CN101819042A - 导航装置及导航用程序 - Google Patents
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Abstract
提供一种导航装置及导航用程序,减少错误匹配,并且使错误匹配尽早得以修正。由于在通过狭小角度分岔路口时,仅通过推算航法难以可靠地匹配修正至正确的道路,所以在各候补地点的成本计算中,在通过通常的成本计算而得出的通常成本上加上对应于与GPS坐标相距的距离的GPS成本,来快速地向正确道路进行匹配处理。此时,由于可以想到GPS坐标存在误差,另外,还可以想到车辆在宽度宽的道路上,在离开DB道路链的位置上行驶,所以考虑GPS的可靠度以及宽度算出成本。
Description
技术领域
本发明涉及导航装置及导航用程序,详细地说涉及导航中的地图匹配。
背景技术
装载在车辆上并且用于搜索到达目的地的行驶路径来引导车辆的导航装置已广泛普及。
在该导航装置中,确定车辆的当前位置,并在地图上显示车辆的当前位置或进行行驶引导。
为了确定当前位置,使用陀螺传感器、车速脉冲传感器、加速度传感器等传感器类,并通过推算航法,根据这些传感器的信息制作推算轨迹。根据推算轨迹和储存在DB中的道路信息,进行形状匹配处理,将一致的位置确定为当前位置,并在确定的当前位置上显示用于表示自身车辆位置的当前位置标记。
作为匹配处理的方法,根据各种信息,对各个匹配候补赋予用于表示正确几率的成本值,并通过对成本值进行比较,来匹配修正至成本值最小的匹配候补位置。
另一方面,为了测定车辆的绝对位置(纬度、经度),使用GPS,但GPS信息用于在GPS精度高时进行的上述传感器的学习,在通常的进行当前位置更新时的位置修正等处理中并不始终使用上述GPS信息。这是因为,由于多路径(multi path)等的干扰,有时使精度恶化,这是GPS的弱点。
在这样的通过推算航法来确定当前位置的处理中,例如,在多条道路所成的角度为规定角以下即以狭小角度分岔(狭小角度分岔)等情况下,由于如下理由,易于发生当前位置的错误匹配处理。
由于在进行匹配处理时优选根据道路类别和道路链形状等判断出的顺道的道路,所以自身车辆在与顺道的道路不同的其他道路上前进的时,结果会导致错误匹配。
另外,有时由于推算轨迹的方位误差而错误地匹配修正至错误的道路。
而且,由于在DB中实际上用线(道路链)表示有宽度的道路,所以有时实际的行驶路径与道路链形状不一致,即使将推算轨迹与道路链形状进行比较,也有时不能够匹配修正为正确的道路。
而且,如果在狭小角度分岔路口处进行了错误匹配处理,则由于如下理由,有时恢复(匹配修正至正确的道路上)比较慢。
即,在通过狭小角度分岔路口后的两道路大致平行时,即使将推算轨迹和道路链形状进行比较也没有差异,所以难于恢复至正确的道路上。
另外,有时修正为显示用推算轨迹与进行了错误匹配的道路链重叠,此时,更加难于恢复至正确的道路上。
为了避免这样的通过狭小角度分岔路口后的错误匹配处理,在专利文献1中提出了使用GPS的定位点的技术。
在该专利文献1中,设定误差圆,所述误差圆以GPS定位点为中心,误差半径与DOP(定位精度降低率)相对应,如果在误差圆的范围内存在检测出的自身车辆位置,则认为自身车辆位置正确。
而且,在通过了分岔路口的情况下,从分岔路口起,使该误差圆阶梯性地变小,从而使进行了错误匹配处理时的候补地点尽早脱离误差圆,由此恢复至正确的道路上。
但是,在专利文献1中记载的技术中,没有考虑实际道路的宽度,将道路数据的道路链形状是否包含在误差圆内作为判断对象。
因此,存在如下问题,即,在实际车辆脱离了道路链但在实际道路宽度的范围内行驶时,在道路链位于误差圆外的情况下也判断为进行了错误的匹配处理。
专利文献1:JP特开2006-284499号公报
发明内容
本发明的目的在于进一步减少错误匹配,并且使错误匹配尽早得以修正。
(1)本发明的第一技术方案是一种导航装置,通过对设定在道路上的候补地点进行成本计算,确定可能性最高的候补地点,并将车辆位置匹配修正至所确定的可能性最高的候补地点,其具有:推算位置取得单元,通过推算航法取得车辆的推算位置;GPS位置取得单元,通过GPS取得车辆的GPS位置;候补地点设定单元,在存在于所述推算位置的周边的道路上,设定车辆位置的候补地点;通常成本算出单元,对于各所述候补地点,算出与所述推算位置相对应的候补地点的通常成本;修正成本算出单元,对于各所述候补地点,算出修正成本,所述修正成本与从所述GPS位置和候补地点之间的距离(d)减去设定有所述候补地点的道路的宽度(W)所得出的第一值(L1)相对应;可能性最高的候补地点确定单元,根据各所述候补地点的所述通常成本和所述修正成本的合计成本,确定可能性最高的候补地点。
(2)本发明的第二技术方案是上述第一技术方案中的导航装置,其具有:假想最大误差算出单元,取得假想最大误差(e),其中,所述假想最大误差(e)表示相对于所述GPS位置的误差范围的距离;算出单元,算出从所述第一值(L1)减去所述假想最大误差(e)所得出的第二值(L2);所述修正成本算出单元在所述第二值(L2)是负值的情况下,将所述第一值(L1)乘以第一比例常数所得出的值作为修正成本;在所述第二值(L2)是正值的情况下,将所述第二值(L2)乘以比所述第一比例常数大的第二比例常数所得出的值,与所述假想最大误差(e)乘以第一比例常数所得出的值相加而得到的值作为修正成本。
(3)本发明的第三技术方案是上述第一或第二技术方案中的导航装置,其中,所述修正成本算出单元在所述第一值(L1)是负值的情况下,将修正成本设为零。
(4)本发明的第四技术方案是上述第二技术方案中的导航装置,其中,所述假想最大误差(e)是基于所述GPS的精度衰减因子得出的误差圆的半径。
(5)本发明的第五技术方案是上述第二技术方案中的导航装置,其中,所述假想最大误差(e)是与可靠度相对应的距离,其中,所述可靠度是基于精度衰减因子、所述推算位置与GPS位置间的距离、根据推算位置的轨迹所得出的方位和根据GPS位置的轨迹所得出的方位之差来算出的。
(6)本发明的第六技术方案是一种导航用程序,通过对设定在道路上的候补地点进行成本计算,确定可能性最高的候补地点,并将车辆位置匹配修正至所确定的可能性最高的候补地点,其通过计算机实现如下功能:推算位置取得功能,通过推算航法取得车辆的推算位置;GPS位置取得功能,通过GPS取得车辆的GPS位置;候补地点设定功能,在存在于所述推算位置的周边的道路上,设定车辆位置的候补地点;通常成本算出功能,对于各所述候补地点,算出与所述推算位置相对应的候补地点的通常成本;修正成本算出功能,对于各所述候补地点,算出修正成本,所述修正成本与从所述GPS位置和候补地点之间的距离(d)减去设定有所述候补地点的道路的宽度(W)所得出的第一值(L1)相对应;可能性最高的候补地点确定功能,根据各所述候补地点的所述通常成本和所述修正成本的合计成本,确定可能性最高的候补地点。
根据本发明,在通过对设定在道路上的候补地点进行成本计算,来确定可能性最高的候补地点时,考虑GPS位置与各候补地点之间的距离d和道路宽度W来计算成本,由此确定可能性最高的候补地点,因此减少错误匹配,并且在进行了错误匹配处理的情况下也能够尽早得以修正。
附图说明
图1是本实施方式的导航装置的系统结构图。
图2是示意性地表示可靠度的定义和要素的说明图。
图3是表示用于决定推算方位和距离的可靠度的各要素的说明图。
图4是表示用于决定GPS方位和距离的可靠度的各要素的说明图。
图5是表示考虑了GPS可靠度和道路宽度时以及不考虑时的地图匹配的状态的说明图。
图6是表示地图匹配处理的详细内容的流程图。
图7是表示根据与GPS位置相距的距离来取得GPS成本的处理的流程图。
图8是GPS位置G、宽度W与候补地点的关系的说明图。
图9是表示与GPS位置和候补地点之间的距离d相对应的GPS成本的值的说明图。
图10是表示正确地匹配修正至狭小角度分岔后的道路时的各候补地点的成本与可能性最高的候补地点的关系的说明图。
图11是与各候补点的前进方向前后的偏差相对应的修正的概要说明图。
图12是表示进行前后方向的修正处理的候补地点更新处理的内容的流程图。
具体实施方式
下面,参照图1至图12详细说明本发明的导航装置及导航用程序的优选的实施方式。
(1)实施方式的概要
在本实施方式的导航装置中,在通过狭小角度分岔路口时,仅通过推算航法难以可靠地匹配修正至正确的道路上,所以在计算各候补地点的成本时,在通过通常的成本计算而得到的通常成本上,加上GPS成本(修正成本),来能够快速地恢复,使得与正确的道路相匹配,其中,上述GPS成本对应于与GPS坐标相距的距离。
此时,GPS坐标存在误差,另外,考虑到在宽度宽的道路上车辆行驶在偏离DB道路链的位置上的情况,在计算成本时考虑GPS的可靠度以及宽度。
如下计算地图匹配中的通常成本。
即,通过距离传感器和相对方位传感器来检测车辆的移动距离和行驶的方位,从而推定地图数据上的当前位置(推算位置)(推算航法),并使上一次的候补地点按照车辆的移动距离进行移动,其中,该上一次的候补地点设定在从推定位置起规定距离范围内存在的各道路上。然后,将推定位置至各候补地点的距离和方位等作为参数,对各候补地点计算通常成本。
另一方面,对于GPS的可靠度而言,可以使用基于DOP而得到的误差圆,但在本实施方式中,使用GPS的可靠度来进一步提高精度。即,在DOP之上,还考虑根据推算轨迹而得到的车辆位置和GPS位置间的距离(距离的一致度)、根据推算轨迹而得到的方位和GPS方位的一致度,从而进一步高精度地求得误差的范围,使用误差范围更小的可靠度圆(半径=假想最大误差e)。
对于到达GPS位置的距离d在宽度W以下的候补地点,由于在设定有该候补地点的道路上行驶的可能性高,因此将GPS成本(修正成本)设为0,对于距离d大于宽度W的候补地点,加上随着距离d而变大的GPS成本。
在GPS成本的计算处理中,在与候补地点相距该道路宽度W的点(宽度点)w在可靠度圆内时,加上与GPS位置和宽度点w之间的距离L1相对应的GPS成本k1。
另外,在宽度点w不在可靠度圆内的情况下,在距离L1=假想最大误差e时的GPS成本k1(候补地点位于可靠度圆上时的成本k1)的基础上,再加上与宽度点w至可靠度圆的距离L2相对应的GPS成本k2。其中,为了防止GPS成本极端上升,对GPS成本k2设定了上限。由此,在从候补对象中除去成本超过规定值的候补地点,但能够避免由于累加极端大的GPS成本而立即从候补对象中除去的情形。
另外,在变形例中,如果到达分岔路口的时机(timing)与实际时机不同时,则不能够恰当地比较道路链和显示用推算轨迹,因此为了对前后位置进行修正,在比较GPS坐标和匹配候补的重心结果存在差量时,改变匹配候补的更新间隔,来缓缓地进行位置修正。
(2)实施方式的详细内容
图1是应用本实施方式的导航装置的系统结构图。
本导航装置装载在车辆上,如该图1所示,具有当前位置检测装置10、信息处理控制装置20、输入输出装置40以及信息存储装置50。
当前位置检测装置10具有如下的结构。
方位传感器12是用于检测相对于基准角度(绝对方位)变化了的角度的装置,在本实施方式中,使用利用角速度来检测角度变化的陀螺传感器。此外,也可以是安装在方向盘的旋转部上的光学旋转传感器或旋转型的电阻调节器,或者是安装在车轮部上的角度传感器。另外,作为方位传感器12,可以是用于检测绝对方位的装置,例如可以是地磁传感器,所述地磁传感器基于磁铁来检测N极方向,由此检测车辆位于哪一个方向。
距离传感器13是能够测量车辆的移动距离的装置,例如,可以使用用于检测车轮的旋转并进行计数的传感器,或者使用用于检测加速度并对其进行2次积分的传感器。
GPS(全球定位系统)接收装置14是用于接收来自人造卫星的信号的装置,其能够得到信号的发送时刻、接收装置的位置信息、接收装置的移动速度、接收装置的前进方向等各种信息。
接着,信息处理控制装置20是如下装置,即,基于从当前位置检测装置10、输入输出装置40输入的信息以及存储在信息存储装置50中的信息,进行运算以及控制,并且将运算结果输出至显示器42、打印机43或扬声器44等输出装置。
该信息处理控制装置20具有以下的结构。
中央处理装置(CPU)21进行整个导航装置的总体的运算以及控制。
ROM22存储各种程序,包括与到达目的地的路径搜索、显示引导或语音引导等导航相关的程序以及本实施方式的地图匹配处理程序等,在地图匹配处理中,考虑GPS可靠度和宽度来进行成本计算,由此进行地图匹配处理。此外,ROM22可以分为第一ROM和第二ROM,在第二ROM中存储与语音引导相关的导航程序,在第一ROM中存储其他程序。
在本实施方式的地图匹配程序中,定义了后述的可靠度数据,但也可以设置相对于程序独立的可靠度数据的参照表,并在程序的执行过程中参照可靠度数据,另外,也可以在后述的信息存储装置50中保存可靠度数据文件。
RAM24是存储装置,用于存储由输入装置41输入的目的地信息、通过地点信息等用户输入的信息,并且用于存储利用CPU21基于用户的输入信息而运算出的结果、进行路径搜索而得出的结果、或从信息存储装置50读取的地图信息。
另外,在RAM24中暂时保存在本实施方式的地图匹配中使用的推算位置以及候补地点。
通信接口25是经由传送路径45进行各种信息的输入输出的装置。具体地说,经由传送路径45,连接有GPS接收装置14、输入装置41、打印机43、信息存储装置50。
时钟28进行计时。
另外,可以配设图像处理专用的图像处理器、图像存储器、语音处理专用的语音处理器,所述图像处理器用于将由CPU21处理了的矢量信息处理为图像信息,所述图像存储器用于存储图像处理器处理的图像信息,所述语音处理器处理从信息存储装置50读取的语音信息,并将其输出至扬声器44。
输入输出装置40具有:输入装置41,由用户输入目的地、通过地点、搜索条件等数据;显示器42,用于显示图像;打印机43,用于印刷信息;扬声器44,用于输出语音。
输入装置41例如由触摸面板、触摸开关、操纵杆、键开关等构成。
在显示器42上显示当前位置周边的地图和到达目的地的行驶路径。
此外,输入输出装置40可以不具有打印机43。
信息存储装置50经由传送路径45与信息处理控制装置20连接。
信息存储装置50存储地图数据文件51和其他数据文件52。
该信息存储装置50通常由作为光学存储介质的DVD-ROM、CD-ROM,或作为磁性存储介质的硬盘等构成,但是,也可以由光磁盘、各种半导体存储器等各种信息存储介质构成。
此外,对于需要擦写的信息,可以使用可擦写硬盘、闪存器等,对于其他的固定的信息,可以使用CD-ROM、DVD-ROM等ROM。
在地图数据文件51中存储有地图数据、道路数据、目的地数据、引导地点数据、其他数据,这些作为导航中的地图显示、路径搜索、路径引导所需要的各种数据。
作为地图数据,存储有全国道路地图、各地区的道路地图或住宅地图等。道路地图由主要干线道路、高速公路、次要道路等各道路和地上目标物(设施等)构成。住宅地图是显示有用于表示地上建筑物等的外形的图形以及道路名称等的市街道地图。次要道路是指,例如国道、省道以下的、道路宽度在规定值以下的比较窄的道路。
作为地图数据,在显示器42上显示包括车辆当前位置和用户指定的地点的、根据规定比例尺而形成的一定范围的地图。在该地图上,显示车辆的当前位置和被指定的地点。
道路数据是各道路的位置和种类、车道数以及各道路之间的连接关系、在本实施方式中使用的道路的宽度、表示分岔的道路是狭小角度分岔道路的情况的狭小角度分岔信息等与道路相关的数据,道路数据由节点数据和道路链数据构成。该道路数据用于路径搜索和地图匹配,并且还在将搜索得到的行驶路径重叠在地图数据上来进行显示时进行使用。
节点数据表示在地图上进行路径搜索时所使用的各节点的地理坐标数据等。
例如,通过节点来表示交叉路口等道路的连接点,通过道路链来表示连接点间的道路(即,道路中不分岔的区域)。这样,发挥表示节点数据路径的连接关系的路径数据的功能。
此外,关于因交通管制而限制行驶的禁止进入和单向通行等,将表示这些的属性赋予给各道路链,但是关于这些属性,也可以赋予给交叉路口节点。
节点数据包括始终设定在各交叉路口上的交叉路口节点,和有时辅助设定在各交叉路口间的特征点(例如,转弯的开始、中间、结束的各地点,或高度发生变化的地点等)上的辅助节点。交叉路口节点包括交叉路口的地理位置坐标、名称等与交叉路口相关的信息。
目的地数据是如下数据,即,主要观光地、建筑物、电话簿中记载的企业及工作地点等很有可能成为目的地的地点及设施等的位置和名称等数据。
引导地点数据是在道路上设置的引导显示板的内容、分岔路口的引导等需要引导的地点的引导数据。
在其他数据文件52中,例如,存储有照片的图像数据、通过语音对设定的行驶路径进行引导时的语音数据等,其中,上述照片是对各种设施、观光地、主要的交叉路口等要求视觉显示的位置进行拍摄而得的照片。
接着,说明在本实施方式的地图匹配程序中定义的可靠度数据。
图2是示意性地表示可靠度的定义和要素的图。
图2的(a)部分规定了与本实施方式的可靠度相对应的方位和距离的假想误差。即,关于方位,将假想方位误差在1度以内的情况规定为可靠度5,将假想方位误差在3度以内的情况规定为可靠度4,将假想方位误差在10度以内的情况规定为可靠度3,将假想方位误差在45度以内的情况规定为可靠度2,将假想方位误差不明的情况规定为可靠度1。
另外,关于距离,将假想距离误差在5m以内的情况规定为可靠度5,将假想距离误差在10m以内的情况规定为可靠度4,将假想距离误差在25m以内的情况规定为可靠度3,将假想距离误差在50m以内的情况规定为可靠度2,将假想距离误差不明的情况规定为可靠度1。
该假想距离误差的值就是本实施方式的假想最大误差e(可靠度圆的半径)。
这样,在本实施方式中,对于方位和距离,都将可靠度规定为5个等级,但可以更详细的进行规定(例如,10个等级)。
此外,通过实际测量后述的可靠度的各要素的值和那时的误差,预先规定假想误差(方位、距离)。
图2的(b)部分表示用于决定推算方位和推算距离的可靠度的要素、用于决定通过GPS而得出的方位和距离的可靠度的要素。
如该图所示,作为决定推算可靠度(方位、距离)的要素,有上一次可靠度、假想累积方位误差、陀螺仪灵敏度学习状态、推算方位可靠度、距离系数学习状态,作为决定GPS可靠度(方位、距离)的要素,有GPS/推算轨迹方位一致度、速度、DOP、根据坐标间距离而得出的GPS/推算轨迹位置一致度、根据坐标间方位而得出的GPS/推算轨迹位置一致度。
而且,如图2的(b)部分所示,推算方位的可靠度由上一次可靠度、假想累积方位误差、陀螺仪灵敏度学习状态来决定。
推算距离的可靠度由上一次可靠度、推算方位可靠度、距离系数学习状态来决定。
另外,GPS方位可靠度由GPS/推算轨迹方位一致度、速度、DOP来决定。
GPS距离的可靠度由DOP、根据坐标间距离而得出的GPS/推算轨迹位置一致度、根据坐标间方位而得出的GPS/推算轨迹位置一致度来决定。
图3是规定了用于决定推算方位和距离的可靠度的各要素的图。
如图3所示,作为上一次可靠度,直接使用在上一次的地图匹配中算出的推算方位的可靠度和推算距离的可靠度。
由于考虑到除了发生陀螺仪的故障的情况以外,通过推算航法而求出的推算方位的可靠度不会剧烈地变化,所以直接使用上一次的可靠度来作为通过推算航法而求出的推算方位的可靠度。
通常,如果左右两侧水平地安装导航装置,则陀螺传感器的左右灵敏度大致相同。因此,在陀螺传感器的左右灵敏度出现偏差的情况下,可以想到很有可能左右灵敏度的学习出现错误,从而在方位变化时出现误差。
因此,可以想到对于假想累积方位误差而言,对于在规定区间(例如,10m)行驶时的方位变化,方位误差被累积,从而使该方位误差变大,因此,规定为累积方位误差(度)越大可靠度越小。
在本实施方式中,以如下比例设定方位误差率,即,左右灵敏度差为1°时,方位误差率为0.1%。因此,每行驶规定区间,累积陀螺传感器的左右灵敏度差α°乘以0.001而得到的值。
此外,左右灵敏度差使用通过以下说明的陀螺仪灵敏度学习而进行修正后的左右灵敏度差。
陀螺仪灵敏度学习状态表示对陀螺传感器的灵敏度学习的次数,可以想到在灵敏度学习的次数少时推算方位的精度低,在学习次数多时精度高,因此设定为随着学习次数的增加而可靠度变高。
此外,对于本实施方式中的陀螺传感器的灵敏度学习的次数,将左转的学习和右转的学习作为一组,进行一次计数。
在此,陀螺仪的灵敏度学习用于修正陀螺传感器对于右转以及左转的灵敏度,利用公知的各种方法进行陀螺仪的灵敏度学习。
例如,利用基于GPS行驶轨迹来求出的角度,修正在左右转弯时通过陀螺传感器求出的角度,其中,上述GPS行驶轨迹是通过GPS定位而得出的。如果在GPS定位的精度低的情况下进行修正,则灵敏度可能恶化,所以在GPS定位的精度高的情况下进行左右转弯时,进行上述学习。
例如,在如下学习开始条件下进行学习,即,GPS速度在30km/h以上,根据DOP求出的误差圆的直径在100m以内。此外,作为学习开始条件,进一步,在条件中可以追加在车辆当前位置的周边不存在规定高度以上的高楼的条件。
推算方位可靠度用于求出推算距离的可靠度,可以想到推算方位的可靠度越高,推算距离的精度也越高,所以直接使用推算方位可靠度(根据各要素求出的最终值)。
距离系数学习状态表示对距离的学习次数,可以想到学习次数越多,距离系数的精度越高(推算距离的精度高),所以规定为学习次数越多推算距离的可靠度也越高。
在此,与陀螺仪的灵敏度学习相同,对距离的学习也能够使用公知的各种方法。
例如,将对于与一次距离脉冲对应的移动距离的计算次数作为学习次数,其中,上述移动距离的计算是通过如下处理来进行的,即,以通过GPS定位算出的车辆的移动距离为基准,对测量车辆行驶距离的距离传感器所输出的距离脉冲的次数进行计数。基于通过各学习来求出的移动距离的分布中的最多的值,通过统计学的方法,决定每次距离脉冲的移动距离。
此外,与陀螺仪的学习相同,对距离的学习也在GPS的精度高的情况下进行,在车辆移动规定距离的期间内,需要满足学习开始条件。
图4规定了用于决定GPS方位和距离的可靠度的各要素。
GPS/推算轨迹方位一致度用于判定通过GPS而得到的轨迹的形状与推算轨迹的形状的一致度。由于推算方位的变化量与GPS方位的变化量越接近(差越小),GPS方位的精度越高,所以如图4所示,规定为两方位的一致度越高,GPS方位的可靠度越高。
在此,GPS/推算轨迹方位一致度是通过如下方式算出的。
(a)以GPS可靠度算出位置(最新GPS定位点)为基点。
同样,推算轨迹以与GPS的基点同步的位置为基点。
(b)从基点起以定位点间隔取得最多20个GPS定位点,并按各个定位点取得相对于基点方位的方位变化量。此时,GPS的连续性(定位间隔)在5秒以内(即使2、3秒没有定位,也进行处理)。
同样,推算轨迹也按与各定位点对应的各点分别取得相对于基点方位的方位变化量(推算轨迹坐标与GPS定位位置同步)。
(c)对于取得的GPS和推算轨迹的各方位变化量,算出相对应的定位点间的差量,并对这些差量求和,然后算出平均值(相关值)。该相关值为图4的平均方位差[°]。
此外,仅取得GPS方位可靠度在2以上的GPS方位。
由于可以想到GPS速度越快,GPS方位的精度越高,所以如图4所示,规定为GPS速度越快可靠度越高。
DOP(Dilution Of Precision:精度衰减因子)是表示根据GPS卫星的配置而计算的定位精度(精度降低率)的值,由于可以想到DOP越小GPS距离、GPS方位越高,所以如图4所示,规定为DOP越小可靠度越高。此外,最好的DOP值为1.0。
作为DOP,有几何精度降低率HDOP、水平精度降低率PDOP、位置精度降低率RDOP等,在本实施方式中使用HDOP,但可以使用其他精度降低率,另外,也可以并用它们。
DOP由GPS接收装置14算出。
在图4中规定了根据坐标间距离而得出的GPS/推算轨迹位置一致度。由于可以想到GPS与推算轨迹的距离一致度越高,GPS距离的精度也越高,所以规定为GPS与推算轨迹的距离一致度越高,根据坐标间距离而得出的GPS/推算轨迹位置一致度的可靠度越高。
该根据坐标间距离而得出的GPS/推算轨迹位置一致度是通过如下方式算出的。
(a)以GPS可靠度算出位置(最新GPS定位点)为基点。
同样,推算轨迹将对应于GPS基点而测定的推算轨迹位置作为基点。
(b)从GPS基点位置起以10m以上的间隔取得10个GPS定位点,并算出与基点相距的坐标间距离。
同样,对于推算轨迹,算出从推算轨迹位置的基点至与GPS的各定位点对应的各位置的坐标间距离。
(c)按各个定位点算出如下的差量,该差量是在(b)中算出的到达GPS位置(定位点)的坐标间距离与到达相对应的推算位置的坐标间距离的差,并求出该差量的平方的和,然后算出平均值(相关值)。
根据该相关值决定可靠度。
在图4中规定了根据坐标间方位而得出的GPS/推算轨迹位置一致度。即,由于可以想到GPS与推算轨迹的坐标间的方位的一致度越高,GPS方位的精度越高,所以规定为GPS方位与推算轨迹的坐标间的方位的一致度越高,根据坐标间方位而得出的GPS/推算轨迹位置一致度的可靠度也越高。
该根据坐标间方位而得出的GPS/推算轨迹位置一致度是通过如下方式算出的。
(a)从GPS可靠度算出位置(最新GPS定位点),以10m以上的间隔,取得最多10个GPS定位点,并根据彼此相邻的2点间的坐标,算出该2点间的方位。此外,在本实施方式中,如果进行比较的点间的间隔小,则即使微小地错开,方位也变得很大,所以以10m以上的间隔进行设定。
同样,关于推算轨迹,对于与GPS定位点对应的各位置,根据彼此相邻的2点间的坐标,算出该2点间的方位。
(b)对于基于GPS定位点来算出的各方位,算出彼此相邻的方位的差量,并算出推算方位变化量。
同样,关于推算轨迹,对于基于各点来算出的各方位,算出彼此相邻的方位的差量,并算出方位变化量。
(c)按各个点算出在(b)中算出的对应的GPS方位变化量和推算方位变化量的差量,并求出该差量的平方的和,然后算出平均值(相关值)。
根据该相关值决定可靠度。
如上所述,按各个要素求出可靠度,并算出各个要素的可靠度的平均值来作为最终的推算方位和距离、GPS方位和距离的各可靠度。
例如,如果根据DOP而得出的可靠度为4、基于根据坐标间距离而得出的GPS/推算轨迹位置一致度来确定的可靠度为3、基于根据坐标间方位而得出的GPS/推算轨迹位置一致度来确定的可靠度为3,则GPS距离的可靠度是这3个要素的可靠度的平均值3.33。
在求图2的(a)部分所示的假想距离误差(假想最大误差e)的情况下,将求得的平均值3.33四舍五入而得到的值3作为可靠度。由此,与可靠度3对应的假想方位误差在10度以内。
此外,为了进一步提高精度,可以将求得的平均值进行五捨六入、六捨七入……,另外,可以舍去小数点以下的数字。
另外,可以对各要素的可靠度进行加权。
此时,使上一次可靠度的加权高于其他要素的加权。
例如,使上一次可靠度为1.5倍,假想累积方位误差的可靠度为0.8倍,陀螺仪灵敏度学习状态的可靠度为0.7倍。
而且,可以基于按照各个要素算出的可靠度,通过模糊控制,决定最终的可靠度。
在这样构成的导航装置中,如下进行路径引导。
导航装置通过当前位置检测装置10检测当前位置,从信息存储装置50的地图数据文件51读取当前位置周边的地图信息,并将其显示在显示器42上。
然后,在从输入装置41输入目的地时,信息处理控制装置20搜索(运算)多个从当前位置至目的地的行驶路径的候补,并将其显示在地图上,该地图显示在显示器42上,在驾驶员选择某个行驶路径时,将选择的行驶路径存储在RAM24中,由此取得行驶路径(行驶路径取得装置)。
此外,信息处理控制装置20也可以向信息处理中心发送车辆当前位置(或输入的出发地)和目的地,并接收在信息处理中心搜索出的到达目的地的行驶路径,由此,取得行驶路径。此时,经由通信接口25,通过无线通信来进行目的地和行驶路径的通信。
另外,也可以使用自家等的个人计算机等信息处理装置,搜索从出发地至目的地的行驶路径,将其存储在USB存储器等存储介质中,并经由该存储介质读取装置取得行驶路径。此时的存储介质读取装置经由传送路径45与信息处理控制装置20连接。
在车辆进行行驶时,通过追踪当前位置检测装置10检测出的当前位置,进行路径引导。
在路径引导中,通过与搜索出的行驶路径对应的道路数据和当前位置检测装置10检测出的当前位置的地图匹配,确定地图上的车辆位置,并将车辆当前位置周边的地图显示在显示器42上,将搜索出的行驶路径显示在地图上,并且将表示车辆当前位置的当前位置标记显示在地图上。
另外,根据搜索出的行驶路径与当前位置的关系,判断引导的必要性,即在直线前进持续了规定距离以上的情况下,判断是否需要进行规定的前进道路变更地点等的行驶路径的引导以及方向引导,在需要的情况下,通过显示器42的显示以及语音来进行引导。
接着,说明这样构成的导航装置所进行的地图匹配处理。
图5表示考虑GPS可靠度和道路宽度时和不考虑GPS可靠度和道路宽度时(现有)的、利用通过分岔路口以后的地图匹配处理来确定当前位置(可能性最高的候补的决定)的状态。
在现有的地图匹配处理中,如图5的(a)部分所示,在实际上在图面上侧的道路上行驶的情况下,如果在通过分岔路口后进行一次错误匹配处理从而匹配修正至下侧的道路,则当前位置和行驶轨迹会被修正至该匹配修正的道路链(道路)上。因此,在通常成本计算中,直到实际的行驶道路的方向等较大变化为止,错误匹配状态很难得以修正。
相对于此,在本实施方式的地图匹配处理中,如图5的(b)部分所示,即使在通过狭小角度分岔路口后出现错误匹配,由于对错误匹配的道路上的候补地点B来说,到达GPS位置的距离d不在宽度W以下,而且,与候补地点B相距宽度W的点也不在可靠度圆内,所以在通过分岔路口后,大的GPS成本累积相加在通常成本上。
另一方面,对于设定在实际行驶的一侧(图面上侧)的道路上的候补地点A来说,由于到达GPS位置的距离d在宽度W以下,所以不加上GPS成本。
这样,由于在通过分岔路口后,在通过各次的成本计算而得到的通常成本上,累积相加GPS成本,所以如图5的(b)部分所示,可能性最高的候补地点从候补地点B变更为候补地点A,即使分岔后的两道路并行,也能够向正确的道路进行匹配处理。
另外,由于累积相加GPS成本,所以在匹配修正至正确的道路上的情况下,即使GPS位置出现暂时的较大的错位,在通常成本上加上GPS成本而得出的成本也不急剧变化(没有大的变化),因此难于发生错误匹配处理或摆动(hunting)(匹配对象反复变更)。
另外,在本实施方式中,即使到达GPS位置的距离d大于宽度W,在与候补地点相距道路的宽度W的宽度点w在可靠度圆内的情况下,也可能在设定有该候补地点的道路上行驶,因此,与宽度点w不在可靠度圆内的情况相比,使将要相加的GPS成本变小。
这样,通过考虑各道路的宽度,能够提高地图匹配处理的精度。
而且,在本实施方式中,由于使用比基于GPS的DOP而得到的误差圆精度更高的可靠度圆,即,使用半径小于误差圆半径的圆,所以错误匹配能够尽早得以修正。
图6是表示本实施方式的地图匹配处理的详细内容的流程图。
信息处理控制装置20取得当前位置检测装置10等检测出的各种传感器信息(步骤1)。
然后,信息处理控制装置20按照如下顺序,使根据推算航法而得出的车辆的推算位置P和各候补地点的位置向前移动(步骤2)。
(i)以上一次的推算位置(设为P0)为基准,基于车辆的移动距离和方位来求出推算位置(设为P1),而且,基于推算轨迹求出推算位置P1处的推算方位(前进方向)。
(ii)确定与推算位置P1对应的各候补地点。
在从推算位置P1起的规定距离Lm以内的道路上,确定该候补地点,并将如下地点作为与推算位置P1相对应的候补地点,即,是使与上一次的推算位置P0相匹配的各候补地点沿着道路移动车辆的移动距离的地点。
此外,使上一次的候补地点P0沿着道路移动车辆的移动距离的结果,不在从推算位置P1起的规定距离Lm以内的情况下,不将该候补地点作为候补对象。
另外,在从推算位置P1起的规定距离的范围内,在与上一次地图匹配处理时的各候补地点所在的道路相连接的道路上存在因分岔路口或交叉路口等而形成的新的道路的情况下,对于各道路,将从上一次推算位置P0移动与车辆移动距离相当的距离而得的地点作为候补地点。
进一步,在从推算位置P1起规定距离的范围内,在存在与上一次地图匹配处理时的各候补地点所在的任何道路都不连接的新的道路的情况下,将从推算位置P1向该道路引出的垂线与该道路相交的点作为新的候补地点。
接着,信息处理控制装置20判断车辆是否通过狭小角度分岔路口(步骤3)。由于在通过该狭小角度分岔路口起行驶规定距离的期间内,进行本实施方式的考虑了宽度W和GPS可靠度的地图匹配处理,因此,在通过分岔路口后的规定距离(例如,1km)以内,判断为通过狭小角度分岔路口。
基于道路数据文件54的狭小角度分岔信息来判断分岔是否是狭小角度分岔,所述狭小角度分岔信息表示分岔的道路是狭小角度分岔。
在没有通过狭小角度分岔路口的情况下(步骤3,否),信息处理控制装置20移动至步骤5,对于在步骤2中移动的各候补地点,进行通常的成本计算(后述)(步骤5)。
另一方面,在通过狭小角度分岔的情况下(步骤3,是),信息处理控制装置20取得根据与GPS位置相距的距离而得出的GPS成本(步骤4)。
图7是表示根据与GPS位置相距的距离来取得GPS成本的处理的流程图。
信息处理控制装置20取得GPS数据(步骤40),取得与GPS可靠度对应的假想最大误差e(步骤41)。
即,如图4说明的那样,信息处理控制装置20基于GPS距离的各要素(DOP、根据坐标间距离而得出的GPS/推算轨迹位置一致度、根据坐标间方位而得出的GPS/推算轨迹位置一致度)来算出各可靠度,并求出对它们的平均值进行四捨五入后的可靠度,从而取得与该可靠度相对应的假想最大误差e(与图2的(a)部分的可靠度相对应的距离)。
另外,信息处理控制装置20从DB(道路数据文件54)中取得设定有各候补地点的道路的宽度W(步骤42)。
然后,对于各候补地点,基于与GPS位置相距的距离d和宽度W来算出GPS成本(步骤43)。
图8是表示GPS位置G、宽度W与候补地点的关系的图。
在图8中,可靠度圆是以GPS位置G为中心,以在步骤41中取得的假想最大误差e(m)为半径的圆。宽度圆是以候补地点为中心,以宽度W(m)为半径的圆。此外,连接GPS位置G和候补点的线段与宽度圆的交点为宽度点w。
另外,将GPS位置G与候补地点之间的距离设为d,如图8的(b)部分所示,将GPS位置G与宽度点w之间的距离设为L1(=d-W),将宽度点w至可靠度圆的距离设为L2(=L1-e=d-W-e)。
然后,按照图8的(a)~(c)部分所示的GPS位置G、候补地点A、宽度W的各关系,如下所述地决定GPS成本。
图8的(a)部分是GPS位置G与候补地点A1之间的距离d小于宽度W的情况(d≤W)。即,在宽度圆内存在GPS位置G的情况。
此时,车辆位于候补地点A1附近的可能性高,所以GPS成本为0。即,在候补地点A1处不加上GPS成本。
另一方面,图8的(b)部分是距离d>宽度W且距离d≤宽度W+假想最大误差e的情况(L1-e≤0)。即,在宽度圆内不存在GPS位置G,但宽度点w在可靠度圆内的情况。
此时,在候补地点A2处,加上与距离L1成比例的GPS成本k1,该距离L1是GPS位置G与宽度点w之间的距离。其中,由于车辆位于宽度W的范围内的可能性仍然存在,所以将比例常数设定为较小的值。
具体地说,通过如下的算式(1)算出GPS成本k1。
GPS成本k1=距离L1×比例常数H1……(1)
在此,比例常数H1=Kd/假想最大误差e。
Kd是可靠度圆边界成本(固定值),是距离L1=假想最大误差e时的GPS成本k1(候补地点位于可靠度圆上时的成本k1)。
另外,图8的(c)部分是距离d>宽度W且距离d>宽度W+假想最大误差e的情况(L2=L1-e>0)。即,在宽度圆内不存在GPS位置G,并且宽度点w也不存在于可靠度圆内的情况。
此时,在候补地点A3处,加上与宽度点w至可靠度圆的距离L2成比例的GPS成本k2。其中,由于GPS位置G远离至宽度点w也不存在于可靠度圆内的程度,所以将比例常数H2设定得大于图8的(b)部分的比例常数H1。
具体地说,根据如下算式(2)算出GPS成本k2。
GPS成本k2=L2×比例常数H2+可靠度圆边界成本Kd……(2)
在此,比例常数H2>比例常数H1。
此外,对于GPS成本k2设有上限,在L2在上限距离Lm以上的情况下,使L2=Lm,并通过算式(2)来算出GPS成本k2。
图9表示与GPS位置和候补地点之间的距离d相对应的GPS成本的值的图。
如该图9所示,当距离d在宽度W以下时,GPS成本为0,在距离d在宽度W~宽度W+假想最大误差e之间时,GPS成本为k1,其随着距离L1以小的斜率增加,在距离d在宽度W+假想最大误差e~上限距离Lm之间时,GPS成本为k2,其随着距离L2以大的斜率增加,在距离d大于上限距离Lm的情况下,一律为最大的GPS成本。
此外,在接收GPS后,车辆仅行驶距离dr(m)的情况下,可以将算式(1)、(2)中的宽度W置换为换算后的宽度W′,并算出GPS成本k1、k2。
基于实际的宽度W和距离dr,根据如下的算式(3)算出换算后的宽度W′。
如上所述,在基于GPS位置与各候补地点之间的距离d和宽度W的关系,来算出各候补地点的GPS成本(步骤43)时,信息处理控制装置20返回图6的主程序,计算各候补地点的成本(步骤5)。
即,信息处理控制装置20计算与在步骤2中求出的车辆的推算位置P1对应的各候补地点的成本。
在该成本计算中,算出推算位置P1的通常成本,在已算出GPS成本时(步骤4),加上GPS成本。
此外,就各候补的GPS成本而言,在通过分岔路口后行驶规定距离的期间,累积加上在各地图匹配处理中算出的GPS成本。因此,对各候补地点算出的、各个推算位置P处的GPS成本(或者,累计的GPS成本)已保存在RAM24中。
如下是通常成本的计算思想。
可以想到越是与推算位置p相距的距离、方位差都小的候补地点,是最佳的候补地点的可能性越高。
另外,作为车速等行驶状态,可以想到如果是高速(例如,100km/h)行驶,则在高速公路上行驶的可能性高。
对于过去的状态,可以想到如果不久前在一般道路(或高速)上行驶,则在一般道路(或高速)上行驶的可能性高。
作为过去的候补地点的状态,使用前一个候补地点的成本的1/2。
用分数表示上述各状态(将距离差、方位差的值作为分数),并算出它们的合计值来作为各候补地点的通常成本。
例如,假设车辆以100km/h的时速行驶,并对于设定在一般道路上的候补地点X,设定距离差为5m,方位差为5度,行驶状态为10(由于车速为100km/h,所以在一般道路上行驶的可能性低),上一次的通常成本为50。
此时,候补地点X的通常成本合计为5+5+10+(50×1/2)=45。
另一方面,对于设定在高速公路上的候补地点Y,设定距离差为10m,方位差为3度,行驶状态为0(由于车速为100km/h,所以在高速公路上行驶的可能性高),上一次的通常成本为40。
此时,候补地点Y的通常成本合计为10+3+0+(40×1/2)=33。
此外,上述的计算例子示出了关于通常成本的思想,实际的系数和相加的方法采用最佳的方案。
信息处理控制装置20在算出各候补地点的成本(通常成本+GPS成本)时,将成本最小的候补地点决定为可能性最高的候补地点,并且将车辆位置决定为可能性最高的候补地点(步骤6),然后返回主程序。
图10表示正确地匹配修正至狭小角度分岔后的道路时的各候补地点的成本(通常成本+GPS成本)与可能性最高的候补地点的关系。
如该图10所示,通过本实施方式还能够得到如下效果。
此外,关于在图10中显示的各候补点的成本,最初的数值为该地点的通常成本,第二个以后的数值为累积相加而得的GPS成本。
(a)考虑与GPS的可靠度相对应的GPS位置G的误差(假想最大误差e)来算出成本,由此能够将相加的错误的GPS成本控制到最小程度。
(b)由于在各地点的通常成本上累积相加通过分岔路口后的各候补地点处的GPS成本,所以即使GPS位置G暂时错位,整体的成本也不剧烈变化,从而难于发生错误匹配或摆动。
(c)考虑GPS的可靠度来计算成本,从而在GPS的精度高时假想最大误差e变小,而且距离L2也变大,因此加上大的GPS成本k2,错误匹配容易得以修正。
以上,说明了本实施方式的基于成本计算的地图匹配处理,其中,考虑宽度W和GPS可靠度来计算成本。
在本实施方式中,在各候补地点的前后方向的位置精度较高且各候补地点没有在前进方向的前后发生较大偏差的情况下,对于各候补地点累积相加与距离GPS位置的距离相对应的不同的GPS成本,因此错误匹配容易得以修正,并且难于脱离正确的匹配。
但是,在各候补地点的前后方向的位置精度较差且各候补地点在前进方向的前后发生较大偏差的情况下,对于所有的候补地点,加上上限值(最大GPS成本),因此,GPS成本的相加没有带来效果。
因此,作为本实施方式的变形例,说明如下情况,即,在各候补地点在前进方向的前后发生较大偏差的情况下,一边修正各候补地点的位置一边前进,由此缓缓提高前后方向的精度。
图11是与各候补点的前进方向前后的偏差相对应的修正的概要说明图。
如图11的(a)部分所示,在n条道路上设定有多个候补地点A1~An。在图的例子中,在2条道路上设定有4个候补地点A1~A4。如图所示,有时对同一道路设定多个候补地点。
例如,由于在从推算位置P起的规定距离内包含新的道路,并且该新的道路弯曲,所以存在从推算位置P引出2条垂线的情况或者设定有候补地点的2条道路汇合的情况等。
信息处理控制装置20根据各候补的坐标值来算出这些候补地点群的重心点Q。即,将各候补地点的坐标值的算术平均值作为重心点Q的坐标值。
然后,在重心点Q与从GPS位置起的假想最大误差e的范围相比位于前方或后方的情况下,在接下来的用于移动候补地点的步骤2的处理中,对移动量进行修正。
即,如图11的(b)部分所示,信息处理控制装置20按照如下的算式(4)算出相对于GPS位置的重心点Q的前后方向上的偏差R(推算轨迹的方位S方向上的偏差),在偏差R大于假想最大误差e时进行修正。
R=d′×cos(θg-θt)……(4)
在算式(4)中,d′是候补地点群的重心点Q至GPS位置G的距离(m),θt是推算轨迹的方位(°),θg是从候补地点的重心观察的GPS位置G的方位(°)。
按照候补更新时机,在重心点Q位于GPS位置的后方的情况下,使前进距离比通常的前进距离长规定距离t(例如,1m),在重心点Q位于GPS位置的前方的情况下,使前进距离比通常的前进距离短规定距离t,由此缓缓进行修正。
图12是表示在步骤2中进行本变形例的前后方向的修正处理的候补地点更新处理的内容的流程图。
信息处理控制装置20取得GPS数据(步骤21),并与在步骤40中说明的那样,取得与GPS可靠度相对应的假想最大误差e(步骤22)。此外,将在本变形例的步骤22中取得的假想最大误差e存储在RAM24中,在步骤41中,从RAM24读取假想最大误差e,由此取得假想最大误差e。
接着,信息处理控制装置20取得推算轨迹的方位S(步骤23)。即,以通过推算航法来得到的上一次的推算位置为基准,根据本次的推算位置来取得方位S。
然后,信息处理控制装置20算出候补地点群的重心点Q(步骤24)。即,将以上一次的推算位置P0为基准的车辆的移动距离作为通常移动量,使各候补地点沿着各自的道路向前进方向移动,并根据移动后的各候补地点坐标来算出重心点Q。
信息处理控制装置20算出得到的重心点Q和GPS位置在前后方向上的偏差R(步骤25),然后决定各候补地点的移动量(步骤26)。
即,在发生偏差R后的位置在重心点Q的前方,并且偏差R大于假想最大误差e的情况下,信息处理控制装置20将移动量设定为移动量=通常移动量-1(m)。
另外,如果偏差R在假想最大误差e以内,则设定为移动量=通常移动量(m)。
而且,在发生偏差R后的位置在重心点Q的后方,并且偏差R大于假想最大误差e的情况下,设定为移动量=通常移动量+1(m)。
信息处理控制装置20使各候补地点的位置在各个道路上向前进方向移动,其移动距离为分别在步骤26中决定的各移动量(步骤27),然后返回主程序。
此外,在上述变形例的说明中,对于下一个候补地点求出重心点Q,并判断偏差R是否在假想最大误差e以内,但也可以求出与上一次推算位置P0相对应的各候补地点(移动前的候补地点)的重心点Q′,并基于相对上一次的GPS位置错位的偏差R′是否在假想最大误差e以内,在本次的候补点移动时进行修正。
以上,说明本发明的导航装置及导航用程序的一个实施方式以及变形例,但本发明不限于说明的实施方式,在各权利要求记载的范围内能够进一步进行各种变形。
例如,在上述的实施方式以及变形例中,基于GPS可靠度来决定作为可靠度圆半径的假想最大误差e,但也可以使用基于GPS的DOP而得出的误差圆。此时的假想最大误差使用误差圆的半径。
进一步,在算出GPS成本时可以不使用误差圆的半径。
就此时的GPS成本而言,求出从GPS位置与候补地点之间的距离d减去设定有候补地点的道路的宽度W而得到的值L1,该值L1越大,使GPS成本越高。
此外,在这样的情况下也可以将距离d-宽度W为负值的候补地点的GPS成本设为零。
Claims (6)
1.一种导航装置,通过对设定在道路上的候补地点进行成本计算,确定可能性最高的候补地点,并将车辆位置匹配修正至所确定的可能性最高的候补地点,其特征在于,具有:
推算位置取得单元,通过推算航法取得车辆的推算位置;
GPS位置取得单元,通过GPS取得车辆的GPS位置;
候补地点设定单元,在存在于所述推算位置的周边的道路上,设定车辆位置的候补地点;
通常成本算出单元,对于各所述候补地点,算出与所述推算位置相对应的候补地点的通常成本;
修正成本算出单元,对于各所述候补地点,算出修正成本,所述修正成本与从所述GPS位置和候补地点之间的距离(d)减去设定有所述候补地点的道路的宽度(W)所得出的第一值(L1)相对应;
可能性最高的候补地点确定单元,根据各所述候补地点的所述通常成本和所述修正成本的合计成本,确定可能性最高的候补地点。
2.如权利要求1所述的导航装置,其特征在于,具有:
假想最大误差算出单元,取得假想最大误差(e),其中,所述假想最大误差(e)表示相对于所述GPS位置的误差范围的距离,
算出单元,算出从所述第一值(L1)减去所述假想最大误差(e)所得出的第二值(L2);
所述修正成本算出单元在所述第二值(L2)是负值的情况下,将所述第一值(L1)乘以第一比例常数所得出的值作为修正成本,
在所述第二值(L2)是正值的情况下,将所述第二值(L2)乘以比所述第一比例常数大的第二比例常数所得出的值,与所述假想最大误差(e)乘以第一比例常数所得出的值相加而得到的值作为修正成本。
3.如权利要求1或2所述的导航装置,其特征在于,
所述修正成本算出单元在所述第一值(L1)是负值的情况下,将修正成本设为零。
4.如权利要求2所述的导航装置,其特征在于,
所述假想最大误差(e)是基于所述GPS的精度衰减因子得出的误差圆的半径。
5.如权利要求2所述的导航装置,其特征在于,
所述假想最大误差(e)是与可靠度相对应的距离,其中,所述可靠度是基于精度衰减因子、所述推算位置与GPS位置间的距离、根据推算位置的轨迹所得出的方位和根据GPS位置的轨迹所得出的方位之差来算出的。
6.一种导航用程序,通过对设定在道路上的候补地点进行成本计算,确定可能性最高的候补地点,并将车辆位置匹配修正至所确定的可能性最高的候补地点,其特征在于,通过计算机实现如下功能:
推算位置取得功能,通过推算航法取得车辆的推算位置;
GPS位置取得功能,通过GPS取得车辆的GPS位置;
候补地点设定功能,在存在于所述推算位置的周边的道路上,设定车辆位置的候补地点;
通常成本算出功能,对于各所述候补地点,算出与所述推算位置相对应的候补地点的通常成本;
修正成本算出功能,对于各所述候补地点,算出修正成本,所述修正成本与从所述GPS位置和候补地点之间的距离(d)减去设定有所述候补地点的道路的宽度(W)所得出的第一值(L1)相对应;
可能性最高的候补地点确定功能,根据各所述候补地点的所述通常成本和所述修正成本的合计成本,确定可能性最高的候补地点。
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CN (1) | CN101819042B (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103308050A (zh) * | 2012-03-13 | 2013-09-18 | 爱信艾达株式会社 | 移动体位置检测系统、装置、方法及计算机可读存储介质 |
CN105526939A (zh) * | 2014-09-29 | 2016-04-27 | 高德软件有限公司 | 道路匹配方法和装置 |
CN106289282A (zh) * | 2016-07-18 | 2017-01-04 | 北京方位捷讯科技有限公司 | 一种室内地图行人航迹匹配方法 |
CN107869996A (zh) * | 2016-09-28 | 2018-04-03 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | 导航信息处理方法及装置 |
CN109416256A (zh) * | 2016-07-05 | 2019-03-01 | 三菱电机株式会社 | 行驶车道推定系统 |
CN109791408A (zh) * | 2016-09-27 | 2019-05-21 | 日产自动车株式会社 | 自身位置推定方法及自身位置推定装置 |
CN109932738A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 三星电子株式会社 | 用于确定对象位置的方法和设备 |
CN110196028A (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-03 | 夏普株式会社 | 位置测量装置、位置修正方法及位置信息取得系统 |
CN110475198A (zh) * | 2018-05-08 | 2019-11-19 | 上海大唐移动通信设备有限公司 | 一种城市道路用户轨迹纠偏处理方法及装置 |
CN113759408A (zh) * | 2020-06-05 | 2021-12-07 | 丰田自动车株式会社 | 位置推定装置和位置推定方法 |
Families Citing this family (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11482058B2 (en) | 2008-09-09 | 2022-10-25 | United Parcel Service Of America, Inc. | Systems and methods for utilizing telematics data to improve fleet management operations |
US8416067B2 (en) | 2008-09-09 | 2013-04-09 | United Parcel Service Of America, Inc. | Systems and methods for utilizing telematics data to improve fleet management operations |
US8645060B2 (en) * | 2010-09-07 | 2014-02-04 | Qualcomm Incorporated | Positioning network availability and reliability based routing |
JP5459410B2 (ja) * | 2010-10-29 | 2014-04-02 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用情報処理装置 |
US8447519B2 (en) * | 2010-11-10 | 2013-05-21 | GM Global Technology Operations LLC | Method of augmenting GPS or GPS/sensor vehicle positioning using additional in-vehicle vision sensors |
JP5872764B2 (ja) * | 2010-12-06 | 2016-03-01 | 富士通テン株式会社 | 画像表示システム |
US9953468B2 (en) | 2011-03-31 | 2018-04-24 | United Parcel Service Of America, Inc. | Segmenting operational data |
US9129449B2 (en) | 2011-03-31 | 2015-09-08 | United Parcel Service Of America, Inc. | Calculating speed and travel times with travel delays |
US9208626B2 (en) | 2011-03-31 | 2015-12-08 | United Parcel Service Of America, Inc. | Systems and methods for segmenting operational data |
US9823082B2 (en) * | 2011-08-24 | 2017-11-21 | Modular Mining Systems, Inc. | Driver guidance for guided maneuvering |
JP5940282B2 (ja) * | 2011-11-04 | 2016-06-29 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | 移動経路特定装置および移動経路特定方法ならびにそのプログラム |
JP5928038B2 (ja) * | 2012-03-19 | 2016-06-01 | カシオ計算機株式会社 | 情報処理装置及びプログラム |
US8898010B2 (en) | 2013-01-11 | 2014-11-25 | Here Global B.V. | Deviation detection in mobile transit systems |
JP6103980B2 (ja) * | 2013-02-22 | 2017-03-29 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | 通過検知システム、通過検知方法、通過検知装置、プログラム、及び記録媒体 |
US10359290B2 (en) | 2013-03-22 | 2019-07-23 | Here Global B.V. | Method and apparatus for two dimensional edge-based map matching |
JP6236954B2 (ja) * | 2013-07-23 | 2017-11-29 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 運転支援システム、方法およびプログラム |
JP6351235B2 (ja) * | 2013-11-06 | 2018-07-04 | アルパイン株式会社 | ナビゲーションシステム、コンピュータプログラム及び現在位置算出方法 |
US9805521B1 (en) | 2013-12-03 | 2017-10-31 | United Parcel Service Of America, Inc. | Systems and methods for assessing turns made by a vehicle |
JP6250708B2 (ja) * | 2014-01-14 | 2017-12-20 | 旭化成株式会社 | 進行方向情報出力装置、マップマッチング装置、進行方向情報出力方法、およびプログラム |
US9869557B2 (en) | 2014-01-31 | 2018-01-16 | United Parcel Service Of America, Inc. | Determining the accuracy of map data and providing reports for same |
US8958985B1 (en) | 2014-01-31 | 2015-02-17 | United Parcel Service Of America, Inc. | Concepts for determining the accuracy of map data |
DE102014111126A1 (de) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Verfahren zum Erzeugen einer Umgebungskarte eines Umgebungsbereichs eines Kraftfahrzeugs, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug |
JP6322523B2 (ja) * | 2014-09-03 | 2018-05-09 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 経路探索システム、経路探索方法及びコンピュータプログラム |
RU2610260C2 (ru) | 2015-03-20 | 2017-02-08 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Яндекс" | Способ и сервер для определения геолокации электронного устройства |
US20160334221A1 (en) | 2015-05-11 | 2016-11-17 | United Parcel Service Of America, Inc. | Determining street segment headings |
US9684081B2 (en) * | 2015-09-16 | 2017-06-20 | Here Global B.V. | Method and apparatus for providing a location data error map |
EP3173821B1 (en) | 2015-11-30 | 2023-04-19 | Signify Holding B.V. | Distinguishing devices having positions and directions |
WO2018009552A1 (en) | 2016-07-05 | 2018-01-11 | Nauto Global Limited | System and method for image analysis |
EP3481661A4 (en) | 2016-07-05 | 2020-03-11 | Nauto, Inc. | AUTOMATIC DRIVER IDENTIFICATION SYSTEM AND METHOD |
JP6622664B2 (ja) * | 2016-07-12 | 2019-12-18 | 株式会社Soken | 自車位置特定装置、及び自車位置特定方法 |
EP3497405B1 (en) * | 2016-08-09 | 2022-06-15 | Nauto, Inc. | System and method for precision localization and mapping |
JP6649859B2 (ja) * | 2016-09-07 | 2020-02-19 | 株式会社Soken | 自車位置推定装置、自車位置推定方法 |
US10733460B2 (en) | 2016-09-14 | 2020-08-04 | Nauto, Inc. | Systems and methods for safe route determination |
JP6940612B2 (ja) | 2016-09-14 | 2021-09-29 | ナウト, インコーポレイテッドNauto, Inc. | ニアクラッシュ判定システムおよび方法 |
EP3535646A4 (en) | 2016-11-07 | 2020-08-12 | Nauto, Inc. | SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING DRIVER DISTRACTION |
US11584372B2 (en) * | 2016-12-28 | 2023-02-21 | Baidu Usa Llc | Method to dynamically adjusting speed control rates of autonomous vehicles |
WO2018229548A2 (en) | 2017-06-16 | 2018-12-20 | Nauto Global Limited | System and method for contextualized vehicle operation determination |
WO2018229550A1 (en) | 2017-06-16 | 2018-12-20 | Nauto Global Limited | System and method for adverse vehicle event determination |
WO2019169031A1 (en) | 2018-02-27 | 2019-09-06 | Nauto, Inc. | Method for determining driving policy |
US10677598B2 (en) | 2018-05-25 | 2020-06-09 | Here Global B.V. | Map-centric map matching method and apparatus |
US11247724B2 (en) | 2019-08-16 | 2022-02-15 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle parking control |
DE102019215677A1 (de) | 2019-10-11 | 2021-04-15 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zum Verarbeiten von GPS-Streckendaten eines Fahrzeuges |
CN110926486B (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-11 | 百度在线网络技术(北京)有限公司 | 一种路线确定方法、装置、设备和计算机存储介质 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006284499A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Alpine Electronics Inc | 車載用ナビゲーション装置 |
CN101017200A (zh) * | 2006-02-06 | 2007-08-15 | 阿尔派株式会社 | 位置计算装置 |
JP2008032500A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Alpine Electronics Inc | 車載用ナビゲーション装置及び自車位置修正方法 |
US20090287410A1 (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | Denso Corporation | Apparatus and program for finding vehicle position |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3596939B2 (ja) * | 1995-06-07 | 2004-12-02 | 株式会社ザナヴィ・インフォマティクス | 現在位置算出装置 |
US6023653A (en) * | 1995-11-30 | 2000-02-08 | Fujitsu Ten Limited | Vehicle position detecting apparatus |
JP2008014666A (ja) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Nec Corp | マップマッチングに適するリンク設定システム、その方法およびプログラム |
JP4964047B2 (ja) * | 2007-07-12 | 2012-06-27 | アルパイン株式会社 | 位置検出装置及び位置検出方法 |
ATE556298T1 (de) * | 2008-03-11 | 2012-05-15 | Gmv Aerospace And Defence S A | Verfahren zur darstellung der übereinstimmung mit gewährter integrität |
-
2009
- 2009-02-26 JP JP2009043791A patent/JP5142047B2/ja active Active
-
2010
- 2010-02-11 CN CN201010121785.XA patent/CN101819042B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-02-19 US US12/656,943 patent/US8498813B2/en active Active
- 2010-02-25 EP EP10154662.0A patent/EP2224210B1/en not_active Not-in-force
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006284499A (ja) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Alpine Electronics Inc | 車載用ナビゲーション装置 |
CN101017200A (zh) * | 2006-02-06 | 2007-08-15 | 阿尔派株式会社 | 位置计算装置 |
JP2008032500A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Alpine Electronics Inc | 車載用ナビゲーション装置及び自車位置修正方法 |
US20090287410A1 (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | Denso Corporation | Apparatus and program for finding vehicle position |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103308050B (zh) * | 2012-03-13 | 2016-05-25 | 爱信艾达株式会社 | 移动体位置检测系统、装置及方法 |
CN103308050A (zh) * | 2012-03-13 | 2013-09-18 | 爱信艾达株式会社 | 移动体位置检测系统、装置、方法及计算机可读存储介质 |
CN105526939A (zh) * | 2014-09-29 | 2016-04-27 | 高德软件有限公司 | 道路匹配方法和装置 |
CN105526939B (zh) * | 2014-09-29 | 2018-12-11 | 高德软件有限公司 | 道路匹配方法和装置 |
CN109416256B (zh) * | 2016-07-05 | 2022-03-22 | 三菱电机株式会社 | 行驶车道推定系统 |
CN109416256A (zh) * | 2016-07-05 | 2019-03-01 | 三菱电机株式会社 | 行驶车道推定系统 |
CN106289282A (zh) * | 2016-07-18 | 2017-01-04 | 北京方位捷讯科技有限公司 | 一种室内地图行人航迹匹配方法 |
CN109791408B (zh) * | 2016-09-27 | 2022-04-26 | 日产自动车株式会社 | 自身位置推定方法及自身位置推定装置 |
CN109791408A (zh) * | 2016-09-27 | 2019-05-21 | 日产自动车株式会社 | 自身位置推定方法及自身位置推定装置 |
CN107869996A (zh) * | 2016-09-28 | 2018-04-03 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | 导航信息处理方法及装置 |
CN107869996B (zh) * | 2016-09-28 | 2019-04-30 | 腾讯科技(深圳)有限公司 | 导航信息处理方法及装置 |
CN109932738A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 三星电子株式会社 | 用于确定对象位置的方法和设备 |
CN110196028A (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-03 | 夏普株式会社 | 位置测量装置、位置修正方法及位置信息取得系统 |
CN110196028B (zh) * | 2018-02-27 | 2021-08-03 | 夏普株式会社 | 位置测量装置、位置修正方法及位置信息取得系统 |
CN110475198A (zh) * | 2018-05-08 | 2019-11-19 | 上海大唐移动通信设备有限公司 | 一种城市道路用户轨迹纠偏处理方法及装置 |
CN110475198B (zh) * | 2018-05-08 | 2021-01-26 | 上海大唐移动通信设备有限公司 | 一种城市道路用户轨迹纠偏处理方法及装置 |
CN113759408A (zh) * | 2020-06-05 | 2021-12-07 | 丰田自动车株式会社 | 位置推定装置和位置推定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010197279A (ja) | 2010-09-09 |
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US8498813B2 (en) | 2013-07-30 |
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