JP2007178181A - 自車位置判定装置および自車位置判定方法 - Google Patents

自車位置判定装置および自車位置判定方法 Download PDF

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Abstract

【課題】地図データベース上に道路が存在しない領域内における周辺道路へのミスマッチングを低減させて自車位置精度を向上させることができ、ひいては、自車を目的地まで適切に案内し、ユーザに安心感を与えて運転の安全性を向上させることができる「自車位置判定装置および自車位置判定方法」を提供すること。
【解決手段】接続されるリンクが存在しないリンク端を自車が通過した旨の判定を行うリンク端通過判定手段27と、リンク端通過判定手段27によって前記リンク端を自車が通過した旨の判定が行われた場合に、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定を行う領域進入判定手段34とを備えたこと。
【選択図】図1

Description

本発明は、自車位置判定装置および自車位置判定方法に係り、特に、自車位置の判定を行うのに好適な自車位置判定装置および自車位置判定方法に関する。
従来から、車載用ナビゲーション装置では、自車を現在地から目的地まで適切に案内するために、自車位置を地図データベースにおける該当する道路上の位置に整合させるように補正するマップマッチング処理が行われていた。
このマップマッチング処理においては、GPSによる電波航法やジャイロセンサ等による自律航法によって取得された自車位置の情報を基に自車の走行軌跡を推定し、現在地に近い地図データベース上の道路形状データ(マッチングデータ)から複数の候補(マッチング候補)をあげ、それらを比較して最も適切な道路(最有力候補)上に現在地を補正するようになっていた。
特開2002−333334号公報 特開平9−178502号公報
しかし、従来は、図5に示すように、自車が、接続されるリンクが存在しないリンク端(図5におけるn)、換言すれば、地図データベース上の道路の行き止まりから、地図データベース上に道路が存在しない領域(図5における駐車場)に進入した場合には、周辺にマッチング候補となる道路(図5におけるリンクD)が存在すると、その道路に誤ってマッチング(ミスマッチング)してしまうといった問題が生じていた。
そこで、本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、地図データベース上に道路が存在しない領域内における周辺の道路へのミスマッチングを低減させることによって自車位置精度を向上させることができ、ひいては、ナビゲーションにおいて自車を目的地まで適切に案内することができるとともに、ユーザに安心感を与えて運転の安全性を向上させることができる自車位置判定装置および自車位置判定方法を提供することを目的とするものである。
前述した目的を達成するため、本発明に係る自車位置判定装置は、接続されるリンクが存在しないリンク端を自車が通過した旨の判定を行うリンク端通過判定手段と、このリンク端通過判定手段によって前記リンク端を自車が通過した旨の判定が行われた場合に、自車位置の判定として、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定を行う領域進入判定手段とを備えたことを特徴としている。
そして、このような構成によれば、リンク端通過判定手段により接続されるリンクが存在しないリンク端を自車が通過した旨の判定が行われたことを契機として、領域進入判定手段により、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定を行うことが可能となる。
また、本発明に係る自車位置判定装置は、リンク端通過判定手段が、自車位置がリンク端にマッチングされた場合に、リンク端フラグをオンにするリンク端フラグ制御手段と、このリンク端フラグ制御手段によって前記リンク端フラグがオンにされた場合に、前記リンク端が属するリンクのリンクIDを保持するリンクID保持手段と、前記リンク端フラグの状態を判定するフラグ状態判定手段と、前記自車位置が前記リンク端にマッチングされた以降において、マッチング候補に挙げられるリンクが、前記リンクID保持手段によって保持されているリンクIDを有しているか否かの判定を行うリンクID判定手段とを備え、前記フラグ状態判定手段によって前記リンク端フラグの状態がオンであると判定されている場合であって、前記リンクID判定手段によって前記マッチング候補に挙げられるリンクが前記リンクID保持手段によって保持されているリンクIDを有していないと判定された場合に、前記リンク端を自車が通過した旨の判定を行うように形成されていることを特徴としている。
そして、このような構成によれば、接続されるリンクが存在しないリンク端に自車位置がマッチングされた後に、自車の進行にともなって当該リンク端が属するリンクがマッチング候補に挙げられなくなったことを契機として、当該リンク端を自車が通過した旨の判定を行うことが可能となる。
さらに、本発明に係る自車位置判定装置は、道路以外の領域が、駐車場とされていることを特徴としている。
そして、このような構成によれば、リンク端通過判定手段による接続されるリンクが存在しないリンク端を自車が通過した旨の判定が行われたことを契機として、領域進入判定手段により、自車が駐車場に進入した旨の判定を行うことが可能となる。
さらにまた、本発明に係る自車位置判定方法は、自車位置が、接続されるリンクが存在しないリンク端にマッチングされた場合に、リンク端フラグをオンにして、前記リンク端が属するリンクのリンクIDを保持し、その後、前記リンク端フラグがオンの場合であって、マッチング候補に挙げられるリンクが前記保持したリンクIDを有していない場合に、前記リンク端を自車が通過した旨の判定を行い、これにともなって、自車位置の判定として、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定を行うことを特徴としている。
そして、このような方法によれば、接続されるリンクが存在しないリンク端に自車位置がマッチングされた後に、自車の進行にともなってリンク端が属するリンクがマッチング候補に挙げられなくなったことを契機として、当該リンク端を自車が通過した旨の判定を行うことが可能となり、この判定を契機として、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定を行うことが可能となる。
また、本発明に係る自車位置判定方法は、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定として、前記自車が駐車場に進入した旨の判定を行うことを特徴としている。
そして、このような方法によれば、接続されるリンクが存在しないリンク端に自車位置がマッチングされた後に、自車の進行にともなって当該リンク端が属するリンクがマッチング候補に挙げられなくなったことを契機として、当該リンク端を自車が通過した旨の判定を行うことが可能となり、この判定を契機として、自車が駐車場に進入した旨の判定を行うことが可能となる。
本発明によれば、接続されるリンクが存在しないリンク端を自車が通過した旨の判定が行われたことを契機として、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定を行うことができる結果、地図データベース上に道路が存在しない領域内における周辺の道路へのミスマッチングを低減させることによって自車位置精度を向上させることができ、ひいては、ナビゲーションにおいて自車を目的地まで適切に案内することができるとともに、ユーザに安心感を与えて運転の安全性を向上させることができる。
また、本発明によれば、接続されるリンクが存在しないリンク端に自車位置がマッチングされた後に、自車の進行にともなって当該リンク端が属するリンクがマッチング候補に挙げられなくなったことを契機として、当該リンク端を自車が通過した旨の判定を行うことができる結果、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定を簡便かつ適切に行うことができる。
さらに、本発明によれば、駐車場における周辺の道路へのミスマッチングを低減させることができる。
以下、本発明に係る自車位置判定装置の実施形態について、図1および図2を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態における車載用ナビゲーション装置1は、自車を現在地から目的地まで案内するナビゲーションのための主たる処理および制御を行うナビゲーションメインユニット2を有している。
ナビゲーションメインユニット2の入力側には、GPSレシーバ3、ジャイロセンサや距離センサ等からなる自律航法センサ5、ディスクドライブ7および入力操作部8がそれぞれ接続されている。
なお、ディスクドライブ7は、地図データ等のナビゲーションに必要な情報が格納されたデイスク(DVD等)が搭載されるものであってもよいし、または、それらの情報が格納されたハードディスクドライブであってもよい。
また、入力操作部8としては、リモコン、タッチパネルおよびリニアエンコーダ等の種々の手段を用いることができる。
一方、ナビゲーションメインユニット2の出力側には、ディスプレイ11およびスピーカ12がそれぞれ接続されている。
ナビゲーションメインユニット2について詳述すると、このナビゲーションメインユニット2は、自車位置判定装置としての自車位置計算部14を有しており、この自車位置計算部14の入力側には、前述したGPSレシーバ3が接続されている。
自車位置計算部14は、GPSレシーバ3から入力される軌道および時刻を含む情報に基づいて、現在の自車位置を計算するようになっている(電波航法)。この電波航法によって算出される自車位置は、絶対位置(絶対座標)となる。
また、自車位置計算部14の入力側には、前述した自律航法センサ5が接続されている。
自車位置計算部14は、自律航法センサ5から入力される自車の方位情報等に基づいて、現在の自車位置を計算するようになっている(自律航法)。この自律航法によって算出される自車位置は、1つ前の自車位置(測位位置)からの変化分である相対位置となる。
自車位置計算部14は、算出した自車位置が、地図データベースにおける道路上にない場合には、前述したマップマッチング処理によって、自車位置を地図データベースの該当する道路上の位置に補正するようになっている。
自車位置計算部14および入力操作部8には、地図読出制御部15が接続されており、この地図読出制御部15には、前述したディスクドライブ7が接続されている。
地図読出制御部15は、ディスクドライブ7に対して、自車位置計算部14によって算出された自車位置およびその周辺の地図データの読み出し要求を出力するようになっている。
また、地図読出制御部15は、ディスクドライブ7に対して、入力操作部8の操作によって指定された地点およびその周辺の地図データの読み出し要求を出力するようになっている。
そして、ディスクドライブ7は、地図読出制御部15の読み出し要求に応じた地図データを読み出すようになっている。
ナビゲーションメインユニット2は、ディスクドライブ7に接続された地図バッファ16を有しており、この地図バッファ16には、ディスクドライブ7によって読み取られた地図データが一時的に保存されるようになっている。
地図バッファ16には、地図描画部18が接続されており、この地図描画部18には、地図バッファ16に保存された地図データが入力されるようになっている。
そして、地図描画部18は、地図バッファ16から入力された地図データに基づいて、自車位置およびその周辺の地図や、入力操作部8の操作によってユーザが指定した地点およびその周辺の地図を表示するための地図描画データを生成するようになっている。
地図描画部18には、表示処理部19が接続されており、この表示処理部19には、前述したディスプレイ11が接続されている。
表示処理部19には、地図描画部18によって生成された地図描画データが入力されるようになっている。
そして、表示処理部19は、地図描画部18から入力された地図描画データをディスプレイ11の表示画面上に表示する処理を行うようになっている。
自車位置計算部14には、自車位置描画部20が接続されており、この自車位置描画部20には、前述した表示処理部19が接続されている。
自車位置描画部20には、自車位置計算部14によって算出された自車位置の情報が入力されるようになっている。なお、この自車位置の情報は、自車位置計算部14によってマップマッチング処理が行われた場合には、マップマッチング処理後の自車位置の情報となる。
自車位置描画部20は、自車位置計算部14から入力された自車位置の情報に基づいて、自車位置のマークを表示するための自車位置描画データを生成するようになっている。
自車位置描画部20によって生成された自車位置描画データは、表示処理部19に入力されるようになっている。
そして、表示処理部19は、自車位置描画部20から入力された自車位置描画データに基づいて、自車位置のマークを前述した自車位置および周辺の地図上に重ねて表示するための処理を行うようになっている。
入力操作部8、自車位置計算部14、地図読出制御部15および地図バッファ16には、ルート計算部22が接続されている。
ルート計算部22は、自車位置計算部14によって算出された自車位置から、入力操作部8の入力操作によって指定された目的地までの推奨ルートを算出するためのルート計算を行うようになっている。
ルート計算部22は、ルート計算の際に、地図読出制御部15を介してディスクドライブ7に地図データ(道路ネットワークデータ等)を読み取らせ、この読み取らせた地図データをルート計算に利用するようになっている。
ルート計算部22および地図バッファ16には、案内画像描画部23が接続されており、この案内画像描画部23には、表示処理部19が接続されている。
案内画像描画部23は、ルート計算部22によって算出された推奨ルートに基づいて、推奨ルートの画像や交差点拡大画像等の案内画像を表示するための案内画像描画データを生成するようになっている。
案内画像描画データの生成には、必要に応じて地図バッファ16に格納された地図データが利用されるようになっている。
ルート計算部22には、音声案内部24が接続されており、この音声案内部24には、前述したスピーカ12が接続されている。
音声案内部24は、ルート計算部22によって算出された推奨ルートに基づいて、交差点右左折案内等の音声案内を行うための案内音声データを生成し、生成した案内音声データをスピーカ12に対して出力するようになっている。
スピーカ12は、音声案内部24によって生成された音声データを音声出力するようになっている。
自車位置計算部14について詳述すると、図2に示すように、自車位置計算部14は、GPSレシーバ3および自律航法センサ5の出力側に接続された主計算部25を有しており、この主計算部25は、前述した電波航法または自律航法によって自車位置を計算し、計算結果を出力するようになっている。
主計算部25の出力側には、マップマッチング制御部26が接続されており、このマップマッチング制御部26には、主計算部25から出力された計算結果が入力されるようになっている。
そして、マップマッチング制御部26は、主計算部25から入力された計算結果等を用いて、マップマッチング処理を行うようになっている。
すなわち、マップマッチング制御部26は、マップマッチング処理を開始した後に、電波航法または自律航法の際に取得された自車の方位や移動距離等の情報に基づいて自車の走行軌跡を推定するようになっている。
また、マップマッチング制御部26は、地図読出制御部15に、ディスクドライブ7に対する読み出し要求を出力させることによって、ディスクドライブ7から、電波航法または自律航法によって算出された自車位置およびその周辺の地図データにおける道路形状データを取得するようになっている。
そして、マップマッチング制御部26は、取得された道路形状データから、複数のマッチング候補すなわちリンクを挙げるようになっている。
そして、マップマッチング制御部26は、前記複数のマッチング候補を前記走行軌跡と比較することによって、最も適切なマッチング候補(最有力候補)を選び出し、その最有力候補となるリンク上に自車位置を補正することによって、マップマッチング処理を完了するようになっている。
ただし、後述するように、マップマッチング制御部26は、自車が道路以外の領域に進入したと判定されている状態においては、たとえ、マッチング候補が挙げられている場合であっても、マップマッチング処理による自車位置の補正は行わないようになっている。
マップマッチング制御部26によるマップマッチング処理の結果は、自車位置計算部14によって算出された自車位置(計算結果)として、自車位置描画部20およびルート計算部22に出力され、自車位置マークの描画および推奨ルートの計算にそれぞれ用いられる。
そして、本実施形態における自車位置計算部14には、マップマッチング制御部26が、地図データベース上に道路が存在しない領域内において周辺の道路にミスマッチングすることを低減させるための手段が講じられている。
すなわち、自車位置計算部14は、リンク端通過判定手段としてのリンク端通過判定部27を有している。
リンク端通過判定部27は、リンク端フラグ制御手段としてのリンク端フラグ制御部28と、リンクID保持手段としてのリンクID保持部29と、フラグ状態判定手段としてのフラグ状態判定部30と、リンクID判定手段としてのリンクID判定部31と、主判定部32とを備えている。
リンク端フラグ制御部28には、マップマッチング制御部26によるマップマッチング処理の結果が入力されるようになっている。
そして、リンク端フラグ制御部28は、マップマッチング制御部26から入力されたマップマッチング処理の結果に基づいて、自車位置が、接続されるリンクが存在しないリンク端(図3参照)にマッチングされた場合に、リンク端フラグをオンにするようになっている。
リンク端フラグ制御部28がリンク端フラグをオンにしたことは、リンクID保持部29、フラグ状態判定部30およびリンクID判定部31にそれぞれ出力されるようになっている。
リンクID保持部29は、リンク端フラグ制御部28の出力結果に基づいて、リンク端フラグがオンになったことを検知すると、マップマッチング制御部26から、前記接続されるリンクが存在しないリンク端が属するリンクのリンクIDを取得し、取得されたリンクIDを記憶して保持するようになっている。
フラグ状態判定部30は、リンク端フラグ制御部28の出力結果に基づいて、リンク端フラグ制御部28がリンク端フラグをオンにしているか否かの判定を行い、判定結果を主判定部32に出力するようになっている。
リンクID判定部31は、リンク端フラグ制御部28の出力結果に基づいて、まず、自車位置が、前記接続されるリンクが存在しないリンク端にマッチングされたことを検知するようになっている。
そして、リンクID判定部31は、自車位置が前記接続されるリンクが存在しないリンク端にマッチングされた以降において、リンクID保持部29によって保持されているリンクIDを参照して、マップマッチング制御部26によってマッチング候補に挙げられるリンクが、リンクID保持部29によって保持されているリンクIDを有しているか否かの判定を行うようになっている。
この判定は、前記接続されるリンクが存在しないリンク端が属するリンクが、自車の進行にともなってマッチング候補に挙げられなくなったか否かの判定と同義となる。
リンクID判定部31は、判定結果を主判定部32に出力するようになっている。
主判定部32は、フラグ状態判定部30およびリンクID判定部31の判定結果に基づいて、リンク端フラグの状態がオンであると判定されている場合であって、マッチング候補に挙げられるリンクがリンクID保持部29によって保持されているリンクIDを有していないと判定された場合に、前記接続されるリンクが存在しないリンク端を自車が通過した旨の判定を行うようになっている。
さらに、自車位置計算部14は、領域進入判定手段としての領域進入判定部34を有しており、この領域進入判定部34には、主判定部32の判定結果が入力されるようになっている。
そして、領域進入判定部34は、主判定部32から入力された判定結果に基づいて、主判定部32によって前記接続されるリンクが存在しないリンク端を自車が通過した旨の判定が行われた場合に、自車位置の判定として、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定を行うようになっている。
領域進入判定部34の判定結果は、マップマッチング制御部26に出力されるようになっている。
マップマッチング制御部26は、領域進入判定部34によって、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定が行われた場合には、たとえ、マッチング候補が挙げられている場合であっても、最有力候補へのマッチングを行わないようになっている。
この場合には、主計算部25による計算結果が、自車位置計算部14によって算出された自車位置として、自車位置描画部20およびルート計算部22に出力されることになる。
このような構成により、本実施形態においては、地図データベース上に道路が存在しない領域内において周辺の道路にミスマッチングされることを低減させることができる。
次に、本発明に係る自車位置判定方法の実施形態について、図3および図4を参照して説明する。なお、本実施形態における自車位置判定方法は、便宜上、前述した自車位置計算部14を用いて行うが、これ以外の構成を用いて行うようにしてもよい。
まず、図3に示すように、自車位置が、接続されるリンクが存在しないリンク端(図3におけるn)にマッチングされると、リンク端フラグ制御部28によってリンク端フラグをオンにし、リンクID保持部29によって、当該リンク端nが属するリンク(図3におけるリンクA)のリンクID(図3における1−0)を保持する。
次いで、自車位置がリンク端nにマッチングされた以降において、リンクID判定部31によって、マッチング候補に挙げられるリンクが、リンクID保持部29によって保持されているリンクID(1−0)を有しているか否かの判定を繰り返し行う。
また、このとき、フラグ状態判定部30によって、リンク端フラグの状態を判定する。
そして、フラグ状態判定部30によってリンク端フラグの状態がオンであると判定されている場合であって、リンクID判定部31によって前記マッチング候補に挙げられるリンクがリンクID保持部29によって保持されているリンクIDを有していないと判定された場合に、主判定部32によって、リンク端nを自車が通過した旨の判定を行う。
次いで、リンク端nを自車が通過した旨の判定を契機として、領域進入判定部34によって、自車が道路以外の領域(図4における駐車場)に進入した旨の判定を行う。
これにより、図4に示すように、前記道路以外の領域の周辺に、マッチング候補となるリンク(図4におけるリンクD)が存在する場合であっても、そのマッチング候補へのミスマッチングが行われることを防止することができる。
以上述べたように、本発明によれば、リンク端通過判定部27によって、接続されるリンクが存在しないリンク端を自車が通過した旨の判定が行われたことを契機として、領域進入判定部34によって、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定を行うことができる。
この結果、地図データベース上に道路が存在しない領域内における周辺の道路へのミスマッチングを低減させることによって自車位置精度を向上させることができ、ひいては、ナビゲーションにおいて自車を目的地まで適切に案内することができるとともに、ユーザに安心感を与えて運転の安全性を向上させることができる。
また、接続されるリンクが存在しないリンク端に自車位置がマッチングされた後に、自車の進行にともなって当該リンク端が属するリンクがマッチング候補に挙げられなくなったことを契機として、当該リンク端を自車が通過した旨の判定を行うことができる結果、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定を簡便かつ適切に行うことができる。
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
例えば、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定が行われた後に、自車が再び前記接続されるリンクが存在しないリンク端にマッチングされたこと等を判定基準として、自車が前記道路以外の領域から脱出した旨の判定を行う領域脱出判定手段を自車位置計算部14に配設してもよい。この場合には、自車の走行方向や速度等を更なる判定基準としてもよい。
本発明に係る自車位置判定装置の実施形態において、自車位置判定装置としての自車位置計算部を備えた車載用ナビゲーション装置を示すブロック図 本発明に係る自車位置判定装置の実施形態において、自車位置計算部の構成を示すブロック図 本発明に係る自車位置判定方法の実施形態において、自車位置が、接続されるリンクが存在しないリンク端にマッチングされた状態を示す説明図 本発明に係る自車位置判定方法の実施形態において、自車の道路以外の領域への進行状態を示す説明図 従来の自車位置判定の問題点を示す説明図
符号の説明
14 自車位置計算部
27 リンク端通過判定部
28 リンク端フラグ制御部
29 リンクID保持部
30 フラグ状態判定部
31 リンクID判定部
34 領域進入判定部

Claims (5)

  1. 自車位置の判定を行う自車位置判定装置であって、
    接続されるリンクが存在しないリンク端を自車が通過した旨の判定を行うリンク端通過判定手段と、
    このリンク端通過判定手段によって前記リンク端を自車が通過した旨の判定が行われた場合に、前記自車位置の判定として、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定を行う領域進入判定手段と
    を備えたことを特徴とする自車位置判定装置。
  2. 前記リンク端通過判定手段が、
    自車位置が前記リンク端にマッチングされた場合に、リンク端フラグをオンにするリンク端フラグ制御手段と、
    このリンク端フラグ制御手段によって前記リンク端フラグがオンにされた場合に、前記リンク端が属するリンクのリンクIDを保持するリンクID保持手段と、
    前記リンク端フラグの状態を判定するフラグ状態判定手段と、
    前記自車位置が前記リンク端にマッチングされた以降において、マッチング候補に挙げられるリンクが、前記リンクID保持手段によって保持されているリンクIDを有しているか否かの判定を行うリンクID判定手段と
    を備え、
    前記フラグ状態判定手段によって前記リンク端フラグの状態がオンであると判定されている場合であって、前記リンクID判定手段によって前記マッチング候補に挙げられるリンクが前記リンクID保持手段によって保持されているリンクIDを有していないと判定された場合に、前記リンク端を自車が通過した旨の判定を行うように形成されていること
    を特徴とする請求項1に記載の自車位置判定装置。
  3. 前記道路以外の領域が、駐車場とされていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自車位置判定装置。
  4. 自車位置の判定を行う自車位置判定方法であって、自車位置が、接続されるリンクが存在しないリンク端にマッチングされた場合に、リンク端フラグをオンにして、前記リンク端が属するリンクのリンクIDを保持し、
    その後、前記リンク端フラグがオンの場合であって、マッチング候補に挙げられるリンクが前記保持したリンクIDを有していない場合に、前記リンク端を自車が通過した旨の判定を行い、これにともなって、前記自車位置の判定として、自車が道路以外の領域に進入した旨の判定を行うこと
    を特徴とする自車位置判定方法。
  5. 前記自車が道路以外の領域に進入した旨の判定として、前記自車が駐車場に進入した旨の判定を行うこと
    を特徴とする請求項4に記載の自車位置判定方法。
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