JP3407977B2 - 車両位置算出装置 - Google Patents
車両位置算出装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の位置、方位およ
びその周囲の地図情報などを表示する車載用ナビゲーシ
ョンシステムに用いる車両位置算出装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図４は従来の車両位置検出装置の構成を
示している。図４において、４１は速度センサであり、
４２は角速度センサである。４３はＧＰＳ(Global Posi
tioning System) 受信器であり、ＧＰＳ衛星からの電波
を受信して、車両位置を測定する。ＧＰＳ受信器で得ら
れた位置情報は、通常３０ｍから１００ｍの誤差があ
り、ＧＰＳ受信器は、位置情報と同時に、衛星配置など
から推定した誤差範囲を出力する。４４は推定位置算出
手段であり、速度センサ４１から得られた速度情報と、
角速度センサ４２を積分して得られた相対方位から車両
の推定位置と方位を算出する。４５は地図データであ
り、４６は候補道路検索手段であり、推定位置算出手段
４４の出力した推定位置を中心として、地図データ４５
を検索し、推定位置に近く、かつ自車方位と同一方位の
候補道路を検索する。４７は車両位置修正手段であり、
候補道路検索手段４６で検索された候補道路上に車両位
置を修正する。４８は車両位置修正手段４７で修正され
た車両位置をディスプレイ上に表示する車両位置表示装
置である。４９は推定位置修正手段であり、車両位置修
正手段４７の出力した推定車両位置と、ＧＰＳ受信器４
３から得られた車両位置を中心とする誤差範囲を比較
し、推定車両位置が、ＧＰＳ受信器４３から得られた車
両位置を中心とする誤差範囲内にある場合には、推定位
置を修正せず、推定車両位置が、ＧＰＳ受信器４３から
得られた車両位置を中心とする誤差範囲を連続して一定
回数以上越えた場合は、推定位置算出手段４４の推定位
置をＧＰＳ受信器４３から得られた車両位置に修正す
る。５０は方位修正手段であり、角速度センサ４２で求
めた車両の方位と、ＧＰＳ受信器４３で測定した方位ま
たは候補道路の方位との差を求め、方位差の一定割合を
角速度センサ４２で求めた方位に対し修正する。 【０００３】このように、上記従来の車両位置検出装置
では、速度センサ４１と角速度センサ４２の誤差が少な
いときには、速度センサ４１と角速度センサ４２で推定
位置を求めることにより、比較的良い精度で車両位置を
推定する。速度センサ４１と角速度センサ４２の誤差が
累積して、ＧＰＳ受信器４３の誤差よりも大きくなった
場合には、ＧＰＳ受信器４３から得られた位置に推定位
置を修正することにより、ＧＰＳ受信器４３の誤差より
も大きく誤差が累積することがなくなる。また、角速度
センサ４２で求めた車両の方位と、ＧＰＳ受信器４３で
測定した方位あるいは候補道路の方位との差を求め、方
位差の一定割合を角速度センサ４２で求めた車両方位に
対し修正することにより、角速度センサ４２のオフセッ
トなどにより方位誤差が累積して推定位置の精度が大き
く悪化することを防ぐことができる。 【０００４】 【０００５】【発明が解決しようとする課題】しかしながら、 上記従
来の車両位置算出装置では、ＧＰＳ受信器で求めた方位
あるいは候補道路の方位で車両の方位を修正するため、
角速度センサの精度が良好な場合でも、ＧＰＳ受信器の
誤差や候補道路の方位誤差により車両方位の精度がかえ
って悪化する問題があった。また検索した候補道路が実
際に車両がいる道路と異なっていた場合に、候補道路の
方位で車両の方位を修正するため、車両の方位の誤差が
大きくなる問題があった。 【０００６】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、速度センサおよび角速度センサで得た車
両の推定位置が正確な時には、ＧＰＳ受信器で求めた値
への誤修正をなくし、推定位置の誤差が大きくなった場
合には、速やかにＧＰＳ受信器で求めた位置へ車両位置
を修正したり、車両方位の修正を行なって、方位誤差の
発生を防ぐようにした優れた車両位置算出装置を提供す
ることを目的とする。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、車両の位置と方位を計測するＧＰＳ受信
器と、速度センサおよび角速度センサからの信号に基づ
いて前記車両の推定位置と推定方位を算出する推定位置
算出手段と、前記車両の推定位置と推定方位を道路デー
タと比較して候補道路を検索する候補道路検索手段と、
前記候補道路上に前記車両の位置を修正する車両位置修
正手段と、前記推定位置算出手段により算出された推定
位置データと推定方位データに基づく前記車両の走行軌
跡と前記候補道路の形状とを比較することにより、前記
修正された車両の推定位置の確度を算出する車両位置確
度算出手段と、前記推定位置算出手段で得られた車両の
方位を前記ＧＰＳ受信器で計測された車両の方位または
前記候補道路の方位に基づいて修正する際の方位修正量
を前記確度に応じて変化させる方位修正手段とを備えた
構成とした。 【００１０】 【００１１】 【００１２】【作用】本 発明によれば、車両位置確度算出で求められ
た車両位置の確度が高いときには、ＧＰＳ受信器で求め
た方位への修正量を減らして、あるいは候補道路の方位
への修正量を増やして高い方位精度を確保し、車両位置
確度算出で求められた車両位置の確度が低いときには、
ＧＰＳ受信器で求めた方位への修正量を増やして、ある
いは候補道路の方位への修正量を減らして、方位誤差の
累積を防ぐことにより、高い車両の方位検出精度を確保
し、高い車両位置精度を得ることができる。 【００１３】 【実施例】（実施例１） 図１は本発明の第１の実施例の構成を示すものである。
図１において、１は速度センサ、２は角速度センサであ
り、３はＧＰＳ(Global Positioning System)受信器で
ある。４は推定位置算出手段であり、速度センサ１およ
び角速度センサ２からの信号により、車両の推定位置と
方位を算出する。５は地図データであり、道路データを
格納する。６は候補道路検索手段であり、推定位置算出
手段４により算出された推定位置と方位を地図データ５
内の道路データと比較して、候補道路を検索する。７は
車両位置修正手段であり、候補道路検索手段６で検索し
た候補道路道路上に車両位置を修正する。８は車両位置
表示手段であり、車両位置修正手段７で修正された車両
位置を周辺の地図情報とともにディスプレイ上に表示す
る。９は車両位置確度算出手段であり、推定位置算出手
段４により算出された推定位置データに基づく車両の走
行軌跡と候補道路の形状とを比較して、車両がその候補
道路上を走行している確度を示す評価値を算出する。評
価値の算出方法としては、過去の推定位置データと候補
道路上に修正された車両位置の距離をもとに算出する方
法のほか、車両方位と候補道路の方位の方位差をもとに
算出する方法でもよく、また計算量を減らすために候補
道路検索手段で候補道路が見つかったかどうかだけで評
価値を算出してもよい。１０は推定位置修正手段であ
り、ＧＰＳ受信器３で計測した車両の位置と、車両位置
修正手段７で修正された車両位置との距離を求め、その
距離が閾値を一定回数以上連続して越えた場合には、推
定位置算出手段４の推定位置を、ＧＰＳ受信器３で計測
した位置に修正する処理を行うとともに、車両位置確度
算出手段９の出力に応じて、推定位置算出手段４の推定
位置をＧＰＳ受信器３で計測した位置に修正するか否か
を判断する閾値を変える。すなわち、車両位置確度算出
手段９の評価値が高いときには、車両が候補道路上に位
置する確率が高いと判断して閾値を大きくし、車両位置
確度算出手段９の評価値が低いときには、閾値を小さく
する。 【００１４】次に上記第１の実施例の動作について説明
する。上記第１の実施例において、速度センサ１と角速
度センサ２からの信号をもとに、推定位置算出手段４は
車両の推定位置を求める。候補道路検索手段６は、車両
の推定位置を中心とする一定範囲内の道路データから、
車両の推定位置と方位に近い道路を候補道路として検索
する。車両位置修正手段７は、その候補道路上に車両位
置を修正する。車両位置確度算出手段９は、推定位置算
出手段４により算出された推定位置データに基づく車両
の走行軌跡と候補道路の形状とを比較して評価値を算出
する。推定位置修正手段１０は、ＧＰＳ受信器３で計測
した車両の位置と、車両位置修正手段７で修正された車
両位置との距離を求め、その距離が閾値を連続して一定
回数以上越えた場合には、推定位置算出手段４の推定位
置をＧＰＳ受信器３で計測した位置に修正する処理を行
う。その際に、車両位置確度算出手段９の評価値に応じ
て閾値を変える。すなわち、車両位置確度算出手段９の
評価値が高いときには、閾値を大きくし、評価値が低い
ときには、閾値を小さくする。したがって、車両位置確
度算出手段９の評価値が高いときには、車両が候補道路
上に位置する確率が高いと判断して、ビル街などでＧＰ
Ｓ受信器３の誤差が大きくても、誤修正が起こりにくく
し、車両位置確度算出手段９の評価値が低いときには、
車両が候補道路上に位置する確率が低いと判断して、推
定位置の誤差が大きく累積する前に、ＧＰＳ受信器３で
測定した位置に推定位置を修正する。 【００１５】このように、上記第１の実施例によれば、
推定位置算出手段４により算出された推定位置データに
基づく車両の走行軌跡と候補道路の形状との適合度か
ら、車両位置確度算出手段９により評価値を算出するこ
とにより、車両が候補道路上を走行している確率が高い
か低いかを知ることができる。このため、車両が候補道
路上を走行している確率が高いときには、推定位置修正
手段１０は、推定位置をＧＰＳ受信器で測定した位置に
修正する閾値を大きくして、ＧＰＳ受信器３の誤差が大
きくても誤修正が起こりにくくし、車両が候補道路上を
走行している確率が低いときには、閾値を小さくして、
推定位置の誤差が大きく累積する前に、すばやく推定位
置を修正することができるという利点を有する。 【００１６】なお、上記実施例では、車両位置確度算出
手段９は、推定位置算出手段４により算出された推定位
置データに基ずく車両の走行軌跡と候補道路の形状との
適合度から評価値を算出したが、この評価値の算出方法
としては、過去数回の推定位置と候補道路上に修正した
車両位置の距離の分散を計算して算出する方法のほか
に、推定位置における車両方位と候補道路の方位の方位
差をもとに算出する方法でもよく、また単に候補道路の
有無で算出してもよい。 【００１７】また、推定位置修正手段１０で推定位置の
修正を行なう閾値として、ＧＰＳ受信器３でＧＰＳ衛星
の配置をもとに求めた誤差範囲の大きさを用い、この値
に車両位置確度算出手段９の出力に応じて係数を乗じて
閾値としてもよい。 【００１８】また、車両位置確度算出手段９で求めた車
両位置確度に応じて、推定位置をＧＰＳ受信器３で計測
した位置に修正するのに必要なＧＰＳ測位位置と車両位
置の距離が閾値を連続して超える回数を変えてもよい。 【００１９】（実施例２）図２は本発明の第２の実施例
の構成を示すものであり、第１の実施例と同じ機能を有
するものは同じ符号を付してある。図２において、１は
速度センサ、２は角速度センサであり、３はＧＰＳ受信
器である。４は推定位置算出手段であり、速度センサ１
および角速度センサ２からの信号により、車両の推定位
置と方位を算出する。１１は切り替えスイッチであり、
車両位置確度算出手段１４の出力値が予め定められた閾
値以上の時には推定位置算出手段４の出力した推定位置
を候補道路検索手段１２に出力し、車両位置確度算出手
段１４の出力値が予め定められた閾値未満の時には、Ｇ
ＰＳ受信器３で測定した位置を候補道路検索手段１２に
出力する。５は地図データであり、道路データを格納す
る。１２は候補道路検索手段であり、切り替えスイッチ
１１の出力に応じて、推定位置算出手段４により算出さ
れた推定位置と方位、またはＧＰＳ受信器３で測定した
位置と方位を地図データ５内の道路データと比較して候
補道路を検索する。１３は車両位置修正手段であり、候
補道路検索手段１２で検索した候補道路道路上に車両位
置を修正する。８は車両位置表示手段であり、車両位置
修正手段１３で修正された車両位置を周辺の地図情報と
ともにディスプレイ上に表示する。１４は車両位置確度
算出手段であり、推定位置算出手段４により算出された
推定位置データに基づく車両の走行軌跡と候補道路の形
状とを比較して評価値を算出する。１５は推定位置修正
手段であり、車両位置確度算出手段１４の出力値が閾値
未満の時は、ＧＰＳ受信器３を中心として候補道路検索
手段１２で候補道路を検索し、候補道路が見つかった場
合にのみ推定位置をＧＰＳ受信器３で測定した位置に修
正する。 【００２０】次に上記第２の実施例の動作について説明
する。上記第２の実施例において、速度センサ１と角速
度センサ２からの信号をもとに、推定位置算出手段４は
車両の推定位置を求める。候補道路検索手段１２は、車
両位置確度算出手段１４の出力に応じて車両の推定位
置、またはＧＰＳ受信器３で測定した位置を中心とする
一定地域内の道路データから位置と方位の一致する道路
を候補道路として検索する。車両位置修正手段１３は、
その候補道路上に車両位置を修正する。車両位置確度算
出手段１４は、推定位置算出手段４により算出された推
定位置データに基づく車両の走行軌跡と候補道路の形状
とを比較して評価値を算出する。切り替えスイッチ１１
は、車両位置確度算出手段１４の出力値が閾値以上であ
り、車両の走行軌跡と候補道路の形状の適合度が高く、
車両が候補道路上を実際に走行している確率が高いと判
断した時には、推定位置算出手段４の出力した推定位置
を候補道路検索手段１２に出力し、車両位置修正手段１
３は、その候補道路上に車両位置を修正する。一方、車
両位置確度算出手段１４の出力値が閾値未満であり、車
両の走行軌跡と候補道路の形状の適合度が低く、車両が
候補道路上を実際に走行している確率が低いと判断した
時には、切り替えスイッチ１１は、ＧＰＳ受信器３で測
定した位置を候補道路検索手段１２に出力する。また候
補道路が見つからない時やＧＰＳ受信機３で電波が受信
できず、位置が測定できない時は推定位置算出手段４の
出力した推定位置を候補道路検索手段１２に出力する。
推定位置修正手段１５は、車両位置確度算出手段１４の
出力値が閾値未満の時は、ＧＰＳ受信器３で測定した位
置を中心に候補道路検索手段１２で候補道路を検索し、
候補道路が見つかった場合にのみ、推定位置を車両位置
修正手段１３で修正された候補道路上の位置に修正す
る。 【００２１】このように、上記第２の実施例によれば、
推定位置算出手段４により算出された推定位置データに
基づく車両の走行軌跡と、候補道路の形状を比較して、
車両位置確度算出手段１４により、車両位置の確度を算
出することにより、車両が候補道路上を走行している確
率が高いか低いかを知ることができる。このため、車両
が候補道路上を走行している確率が低いときには、ＧＰ
Ｓ受信器３で測定した位置を中心として候補道路を検索
し、候補道路が見つかった場合には、推定位置算出手段
４により求めた位置の誤差が累積する前に、すばやく推
定位置を修正することができるという利点を有する。 【００２２】さらに、上記第２の実施例によれば、ＧＰ
Ｓ受信器３で測定した位置を中心として候補道路を検索
し、候補道路が見つからなかった場合には、推定位置の
修正を行なわないことから、推定位置の誤修正を防ぐこ
とができ、高い位置精度を確保できるほか、道路外を走
行した場合などにおいて、推定位置の修正により位置飛
びが頻発して見栄えが悪くなるといった問題を防ぐこと
ができる。 【００２３】（実施例３）図３は本発明の第３の実施例
の構成を示すものであり、第１の実施例と同じ機能を有
するものには同じ符号を付してある。図３において、１
は速度センサ、２は角速度センサであり、３はＧＰＳ受
信器である。１６は推定位置算出手段であり、速度セン
サ１および角速度センサ２からの信号により、車両の推
定位置と方位を算出する。５は地図データであり、道路
データを格納する。１７は候補道路検索手段であり、推
定位置算出手段１６により算出された推定位置と方位を
地図データ５内の道路データと比較して、候補道路を検
索する。１８は車両位置修正手段であり、候補道路検索
手段１７で検索した候補道路道路上に車両位置を修正す
る。８は車両位置表示手段であり、車両位置修正手段１
８で修正された車両位置を周辺の地図情報とともにディ
スプレイ上に表示する。１９は車両位置確度算出手段で
あり、推定位置算出手段１６により算出された推定位置
データに基づく車両の走行軌跡と候補道路の形状とを比
較して評価値を算出する。２０は方位修正手段であり、
角速度センサ２で求めた車両の方位とＧＰＳ受信器３で
求めた方位または候補道路の方位とを比較し、その方位
差の一定量を角速度センサ２で求めた車両の方位に対し
補正する。その際、方位修正量を車両位置確度算出手段
１９の出力値に応じて変化させる。 【００２４】次に上記第３の実施例の動作について説明
する。上記第３の実施例において、速度センサ１と角速
度センサ２からの信号をもとに、推定位置算出手段１６
は車両の推定位置を求める。候補道路検索手段１７は、
車両位置確度算出手段１６の出力に応じて車両の推定位
置を中心とする一定地域内の道路データから位置と方位
の一致する道路を候補道路として検索する。車両位置修
正手段１８は、その候補道路上に車両位置を修正する。
車両位置確度算出手段１９は、推定位置算出手段１６に
より算出された推定位置データに基づく車両の走行軌跡
と候補道路の形状とを比較して評価値を算出する。車両
位置確度算出手段１９が、車両の走行軌跡と候補道路の
形状の適合度が高く、車両が候補道路上を実際に走行し
ている確率が高いと判断した時には、方位修正手段２０
はＧＰＳ受信器３で得られた方位による車両方位の修正
量を減らして、ＧＰＳ受信器３の方位誤差の影響を下
げ、高い方位精度を確保する。あるいは車両方位の候補
道路の方位への修正量を増やして方位精度を上げる。一
方、車両位置確度算出手段１９が、車両の走行軌跡と候
補道路の形状の適合度が低く、車両が候補道路上を実際
に走行している確率が低いと判断した時には、車両方位
のＧＰＳ受信器３で測定した方位への修正量を増やし、
車両方位誤差が累積して精度が悪化することを防ぐ。あ
るいは、車両方位の候補道路への修正量を減らして誤修
正による車両方位誤差の悪化を防ぐ。 【００２５】このように、上記第３の実施例によれば、
推定位置算出手段１６により算出された推定位置データ
に基づく車両の走行軌跡と候補道路の形状とを比較し
て、車両位置確度算出手段１９により車両位置の確度を
算出することにより、車両が候補道路上を走行している
確率が高いか低いかを知ることができる。このため、車
両が候補道路上を走行している確率が低いときには、Ｇ
ＰＳ受信器３で測定した方位への車両方位の修正量を増
やして車両方位誤差の増大を防ぎ、あるいは候補道路へ
の車両方位の修正量を減すことにより誤修正による車両
方位誤差の増大を防ぐことができる。また、車両が候補
道路上を走行している確率が高いときには、ＧＰＳ受信
器３で測定した方位への車両方位の修正量を減らして高
い方位精度を確保し、あるいは候補道路への車両方位の
修正量を増やすことにより、高い方位精度を得て、高い
車両方位算出精度を得ることができる。 【００２６】 【００２７】 【００２８】【発明の効果】本 発明は、速度センサおよび角速度セン
サで得た車両の走行軌跡と特徴が一致する候補道路上に
車両位置を修正し、この車両の走行軌跡と候補道路の形
状とを比較して車両位置の確度を算出し、車両位置確度
が低いときには、ＧＰＳで測定した方位への角速度セン
サで求めた車両方位の修正量を増やして車両方位誤差の
増大を防ぎ、あるいは候補道路への車両方位の修正量を
減すことにより車両方位誤差の増大を防ぎ、また、車両
が候補道路上を走行している確率が高いときには、ＧＰ
Ｓ受信器で測定した方位への車両方位の修正量を減らし
て高い方位精度を確保し、あるいは候補道路への車両方
位の修正量を増やすことにより、高い方位精度を得て、
高い車両方位算出精度を得ることができるという効果を
有する。
びその周囲の地図情報などを表示する車載用ナビゲーシ
ョンシステムに用いる車両位置算出装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図４は従来の車両位置検出装置の構成を
示している。図４において、４１は速度センサであり、
４２は角速度センサである。４３はＧＰＳ(Global Posi
tioning System) 受信器であり、ＧＰＳ衛星からの電波
を受信して、車両位置を測定する。ＧＰＳ受信器で得ら
れた位置情報は、通常３０ｍから１００ｍの誤差があ
り、ＧＰＳ受信器は、位置情報と同時に、衛星配置など
から推定した誤差範囲を出力する。４４は推定位置算出
手段であり、速度センサ４１から得られた速度情報と、
角速度センサ４２を積分して得られた相対方位から車両
の推定位置と方位を算出する。４５は地図データであ
り、４６は候補道路検索手段であり、推定位置算出手段
４４の出力した推定位置を中心として、地図データ４５
を検索し、推定位置に近く、かつ自車方位と同一方位の
候補道路を検索する。４７は車両位置修正手段であり、
候補道路検索手段４６で検索された候補道路上に車両位
置を修正する。４８は車両位置修正手段４７で修正され
た車両位置をディスプレイ上に表示する車両位置表示装
置である。４９は推定位置修正手段であり、車両位置修
正手段４７の出力した推定車両位置と、ＧＰＳ受信器４
３から得られた車両位置を中心とする誤差範囲を比較
し、推定車両位置が、ＧＰＳ受信器４３から得られた車
両位置を中心とする誤差範囲内にある場合には、推定位
置を修正せず、推定車両位置が、ＧＰＳ受信器４３から
得られた車両位置を中心とする誤差範囲を連続して一定
回数以上越えた場合は、推定位置算出手段４４の推定位
置をＧＰＳ受信器４３から得られた車両位置に修正す
る。５０は方位修正手段であり、角速度センサ４２で求
めた車両の方位と、ＧＰＳ受信器４３で測定した方位ま
たは候補道路の方位との差を求め、方位差の一定割合を
角速度センサ４２で求めた方位に対し修正する。 【０００３】このように、上記従来の車両位置検出装置
では、速度センサ４１と角速度センサ４２の誤差が少な
いときには、速度センサ４１と角速度センサ４２で推定
位置を求めることにより、比較的良い精度で車両位置を
推定する。速度センサ４１と角速度センサ４２の誤差が
累積して、ＧＰＳ受信器４３の誤差よりも大きくなった
場合には、ＧＰＳ受信器４３から得られた位置に推定位
置を修正することにより、ＧＰＳ受信器４３の誤差より
も大きく誤差が累積することがなくなる。また、角速度
センサ４２で求めた車両の方位と、ＧＰＳ受信器４３で
測定した方位あるいは候補道路の方位との差を求め、方
位差の一定割合を角速度センサ４２で求めた車両方位に
対し修正することにより、角速度センサ４２のオフセッ
トなどにより方位誤差が累積して推定位置の精度が大き
く悪化することを防ぐことができる。 【０００４】 【０００５】【発明が解決しようとする課題】しかしながら、 上記従
来の車両位置算出装置では、ＧＰＳ受信器で求めた方位
あるいは候補道路の方位で車両の方位を修正するため、
角速度センサの精度が良好な場合でも、ＧＰＳ受信器の
誤差や候補道路の方位誤差により車両方位の精度がかえ
って悪化する問題があった。また検索した候補道路が実
際に車両がいる道路と異なっていた場合に、候補道路の
方位で車両の方位を修正するため、車両の方位の誤差が
大きくなる問題があった。 【０００６】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、速度センサおよび角速度センサで得た車
両の推定位置が正確な時には、ＧＰＳ受信器で求めた値
への誤修正をなくし、推定位置の誤差が大きくなった場
合には、速やかにＧＰＳ受信器で求めた位置へ車両位置
を修正したり、車両方位の修正を行なって、方位誤差の
発生を防ぐようにした優れた車両位置算出装置を提供す
ることを目的とする。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、車両の位置と方位を計測するＧＰＳ受信
器と、速度センサおよび角速度センサからの信号に基づ
いて前記車両の推定位置と推定方位を算出する推定位置
算出手段と、前記車両の推定位置と推定方位を道路デー
タと比較して候補道路を検索する候補道路検索手段と、
前記候補道路上に前記車両の位置を修正する車両位置修
正手段と、前記推定位置算出手段により算出された推定
位置データと推定方位データに基づく前記車両の走行軌
跡と前記候補道路の形状とを比較することにより、前記
修正された車両の推定位置の確度を算出する車両位置確
度算出手段と、前記推定位置算出手段で得られた車両の
方位を前記ＧＰＳ受信器で計測された車両の方位または
前記候補道路の方位に基づいて修正する際の方位修正量
を前記確度に応じて変化させる方位修正手段とを備えた
構成とした。 【００１０】 【００１１】 【００１２】【作用】本 発明によれば、車両位置確度算出で求められ
た車両位置の確度が高いときには、ＧＰＳ受信器で求め
た方位への修正量を減らして、あるいは候補道路の方位
への修正量を増やして高い方位精度を確保し、車両位置
確度算出で求められた車両位置の確度が低いときには、
ＧＰＳ受信器で求めた方位への修正量を増やして、ある
いは候補道路の方位への修正量を減らして、方位誤差の
累積を防ぐことにより、高い車両の方位検出精度を確保
し、高い車両位置精度を得ることができる。 【００１３】 【実施例】（実施例１） 図１は本発明の第１の実施例の構成を示すものである。
図１において、１は速度センサ、２は角速度センサであ
り、３はＧＰＳ(Global Positioning System)受信器で
ある。４は推定位置算出手段であり、速度センサ１およ
び角速度センサ２からの信号により、車両の推定位置と
方位を算出する。５は地図データであり、道路データを
格納する。６は候補道路検索手段であり、推定位置算出
手段４により算出された推定位置と方位を地図データ５
内の道路データと比較して、候補道路を検索する。７は
車両位置修正手段であり、候補道路検索手段６で検索し
た候補道路道路上に車両位置を修正する。８は車両位置
表示手段であり、車両位置修正手段７で修正された車両
位置を周辺の地図情報とともにディスプレイ上に表示す
る。９は車両位置確度算出手段であり、推定位置算出手
段４により算出された推定位置データに基づく車両の走
行軌跡と候補道路の形状とを比較して、車両がその候補
道路上を走行している確度を示す評価値を算出する。評
価値の算出方法としては、過去の推定位置データと候補
道路上に修正された車両位置の距離をもとに算出する方
法のほか、車両方位と候補道路の方位の方位差をもとに
算出する方法でもよく、また計算量を減らすために候補
道路検索手段で候補道路が見つかったかどうかだけで評
価値を算出してもよい。１０は推定位置修正手段であ
り、ＧＰＳ受信器３で計測した車両の位置と、車両位置
修正手段７で修正された車両位置との距離を求め、その
距離が閾値を一定回数以上連続して越えた場合には、推
定位置算出手段４の推定位置を、ＧＰＳ受信器３で計測
した位置に修正する処理を行うとともに、車両位置確度
算出手段９の出力に応じて、推定位置算出手段４の推定
位置をＧＰＳ受信器３で計測した位置に修正するか否か
を判断する閾値を変える。すなわち、車両位置確度算出
手段９の評価値が高いときには、車両が候補道路上に位
置する確率が高いと判断して閾値を大きくし、車両位置
確度算出手段９の評価値が低いときには、閾値を小さく
する。 【００１４】次に上記第１の実施例の動作について説明
する。上記第１の実施例において、速度センサ１と角速
度センサ２からの信号をもとに、推定位置算出手段４は
車両の推定位置を求める。候補道路検索手段６は、車両
の推定位置を中心とする一定範囲内の道路データから、
車両の推定位置と方位に近い道路を候補道路として検索
する。車両位置修正手段７は、その候補道路上に車両位
置を修正する。車両位置確度算出手段９は、推定位置算
出手段４により算出された推定位置データに基づく車両
の走行軌跡と候補道路の形状とを比較して評価値を算出
する。推定位置修正手段１０は、ＧＰＳ受信器３で計測
した車両の位置と、車両位置修正手段７で修正された車
両位置との距離を求め、その距離が閾値を連続して一定
回数以上越えた場合には、推定位置算出手段４の推定位
置をＧＰＳ受信器３で計測した位置に修正する処理を行
う。その際に、車両位置確度算出手段９の評価値に応じ
て閾値を変える。すなわち、車両位置確度算出手段９の
評価値が高いときには、閾値を大きくし、評価値が低い
ときには、閾値を小さくする。したがって、車両位置確
度算出手段９の評価値が高いときには、車両が候補道路
上に位置する確率が高いと判断して、ビル街などでＧＰ
Ｓ受信器３の誤差が大きくても、誤修正が起こりにくく
し、車両位置確度算出手段９の評価値が低いときには、
車両が候補道路上に位置する確率が低いと判断して、推
定位置の誤差が大きく累積する前に、ＧＰＳ受信器３で
測定した位置に推定位置を修正する。 【００１５】このように、上記第１の実施例によれば、
推定位置算出手段４により算出された推定位置データに
基づく車両の走行軌跡と候補道路の形状との適合度か
ら、車両位置確度算出手段９により評価値を算出するこ
とにより、車両が候補道路上を走行している確率が高い
か低いかを知ることができる。このため、車両が候補道
路上を走行している確率が高いときには、推定位置修正
手段１０は、推定位置をＧＰＳ受信器で測定した位置に
修正する閾値を大きくして、ＧＰＳ受信器３の誤差が大
きくても誤修正が起こりにくくし、車両が候補道路上を
走行している確率が低いときには、閾値を小さくして、
推定位置の誤差が大きく累積する前に、すばやく推定位
置を修正することができるという利点を有する。 【００１６】なお、上記実施例では、車両位置確度算出
手段９は、推定位置算出手段４により算出された推定位
置データに基ずく車両の走行軌跡と候補道路の形状との
適合度から評価値を算出したが、この評価値の算出方法
としては、過去数回の推定位置と候補道路上に修正した
車両位置の距離の分散を計算して算出する方法のほか
に、推定位置における車両方位と候補道路の方位の方位
差をもとに算出する方法でもよく、また単に候補道路の
有無で算出してもよい。 【００１７】また、推定位置修正手段１０で推定位置の
修正を行なう閾値として、ＧＰＳ受信器３でＧＰＳ衛星
の配置をもとに求めた誤差範囲の大きさを用い、この値
に車両位置確度算出手段９の出力に応じて係数を乗じて
閾値としてもよい。 【００１８】また、車両位置確度算出手段９で求めた車
両位置確度に応じて、推定位置をＧＰＳ受信器３で計測
した位置に修正するのに必要なＧＰＳ測位位置と車両位
置の距離が閾値を連続して超える回数を変えてもよい。 【００１９】（実施例２）図２は本発明の第２の実施例
の構成を示すものであり、第１の実施例と同じ機能を有
するものは同じ符号を付してある。図２において、１は
速度センサ、２は角速度センサであり、３はＧＰＳ受信
器である。４は推定位置算出手段であり、速度センサ１
および角速度センサ２からの信号により、車両の推定位
置と方位を算出する。１１は切り替えスイッチであり、
車両位置確度算出手段１４の出力値が予め定められた閾
値以上の時には推定位置算出手段４の出力した推定位置
を候補道路検索手段１２に出力し、車両位置確度算出手
段１４の出力値が予め定められた閾値未満の時には、Ｇ
ＰＳ受信器３で測定した位置を候補道路検索手段１２に
出力する。５は地図データであり、道路データを格納す
る。１２は候補道路検索手段であり、切り替えスイッチ
１１の出力に応じて、推定位置算出手段４により算出さ
れた推定位置と方位、またはＧＰＳ受信器３で測定した
位置と方位を地図データ５内の道路データと比較して候
補道路を検索する。１３は車両位置修正手段であり、候
補道路検索手段１２で検索した候補道路道路上に車両位
置を修正する。８は車両位置表示手段であり、車両位置
修正手段１３で修正された車両位置を周辺の地図情報と
ともにディスプレイ上に表示する。１４は車両位置確度
算出手段であり、推定位置算出手段４により算出された
推定位置データに基づく車両の走行軌跡と候補道路の形
状とを比較して評価値を算出する。１５は推定位置修正
手段であり、車両位置確度算出手段１４の出力値が閾値
未満の時は、ＧＰＳ受信器３を中心として候補道路検索
手段１２で候補道路を検索し、候補道路が見つかった場
合にのみ推定位置をＧＰＳ受信器３で測定した位置に修
正する。 【００２０】次に上記第２の実施例の動作について説明
する。上記第２の実施例において、速度センサ１と角速
度センサ２からの信号をもとに、推定位置算出手段４は
車両の推定位置を求める。候補道路検索手段１２は、車
両位置確度算出手段１４の出力に応じて車両の推定位
置、またはＧＰＳ受信器３で測定した位置を中心とする
一定地域内の道路データから位置と方位の一致する道路
を候補道路として検索する。車両位置修正手段１３は、
その候補道路上に車両位置を修正する。車両位置確度算
出手段１４は、推定位置算出手段４により算出された推
定位置データに基づく車両の走行軌跡と候補道路の形状
とを比較して評価値を算出する。切り替えスイッチ１１
は、車両位置確度算出手段１４の出力値が閾値以上であ
り、車両の走行軌跡と候補道路の形状の適合度が高く、
車両が候補道路上を実際に走行している確率が高いと判
断した時には、推定位置算出手段４の出力した推定位置
を候補道路検索手段１２に出力し、車両位置修正手段１
３は、その候補道路上に車両位置を修正する。一方、車
両位置確度算出手段１４の出力値が閾値未満であり、車
両の走行軌跡と候補道路の形状の適合度が低く、車両が
候補道路上を実際に走行している確率が低いと判断した
時には、切り替えスイッチ１１は、ＧＰＳ受信器３で測
定した位置を候補道路検索手段１２に出力する。また候
補道路が見つからない時やＧＰＳ受信機３で電波が受信
できず、位置が測定できない時は推定位置算出手段４の
出力した推定位置を候補道路検索手段１２に出力する。
推定位置修正手段１５は、車両位置確度算出手段１４の
出力値が閾値未満の時は、ＧＰＳ受信器３で測定した位
置を中心に候補道路検索手段１２で候補道路を検索し、
候補道路が見つかった場合にのみ、推定位置を車両位置
修正手段１３で修正された候補道路上の位置に修正す
る。 【００２１】このように、上記第２の実施例によれば、
推定位置算出手段４により算出された推定位置データに
基づく車両の走行軌跡と、候補道路の形状を比較して、
車両位置確度算出手段１４により、車両位置の確度を算
出することにより、車両が候補道路上を走行している確
率が高いか低いかを知ることができる。このため、車両
が候補道路上を走行している確率が低いときには、ＧＰ
Ｓ受信器３で測定した位置を中心として候補道路を検索
し、候補道路が見つかった場合には、推定位置算出手段
４により求めた位置の誤差が累積する前に、すばやく推
定位置を修正することができるという利点を有する。 【００２２】さらに、上記第２の実施例によれば、ＧＰ
Ｓ受信器３で測定した位置を中心として候補道路を検索
し、候補道路が見つからなかった場合には、推定位置の
修正を行なわないことから、推定位置の誤修正を防ぐこ
とができ、高い位置精度を確保できるほか、道路外を走
行した場合などにおいて、推定位置の修正により位置飛
びが頻発して見栄えが悪くなるといった問題を防ぐこと
ができる。 【００２３】（実施例３）図３は本発明の第３の実施例
の構成を示すものであり、第１の実施例と同じ機能を有
するものには同じ符号を付してある。図３において、１
は速度センサ、２は角速度センサであり、３はＧＰＳ受
信器である。１６は推定位置算出手段であり、速度セン
サ１および角速度センサ２からの信号により、車両の推
定位置と方位を算出する。５は地図データであり、道路
データを格納する。１７は候補道路検索手段であり、推
定位置算出手段１６により算出された推定位置と方位を
地図データ５内の道路データと比較して、候補道路を検
索する。１８は車両位置修正手段であり、候補道路検索
手段１７で検索した候補道路道路上に車両位置を修正す
る。８は車両位置表示手段であり、車両位置修正手段１
８で修正された車両位置を周辺の地図情報とともにディ
スプレイ上に表示する。１９は車両位置確度算出手段で
あり、推定位置算出手段１６により算出された推定位置
データに基づく車両の走行軌跡と候補道路の形状とを比
較して評価値を算出する。２０は方位修正手段であり、
角速度センサ２で求めた車両の方位とＧＰＳ受信器３で
求めた方位または候補道路の方位とを比較し、その方位
差の一定量を角速度センサ２で求めた車両の方位に対し
補正する。その際、方位修正量を車両位置確度算出手段
１９の出力値に応じて変化させる。 【００２４】次に上記第３の実施例の動作について説明
する。上記第３の実施例において、速度センサ１と角速
度センサ２からの信号をもとに、推定位置算出手段１６
は車両の推定位置を求める。候補道路検索手段１７は、
車両位置確度算出手段１６の出力に応じて車両の推定位
置を中心とする一定地域内の道路データから位置と方位
の一致する道路を候補道路として検索する。車両位置修
正手段１８は、その候補道路上に車両位置を修正する。
車両位置確度算出手段１９は、推定位置算出手段１６に
より算出された推定位置データに基づく車両の走行軌跡
と候補道路の形状とを比較して評価値を算出する。車両
位置確度算出手段１９が、車両の走行軌跡と候補道路の
形状の適合度が高く、車両が候補道路上を実際に走行し
ている確率が高いと判断した時には、方位修正手段２０
はＧＰＳ受信器３で得られた方位による車両方位の修正
量を減らして、ＧＰＳ受信器３の方位誤差の影響を下
げ、高い方位精度を確保する。あるいは車両方位の候補
道路の方位への修正量を増やして方位精度を上げる。一
方、車両位置確度算出手段１９が、車両の走行軌跡と候
補道路の形状の適合度が低く、車両が候補道路上を実際
に走行している確率が低いと判断した時には、車両方位
のＧＰＳ受信器３で測定した方位への修正量を増やし、
車両方位誤差が累積して精度が悪化することを防ぐ。あ
るいは、車両方位の候補道路への修正量を減らして誤修
正による車両方位誤差の悪化を防ぐ。 【００２５】このように、上記第３の実施例によれば、
推定位置算出手段１６により算出された推定位置データ
に基づく車両の走行軌跡と候補道路の形状とを比較し
て、車両位置確度算出手段１９により車両位置の確度を
算出することにより、車両が候補道路上を走行している
確率が高いか低いかを知ることができる。このため、車
両が候補道路上を走行している確率が低いときには、Ｇ
ＰＳ受信器３で測定した方位への車両方位の修正量を増
やして車両方位誤差の増大を防ぎ、あるいは候補道路へ
の車両方位の修正量を減すことにより誤修正による車両
方位誤差の増大を防ぐことができる。また、車両が候補
道路上を走行している確率が高いときには、ＧＰＳ受信
器３で測定した方位への車両方位の修正量を減らして高
い方位精度を確保し、あるいは候補道路への車両方位の
修正量を増やすことにより、高い方位精度を得て、高い
車両方位算出精度を得ることができる。 【００２６】 【００２７】 【００２８】【発明の効果】本 発明は、速度センサおよび角速度セン
サで得た車両の走行軌跡と特徴が一致する候補道路上に
車両位置を修正し、この車両の走行軌跡と候補道路の形
状とを比較して車両位置の確度を算出し、車両位置確度
が低いときには、ＧＰＳで測定した方位への角速度セン
サで求めた車両方位の修正量を増やして車両方位誤差の
増大を防ぎ、あるいは候補道路への車両方位の修正量を
減すことにより車両方位誤差の増大を防ぎ、また、車両
が候補道路上を走行している確率が高いときには、ＧＰ
Ｓ受信器で測定した方位への車両方位の修正量を減らし
て高い方位精度を確保し、あるいは候補道路への車両方
位の修正量を増やすことにより、高い方位精度を得て、
高い車両方位算出精度を得ることができるという効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における車両位置算出装
置の構成を示すブロック図 【図２】本発明の第２の実施例における車両位置算出装
置の構成を示すブロック図 【図３】本発明の第３の実施例における車両位置算出装
置の構成を示すブロック図 【図４】従来の車両位置算出装置の構成を示すブロック
図 【符号の説明】 １ 速度センサ ２ 角速度センサ ３ ＧＰＳ受信器 ４ 推定位置算出手段 ５ 地図データ ６ 候補道路検索手段 ７ 車両位置修正手段 ８ 車両位置表示手段 ９ 車両位置確度算出手段 １０ 推定位置修正手段 １１ 切り替えスイッチ １２ 候補道路検索手段 １３ 車両位置修正手段 １４ 車両位置確度算出手段 １５ 推定位置修正手段 １６ 推定位置算出手段 １７ 候補道路検索手段 １８ 車両位置修正手段 １９ 車両位置確度算出手段 ２０ 方位修正手段
置の構成を示すブロック図 【図２】本発明の第２の実施例における車両位置算出装
置の構成を示すブロック図 【図３】本発明の第３の実施例における車両位置算出装
置の構成を示すブロック図 【図４】従来の車両位置算出装置の構成を示すブロック
図 【符号の説明】 １ 速度センサ ２ 角速度センサ ３ ＧＰＳ受信器 ４ 推定位置算出手段 ５ 地図データ ６ 候補道路検索手段 ７ 車両位置修正手段 ８ 車両位置表示手段 ９ 車両位置確度算出手段 １０ 推定位置修正手段 １１ 切り替えスイッチ １２ 候補道路検索手段 １３ 車両位置修正手段 １４ 車両位置確度算出手段 １５ 推定位置修正手段 １６ 推定位置算出手段 １７ 候補道路検索手段 １８ 車両位置修正手段 １９ 車両位置確度算出手段 ２０ 方位修正手段
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01C 21/00
G08G 1/0969
G09B 29/10
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 車両の位置と方位を計測するＧＰＳ受信
器と、速度センサおよび角速度センサからの信号に基づ
いて前記車両の推定位置と推定方位を算出する推定位置
算出手段と、前記車両の推定位置と推定方位を道路デー
タと比較して候補道路を検索する候補道路検索手段と、
前記候補道路上に前記車両の位置を修正する車両位置修
正手段と、前記推定位置算出手段により算出された推定
位置データと推定方位データに基づく前記車両の走行軌
跡と前記候補道路の形状とを比較することにより、前記
修正された車両の推定位置の確度を算出する車両位置確
度算出手段と、前記推定位置算出手段で得られた車両の
方位を前記ＧＰＳ受信器で計測された車両の方位または
前記候補道路の方位に基づいて修正する際の方位修正量
を前記確度に応じて変化させる方位修正手段とを備えた
車両位置算出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15027194A JP3407977B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 車両位置算出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15027194A JP3407977B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 車両位置算出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0814929A JPH0814929A (ja) | 1996-01-19 |
| JP3407977B2 true JP3407977B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=15493307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15027194A Expired - Lifetime JP3407977B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 車両位置算出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3407977B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108492564B (zh) * | 2018-04-18 | 2020-08-07 | 山东省交通规划设计院 | 基于路网匹配测量高速公路车辆行驶速度的方法及系统 |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP15027194A patent/JP3407977B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0814929A (ja) | 1996-01-19 |
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