JP2002122436A - 車両用ナビゲーション装置及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 さまざまな状況下でも正確に多層道路におけ
る車両の推測位置を決定可能にする。 【解決手段】 車両の推測位置を決定する車両用ナビゲ
ーション装置において、推測位置として高速道路を優勢
と判定する第１の判定手段（４）と、推測位置として一
般道路を優勢と判定する第２の判定手段（４）と、第
１、第２の判定手段の判定結果に基づいて車両の推測位
置を決定する制御手段（４）とを備えるようにしたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の推測位置を決
定する車両用ナビゲーション装置及び記憶媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、現在走行中の道路が高速道路（高
速道路、首都高速道路、有料道路等）かそれ以外の一般
道路かを判断する方法がいろいろ提案されている。例え
ば、地図情報から得られた料金所の位置において、車速
が所定の値以下であれば有料道路を通行した可能性が高
いと判断し、有料道路との相関度を他の道路の相関度よ
り高く評価した上で道路を選択して車両の現在位置を修
正し、また、車速が所定値以下に下がらなければ有料道
路を通行した可能性が低いと判断し、有料道路の相関度
を他の道路の相関度より低く評価した上で道路を選択し
車両の現在位置を修正するものが提案されている（特開
平３ー１５４８１８号公報）。また、車速が所定速度以
上と判定されたとき計時を開始し、計時が所定時間以上
であると判別されたとき、つまり所定速度以上の高速走
行が所定時間以上継続したとき高速道路走行中と判定す
るものが提案されている（特開平２ー１３７０９６号公
報）。また、多層道路における自車走行において、ある
区間距離の中でＧＰＳ測位ができている区間の割合が、
ある上層判別しきい値以上の場合は上層、ある下層判別
しきい値以下の場合は下層と判別するものも提案されて
いる（特許第３０２７５７４号公報）。また、ＧＰＳ衛
星からの電波を受信し、ＧＰＳ衛星の仰角が所定角度以
下の場合には一般道、そうでない場合には高架道路の上
層と判別するものも提案されている（特開平１０ー１４
１９６８号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】料金所の位置において
車速が所定の値以下か否かで有料道路を通行したか否か
を判別するものにおいては、現状の交通事情では料金所
の近くに信号機が存在する場所があるため、その信号機
が赤信号の場合には、一般道路を走行中であっても車速
が所定の値以下になることがあり、このような場所にお
いては料金所と車速により走行道路を判断することがで
きなくなるという問題がある。また、所定速度以上の計
時が所定時間以上と判別されたとき高速道路走行中と判
定するものにおいては、現状の交通事情では一般道路で
も幹線道路になると、区間により車速が相当高い場合も
あるため、単純に車速だけで走行している道路が高速道
路であるか否かの判断をすることはできない。

【０００４】また、多層道路における走行においてＧＰ
Ｓ測位ができている区間の割合で上層か下層かを判別す
るものにおいては、現在の交通事情では道路の周辺にビ
ル等のＧＰＳ電波を遮断する構造物がある場合があり、
このような場所ではＧＰＳ測位が不可能であり、単純に
ＧＰＳ測位状態から走行している道路が上層であるか否
かの判別をすることはできない。また、受信したＧＰＳ
衛星の仰角が所定角度以下か否かにより一般道か、高架
道路の上層かを判別する方法においては、現状の交通事
情では、車線の中には一般道の上に高架道路の上層部分
がなく、ＧＰＳ衛星からの電波を遮断しない場所があ
る。このような場所ではＧＰＳの仰角によって高架道路
の上下を判別することができない。

【０００５】このように従来は１つの条件を満たすと上
層、満たさないと下層と判断しているため、上下道判断
の精度がよくなかった。本発明は上記課題を解決するた
めのもので、さまざまな状況下でも正確に車両の推測位
置を決定することができるようにすることを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両の推測位
置を決定する車両用ナビゲーション装置において、推測
位置として高速道路を優勢と判定する第１の判定手段
と、推測位置として一般道路を優勢と判定する第２の判
定手段と、第１、第２の判定手段の判定結果に基づいて
車両の推測位置を決定する制御手段とを備えたことを特
徴とする。また、本発明は、車両の推測位置を決定する
プログラムを内蔵した記憶媒体において、推測位置とし
て高速道路を優勢と判定する第１の判定と、推測位置と
して一般道路を優勢と判定する第２の判定と、第１、第
２の判定の判定結果に基づいて車両の推測位置を決定す
るプログラムを内蔵したことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の車両用ナビゲーション装置
の構成例を示す図である。経路案内に関する情報を入力
する入力装置１、自車両の現在位置に関する情報を検出
する現在位置検出装置２、経路の算出に必要なナビゲー
ション用データや経路案内に必要な表示／音声の案内デ
ータとプログラム（アプリケーション及び／又はＯＳ）
等が記録されている情報記憶装置３、経路探索処理、経
路案内に必要なデータの生成、経路案内に必要な表示／
音声案内処理、さらにシステム全体の制御を行う中央処
理装置４、車両の走行に関する情報である、例えば道路
情報、交通情報を送受信したり、車両の現在位置に関す
る情報を検出したり、さらに現在位置に関する情報を送
受信したりする情報送受信装置５、経路案内に関する情
報を出力する出力装置６から構成されている。

【０００８】入力装置１は、目的地を入力したり、運転
者の意志によりナビゲーション処理を中央処理装置４に
指示する機能を備えている。その機能を実現するための
手段として、目的地を電話番号や地図上の座標などにて
入力したり、経路案内をリクエストしたりするタッチス
イッチやジョグダイアル等のリモートコントローラ等を
用いることができる。また、本発明では音声入力による
対話を行うための装置を備えており、音声入力装置とし
て機能する。また、ＩＣカードや磁気カードに記録され
たデータを読み取るための記録カード読み取り装置を付
加することもできる。また、ナビゲーションに必要なデ
ータを蓄積し、運転者の要求により通信回線を介して情
報提供する情報センターや、地図データや目的地デー
タ、簡易地図、建造物形状地図などのデータを有する携
帯型の電子装置等の情報源との間でデータのやりとりを
行うためのデータ通信装置を付加することもできる。

【０００９】現在位置検出装置２は、衛星航法システム
（ＧＰＳ）を利用して車両の現在位置、走行速度または
絶対方位等を計算するＧＰＳ受信装置、現在位置情報、
車線情報等の情報を受信するビーコン受信装置、セルラ
フォーン（自動車電話）やＦＭ多重信号等を利用してＧ
ＰＳの補正信号を受信するデータ受信装置、例えば地磁
気を利用することにより絶対方位で車両の進行方位を検
出する絶対方位センサ、例えばステアリングセンサ、ジ
ャイロセンサを利用することにより相対方位で車両の進
行方位を検出する相対方位センサ、例えば車輪の回転数
から走行距離を検出する距離センサ等から構成されてい
る。

【００１０】情報記憶装置３は、ナビゲーション用のプ
ログラム及びデータを記憶した記憶装置で、例えばＣＤ
−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）デ
ィスク、メモリーカード等の外部記憶装置からなってい
る。なお、情報記憶装置３は本体内のＲＯＭ、フラッシ
ュメモリ等の内部記憶装置でもよい。プログラムは、経
路探索などの処理を行うためのプログラム、音声入力に
より対話的に案内を行うためのプログラム、経路案内に
必要な表示／音声出力制御を行うためのプログラム、地
点や施設を検索するためのプログラム等であり、記憶さ
れているデータとしては、地図データ、探索データ、目
的地データ、登録地点データ、道路データ、交差点等分
岐点の画像データ、ジャンル別データ、ランドマークデ
ータ等のファイルからなり、ナビゲーション装置に必要
なすべてのデータが記憶されている。なお、本発明は、
ＣＤ−ＲＯＭにはデータのみを格納し、プログラムは中
央処理装置に格納するタイプのもの、あるいは、データ
やプログラムを外部から通信によって取得するもの等に
も適用可能である。

【００１１】中央処理装置４は、種々の演算処理を実行
するＣＰＵ、情報記憶装置３のＣＤ−ＲＯＭからプログ
ラムを読み込んで格納するフラッシュメモリ、フラッシ
ュメモリのプログラムチェック、更新処理を行うプログ
ラム（プログラム読み込み手段）を格納したＲＯＭ、設
定された目的地の地点座標、道路名コードＮｏ．等の探
索された経路案内情報や演算処理中のデータを一時的に
格納するＲＡＭからなっている。ＲＡＭは電源が切断さ
れても情報を保持できるＳＲＡＭと、電源が切断される
と情報が失われるＤＲＡＭとを備えている。また、この
他にも図示は省略するが、入力装置１からの音声入力に
よる対話処理を行ったり、ＣＰＵからの音声出力制御信
号に基づいて情報記憶装置３から読み出した音声、フレ
ーズ、１つにまとまった文章、音等を合成してアナログ
信号に変換してスピーカに出力する音声プロセッサ、通
信による入出力データのやり取りを行う通信インタフェ
ースおよび現在位置検出装置２のセンサ信号を取り込む
ためのセンサ入力インタフェース、内部ダイアグ情報に
日付や時間を記入するための時計などを備えている。な
お、前記の更新処理を行うプログラムは外部記憶装置に
格納しておいてもよい。

【００１２】本発明に係るプログラム、その他ナビゲー
ションを実行するためのプログラムは全て外部記憶媒体
であるＣＤ−ＲＯＭに格納されてもよいし、それらプロ
グラムの一部または全てが本体側のＲＯＭ４２に格納さ
れていてもよい。この外部記憶媒体に記憶されたデータ
やプログラムが外部信号としてナビゲーション装置本体
の中央処理装置に入力されて演算処理されることによ
り、種々のナビゲーション機能が実現される。

【００１３】本発明のナビゲーション装置は、上記のよ
うに外部記憶装置のＣＤ−ＲＯＭからプログラムを読み
込むための比較的大容量のフラッシュメモリ、ＣＤの立
ち上げ処理を行うプログラム（プログラム読み込み手
段）を格納した小容量のＲＯＭを内蔵する。フラッシュ
メモリは、電源が切断しても記憶情報が保持される、つ
まり不揮発性の記憶手段である。そして、ＣＤの立ち上
げ処理として、プログラム読み込み手段であるＲＯＭの
プログラムを起動してフラッシュメモリに格納したプロ
グラムチェックを行い、情報記憶装置３のＣＤ−ＲＯＭ
のディスク管理情報等を読み込む。プログラムのローデ
ィング処理（更新処理）は、この情報とフラッシュメモ
リの状態から判断して行われる。

【００１４】情報送受信装置５は、衛星航法システム
（ＧＰＳ）を利用して情報を入手するＧＰＳ受信装置、
ＦＭ多重放送、電波ビーコン、光ビーコン等を利用して
情報を入手するためのＶＩＣＳ（登録商標）情報受信装
置、携帯電話、パソコン等を利用することにより、情報
センター（例えばＡＴＩＳ）や他車両と情報を双方向に
通信するためのデータ送受信装置等から構成される。

【００１５】出力装置６は、運転者が必要な時に案内情
報を音声および／または画面により出力したり、中央処
理装置４でナビゲーション処理されたデータなどをプリ
ント出力する機能を備えている。そのための手段とし
て、入力データを画面表示したり、経路案内画面を表示
するディスプレイ、中央処理装置４で処理したデータや
情報記憶装置３に格納されたデータをプリント出力する
プリンタ、経路案内を音声で出力するスピーカなどを備
えている。

【００１６】ディスプレイは、簡易型の液晶表示器等に
より構成されており、中央処理装置４が処理する道路地
図画面、地図データや案内データに基づく交差点拡大図
画面、目的地名、時刻、距離、進行方向を示す矢印等を
表示する。ディスプレイへ画像データをビットマップデ
ータとして送ることにより、専用の画像信号線を介して
ではなく、シリアル通信等で使用する通信線を使用し、
また、他の通信線を兼用することもできる。なお、ディ
スプレイにはビットマップデータを一時的に保持するメ
モリを備えてもよい。

【００１７】このディスプレイは、運転席近傍のインス
トルメントパネル内に設けられており、運転者はこれを
見ることにより自車両の現在位置を確認したり、またこ
れからの経路についての情報を得ることができる。ま
た、図示は省略するが、ディスプレイの表示画面にタッ
チパネル、タッチスクリーン等を含むタブレットを使用
し、画面に触れる、或いは画面をなぞることにより、地
点入力、道路入力等を行えるように構成してもよい。

【００１８】次に、システム全体の流れを説明すると、
中央処理装置４に情報記憶装置３からプログラムが読み
込まれて経路案内のプログラムが起動されると、現在位
置検出装置２の出力情報と、情報記憶装置３の道路情報
に基づいて車両の位置を推測する。次に推測位置を中心
としてその周辺地図を表示すると共に、推測位置の名称
等を表示する。次に、地名や施設名称等の目標名、電話
番号や住所、登録地点、道路名等を用いて目的地を設定
し、推測位置から目的地までの経路探索を行う。経路が
決まると、推測位置追跡を行いながら、目的地に到着す
るまで経路案内・表示を繰り返し行う。目的地に到着す
る前に寄り道設定の入力があった場合には、探索エリア
を設定してその探索エリアでの再探索を行い、同様に目
的地に到着するまで経路案内を繰り返し行う。

【００１９】図２は、図１に示した本発明に係る情報記
憶装置３に格納された主要なデータファイルの構成例を
示している。図２（Ａ）は経路算出手段により経路を算
出し経路案内を行うために必要なデータが格納された案
内道路データファイルを示し、道路数ｎのそれぞれに対
して、道路番号、長さ、道路属性データ、形状データの
アドレス、サイズおよび案内データのアドレス、サイズ
の各データからなる。前記道路番号は、分岐点間の道路
毎に方向（往路、復路）別に設定されている。道路案内
補助情報データとしての道路属性データは、その道路が
高架か、高架の横か、地下道か、地下道の横か、車線数
の情報を示すデータである。形状データは、各道路を複
数のノード（節）で分割したとき、ノード数ｍのそれぞ
れに対して東経、北緯からなる座標データを有してい
る。案内データは、図２（Ｂ）に示すように、交差点
（または分岐点）名称、注意点データ、道路名称デー
タ、道路名称音声データのアドレス、サイズおよび行き
先データのアドレス、サイズの各データからなる。注意
点データは、踏切か、トンネル入口か、トンネル出口
か、幅員減少点か、なしか等の情報を示すデータで、分
岐点以外の踏切、トンネル等において運転者に注意を促
すためのデータである。

【００２０】前記道路名称データは、図２（Ｃ）に示す
ように、高速道路、都市高速道路、有料道路、一般道
（国道、県道、その他）の道路種別の情報と、高速道
路、都市高速道路、有料道路について本線か取付け道路
（本線と一般道路間を接続する道路）かの情報を示すデ
ータで、道路種別データと、さらに各道路種別毎での個
別番号データである種別内番号から構成される。

【００２１】次に、現在走行中の道路が高速道路（高速
道路、首都高速道路、有料道路）かそれ以外の一般道路
か車両の推測位置を判定するシステムについて図３によ
り説明する。現在位置の検出情報と道路情報とのマッチ
ング処理では、車両現在位置から所定距離内の候補道路
を選び、各候補道路に対して検出情報との相関度を計算
して当該候補道路を選択しにくくするペナルティ値に変
換し、各候補道路のペナルティ値を比較して最小ペナル
ティ値の候補道路を推測位置に決定することは従来より
行われている。本発明においては、多層道路における推
測位置の決定において、従来手法により求められている
各候補道路のペナルティ値に、さらに上下道判定処理を
行って算出されたペナルティ値を加算し、上道（高速道
路）か、下道（一般道路）かの推測位置判定を追加した
ことを特徴としている。このような上下道判定を従来の
マッチング処理に追加することにより、多層道路におけ
る推測位置の決定を周辺のビルの状況、自然条件の変化
等による影響を少なくしてより正確に行うものである。

【００２２】車両には、衛星が発信する現在位置情報を
得るためのＧＰＳ測位装置、車両速度に応じた車速パル
スを検出する手段、一般道において光ビーコン情報を受
信可能な光ビーコン受信装置、主として高速道路におい
て電波ビーコン情報を受信可能な電波ビーコン受信装置
が搭載されている。図３に示すように、本発明の上下道
判定においては、一般道優勢判定と高速道路優勢判定と
があり、それぞれの判定結果から、マップマッチングへ
反映させるペナルティ値を算出する（詳細は後述）。そ
して、計算したペナルティ値から一般道が優勢か、高速
道路が優勢かの決定を行って現在の車両位置の推測位置
を決定し、車両の現在位置マークを地図上に表示する。

【００２３】一般道優勢の判定は、［Ｇ−１］ＧＰＳと
車速の変化、［Ｇ−２］光ビーコン受信の条件により行
っている。ここに［Ｇ−１］は高速道路を下りて一般道
へ移った可能性が高いことをＧＰＳと車速の変化を検出
して行う判定であり、［Ｇ−２］は光ビーコンの受信が
一般道でのみ可能であることに鑑みて行う判定である。

【００２４】高速道路優勢の判定は、［Ｈ−１］ＧＰＳ
と車速の変化、［Ｈ−２］車速の履歴、［Ｈ−３］ＧＰ
Ｓ受信数の変化、［Ｈ−４］電波ビーコン受信の条件に
より行っている。［Ｈ−１］は一般道から高速道路へ移
った可能性が高いことをＧＰＳと車速の変化を検出して
行う判定であり、［Ｈ−２］は高速が連続したことを示
す車速の履歴から行う判定であり、［Ｈ−３］はＧＰＳ
受信数の変化を検出し、ＧＰＳ受信が上道（高速道路）
で受信し易いことを利用する判定であり、［Ｈ−４］は
電波ビーコンは主として高速で受信されることを利用す
る判定である。

【００２５】図４は［Ｈ−１］高速道路取付道付近のＧ
ＰＳと車速の変化について説明する図である。高速道路
取付道付近において、一般道から高速道路、高速道路か
ら一般道へ乗り継ぐ場合には料金所を通過し、乗り継が
ない場合は料金所を通過しない。料金所を通過するとき
は、車両は一旦停止かそれに近い状態になるため、検出
される車速は０またはそれに近くなり、また、料金所の
屋根のためにＧＰＳ測位ができにくくなる。図４はこの
ような状況を勘案して、高速道路取付道付近のＧＰＳと
車速の変化のデータを取り込んで上下道判定に利用しよ
うとする例を示している。

【００２６】データは１秒毎に取り込んでおり、一番上
の欄の数字「０〜１７」はデータ取り込みのタイミング
（秒）を示している。車速の欄の数字は車速パルスを表
しており、タイミング「０〜６」になるにつれて減速
し、タイミング「７〜８」で停止、タイミング「９〜１
７」で増速している。Δの欄は車速の変化（減速、停
止、増速）を矢印で示している。本実施例では測位衛星
のチャンネル１〜８を有しており、各チャンネル欄にお
ける数値は、電波を受信した測位衛星の仰角を表してい
る。例えば、タイミング「０」では、チャンネル１は６
８°、チャンネル２は４４°、チャンネル３は６４°、
チャンネル４は４９°、チャンネル５は４１°、チャン
ネル６は３７°の仰角の衛星の電波を受信しており、チ
ャンネル「７、８」は電波を受信できなかったことを示
している。そして、車速パルスが減速から停止、停止か
ら増速に転じた付近（タイミング「５〜１０」付近）で
測位衛星の電波が受信しにくくなっていることが分か
り、これは図４に模式的に示したような料金所の屋根の
影響のためである。ＧＰＳの利得は受信したチャンネル
数に応じた値であり、１個受信していれば５点とし、例
えば、タイミング「０〜４」では６個受信しているので
６×５＝３０、タイミング５では４個受信しているので
４×５＝２０、タイミング６では３個受信しているので
３×５＝１５、タイミング４ ７〜１０では１個も受信
していないので０のように計算される。なお、ＧＰＳは
仰角が高いほど料金所の屋根の影響がより正確に反映さ
れて信頼できるので、利得を仰角によって重み付けする
こともできる。例えば仰角３０°〜７０°は５点、仰角
７０°〜９０°は１０点というふうにして利得を求める
ようにしてもよい。ＧＰＳの利得０が続いているという
ことは料金所の屋根により測位衛星の受信ができなくな
っているためであり、料金所を離れると利得は大きくな
っている。このことから利得が大きくなり、かつ車速変
化があったところで料金所を通った、即ち高速道路に乗
ったか、或いは降りたと判断することが可能である。

【００２７】次に、多層道路における上下道判定の各処
理フローについてより詳細に説明する。なお、以下にお
いて、［Ｈ−１］、［Ｈ−２］、［Ｈ−３］、［Ｈ−
４］は高速道路優勢判定におけるＧＰＳと車速の変化、
車速の履歴、ＧＰＳ受信数の変化、電波ビーコン受信を
それぞれ示し、［Ｇ−１］、［Ｇ−２］は一般道優勢判
定におけるＧＰＳ受信数の変化、光ビーコン受信をそれ
ぞれ示している。

【００２８】図５は上下道判定の全体処理フローを説明
する図である。現在位置から所定距離内に車両の現在位
置を推測する位置の候補として高速道路が有るか否か道
路データを参照して判断する（ステップＳ１）。例え
ば、高速道の取付け道付近のように、推測位置の候補に
高速道路がある場合、後述する高速道有力判定処理およ
び一般道有力判定処理を行う（ステップＳ２，Ｓ３）。
次いで、判定結果に基づいて、後述するように、各推測
位置のペナルティ値を算出する（ステップＳ４）。この
ペナルティ値に基づいて車両現在位置が上下道のいずれ
にあるか判定する。ステップＳ１において、推測位置の
候補に高速道がない場合には、条件成立結果のリセット
を行う（ステップＳ５）。これは前回までの処理におい
て、高速道が有力あるいは一般道が有力等の条件成立か
否かを示すフラグが立っている場合、これリセットする
処理である。

【００２９】図６は高速道有力判定処理フローを説明す
る図である。ＧＰＳの情報が更新されたか否か判断し
（ステップＳ１１）、更新されていない場合は処理は終
了する。ＧＰＳの情報が更新されている場合には、高速
道路取付け道付近のＧＰＳと車速の変化について、後述
する所定の条件が成立したか否か判断する（ステップＳ
１２）。条件が成立した場合には、［Ｈ−１］ステータ
スフラグがセットされる（ステップＳ１３）。成立しな
かった場合はセットされない。次いで、後述する車速の
履歴変化の条件が成立したか否か判断し（ステップＳ１
４）、成立した場合は［Ｈ−２］ステータスフラグをセ
ットし（ステップＳ１５）、成立しなかった場合はセッ
トしない。次いで、後述するＧＰＳ受信数の変化の条件
が成立したか否か判断し（ステップＳ１６）、成立した
場合は、［Ｈ−３］ステータスフラグをセットし（ステ
ップＳ１７）、成立しなかった場合はこのフラグはセッ
トされない。次いで、電波ビーコンの受信があったか否
か判断し（ステップＳ１８）、受信した場合には、［Ｈ
−４］ステータスフラグをセットし（ステップＳ１
９）、受信しない場合はこのフラグがセットされない。

【００３０】こうして、高速道有力判定の［Ｈ−１］
［Ｈ−２］［Ｈ−３］［Ｈ−４］の各条件が成立したか
否かの判定が行われ、後述するように各判定結果に重み
付けして総合評価としての利得が算出される。

【００３１】図７は一般道有力判定処理フローを説明す
る図である。ＧＰＳの情報が更新されたか否か判断し
（ステップＳ２１）、更新されていない場合は処理は終
了する。更新されている場合は、後述する［Ｇ−１］高
速道路取付道付近のＧＰＳと車速の変化の所定の条件が
成立したか否か判断する（ステップＳ２２）。条件が成
立した場合、高速道有力判定でセットされた［Ｈ−１］
ステータスフラグをクリアする（ステップＳ２３）。成
立しなかった場合は、［Ｈ−１］ステータスフラグはク
リアしない。次いで、［Ｇ−２］光ビーコンの受信があ
ったか否か判断する（ステップＳ２４）。光ビーコンは
一般道にのみ設置されてるので、受信があった場合に
は、現在位置が一般道と判断し、高速道有力判定でセッ
トされた全てのフラグをクリアする（ステップＳ２
５）。成立しなかった場合はフラグをクリアしない。

【００３２】図８は［Ｈ−１］高速道路取付道付近のＧ
ＰＳと車速の変化の条件成立か否かのステータスフラグ
セット処理フローを示す図である。推測位置の候補に取
付道路があるか否か判断し（ステップＳ３１）、ある場
合には、車速パルスが接続しているか否か判断する（ス
テップＳ３２）。これは車両が車速検出をしているか否
か判断するためである。次いで、後述するＧＰＳ受信状
態の利得変化が条件を満たすか否か判断し（ステップＳ
３３）、満たす場合には、後述する車速の変化が条件を
満たすか否か判断する（ステップＳ３４）。そして、上
記の判断処理において、どれか１つでも条件が成立しな
かった場合には、高速道路に乗っていないとしてステー
タスフラグを０にセットし、全ての条件が成立した場合
には、高速道路に乗ったものにしてステータスフラグを
１にセットする。

【００３３】図９は図８のステップＳ３３におけるＧＰ
Ｓ受信状態の利得変化の条件が成立したか否かのフラグ
セット処理フローを示す図である。この例では、前述し
たような利得を仰角によって重み付けしており、仰角１
０°〜４５°は５点、仰角４５°〜９０°は１０点とし
て処理している。始めにＧＰＳ情報の最新のものも含め
た過去６秒間の利得をそれぞれ算出する（ステップＳ４
１）。この場合の利得は、利得＝仰角４５°以上の衛星
数×１０＋仰角４５°〜１０°の衛星数×５の式より求
める。次いで、最近３秒の利得のバラツキが１０より小
さいか否か、また、これが成立した場合には、データを
取得した期間内で最も古い３秒の利得のバラツキが１０
より小さいか否か判断する（ステップＳ４２、Ｓ４
３）。これはデータの信頼性があるか否か見るためであ
る。これらの条件が成立した場合には、最近３秒の最小
利得と、最も古い３秒の最大利得の差、つまり利得の変
化率が２５以上か否か判断する（ステップＳ４４）。こ
れら条件のどれか１つでも満たされなければ、条件を満
たさないとしてフラグを０とし、全ての条件が満たされ
た場合には、条件を満たすとしてフラグを１にセットす
る。

【００３４】図１０は図８のステップＳ３４における車
速変化の条件が成立したか否かのフラグセット処理フロ
ーを示す図である。過去６０秒間の最低速度を取得し
（ステップＳ５１）、この最低速度は最新の情報である
か、あるいは時速５ｋｍより大きいか否か判断する。最
新の情報でない、あるいは時速５ｋｍ以下である場合に
は最低速度が０か否かを判断する（ステップＳ５３）。
最低速度が０でない場合、最新の車速と最低速度の差が
時速２０ｋｍより大きいか否か判断する（ステップＳ５
４）。ステップＳ５３において、最低速度が０の場合、
あるいはステップＳ５４において、最新の車速と最低速
度との差が時速２０ｋｍより大きい場合には、車速変化
の条件が成立したとしてフラグを１にセットする。ま
た、ステップＳ５２において、最低速度が最新の情報、
あるいは時速５ｋｍより大きい場合には、車両が止まっ
たとは言えないと判断し、またステップＳ５４におい
て、最新の車速と最低速度の差が時速２０ｋｍ以下の場
合には、同様に車両が止まったとは言えないとして条件
を満たさないと判断し、フラグを０にする（ステップＳ
５６）。

【００３５】図１１は［Ｈ−２］車速の履歴条件におけ
るフラグセット処理フローを示す図である。過去１００
秒間に時速４０ｋｍより低速になったか否か判断し（ス
テップＳ６１）、時速４０ｋｍ以下になったことがない
場合には、高速道路を走行しているフラグフラグを１に
セットする（ステップＳ６２）。時速４０ｋｍ以下の低
速になった場合には、高速道路を走行していないとして
フラグを０にセットする（ステップＳ６３）。

【００３６】図１２は［Ｈ−３］ＧＰＳ受信数の変化の
条件におけるフラグセット処理フローを示す図である。
過去１００秒間に受信数が３より少ないことがあるか否
が判断し（ステップＳ７１）、ない場合には平均４以上
か否か判断し（ステップＳ７２）、受信数が平均４以上
であれば高速道路を走行しているとしてフラグを１にセ
ットする（ステップＳ７３）。ステップＳ７１におい
て、受信数が３より少ない場合、ステップＳ７２におい
て、平均４以上でない場合には、高速道路を走行してい
ないとしてフラグを０にセットする（ステップＳ７
４）。

【００３７】図１３は［Ｈ−４］電波ビーコン受信の条
件におけるフラグセット処理フローを示す図である。過
去６０秒に電波ビーコンを所定回数以上、例えば２個以
上受信したか否か判断し（ステップＳ８１）、受信した
場合には過去６０秒に光ビーコンを受信したか否か判断
する（ステップＳ８２）。光ビーコンを受信していない
場合には高速道路を走行しているとしてフラグを１にセ
ットする（ステップＳ８３）。ステップＳ８１におい
て、２個以上受信していない場合、また、ステップＳ８
２において光ビーコンを受信している場合には、高速道
路走行していないとしてフラグを０にセットする（ステ
ップＳ８４）。

【００３８】図１４は［Ｇ−１］高速道路取付道付近の
ＧＰＳと車速の変化の条件におけるフラグセット処理フ
ローを示す図である。推測位置の候補に取付道路がある
か否か判断し（ステップＳ９１）、ある場合には、車速
パルスに接続しているか否か判断する（ステップＳ９
２）。車速パルスが接続されて車速を測定している場合
には、図９に示したＧＰＳ受信状態の利得変化が条件を
満たすか否か判断し（ステップＳ９３）、満たす場合に
は、図１０に示した車速の変化が条件を満たすが否か判
断する（ステップＳ９４）。これら各条件を満たす場合
には、ハイウェイカウントが１０００か否か判断する
（ステップＳ９５）。ハイウェイカウントについて説明
すると、車両の推測位置が高速道路であるか、一般道路
であるかが決定されると、ハイウェイカウンタは、高速
道路の場合はハイウェイカウントを１つアップし、一般
道路の場合は１つダウンさせ、ハイウェイカウントは毎
秒ＲＡＭに記憶される。したがって、カウンターの内容
が最大値１０００であるか否かの判断により高速道路の
走行を継続しているか否かが判断される。そしてこれら
各条件の１つでも成立していない場合には、判断できな
いとしてフラグを０にセットし（ステップＳ９６）、全
ての条件が成立した場合には、高速道路を降りると判断
し、そのフラグを１にセットする（ステップＳ９７）。
この処理は高速道路に乗る時の処理とは反対の処理で、
ハイウェイカウントの条件が満たされることにより、今
まで高速道路を走って来た時にＧＰＳ受信状態の利得が
変化し、車速が変化した場合に高速道路を降りると判断
する処理である。なお、高速道路の走行を継続している
か否かを判断する方法としては、ステップＳ９５の方法
の他に、ハイウエイカウントが上層しきい値（例えば、
８００）以上であるか否かを判断するようにしてもよ
い。

【００３９】図１５は［Ｇ−２］光ビーコン受信の条件
におけるフラグセット処理フローを示す図である。光ビ
ーコン受信回数が前回と異なっているか否か判断し（ス
テップＳ１０１）、異なっていない場合には、判断でき
ないとしてフラグを０にセットする（ステップＳ１０
２）。前回と異なっている場合には、光ビーコンの受信
回数を保存し（ステップＳ１０３）、一般道を走行して
いるとしてフラグを１にセットする（ステップＳ１０
４）。

【００４０】図１６はペナルティ算出処理フローを示す
図である。前述した高速道路の利得算出処理を行い（ス
テップＳ１１１）、次いで、高速道路の利得から一般道
の利得の差を算出し（ステップＳ１１２）、算出した利
得の差からマッチングへのペナルティ値へ変換する（ス
テップＳ１１３）。

【００４１】図１７は高速道路、一般道の利得テーブル
を示しており、図１７（ａ）は高速道路の利得、図１７
（ｂ）は一般道の利得をそれぞれ示している。高速道路
の利得は、［Ｈ−１］［Ｈ−２］［Ｈ−３］［Ｈ−４］
の各条件が成立したときに、各条件ごとに点数を割り付
け、これに重み付けして合算したときの値であり、一般
道の利得も［Ｇ−１］［Ｇ−２］の各条件が成立したと
きに、各条件ごとに点数を割り付けて重み付けし、合算
したときの値である。図１７の例においては、利得の最
大値（各利得の合算値）を５０としており、その内訳
は、［Ｈ−１］高速道路取付道付近のＧＰＳと車速の変
化の条件が成立すると＋２０、［Ｈ−２］車速の履歴に
ついての条件が成立した場合は１０、［Ｈ−３］ＧＰＳ
受信数の変化の条件が成立した場合は１０、［Ｈ−４］
電波ビーコン受信の条件が成立した場合は１０である。
また、一般道の利得の最大値は５０であり、［Ｇ−１］
高速道路取付道付近のＧＰＳと車速の変化の条件が成立
したとき１０、［Ｇ−２］光ビーコン受信の条件が成立
したとき４０である。そして、 図１６に示したよう
に、（高速道路の利得）−（一般道の利得）としてマッ
チングへのペナルティ値を算出する利得が算出される。

【００４２】マッチングへのペナルティ値の変換式につ
いて説明すると、［Ｈ−１］［Ｈ−２］［Ｈ−３］［Ｈ
−４］の利得をそれぞれａ，ｂ，ｃ，ｄとし、［Ｇ−
１］［Ｇ−２］の利得をｅ，ｆ（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝ｅ＋
ｆ＝５０）とする。マッチングへのペナルティ値への変
換式は で表される。従って、ペナルティ値の最大値は１００で
ある。

【００４３】次に、［Ｈ−１］、［Ｈ−２］の条件が成
立した場合を例にとって図１８により説明する。利得テ
ーブルより、［Ｈ−１］、［Ｈ−２］の利得はそれぞれ
２０、１０であるので、高速道路の利得は２０＋１０＝
３０となる（ステップＳ１２１）。そして、高速道路の
利得と一般道との利得の差は３０となる（ステップＳ１
２２）。マッチングへのペナルティ値の変換式より、 （３０÷５０）×１００＝６０ であるのでペナルティ値は６０となる（ステップＳ１２
３）。このペナルティ値６０は、従来のペナルティ処理
における一般道のペナルティ値に、上下道判定のペナル
ティとして加算される。逆に［Ｇ−１］［Ｇ−２］の条
件が成立してそのペナルティ値が求められた場合は、そ
の値の絶対値が従来のペナルティ処理における高速道の
ペナルティ値に加算される。

【００４４】図１９はペナルティの計算処理フローを示
す図である。まず、従来のペナルティの処理が行われる
（ステップＳ１３１）。ここでは現在地検出情報と推測
位置の候補の道路との相関度から各候補道路のペナルテ
ィ値が算出される。次いで、本発明による上下道のペナ
ルティ値が０か否か判断し（ステップＳ１３２）、０で
あれば、ステップＳ１３１で求められたペナルティ値の
一番小さい候補が推測位置となる（ステップＳ１３
８）。上下道のペナルティ値が０でない場合、そのペナ
ルティ値がプラスであるか否か判断する（ステップＳ１
３３）。プラス（高速道路優勢判定）の場合は、候補の
道路が一般道か否か判断し（ステップＳ１３４）、一般
道であれば、その候補のもっているペナルティ値に、算
出した上下道のペナルティ値を加算する。ステップＳ１
３４において、一般道でなければ加算処理はしない。ス
テップＳ１３３において、ペナルティ値がマイナス（一
般道優勢判定）の場合、候補の道路が高速道路か否か判
断する（ステップＳ１３６）。高速道路の場合は、候補
の道路がもっているペナルティ値に、算出した上下道の
ペナルティ値の絶対値を加算する（ステップＳ１３
７）。高速道路でなければ加算しない。こうして求めた
ペナルティ値の一番小さい候補が推測位置として決定さ
れる（ステップＳ１３８）。

【００４５】次に上下道判定のペナルティ値のマップマ
ッチングへの反映についての概念について図２０、図２
１により説明する。図２０は通常時（上下道判定なし）
のマッチング処理を説明する図である。現在地が一般道
ａにあり、この他の推測位置の候補道路として高速道路
（本線）Ｈ、一般道Ｂがあり、付近に取り付け道路Ｉが
ある場合である。上下道判定をしない従来の方法では、
現在地検出情報と推測位置の候補の道路との相関度から
求められた高速道路Ｈ、一般道Ａ、一般道Ｂのペナルテ
ィａ，ｂ，ｃが、それぞれ４０，２０，３０であるとす
ると、ｂ：２０＜ｃ：３０＜ａ：４０であるため、マッ
プマッチングの最有力候補はペナルティｂの一般道Ａと
なり、これが推測位置として決定される。

【００４６】図２１は図２０のマッチング処理に上下道
のペナルティを反映した処理を説明する図である。図２
０で説明したように、候補道路である高速道路Ｈ、一般
道Ａ、一般道Ｂのペナルティａ，ｂ，ｃは、それぞれ４
０，２０，３０、また、取り付け道路Ｉのペナルティ
ｂ′が３０であるとする。上下道判定により算出された
ペナルティ値αがプラス（高速道路優勢判定）であると
して説明すると、αが一般道Ａ、Ｂのペナルティｂ，ｃ
にそれぞれ加算され。ここで、例えば、αが６０である
とすると、取付道路のペナルティ値ｂ′：３０＜ａ：４
０＜ｂ：８０＜ｃ：９０となり、取付道路のペナルティ
ｂ′が最小となるため、マップマンチング最有力候補は
ｂ′の取付道路となり、これが推測位置として決定され
る。

【００４７】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なくいろいろな変形が可能である。例えば、上記実施例
の図８ではＧＰＳ受信状態の利得変化が条件を満たし、
さらに、車速の変化が条件を満たす場合に高速道路に乗
ったと判断しているが、この他の実施例として、前述し
た条件に加え、さらにハイウエイカウンタが所定値、あ
るいは所定値以上等の場合に、高速道路に乗ったと判断
してもよい。図８のステップＳ３６の処理（フラグを立
てる処理）は、料金所を通った時（高速道路に乗る時と
高速道路を降りる時）に実行されると考えられる。従っ
て、ハイウエイカウンタを用いることによって、過去の
推測位置が一般道であって、料金所を通過した場合に
は、高速道路に乗ったと判断し、過去の推測位置が高速
道路であって、料金所を通過した場合には、高速道路を
降りたと判断することができる。

【００４８】また、図１２においては、過去の区間にお
けるＧＰＳ受信数の平均が４個以上か否かによって高速
道路を走行しているか否かを判断している。この他の実
施例として、図４のごとくＧＰＳの仰角に重み付けし、
過去の区間（距離あるいは時間）におけるＧＰＳの利得
（点数）が上層しきい値より大きい場合には上層、下層
しきい値より小さい場合には下層と判断してもよい。こ
こで上層しきい値と下層しきい値は同じ値でもよく、異
なる値でもよい。この処理によって、ＧＰＳ受信数の平
均が所定値以上の場合に上層と判断するものや、所定角
度以上のＧＰＳを受信した場合に上層と判断するものに
比べて、より精度良く上下判定を行うことができる。

【００４９】また、上記実施例では高速道路の判定は４
つの判定からなっているが、必ずしも４つある必要はな
い。また、高速優先判定をする判定条件であると、他の
判定条件を追加することもできる。これは、一般道路優
先判定においても同じであって、必ずしも２つの判定か
らなる必要はない。また、ＧＰＳの仰角や高速道路優先
判定、一般道路優先判定において点数を割り付け、その
総計に基づいて多層道路の上下道判定を行うことについ
て説明したが、ランクつけできるもの（比較係数）であ
ればいろいろなものに応用できることは言うまでもな
い。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高速道路
特有の条件を満たすと推測位置として高速道路を優勢と
判定し、一般道特有の条件を満たすと推測位置として一
般道を優勢と判定するように、それぞれの道路属性にあ
った条件を用いることによって、多層道路における推測
位置の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のナビゲーション装置の構成例を示す
図である。

【図２】 道路データの構成例を示す図である。

【図３】 車両現在位置の推測位置を判定するシステム
の概念図である。

【図４】 高速道路取付道付近のＧＰＳと車速の変化を
説明する図である。

【図５】 上下道判定の全体処理フローを説明する図で
ある。

【図６】 高速道有力判定処理フローを説明する図であ
る。

【図７】 一般道有力判定処理フローを説明する図であ
る。

【図８】 高速道路取付道付近ＧＰＳと車速の変化の条
件成立か否かのステータスフラグセット処理フローを示
す図である。

【図９】 ＧＰＳ受信状態の利得変化の条件が成立した
か否かのフラグセット処理フローを示す図である。

【図１０】 車速変化の条件が成立したか否かのフラグ
セット処理フローを示す図である。

【図１１】 車速履歴条件におけるフラグセット処理フ
ローを示す図である。

【図１２】 ＧＰＳ受信数の変化の条件におけるフラグ
セット処理フローを示す図である。

【図１３】 電波ビーコン受信の条件におけるフラグセ
ット処理フローを示す図である。

【図１４】 高速道路取付道付近のＧＰＳと車速の変化
の条件におけるフラグセット処理フローを示す図であ
る。

【図１５】 光ビーコン受信の条件におけるフラグセッ
ト処理フローを示す図である。

【図１６】 ペナルティ算出処理フローを示す図であ
る。

【図１７】 利得テーブルを示す図である。

【図１８】 ペナルティ計算例の処理フローを示す図で
ある。

【図１９】 ペナルティの計算処理フローを示す図であ
る。

【図２０】 通常時のマッチング処理を説明する図であ
る。

【図２１】 通常時のマッチング処理に上下道判定を追
加した例を説明する図である。

【符号の説明】

１…入力装置、２…現在位置検出装置、３…情報記憶装
置、４…中央処理装置、５…情報送受信装置、６…出力
装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C032 HB24 HC08 HD30 2F029 AA02 AB01 AB07 AB13 AC02 AC03 AC12 AC14 AC18 AC19 AD01 5H180 AA01 BB02 BB04 BB05 BB13 CC12 EE18 FF04 FF05 FF07 FF13 FF22 FF25 FF27 FF33 FF35

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の推測位置を決定する車両用ナビゲ
   ーション装置において、 推測位置として高速道路を優勢と判定する第１の判定手
   段と、 推測位置として一般道路を優勢と判定する第２の判定手
   段と、 第１、第２の判定手段の判定結果に基づいて車両の推測
   位置を決定する制御手段と、 を備えたことを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、第１、第２の判定手段
   の判定結果を車両現在位置の検出情報と道路情報との相
   関度の演算に反映させて車両の推測位置を決定すること
   を特徴とする請求項１記載の車両用ナビゲーション装
   置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、第１、第２の判定手段
   の判定結果によりペナルティ値を算出し、算出したペナ
   ルティ値を候補道路のペナルティ値に加算して車両の推
   測位置を決定することを特徴する請求項２記載の車両用
   ナビゲーション装置。
4. 【請求項４】 前記第１の判定手段は複数の判定手段を
   備え、前記制御手段は複数の判定手段に割り付けられた
   比較係数から総係数を算出し、その総係数からペナルテ
   ィ値を算出することを特徴とする請求項２記載の車両用
   ナビゲーション装置。
5. 【請求項５】 前記第２の判定手段は複数の判定手段を
   備え、前記制御手段は複数の判定手段に割り付けられた
   比較係数から総係数を算出し、その総係数からペナルテ
   ィ値を算出することを特徴とする請求項２記載の車両用
   ナビゲーション装置。
6. 【請求項６】 車両の推測位置を決定するプログラムを
   内蔵した記憶媒体において、 推測位置として高速道路を優勢と判定する第１の判定
   と、 推測位置として一般道路を優勢と判定する第２の判定
   と、 第１、第２の判定の判定結果に基づいて車両の推測位置
   を決定するプログラムを内蔵したことを特徴とする記憶
   媒体。