JP2003121179A

JP2003121179A - ナビゲーション装置、プログラム及び記録媒体

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Publication number: JP2003121179A
Application number: JP2001311417A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Furuya; 浩之古屋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2003-04-23
Anticipated expiration: 2021-10-09
Also published as: JP3780895B2

Abstract

(57)【要約】【課題】既存のＧＰＳ等を用いても車両現在位置を高
精度に表示できるナビゲーション装置を提供する。【解決手段】本発明のナビゲーション装置において
は、ＥＴＣ路側装置から受信した料金所番号及び車線番
号の情報に基づいて、予め記憶したＥＴＣ路側装置の位
置情報を特定する。そして、ＧＰＳが受信した緯度及び
経度（測定位置）と、上記位置情報に係る緯度及び経度
（受信位置）との誤差分を算出する。そして、この測定
位置からこの誤差分を減算することにより車両現在位置
を補正する。このため、それ以降の測定において、測定
位置からこの誤差分を考慮した位置を車両現在位置とす
ることにより、自車の正確な位置情報を表示手段に表示
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両現在位置を精
度良く表示できるナビゲーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の走行に伴ってＧＰＳ等によ
り位置を測定し、その位置を表示画面に道路地図と共に
表示することにより、目的地までの経路及び車両現在位
置を知らせるナビゲーション装置が知られている。ま
た、現在地から目的地までの適切な経路を設定して経路
案内するナビゲーションシステムも知られ、運転者の便
宜を図っている。

【０００３】このようなナビゲーション装置では、ＧＰ
Ｓ等により測定された車両現在位置を、道路地図情報と
リンクさせるマップマッチングにより自動的に補正する
ことで、地図上に表示される自車の位置精度を確保して
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＧＰＳでは測定位置の精度に限界があり、場合によって
は１００メートル前後の誤差を生じることもあった。そ
して、このような誤差の累積により、地図上に現された
自車の現在位置が本来の位置とはずれた位置に示される
こともあった。

【０００５】こうした中、近年ではＦＭ多重放送方式を
利用したＤ−ＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）方式
による位置補正データを提供するサービスも開始されて
いる。この方式を利用すれば測定誤差が１０メートル程
度になるとも言われており、上述の問題を解消できると
考えられている。

【０００６】しかし、このＤ−ＧＰＳを利用するには、
ＦＭ音声多重放送を受信するための専用の受信機を車両
に搭載することが前提となる。このため、既存のＧＰＳ
受信機を搭載しただけでは、上述のような効果は得られ
ない。また、ＦＭ多重放送方式を利用する場合には、大
量の情報の中から必要な情報のみを抽出する処理が必要
となるため、ナビゲーション装置の負担が大きいという
問題があった。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、既存のＧＰＳ等を用いても車両現在位置
を高精度に表示できるナビゲーション装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み、請求項
１記載のナビゲーション装置においては、自車が通過し
た固定局から送信された通過地点の位置情報を受信し、
その通過時点において測定した測定位置とこの受信した
位置情報に基づく位置との誤差分を算出する。そして、
それ以降の測定位置からこの誤差分を減算することによ
り車両現在位置を補正する。

【０００９】このように測定位置からこの誤差分を考慮
した位置を車両現在位置とすることにより、自車の正確
な位置情報を表示手段に表示することができる。この結
果、ナビゲーション装置としての精度を向上させること
ができる。また、補正に用いられる位置情報は固定局か
ら送信されることが前提とされているため、既存の車載
送受信装置を利用した通信処理により簡易かつ低コスト
にこれを実現することができる。

【００１０】例えばＧＰＳ受信機を搭載した車両におい
ては、請求項２に記載のように、ＧＰＳが受信した測定
位置としての緯度及び経度と、固定局から受信した位置
情報に基づく緯度及び経度との夫々の差を、上記誤差分
として算出することが考えられる。

【００１１】かかる構成によれば、上述したＤ−ＧＰＳ
方式を利用するために、敢えてＦＭ音声多重放送を受信
するための専用の受信装置を車両に搭載する必要がなく
なり、既存のＧＰＳ受信機を利用することで、高精度な
車両現在位置を算出することができる。

【００１２】また、上記固定局としては、例えば請求項
３に記載のＥＴＣ路側装置が考えられる。ＥＴＣは、有
料道路の料金所での渋滞を緩和するために、料金所にて
ノンストップで料金収受を行うシステムとして知られ、
将来的に広く導入されることが予定されているが、その
路側装置からは自己の位置情報と車両の通過情報が配信
されることが予定されているからである。

【００１３】かかる構成によれば、有料道路に複数設置
されたＥＴＣ路側装置を通過する毎に上述した位置補正
が行われ、ナビゲーション装置の位置精度を高精度に保
持することができる。具体的には、ＥＴＣ路側装置から
は自己が設置された料金所の料金所番号、車線番号、及
び車両の通過時刻等の情報が配信されることが既に予定
されている。このため、請求項４に記載のように、この
料金所番号及び車線番号により特定される各ＥＴＣ路側
装置の位置情報を予め記憶しておき、ＥＴＣ路側装置に
より配信された料金所番号及び車線番号を受信した際
に、この受信情報に基づいてＥＴＣ路側装置の位置情報
（つまり自車が通過地点の位置情報）を特定するように
してもよい。

【００１４】また、当該位置情報との比較の対象とし
て、上記通過時刻における測定位置を特定する必要があ
る。この場合、この通過時刻を車両側で管理する方法も
あるが、ＥＴＣ路側装置からは車両の通過時刻も送信さ
れることとなっているため、この送信情報を利用するの
が有効である。

【００１５】そこで、請求項５に記載のように、上記測
定位置を時刻をパラメータとして順次記憶しておき、Ｅ
ＴＣ路側装置から受信した通過時刻における測定位置
と、ＥＴＣ路側装置からの送信情報に基づく位置とを用
いて補正をするのが好ましい。尚、このようなナビゲー
ション装置の測定手段をコンピュータにて実現する機能
は、例えば、コンピュータ側で起動するプログラムとし
て備えることができる。このようなプログラムの場合、
例えば、ＦＤ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードデ
ィスク等のコンピュータ読取可能な記録媒体に記録し、
必要に応じてコンピュータにロードして起動することに
より用いることができる。この他、ＲＯＭやバックアッ
プＲＡＭをコンピュータ読取可能な記録媒体としてプロ
グラムを記録しておき、このＲＯＭ或いはバックアップ
ＲＡＭをコンピュータに組み込んでもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
面に基づいて説明する。図１は本実施例に係るナビゲー
ション装置の全体構成を表すブロック図である。

【００１７】ナビゲーション装置１は、制御部２を中心
に構成されており、この制御部２には、ドライバの指示
を入力するための操作部３、車両の位置検出のための位
置検出部４、道路交通情報サービス（ＶＩＣＳ）を利用
するためのＶＩＣＳ受信機５、料金自動収受システム
（ＥＴＣ）を利用するためのＥＴＣ送受信機６、地図デ
ータを記憶するための地図データ記憶部７、及び道路地
図情報と車両の位置情報とをリンクさせて表示する表示
部８等が接続されている。

【００１８】制御部２は、通常のコンピュータとして構
成されており、内部にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出
力インターフェース（Ｉ／Ｏ）、及びこれらを接続する
バスライン等を備える。後述するフローチャートに示す
処理は、このＲＯＭに予め書き込まれた制御プログラム
に基づいて実行される。

【００１９】位置検出部４は、地磁気センサ及びジャイ
ロスコープからなる方位センサ４１、車軸回転数から走
行距離を検出するための走行距離センサ、衛星からの電
波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ（Global Pos
itioning System）のためのＧＰＳ受信機４３を備え
る。

【００２０】ＶＩＣＳ受信機５は、道路交通情報サービ
ス（ＶＩＣＳ：Vehicle Information and Communicatio
n System）を利用するための受信機であり、図示しない
光ビーコン用受信部と電波ビーコン用受信部とを備えて
いる。光ビーコン用受信部は一般道路の近傍に設けられ
た光ビーコン発信機から、電波ビーコン用受信部は高速
道路上の電波ビーコン発信機から、それぞれ道路交通情
報等を含むビーコン信号を受信する。いずれかの受信部
にて受信されたビーコン信号に含まれる情報は、デジタ
ルデータとして制御部２に入力され、ＲＡＭの一部に設
定された受信バッファに書き込まれる。尚、本実施例の
ＶＩＣＳ受信機５は、ＦＭ多重放送用の受信機は備えて
いない。

【００２１】ＥＴＣ送受信機６は、高速有料道路の料金
所での渋滞を緩和するために、料金所にてノンストップ
で料金収受を行うＥＴＣ（Electronic Toll Collectio
n）システムを利用するためのものである。このＥＴＣ
送受信機６は、料金所に設置されたＥＴＣ路側装置から
順次送信されるコマンドに従って、所定のデータ（ユー
ザデータや課金データ等）の送受信を行う。

【００２２】地図データ記憶部７は、位置検出の精度向
上のための所謂マップマッチング用データ、地図データ
を含む各種データを記憶するための装置であり、これら
のデータを格納したＣＤ−ＲＯＭ７１（ＤＶＤ等その他
の記録媒体でもよい）、データを一時的に格納するバッ
ファメモリ７２等を備える。

【００２３】表示部８は、地図データ及び車両現在位置
データ等に基づいて表示画像を形成するための表示コン
トローラ８１、表示コントローラ８１が生成した表示画
像を一時的に記憶するＶＲＡＭ８２、表示画像を表示す
るための液晶やＣＲＴ等からなるディスプレイ装置８３
等を備える。

【００２４】次に、上記各構成の動作について説明す
る。制御部２は、ＧＰＳ受信機４３から入力されたデー
タ等に基づいて、車両の現在位置（緯度及び経度）を測
定するが、衛星からの電波の受信が困難な場合（例えば
トンネルや山間、高架下等）には、（所謂自律航法に切
り替えて）方位センサ４１及び距離センサ４２からＩ／
Ｏを介して入力された情報に基づき、車両現在位置を演
算する。

【００２５】そして、このようにして算出された車両現
在位置に基づきその周辺の地図データがＣＤ−ＲＯＭ７
１から読み出されて、バッファメモリ７２に格納され
る。このとき格納された地図データの一部は、表示コン
トローラ８１で画像データに変換され、ＶＲＡＭ８２に
格納される。

【００２６】そして、表示コントローラ８１は、このＶ
ＲＡＭ８２に格納された画像データを、図示しないＲＧ
Ｂ変換回路を介して色信号に変換し、ディスプレイ装置
８３に出力する。こうして、ディスプレイ装置８３上に
車両現在位置を中心としてその周辺の地図が表示され
る。

【００２７】次に、制御部２が上記車両現在位置の測定
に際して実行する補正処理について、図２のフローチャ
ート、図３、及び図４に基づいて詳細に説明する。ナビ
ゲーション装置１は、上記ＧＰＳによる測定のみでは車
両現在位置の精度に限界があることから、車両現在位置
の精度をさらに向上させるための構成を備える。本構成
は、上述したＥＴＣシステムを利用するものである。

【００２８】すなわち、有料道路における渋滞緩和政策
として、将来的には車両にＥＴＣ送受信機が標準装備さ
れることが予想されるが、その固定局としてのＥＴＣ路
側装置からは自己が設置された料金所の料金所番号、車
線番号、及び車両の通過時刻等の情報が配信されること
が予定されている。そこで、ナビゲーション装置１は、
これを利用して高精度な位置補正を行う。

【００２９】具体的には、ＣＤ−ＲＯＭ７１に記憶され
た地図データには、この料金所番号及び車線番号により
特定される各ＥＴＣ路側装置の位置情報が予め含まれて
いる。つまり、図３に示すように、各料金所の隣接する
通過ゲート間の上方には、複数の車線毎に対応したＥＴ
Ｃ路側装置が夫々設置されており、例えば同図に示すよ
うに、料金所番号がＡ１で車線番号が１に設置されたＥ
ＴＣ路側装置の位置は、緯度がＢ１１、経度がＣ１１で
ある、料金所番号がＡ１で車線番号が２に設置されたＥ
ＴＣ路側装置の位置は、緯度がＢ１２、経度がＣ１２で
ある、・・・といった情報が、地図データに予め含まれ
ている。

【００３０】そして、図２に示すように、制御部２は、
ＥＴＣ送受信機６を介してＥＴＣ路側装置からの送信情
報を受信したか否かを監視する（Ｓ１１０）。この際、
制御部２は、ＧＰＳ受信機４３からの入力により測定さ
れた車両現在位置を、時刻をパラメータとしてＲＡＭ内
に逐次記憶する。そして、車両が高速有料道路を走行中
に料金所に差し掛かると、ＥＴＣ路側装置からは上記料
金所番号、車線番号、及び自車の通過時刻等の通過情報
が送信されてくるので、ＥＴＣ送受信機６はこれを受信
して制御部２に出力する。本実施例では、図４に示すよ
うに、このときの料金所番号が「Ａ１」、車線番号が
「２」、通過時刻が「ｔ１」であったと仮定する。

【００３１】制御部２は、この通過情報を受信すると
（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、これに含まれる料金所番号「Ａ
１」及び車線番号「２」に基づいて地図データ記憶部７
の地図データを参照し、自車が通過したＥＴＣ路側装置
の緯度及び経度を特定する（Ｓ１２０）。この場合、緯
度が「Ｂ１２」、経度が「Ｃ１２」であると特定され
る。

【００３２】続いて、このときの通過情報に含まれる通
過時刻「ｔ１」に基づいて、当該通過時刻においてＧＰ
Ｓ受信機４３が受信した位置情報を、ＲＡＭから読み出
す（Ｓ１３０）。本実施例では、このときの位置情報と
して、緯度「Ｘ１」、経度「Ｙ１」が読み出されてい
る。

【００３３】そして、両位置情報から誤差分を算出する
（Ｓ１４０）。本実施例では、緯度の誤差ｄ１が「Ｘ１
−Ｂ１２」、経度の誤差ｄ２が「Ｙ１−Ｃ１２」とな
る。そして、これらの誤差分ｄ１及びｄ２を用いてＧＰ
Ｓによる測定位置を補正する（Ｓ１５０）。つまり、以
降の走行において、ＧＰＳ受信機４３が検出した緯度か
らｄ１減算したものを正規の緯度とし、同様に、ＧＰＳ
受信機４３が検出した経度からｄ２減算したものを正規
の経度とする。

【００３４】そして、このように補正して得られた正規
の位置情報を車両現在位置とし、道路地図情報とリンク
させるマップマッチングによりさらに自動的に補正する
ことで、ディスプレイ装置８３上に自車の位置を表示さ
せる。以上のように、ナビゲーション装置１は、ＥＴＣ
システムにより得られる情報を有効に活用することによ
り、ＧＰＳによる測定位置を補正する。この補正は、Ｅ
ＴＣ路側装置を設置した料金所を通過する毎に行われる
ため、車両現在位置の測定を高精度に保持することがで
きる。

【００３５】また、Ｄ−ＧＰＳ方式を利用するために敢
えてＦＭ音声多重放送を受信するための専用の受信装置
を車両に搭載する必要もなくなり、既存のＧＰＳ受信機
の利用により高精度な位置測定を行うことができる。
尚、上記実施例においては、図１に示した位置検出部４
及び制御部２が測定手段に該当し、地図データ記憶部７
が記憶手段に、表示部８が表示手段に、ＥＴＣ送受信機
６が受信手段に、制御部２内のＲＡＭが第２の記憶手段
に、夫々該当する。

【００３６】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明の実施の形態は、上記実施例に何ら限定され
ることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形
態をとり得ることはいうまでもない。例えば、上記実施
例では、本発明をＥＴＣシステムにて実現した例を示し
たが、将来的には、特定のエリア（例えば市街地）内の
混雑を抑制するために、この特定エリアに侵入する車両
に対して課金を行うＥＲＰ（Election Road Pricing）
システムの導入の検討も行われている。このような場合
には、このＥＲＰシステムによっても同様の手法により
本発明を実現することができる。

【００３７】また、上記実施例においては、例えば車両
が高速有料道路を離れると、差分データ（ｄ１，ｄ２）
自体が誤差を増してくると考えられるため、地図データ
との誤差が予め定める閾値（例えば１０ｋｍ等）を超え
た場合には、上記補正処理を行わず、ＧＰＳの位置情報
をそのまま使用するように設定してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るナビゲーション装置の
構成を表すブロック図である。

【図２】実施例に係るナビゲーション装置の位置補正
処理の説明図である。

【図３】実施例に係るナビゲーション装置の位置補正
処理の説明図である。

【図４】実施例の位置補正処理を表すフローチャート
である。

【符号の説明】

１・・・ナビゲーション装置、２・・・制御部、４
・・・位置検出部、６・・・ＥＴＣ送受信機、７・・
・地図データ記憶部、８・・・表示部、４１・・・方
位センサ、４２・・・距離センサ、４３・・・ＧＰ
Ｓ受信機、８３・・・ディスプレイ装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F029 AA02 AB01 AB07 AC02 AC14 AC16 AD01 5H180 AA01 BB02 BB04 BB13 CC12 EE10 FF04 FF05 FF07 FF22 FF27 FF33 5J062 AA05 BB01 CC07 EE04 HH05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車の車両現在位置を測定する測定手段
と、地図データを記憶した記憶手段と、前記測定手段にて測定された車両現在位置を、前記記憶
手段から読み出した地図データに基づく道路地図上に表
示する表示手段と、を備えたナビゲーション装置において、さらに、道路近傍に設置された固定局を自車が通過する際に、該
固定局から送信された通過地点の位置情報を受信する受
信手段を備え、前記測定手段は、自車が前記固定局を通過した時点にお
いて自己が測定した測定位置と、前記受信手段が受信し
た位置情報に基づく位置との誤差分を算出し、それ以降
自己が測定した測定位置から該誤差分を減算することに
より、前記車両現在位置を補正することを特徴とするナ
ビゲーション装置。
【請求項２】前記測定手段は、ＧＰＳによる前記測定位置としての緯度及び経度と、前
記受信手段が受信した位置情報に基づく緯度及び経度と
の夫々の差を、前記誤差分として算出することを特徴と
する請求項１記載のナビゲーション装置。
【請求項３】前記固定局が、有料道路の料金所に設置
されたＥＴＣ路側装置であることを特徴とする請求項１
又は請求項２に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】請求項３記載のナビゲーション装置にお
いて、前記記憶手段は、料金所番号及び車線番号により特定さ
れる前記各ＥＴＣ路側装置の位置情報を記憶し、前記受信手段は、前記ＥＴＣ路側装置が配信した該料金
所番号及び車線番号を受信し、前記測定手段は、該受信手段が受信した情報に基づい
て、前記記憶手段に記憶された前記ＥＴＣ路側装置の位
置情報を特定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４記載のナビゲーション装置にお
いて、さらに、前記測定手段が測定した測定位置を、時刻をパラメータ
として逐次記憶する第２の記憶手段を備え、前記受信手段は、さらに前記ＥＴＣ路側装置から送信さ
れた自車の通過時刻を受信し、前記測定手段は、前記第２の記憶手段から該受信手段が
受信した通過時刻における測定位置を読み出して前記補
正に用い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１〜５のいずれかに記載のナビゲ
ーション装置の前記測定手段としてコンピュータを機能
させるためのプログラム。
【請求項７】請求項６記載のプログラムを記録したコ
ンピュータ読取可能な記録媒体。