算した現在位置を近接道路上に現在位置として表示するとき、道路上の現在位置が不自然な動きを行うことのないようにした道路上位置表示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】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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13(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13(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。
【0008】
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。
【0009】
前記のようなマップマッチングを行うとき、道路上の現在位置が後退するように表示される問題を解決するため、そのような表示を行うときには現在位置の表示を停止する技術は特許文献1に開示されている。また、特に投影法のマップマッチングを行うとき、進行方向の誤差が大きいことにより右左折交差点を間違う問題を解決する技術は特許文献2に開示されている。更に、現在位置表示が不適切なとき右左折交差点を間違う問題を解決するため、現在位置が交差点を過ぎようとしているときには、自立航法等による自車位置が交差点を過ぎるまで待機させる技術は特許文献3に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2008−233044号公報
【特許文献2】特開平9−5096号公報
【特許文献3】特開平6−66589号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
自立航法やGPS航法によって現在位置を演算し、その現在位置を近接する道路上に投影させるマップマッチングを行うとき、自立航法による現在位置を累積することにより次第に大きな誤差を生じ、またGPS航法におけるGPS誤差によって、更には道路データ自体の誤差等によって、マップマッチングした道路上の位置が実際より行き過ぎたり手前過ぎたりすることがある。
【0012】
また、通常は利用者が道路上を走行しており、そのためできる限り道路上に現在位置を表示し、また移動させて表示した方が安心できるため、利用者に見せる道路上の現在位置を、自立航法等によって演算される走行した距離分だけ、道路上で移動させる手法を取ることが多い。
【0013】
その結果、例えば図12に示すような不自然な表示がなされることがある。即ち図12(a)には車両が道路Rを走行し、曲がり角Cで左折するとき、自車両の走行位置を道路上にマップマッチングする際に、走行した距離分だけ道路上を移動させる道路上位置表示更新方法をとると、最初自立航法で得られた自立航法位置J1にあり、その時道路Rに対する道路上位置M1に自車位置を表示する。
【0014】
その後自立航法位置J2の時、走行距離分だけ道路上を移動した位置である道路上位置M2に自車位置を表示した後、自立航法では道路Rの曲がり角Cを通り過ぎた自立航法位置J3に至ると、走行距離分だけ自車位置を道路に沿って移動させることにより、道路上位置M3に自車位置を表示する。この時の自立航法位置では走行方向は変化しておらず、しかもこの時自立航法位置J3の自車両の走行方向と、道路上位置M3の道路の向きとは大きく異なるため、図示するように道路方向とは直角の向きに自車両の向きを表示することがある。このような誤った表示状態は、自立航法の誤差、道路データの誤差等によって生じる。
【0015】
更に車両が走行し自立航法位置J4の時、未だ自立航法では走行方向は変化しないため、道路上位置は道路に沿って移動して道路上位置M4に表示する。同様に自立航法位置J5では直進を継続し、ここで道路上位置を確定するとき、図示するように道路上位置M5に自車位置を表示し、しかもその向きは先と同様に道路に対して直角の方向となってしまう。このように、道路上位置M3からM5迄は自車両が道路を横移動するように表示されてしまい、通称「カニ走り」と称する表示態様が発生する。このような表示は利用者にとって奇異に感じ、ナビゲーション装置に対する信頼性を損なう。
【0016】
その後図11(b)に示すように、自立航法位置J6で車両が地図上の曲がり角Cに到達したことにより走行方向が変化すると、その方向変化によって同図(a)の道路上位置M5から、最も確からしい位置である曲がり角Cに近い位置に高速で戻し、走行方向は車両の向きの変更により道路の向きになっているものとして、道路に沿った方向に表示する。車両は曲がり角Cを完全に曲がって自立航法位置J7に至ると、道路上位置M7に表示し、その向きは自立航法位置と同じ道路の向きとなる。更に自立航法位置J8では、道路上位置は走行距離分移動して道路上位置M8となり、更に自立航法位置J9は道路上位置M9となる。
【0017】
このように、前記図12(a)の「カニ走り」の後、同図(b)の道路上位置M6からM7への高速の戻り移動を行い、その後自立航法の移動と共に移動させるという不規則な自車両の位置表示が行われる。そのため、利用者は現在走行している状態を正確に把握できず、極めて不安に成らざるを得ない。また、周囲の状況からモニタに表示されている自車両の位置は大きく異なることがわかると、ナビゲーション装置に対する信頼性が低下する。このことは前記のような自立航法位置と道路上位置との関係に限らず、GPS航法位置と道路上位置との関係においても同様のことが生じる。
【0018】
したがって本発明は、自立航法やGPS航法で現在位置を演算し、演算した現在位置に対応する地図の道路上に自車両位置を表示するとき、自立航法やGPS航法で演算した現在位置の演算誤差や、道路データの誤差等によって、地図の小津路上に表示する自車両が不適切な移動表示を行うことのないようにすることを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明に係る道路上位置表示方法は、前記課題を解決するため、車両の現在位置を演算し、前記現在位置に対応する道路上の位置を演算し、前記道路上の位置を地図上に表示する道路上位置表示方法において、前記現在位置に関するデータと前記道路上の位置に関するデータとが所定値以上異なっているとき、前記道路上の位置を地図上に移動して表示しないことを特徴とする。
【0020】
本発明に係る道路上位置表示装置は、前記課題を解決するため、車両の現在位置を演算する現在位置演算部と、前記現在位置演算部で演算した現在位置に対応する道路上の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演算した道路上の位置を道路上位置表示候補として検出し出力する道路上位置表示候補検出部と、前記道路上位置表示候補検出部から出力する道路上位置表示候補を道路上に位置表示することが適切であるか否かを判別する道路上位置表示適否判別部と、前記道路上位置表示適否判別部で道路上位置表示候補を道路上に位置表示することが適切であると判別したとき、前記道路上位置表示候補検出部からの道路上位置を地図表示装置に出力し、適切ではないと判別したときには前記道路上位置を出力しない道路上位置表示出力部とを備えたことを特徴とする。
【0021】
本発明に係る他の道路上位置表示装置、前記道路位置表示装置において、前記現在位置演算部で演算した現在位置の変化により移動距離を求める単位移動距離演算部を備え、前記道路上位置表示候補検出部は、前記単位移動距離演算部で演算した移動距離分だけ、前記マップマッチング演算部で演算した道路上の位置を移動させた表示位置候補を検出して出力することを特徴とする。
【0022】
本発明に係る他の道路上位置表示装置は、前記道路位置表示装置において、前記道路上位置表示適否判別部で、道路上位置表示候補を道路上に位置表示することが適切ではないと判別したとき、前記道路上位置表示出力部は道路上位置表示を当該道路上位置表示候補の手前の、道路形状が大きく変化する形状リンクまで移動して停止させ、前記道路上位置表示候補の道路上位置を表示しないことを特徴とする。
【0023】
本発明に係る他の道路上位置表示装置は、前記道路位置表示装置において、前記道路上位置表示適否判別部は、前記現在位置演算部で演算した現在位置に関するデータと、前記道路上位置表示候補検出部で検出した道路上位置に関するデータとが所定値以上異なっていることを検出したとき、道路上位置表示候補を道路上に位置表示することは適切ではないと判別することを特徴とする。
【0024】
本発明に係る他の道路上位置表示装置は、前記道路位置表示装置において、前記所定値以上異なっていることの検出は、前記現在位置の移動方向と、前記道路上位置の道路の方向とのなす角度が所定値以上であることを検出することを特徴とする。
【0025】
本発明に係る他の道路上位置表示装置は、前記道路位置表示装置において、前記所定値以上異なっていることの検出は、前記現在位置と前記道路上位置との距離を検出することを特徴とする。
【0026】
本発明に係る他の道路上位置表示装置は、前記道路位置表示装置において、前記現在位置はGPS航法により演算したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0027】
本発明は上記のように構成したので、自立航法やGPS航法で現在位置を演算し、演算した現在位置に対応する地図の道路上に自車両位置を表示するとき、自立航法やGPS航法で演算した現在位置の演算誤差や、道路データの誤差等によって、演算した現在位置と地図の道路上に表示する位置が大きく異なるとき、地図の道路上に表示した位置を移動させることがないので、従来のような地図の道路上に表示した自車両マーク等が不適切な移動表示を行うことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の実施例の機能ブロック図である。
【図2】同実施例における道路上位置表示の更新処理を行う全体の作動フロー図である。
【図3】図2のマップマッチングによる道路上位置表示候補の演算処理を行う作動フロー図である。
【図4】図2の道路上位置表示候補が適切であるか否かの判別処理を行う作動フロー図である。
【図5】図4の道路上位置表示候補の道路方位と自立航法方位との方位差による道路上位置表示の更新判別用処理を行う作動フロー図である。
【図6】図4の道路上位置表示候補の位置と自立航法位置との距離による道路上位置表示の更新処理を行う作動フロー図である。
【図7】図4の道路上位置表示候補の位置とGPS航法位置との距離による道路上位置表示の更新判別用処理を行う作動フロー図である。
【図8】図4の複数判別処理時の総合判別用処理を行う作動フロー図である。
【図9】本発明の実施例の作動態様を示す図である。
【図10】本発明の実施例の他の作動態様を示す図である。
【図11】本発明の実施例の更に他の作動態様を示す図である。
【図12】従来例の不適切な作動を行う態様を示す図である。
【図13】従来の投影法によるマップマッチングの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【0029】
本発明の実施例を図面に沿って説明する。図1は本発明を各種の態様で実施することができるようにした機能ブロック図であり、それぞれの態様はこれらの機能ブロックの内任意のものを選択して実施することができるようにしている。図1の道路上表示装置においては、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。
【0030】
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1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。
【0031】
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。
【0032】
本発明の主要部となる道路上位置表示処理部11には単位移動距離演算算部12を備え、現在位置演算部5で、主として自立航法現在位置演算部7において第1所定時間毎に演算した現在位置の変化を検出し、第1所定時間としての単位時間に移動した距離を演算する。道路上位置表示候補検出部13では、道路上に表示する自車位置マークを、その演算した距離分だけ道路上を移動したと仮定したときの位置、即ち道路上位置表示の候補地点を検出する。特に本発明においては、この道路上位置表示候補の地点に自車位置マークを移動して表示して良いか否かを判別し、その判別に応じた道路上位置表示を行うことが主たる処理となる。
【0033】
マップマッチング演算部14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15を備えており、マップマッチング候補検出部16では、現在位置演算部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。その中の自立航法利用マップマッチング候補検出部17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。
【0034】
GPS航法利用判別部18では、例えば自立航法利用マップマッチング候補検出部17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19が、前記自立航法利用マップマッチング候補検出部17の作動の代わりにマップマッチング作動を行う。
【0035】
道路上位置表示適否判別処理部20は、前記マップマッチング演算部14で演算したマッチング候補について、現在位置演算部5で自立航法やGPS航法により演算した現在位置と大きく異なるときは、道路上位置表示出力部34から、道路上位置表示を移動表示させない出力を行う。そのため、図示の例では方位差検出処理部22、位置間距離検出処理部26、及びそれらの複数の比較要素を総合的に演算する複数比較要素演算部31を備え、処理要素選択部21において予めこれらの内の任意のものを選択して処理させることができるようにしている。
【0036】
また、道路上位置表示適否判別部33では、予め選択したこれらの処理要素に対応して、しきい値設定部32からそれらの処理に対応するしきい値を読み込み、そのしきい値と各処理要素で演算した値と比較することにより、道路上位置表示を移動表示することが適切であるか否かを判別している。
【0037】
道路上位置表示適否判別処理部20における方位差検出処理部23では、前記のように処理要素選択部21で予めこの方位差検出処理を行うと設定されているときに作動するものであり、道路上位置表示候補道路方位検出部23において、道路上位置表示候補検出部13で検出した道路上位置表示候補が存在する道路について、その道路の方位を検出する。また、自立航法方位取込部24では、現在位置演算部5で自立航法データ入力部1の走行方位計測部3の計測データ、或いはGPSデータ取込部4からのGPS航法で得られた走行方位を取り込む。
【0038】
方位差検出部25では、道路上位置表示候補道路方位検出部23で検出した道路方位と、自立航法方位取込部24で取り込んだ自立航法による走行方位との方位差を演算する。この演算値はその後、複数比較要素演算部31が演算処理の為に必要とされるときに使用し、また道路上位置表示適否判別に際して単独で用いるときには、道路上位置表示適否判別部33において、この値としきい値設定部に設定している、例えば45度等のしきい値と比較されることとなる。そのため、方位差検出部25で検出した値は別途メモリに記憶する。
【0039】
位置間距離検出処理部26では処理要素選択部21でこの処理を行う指示出力があったときに作動するものであり、その中の道路上位置表示候補道路上位置検出部27では、道路上位置表示候補検出部13で検出した道路上位置表示候補が存在する道路上の位置を検出する。また自立航法位置取込部28では、道路上位置表示候補検出部13で現在自立航法のデータを利用して道路上位置表示候補を検出しようとしているときには、その自立航法の位置データを取り込む。
【0040】
GPS航法位置取込部29では、前記自立航法位置取込部28において自立航法の位置誤差が大きくなることにより、GPS航法利用マップマッチング候補検出部19がGPS航法の位置データによりマップマッチング候補を検出しているとき、或いは自立航法によって現在位置を検出しているときでも、処理要素選択部21でGPS航法の現在位置を利用する指示があったときに、GPS航法現在位置演算部9のデータを取り込む。
【0041】
位置間距離演算部30では各種の位置間距離を演算可能としており、第1に自立航法位置取込部28で取り込んだ自立航法による現在位置と、道路上位置表示候補道路上位置検出部27で検出した道路上位置表示候補の道路上の位置との間の距離を演算する。また、第2にGPS航法位置取込部27で取り込んだGPS航法によって演算した現在位置と道路上位置表示候補道路上位置検出部27で検出した道路上位置表示候補の道路上の位置との間の距離を演算する。
【0042】
これらの内のいずれの距離を演算するか、両方の距離を演算するかの選択は、処理要素選択部21で予めどのように設定しているかによって選択される。これらの演算した距離はその後、複数比較要素演算部31が演算処理の為に必要とするときに使用し、また道路上位置表示適否判別に際して単独で用いるときには、道路上位置表示適否判別部33において、この値としきい値設定部32に設定している、例えば25m等のしきい値と比較することとなる。したがって、位置間距離演算部30で演算した値は別途のメモリに記憶する。
【0043】
複数比較要素演算部31では、処理要素選択部21が予めこれを選択するとき、前記各処理要素単独の値ではなく、予め設定した手法によって複数の要素を種々の重み付けを行う等により、総合的な値を得る際に作動する。それにより、例えば方位差演算部23で得られた方位差の値と、位置間距離演算部で演算した自立航法位置と道路上位置表示候補道路上位置との距離の値について、それぞれ係数を掛けた値を足した総合評価値を演算する、等の処理を行う。この演算値も別途記憶しておく。
【0044】
道路上位置表示適否判別部33では、前記のような各種演算部で演算した値と、それらの値に対応して予め設定しているしきい値設定部32の値とを比較し、しきい値を超えているとき、即ち道路上位置表示候補の位置に関するデータと、自立航法やGPS航法で得られた現在位置に関するデータとのずれが大きいと判断する。このしきい値としては予め任意に設定しておくことができるが、例えば方位差演算部25で演算した方位差に対しては45度、位置間距離演算部30で演算した値に対しては25m等の任意の値を設定することができる。
【0045】
このようなしきい値を超えていると判別したときには、道路上位置表示出力部34は、道路上位置表示候補検出部13で検出した道路上位置表示候補の位置には自車位置マークを移動させない表示出力を、地図表示装置35に対して行う。但しここでは、最初に前記のようなしきい値を超えたと判別したときには、そこに道路の形状が大きく変化する形状リンク点がある場合はその形状リンク点まで自車位置を移動させ、以降はしきい値以内になるまでその位置を更新しないようにすることができる。地図表示装置35は地図データ入力部10で入力した地図を表示し、その地図の道路上に前記道路上位置表示出力部34から出力される自車両の道路上位置を適宜のマークで表示する。
【0046】
前記のような機能ブロックからなる本発明においては、これらの機能ブロックの内任意のものを選択して、例えば図2〜8に示す作動フローに従って作動させることができる。即ち、図2の道路上位置表示の更新処理を行う全体作動フロー図に示すように、最初に前回の自立航法位置決定から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S1)。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、再びこ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。
【0047】
ステップS1で第1所定時間が経過したと判別したときには、更に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S2)、未だ経過していないときにはステップS3に進んで、そのまま自立航法により現在位置を決定し、経過したときにはステップS6に進んで、図3に示すマップマッチングによる道路上位置表示候補の演算処理を行う。
【0048】
ステップS3において自立航法により現在位置を決定したとき、及び後述するようにステップS6においてマップマッチングによる道路上位置表示候補の演算処理を行おうとしたときにおいて、マップマッチングを行う必要がないと判別したとき、及びGPS航法を利用してもGPSが適正に作動しない状態の時にはここでの処理を行わずにステップS3で自立航法により現在位置を決定し、その後ステップS4において、自立航法によって前回、即ち50ms等の第1所定時間前の時の現在位置との比較によって自立航法による前回からの移動距離の演算を行う。
【0049】
その後道路上においてステップS4で演算した自立航法の移動距離だけ進めた位置を、道路上位置表示候補とする(ステップS5)。この作動は図1の道路上位置表示候補検出部13において、単位移動距離演算部12の演算と、地図データ入力部10からの地図データとによって検出する。次いで前記ステップS5の処理で得られた道路上位置表示候補と、ステップS6においてマップマッチング等によって得られた道路上位置表示候補に基づき、図4に示すような道路上位置表示候補が適切か否かの判別処理を行う(ステップS7)。
【0050】
その後図示の例では、ステップS7でその道路上位置表示候補は適切であると判別したか否かによって(ステップS8)、処理を異ならせる。即ち、適切であると判別したときには道路上位置表示候補に自車位置を更新表示する(ステップS9)。それに対して適切ではないと判別したときには、自車位置表示を道路上位置表示候補の手前の形状リンク点まで移動して停止する。即ち、次の道路上位置表示候補が適切ではないと判別したときには、原則としてその道路上位置表示候補を採用しないものの、その候補の位置までの間に曲がり角等の形状リンク点が存在するときには、その点までは間違いがないものと見なして、その形状リンク点まで移動して停止させる。
【0051】
図2のステップS6におけるマップマッチングによる道路上位置表示候補の演算処理は、図3に示すように、最初投影法等の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S11)。この作動は図1のマップマッチング演算部14におけるマップマッチング候補検出部16が、第2所定時間経過検出部15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17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。
【0052】
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S12)。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S13)、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S14)。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S15)。
【0053】
この作動は図1のマップマッチング候補検出部16におけるGPS航法利用判別部18において、自立航法利用マップマッチング候補検出部17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14のGPS航法利用マップマッチング候補検出部19が、候補となる道路上における位置候補を検出する事により行う。
【0054】
図3の例においては、その後前記ステップS12において自立航法位置とマップマッチング位置候補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S13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S17において図2のステップS3に進み、自立航法による現在位置の決定と、定常的な自立航法による移動距離演算、及び道路上位置表示候補の検出を行う。
【0055】
図2のステップS7における道路上位置表示候補が適切か否かの判別処理は、例えば図4のように行うことができる。即ち、図4の道路上位置表示候補が適切であるか否かの判別処理に際しては、最初道路上位置表示候補の道路方位と自立航法方位との方位差による道路上位置表示の更新処理を行うか否かの判別を行っている(ステップS21)。ここでは、図1の道路上位置表示適否判別処理部20における方位差検出処理部22での処理を行うか否かの判別となり、その判別は処理要素選択部19で予めここでの処理を行うように設定しているか否かによって判別を行う。
【0056】
ステップS21において道路上位置表示候補の道路方位と自立航法方位との方位差による道路上位置表示の更新処理を行うと判別したときには、ステップS22において後述する図5に示すようなその処理を行うこととなる。この処理を行った後は、ステップS21においてこの処理を行わないと判別したときと共にステップS23に進み、道路上位置表示候補の位置と自立航法位置との距離による道路上位置表示の更新処理を行うか否かの判別を行う。
【0057】
ステップS23において道路上位置表示候補の位置と自立航法位置との距離による道路上位置表示の更新処理を行うと判別したときには、ステップS24において後述するように図6に示すようなその処理を行うこととなる。この処理を行った後は、図示の例ではステップS23においてこの処理を行わないと判別したときと共にステップS25に進み、道路上位置表示候補の位置とGPS航法位置との距離による道路上位置の更新処理を行うか否かを判別している。
【0058】
ステップS23及びステップS25のいずれの判別においても、図1の処理要素選択部21が予めこれらのいずれか、或いは両方を作動する設定を行っているとき、それらの処理を行うこととなる。したがって、道路上位置表示候補の位置との距離は、自立航法位置とGPS位置のいずれかの演算、或いは両方の演算を行うこともできる。
【0059】
ステップS25で道路上位置表示候補の位置とGPS航法位置との距離による道路上位置表示の更新処理を行うと判別したときには、後述する図6に示すその処理を行うこととなる。その後、図示の例ではステップS25でこの処理を行わないと判別したときと共にステップS27に進み、複数判別用処理時の総合判別用処理を行うか否かの判別を行う。この判別に際しても前記と同様に、図1の処理要素選択部21で予めそのような処理を行うものと設定しているとき、ステップS27において複数判別用処理時の総合判別用処理を行うものと判別し、ステップS28において後述する図8に示すような同処理を行う。
【0060】
その後ステップS28で同処理を行った後、及びステップS27において同処理を行わないと判別したときと共にステップS29に進み、選択した比較要素に対応したしきい値を読み込む。次いで選択した比較要素の値はしきい値を超えたか否かを判別し(ステップS30)、そのしきい値を超えていないと判別したときには、道路上位置表示候補の位置は自立航法やGPS航法で演算した現在位置と、方位や距離等の点で所定値以上異なっていないことにより、その道路上位置表示候補は適切なものと判別する(ステップS31)。それに対してステップS30において、選択した比較要素の値はしきい値を超えていると判別したときには、道路上位置表示候補は不適切であると判別する(ステップS32)。
【0061】
上記処理により、道路上位置表示候補は適切であるか否かが判別され、それにより図2のステップS8以降の処理がなされ、道路上位置表示候補の道路位置と自立航法やGPS航法で得た現在位置と、方位や距離の点で大きく異なっているときには、道路上位置を移動させず待機状態として、その後ステップS1に戻って前記作動を繰り返す内、ステップS30の判別でしきい値を超えていない状態になったと判別したとき、道路上位置をその位置に移動することとなる。
【0062】
図4のステップS21における道路上位置表示候補の道路方位と自立航法方位との方位差による道路上位置表示候補の更新判別用処理は、例えば図5にように作動させることができる。即ち、図5の例においては最初自立航法による自車方位(HJ)の取り込みを行う(ステップS41)。この作動は図1の自立航法現在位置演算部7で、自立航法データ入力部における走行方位計測部で計測した方位を取り込むことによってなされる。
【0063】
次いで道路上位置表示候補の道路の方位(HM)を検出する(ステップS42)。この検出は図1の道路上位置表示候補検出部13で道路上位置表示候補を検出したとき、その候補が存在する道路におけるその位置の道路の方向を検出することにより行うことができる。その後道路上位置表示候補の道路方位と自立航法による自車方位の差を演算する(ステップS43)。この作動は前記ステップS41で取り込んだ自車方位(HJ)と、ステップS42で検出した道路上位置表示候補の道路方位(HM)との差を演算することにより行う。これらの処理は、図1の方位差検出処理部22の各機能部によって行う。その後図示の例ではこの演算値を後の処理で用いるために記憶する(ステップS44)。
【0064】
図4のステップS24における道路上位置表示候補の位置と自立航法位置との距離による道路上位置表示の更新判別処理は、例えば図6に示すように作動させることができる。即ち、図6の例においては最初自立航法による自車位置の取り込みを行う(ステップS51)。この作動は図1の自立航法現在位置演算部7で演算したデータを取り込むことにより行う。次いで道路上位置表示候補の道路上の位置を検出する(ステップS52)。この検出は図1の道路上位置表示候補検出部13で道路上位置表示候補を検出したとき、その候補が存在する道路上の位置を検出することにより行う。
【0065】
その後前記のようにして得られた道路上位置表示候補の位置と自立航法位置との距離を演算する(ステップS53)。これらの作動は図1の位置間距離検出処理部26における、道路上位置表示候補道路上位置検出部27と、自立航法位置取込部28と、これらのデータを用いて演算する位置間距離演算部30の作動によって行う。図6の例ではその後、この演算値を後の処理に使用するために記憶する(ステップS54)。
【0066】
図2のステップS26における道路上位置表示候補の位置とGPS航法位置との距離による道路上位置表示更新判別用処理は、例えば図7のようにして行うことができる。図7に示す例においては最初GPS航法は適正に作動可能な状態であるか否かを判別する(ステップS61)。ここで例えば正常に受信できる衛星の数が不足する等の、適正に作動可能な状態ではないと判別したときには以降の処理を行うことなく中止する(ステップS66)。
【0067】
ステップS61でGPS航法は適正に作動可能な状態で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S62)。次いで道路上位置表示候補の道路上の位置を検出する(ステップS63)。この道路上位置表示候補の検出に際しては、先に得られたGPS航法による現在位置に基づいて道路上位置表示候補の検出を行うことができるが、その外自立航法によって得られた現在位置に基づく道路上位置表示候補の検出を行っても良い。
【0068】
即ち、通常通り自立航法による現在位置に基づき道路上位置表示候補の検出を行っているとき、道路上位置表示候補による自車位置の移動が適切であるか否かの判別に際しては、その道路上位置表示候補の位置と別途GPS航法で演算した現在位置との距離を演算して判別する処理を行うことも可能である。その後道路上位置表示候補の位置とGPS航法位置の距離を演算する(ステップS64)。その演算結果は後の処理のために記憶する(ステップS65)。
【0069】
図2のステップS28における複数判別処理時の総合判別用処理は、例えば図8のように行うことができる。即ち、図8に示す複数判別処理時の総合判別用処理においては、最初複数の比較要素の値を求めたか否かの判別を行い、複数の比較要素の値を求めずにこの処理に至ったものは排除する。したがって、ここで複数の比較要素の値を求めていないと判別したときは、この処理は不要とする(ステップS75)。次いで複数の比較要素において前記のようにして演算した演算値を全て取り込む(ステップS72)。その後それらの演算値について、予め定めている重み付け等に基づき総合値を演算し(ステップS73)、ステップS74でその演算値を記憶する。
【0070】
前記図5〜図8に示す各要素での処理を行った後は、図4のステップS29以降において、各々の処理に対応したしきい値を読み込み(ステップS29)、選択した比較要素の値はしきい値を超えたか否かを判別し(ステップS30)、その判別結果によって、道路上位置表示候補の表示の更新処理を行うことは前記の通りである。
【0071】
上記のような機能ブロックの構成、及び作動フローによる作動処理を行うことにより、例えば図9及び図10に示すような道路上位置表示の移動処理がなされる。即ち図9及び図10には自立航法によって現在位置を定常的に演算し、更に所定時間毎にその現在位置に基づき道路上位置表示候補を取得する例を示している。図9(a)はそのような定常的な処理を行うときの態様を示しており、道路R上を走行する車両の自立航法位置がJ11のとき、道路Rに対する道路上位置表示候補の位置はM11となっている。
【0072】
その後例えば50ms毎の自立航法位置の演算により、先の位置に対する自立航法位置の更新処理を行う。それらの自立航法位置の移動した分だけ道路上位置表示の位置も移動する。その後例えば500ms毎に例えば投影法によるマップマッチング処理を行い、図示の例では自立航法位置がJ12となったときマップマッチング処理を行うことにより、道路上位置表示の位置M12が得られ、自立航法位置J12を道路上位置表示の位置M12と同じ位置であるJ12’の位置に修正する。その後の走行によっても同様の作動が行われ、自立航法位置がJ13になったとき、自立航法による走行距離分だけ道路上位置表示の位置も移動し、道路上位置表示位置M13となる。
【0073】
更に図9(a)における現在の自立航法位置J14においては、現在の道路上位置M14となる。この間に自立航法位置が道路から所定距離離れたとき、GPS航法によって現在位置を演算し、その現在位置に対応した道路上位置表示を行う。
【0074】
更に車両が走行し、道路Rの曲がり角に来たときの態様を図9(b)に示している。同図の例においては、同図(a)のような処理によって自立航法位置とその移動に対応した道路上に表示している自車位置の移動処理を行い、所定時間毎に投影法によるマップマッチングを行って自立航法に現在位置を修正しする作動を行う。これらの作動は図9(b)において、自立航法位置J21で投影法によるマップマッチング処理を行って道路上位置表示M21が得られ、ここに自立航法位置も修正して自立航法位置J21’となる。
【0075】
その後自立航法位置がJ22、23、24、25と移動するのにつれて、その移動距離分だけ道路上位置表示もM22、23、24、25と移動する。図示の例では自立航法位置J26の位置で再び投影法によるマップマッチング処理を行い、道路上位置表示M26が得られ、自立航法位置については同じ位置に自立航法位置J26’とする。その後同様の走行と処理を行い、自立航法位置J27で道路上位置表示も移動してM27になった後、道路Rが曲がり角で直角に曲がっているのに対して、次の自立航法位置はその曲がり角を通り過ぎた位置J28となっている。この時、従来は前記図12で説明したように、道路上位置表示M27の位置から自立航法の走行距離分移動すると、道路上位置表示の位置は本来M28’となって、曲がり角を曲がった後の位置となる。
【0076】
それに対して本発明における図9(b)の例においては、自立航法位置J28の走行方位と道路上位置表示候補M28’が存在する道路の方位とのなす角αが予め設定した例えば45度等のしきい値より大きいので、道路上位置表示候補M28’への移動は適切ではないと判別し、道路の形状リンク端である道路の曲がり角迄道路上位置表示を進めてこの位置Tで停止させる。それ以降の本発明における作動態様を図9(c)に示しており、前記自立航法位置J28以降、J29、30、31と進んでも、自車両の走行方位と道路上位置表示候補が存在する道路の方位との差がβで所定角度以上のため、自立航法位置J28以降も道路上位置表示はTの位置で停止したままとなる。
【0077】
図10にはその後の他の作動態様を示しており、図10(a)に示すように自立航法位置J31で車両が実際の曲がり角で曲がり始めたとき、その角度変化に応じて前記Tの位置で停止したまま回転し、例えば45度等の所定の角度以内になったとき、道路上位置表示は移動可能となる。図10(b)の例では、自立航法位置J32で道路上位置表示はM32の位置に移動表示される。その後図10(c)に示すように自立航法位置がJ33と進み、その後自立航法位置34の位置でマップマッチング処理が行われ、道路上位置表示はM34となり、自立航法位置はこの位置と同じ位置であるJ34’に修正される。更に自立航法位置がJ35となると、通常の状態と同様に自立航法位置の方位と、道路上位置表示の存在する道路の方位差が少なく、定常的な道路上位置表示の更新が継続する。
【0078】
本発明は上記に詳述したような作動を行う結果、前記図12の従来例の作動に対して、本発明は図11のように作動し、従来の問題点を解決することができる。即ち、図11(a)に示すように自立航法位置がJ1、J2と進み、J3では道路Rの曲がり角を過ぎてしまったときには、道路上位置表示がM1、M2と進んだ後、道路の曲がり角の停止位置Tで道路上位置表示を停止する。その後自立航法位置がJ4、J5と進んでも道路上位置表示は停止したままとなる。
【0079】
また、図11(b)に示すように、自立航法位置J6の時実際にに車両が曲がり、それに対応して曲がり角の停止位置Tで回転し、その後自立航法位置がJ7、J8、J9と進むにつれて道路上位置表示もM7、M8、M9と移動する。その後前記図10(c)の自立航法位置J34と同様に、マップマッチングを行った時に自立航法位置も道路上位置表示の位置に修正され、以降の作動が継続する。したがって、図12に示すようなカニ走りや急速な戻り移動等の奇異な表示が行われなくなることがわかる。
【0080】
本発明は前記の実施例以外にも種々の態様で実施することができ、例えば前記実施例では、自立航法とGPS航法を備えた現在広く用いられている車両用のナビゲーション装置の例を示したが、例えば各種携帯用ナビゲーション装置のようにGPS航法のみによって現在位置を演算する装置においても、現在位置を地図の道路上に表示するためマップマッチングを行うとき、前記従来例と同様の問題を生じ、本発明は前記手法によってこれを解決することができる。
【符号の説明】
【0081】
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 道路上位置表示処理部
12 単位移動距離演算部
13 道路上位置表示候補検出部
14 マップマッチング演算部
15 第2所定時間経過検出部
16 マップマッチング候補検出部
17 自立航法利用マップマッチング候補検出部
18 GPS航法利用判別部
19 GPS航法利用マップマッチング候補検出部
20 道路上位置表示適否判別処理部
21 処理要素選択部
22 方位差検出処理部
23 道路上位置表示候補道路方位検出部
24 自立航法方位取込部
25 方位差検出部
26 位置間距離検出処理部
27 道路上位置表示候補道路上位置検出部
28 自立航法位置取込部
29 GPS航法位置取込部
30 位置間距離演算部
31 複数比較要素演算部
32 しきい値設定部
33 道路上位置表示適否判別部
34 道路上位置表示出力部
35 地図表示装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の現在位置を演算し、前記現在位置に対応する道路上の位置を演算し、前記道路上の位置を地図上に表示する道路上位置表示方法において、
前記現在位置に関するデータと前記道路上の位置に関するデータとが所定値以上異なっているとき、前記道路上の位置を地図上に移動して表示しないことを特徴とする道路上位置表示方法。
【請求項2】
車両の現在位置を演算する現在位置演算部と、
前記現在位置演算部で演算した現在位置に対応する道路上の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演算した道路上の位置を道路上位置表示候補として検出し出力する道路上位置表示候補検出部と、
前記道路上位置表示候補検出部から出力する道路上位置表示候補を道路上に位置表示することが適切であるか否かを判別する道路上位置表示適否判別部と、
前記道路上位置表示適否判別部で道路上位置表示候補を道路上に位置表示することが適切であると判別したとき、前記道路上位置表示候補検出部からの道路上位置を地図表示装置に出力し、適切ではないと判別したときには前記道路上位置を出力しない道路上位置表示出力部とを備えたことを特徴とする道路上位置表示装置。
【請求項3】
前記現在位置演算部で演算した現在位置の変化により移動距離を求める単位移動距離演算部を備え、
前記道路上位置表示候補検出部は、前記単位移動距離演算部で演算した移動距離分だけ、前記マップマッチング演算部で演算した道路上の位置を移動させた表示位置候補を検出して出力することを特徴とする請求項2記載の道路上位置表示装置。
【請求項4】
前記道路上位置表示適否判別部で、道路上位置表示候補を道路上に位置表示することが適切ではないと判別したとき、前記道路上位置表示出力部は道路上位置表示を当該道路上位置表示候補の手前の、道路形状が大きく変化する形状リンクまで移動して停止させ、前記道路上位置表示候補の道路上位置を表示しないことを特徴とする請求項2記載の道路上位置表示装置。
【請求項5】
前記道路上位置表示適否判別部は、前記現在位置演算部で演算した現在位置に関するデータと、前記道路上位置表示候補検出部で検出した道路上位置に関するデータとが所定値以上異なっていることを検出したとき、道路上位置表示候補を道路上に位置表示することは適切ではないと判別することを特徴とする請求項2記載の道路上位置表示装置。
【請求項6】
前記所定値以上異なっていることの検出は、前記現在位置の移動方向と、前記道路上位置の道路の方向とのなす角度が所定値以上であることを検出することを特徴とする請求項5記載の道路上位置表示装置。
【請求項7】
前記所定値以上異なっていることの検出は、前記現在位置と前記道路上位置との距離を検出することを特徴とする請求項5記載の道路上位置表示装置。
【請求項8】
前記現在位置はGPS航法により演算したものであることを特徴とする請求項2記載の道路上位置表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【公開番号】特開2011−38860(P2011−38860A)
【公開日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−185289(P2009−185289)
【出願日】平成21年8月7日(2009.8.7)
【出願人】(000101732)アルパイン株式会社 (2,424)
【Fターム(参考)】