JP2006292928A - 現在位置表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が環状道路を走行中に、車両の現在位置を確実に環状道路上に表示することができる現在位置算出装置２０を提供する。
【解決手段】現在位置算出装置２０は、地図上の道路のリンクデータを格納する地図格納部２０８と、前回算出された候補点毎に、当該候補点が算出されてからの車両の走行距離および進行方位の測定値に基づいて、車両の仮想現在位置を算出する仮想現在位置算出部２０２と、算出された仮想現在位置毎に、当該仮想現在位置およびリンクデータを用いて今回の候補点を算出する第１の候補点算出部２１０および第２の候補点算出部２０６と、算出された候補点毎に、当該候補点の信頼度を算出する信頼度算出部２００と、算出された候補点の中から、算出された信頼度に基づいて候補点を１つ選択し、選択した候補点に対応する位置を車両の現在位置として決定する現在位置決定部２２０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の現在位置を推定する技術に関する。

特許文献１には、ジャイロ等の方位センサにより測定した車両の進行方向と、車速センサまたは距離センサにより測定した車両の進行距離とに基づいて、車両の仮想現在位置を求め、当該仮想現在位置を地図データ内の道路位置に合わせることにより、車両の現在位置を地図データ内の道路上に推定する技術が開示されている。

特許文献１の技術は、算出した車両の仮想現在位置を中心とする所定範囲内のすべての道路を抽出し、抽出された全ての道路のそれぞれと当該車両の仮想現在位置との相関係数を算出して、道路に対する誤差が最も少ないことを示す相関係数に対応する道路を、車両が位置する道路として選択し、選択した道路上に車両の現在位置を表示するマップマッチ処理を行う。

ところで、道路形状の中には、ロタリーやランダバウト（ｒｏｕｎｄａｂｏｕｔ）と呼ばれる環状交差点がある。このような環状交差点は、駅や観光地等に多く見られ、円環状の環状道路と、当該環状道路から外部へ放射状に延びる複数の接続道路とから形成される。環状交差点においては、接続道路が多い場合、隣り合う接続道路どうしの位置が近く、かつ隣り合う接続道路どうしの方位差が小さい場合がある。

このような状況下でマップマッチ処理を行うと、環状道路からいずれかの接続道路へ進入した場合に、実際に進入した接続道路とは異なる接続道路上に車両位置を誤って表示する場合がある。これを回避するために、例えば、車両の現在位置から所定範囲内に環状道路が存在する場合に、マップマッチ処理を停止することにより、誤った接続道路上に車両位置を表示する可能性を低くしていた。

特開平９−１３９７７９号公報

また、近年のナビゲーション装置の性能の向上に伴って、ナビゲーション装置は、よりより大きい縮尺の地図（より詳細な地図）を表示することができるようになってきている。表示させる地図の縮尺が小さい場合には、車両の現在位置を表示するカーマークが道路から多少ずれていても、カーマークが道路上に位置しているように見えていた。しかし、表示させる地図の縮尺が大きくなると、縮尺が小さい場合に地図上に表示していた道路の幅よりも、表示している道路の幅が狭くなるために、カーマークの道路からのズレ量が従来と同程度であっても、明らかにカーマークが道路上に位置していないことがナビゲーション装置のユーザに分かってしまう場合があった。

さらに、欧州等に多く見られる環状交差点では、環状道路の道路幅が一般の道路の道路幅よりもはるかに広い場合がある。このような環状道路では、環状道路内の内側付近を走行した場合と外側付近を走行した場合とで車両の走行距離が大きく異なり、カーマークの道路からのずれ量がさらに大きくなる場合があった。

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、環状交差点内の環状道路を走行中であっても、車両の現在位置を環状道路上に表示できるようにすることにある。

上記課題を解決するために、本発明の現在位置表示装置は、車両の相対変位に基づいて算出した仮想現在位置近傍に環状道路に含まれるリンクが存在する場合に、当該仮想現在位置（以下、環状道路仮想現在位置と称する）を候補点として算出し、複数の候補点の中からそれぞれの信頼度に基づいて１つ選択した候補点が環状道路仮想現在位置である場合に、当該選択した候補点に代えて、当該選択した候補点から前記所定距離内に含まれるリンクを含む環状道路上の位置に、車両の現在位置を決定する。

また、本発明は、例えば、表示装置に表示させる車両の現在位置を算出する現在位置算出装置であって、地図上の道路を構成する各リンクのリンクデータを記憶する道路地図記憶手段と、前回算出された候補点毎に、当該候補点が算出されてからの車両の走行距離および進行方位の測定値に基づいて車両の仮想現在位置を算出する仮想現在位置算出手段と、算出された仮想現在位置毎に、当該仮想現在位置および道路地図記憶手段に記憶されている各リンクのリンクデータを用いて候補点を算出する候補点算出手段と、今回算出された候補点毎に、当該候補点の現在位置としての確からしさを示す信頼度を算出する信頼度算出手段と、今回算出された候補点の中から、信頼度算出手段によって算出された信頼度に基づいて候補点を１つ選択し、選択した候補点に対応する位置を車両の現在位置として決定する現在位置決定手段とを備え、リンクデータは、対応するリンクが環状道路を形成する環状道路形成リンクであるか否かを示す環状道路識別フラグを有し、候補点算出手段は、算出された仮想現在位置毎に、当該仮想現在位置から所定距離以内に含まれるリンクのリンクデータの環状道路識別フラグが環状道路形成リンクを示しているか否かを判定し、当該環状道路識別フラグが環状道路形成リンクを示している場合、当該仮想現在位置（以下、環状道路仮想現在位置と称する）を候補点とし、現在位置決定手段は、選択した候補点が環状道路仮想現在位置である場合に、当該選択した候補点に代えて、道路地図記憶手段に記憶されている各リンクのリンクデータにより特定される、当該選択した候補点から所定距離内に含まれるリンクを含む環状道路上の位置に、表示装置に表示させる車両の現在位置を決定することを特徴とする現在位置算出装置を提供する。

本発明によれば、車両が環状道路を走行中に、車両の現在位置を、確実に道路地図内の環状道路上に表示することができる。

以下に、本発明の第１の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る現在位置表示装置１０の構成を示すブロック図である。現在位置表示装置１０は車両に搭載され、車速センサ１２、方位センサ１４、表示部１６、および現在位置算出装置２０を備える。

車速センサ１２は、単位時間あたりの車輪の回転数に応じたパルス数を計数し、計数した単位時間あたりのパルス数を出力する。車速センサ１２は、例えば０．１秒あたりのパルス数を計数する。当該パルスは、例えば車輪が１回転する毎に１個のパルスが出力される。方位センサ１４は、車両の進行方向を絶対方位および相対方位で測定する。この他に、車両は、測地衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機等を備えていてもよい。

現在位置算出装置２０は、例えば、車速センサ１２が出力するパルス数に車輪１回転あたりの進行距離を乗ずることにより、単位時間当たりに車両が進んだ距離を算出する。そして、現在位置算出装置２０は、算出した単位時間当たりの車両の走行距離および方位センサ１４が測定した車両の進行方位に基づいて、格納している地図データ内に車両の現在位置を決定する。表示部１６は、現在位置算出装置２０が決定した車両の現在位置を表示する。

現在位置算出装置２０は、信頼度算出部２００、仮想現在位置算出部２０２、識別フラグ判定部２０４、第２の候補点算出部２０６、地図格納部２０８、第１の候補点算出部２１０、および現在位置決定部２２０を有する。

地図格納部２０８は、地図データおよび道路データを格納する。当該道路データは、道路を複数の線分で近似して格納している。それぞれのリンクには、当該リンクの地図上の長さ、当該リンクの始点座標および終点座標、当該リンクが環状道路を形成するリンクに含まれるか否かを示す識別フラグ、当該リンクがいずれの環状道路に属するかを示す所属環状道路ＩＤ等が対応付けられている。なお、地図格納部２０８は、道路データのみを格納し、現在位置算出装置２０は、地図データを外部から取得するように構成されていてもよい。

仮想現在位置算出部２０２は、例えば、車速センサ１２が出力するパルス数に車輪１回転あたりの進行距離を乗ずることにより、単位時間当たりに車両が進んだ走行距離を算出する。そして、仮想現在位置算出部２０２は、前回算出された候補点毎に、当該候補点からの車両の走行距離および進行方位の測定値に基づいて、車両の相対変位を算出し、前回算出された候補点から、算出した相対変位分、車両の位置を移動させることにより、車両の仮想現在位置を算出する。

識別フラグ判定部２０４は、地図格納部２０８に格納されたそれぞれのリンクの識別フラグを参照して、仮想現在位置算出部２０２が算出した仮想現在位置毎に、当該仮想現在位置から所定範囲以内に、環状道路を形成するリンクに含まれるリンクである環状道路形成リンクが存在するか否かを判定する。当該仮想現在位置から所定範囲以内に環状道路形成リンクが存在する場合、対応する仮想現在位置に対する候補点の算出を第２の候補点算出部２０６に指示する。一方、当該仮想現在位置から所定範囲以内に環状道路形成リンクが存在しない場合、対応する仮想現在位置に対する候補点の算出を第１の候補点算出部２１０に指示する。

第２の候補点算出部２０６は、仮想現在位置に対する候補点の算出を識別フラグ判定部２０４から指示された場合に、地図格納部２０８を参照して、識別フラグ判定部２０４から指示された仮想現在位置を今回の候補点として算出する。そして、第２の候補点算出部２０６は、算出した今回の候補点の、環状道路に含まれるリンク近傍の仮想現在位置から算出された旨を示す属性フラグをオンにする。

第１の候補点算出部２１０は、仮想現在位置に対する候補点の算出を識別フラグ判定部２０４から指示された場合に、地図格納部２０８を参照して、識別フラグ判定部２０４から指示された仮想現在位置から所定範囲内のリンクであって、かつ、当該仮想現在位置における車両の進行方位との方位差が所定角度以内のリンクを抽出し、抽出したリンク上に、今回の候補点を算出する。

信頼度算出部２００は、第２の候補点算出部２０６または第１の候補点算出部２１０が算出した今回の候補点のそれぞれの信頼度を算出する。具体的には、仮想現在位置算出部２０２が算出した仮想現在位置における車両の進行方位と、第１の候補点算出部２１０が算出した今回の候補点が位置するリンクの方位との方位差θ、および当該仮想現在位置から第１の候補点算出部２１０が算出した今回の候補点が位置するリンクまでの距離Ｌに基づいて、信頼度算出部２００は、例えば以下の関係式によってそれぞれの候補点のエラーコストｅｃを算出する。
ｅｃ＝αθ＋βＬ
ここで、αおよびβは重み係数である。

上記関係式から明らかなように、仮想現在位置の進行方位と、今回の候補点が位置するリンクの方位との方位差θ、および当該仮想現在位置から当該今回の候補点が位置するリンクまでの距離Ｌが大きくなると、エラーコストｅｃは大きな値となる。また、仮想現在位置の進行方位と、今回の候補点が位置するリンクの方位とが一致しており、かつ当該仮想現在位置が当該今回の候補点が位置するリンク上に位置する場合、エラーコストｅｃは０となる。

次に、信頼度算出部２００は、例えば以下の関係式に基づいて、前回の候補点までに累積しているエラーコストｅｃに今回の候補点のエラーコストｅｃを加算して、今回の候補点の累積エラーコストｅｃ（ｎ）を算出する。
ｅｃ（ｎ）＝（１−ｋ）ｅｃ＋ｋｅｃ（ｎ−１）
ここで、ｅｃは今回の候補点のエラーコストを示し、ｅｃ（ｎ−１）は前回の候補点における累積エラーコストを示し、ｋは０より大きく１より小さい重み係数を示す。

次に、信頼度算出部２００は、例えば以下の関係式に基づいて、算出した今回の候補点の累積エラーコストｅｃ（ｎ）に基づく今回の候補点の信頼度ｔｒｕｓｔを算出する。
ｔｒｕｓｔ＝１００／（１＋ｅｃ（ｎ））
上記関係式から明らかなように、累算エラーコストｅｃ（ｎ）が大きくなるのにしたがって、信頼度ｔｒｕｓｔは減少し、０に近づく。その一方、累算エラーコストｅｃ（ｎ）が小さくなるのにしたがって、信頼度ｔｒｕｓｔは増大し、１００に近づく。

なお、第１の候補点算出部２１０が今回の候補点としてフリー状態の候補点を算出した場合、信頼度算出部２００は、フリー状態の候補点として予め定められたエラーコストｅｃを当該今回の候補点に付与し、付与したエラーコストに基づいて、当該今回の候補点に対する信頼度を算出する。

現在位置決定部２２０は、信頼度算出部２００が算出したそれぞれの今回の候補点の信頼度に基づいて、今回の候補点の中で最も大きな信頼度を有する候補点を選択する。そして、選択した候補点に、環状道路に含まれるリンク近傍の仮想現在位置から算出された旨を示す属性フラグがオンの場合には、後述する処理によって、当該選択した候補点近傍の円環道路上に車両の現在位置を決定し、決定した車両の現在位置を表示部１６に表示させる。一方、選択した候補点の属性フラグがオフの場合には、当該選択した候補点を車両の現在位置として決定し、決定した車両の現在位置を表示部１６に表示させる。

図２は、第１の候補点算出部２１０の詳細な構成の一例を示すブロック図である。第１の候補点算出部２１０は、リンク抽出部２１２および候補点配置部２１４を有する。

リンク抽出部２１２は、仮想現在位置に対する候補点の算出を識別フラグ判定部２０４から指示された場合に、地図格納部２０８を参照して、識別フラグ判定部２０４から指示された仮想現在位置から所定範囲内のリンクであって、かつ、当該仮想現在位置における車両の進行方位との方位差が所定角度以内のリンクを抽出する。

候補点配置部２１４は、前回の候補点が算出されてからの走行距離分、前回算出された候補点から、リンク抽出部２１２が抽出したリンク上を辿り、今回の候補点を当該リンク上に配置する。なお、当該仮想現在位置から所定範囲内にリンクが存在しない場合、当該仮想現在位置における車両の進行方位との方位差が所定角度以内のリンクが存在しない場合、または前回の候補点が位置するリンクに接続されているリンクが存在しない場合、候補点配置部２１４は、信頼度算出部２００が算出した仮想現在位置をフリー状態の今回の候補点として算出する。

図３は、地図格納部２０８に格納される道路データの構造の一例を示す。地図格納部２０８は、道路データとして、それぞれのリンクのリンクＩＤ２０８０に対応付けて、環状道路を形成する環状道路形成リンクであるか否かを示す環状道路識別フラグ２０８２、所属する環状道路を識別する所属環状道路ＩＤ２０８４、リンク長２０８６、始点座標２０８８、終点座標２０９０等を格納する。

仮想現在位置算出部２０２が算出した仮想現在位置の座標、地図格納部２０８に格納された各リンクの始点および終点の座標、各リンクの環状道路識別フラグを参照することにより、識別フラグ判定部２０４は、仮想現在位置算出部２０２が算出した仮想現在位置毎に、当該仮想現在位置から所定範囲内に環状道路形成リンクが存在するか否かを判定することができる。

図４は、現在位置決定部２２０の詳細な構成の一例を示すブロック図である。現在位置決定部２２０は、候補点選択部２２２、属性判定部２２４、中心位置算出部２２６、および現在位置決定処理部２２８を備える。候補点選択部２２２は、信頼度算出部２００が算出したそれぞれの今回の候補点の信頼度に基づいて、今回の候補点の中で最も大きな信頼度を有する候補点を選択する。

属性判定部２２４は、候補点選択部２２２によって選択された候補点の属性フラグがオンであるか否かを判定する。候補点選択部２２２によって選択された候補点の属性フラグがオフの場合には、候補点選択部２２２によって選択された候補点を車両の現在位置として決定し、決定した車両の現在位置を表示部１６に送ることにより、当該車両の現在位置を表示部１６に表示させる。一方、候補点選択部２２２によって選択された候補点の属性フラグがオンの場合には、候補点選択部２２２によって選択された候補点を中心位置算出部２２６へ送る。

中心位置算出部２２６は、属性判定部２２４から候補点を受信した場合、地図格納部２０８を参照して、後述する方法によって、当該候補点近傍の環状道路形成リンクが形成する環状道路の仮想中心位置を算出する。

現在位置決定処理部２２８は、中心位置算出部２２６が算出した環状道路の仮想中心点位置から、候補点選択部２２２が選択した今回の候補点を通る線分と、環状道路形成リンクとの交点の座標を車両の現在位置として決定する。そして、現在位置決定処理部２２８は、決定した車両の現在位置を表示部１６に送ることにより、当該車両の現在位置を表示部１６に表示させる。

図５は、現在位置算出装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。例えば車両のエンジンを起動することにより、本フローチャートに示す現在位置算出装置２０の動作が開始する。

まず、仮想現在位置算出部２０２は、前回候補点を算出してから所定時間（本例では１００ｍｓ）経過したか否かを判定する（Ｓ１００）。所定時間経過していない場合（Ｓ１００：Ｎｏ）、仮想現在位置算出部２０２は、所定時間経過するまでステップ１００を繰り返す。

前回候補点を算出してから所定時間経過した場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、仮想現在位置算出部２０２は、方位センサ１４の出力値を読み出し、この時点での車両の方位をメモリに格納する（Ｓ１０１）。そして、仮想現在位置算出部２０２は、車速センサ１２の出力値を読み出し、前回候補点を算出してからの走行距離に加算する（Ｓ１０２）。

次に、仮想現在位置算出部２０２は、前回候補点を算出してからの走行距離が所定距離（本例では２０ｍ）を超えたか否かを判定する（Ｓ１０３）。所定距離を超えていない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、仮想現在位置算出部２０２は、再びステップ１００に示した処理を行う。

前回候補点を算出してからの走行距離が所定距離を超えた場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、現在位置算出装置２０は後述する現在位置算出処理を実行することにより、車両の現在位置を算出し、算出した現在位置を表示部１６に表示させ（Ｓ１１０）、仮想現在位置算出部２０２は、再びステップ１００に示した処理を行う。

図６は、ステップ１１０の詳細な処理の一例を示すフローチャートである。まず、仮想現在位置算出部２０２は、前回算出された候補点を１つ抽出し、当該候補点からの車両の走行距離と車両の進行方位とに基づいて、車両の相対変位を算出し、当該相対変位分、当該候補点から車両の位置を移動させることにより、車両の仮想現在位置を算出する（Ｓ１１１）。

本例において、ステップ１１１における車両の走行距離は、図５のステップ１０３で判定された所定距離（本例では２０ｍ）である。また、ステップ１１１における車両の相対変位は、図５のステップ１０１において読み出された所定時間経過後の車両の進行方位と、図５のステップ１０１において読み出された所定時間経過後の車両の走行距離に基づいて算出される。

次に、識別フラグ判定部２０４は、地図格納部２０８に格納されたそれぞれのリンクの環状道路識別フラグを参照して、ステップ１１１において算出された仮想現在位置から所定範囲以内に、環状道路形成リンクが存在するか否かを判定する（Ｓ１１２）。当該仮想現在位置から所定範囲以内に環状道路形成リンクが存在しない場合（Ｓ１１２：Ｎｏ）、第１の候補点算出部２１０は、後述する第１の候補点算出処理を行い（Ｓ１２０）、信頼度算出部２００は、ステップ１１８に示す処理を行う。

ステップ１１１において算出された仮想現在位置から所定範囲以内に環状道路形成リンクが存在する場合（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、ステップ１１１において算出された仮想現在位置を今回の候補点として算出し（Ｓ１１３）、環状道路に含まれるリンク近傍の仮想現在位置から算出された旨を示す、算出した今回の候補点の属性フラグをオンにする（Ｓ１１４）。

次に、信頼度算出部２００は、第２の候補点算出部２０６または第１の候補点算出部２１０が算出した今回の候補点のそれぞれの信頼度を算出する（Ｓ１１５）。そして、仮想現在位置算出部２０２は、前回の候補点の全てに対して仮想現在位置を算出したか否かを判定する（Ｓ１１６）。前回の候補点の全てに対して仮想現在位置を算出していない場合（Ｓ１１６：Ｎｏ）、仮想現在位置算出部２０２は、再びステップ１１１に示した処理を行う。一方、前回の候補点の全てに対して仮想現在位置を算出した場合（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）、現在位置決定部２２０は、後述する現在位置決定処理を行い（Ｓ１３０）、本フローチャートに示すステップ１１０の動作は終了する。

図７は、ステップ１２０の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。本フローチャートに示す第１の候補点算出処理の詳細を、図８に示す第１の候補点算出処理を説明するための概念図を参照して説明する。

まず、リンク抽出部２１２は、仮想現在位置７１０から所定の範囲６６０内のリンクの中で、前回の候補点７００が位置するリンク６００と接続されているリンクを抽出する（Ｓ１２１）。図８に示す例では、リンク６０６および６０７が除かれ、リンク６０１、６０２、６０３、６０４、および６０５がリンク抽出部２１２によって抽出される。

そして、リンク抽出部２１２は、ステップ１３２において抽出したリンクの中から、仮想現在位置７１０における車両の進行方位との方位差が所定角度以内のリンクをさらに抽出する（Ｓ１２２）。図８に示す例では、リンク６０３が除かれ、リンク６０１、６０２、６０４、および６０５がリンク抽出部２１２によってさらに抽出される。

次に、候補点配置部２１４は、前回の候補点７００が算出されてからの走行距離分、前回算出された候補点７００から、ステップ１３４において抽出されたリンク上を辿り、今回の候補点７０１および７０２を当該リンク上に配置し（Ｓ１２３）、本フローチャートに示す第１の候補点算出は終了する。図８に示す例では、候補点配置部２１４は、リンク６００およびリンク６０１に沿って、前回の候補点７００から走行距離Ｒだけ進めた位置に今回の候補点７０１を配置し、リンク６００およびリンク６０４に沿って、前回の候補点７００から走行距離Ｒだけ進めた位置に今回の候補点７０２を配置する。

なお、当該仮想現在位置から所定範囲内にリンクが存在しない場合、当該仮想現在位置における車両の進行方位との方位差が所定角度以内のリンクが存在しない場合、または前回の候補点が位置するリンクに接続されているリンクが存在しない場合、候補点配置部２１４は、仮想現在位置算出部２０２が算出した仮想現在位置７１０をフリー状態の今回の候補点として算出する。

図９は、ステップ１３０の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。本フローチャートに示す現在位置決定処理の詳細を、図１０に示す現在位置決定処理を説明するための概念図を参照して説明する。

まず、候補点選択部２２２は、信頼度算出部２００が算出したそれぞれの今回の候補点の信頼度に基づいて、今回の候補点の中で最も大きな信頼度を有する候補点を選択する（Ｓ１３１）。なお、ステップ１３１において、候補点選択部２２２は、信頼度の値が所定の条件を満たす候補点を選択してもよい。

そして、属性判定部２２４は、ステップ１３１において選択された候補点の属性フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ１３２）。ステップ１３１において選択された候補点の属性フラグがオフの場合（Ｓ１３２：Ｎｏ）、属性判定部２２４は、ステップ１３１において選択された候補点を車両の現在位置として決定し（Ｓ１３９）、ステップ１４０に示す処理を行う。

ステップ１３１において選択された候補点の属性フラグがオンの場合（Ｓ１３２：Ｙｅｓ）、中心位置算出部２２６は、ステップ１３２において属性フラグがオンであると判定された候補点近傍の環状道路に含まれる全てのリンクのリンク長を、地図格納部２０８から読み出す（Ｓ１３３）。図１０に示す例では、リンク６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、および６１８のリンク長が、中心位置算出部２２６によって読み出される。

そして、中心位置算出部２２６は、読み出したリンク長の総和、すなわち環状道路を形成する総リンク長を、所定数ａで割ることにより、環状道路を分割する分割距離を算出する（Ｓ１３４）。図１０では、当該所定数ａを５とした例を示している。

次に、中心位置算出部２２６は、環状道路内の所定の位置を分割位置として決定する（Ｓ１３５）。図１０に示す例では、前回の候補点７０３が位置するリンクと環状道路との交点のノードを分割位置６４０としている。

そして、中心位置算出部２２６は、当該環状道路に沿って、分割位置から分割距離分進めた位置を分割位置として算出する処理を、（所定数ａ−１）回繰り返すことにより、環状道路上に当該所定数ａ分の分割位置を算出する（Ｓ１３６）。図１０に示す例では、所定数ａ分の分割位置として、環状道路上に分割位置６４０、６４１、６４２、６４３、および６４４が算出される。

次に、中心位置算出部２２６は、ステップ１３６において算出した全ての分割位置の座標に基づいて、環状道路の仮想中心座標を算出する（Ｓ１３７）。本例において、中心位置算出部２２６は、ステップ１３６において算出した全ての分割位置の座標を平均することによって、環状道路の仮想中心座標を算出する。図１０に示す例では、ステップ１３６において算出された全ての分割位置の座標に基づいて、仮想中心位置６５０が算出される。

なお、他の例として、中心位置算出部２２６は、ステップ１３６において算出した全ての分割位置の座標で形成される多角形の重心や、当該多角形の外接円または内接円の中心等を、環状道路の仮想中心座標として算出してもよい。

次に、中心位置算出部２２６は、環状道路の仮想中心座標から、属性フラグがオの候補点を通る線分と環状道路形成リンクとの交点を車両の現在位置として決定する（Ｓ１３８）。図１０に示す例では、仮想中心位置６５０から属性フラグがオンの候補点である候補点７１１を通る線分６７０とリンク６１０との交点を車両の現在位置７０４として決定する。

そして、属性判定部２２４が、ステップ１３９において決定した車両の現在位置を表示部１６に表示させる、あるいは、現在位置決定処理部２２８がステップ１３８において決定した車両の現在位置を表示部１６に表示させ（Ｓ１４０）、本フローチャートに示す現在位置決定処理は終了する。

ここで、環状道路に接続される接続道路のうち、図１０に示すように、リンク６２０およびリンク６２１のように、リンクの方位差が少なく、かつ近接しているリンクが存在する場合がある。このようなリンク付近でマップマッチングを行うと、実際にはリンク６２０を車両が走行しているにもかかわらず、リンク６２１上に車両の現在位置を算出してしまう場合がある。これを回避するために、仮想現在位置から所定の範囲内に環状道路形成リンクが存在する場合には、仮想現在位置を車両の候補点とすることがある。

しかし、ナビゲーション装置に表示させる地図の縮尺が大きくなると、車両の現在位置を示すカーマークがリンク上に位置しない場合が発生する。そこで、本発明の現在位置算出装置２０のように、環状道路の中心位置を算出して、当該中心位置から今回の候補点を通る線分と環状道路形成リンクとの交点を車両の現在位置として決定することにより、車両が環状道路を走行している場合にも、車両の現在位置を示すカーマークを確実にリンク上に配置することができ、現在位置表示装置１０のユーザに車両表示上の違和感を与えることがない。

以上、本発明の第１の実施形態について説明した。

上記説明から明らかなように、本発明の現在位置算出装置２０は、車両の相対変位に基づいて算出した仮想現在位置近傍に環状道路に含まれるリンクが存在する場合に、当該仮想現在位置を候補点として算出し（図６のステップ１１３）、複数の候補点の中からそれぞれの信頼度に基づいて１つ選択した候補点が環状道路仮想現在位置である場合に、当該選択した候補点に代えて、当該選択した候補点から前記所定距離内に含まれるリンクを含む環状道路上の位置に、車両の現在位置を決定する（図９のステップ１３３〜ステップ１３８）。これにより、本発明の現在位置表示装置１０は、車両が環状道路を走行中に、車両の現在位置を確実に環状道路上に表示することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図１１は、現在位置決定処理の他の例を説明するための概念図である。なお、以下に説明する点を除き、図１１において、図１０と同じ符号を付した構成は、図１０における構成と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。

まず、中心位置算出部２２６は、地図格納部２０８を参照して、候補点選択部２２２によって選択された候補点近傍の環状道路形成リンクによって形成される環状道路に接続する全てのリンクを抽出する。図１１に示す例では、環状道路に接続するリンクとして、リンク６２０、６２１、６２２、および６２３が抽出される。

次に、中心位置算出部２２６は、地図格納部２０８を参照して、環状道路に接続するリンクとして抽出したリンクと環状道路との交点の座標を読み出す。図１１に示す例では、当該交点の座標として、ノード６３０、６３１、６３３、および６３４が読み出される。

そして、中心位置算出部２２６は、読み出した交点の座標を平均することによって、環状道路の仮想中心位置６５１を算出する。なお、他の例として、中心位置算出部２２６は、読み出した交点の座標で形成される多角形の重心や、当該多角形の外接円または内接円の中心等を、環状道路の仮想中心座標として算出してもよい。

次に、現在位置決定処理部２２８は、中心位置算出部２２６が算出した環状道路の仮想中心位置６５１から、候補点選択部２２２が選択した仮想現在位置７１１を通る線分と、環状道路形成リンクとの交点の座標を車両の現在位置７０５として決定する。そして、現在位置決定処理部２２８は、決定した車両の現在位置７０５を表示部１６に送ることにより、当該車両の現在位置７０５を表示部１６に表示させる。

以上、本発明の第２の実施形態について説明した。

上記説明から明らかなように、本実施形態においても、現在位置表示装置１０は、車両が環状道路を走行中に、車両の現在位置を確実に環状道路上に表示することができる
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、現在位置算出装置２０内の信頼度算出部２００、仮想現在位置算出部２０２、識別フラグ判定部２０４、第２の候補点算出部２０６、第１の候補点算出部２１０、および現在位置決定部２２０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積ロジックＩＣによりハード的に実現されるものでもよく、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）や汎用計算機等によりソフトウェア的に実現されてもよく、あるいは、部分的にハードウェアまたはソフトウェアで実現させた機能ブロックを組み合わせてもよい。

また、上記した実施形態では、第２の候補点算出部２０６が、仮想現在位置に対する候補点の算出を識別フラグ判定部２０４から指示された場合に、当該仮想現在位置を今回の候補点として算出すると共に、算出した今回の候補点の属性フラグをオンにし、現在位置決定部２２０が、候補点の属性フラグのオン／オフを判定して、属性フラグがオンの場合に、中心位置算出部２２６および現在位置決定処理部２２８に車両の現在位置を決定させていたが、本発明はこれに限られない。他の例として、属性フラグを用いることなく、現在位置決定部２２０が、候補点の近傍に環状道路形成リンクが存在するか否かを判定して、当該候補点の近傍に環状道路形成リンクが存在する場合に、中心位置算出部２２６および現在位置決定処理部２２８に車両の現在位置を決定させてもよい。

本発明の一実施形態に係る現在位置表示装置１０の構成を示すブロック図である。 第１の候補点算出部２１０の詳細な構成の一例を示すブロック図である。 地図格納部２０８に格納されるデータの構造の一例を示す図である。 現在位置決定部２２０の詳細な構成の一例を示すブロック図である。 現在位置算出装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。 ステップ１１０の詳細な処理の一例を示すフローチャートである。 ステップ１２０の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。 第１の候補点算出処理を説明するための概念図である。 ステップ１３０の詳細な動作の一例を示すフローチャートである。 現在位置決定処理を説明するための概念図である。 ステップ１４０の処理の他の例を説明するための概念図である。

符号の説明

１０・・・現在位置表示装置、１２・・・車速センサ、１４・・・方位センサ、１６・・・表示部、２０・・・現在位置算出装置、２００・・・信頼度算出部、２０２・・・仮想現在位置算出部、２０４・・・識別フラグ判定部、２０６・・・第２の候補点算出部、２０８・・・地図格納部、２０８０・・・リンクＩＤ、２０８２・・・環状道路識別フラグ、２０８４・・・所属環状道路ＩＤ、２０８６・・・リンク長、２０８８・・・始点座標、２０９０・・・終点座標、２１０・・・第１の候補点算出部、２１２・・・リンク抽出部、２１４・・・候補点配置部、２２０・・・現在位置決定部、２２２・・・候補点選択部、２２４・・・属性判定部、２２６・・・中心位置算出部、２２８・・・現在位置決定処理部、６００、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６、６０７、６１０、６１１、６１２、６１３、６１４、６１５、６１６、６１７、６１８、６２０、６２１、６２２、６２３・・・リンク、６３０、６３１、６３２、６３３、６３４・・・ノード、６４０、６４１、６４２、６４３、６４４・・・分割位置、６５０、６５１・・・仮想中心位置、６６０、６６１・・・範囲、６７０、６７１・・・線分、７００、７０１、７０２、７０３・・・候補点、７０４、７０５・・・現在位置、７１０、７１１・・・仮想現在位置

Claims (6)

1. 表示装置に表示させる車両の現在位置を算出する現在位置算出装置であって、
   地図上の道路を構成する各リンクのリンクデータを記憶する道路地図記憶手段と、
   前回算出された候補点毎に、当該候補点が算出されてからの前記車両の走行距離および進行方位の測定値に基づいて前記車両の仮想現在位置を算出する仮想現在位置算出手段と、
   算出された仮想現在位置毎に、当該仮想現在位置および前記道路地図記憶手段に記憶されている各リンクのリンクデータを用いて候補点を算出する候補点算出手段と、
   前記今回算出された候補点毎に、当該候補点の現在位置としての確からしさを示す信頼度を算出する信頼度算出手段と、
   前記今回算出された候補点の中から、前記信頼度算出手段によって算出された信頼度に基づいて候補点を１つ選択し、選択した候補点に対応する位置を前記車両の現在位置として決定する現在位置決定手段と
   を備え、
   前記リンクデータは、対応するリンクが環状道路を形成する環状道路形成リンクであるか否かを示す環状道路識別フラグを有し、
   前記候補点算出手段は、
   算出された仮想現在位置毎に、当該仮想現在位置から所定距離以内に含まれるリンクのリンクデータの環状道路識別フラグが環状道路形成リンクを示しているか否かを判定し、当該環状道路識別フラグが環状道路形成リンクを示している場合、当該仮想現在位置（以下、環状道路仮想現在位置と称する）を候補点とし、
   前記現在位置決定手段は、
   選択した候補点が環状道路仮想現在位置である場合に、当該選択した候補点に代えて、前記道路地図記憶手段に記憶されている各リンクのリンクデータにより特定される、当該選択した候補点から前記所定距離内に含まれるリンクを含む環状道路上の位置に、前記表示装置に表示させる車両の現在位置を決定すること
   を特徴とする現在位置算出装置。
2. 請求項１に記載の現在位置算出装置であって、
   前記現在位置決定手段は、
   前記選択した候補点から前記所定距離内に含まれるリンクを含む環状道路の仮想中心から、前記選択した候補点を通る線分と、当該環状道路との交点を、前記表示装置に表示させる車両の現在位置に決定すること
   を特徴とする現在位置算出装置。
3. 請求項２に記載の現在位置算出装置であって、
   前記現在位置決定手段は、
   前記選択した候補点から前記所定距離内に含まれるリンクを含む環状道路を均等な距離で複数に分割することで得られる、当該環状道路上の複数の分割点のそれぞれの座標から、当該環状道路の仮想中心を算出すること
   を特徴とする現在位置算出装置。
4. 請求項３に記載の現在位置算出装置であって、
   前記現在位置決定手段は、
   前記複数の分割点のそれぞれの座標を平均することによって、前記仮想中心を算出すること
   を特徴とする現在位置算出装置。
5. 請求項２に記載の現在位置算出装置であって、
   前記現在位置決定手段は、
   前記選択した候補点から前記所定距離内に含まれるリンクを含む環状道路上の分岐点の座標から、当該環状道路の仮想中心を算出すること
   を特徴とする現在位置算出装置。
6. 請求項５に記載の現在位置算出装置であって、
   前記現在位置決定手段は、
   前記分岐点のそれぞれの座標を平均することによって、前記仮想中心を算出すること
   を特徴とする現在位置算出装置。

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