JP3017671B2 - 車両位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車載用ナビゲーシ
ョン装置のマップマッチング装置に用いられる車両位置
検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ナビゲーション装置は、自動車などの移
動体の走行した経路を算出し、表示装置に表示される地
図画面に車両が現在走行している現在位置を表示して、
運転者を支援する装置である。車両の現在位置は、たと
えばＧＰＳ（GlobalPositioning System；全世界測位シ
ステム）によって計測される。また、車速センサで計測
される車両の走行距離とジャイロで計測される車両の相
対的な進行方位とを用いて求めてもよい。進行方位とは
現在位置を通過したときにおける車両の進行する方向に
沿った方位である。

【０００３】このようにして求められる車両の現在位置
は、実際の車両の現在位置からずれていることが多い。
たとえばＧＰＳは、複数の測位衛星を用いて三角測量を
行うので、各測位衛星の位置が見かけ上近接するほど、
計測誤差が大きくなる。また計測に用いられる測位衛星
の数が少ないときも、計測誤差が大きくなる。車速セン
サを用いて走行距離を計測するとき、走行距離は車輪の
回転数から求められるので、車輪のスリップなどによっ
て計測誤差を生じる。またジャイロは温度変化などによ
って出力信号のオフセットなどの特性が経時変化して、
測定される進行方位の誤差の原因となる。

【０００４】このように、計測された車両の現在位置に
は計測誤差が含まれる。ゆえに、ナビゲーション装置に
はマップマッチング装置が設けられ、車両の現在位置を
補正するマッチング処理を行う。

【０００５】マッチング処理では、車両の走行軌跡と道
路形状とを比較して、走行軌跡が道路形状と類似してい
るとき、車両の現在位置を道路上に補正する。すなわ
ち、車両が道路を走行していると仮定して、車両の位置
補正を行う。マッチング処理をおこなうとき、計測され
た現在位置の近傍に複数の道路が存在することがある。
このときマッチング装置は、道路を曲り角および交差点
などを両端とした複数の直線形状の道路部分に区分し
て、各道路部分に対する類似度を求め、類似度の最も大
きい道路部分上に、現在位置の補正位置を設定する。こ
の道路部分をリンクと称する。類似度は、リンクの道路
方位と車両の進行方位との方位差分、および道路と車両
の計測現在位置との距離に基づいて求められる。類似度
は、方位差分が小さいほど大きくなる。かつ距離が短い
ほど大きくなる。

【０００６】このような類似度を用いたマッチング処理
では、道路形状と走行軌跡との差が大きいとき、実際に
走行している道路とは異なる道路のうえに補正現在位置
を設定することがある。特に、ヘヤピン状に曲がってい
る曲がり角を車両が走行するときに道路形状と走行軌跡
との差が大きいと、曲がり角を通過するように車両が走
行するにも拘わらず、走行軌跡が曲がり角途中からＵタ
ーンして逆戻りしたように補正されることがある。

【０００７】図１２（１）は、車両が道路１を走行した
ときに計測された走行軌跡２を示す図である。道路１
は、リンク４〜７が順次接続されて構成され、ヘヤピン
状に曲がる道路形状を有する。車両は、道路１をリンク
４〜７を順次通過するように走行する。このとき計測さ
れる走行軌跡２は、予め定める周期毎に計測される車両
の計測現在位置、およびその位置での計測された進行方
位から求められる軌跡部分９〜１３が順次接続されて形
成される。

【０００８】このとき、車両の計測現在位置の一つであ
る軌跡部分１０と１１との接続点１５は、リンク４，７
とほぼ等距離に存在する。かつ、接続点１５での進行方
位と等しい方位を向く軌跡部分１１の方位とリンクとの
方位差分は、リンク７との方位差分よりもリンク４との
方位差分の方が小さい。ゆえに、リンク４に対する類似
度とリンク７に対する類似度とを比較すると、リンク４
の類似度のほうが小さい。このときマッチング装置は、
リンク４上を車両が走行していると判断して、接続点１
５に対応する現在位置を補正して、軌跡部分１１〜１３
をシフト移動させる。図１２（２）の接続点１５ａ、軌
跡部分１１ａ〜１３ａは、補正後の軌跡部分を示す。こ
れによって、図１２（２）に示す補正後の走行軌跡２ａ
は、道路１を曲がり角途中でＵターンして逆戻りしてい
るような挙動を示す。

【０００９】このように、リンクに対する類似度だけを
判定基準としてマッチング処理を行い、車両の現在位置
を補正すると、道路形状と走行軌跡との差が大きく道路
形状がヘヤピン状に曲がっているときなどは、実際の現
在位置とナビゲーション装置が認識する現在位置とのず
れが大きくなる。

【００１０】道路データは、道路の長さおよび走行可能
方向だけを示す線分として簡略化されて表される。ゆえ
に車両が交差点で右左折するとき、交差点進入位置から
交差点通過位置までの車両の走行距離は、進入時および
通過時の道路の幅方向の位置に応じて異なるけれども、
道路データからこの走行距離のずれを演算することが困
難である。また、地図画面は、上空から見た平面図とし
て表示されるので、道路の勾配が考慮されない。ゆえ
に、地図画面上で同一長さの道路であっても、勾配が異
なり実際の道路の長さが異なることがある。特に山道で
は、曲がりが多くリンク数が膨大になるため道路データ
の簡略化が行われることが多く、これに起因する精度誤
差が大きくなる。ゆえに、このような道路データに基づ
いてマップマッチング処理を行うと、逆に現在位置のず
れが大きくなることがある。

【００１１】ナビゲーション装置は、補正された走行軌
跡に基づいた車両の補正現在位置を地図画面上に表示し
てナビゲーションを行う。前述したように、実際には道
路をＵターンしていないにもかかわらず、マッチング処
理によって走行軌跡がＵターンして逆戻りすると、車両
の実際の現在位置と表示される現在位置とが異なる。ゆ
えに、車両の運転者などナビゲーション装置の使用者に
違和感を与える。また、たとえばジャイロおよび車速セ
ンサを組合わせて車両の現在位置を計測する装置では、
現在位置は、過去の現在位置から計測された最新の進行
方位に向かって最新の走行距離だけ走行した位置として
逐次的に推定される。ゆえに、この過去の現在位置が補
正によって実際の現在位置からずれると、以後計測され
る現在位置も順次ずれることになる。

【００１２】特開平１−２７６０１５公開公報では、車
両の現在位置を推測してマッチング処理によって補正し
つつ表示する車載用ナビゲーション装置が開示されてい
る。本公報のナビゲーション装置では、地磁気センサで
測定される進行方位および距離センサで測定される走行
距離とから車両の現在位置を求める。この現在位置から
予め定める距離に存在する道路上の点であるノードのう
ち、現在位置から見てノードが車両の進行方位下流側に
あるノードだけを選別する。これら選別された進行方位
下流側のノードだけを現在位置の補正位置の対象として
マッチング処理を行う。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したようなナビゲ
ーション装置では、車両が道路を一方方向にだけ走行し
ているときに、マッチング処理によって走行軌跡がＵタ
ーンして逆戻りするような挙動を示すことを防止するこ
とができる。この装置では車両の進行方位上流側のノー
ドを、現在位置の補正対象に加えていないので、車両が
Ｕターンして逆戻りするとき逆戻りする道路のノードに
現在位置を補正することができない。

【００１４】本発明の目的は、車両の計測現在位置を車
両の挙動に併せて的確に補正することができる車両位置
検出装置を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の直線状
の道路部分から構成される道路データを記録する道路デ
ータ記録手段と、道路データ記録手段から、道路データ
を読出す読出し手段と、車両の現在位置を検出する現在
位置検出手段と、現在位置において車両が進行する進行
方向に対応する進行方位を検出する車両方位検出手段
と、読出し手段、現在位置検出手段および車両方位検出
手段の出力に応答するマップマッチング手段とを含む車
両位置検出装置であって、前記マップマッチング手段
は、車両の進行方向および現在位置に基づく車両の走行
軌跡と、読出された道路データとを比較して、車両の進
行方向と逆方向となる上流側道路部分よりも車両の進行
方向と同方向となる下流側道路部分の方を優先するよう
に類似度評価を行い、道路データの道路部分上に車両の
現在位置を補正することを特徴とする車両位置検出装置
である。本発明に従えば、車両位置検出装置は、車両の
現在位置を検出し、その現在位置を複数の道路部分の道
路形状と車両の走行軌跡とに基づいて補正して、最終的
な現在位置を得る。車両の現在位置は、たとえばＧＰＳ
などの現在位置検出手段によって検出される。ＧＰＳを
用いて検出される現在位置は、たとえば緯度経度で表さ
れる絶対位置で表される。ＧＰＳを用いて検出された現
在位置には、たとえばＧＰＳの測位衛星の位置に起因す
る検出誤差が含まれる。また現在位置は、車両の走行距
離と車両の進行方向変化に応じて、相対的に求められて
もよい。このとき走行距離および進行方向変化に誤差が
あると、その誤差は現在位置を求める過程で蓄積され、
誤差発生後に求められる全ての現在位置に誤差が生じ
る。現在位置において車両が進行する進行方位は、ジャ
イロなどの車両方位検出手段によって検出される。進行
方位とは車両が進行する方向に対応した方位である。た
とえば進行方位は、ジャイロを用いて車両の旋回時にそ
の旋回量を検出し、その旋回量を累積して相対的に求め
られる。また、地磁気センサなどを用いて検出されても
よい。地磁気センサによって検出される進行方位は、た
とえば北を基準の０度として表される絶対方位である。
これらの進行方位もまた、検出時に誤差が生じることが
多い。車両の現在位置および進行方向は、マップマッチ
ング手段に与えられる。前述したように、検出される車
両の現在位置および進行方向は検出誤差を含んでいる。
この誤差を軽減するために、マップマッチング手段で
は、車両が道路を必ず走行しているものと仮定して、検
出された現在位置を、記録される道路上に移動させて補
正する。マップマッチング手段は、読出し手段に車両の
現在位置周辺の道路に関する道路データを道路データ記
録手段から読出させる。記録手段に記録される道路は、
たとえば道路の長さおよび方向だけを示す線分であるリ
ンクとして簡略化して表される。曲線の道路は、たとえ
ば複数の線分で表される道路部分が、順次的にリンクの
端部で接続された構成で近似される。道路部分の両端
は、道路の曲がり角および交差点などのノードである。
道路データは、これら道路部分の線分を示すデータであ
る。このように、各道路部分の道路データでは、道路の
幅、勾配および微小のカーブなどを簡略化してある。ゆ
えに、たとえば幅の広い道路の交差点通過において交差
点を大きな曲率で曲がったために走行距離が伸びたと
き、この伸びを道路データからもとめることは困難であ
る。このようなずれによって、検出された現在位置およ
び走行距離などが、道路データ上での道路上の位置およ
び走行距離と一致しないことがある。まずマップマッチ
ング手段は、車両の進行方位および現在位置に基づいて
定められる車両の走行軌跡と、読出された道路データと
を、比較する。走行軌跡と道路形状との比較材料とし
て、類似度を用いる。類似度とは、走行軌跡と道路形状
との類似性の大きさを数値化したものである。複数の道
路部分が補正候補として挙がっているとき、類似度を比
較評価して現在位置を補正するべき道路部分を決定す
る。このとき、現在位置を補正すべき道路部分の候補と
して、車両の過去の現在位置と比較して車両の進行方向
と同方向側にある下流側道路部分だけでなく、車両の過
去の現在位置と比較して車両の進行方向と逆方向側にあ
る上流側道路部分をも挙げられることがある。下流側道
路部分に最新の現在位置が補正されるとき、車両は過去
の現在位置から最新の現在位置に至るまでに、道路部分
を一方方向にだけ走行する。上流側道路部分に最新の現
在位置が補正されるとき、車両は過去の現在位置から最
新の現在位置に至るまでに、過去の現在位置が存在する
道路部分に逆戻りすることになる。車両が同一道路部分
を逆戻りすることはまれであると考えられる。したがっ
て、補正すべき道路部分の候補として上流側および下流
側道路部分が挙げられているとき、上流側道路部分は、
たとえば現在位置または進行方位の検出誤差、および道
路データの簡略化に起因する地図の精度劣化のためであ
ると考えられる。マップマッチング手段は、車両の進行
方向と逆方向側にある上流側道路部分よりも車両の進行
方向と同方向側にある下流側道路部分を、優先的に補正
するべき道路部分として選択するように類似度評価を行
う。これによって、仮に類似度が大きいときに補正する
べき道路部分として選択されるとすると、上流側道路部
分と下流側道路部分との演算された類似度が等しいとき
には、下流側道路部分が補正するべき道路部分として選
ばれる。上流側道路部分の演算された類似度が下流側道
路部分の演算された類似度よりも微量だけ大きいときも
また、下流側道路部分が補正すべき道路部分として選ば
れる。上流側道路部分が補正するべき道路部分として選
ばれるのは、上流側道路部分の類似度が下流側道路部分
の類似度よりも極めて大きいときに限られる。補正すべ
き道路部分が選ばれると、マップマッチング手段は、選
ばれた道路部分上に車両の現在位置を補正する。このよ
うに現在位置を補正するとき、車両の進行方向を考慮し
て、車両が道路部分を一方方向にだけ通過するときに走
行すべき道路部分を、優先的に補正すべき道路部分とし
て選ぶ。これによって、現在位置を道路部分上に補正す
ることによって補正後の走行軌跡が逆戻りし、実際の走
行軌跡とずれることを防止することができる。特に、現
在位置および走行方位の検出誤差、道路データの簡略化
に起因する誤差などが大きいときであっても、走行軌跡
が逆戻りするように補正することを防止することができ
る。かつ、上流側道路部分も補正すべき道路部分の候補
からは外さないので、実際に車両がＵターンして逆戻り
するときには、その挙動に応じて走行軌跡もＵターンし
て逆戻りするように補正することができる。

【００１６】また本発明は、前記マップマッチング手段
は、記録された道路データから、車両の過去の現在位置
が属する道路部分の端部に接続される道路部分を検索す
る道路検索手段と、道路検索手段の出力に応答し、検索
された道路部分を、車両の進行方向と逆方向となる上流
側道路部分と、車両の進行方向と同方向となる下流側道
路部分とに区別する道路区別手段と、前記道路検索手段
の出力に応答し、検索された道路部分の道路方位、車両
の現在位置および進行方向に基づく走行軌跡の類似度を
演算する類似度演算手段と、道路区別手段および類似度
演算手段の出力に応答し、上流側道路部分の類似度だけ
を減少させて出力し、下流側道路部分の類似度はそのま
ま出力させる類似度減少手段と、類似度減少手段の出力
に応答し、類似度が最も大きい道路部分の補正候補点上
に、車両の現在位置を補正する位置補正手段とをさらに
含むことを特徴とする。本発明に従えば、前記マップマ
ッチング手段は、検出された現在位置および進行方位に
基づいて、現在位置を補正する。まず、道路検索手段に
おいて、道路データから、車両の過去の推定位置を有す
る道路部分の端部に接続される道路部分を検索する。こ
の検索された道路部分がすべて現在位置を補正すべき道
路部分の候補となる。検索された道路部分は、道路区別
手段において、車両の進行方向と逆方向となる上流側道
路部分と、車両の進行方向と同方向となる下流側道路部
分とに区別される。検索された道路部分に対して、類似
度演算手段は、個々に道路部分の形状と車両の走行軌跡
との類似度を演算する。類似度は、演算対象となる道路
部分の道路方位、車両の現在位置および車両の進行方位
に基づいて決定される。この類似度は車両の走行軌跡と
道路部分との類似性を数値化したものであり、値が大き
いほど類似性が高い。演算された類似度は、類似度減少
手段を介して、位置補正手段に出力される。類似度減少
手段では、上流側道路部分の類似度だけを減少させて出
力し、下流側道路部分の類似度はそのまま出力させる。
位置補正手段では、演算され減少された類似度に基づい
て、複数の道路部分から現在位置を補正すべき道路部分
を決定する。このとき位置補正手段は、類似度が最も大
きな道路部分を補正すべき道路部分と決定し、この道路
部分上に現在位置を補正した補正位置を設定する。この
ように、複数の道路部分に対してそれぞれ類似度を演算
し、上流側道路部分に対する類似度だけ減算を行う。こ
のように、上流側道路部分が下流側道路部分が優先して
選択されない度合いを類似度に換算し、優先されない道
路部分の類似度をその換算分だけ減少させる。また、下
流側道路部分が優先される度合いを類似度の値に換算し
て、優先される道路部分の類似度をその換算分だけ増加
させてもよい。このように、道路部分を優先して選択す
るか否かの判定指標を数値化して、補正すべき道路を選
択するための他の選択判定指標と同等にあつかう。これ
によって、複数の判定指標を並列に加味して道路部分を
選択することが容易となる。

【００１７】また本発明は、前記道路区別手段は、車両
の過去の補正された現在位置が属する道路部分の両端部
に接続される複数の道路部分を、前記車両の進行方向上
流側の端部に接続される道路部分を上流側道路部分と
し、前記車両の進行方向下流側の端部に接続される道路
部分を下流側道路部分として区別することを特徴とす
る。本発明に従えば、前記道路区別手段は、車両の過去
の補正された現在位置を有する過去の道路部分を基準と
して、補正対象となる道路部分を上流側道路部分および
下流側道路部分を区別する。補正対象となる道路部分
は、過去の道路部分の両端部にそれぞれ接続される複数
の道路部分である。この道路部分のうち、前記車両の進
方向上流側の端部に接続される道路部分全てを、上流側
道路部分と見なす。また、前記車両の進行方向下流側の
端部に接続される道路部分を、全て下流側道路部分とみ
なす。過去の道路部分の上流側端部に接続される道路部
分が補正すべき道路部分だとする。このとき、上流側端
部に複数の道路部分が接続されているならば、既に一度
通過した道路部分は、これら道路部分のうちの１つであ
ると考えられる。過去の補正された現在位置から上流側
端部に接続されるいずれか１つの道路部分上の補正され
た現在位置に至るには、少なくとも過去の道路部分の一
部であって、過去の補正された現在位置から上流側端部
までの部分を逆戻りする。したがって、今まで通過して
いない道路部分であっても、上流側端部に接続された道
路部分に現在位置を補正すると、少なくとも過去の道路
部分の一部を逆戻りすることになる。ゆえに、上流側端
部に接続された道路部分を全て上流側道路部分と見なす
と、逆戻りする可能性のある道路部分を、全て優先して
選択しないようにすることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
あるナビゲーション装置２１の機能的構成を示すブロッ
ク図である。図２は、ナビゲーション装置２１の電気的
構成を示すブロック図である。図１および図２を併せて
説明する。

【００１９】ナビゲーション装置２１は、予め定める周
期毎に位置方位計測部２３を用いて計測した車両の計測
現在位置および進行方位を、マップマッチング処理部２
４に与える。マップマッチング処理部２４は、記憶装置
２５から計測現在位置近傍の道路に関する道路データを
読出し、この道路データで表される道路に対して計測現
在位置のマップマッチング処理を行う。記憶装置２５か
ら道路データとは別に記憶された表示地図を読出させ、
表示装置２６の目視表示領域に目視表示させる。かつ目
視表示された地図データには、車両の計測現在位置のマ
ッチング結果である補正現在位置に対応する位置に重ね
て、たとえば予め定める図形が表示される。これによっ
て、ナビゲーション装置２１が認識する車両の現在位置
を、装置２１の使用者に提示する。

【００２０】位置方位計測部２３は、たとえば方位セン
サ３１、距離センサ３２、ＧＰＳ受信機３３、およびセ
ンサ信号処理回路３４を含んで構成される。方位センサ
３１は、車両の進行方位を検出して、その出力をセンサ
信号処理回路３４に導出する。車両の進行方位とは、車
両が道路などを走行するとき、ある計測点における車両
の走行方向に対応した方位である。すなわち車両は、あ
る計測点を通過した時点で、進行方位に沿った方向に走
行している。

【００２１】方位センサ３１は、たとえば振動ジャイ
ロ、光ファイバジャイロ、ガスレートセンサなど、装置
内部の回転体の回転速度または回転角速度を出力する装
置で実現される。このような装置から出力が与えられる
と、センサ信号処理回路３４は、出力に基づいて基準点
からの回転角度または回転角速度を算出し、基準となる
角度と加算することによって、進行方位を求める。この
ように振動ジャイロ、光ファイバジャイロ、ガスレート
センサなどを用いたとき、算出される進行方位は相対方
位となる。また、たとえば地球上の地磁気を検出して絶
対的な進行方位を出力する地磁気センサで実現されても
よい。

【００２２】距離センサ３２は、たとえば車速センサで
実現される。車速センサは、車両が予め定める単位走行
距離だけ走行する度にパルスを出力する車速パルス信号
をセンサ信号処理回路３４に導出する。車速センサは、
たとえば車両の車輪に回転力を与える車軸などの構成の
近傍に取付けられ、この構成が回転するときの回転角度
に対応して、車輪１回転当たり車両毎に設定された予め
定める数のパルスを出力する。センサ信号処理回路３４
は、出力された車速パルス信号のパルス数をカウンタに
よって計数し、計数されたパルス数に基づいて、車両の
走行距離を求める。

【００２３】ＧＰＳ受信機３３は、車両の現在位置を計
測する。ＧＰＳ受信機３３は、地球周回軌道を回る複数
の測位衛星３５のうち、少なくとも４個以上の測位衛星
３５からの信号を受信し、信号の到達時間差などから各
衛星３５と車両との距離を求める。この求められた距離
から三角測量法に基づいて、車両の現在位置の緯度経度
など、絶対位置座標を求める。またＧＰＳ受信機３３で
は、車両が予め定める速度以上で走行しているとき、測
位衛星３５からの信号の周波数が移動方向に応じて推移
するドップラ効果を利用して、車両の進行方位を求める
ことができる。すなわち、車両および測位衛星３５の位
置、ならびに信号の周波数の推移量から、車両の絶対的
な進行方位を求めることができる。求められた位置座標
および進行方位は、センサ信号処理回路３４に与えられ
る。

【００２４】位置方位検出部２３では、たとえば緯度経
度で表される車両の現在位置の位置座標を求める。ま
た、たとえば北を基準の０度として示される車両の進行
方位を求める。この絶対的な現在位置および進行方位を
求めることができる構成であれば、上述した方位センサ
３１、距離センサ３２、ＧＰＳ受信機３３の一部だけを
備えていればよい。たとえば位置方位検出部２３は、ジ
ャイロである相対方位センサと、車速センサである距離
センサとだけを備える。また、ＧＰＳ受信機３３だけを
備え、進行方位は測位衛星３５からの信号のドップラ効
果を用いて求めてもよい。

【００２５】中央処理装置３６およびメモリ３７は、セ
ンサ信号処理回路３４およびマップマッチング処理部２
４の構成を兼ねる。各センサ３１，３２およびＧＰＳ受
信機３３からの出力、ならびに位置方位計測部２３から
マップマッチング処理部２４に与えられる車両の計測現
在位置および進行方位は、メモリ３７にストアされる。
中央処理装置３６は、これら入力結果および記憶装置２
５からの道路データを用いて、各種の演算を行う。

【００２６】記憶装置２５は、道路データを記録する道
路データ記録媒体３９に、各種の地図に対応する道路デ
ータを記録する。また記録媒体３９には、表示装置２６
に目視表示すべき表示地図の地図データも記録される。
記録媒体３９に記憶される道路は、道路の長さおよび走
行可能方向だけを示す線分として簡略化されて表され
る。道路の走行可能方向を道路方位と称する。道路は、
線分であるリンクが複数接続されて構成される。リンク
は、たとえば道路の曲がり角および交差点などを両端と
し、この端部をノードと称する。この記録媒体３９は、
ＣＤ−ＲＯＭ、ＩＣカードなど、記憶装置２５から着脱
可能な構成で実現される。また、ハードディスク装置の
ディスクのように、着脱不可な構成であってもよい。記
録媒体３９に記録される道路データは、道路データ読出
し装置４０を用いて読出され、マップマッチング処理部
２４の中央処理装置３６に与えられる。

【００２７】図３は、マップマッチング処理部２４にお
いて行われるマッチング処理動作を説明するためのフロ
ーチャートである。マッチング処理とは、予め記憶され
る車両の走行軌跡と道路データの道路形状とを比較し
て、走行軌跡が道路形状と類似したときに、車両の計測
現在位置をその道路上に補正する処理である。このマッ
チング処理では、車両が道路を走行していると仮定して
道路に対する類似度を計算し、この類似度を判定基準と
して、車両位置の補正を行う。マッチング処理は、計測
現在位置が計測される度に行われる。

【００２８】最新の車両の計測現在位置が計測される
と、ステップａ１からステップａ２へ進む。ステップａ
２では、最新の計測現在位置周辺の道路に関する道路デ
ータを記憶装置２５から読出し、補正対象となる周辺リ
ンクを抽出する。

【００２９】周辺道路の抽出は以下の手法で行われる。
たとえば車両の現在位置の計測が初回であるとき、およ
び計測現在位置の補正が不可能であるとして計測現在位
置の補正が行われなかった後に再度計測現在位置が計測
されたとき、第１の手法が用いられる。計測現在位置の
補正が不可能となるときは、たとえば車両が記録媒体３
９に記録される道路以外の道路を走行したために、計測
現在位置が記録された道路のデータから大きくずれてい
るときである。第１の手法では、車両の計測現在位置の
位置座標を中心とした予め定める範囲に含まれるすべて
のリンクを抽出し、これらのリンクを全て補正対象とな
る周辺リンクとする。予め定める範囲とは、たとえば半
径が数ｍの円内部である。

【００３０】また、少なくとも１度、計測現在位置の補
正が行われた後に、連続して計測現在位置が計測された
とき、第２の手法が用いられる。第２の手法では、前回
の計測現在位置の補正結果である過去の補正現在位置を
中心とした予め定める範囲内に含まれるリンクであっ
て、補正現在位置が存在するリンクの両端のノードと接
続されるリンクだけを抽出する。これら抽出されたリン
クを補正対象となる周辺リンクとする。予め定める範囲
とは、過去の補正現在位置から前回の計測現在位置での
走行速度で前回の計測から今回の計測までの間に走行す
ることができる最大距離の数倍の値だけ離れた位置まで
の範囲であり、たとえば経路長が数ｍで接続する部分
（リンク）である。

【００３１】図４および図５は、過去の補正現在位置が
存在するリンクおよびその両端のノードと接続されるリ
ンクを示す図である。「×」で示す補正現在位置ｐ０
は、リンクＡ０上の地点であり、前回の現在位置の計測
時に車両がこの位置に位置していたことを示す。このと
き、車両は、リンクＡ０を矢符で示す進行方位θｄと対
応した走行方向に走行している。第２の手法において、
補正対象となる周辺リンクとして抽出されるリンクは、
リンクＡ０の両端のノードＢ１，Ｂ２のいずれか一方に
接続されるリンクＡ１〜Ａ６である。リンクＡ１は、リ
ンクＡ０のノードＢ１，Ｂ２のうち、進行方位θｄに対
応した走行方向下流側のノードＢ１に直接接続される。
リンクＡ２〜Ａ４は、リンクＡ１を介してノードＢ１に
接続される。リンクＡ５，Ａ６は、前記走行方向上流側
のノードＢ２に直接接続される。進行方位θｄは、たと
えば北を０度とした絶対方位で示される。リンクの道路
方位θＤもまた、たとえば北を０度とした絶対方位で示
される。

【００３２】このときマップマッチング処理部２４は、
リンクＡ０の前記走行方向下流側のノードＢ１に接続さ
れるリンクＡ１〜Ａ４と、リンクＡ０の前記走行方向上
流側のノードＢ２に接続されるリンクＡ５，Ａ６とを区
別する。すなわち、前回計測され補正された過去の補正
現在位置ｐ０における車両の進行方位θｄに応じて、補
正対象となる周辺リンクを区別する。

【００３３】たとえば抽出したリンクに対応する道路デ
ータをメモリ３７にストアするとき、リンクを区別する
ためのフラグを付加し、接続されるノードに応じて、フ
ラグの値を設定する。たとえば前記走行方向下流側のノ
ードＢ１に接続されるリンクＡ１〜Ａ４に付加されるフ
ラグには、「１」を代入する。前記走行方向上流側のノ
ードＢ２に接続されるリンクＡ５，Ａ６に付加されるフ
ラグには、「０」を代入する。また、連続してリンクＡ
０を走行していることがあるので、リンクＡ０に付加さ
れるフラグには「１」を代入する。

【００３４】リンクを抽出し進行方位に応じて区別する
と、その抽出結果はメモリ３７にストアされる。結果が
ストアされると、抽出されたリンクの数が、変数Ｎに設
定される。変数Ｎの設定が終了すると、ステップａ２か
らステップａ３に進む。

【００３５】ステップａ３では、類似度演算の初期設定
を行う。類似度Ｅは複数の補正対象である周辺リンクの
中から、実際に車両が走行している可能性が最も高いリ
ンクを判定するための判定指標であり、複数の周辺リン
クそれぞれに対して求められる。類似度Ｅは、走行して
いる可能性が高いほど値が大きい。ステップａ３では、
類似度演算が終了したリンク数を計数するためのカウン
タｎに０が代入されてリセットされる。また、最大類似
度をストアするための変数Ｅｍａｘに最小値Ｅｍｉｎが
ストアされる、類似度Ｅの最小値Ｅｍｉｎは、たとえば
記録媒体３９に記録されていない道路を車両が走行する
ときの類似度である。初期設定が終了すると、ステップ
ａ３からステップａ４に進む。

【００３６】ステップａ４では、カウンタｎの値が変数
Ｎよりも小さいか否か、すなわち抽出された全てのリン
クに対して類似度演算が終了したか否かが判断される。
終了していないときには、ステップａ５に進む。

【００３７】ステップａ５では、周辺リンクのうち、メ
モリにストアされた順序がカウンタｎの値と同一のリン
ク（以後、「リンクＡｎ」と称する）に対して類似度演
算を行う。類似度Ｅは、以下の式で求められる。

【００３８】 Ｅ ＝ Ｆ×ｆ ＋ Ｇ×ｇ …（１） ｆは方位類似度、ｇは距離類似度である。ＦおよびＧ
は、方位類似度および距離類似度に対する重み係数であ
る。

【００３９】方位類似度ｆは、図６に示すリンクＡｎの
道路方位θＤと、過去の補正現在位置での車両の進行方
位θｄとの方位差分Δθに基づいて、図７の実線４１に
示すように決定される。方位差分Δθは、道路方位θＤ
を示すベクトルと進行方位θｄを示すベクトルとのなす
鋭角である。方位類似度ｆは、方位差分Δθが最小であ
る０のときに最大値ｆｍａｘであり、方位差分Δθが大
きくなるほど線形的に小さくなり、方位差分Δθ１で最
小値である０となる。

【００４０】方位差分Δθを求めるには、たとえばまず
道路方位θＤから進行方位θｄを減算し、この減算結果
（θＤ−θｄ）の絶対値を求める。求められた絶対値｜
θＤ−θｄ｜が１８０度を越えているとき、絶対値｜θ
Ｄ−θｄ｜から１８０度を減算する。さらに減算結果が
９０度を越えているとき、この減算結果を１８０度から
さらに減算する。これによって、方位差分Δθを求める
ことができる。

【００４１】距離類似度ｇは、図６に示す今回の計測現
在位置ｐ１とリンクＡｎとの距離Ｌに基づいて、図８の
実線４２に示すように決定される。距離類似度ｇは、距
離Ｌが最小である０のときに最大値ｇｍａｘであり、距
離Ｌが大きくなるほど線形的に小さくなり、距離Ｌ１で
最小値である０となる。

【００４２】重み係数Ｆ，Ｇは、方位類似度ｆおよび距
離類似度ｇにそれぞれ重みづけする。すなわち、マッチ
ング処理によって位置補正を行うときに、方位差分Δθ
が小さいことを重視するか、距離Ｌが小さいことを重視
するかによって定められる。この重み係数はＦ，Ｇは、
たとえば等しい値に設定される。

【００４３】このように、各リンクＡｎに対して、方位
差分Δθおよび距離Ｌに基づいた類似度Ｅを求める。類
似度Ｅが大きい程、過去の現在位置の計測から最新の現
在位置の計測までの間の車両の走行軌跡が、リンクＡｎ
の道路形状と類似していることを示す。リンクＡｎの類
似度Ｅが演算されると、ステップａ５からステップａ６
に進む。

【００４４】ステップａ６では、ステップａ５で演算さ
れたリンクＡｎの類似度Ｅを、リンクＡｎと過去の補正
現在位置ｐ０が属する過去のリンクＡ０との位置関係に
応じて補正する。

【００４５】まず、類似度が演算された補正候補である
リンクＡｎが、過去のリンクＡ０のノードＢ１，Ｂ２の
いずれに接続されているかが判断される。すなわち、リ
ンクＡｎが、過去のリンクＡ０上に存在する補正現在位
置ｐ０からみて、過去の車両の進行方位θｄに対応した
走行方向の上流側および下流側のいずれに存在するかが
判断される。リンクＡｎが過去のリンクＡ０の前記上流
側のノードＢ２に接続されているとき、車両が過去の補
正現在位置ｐ０からリンクＡｎに至るように走行するに
は、リンクＡ０において逆戻りする必要がある。リンク
ＡｎがリンクＡ０の前記下流側のノードＢ１に接続され
ているとき、車両は過去の補正現在位置ｐ０から進行方
位θｄに対応した走行方向を変更する事なく走行して、
リンクＡｎに至ることができる。

【００４６】車両が同一リンクを逆戻りする動作は、車
両がリンクを一方方向にだけ走行する動作と比較して行
われる頻度が少ないと考えられる。ゆえに本実施形態の
ナビゲーション装置２１では、補正候補のリンクＡｎが
過去のリンクＡ０の前記走行方向下流側のノードＢ１お
よび上流側のノードＢ２のいずれに接続されているかを
判断すると、前記走行方向上流側のノードＢ２に接続さ
れるリンクの類似度Ｅの演算結果を減少させる。リンク
Ａｎの接続の判断は、たとえばステップａ１において設
定されたフラグの値が「０」であるか「１」であるかを
判断して行われる。

【００４７】リンクＡｎが前記走行方向上流側のノード
Ｂ２に接続されると判断されるとき、ステップａ５で演
算された類似度Ｅの演算結果Ｅａは、以下の式に基づい
て減少される。

【００４８】 Ｅ ＝ Ｅａ − Ｅｃ …（２） Ｅｃは、予め定められる減算定数である。また、類似度
Ｅの演算結果Ｅａは、演算結果Ｅａの予め定める割合分
だけ減少されてもよい。

【００４９】リンクＡｎが前記走行方向下流側のノード
Ｂ１に接続されると判断されるとき、ステップａ５で演
算された類似度の演算結果Ｅａは、そのまま類似度Ｅと
して出力される。

【００５０】 Ｅ ＝ Ｅａ …（３） このように、前記走行方向上流側のノードＢ２に接続さ
れるリンクＡｎの類似度は、式１を用いて得られた類似
度の演算結果Ｅａよりも減少するように補正される。

【００５１】従来技術のナビゲーション装置では、今回
の計測現在位置ｐ１とリンクＡｎとにおいて方位差分Δ
θおよび距離Ｌの関係が同一であり類似度が等しいと
き、また方位差分Δθおよび距離Ｌの関係が異なるけれ
ども求められる類似度が等しいとき、車両の進行方位θ
ｄに拘わらず計測現在位置ｐ１がリンクＡｎに存在する
確率は同一であると見なされていた。本実施形態では、
上述の場合、リンクＡｎが車両の走行方向下流側のノー
ドＢ１に接続されるとき、および走行方向上流側のノー
ドＢ２に接続されるときによって、類似度を減少するか
否かを判断する。ゆえに同一類似度のリンクが複数存在
するとき、過去の補正現在位置ｐ０から見て、車両の進
行方位θｄ下流側に存在するリンクの補正後の類似度Ｅ
は、上流側に存在するリンクの補正後の類似度Ｅよりも
大きくなる。したがって、計測現在位置ｐ１がリンクＡ
ｎに存在する確率は、リンクＡｎが車両の走行方向下流
側にあるときのほうが、走行方向上流側にあるときより
も大きいと見なされる。

【００５２】類似度の補正が終了すると、ステップａ６
からステップａ７に進む。ステップａ７では、ステップ
ａ６で補正されたリンクＡｎの類似度Ｅが、演算された
類似度の最大値をストアするための変数Ｅｍａｘにスト
アされる値よりも大きいか否かが判断される。

【００５３】 Ｅ ＞ Ｅｍａｘ …（４） 変数Ｅｍａｘの値よりもリンクＡｎの類似度Ｅが大きい
とき、今回の計測現在位置ｐ１の補正現在位置がリンク
Ａｎに存在する確率が、ステップａ１で抽出された全て
の周辺リンクであって類似度Ｅの演算補正が終了したリ
ンクの内で最大であると判断される。このときステップ
ａ７からステップａ８に進み、変数ＥｍａｘにリンクＡ
ｎの類似度Ｅを代入して更新する。またリンクＡｎで計
測現在位置ｐ１に最も近い位置である補正候補点ｈの位
置座標を演算して、その座標を変数Ｈに代入してストア
する。変数Ｅｍａｘ，Ｈの更新が終了すると、ステップ
ａ８からステップａ９に進む。またステップａ７におい
て、リンクＡｎの類似度Ｅが変数Ｅｍａｘの値以下であ
るとき、計測現在位置ｐ１の補正現在位置が存在する確
率が最大であるリンクは、リンクＡｎ以外の別のリンク
であると判断される。このときには、ステップａ７から
そのままステップａ９に進む。

【００５４】ステップａ９では、リンクＡｎに対する類
似度Ｅの演算補正および補正現在位置が存在するか否か
の判断が終了したとして、カウンタｎに１加算して更新
する。カウンタｎの更新が終了すると、ステップａ９か
らステップａ４に戻り、続いてリンクＡ（ｎ＋１）に対
する類似度Ｅの演算補正および判定の動作を行う。この
ように、各リンクＡｎに対する類似度Ｅの演算補正およ
び判定の動作は、Ｎ回繰返される。

【００５５】ステップａ４でカウンタｎの値が変数Ｎの
値以上となると、全ての周辺リンクに対して類似度Ｅの
演算補正および判定動作が終了したと判断する。動作が
終了すると補正候補点ｈの変数Ｈが確定したと判断され
て、ステップａ４からステップａ１０に進む。ステップ
ａ１０では、類似度Ｅの最大値をストアする変数Ｅｍａ
ｘの値が、類似度Ｅの最小値Ｅｍｉｎに等しいか否かが
判断される。

【００５６】類似度は、過去の計測現在位置ｐ０での車
両の過去の進行方位θｄと補正候補であるリンクＡｎの
道路方位θＤとの方位差分Δθが小さいほど大きくな
る。類似度Ｅは、今回の計測現在位置ｐ１と補正候補で
あるリンクＡｎとの距離Ｌが大きいほど小さくなる。ゆ
えに、たとえば車両が道路データ記録媒体３９に記録さ
れていない道路を走行するとき、その道路を形成するリ
ンクが存在しないので、そのリンクに対する類似度が小
さくなる。類似度が小さくなるほど、そのリンクに計測
現在位置ｐ１の補正現在位置が存在する確率が小さくな
る。特に記録媒体に記録されていない道路を走行してい
るときには、ステップａ４〜ステップａ９で演算された
類似度のうちで最大の類似度を有するリンクであって
も、実際に車両が走行しているリンクとは異なるリンク
である。ゆえにこのリンクに対する類似度は、車両が走
行しているリンクに対して演算補正された類似度よりも
小さい。

【００５７】上述した場合において車両が実際に走行し
ていないリンクに補正現在位置が設定されると、位置補
正を行ったために現在位置が実際の位置からずれること
になる。これを防止するために、本実施形態のナビゲー
ション装置２１では、類似度が予め定める値以上である
ときだけ、現在位置の補正を行う。すなわち、類似度Ｅ
が低く周辺リンクの全てが計測現在位置ｐ１から遠く道
路方位θＤが異なるときには、これらのリンクを車両が
走行していないと見なして現在位置の補正を行わない。
本実施形態では、少なくとも方位差分Δθが差分Δθ１
以上であり、距離Ｌが距離Ｌ１以上であるときは、類似
度Ｅが最小値Ｅｍｉｎとなり、これ以上低下しない。ゆ
えに、方位差分Δθが最小値Ｅｍｉｎよりも大きいとき
だけ、現在位置の補正を行う。

【００５８】ステップａ１０において、変数Ｅｍａｘが
類似度Ｅの最小値Ｅｍｉｎ以外の値であるとき、ステッ
プａ１１に進む。ステップａ１１では、計測現在位置ｐ
１の補正現在位置を、変数Ｈにストアされる類似度Ｅが
最大のリンクＡ上の補正候補点ｈに設定して、現在位置
の補正を行う。これによって、計測現在位置ｐ１の補正
現在位置が定められる。以後、ナビゲーション装置２１
においては、この補正現在位置に基づいて、ナビゲーシ
ョンが行われる。補正現在位置が定められると、ステッ
プａ１１からステップａ１２に進み、当該フローチャー
トの処理動作を終了する。また、変数Ｅｍａｘが類似度
Ｅの最小値Ｅｍｉｎと等しいときは、現在位置の補正を
行わないで、ステップａ１０からそのままステップａ１
２に進み、当該フローチャートの処理動作を終了する。

【００５９】以上のように、リンクに対する類似度Ｅの
演算要素として、方位差分Δθ、距離Ｌの他に、リンク
が車両の進行方位θｄに対応する走行方向の上流側およ
び下流側のいずれに存在するかを用いる。これによっ
て、現在位置の補正によって車両が一方方向にだけ走行
しているにも拘わらず、ナビゲーション装置２１の表示
装置２６に目視表示される車両の走行軌跡が逆戻りする
ことを防止することができる。また、前記上流側のリン
クに関しても類似度演算を行い判定するので、実際に車
両がＵターンして逆戻りするときには、その挙動に応じ
て走行軌跡もＵターンして逆戻りする。

【００６０】たとえば図９に示すように、道路方位θＤ
が平行なリンクＡＬ，ＡＫおよびリンクＡＬ，ＡＫの一
方のノードとそれぞれ接続されるリンクＡＪとからなる
道路を、車両がリンクＡＬ，ＡＪ，ＡＫを順に通過する
ように走行する。このときリンクＡＪ上に少なくとも補
正現在位置が設定され車両がリンクＡＪに至った後に、
計測現在位置ｐ１が、リンクＡＪに近い点として計測さ
れたとする。このとき過去の進行方位θｄは、矢符で示
すように、リンクＡＬ，ＡＫと平行であるとする。計測
現在位置ｐ１から最も距離Ｌが短い補正候補点は、リン
クＡＪ上の補正候補点ｈＪである。また、進行方位θｄ
との方位差分Δθが最も小さい補正候補点は、リンクＡ
Ｌ，ＡＫ上の補正候補点ｈＬ，ｈＫである。

【００６１】類似度Ｅが距離Ｌよりも方位差分Δθを重
視して演算されるとき、重み係数Ｆが重み係数Ｇよりも
大きくなる。このとき補正現在位置は、補正候補点ｈ
Ｌ，ｈＫのいずれか一方が選ばれる。図９において計測
現在位置ｐ１と補正候補点ｈＬ，ｈＫまでの距離ＬＫ，
ＬＬは等距離である。以上の条件では、従来技術のナビ
ゲーション装置ではリンクＡＬ，ＡＫに対する類似度Ｅ
が等しくなり、補正候補点ｈＬ，ｈＫのいずれか一方を
選んで補正現在位置を設定することが困難となる。本実
施形態のナビゲーション装置２１では、リンクＡＫは車
両の進行方位θｄに対応する走行方向下流側にあり、リ
ンクＡＬは前記走行方向上流側にある。ゆえにリンクＡ
Ｌの類似度ＥよりもリンクＡＫの類似度Ｅの方が大き
い。これによって、容易に補正現在位置をリンクＡＫの
補正候補点ｈＫとすることができる。

【００６２】また図１０に示すように、リンクＡＫ，Ａ
Ｊ，ＡＫからなる道路であって、リンクＡＫがリンクＡ
Ｌと平行となる道路方位から微小量だけずれていて、車
両の進行方位θｄはリンクＡＬの道路方位と平行である
とする。方位差分Δθを重視して類似度Ｅを演算する
と、従来のナビゲーション装置では補正候補点ｈＬ，ｈ
Ｋまでの距離ＬＫ，ＬＬが等距離であっても、補正現在
位置はリンクＡＬの補正候補点ｈＬに設定される。

【００６３】また、リンクＡＫ，ＡＪ，ＡＫからなる道
路であって、リンクＡＫがリンクＡＬと平行であると
き、補正候補点ｈＫまでの距離ＬＫが補正候補点ｈＬま
での距離ＬＬよりも微少量だけ短いとする。方位差分Δ
θを重視して類似度Ｅを演算すると、従来のナビゲーシ
ョン装置では、リンクＡＬ，ＡＫに対する方位差分Δθ
が等しいときでも、補正現在位置はリンクＡＬの補正候
補点ｈＬに設定される。

【００６４】このように、従来のナビゲーション装置で
は、僅かに計測現在位置および進行方位がリンクＡＬに
近づき、距離Ｌおよび方位差分Δθが変化するだけで、
車両が一方方向に走行しているにも拘わらず、ナビゲー
ション装置に目視表示される車両の走行軌跡が逆戻りす
る。

【００６５】本実施形態のナビゲーション装置２１で
は、進行方位に対するリンクの位置を考慮して類似度Ｅ
を演算する。上述したように、リンクＡＫ，ＡＪ，ＡＫ
からなる道路においてリンクＡＫと比較してリンクＡＬ
の方位差分Δθが微小量だけ小さいとき、または距離Ｌ
が微小量だけ短いとき、リンクＡＬの類似度Ｅよりもリ
ンクＡＫの類似度Ｅの方が大きくなるように演算され
る。リンクが車両の進行方位θｄに対応した走行方向上
流側にあるときの類似度の減少分である定数Ｅｃは、図
１０に示すような距離Ｌおよび方位差分Δθの微小量の
差異によって生じる類似度の差異を打消すことができる
ほど大きく設定される。これによって、このような微小
差異が生じたときにも、補正現在位置をリンクＡＫの補
正候補点ｈＫとすることができる。したがって、Ｕター
ンして逆戻りする走行軌跡が選択されることを防止する
ことができる。

【００６６】図１１は、本実施形態のナビゲーション装
置２１において逆戻りする走行軌跡を選択するとき、リ
ンクＡＬ，ＡＪ，ＡＫおよび計測現在位置ｐ１の位置関
係を示す図である。このときリンクＡＬ，ＡＫの道路方
位は平行とする。計測現在位置ｐ１は極めてリンクＡＬ
に接近し、進行方位θｄとリンクＡＬの道路方位の方位
差分Δθは最小であるとする。計測現在位置ｐ１からリ
ンクＡＫの補正候補点ｈＫまでの距離ＬＫは、計測現在
位置ｐ１からリンクＡＬの補正候補点ｈＬまでの距離Ｌ
Ｌよりもはるかに長い。各距離ＬＫ，ＬＬの距離差ΔＬ
は、類似度Ｅに換算すると上流側リンクの類似度Ｅの減
少分である定数Ｅｃを打消す程度に大きい。

【００６７】このとき方位差分Δθを重視して類似度Ｅ
を演算すると、リンクＡＫの類似度ＥよりもリンクＡＬ
の類似度Ｅの方が大きくなる。したがって、補正現在位
置としてリンクＡＬの補正候補点ｈＬが選択される。こ
れによって走行軌跡は、逆戻りする。

【００６８】このように、現在位置を補正するときに走
行軌跡が誤って逆戻りすることを防止するとき、逆戻り
するリンクを補正対象から外すのではなく、そのリンク
の類似度を減少させる。これによって、車両が一方方向
にだけ走行するときとＵターンして逆戻りするときとを
区別する事なく、補正を行うことができる。

【００６９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、車両位置
検出装置は、車両の現在位置の検出結果に含まれる検出
誤差を軽減するために、検出結果を複数の道路部分と車
両の走行軌跡とに基づいて補正して、最終的な現在位置
を得る。このとき、現在位置を補正する道路部分は、車
両の進行方向下流側に存在する道路部分が優先的に選ば
れる。これは、車両の進行方向上流側に存在する道路部
分に現在位置があると考えると、車両が同一道路部分を
逆戻りしたと見なされる。車両が逆戻りすることはまれ
であるので、このような補正結果を生じたのは現在位置
または進行方位の検出誤差、および道路部分の道路形状
を示す道路データの精度劣化のためであると考えられる
からである。

【００７０】これによって、走行軌跡および道路形状の
精度が低い状態であって上流側の道路部分が下流側の道
路部分よりも走行軌跡に類似していたときでも、逆戻り
するような道路部分に現在位置を補正することを防止す
ることができる。また、上流側道路部分も補正すべき道
路部分の候補からは外さないので、実際に車両がＵター
ンして逆戻りするときには、その挙動に応じて現在位置
を上流側の道路部分に補正することができる。このよう
に、道路形状および走行軌跡などに誤差があるときで
も、安定性の高い車両の位置補正が可能となる。ゆえに
より実用性の高いマップマッチング処理を実現すること
ができる。

【００７１】また本発明によれば、前記マップマッチン
グ手段では、車両の走行軌跡と道路部分の道路形状との
類似性を数値化して判定する。かつ道路部分が車両の進
行方向の下流側および上流側のいずれに存在するかを示
す情報も類似度に換算されて数値化され、他の選択要素
と同様に定量的に扱われる。これによって、複数の選択
判定指標を並列に加味して道路部分を選択することが容
易となる。したがって、新たに追加した選択判定指標を
加えることが容易となる。

【００７２】また本発明によれば、前記道路区別手段
は、車両の過去の補正された現在位置が属する過去の道
路部分を基準とする。この過去の道路部分の端部であっ
て、前記車両の進行方位上流側の端部に接続される道路
部分は、全て上流側道路部分とみなされ、類似度が減少
される。これによって、確実に逆戻りする可能性のある
道路部分を、全て優先して選択しないようにすることが
できる。かつ、各道路部分の一方の端部が過去の道路部
分のどちらの端部と接続されているのかを判断するだけ
であるので、区別が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態であるナビゲーション装
置２１の機能的構成を示すブロック図である。

【図２】ナビゲーション装置２１の電気的構成を示すブ
ロック図である。

【図３】マップマッチング処理部２４において行われる
マッチング処理動作を説明するためのフローチャートで
ある。

【図４】補正現在位置が存在するリンクおよびその両端
のノードと接続されるリンクを示し、下流側のリンクを
示す図である。

【図５】補正現在位置が存在するリンクおよびその両端
のノードと接続されるリンクを示し、上流側のリンクを
示す図である。

【図６】リンクＡｎ、過去の補正現在位置ｐ０、過去の
進行方位θｄおよび計測現在位置ｐ１との関係を示す図
である。

【図７】方位類似度ｆと方位差分Δθとの関係を示すグ
ラフである。

【図８】距離類似度ｇと距離Ｌとの関係を示すグラフで
ある。

【図９】本実施形態のナビゲーション装置２１において
一方方向に進行する走行軌跡を選択するときにおける、
リンクＡＬ，ＡＪ，ＡＫおよび計測現在位置ｐ１の位置
関係を示す図である。

【図１０】本実施形態のナビゲーション装置２１におい
て一方方向に進行する走行軌跡を選択するときにおけ
る、リンクＡＬ，ＡＪ，ＡＫおよび計測現在位置ｐ１の
位置関係を示す図である。

【図１１】本実施形態のナビゲーション装置２１におい
てＵターンして逆戻りする走行軌跡を選択するときにお
けるリンクＡＬ，ＡＪ，ＡＫおよび計測現在位置ｐ１の
位置関係を示す図である。

【図１２】従来技術のナビゲーション装置において、道
路１、計測された走行軌跡２、および補正された走行軌
跡２ａを示す図である。

【符号の説明】

２１ ナビゲーション装置 ２３ 位置方位計測部 ２４ マップマッチング処理部 ２５ 記憶装置 ２６ 表示装置 ３１ 方位センサ ３２ 距離センサ ３３ ＧＰＳ受信機 ３４ センサ信号処理回路 ３９ 道路データ記録媒体 ４０ 道路データ読出し装置 Ｅ 類似度 Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６；Ａｎ；Ａ
Ｋ，ＡＬ，ＡＪ リンク Ｂ１，Ｂ２，ノード Ｌ；ＬＫ，ＬＬ 距離 ｐ０ 過去の補正現在位置 ｐ１ 計測現在位置 θｄ 進行方位 θＤ 道路方位 Δθ 方位差分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−276015（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 21/00 - 21/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の直線状の道路部分から構成される
   道路データを記録する道路データ記録手段と、 道路データ記録手段から、道路データを読出す読出し手
   段と、 車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、 現在位置において車両が進行する進行方向に対応する進
   行方位を検出する車両方位検出手段と、 読出し手段、現在位置検出手段および車両方位検出手段
   の出力に応答するマップマッチング手段とを含む車両位
   置検出装置であって、 前記マップマッチング手段は、車両の進行方向および現
   在位置に基づく車両の走行軌跡と、読出された道路デー
   タとを比較して、車両の進行方向と逆方向となる上流側
   道路部分よりも車両の進行方向と同方向となる下流側道
   路部分の方を優先するように類似度評価を行い、道路デ
   ータの道路部分上に車両の現在位置を補正することを特
   徴とする車両位置検出装置。
2. 【請求項２】 前記マップマッチング手段は、 記録された道路データから、車両の過去の現在位置が属
   する道路部分の端部に接続される道路部分を検索する道
   路検索手段と、 道路検索手段の出力に応答し、検索された道路部分を、
   車両の進行方向と逆方向となる上流側道路部分と、車両
   の進行方向と同方向となる下流側道路部分とに区別する
   道路区別手段と、 前記道路検索手段の出力に応答し、検索された道路部分
   の道路方位、車両の現在位置および進行方向に基づく走
   行軌跡の類似度を演算する類似度演算手段と、 道路区別手段および類似度演算手段の出力に応答し、上
   流側道路部分の類似度だけを減少させて出力し、下流側
   道路部分の類似度はそのまま出力させる類似度減少手段
   と、 類似度減少手段の出力に応答し、類似度が最も大きい道
   路部分の補正候補点上に、車両の現在位置を補正する位
   置補正手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１記
   載の車両位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記道路区別手段は、車両の過去の補正
   された現在位置が属する道路部分の両端部に接続される
   複数の道路部分を、前記車両の進行方向上流側の端部に
   接続される道路部分を上流側道路部分とし、前記車両の
   進行方向下流側の端部に接続される道路部分を下流側道
   路部分として区別することを特徴とする請求項２記載の
   車両位置検出装置。