JP2001059729A - ナビゲーション装置および情報生成装置 - Google Patents
ナビゲーション装置および情報生成装置Info
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Abstract
情報生成装置、特に、信頼性の低い位置情報を信頼性を
上げて使用するナビゲーション装置を提供することにあ
る。さらに、光ビーコンや電波ビーコンの位置情報を高
信頼性でもって使用することが可能なカーナビゲーショ
ン装置を提供すること。 【解決手段】ビーコン受信装置10、11によりビーコ
ンの位置情報を取得し、その位置情報に基づく位置がG
PSセンサ1cにより取得した位置の誤差範囲内にある
場合に、ビーコンの位置情報を有効位置情報として使用
する。
Description
ビゲーション装置、あるいは、ビーコンによる位置情報
を利用するカーナビゲーション装置に関する。
能、出発地から目的地までの推奨経路を演算する機能、
演算された推奨経路に基づいて経路誘導を行う機能など
を兼ね備えたカーナビゲーション装置が知られている。
このカーナビゲーション装置では、車両の現在地を検出
する必要がある。そのために、例えば、車両の進行方位
を検出する方位センサや車速を検出する車速センサやG
PS(Global PositioningSystem)衛星からのGPS信
号を検出するGPSセンサ等を備えている。
ビーコンなどにより渋滞情報などの道路交通情報を提供
する道路交通情報通信システム(VICS)が知られて
いる。この光ビーコンや電波ビーコンの情報の中には、
VICS情報以外にそのビーコン装置が設置されている
位置情報が含まれている。従って、これらのビーコンの
位置情報も車両の現在地検出に使用することができる。
置情報は時々誤った位置情報が送信されている場合があ
り、信頼性に欠けるとしてあまり使用されていなかっ
た。このビーコンの位置情報を信頼性高く使用すること
ができれば、例えば、マップマッチングが取れずフリー
で走行している時などに非常に有効である。
性を上げて使用する情報生成装置、特に、信頼性の低い
位置情報を信頼性を上げて使用するナビゲーション装置
を提供することにある。さらに、光ビーコンや電波ビー
コンの位置情報を高信頼性でもって使用することが可能
なカーナビゲーション装置を提供することにある。
使用して、括弧内にその対応する要素の符号をつけて本
発明を以下に説明する。請求項1の発明は、外部から受
信した信号に基づき自己の現在地情報として第1の位置
情報を生成する第1の位置情報生成装置(10、11、
3)と、外部から受信した他の信号に基づき自己の現在
地情報として第2の位置情報を生成する第2の位置情報
生成装置(1c、3)と、自己の現在地情報と地図情報
とに基づき道案内のための制御を行う制御装置(3)と
を備えるナビゲーション装置に適用され、制御装置
(3)を、第1の位置情報生成装置(10、11、3)
により生成した第1の位置情報に基づく位置が、第2の
位置情報生成装置(1c、3)により生成した第2の位
置情報に基づく位置の誤差範囲内の位置にあるとき、第
1の位置情報を有効位置情報として使用するようにした
ものである。請求項2の発明は、請求項1記載のナビゲ
ーション装置において、ナビゲーション装置を車載用ナ
ビゲーション装置とし、第1の位置情報生成装置(1
0、11、3)が、道路に設置されたビーコン装置から
発信する情報を受信するビーコン受信装置(10、1
1)を有するようにし、そのビーコン装置が設置されて
いる位置情報を受信して第1の位置情報を生成するよう
にしたものである。請求項3の発明は、請求項1または
2記載のナビゲーション装置において、第2の位置情報
生成装置(1c、3)が、GPS衛星からのGPS信号
を受信するGPS受信装置(1c)を有し、受信したG
PS信号に基づき第2の位置情報を生成するようにした
ものである。請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれ
か1項に記載のナビゲーション装置において、自己の移
動を検出する移動検出装置(1a、1b)をさらに備え
るようにし、移動検出装置(1a、1b)が、第2の位
置情報生成装置(1c、3)が第2の位置情報を生成し
た時点から第1の位置情報生成装置(10、11、3)
が第1の位置情報を生成した時点までの自己の移動を検
出するようにし、制御装置(3)が、第2の位置情報に
基づく位置に移動検出装置(1a、1b)により検出さ
れた移動を考慮して新たな位置を想定し、第1の位置情
報に基づく位置が、新たな位置を基準とした第2の位置
情報に基づく位置の誤差範囲内の位置にあるとき、第1
の位置情報を有効位置情報として使用するようにしたも
のである。請求項5の発明は、請求項1〜3のいずれか
1項に記載のナビゲーション装置において、自己の移動
を検出する移動検出装置(1a、1b)をさらに備える
ようにし、移動検出装置(1a、1b)が、第2の位置
情報生成装置(1c、3)が第2の位置情報を生成した
時点から第1の位置情報生成装置(10、11、3)が
第1の位置情報を生成した時点までの自己の移動を検出
するようにし、制御装置(3)が、移動検出装置(1
a、1b)により検出された移動距離を考慮して第2の
位置に基づく位置の誤差範囲を拡大するようにしたもの
である。請求項6の発明は、請求項1〜3のいずれか1
項に記載のナビゲーション装置において、制御装置
(3)が、第2の位置情報生成装置(1c、3)が第2
の位置情報を生成した時点から第1の位置情報生成装置
(10、11、3)が第1の位置情報を生成した時点ま
での時間を考慮して第2の位置情報に基づく位置の誤差
範囲を拡大するようにしたものである。請求項7の発明
は、所定の情報として第1の情報を生成する第1の情報
生成装置(10、11、3)と、所定の情報として第2
の情報を生成する第2の情報生成装置と(1c、3)、
所定の情報として第1の情報と第2の情報とを使い分け
る制御装置(3)とを備える情報生成装置に適用され、
第2の情報は、所定の情報に関し所定の誤差範囲を有
し、第1の情報は、第2の情報より精度が高く信頼性が
低く、制御装置(3)は、第1の情報が第2の情報の誤
差範囲内にあるときに、所定の情報として第1の情報を
使用するようにしたものである。
び作用の項では、分かりやすく説明するため実施の形態
の図1と対応づけたが、これにより本発明が実施の形態
に限定されるものではない。
るカーナビゲーション装置のブロック図である。図1に
おいて、1は車両の現在地(自車位置)を検出する現在
地検出装置であり、例えば車両の進行方位を検出する方
位センサ1a、車速を検出する車速センサ1b、GPS
(Global Positioning System)衛星からのGPS信号
を検出するGPSセンサ1c等から成る。
どで構成され、車両が旋回走行するときの回転角速度を
検出し、対応する電圧信号を出力する。車速センサ1b
は、例えば、車両のトランスミッション出力軸に取り付
けられ、車速に応じてパルスが出力される。この方位セ
ンサ1aと車速センサ1bの組み合わせで、車両の移動
が2次元的に検出できる。GPSセンサ1cは、受信し
たGPS信号に基づき所定の演算を施して自車位置を取
得する。本実施の形態では、GPSセンサ1cにより取
得した自車位置は半径約100mの円で表される誤差を
有するものとする。なお、自車位置は、地図をメッシュ
状に分割した場合のそのメッシュ番号と地図メッシュを
さらに分割した座標値であるXY正規化座標を使用して
表される。
マイクロプロセッサおよびその周辺回路から成る。4は
車両の目的地等を入力する各種スイッチを有する入力装
置である。カーソルの移動や画面のスクロールを指示す
るジョイスティックを含む。なお、入力装置4をリモコ
ン方式としてもよい。また、画面内にタッチパネルスイ
ッチを設けてもよい。
ータを格納する画像メモリであり、この画像データは道
路地図描画用データや各種の図形データなどから作成さ
れる。画像メモリ7に格納された画像データは適宜読み
出されて表示モニタ8に表示される。
コン受信装置、11は電波ビーコン受信装置であり、そ
れぞれFM放送局、光ビーコン装置、電波ビーコン装置
から送られてくる道路交通情報(以下、VICS情報と
呼ぶ)を受信する。光ビーコン装置は主に一般道路の主
要幹線道路に設置されており、電波ビーコン装置は主に
高速道路に設置されている。
駐車場情報、サービスエリア情報、パーキングエリア情
報である。光ビーコン装置や電波ビーコン装置は、VI
CS情報以外にそれぞれの装置が設置されている位置、
すなわち緯度と経度に関する情報(2次メッシュコー
ド、XY正規化座標)が送信される。これらの位置情報
に基づき得られる自車位置は、GPSセンサ1cにより
得られる自車位置より精度が高い。その理由は、ビーコ
ンによる位置情報はビーコンの真下を通過するときに受
信できる直下検出型であるからである。本実施の形態で
は、ビーコンにより取得した位置情報に基づく位置は約
±50mの誤差を有しているものとする。さらに、自車
位置は必ずビーコンが設置されている道路上であること
が保証される。ただし、ビーコンの位置情報にはたまに
誤った位置情報が含まれている場合があり、高度に管理
され高い信頼性を有するGPS信号により得られるGP
S位置情報より信頼性が低いと言える。
地検出装置1により取得した自車位置情報および地図記
憶メモリ2に格納されている道路地図データ(情報)に
基づき各種のナビゲーションを行う。例えば、自車位置
近辺の道路地図および自車位置を表示モニタ8に表示
し、経路探索によって得られた経路に沿ってドライバー
を誘導する。
置は、上述したように半径約100mの誤差を有する。
この場合、GPSセンサ1cにより取得した自車位置が
道路地図データの道路上にないときは、周知のマップマ
ッチングという手法を使って、自車位置を道路上に来る
ように補正する。これにより、常に精度高く自車位置を
道路地図上に表示することができる。
するとは限らない。この場合は、方位センサ1aと車速
センサ1bの信号に基づき自車位置を検出して表示す
る。このような自車位置マークが道路地図の道路上以外
を移動している状態をフリー走行と言う。フリー走行の
距離が長くなっていくと自車位置の信頼性が低下してい
く。
以上継続した場合、ビーコンによる位置情報がないかど
うかを検出し、ビーコンによる位置情報が存在しかつ所
定の条件を満たしている場合は、そのビーコンによる位
置情報に基づく位置(ビーコン位置とも言う)にマッチ
ングを取るようする。すなわち、フリー走行の自車位置
表示をビーコン位置に飛ばして自車位置表示の補正をす
る。以下、その制御について詳細に説明する。
ングする制御を示すフローチャートである。図2のルー
チンは、一定時間間隔で実行されるルーチンである。そ
の間に、GPSセンサ1cにより自車位置情報の取得お
よび光ビーコン受信装置10あるいは電波ビーコン受信
装置11による自車位置情報の取得があった場合は、所
定のフラグ等がセットされ本ルーチンが実行される。図
2のルーチンで更新された自車位置情報に基づき、自車
位置が表示モニタ8に表示される。
取得された自車位置は単に「GPS位置」と言い、この
GPS位置や車両の移動距離に基づいて求められた自車
位置あるいはマッチング等により更新された自車位置を
単に「自車位置」と言う。この自車位置が、表示モニタ
8に表示される自車位置である。
センサ1bにより車両の相対移動距離を検出する。すな
わち、本ルーチンが実行された前回の時点から本ルーチ
ンが実行される今回の時点までの車両の移動距離を算出
する。この移動距離は、移動方向も加味された2次元的
な移動距離である。ステップS2では、ステップS1で
検出された移動距離に基づきGPS位置を更新する。G
PS位置はGPS信号を受信する毎に更新されるが、そ
の間に車両が移動する場合は、GPS位置も車両の移動
距離を加味して仮想のGPS位置を設定する。
れた移動距離に基づき自車位置を更新する。すなわち、
前回の更新された自車位置に対してステップS1の移動
距離を加味し、新たな自車位置を求める。
後今回の本ルーチン実行までの間にGPSセンサ1cに
よりGPS位置が取得されたかどうかを判断する。取得
されている場合は所定のフラグが設定されいてるので、
そのフラグが立っているかどうかをチェックする。ステ
ップS4でGPS位置情報が取得されていると判断した
場合は、ステップS5に進み、その内容でGPS位置を
更新する。従って、GPS位置は、GPS信号を取得し
て常に最新の内容に更新され、その間に車両の移動があ
った場合は、その移動距離に応じて仮のGPS位置に更
新される。ステップS4でGPS位置が取得されていな
いと判断した場合は、ステップS5をスキップしてステ
ップS6に進む。
どうかを判断する。フリー走行中とは、前述した通りマ
ップマッチングが取れない状態で自車位置が表示されて
いることである。具体的には、地図記憶メモリ2に格納
されている道路地図データに基づいて表示される道路地
図の道路上に自車位置が表示されないことである。マッ
プマッチングは不図示のルーチンで処理され、マップマ
ッチングが取れない場合は所定のフラグが設定されるの
で、本ステップではそのフラグをチェックする。ステッ
プS6でフリー走行中であると判断するとステップS7
に進む。ステップS7では、フリー走行が所定の距離以
上進んでいるかどうかを判断する。フリー走行が所定距
離以上であればステップS8に進みビーコン位置情報が
取得されているかどうかを判断する。
置10あるいは電波ビーコン受信装置11のいずれかに
より受信されたビーコン情報に含まれる位置情報のこと
である。ステップS8では、前回の本ルーチン実行後今
回の本ルーチン実行までの間にビーコン位置情報が取得
されたかどうかを判断する。取得されている場合は所定
のフラグが設定されているので、そのフラグが立ってい
るかどうかをチェックする。ビーコン位置情報が存在す
る場合はステップS9に進む。
に基づく位置(ビーコン位置とも言う)がGPS位置の
誤差範囲内にあるかどうかを判断する。GPS位置が車
両の移動距離に基づいて更新されている場合は、その更
新された仮想GPS位置に基づいて判断する。本実施の
形態のGPS位置の誤差は、半径100mの円で表され
る範囲である。従って、ビーコン位置情報に基づく位置
の座標が、GPS位置、更新されている場合はその仮想
GPS位置に基づく座標を中心とした半径100mの円
の中にあるかどうかを判断する。この半径100mの円
をGPS位置の誤差円と言う。ステップS9で、ビーコ
ン位置による座標がGPS位置の誤差円内にあると判断
するとステップS10へ進む。ステップS10では、自
車位置をそのビーコン位置へマッチングし、処理を終了
する。すなわち、自車位置をビーコン位置情報に基づく
位置で更新する。
した場合、ステップS7でフリー走行が所定距離以上で
ないと判断した場合、ステップS8でビーコン位置情報
が存在しないと判断した場合、ステップS9でビーコン
位置情報に基づく位置がGPS位置の誤差円内にないと
判断した場合は、ビーコン位置へのマッチングは行わず
処理を終了する。
高い位置情報を有するビーコン位置情報が、信頼性が高
いが精度の低い位置情報を有するGPS位置情報の誤差
範囲内にあるかないかを判断する。そして、ビーコン位
置情報がGPS位置情報の誤差範囲内にあると判断する
と、その精度の高いビーコン位置情報を有効位置情報と
して使用する。これにより、信頼性が高くかつ精度の高
い位置情報の取得を可能にしている。なお、上記の信頼
性が高い低い、あるいは精度が高い低いという内容は、
両者間の相対的な内容である。
基づいて仮想GPS位置を設定し、ビーコン位置が仮想
GPS位置を中心にした誤差円内にあるかどうかを判断
していた。しかし、この内容に限定する必要はない。車
両の移動距離分誤差円を拡大するようにしてもよい。す
なわち、誤差円の中心はGPS位置のままとし、その後
車両が移動した場合は、その移動距離分誤差円を拡大
し、ビーコン位置がその範囲にあるかどうかを判断す
る。さらに、この誤差円の拡大をGPS位置取得後の経
過時間で計算するようにしてもよい。すなわち、GPS
位置取得後の経過時間にある係数を掛けた値分誤差円を
拡大し、ビーコン位置がその範囲にあるかどうかを判断
する。
補正について説明したが、この内容に限定する必要はな
い。フリー走行中でない場合にも本発明は適用できる。
例えば、高速道路と一般道路とが並行しているとき、実
際には高速道路を走行しているにもかかわらず、一般道
路を走行しているように表示されている場合のマッチン
グにも使用できる。
ートである。図2のフローチャートのステップと機能が
共通するステップには同一ステップ番号を付す。具体的
には、図2のステップS6〜S9の順序が変更され、ス
テップS20が新たに追加されている。
る。ステップS8では、前回の本ルーチン実行後今回の
本ルーチン実行までの間にビーコン位置情報が取得され
たかどうかを判断する。取得されている場合は所定のフ
ラグが設定されているので、そのフラグが立っているか
どうかをチェックする。ビーコン位置情報が存在する場
合はステップS9に進む。ステップS9では、そのビー
コン位置情報に基づく位置(以下、ビーコン位置と言
う)がGPS位置の誤差範囲内にあるかどうかを判断す
る。GPS位置が車両の移動距離に基づいて更新されて
いる場合は、図2と同様に、その更新された仮想GPS
位置に基づいて判断する。本変形例のGPS位置の誤差
は、半径100mの円で表される範囲である。従って、
ビーコン位置情報に基づく位置の座標が、GPS位置、
更新されている場合はその仮想GPS位置に基づく座標
を中心とした半径100mの円の中にあるかどうかを判
断する。この半径100mの円をGPS位置の誤差円と
言う。ステップS9で、ビーコン位置による座標がGP
S位置の誤差円内にあると判断するとステップS6へ進
む。
どうかを判断する。ステップS6でフリー走行中である
と判断するとステップS7に進む。ステップS7では、
フリー走行が所定の距離以上進んでいるかどうかを判断
する。フリー走行が所定距離以上であればステップS1
0に進む。
と判断するとステップS20に進む。ステップS20で
は、取得されたビーコン位置と自車位置との距離が所定
距離(例えば50m)以上かどうかを判断する。この所
定距離とはビーコン受信装置の誤差範囲である。光ビー
コン受信装置10あるいは電波ビーコン受信装置11
は、一定の受信可能な範囲を有している。さらに、車は
一定の速度で走行している。従って、ビーコン位置情報
により取得された位置は一定範囲の誤差を有する。自車
位置がこの誤差範囲を超えているということは、ミスマ
ップマッチング等の何らかの事情で不正確な値に更新さ
れていることを示す。なお、ビーコン位置は、ステップ
S9において信頼性のあるデータであることがすでに判
断されている。
置との距離が所定距離以上であると判断されると、ステ
ップS10に進む。ステップS10では、自車位置をそ
のビーコン位置へマッチングし、処理を終了する。すな
わち、自車位置をビーコン位置情報に基づく位置で更新
する。ステップS20で、ビーコン位置と自車位置との
距離が所定距離以上でないと判断されると、現在の自車
位置は正しいと判断しビーコン位置へのマッチングは行
わず処理を終了する。
ないと判断した場合、ステップS9でビーコン位置情報
に基づく位置がGPS位置の誤差円内にないと判断した
場合、ステップS7でフリー走行が所定距離以上でない
と判断した場合も、ビーコン位置へのマッチングは行わ
ず処理を終了する。
合でも、信頼性があると判断されたビーコン位置に基づ
き自車位置が間違っていると判断されると、ビーコン位
置でマッチングが取られ正確な自車位置表示が行われ
る。これは、例えば、高速道路と一般道路とが並行して
いるとき、実際には高速道路を走行しているにもかかわ
らず、隣接する一般道路にミスマップマッチングがされ
ている場合に有効な処理となる。
位置を自車位置表示の補正のために使用する例を説明し
たが、この内容に限定する必要はない。上記のように信
頼性があると判断されたビーコン位置は各種の利用が可
能である。
ゲーション装置における例で説明をしたがこの内容に限
定する必要はない。車載用に限らずすべてのナビゲーシ
ョン装置に適用できる。
位置とGPS位置により信頼性が高く精度の高い自車位
置を取得する例で説明をしたが、この内容に限定する必
要はない。高信頼性と低精度の情報を取得できる装置と
低信頼性と高精度の情報を取得できる装置とがある場合
に、これらの装置を組み合わせて高信頼性と高精度の情
報を取得するすべての場合に適用できる。
いるので、次のような効果を奏する。高信頼性と低精度
の情報を取得できる装置と低信頼性と高精度の情報を取
得できる装置とを組み合わせて、高信頼性と高精度の情
報を取得することができる。特に、ナビゲーション装置
において、精度の高い位置情報を有するビーコン位置情
報を高信頼性でもって使用することができる。
ン装置のブロック図である。
を示すフローチャートである。
例の制御を示すフローチャートである。
Claims (7)
- 【請求項1】外部から受信した信号に基づき、自己の現
在地情報として第1の位置情報を生成する第1の位置情
報生成装置と、 外部から受信した他の信号に基づき、自己の現在地情報
として第2の位置情報を生成する第2の位置情報生成装
置と、 自己の現在地情報と地図情報とに基づき道案内のための
制御を行う制御装置とを備えるナビゲーション装置にお
いて、 前記制御装置は、前記第1の位置情報生成装置により生
成した前記第1の位置情報に基づく位置が、前記第2の
位置情報生成装置により生成した前記第2の位置情報に
基づく位置の誤差範囲内の位置にあるとき、前記第1の
位置情報を有効位置情報として使用することを特徴とす
るナビゲーション装置。 - 【請求項2】請求項1記載のナビゲーション装置におい
て、 前記ナビゲーション装置は車載用ナビゲーション装置で
あり、 前記第1の位置情報生成装置は、道路に設置されたビー
コン装置から発信する情報を受信するビーコン受信装置
を有し、そのビーコン装置が設置されている位置情報を
受信して前記第1の位置情報を生成することを特徴とす
るナビゲーション装置。 - 【請求項3】請求項1または2記載のナビゲーション装
置において、 前記第2の位置情報生成装置は、GPS衛星からのGP
S信号を受信するGPS受信装置を有し、受信したGP
S信号に基づき前記第2の位置情報を生成することを特
徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項4】請求項1〜3のいずれか1項に記載のナビ
ゲーション装置において、 自己の移動を検出する移動検出装置をさらに備え、 前記移動検出装置は、前記第2の位置情報生成装置が前
記第2の位置情報を生成した時点から前記第1の位置情
報生成装置が前記第1の位置情報を生成した時点までの
自己の移動を検出し、 前記制御装置は、前記第2の位置情報に基づく位置に前
記移動検出装置により検出された移動を考慮して新たな
位置を想定し、前記第1の位置情報に基づく位置が、前
記新たな位置を基準とした前記第2の位置情報に基づく
位置の誤差範囲内の位置にあるとき、前記第1の位置情
報を有効位置情報として使用することを特徴とするナビ
ゲーション装置。 - 【請求項5】請求項1〜3のいずれか1項に記載のナビ
ゲーション装置において、 自己の移動を検出する移動検出装置をさらに備え、 前記移動検出装置は、前記第2の位置情報生成装置が前
記第2の位置情報を生成した時点から前記第1の位置情
報生成装置が前記第1の位置情報を生成した時点までの
自己の移動を検出し、 前記制御装置は、前記移動検出装置により検出された移
動距離を考慮して前記第2の位置に基づく位置の誤差範
囲を拡大することを特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項6】請求項1〜3のいずれか1項に記載のナビ
ゲーション装置において、 前記制御装置は、前記第2の位置情報生成装置が前記第
2の位置情報を生成した時点から前記第1の位置情報生
成装置が前記第1の位置情報を生成した時点までの時間
を考慮して前記第2の位置情報に基づく位置の誤差範囲
を拡大することを特徴とするナビゲーション装置。 - 【請求項7】所定の情報として第1の情報を生成する第
1の情報生成装置と、 前記所定の情報として第2の情報を生成する第2の情報
生成装置と、 前記所定の情報として前記第1の情報と前記第2の情報
とを使い分ける制御装置とを備える情報生成装置におい
て、 前記第2の情報は、前記所定の情報に関し所定の誤差範
囲を有し、 前記第1の情報は、前記第2の情報より精度が高く信頼
性が低く、 前記制御装置は、前記第1の情報が前記第2の情報の前
記誤差範囲内にあるときに、前記所定の情報として前記
第1の情報を使用することを特徴とする情報生成装置。
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