JP3568768B2 - Vehicle position identification device - Google Patents
Vehicle position identification device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3568768B2 JP3568768B2 JP915698A JP915698A JP3568768B2 JP 3568768 B2 JP3568768 B2 JP 3568768B2 JP 915698 A JP915698 A JP 915698A JP 915698 A JP915698 A JP 915698A JP 3568768 B2 JP3568768 B2 JP 3568768B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- lane
- road
- traveling
- link
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走行している車両の道路上での現在位置を同定する車両位置同定装置に関し、特に、道路の幅員方向の位置として走行車線を同定する車両位置同定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図29は、例えば特開平8−159788号公報に記載された従来の車両位置同定装置の構成を示すブロック図であり、図において、1は道路の交差点あるいは折曲点等の位置を示すノード、ノード間を直線で接続するリンクなどのデータ(これらをまとめて道路データという)を記憶する道路網記憶手段であり、2はGPS(Global Positioning System)衛星からの電波を受信し、受信した電波により位置を計測して車両の位置データを出力するGPS受信機であり、3は例えば図示せぬジャイロで検知した車両の角速度に基づいて車両の進行方位を計測し、方位データとして出力する方位計測手段であり、4は例えば図示せぬ距離センサから車両の走行距離に応じて出力されるパルス信号を計数して車両の走行距離を計測し、距離データとして出力する距離計測手段である。
【0003】
5は方位計測手段3からの方位データおよび距離計測手段4からの距離データに基づいて車両の現在位置を経度と緯度で算出するとともに、GPS受信機2からの位置データを利用して車両の現在位置を適宜修正し、車両の現在位置を現在位置データとして出力する現在位置計測手段であり、81は距離計測手段4からの距離データを積算し、走行距離が150メートルに到達すると、所定の信号を出力するとともに、積算値をゼロにリセットした後に積算を再度開始する150メートル判定手段であり、82は距離計測手段4からの距離データを積算し、走行距離が30メートルに到達すると、所定の信号を出力するとともに、積算値をゼロにリセットした後に積算を再度開始する30メートル判定手段である。
【0004】
6は方位計測手段3からの方位データおよび現在位置計測手段5からの現在位置データに基づいて車両の走行軌跡を記憶する走行軌跡記憶手段である。走行軌跡記憶手段6は、車両が15メートル走行する毎に、大きさが15であり、方位が方位計測手段3の方位データである走行ベクトルを生成し、順次記憶していく。
【0005】
7は道路網記憶手段1から道路データを適宜読み出し、車両が交差点を通過すると、方位計測手段3からの方位データ、距離計測手段4からの距離データおよび道路網記憶手段1から読み出した道路データに基づいて、車両が15メートル走行する毎に、交差点から延出するすべての道路の延出方向における車両の位置候補を設定する位置候補設定手段であり、8は位置候補設定手段7より供給される位置候補に対応する道路形状ベクトルをそれぞれ生成し、順次記憶していく走行道路形状生成手段である。
【0006】
91は150メートル判定手段81より所定の信号が供給される度に、走行軌跡記憶手段6からの走行軌跡および走行道路形状生成手段8からの道路形状ベクトルをそれぞれ照合して、走行軌跡と最も相関が高い道路形状ベクトルを選択するとともに、選択した道路形状ベクトルに対応する道路における位置候補の地点へ車両の現在位置を修正するパターンマッチング手段であり、92は30メートル判定手段82より所定の信号が供給される毎に、現在位置計測手段5からの現在位置データおよび位置候補設定手段7からの各位置候補とを順次比較し、車両の現在位置に近い距離であり進行方向が近い位置候補を選択し、選択した位置候補の地点に車両の現在位置を修正するとともに、走行軌跡記憶手段6に記憶されている走行軌跡を修正する投影マッチング手段である。
【0007】
101は現在位置計測手段5からの現在位置データに対応して、道路網記憶手段1から車両の現在位置周辺の地図データを読み出し、現在位置周辺の地図を、車両の現在位置を示す車両マークとともに表示手段102に表示させる表示制御手段である。
【0008】
次に動作について説明する。
図30はパターンマッチング手段91の動作を説明する図であり、図31は投影マッチング手段92の動作を説明する図である。
【0009】
パターンマッチング手段91は、150メートル判定手段81より所定の信号が供給される度に、走行軌跡記憶手段6に記憶されている走行軌跡および走行道路形状生成手段8からの各道路形状ベクトルを、それぞれ2キロメートル分だけ読み出す。
【0010】
次に、パターンマッチング手段91は、各道路形状ベクトルと走行軌跡との相関をそれぞれ演算し、最も相関が高い道路形状ベクトルを選択する。合わせて選択した道路形状ベクトルに対応する道路のルートが実際に走行中のルートであると判断して、その道路形状ベクトルに対応する道路における位置候補の地点へ現在位置を修正するとともに、走行軌跡記憶手段6からの走行軌跡を修正する。
【0011】
このとき、パターンマッチング手段91は、道路形状ベクトルのうち、道路形状ベクトルと走行軌跡の間に相関がないものを取り除くとともに、その道路形状ベクトルに対応する道路における位置候補を抹消する。
【0012】
例えば、図30においては、破線で示されている経路は、出発地点Psを出発した時から150メートル走行した時までの走行軌跡であり、各道路上の三角形のマークはそれぞれ位置候補である。そして、今の場合、これらの位置候補のうち、走行軌跡と最も相関が高い道路形状ベクトルに対応する道路上の位置候補P0−1の位置へ現在位置P0が修正される。
【0013】
一方、投影マッチング手段92は、出発地点Psを出発してから30メートルを走行した時点で、現在位置P2の近傍の道路に設定された位置候補P2−1,P2−2,P2−3のうち、現在位置P2に最も近く、かつ進行方向が近い位置候補であるP2−3を選択し、その位置に現在位置を修正するとともに、走行軌跡記憶手段6に記憶されている走行軌跡を修正する。以後同様に、車両が30メートル走行する毎に、現在位置が、位置候補P3,P4,P5に修正されるとともに、走行軌跡も同様に修正される。
【0014】
そして、表示制御手段101は、現在位置計測手段5からの現在位置データに対応して、道路網記憶手段1から車両の現在位置周辺の地図データを読み出し、現在位置周辺の地図を表示するとともに、上述のようにしてパターンマッチング手段91および投影マッチング手段92により適宜修正された現在位置に対応する地図上の位置に車両の現在位置を示す車両マークを表示手段102に表示させる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両位置同定装置は以上のように構成されているので、道路の幅員方向における車両の位置を同定せず、予め設定された位置(例えば道路の中央)に位置候補を設定するようにしていた。このため選択した位置候補へ車両の現在位置を修正すると、幅員方向においては道路の中央に車両の位置が修正されてしまい、車両が走行している車線を判断することが困難であるとともに、例えば大都市の幹線道路など幅員の大きな道路から車両が右折または左折した場合に、最大で、ほぼ道路の幅員だけの車両位置の誤差が生じてしまうという課題があった。
【0016】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、道路の幅員方向における車両位置と走行軌跡をより正確に同定することができる車両位置同定装置を得ることを目的とする。
【0017】
また、車線変更時あるいは、交差点での右左折時において、道路の幅員方向における車両位置と走行軌跡をより正確に同定することができる車両位置同定装置を得ることを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車両位置同定装置は、車両の現在位置を計測する現在位置計測手段と、現在位置計測手段により時間の経過とともに計測された現在位置の履歴を車両の走行軌跡として記憶する走行軌跡記憶手段と、道路の交差点あるいは折曲点等の位置を表すノードと、ノード間を直線で接続するリンクとにより構成された所定の範囲の道路網のリンク毎に、道路の形状、道路の位置、道路の幅員、車線数および車両の通行方向を、そのリンクに対応する道路の属性として記憶する道路網記憶手段と、道路網記憶手段に記憶されている道路網のリンク、および走行軌跡記憶手段に記憶された走行軌跡に基づいて、車両が走行している道路を特定する走行道路特定手段と、走行道路特定手段により特定された道路の属性を道路網記憶手段から読み出し、その道路の属性から、その道路を構成する車線毎の属性として、車線の位置、車線の幅員、および車両の通行方向を算出する車線算出手段と、車線算出手段により算出された車線の属性、および走行軌跡記憶手段に記憶されている走行軌跡に基づいて車線毎に車両が走行している確率を計算し、その確率に基づいて車両が走行している走行車線を同定する位置同定手段とを備えたものである。
【0019】
この発明に係る車両位置同定装置は、道路網記憶手段に、ノードとリンクとにより構成された所定の範囲の第1の道路網のリンク毎に、そのリンクに対応する道路の属性を記憶するとともに、所定の範囲と同一の範囲における、ノードとリンクより多いノードとリンクにより構成された第2の道路網のリンク毎に、そのリンクと対応する道路の属性として記憶し、走行道路特定手段で、第1の道路網のリンクと対応する道路の属性を使用し、車線算出手段および位置同定手段で、第2の道路網のリンクに対応する道路の属性を使用するものである。
【0020】
この発明に係る車両位置同定装置は、位置同定手段により、前回同定された走行車線とは別の車線を車両が走行している確率が、前回同定された走行車線を車両が走行している確率より所定の値以上高くなったときに、別の車線を車両の走行車線と同定するものである。
【0021】
この発明に係る車両位置同定装置は、位置同定手段により、道路の幅員方向の走行軌跡の変化量に基づいて車両が車線変更したことを検知し、車線変更を検知したときに、車線毎に車両が走行している確率を設定し直すものである。
【0022】
この発明に係る車両位置同定装置は、車両の進行方位の変化を計測する方位計測手段を備え、位置同定手段により、車両の進行方位の変化あるいは走行軌跡から車両の右折または左折を検知し、右折または左折を検知した場合、右折または左折時の車両の進行方位の変化量あるいは走行軌跡から車両の旋回半径を計算し、その旋回半径に基づいて、右折または左折後の道路の車線毎に車両が走行している確率を計算し、その確率に基づいて車両が走行している走行車線を同定するものである。
【0023】
この発明に係る車両位置同定装置は、車両の進行方位の変化を計測する方位計測手段を備え、位置同定手段により、車両の進行方位の変化あるいは走行軌跡から車両の右折または左折を検知し、右折または左折を検知した場合、右折または左折前の道路における慣例的に右左折に適した車線を判断して、右折または左折後の道路の車線毎に車両が走行している確率を計算し、その確率に基づいて車両が走行している走行車線を同定するものである。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による車両位置同定装置の構成を示すブロック図である。図において、1は道路の交差点あるいは折曲点等の位置を示すノード、ノード間を直線で接続するリンクおよび道路幅員や一方通行などの道路に関する道路属性などの道路データを記憶する道路網記憶手段であり、2はアンテナ2−1を介してGPS衛星からの電波を受信し、受信した電波により現在位置を計測して車両の位置データを出力するGPS受信機であり、3は例えば図示せぬジャイロで検知した車両の角速度に基づいて車両の進行方位を計測し、方位データとして出力する方位計測手段であり、4は図示せぬ距離センサから車両の走行距離に応じて出力されるパルス信号を計数して車両の走行距離を計測し、距離データとして出力する距離計測手段である。
【0025】
5は方位計測手段3からの方位データおよび距離計測手段4からの距離データおよびGPS受信機2からの位置データに基づいて車両の現在位置を経度と緯度で表すように算出し、車両の現在位置を現在位置データとして出力する現在位置計測手段である。
【0026】
6は所定の距離以上走行するか、あるいは所定の角度以上進路変更する毎に、現在位置計測手段5からの現在位置データを車両の走行軌跡として記憶する走行軌跡記憶手段である。
【0027】
7は走行軌跡記憶手段6から走行軌跡を読み出すとともに、道路網記憶手段1から道路データを適宜読み出し、その走行軌跡と道路データとを照合して、走行軌跡に似た道路網における複数のコースの先端を車両の位置候補に設定する位置候補設定手段である。
【0028】
9は各位置候補が通過するコースの道路データ(始点ノード、終点ノード、幅員、車線数、上下分離、規制方向)の履歴を記録して、各位置候補に対応した通過コースの候補を記憶する通過コース候補記憶手段であり、10は通過コース候補記憶手段9に記憶された複数の通過コースの候補の中から実際の車両の通過コースと判断される候補を選択し、その通過コース上で車両が位置する道路リンク部分を走行道路として特定する走行道路特定手段である。
【0029】
11は走行道路特定手段10で特定した走行道路の道路データを道路網記憶手段1から読み出し、その道路の属性に基づいて、その道路の各車線に対応する仮想車線リンクを算出する車線算出手段であり、12は車線算出手段11により算出された仮想車線リンクと走行軌跡記憶手段6に記憶した走行軌跡に基づいて、仮想車線リンク毎に車両の存在確率をそれぞれ計算し、それらの存在確率のうち、最も高い存在確率である仮想車線リンクに対応する車線を走行車線と同定し、その走行車線において車両の現在位置を同定する位置同定手段である。
【0030】
13は道路網記憶手段1の道路データ上に位置同定手段12で同定した車両の現在位置を重ね合わせて表示する表示手段である。
【0031】
次に動作について説明する。
図2は実際の通過コースおよび計測された走行軌跡の一例を示す図である。
【0032】
図3は走行軌跡記憶手段6の動作を説明するフローチャートであり、図4は車両が位置Piに位置する場合における走行軌跡記憶手段6に記憶される走行軌跡を説明する図であり、図5は位置候補設定手段7により設定された2つの位置候補a,bを示す図である。
【0033】
図6は図5の候補aの通過コース(図6(a))と、順番に記憶された、その通過コースに対応する道路データ(図6(b))とを示す図であり、図7は図5の候補bの通過コース(図7(a))と、順番に記憶された、その通過コースに対応する道路データ(図7(b))とを示す図である。
【0034】
図8は通過コースを特定する動作を説明する図であり、図9は走行軌跡を修正するときの動作を説明する図(図9(a))と、修正された走行軌跡を表示したときの表示手段13の表示画面を示す図(図9(b))である。
【0035】
図10は車両が位置Pjに位置する場合における走行軌跡記憶手段6に記憶された走行軌跡を示す図であり、図11は通過コースを特定する動作を説明する図であり、図12は通過コースに基づく車両の走行軌跡と修正後の走行軌跡の一例を示す図であり、図13は誤った通過コース候補を選択した場合における修正後の走行軌跡の一例を示す図である。
【0036】
図14は道路データから計算される仮想車線リンクのデータを説明する図であり、図15および図16は、算出した仮想車線リンクと車両の走行軌跡に基づいて車両が走行している車線を同定するときの動作を説明する図であり、図17および図18は、図15に示す各車線についての車両の存在確率を示す図である。
【0037】
図2において、21は出発地点(図中の二重丸印)であり、22は車両の実際の通過コースであり、23は計測された走行軌跡である。そして、図中の全ての丸印はノードであり、リンクはノード間を直線で結んだものである。以下では、図2に示すような実際の通過コース22および走行軌跡23の場合を一例として、そのときの動作について説明する。
まず、図3のフローチャートを参照して走行軌跡記憶手段6の動作について説明する。
【0038】
ステップST1において、走行軌跡記憶手段6は、現在位置計測手段5より供給された車両位置(車両の現在位置)を走行軌跡の過去位置(過去における車両位置)として前回記憶した時点からの走行距離が所定の距離Lv1以上であるか否かを判定し、その走行距離が所定の距離Lv1以上であると判定した場合、ステップST2に進み、そのときの車両の現在位置を走行軌跡の過去位置の1つとして記憶する。
【0039】
一方、その走行距離が所定の距離Lv1以上ではないと判定した場合、ステップST3に進む。ステップST3において、走行軌跡記憶手段6は、車両の現在位置を過去位置の1つとして前回記憶した時点からの走行距離が所定の距離Lv2以上であり、かつ進行方向が所定の角度αv1以上変化したか否かを判定し、その走行距離が所定の距離Lv2以上であり、かつ進行方位が所定の角度αv1以上変化したと判定した場合、ステップST2に進み、そのときの車両の現在位置を走行軌跡の過去位置の1つとして記憶する。
【0040】
一方、ステップST3においてその走行距離が所定の距離Lv2以上ではないか、または進行方向が所定の角度αv1以上変化していないと判定した場合、ステップST4に進む。ステップST4において、走行軌跡記憶手段6は、車両の現在位置を、走行軌跡のうちの現在位置として記憶する。また、ステップST2の処理が終了した後にステップST4の処理が実行される。すなわち、走行軌跡は、順次記憶される過去位置と、そのときの車両位置を示す現在位置で構成される。
【0041】
例えば、図4(a)の出発地点PR0から現在位置Piに到達するまでの走行軌跡が計測された場合、図4(b)に示すように、PR0からPR6が過去位置として順次記憶され、Piが現在位置として記憶される。過去位置PR0からPR6および現在位置Piは、図4(c)に示すような順番で走行軌跡記憶手段6に記憶される。
【0042】
このように、走行軌跡記憶手段6は、各時点での車両位置を走行軌跡の過去位置または現在位置として記憶する。
【0043】
次に、位置候補設定手段7は、走行軌跡記憶手段6から走行軌跡の過去位置および現在位置を読み出すとともに、道路網記憶手段1から道路データを読み出し、走行軌跡との相似性が高い道路データに位置候補を設定する。
【0044】
例えば、図4(b)に示す走行軌跡に対しては、図5に示すように、走行軌跡とほぼ重なる道路データがあるので、その道路データ上に位置候補aを設定する。そして近傍道路にいおいて、走行軌跡と次に相似性の高い道路データ上に位置候補bを設定する。従ってこの場合、候補bと走行軌跡との相関性より、候補aと走行軌跡との相関性が高い。
【0045】
そして、通過コース候補記憶手段9は、位置候補設定手段7から、走行軌跡との相似性が高いコースを構成する所定の道路(すなわちリンク)の道路データを受け取り、それらの道路データを通過コース候補のデータとして順次記憶する。
【0046】
例えば、図5に示すように、候補aと候補bが設定されている場合、図6(a)に示すように候補aに対応する道路データであるリンクL1,L2,L3の道路データが、通過コース候補aのデータとして、車両の走行に伴って、図6(b)に示すように順番に追加記憶されていく。また、図7(a)に示すように候補bに対応する道路データであるリンクL10,L11,L12,L13の道路データが、通過コース候補bのデータとして、車両の走行に伴って、図7(b)に示すように順番に追加記憶されていく。なお、各リンクの道路データは、図6(b)および図7(b)に示すように、リンクの両端のノード(ノードの番号)、そのリンクに対応する実際の道路の幅員、車線数、上下分離されているか否かの情報(上り線または下り線だけの道路であるか否かの情報)、規制方向(道路規則などで規制されている通行方向)で構成されている。
【0047】
次に、走行道路特定手段10は、通過コース候補記憶手段9から上述の通過コース候補の道路データを読み出して、それらの道路データに基づき、図8に示すような、各通過コース候補の実際の道路の形状にほぼ相似なテンプレートをそれぞれ生成し、さらに、走行軌跡記憶手段6から走行軌跡の過去位置および現在位置を読み出して、そのテンプレート内にその過去位置および現在位置が収まるか否かを判定し、そのテンプレート内にその過去位置および現在位置が収まると判定した場合、そのテンプレートと走行軌跡の相似性が高いと判定する。さらに、走行道路特定手段10は、進路変更箇所、直進区間の長さ、進行方位などについて、走行軌跡の形状とテンプレートの形状とを比較し、すべてのテンプレートの中で最も相似性の高いものを選択し、そのテンプレートに対応する通過コース候補を、実際の通過コースと特定する。
【0048】
例えば、通過コースの候補として、図6および図7に示す通過コースの候補a,bが通過コース候補記憶手段9に記憶されている場合、走行道路特定手段10は、それらの通過コース候補の道路データからそれぞれ図8に示すようなテンプレート41a,41bを生成し、走行軌跡記憶手段6から読み出した走行軌跡のデータとそれぞれ比較して相似性を判定し、相似性の高い通過コース候補aを実際の通過コースと特定する(図6(a)の破線枠内)。なお、図8の候補a,bの場合においては、進路変更箇所と直進区間の長さについて、候補bより候補aの方がテンプレートの形状に近いので、候補aの相似性が高いと判定される。
【0049】
このように通過コースを特定した後、走行道路特定手段10は、道路上に現在位置を示す車両マークが表示されるようにするために、走行軌跡の過去位置や現在位置を平行移動または回転移動させる。例えば図8に示す候補aの場合、図9(a)に示すように、走行道路特定手段10は、PR5、PR6、およびPiがテンプレート41a内に収まるように、PR5、PR6、およびPiの修正量(移動量)を演算し、その修正量分だけPR5、PR6、およびPiを移動させる。このようにすることにより、図9(b)に示すように、表示手段13により表示される道路地図において、車両マークが道路上に表示される。なお、このPiが計測された時点以降においては、走行軌跡と進行方位の修正量を利用して通過コースの特定が適宜行われる。
【0050】
また、図10(a)に示すように、車両がさらに所定の距離だけ走行して例えば地点Pjまで走行した場合、図10(b)に示す走行軌跡42に対応して図10(c)に示す過去位置PR0からPR10と現在位置のデータPiが記憶される。このとき、走行道路特定手段10は、図11に示すように、修正後の走行軌跡43がテンプレート44の中に収まっているので、先に実行した修正が成功しており、かつ、特定した通過コースが正しいものであったと判断し、これ以降においては、図12に示すように、テンプレート44内に修正された走行軌跡の過去位置および現在位置を走行軌跡記憶手段6に記憶させる。
【0051】
なお、誤って、通過コースの候補bが実際の通過コースに選択された場合、図13に示すように、通過コースの候補bに対応するテンプレート44bと走行軌跡42との相似性が低いため、通過コースの候補bから車両の現在位置が外れることになる(図中のI1の箇所)。このように車両が通過コースから外れた場合、他の候補のテンプレートと走行軌跡42との相似性が高い場合、その候補が選択されるようになる。
【0052】
図13においては、車両が右折した後に通過コースの候補bから外れているが、このとき、走行軌跡の右折箇所の近くに、旋回後の車両の方位と同様の方向に延出しているリンク45がある場合、リンク45が通過コースの候補bとして選択される。しかしながら、その後、例えば箇所I2のように、通過コースの候補bが生成できず、候補bと走行軌跡42とが全く一致しなくなるようになるため、そのときに、走行軌跡42とテンプレート44bとの相似性が低くなり、相似性が高い適切な候補が選択されるようになる。
【0053】
次に、車線算出手段11は、走行道路特定手段10からの特定された通過コースの各リンクの道路データ(始点ノード、終点ノード、幅員、車線数、上下線の分離の有無、規制方向)を受け取り、それらの道路データのうちの幅員を車線数で等分割し、等分割した道路(車線)の中央の位置に設定される仮想車線リンクを生成する。なお、仮想車線リンクの道路データは、その車線の中央に位置する仮想始点ノード、仮想終点ノード、その車線の幅員、およびその車線の規制方向で構成される。
【0054】
例えば、図14(a)に示す始点ノードがNSiであり終点ノードがNDiであるリンクの道路データで、図14(b)に示すように、幅員がWiであり、車線数が2であり、上下線の分離がなく、規制方向が逆方向である場合、このリンクの道路は、対面通行の道路であり、上り車線と下り車線が1車線ずつあると判断される。したがって、元のリンクの始点ノードNSiと道路の一方の路側との中間点を仮想始点ノードVNSi−1とし、元のリンクの終点ノードNDiと道路の一方の路側との中間点を仮想終点ノードVNDi−1とした、幅員がWi/2であり、規制方向が逆方向である第1の仮想車線リンク51bと、元のリンクの始点ノードNSiと道路の他方の路側との中間点を仮想始点ノードVNSi−2とし、元のリンクの終点ノードNDiと道路の他方の路側との中間点を仮想終点ノードVNDi−2とした、幅員がWi/2であり、規制方向が順方向である第2の仮想車線リンク52bが生成される。
【0055】
また、図14(c)に示すように、幅員がWiであり、車線数が2であり、上下線の分離があり、規制方向が逆方向であるリンクの場合、このリンクの道路は、一方通行の道路であり、2車線を有すると判断され、さらに、終点ノードから始点ノードへ向かう方向が規制されていると判断される。したがって、元のリンクの始点ノードNSiと道路の一方の路側との中間点を仮想始点ノードVNSi−1とし、元のリンクの終点ノードNDiと道路の一方の路側との中間点を仮想終点ノードVNDi−1とした、幅員がWi/2であり、規制方向が逆方向である第1の仮想車線リンク51cと、元のリンクの始点ノードNSiと道路の他方の路側との中間点を仮想始点ノードVNSi−2とし、元のリンクの終点ノードNDiと道路の他方の路側との中間点を仮想終点ノードVNDi−2とした、幅員がWi/2であり、規制方向が逆方向である第2の仮想車線リンク52cが生成される。
【0056】
さらに、図14(d)に示すように、幅員がWiであり、車線数が2であり、上下線の分離があり、規制方向が順方向であるリンクの場合、このリンクの道路は、一方通行の道路であり、2車線を有すると判断され、さらに、始点ノードから終点ノードへ向かう方向が規制されていると判断される。したがって、元のリンクの始点ノードNSiと道路の一方の路側との中間点を仮想始点ノードVNSi−1とし、元のリンクの終点ノードNDiと道路の一方の路側との中間点を仮想終点ノードVNDi−1とした、幅員がWi/2であり、規制方向が順方向である第1の仮想車線リンク51dと、元のリンクの始点ノードNSiと道路の他方の路側との中間点を仮想始点ノードVNSi−2とし、元のリンクの終点ノードNDiと道路の他方の路側との中間点を仮想終点ノードVNDi−2とした、幅員がWi/2であり、規制方向が順方向である第2の仮想車線リンク52dが生成される。
【0057】
さらに、図14(e)に示すように、幅員がWiであり、車線数が1であり、上下線の分離がなく、規制方向がないリンクの場合、元のリンクの始点ノードNSiを仮想始点ノードとし、元のリンクの終点ノードNDiを仮想終点ノードとし、幅員がWiであり、規制方向がない第1の仮想車線リンク53が生成される。即ち、道路リンクで示される1車線の道路を上り下りともに使うことになる。
【0058】
このように生成された仮想車線リンクの道路データは位置同定手段12に供給される。
【0059】
次に、位置同定手段12は、走行軌跡記憶手段6から走行軌跡のデータを読み出し、車線算出手段11からの仮想車線リンクの道路データに基づき、走行軌跡と各仮想車線リンクとの幅員方向の距離をそれぞれ算出し、さらに、それらの距離から、その仮想車線リンクに対応する車線に車両が存在する確率を計算し、最も確率が高い車線を、車両が走行している車線と同定する。
【0060】
なお、走行軌跡と第j番目の仮想車線リンクVLjとの幅員方向の距離をΔWjとし、車両が走行している道路の車線数(すなわち、仮想車線リンクの数)をNとしたとき、第j番目の仮想車線リンクVLjに対応する車線を車両が走行している確率kjは、式(1)で算出される。この式(1)に従って、第1から第N番目の仮想車線リンクVL1からVLNに対応する車線を車両が走行している確率k1からkNが算出される。ただし、走行軌跡の方位と逆方向の通行方向を有する車線を車両が走行している確率は0%に設定される。
【数1】
【0061】
例えば、図15(a)に示すように、車両の現在位置が地点Pjであり、その地点Pjに対応するリンクL6の始点ノードがN5であり、終点ノードがN6であり、幅員が10メートルであり、車線数が4であり、上下線が分離されておらず、規制方向が逆方向である場合、すなわち、リンクL6に対応する道路が、10メートル幅員の片側2車線の対面通行道路である場合、位置同定手段12は、図15(b)に示す2.5メートル幅員の車線Lane1から車線Lane4に対応する4つの仮想車線リンクVL1からVL4を図16および図17に示すように生成する。
【0062】
このとき、4つの車線Lane1からLane4のうち、車線Lane3,Lane4は、その通行方向(規制されていない方向)が車両の進行方向の逆方向であるので、車線Lane3を車両が走行している確率k3と、車線Lane4を車両が走行している確率k4は、ともに0%に設定される。
【0063】
次に、例えば、走行軌跡が車線Lane1と車線Lane2との境界から路側へ0.75メートルのところを通過している場合、ΔW1は、0.5(=1.25−0.75)メートルになり、ΔW2は2.0(=1.25+0.75)メートルになり、図17に示すように、位置同定手段12は、式(1)に従って、車線Lane1を車両が走行している確率k1を、80%(=(1−0.5/2.5)×100%)と計算し、車線Lane2を車両が走行している確率k2を、20%(=(1−2.0/2.5)×100%)と計算する。なお、リンクL6に対応する道路と走行軌跡が平行である場合、図18に示すように、ΔW1およびΔW2は一定であるので、k1およびk2も一定のままである。
【0064】
したがって、位置同定手段12は、4つの車線に対応する確率k1からk4のうち、最も高い確率k1に対応する車線である車線Lane1を、車両が走行している車線であると同定する。
【0065】
以上のように、この実施の形態1によれば、道路データから、各車線に対応する仮想車線リンクを生成し、その仮想車線リンクのデータと走行軌跡から、各車線について、車両が走行している確率(存在確率)を計算し、その確率に基づいて走行車線を同定しているので、道路の幅員方向における車両位置を同定することができるという効果が得られる。
【0066】
なお、このようにして同定した走行車線をユーザに報知するようにしてもよい。その際、各車線についての車両の存在確率を表示するようにしてもよい。
【0067】
また、上述の走行車線の同定を利用して、走行車線を考慮した経路探索、経路案内などを行うようにしてもよい。
【0068】
また、上述の存在確率は式(1)に従って算出されるが、存在確率を導出する式は特にこの式に限定されるものではなく、各車線における車両の存在確率を適切に導出することができる式であれば、他の式を使用してもよい。
【0069】
実施の形態2.
この発明の実施の形態2による車両位置同定装置は、実施の形態1の道路網記憶手段1と車線算出手段11を変更したものであるので、それらについて説明し、その他の構成要素の説明を省略する。
【0070】
実施の形態2による車両位置同定装置においては、道路網記憶手段1は、実施の形態1の道路網記憶手段1が記憶する道路網(第1の道路網)の道路データの他、詳細な道路網(第2の道路網)に対応するリンクの道路データを記憶し、車線算出手段11は、車両の現在位置付近に関する詳細な道路網の道路データが記憶されているか否かを判断し、適宜、詳細な道路網に対応するリンクの道路データを読み出して、その道路データに基づいて仮想車線リンクを計算するものである。
【0071】
次に動作について説明する。
図19および図20は、詳細な道路網への切り替えの例を説明する図である。なお、ここでは、図19および図20の例に沿って動作を説明する。
【0072】
道路網記憶手段1は、図19(a)に示す道路に対応するリンクLb1からLb4(図19(b))の道路データと、図19(b)の範囲61の詳細な道路網に対応するリンクLc1からLc10(図19(c))の道路データを記憶している。なお、範囲61は、その各頂点の緯度と経度が道路網記憶手段1に予め記憶されることにより設定される。
【0073】
車線算出手段11は、現在位置計測手段5からの現在位置の情報に基づき、車両の現在位置が、詳細な道路網の道路データが記憶されている範囲(例えば範囲61)内にあるか否かを判定し、現在位置がそのような範囲内にあると判定した場合、その範囲61のリンクを、詳細な道路網に対応するリンクに変更する。
【0074】
例えば、図19(b)に示す道路で車両が地点Pi−Nに位置するときには、現在位置(地点Pi−N)は範囲61の外側にあるので、リンクすなわち道路網の変更は行われない。この場合、リンクLb1の道路データに基づいて仮想車線リンクが算出される。
【0075】
一方、車両が地点Piに位置するときには、現在位置(地点Pi)は範囲61内にあるので、リンクLb1からLb4は、図19(c)に示す詳細な道路地図に対応するリンクLc1からLc10に変更される。
【0076】
そして、車線算出手段11は、それらのリンクLc1からLc10のうちの現在位置に対応するリンク(今の場合、リンクLc9)の道路データに基づいて仮想車線リンクを計算する。例えば、図19(b)および図19(c)に示す地点Piに車両が位置する場合、詳細な道路地図に対応するリンクLc9の道路データ(幅員=W2、車線数=1、上下分離=有)に基づいて仮想車線リンクが算出される。
【0077】
車線算出手段11により算出された仮想車線リンクは位置同定手段12に供給され、その仮想車線リンクに基づいて車両の位置が同定される。
【0078】
このように道路網を切り換えることにより、範囲61内においては、リンクLb1からLb4の代わりに、詳細な道路地図に対応するリンクLc1からLc10に基づいて仮想車線リンクが算出されるので、図19(b)に示すように車両が道路から離脱したと判定されることなく、図19(c)に示すように道路上を継続的に走行していると判定される。
【0079】
また、例えば図20(a)に示す道路を走行する場合、道路網記憶手段1に、図20(a)に示す道路に対応するリンクLb1からLb3(図20(b))の道路データと、図20(b)の範囲62の詳細な道路地図に対応するリンクLc1からLc5(図20(c))の道路データが記憶されているとすると、車両が範囲62の外側を走行しているときには、車線算出手段11は、そのリンクLb1またはリンクLb3に基づいて仮想車線リンクを算出するが、車両が範囲62内を走行しているときには、リンクLb1からLb3を、詳細な道路地図に対応するリンクLc1からLc5に切り換えて、それらのリンクLc1からLc5のいずれかのリンク(今の場合、リンクLc3)に基づいて仮想車線リンクを算出する。
【0080】
このように道路地図を切り換えることにより、範囲62内においては、詳細な道路地図に対応するリンクLc1からLc15に基づいて仮想車線リンクが算出されるので、図20(b)に示すように車両が車線から外れていると判定されることなく、図20(c)に示すように1つの車線上を継続的に走行していると判定される。
【0081】
以上のように、この実施の形態2によれば、同一範囲について、縮尺の異なる複数の道路網を記憶しておき、詳細な道路網の道路データを使用して、走行車線を同定するようにしたので、より適切な車線を走行車線と同定することができるという効果が得られる。
【0082】
なお、上記実施の形態2においては、範囲61,62は、その各頂点の緯度と経度が道路網記憶手段1に予め記憶されることにより設定されているが、地図データベースの管理距離単位で正規化された座標情報を利用して範囲61,62を設定してもよい。その場合、車両の現在位置を正規化された座標値に変換した後、現在位置が範囲61,62内にあるか否かが判定される。
【0083】
また、図21に示すように、範囲61,62をリンク64の形状に対応して予め設定しておくようにしてもよい。このように、リンク64に関連づけて範囲61,62を設定することにより、車両が走行中の道路に対応するリンクが特定されると、車両が範囲61,62内に位置すると判定される。
【0084】
さらに、図22に示すように、外縁がノード65を通過するように、範囲61,62を設定し、その範囲61,62内のリンクLb5からLb8に関連づけて、その範囲61,62の詳細な道路網に対応するリンクを記憶しておき、車両が走行中のリンクがその範囲61,62内のリンクLb5からLb8である場合に、リンクLb5からLb8を詳細な道路網に対応するリンクに変更するようにしてもよい。
【0085】
実施の形態3.
この発明の実施の形態3による車両位置同定装置は、実施の形態1の位置同定手段12を変更したものであるので、位置同定手段12について説明し、その他の構成要素の説明を省略する。
【0086】
実施の形態3による車両位置同定装置においては、位置同定手段12は、車両が車線変更する場合、変更元の車線(仮想車線リンクVLi)に対する上述の確率kiと変更先の車線(仮想車線リンクVLj)に対する確率kjを比較し、変更先の車線に対する確率kjが、変更元の車線に対する上述の確率kiと所定のヒステリシス幅Δkとの和より大きくなった(kj>(ki+Δk))とき、変更先の車線を車両が走行していると判断する。すなわち、変更先の車線に対する確率kjが、元の車線に対する確率kiと所定のヒステリシス幅Δkとの和以下である時点では、位置同定手段12は、変更元の車線を車両が走行していると判断する。
【0087】
次に動作について説明する。
図23は、車両が車線変更したときの位置同定手段12の動作の一例を説明する図である。ここでは、図23に沿って動作を説明する。
【0088】
図23(a)に示す道路は、幅員がWである、2車線の一方通行道路である。そして、車両は、走行軌跡73のとおり、最初に車線Lane1を走行し、地点71で車線変更を開始し、地点72で車線変更を終了し、その後車線Lane2を走行したものとする。
【0089】
このとき、車線Lane1の仮想車線リンク74と走行軌跡73との距離、および車線Lane2の仮想車線リンク75と走行軌跡73との距離は図23(b)に示すように変化していき、車線Lane1を車両が走行している確率および車線Lane2を車両が走行している確率は、式(1)に従って図23(c)に示すように計算される。
【0090】
このとき、車線Lane1,Lane2に対する車両の存在確率は図23(c)に示すようにそれぞれ変化していき、時刻ti−cにおいて一致する。それ以後においては、それらの存在確率の大小関係が逆転し、車線Lane2に対する車両の存在確率が増加していき、時刻ti−bにおいて、車線Lane2に対する車両の存在確率と車線Lane1に対する車両の存在確率との差が所定のヒステリシス幅より大きくなる。
【0091】
位置同定手段12は、時刻ti−cまでは、実施の形態1のものと同様にして走行車線を車線Lane1と同定し、それ以降において、車線Lane2に対する車両の存在確率と車線Lane1に対する車両の存在確率との差が所定のヒステリシス幅より大きくなる時刻ti−bまでは、図23(d)に示すように、走行車線を車線Lane1と同定し、時刻ti−b以降においては、走行車線を車線Lane2と同定する。
【0092】
以上のように、この実施の形態3によれば、例えば駐車車両を避ける場合など、一時的に隣りの車線にはみ出して走行する場合においても、所定のヒステリシス幅以上、他の車線に対する車両の存在確率が大きくなるまで、同定する走行車線が変更されないので、走行車線を誤って同定する可能性を低減することができるという効果が得られる。
【0093】
実施の形態4.
この発明の実施の形態4による車両位置同定装置は、実施の形態1の位置同定手段12を変更したものであるので、位置同定手段12について説明し、その他の構成要素の説明を省略する。
【0094】
実施の形態4による車両位置同定装置においては、位置同定手段12は、走行軌跡の幅員方向の変化量が、車線の幅員に所定の係数を乗じた幅以上になった場合に車線変更が行われたと判断する。
【0095】
また、位置同定手段12は、交差点での右折または左折時において、走行軌跡との距離が短い仮想道路リンクから順番に、式(2)に従って、その仮想道路リンクに対応する車線を車両が走行している確率を算出し、最も大きい確率を有する仮想道路リンクに対応する車線を走行車線と同定する。
【数2】
【0096】
次に動作について説明する。
図24は、車両が車線変更したときの位置同定手段12の動作の一例を説明する図であり、図25は、車両が交差点で左折したときの位置同定手段12の動作の一例を説明する図である。ここでは、図24と図25に沿って動作を説明する。
【0097】
図24に示すように、車両が地点Pi−cから右側の地点Pi−aへ移動して車線変更する場合、位置同定手段12は、走行軌跡の幅員方向の変化量が車線の幅員に所定の係数を乗じた値以上になる地点Pi−bを車両が通過した時点ti−bに走行車線が車線Lane2に変更されたと判断する。
【0098】
また、図25(a)に示すように、例えば、車両が交差点で左折して、上下線が分離された3車線の道路に進入した後、地点Pi−1と地点Piで車線変更した場合、位置同定手段12は、まず、地点Pi−2付近において、式(2)に従って計算した確率(図25(b))に従って、走行車線を車線Lane1と同定する。このとき、車線Lane1を車両が走行している確率は50%であり、車線Lane2を車両が走行している確率は33%であり、車線Lane3を車両が走行している確率は17%である。
【0099】
次に、地点Pi−1において、走行軌跡の幅員方向の変化量が、車線の幅員に所定の係数を乗じた幅以上になると、位置同定手段12は、車両が右側へ車線変更したと判断する。そして、それ以降においては、位置同定手段12は、最も左側にある車線Lane1を車両が走行している確率を0%に設定した後、車線Lane2を車両が走行している確率と、車線Lane3を車両が走行している確率とを計算する。このとき、車線Lane2を車両が走行している確率は67%であり、車線Lane3を車両が走行している確率は33%である。なお、この場合、車線Lane1を車両が走行している確率を0%に設定したので、位置同定手段12は、車線数Nを2として確率を計算する。
【0100】
さらに、地点Piにおいて、同様に、走行軌跡の幅員方向の変化量が、車線の幅員に所定の係数を乗じた幅以上になると、位置同定手段12は、車両がさらに右側へ車線変更したと判断する。そして、それ以降においては、位置同定手段12は、車線Lane1の次に左側にある車線Lane2を車両が走行している確率を0%に設定する。したがって、車線Lane3を車両が走行している確率が100%になる。
【0101】
一方、図25(c)に示すように、左折後の走行車線が車線Lane2であると誤って判断された場合、位置同定手段12は、地点Pj−3において、式(2)に従って計算した確率(図25(d))に従って、走行車線を車線Lane2と同定する。このとき、走行軌跡から近い車線順に確率を計算すると、車線Lane2を車両が走行している確率は50%になり、車線Lane1を車両が走行している確率は33%になり、車線Lane3を車両が走行している確率は17%になる。なお、この確率を計算する順番は、慣例的に車両が走行することが多い車線順としてもよい。
【0102】
次に、地点Pj−2において、走行軌跡の幅員方向の変化量が、車線の幅員に所定の係数を乗じた幅以上になると、位置同定手段12は、車両が右側へ車線変更したと判断する。そして、それ以降においては、位置同定手段12は、最も左側にある車線Lane1を車両が走行している確率を0%に設定した後、車線Lane2を車両が走行している確率と、車線Lane3を車両が走行している確率とを計算する。なお、位置同定手段12は、走行軌跡に基づいて車両が車線Lane2から右側へ車線変更したと判断して、変更先の車線Lane3、元の車線Lane2の順番で確率を計算する。このとき、車線Lane3を車両が走行している確率は67%であり、車線Lane2を車両が走行している確率は33%である。なお、この場合、車線Lane1を車両が走行している確率を0%に設定したので、位置同定手段12は、車線数Nを2として確率を計算する。
【0103】
さらに、地点Pj−1において、同様に、走行軌跡の幅員方向の変化量が、車線の幅員に所定の係数を乗じた幅以上になると、位置同定手段12は、車両がさらに右側へ車線変更したと判断するが、車線Lane3の右側には車線が存在しないので、車線Lane3を車両が走行している確率を100%に設定し、その他の車線を車両が走行している確率を0%に設定する。すなわち、位置同定手段12は、この場合、走行車線を車線Lane3と同定し、地点Pj−3と地点Pj−2における走行車線が1つ右の車線にずれていたと判断する。
【0104】
なお、その後、地点Pjにおいて、車両が左側に車線変更した場合、位置同定手段12は、走行軌跡の幅員方向の変化量が、車線の幅員に所定の係数を乗じた幅以上になると、車両が車線変更したと判断し、車線Lane2を車両が走行している確率を100%に設定し、その他の車線を車両が走行している確率を0%に設定する。
【0105】
以上のように、この実施の形態4によれば、走行軌跡に基づいて車両の車線変更を検出し、そのときに、各車線について車両の存在確率を設定し直し、その存在確率に応じて走行車線を同定するようにしたので、誤った車線が走行車線と同定された場合において、車両の車線変更を利用して、適切な走行車線を同定することができるという効果が得られる。
【0106】
実施の形態5.
この発明の実施の形態5による車両位置同定装置は、実施の形態1の位置同定手段12を変更したものであるので、位置同定手段12について説明し、その他の構成要素の説明を省略する。
【0107】
実施の形態5による車両位置同定装置においては、位置同定手段12は、車両が交差点で右折または左折した場合、方位計測手段3の例えばジャイロにより計測された車両の角速度ω(t)[rad/sec]および距離計測手段4により計測されたパルス信号に基づく車両の速度V(t)[m/sec]に基づいて右折または左折中の旋回半径R(t)[m](=V(t)/ω(t))を計算し、さらに、旋回半径R(t)の平均値Rを計算し、その平均値Rに所定の係数を乗じた値に、路側から仮想車線リンクまでの距離が最も近い車線を、走行車線と同定する。なお、以下、旋回半径R(t)の平均値Rを単に旋回半径という。
【0108】
次に動作について説明する。
図26は、実施の形態5による車両位置同定装置により、車両が交差点で左折した場合における走行車線の同定の一例を示す図である。図26(a)に示すように、旋回半径Rに所定の係数を乗じた値が最も左側の車線Lane1の幅員より小さいので、位置同定手段12は、走行車線を車線Lane1と同定する。また、図26(b)に示すように、旋回半径Rに所定の係数を乗じた値が最も左側の車線Lane1の幅員以上であるので、位置同定手段12は、走行車線を車線Lane2と同定する。すなわち、位置同定手段12は、路側から仮想車線リンクまでの距離が、旋回半径Rに所定の係数を乗じた値に近い車線を走行車線と同定する。
【0109】
以上のように、この実施の形態5によれば、旋回時の車両の角速度と速度から計算される旋回半径に基づいて、右折または左折後の走行車線を同定するようにしたので、特に幅員の大きな道路から右折または左折したときの、走行車線の同定の精度を上げることができるという効果が得られる。
【0110】
実施の形態6.
この発明の実施の形態6による車両位置同定装置は、実施の形態1の位置同定手段12を変更したものであるので、位置同定手段12について説明し、その他の構成要素の説明を省略する。
【0111】
実施の形態6による車両位置同定装置においては、位置同定手段12は、車両が交差点で右折または左折した場合、右折または左折前の道路に関する道路データを参照して走行可能な車線のうちの最も旋回方向寄りの車線(例えば、右折の場合、走行可能な車線のうちの最も右側の車線)から右折または左折したときの位置に、走行軌跡を平行移動させて車両の現在位置を修正する。
【0112】
次に動作について説明する。
図27は、実施の形態6による車両位置同定装置により、車両が交差点で右折または左折した場合における走行車線の同定の一例を示す図である。図27(a)に示すように、上下線が分離された3車線の道路67の最も左側の車線Lane1から片側2車線ずつの4車線の道路68に車両が右折した場合、位置同定手段12は、車両の位置を、地点Piから、道路67の最も右側の車線Lane3から右折した場合に車両が位置する地点Piaに修正する。なお、位置同定手段12は、走行軌跡を平行移動させることにより地点Piaを算出する。
【0113】
また、図27(b)に示すように、車両が道路67の最も右側の車線Lane3から道路68に左折した場合、位置同定手段12は、車両の位置を、地点Pjから、道路67の最も左側の車線Lane1から左折した場合に車両が位置する地点Pjaに修正する。なお、位置同定手段12は、走行軌跡を平行移動させることにより地点Pjaを算出する。
【0114】
以上のように、この実施の形態6によれば、車両が交差点で右折または左折した場合、右折または左折前の道路に関する道路データを参照して走行可能な車線のうちの最も旋回方向寄りの車線から右折または左折したときの位置に、走行軌跡を平行移動させて車両の現在位置を修正するので、運転者が慣例的に選択する車線が、走行車線に同定されるようになり、即ち、右折または左折前の道路における慣例的に右左折に適した車線が走行車線と判断され、右折または左折後における走行車線の同定の処理を簡単にすることができるという効果が得られる。
【0115】
実施の形態7.
この発明の実施の形態7による車両位置同定装置は、実施の形態1の道路網記憶手段1を変更したものであるので、道路網記憶手段1について説明し、その他の構成要素の説明を省略する。
【0116】
実施の形態7による車両位置同定装置においては、道路網記憶手段1は、実施の形態1のものとは異なる道路データを記憶する。この道路網記憶手段1に記憶される道路データは、始点ノード、終点ノード、道路の幅員、道路の車線数および通行条件で構成される。
【0117】
なお、この実施の形態7においては、始点ノードから終点ノードへの方向は常に通行可能であるものとし、通行条件は「一方通行」または「対面通行」に設定される。「一方通行」が設定されている場合、その道路は、始点ノードから終点ノードへの方向の通行だけが可能であることが表され、「対面通行」が設定されている場合、その道路は、始点ノードと終点ノードとの間の両方向の通行が少なくとも1つの車線を有していることが表されている。
【0118】
次に動作について説明する。
図28は、道路データから算出される仮想車線リンクを示す図である。
【0119】
車線算出手段11は、道路網記憶手段1に記憶されている上述の道路データを読み出し、道路の幅員を車線数で等分割して仮想車線リンクを生成する。
【0120】
図28(a)に示すリンクが、図28(b)に示すように、始点ノードがNSiであり、終点ノードがNDiであり、幅員がWiであり、車線数が1であり、通行条件が「対面通行」である道路データを有する場合、車線算出手段11は、仮想始点ノードと仮想終点ノードを、道路データの始点ノードと終点ノードと同一にそれぞれ設定し、幅員をWiに設定し、通行条件を「対面通行」に設定した仮想車線リンクを生成する。
【0121】
図28(a)に示すリンクが、図28(c)に示すように、始点ノードがNSiであり、終点ノードがNDiであり、幅員がWiであり、車線数が1であり、通行条件が「一方通行」である道路データを有する場合、車線算出手段11は、仮想始点ノードと仮想終点ノードを、道路データの始点ノードと終点ノードと同一にそれぞれ設定し、幅員をWiに設定し、通行条件を「一方通行」に設定した仮想車線リンクを生成する。
【0122】
図28(a)に示すリンクが、図28(d)に示すように、始点ノードがNSiであり、終点ノードがNDiであり、幅員がWiであり、車線数が2であり、通行条件が「対面通行」である道路データを有する場合、車線算出手段11は、仮想始点ノードから仮想終点ノードへの方向を、道路データの始点ノードから終点ノードへの方向として、始点ノードと一方の路側との中間に仮想始点ノードを配置し、終点ノードと一方の路側との中間に仮想終点ノードを配置し、幅員をWi/2に設定し、通行条件を「一方通行」に設定した第1の仮想車線リンクと、仮想始点ノードから仮想終点ノードへの方向を、道路データの終点ノードから始点ノードへの方向として、終点ノードと他方の路側との中間に仮想始点ノードを配置し、始点ノードと他方の路側との中間に仮想終点ノードを配置し、幅員をWi/2に設定し、通行条件を「一方通行」に設定した第2の仮想車線リンクを生成する。
【0123】
図28(a)に示すリンクが、図28(e)に示すように、始点ノードがNSiであり、終点ノードがNDiであり、幅員がWiであり、車線数が2であり、通行条件が「一方通行」である道路データを有する場合、車線算出手段11は、仮想始点ノードから仮想終点ノードへの方向を、道路データの始点ノードから終点ノードへの方向として、始点ノードと一方の路側との中間に仮想始点ノードを配置し、終点ノードと一方の路側との中間に仮想終点ノードを配置し、幅員をWi/2に設定し、通行条件を「一方通行」に設定した第1の仮想車線リンクと、仮想始点ノードから仮想終点ノードへの方向を、道路データの始点ノードから終点ノードへの方向として、始点ノードと他方の路側との中間に仮想始点ノードを配置し、終点ノードと他方の路側との中間に仮想終点ノードを配置し、幅員をWi/2に設定し、通行条件を「一方通行」に設定した第2の仮想車線リンクを生成する。
【0124】
なお、上述のように、リンクの道路データの車線数が2以上である場合には、仮想車線リンクのデータの通行条件は、すべて「一方通行」に設定される。また、図中の「OK」と矢印は、その矢印の方向への通行が可能であることを表している。
【0125】
このように、車両位置同定装置で使用する道路データは、実施の形態1による車両位置同定装置で使用する道路データに限定されるものではなく、この実施の形態7による車両位置同定装置において使用されたものや、その他の形式のものを使用してもよい。ただし、その場合、車線算出手段11は、その道路データの形式に対応して、その道路データから仮想車線リンクを生成するものに変更する。
【0126】
実施の形態8.
実施の形態1または実施の形態7による車両位置同定装置においては、位置同定手段12は道路データの幅員を車線数で等分割して車線の幅を計算しているが、道路網記憶手段1に、道路データの一部として車線毎の車線幅を予め記憶するようにしてもよい。また、上り線と下り線との車線数が異なる道路では、上り線および下り線毎に道路データを設けるようにしてもよい。
【0127】
実施の形態9.
実施の形態1による車両位置同定装置においては、交通の規制方向が順方向または逆方向のいずれか1つであるとしているが、道路網記憶手段1に、道路データの一部として車線毎の規制方向を記憶したり、上り線および下り線の通行方向毎の規制方向を記憶するようにして、それらのデータに基づいて車線の規制方向を判断するようにしてもよい。
【0128】
実施の形態10.
実施の形態3による車両位置同定装置においては、位置同定手段12は、走行車線の同定を行う場合にヒステリシス幅を利用しているが、所定の車線における車両の存在確率が、所定時間が経過する間にあるいは所定距離を移動する間に継続して最大である場合、その車線を走行車線と同定するようにしてもよい。
【0129】
実施の形態11.
実施の形態4による車両位置同定装置においては、位置同定手段12は、各車線での車両の存在確率を式(2)により計算しているが、車線変更した方向にある車線での車両の存在確率が大きくなるものであれば、式(2)の代わりに他の計算式を使用してもよい。また、位置同定手段12は、車線変更した方向にある車線での車両の存在確率が大きくなるように車線変更の度に定数を設定するようにしてもよい。
【0130】
また、位置同定手段12は、車両の走行軌跡の変化から車線変更を検知して、そのときに、各車線での車両の存在確率を計算しているが、車両の進行方位が変化したときに、その変化した方向にある車線での車両の存在確率を増加させるようにしてもよい。さらに、運転者により車両が操作された方向を表す信号(左折あるいは右折信号)を車両に設けられている方向指示器から検出し、その方向にある車線での車両の存在確率を増加させるようにしてもよい。
【0131】
実施の形態12.
実施の形態5による車両位置同定装置においては、位置同定手段12は、交差点での右折または左折時における旋回半径を速度V(t)を角速度ω(t)で除した値R(t)の平均値として計算しているが、右折または左折時における3箇所での車両の位置に基づいて、その3箇所を通る円の半径を旋回半径として算出するようにしてもよい。また、他の計算式で旋回半径を計算するようにしてもよい。
【0132】
さらに、位置同定手段12は、旋回半径に所定係数を乗じた値と車線の幅員とを比較して走行車線を同定しているが、旋回半径に所定係数を乗じた値に基づいて各車線での車両の存在確率を計算し、各車線での車両の存在確率の大小関係から走行車線を同定するようにしてもよい。
【0133】
実施の形態13.
実施の形態6による車両位置同定装置においては、位置同定手段12は、車両が交差点で右折または左折する場合、右折または左折後の走行車線として、慣例的に選択されやすい車線を選択しているが、交差点での右左折前後や直進前後の走行車線の関係を表す情報を道路網記憶手段1に記憶しておき、位置同定手段12が、その情報に基づいて走行車線および車両の現在位置を同定したり、あるいは、交差点での車両の右左折時において慣例的に選択されやすい車線ほど存在確率が大きくなるように車線毎に存在確率を設定して各車線での車両の存在確率の大小関係から走行車線を同定するようにしてもよい。
【0134】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、車両の現在位置を計測する現在位置計測手段と、時間の経過とともに計測された現在位置の履歴を車両の走行軌跡として記憶する走行軌跡記憶手段と、道路の交差点あるいは折曲点等の位置を示すノードと、ノード間を直線で接続するリンクとにより構成された所定の範囲の道路網のリンク毎に、道路の形状、道路の位置、道路の幅員、車線数および車両の通行方向を、そのリンクに対応する道路の属性として記憶する道路網記憶手段と、その道路網のリンクおよび走行軌跡に基づいて、車両が走行している道路を特定する走行道路特定手段と、特定された道路の属性を道路網記憶手段から読み出し、その道路の属性から、その道路を構成する車線毎の属性として、車線の位置、車線の幅員、および車両の通行方向を算出する車線算出手段と、その車線の属性および走行軌跡に基づいて車線毎に車両が走行している確率を計算し、その確率に基づいて車両が走行している走行車線を同定する位置同定手段とを備えたので、道路の幅員方向における車両位置を同定することができる効果がある。
【0135】
この発明によれば、道路網記憶手段に、ノードとリンクとにより構成された所定の範囲の第1の道路網のリンク毎に、そのリンクに対応する道路の属性を記憶するとともに、所定の範囲と同一の範囲における、ノードとリンクより多いノードとリンクにより構成された第2の道路網のリンク毎に、そのリンクと対応する道路の属性として記憶し、走行道路特定手段で、第1の道路網のリンクと対応する道路の属性を使用し、車線算出手段および位置同定手段で、第2の道路網のリンクに対応する道路の属性を使用するように構成したので、より適切な車線を走行車線と同定することができる効果がある。
【0136】
この発明によれば、位置同定手段により、前回同定された走行車線とは別の車線を車両が走行している確率が、前回同定された走行車線を車両が走行している確率より所定の値以上高くなったときに、別の車線を車両の走行車線と同定するように構成したので、走行車線を誤って同定する可能性を低減することができる効果がある。
【0137】
この発明によれば、位置同定手段により、道路の幅員方向の走行軌跡の変化量に基づいて車両が車線変更したことを検知し、車線変更を検知したときに、車線毎に車両が走行している確率を設定し直すように構成したので、誤った車線が走行車線と同定された場合において、車両の車線変更を利用して、適切な走行車線を同定することができる効果がある。
【0138】
この発明によれば、位置同定手段により、車両の進行方位の変化あるいは走行軌跡から車両の右折または左折を検知し、右折または左折を検知した場合、右折または左折時の車両の進行方位の変化量あるいは走行軌跡から車両の旋回半径を計算し、その旋回半径に基づいて、右折または左折後の道路の車線毎に車両が走行している確率を計算し、その確率に基づいて車両が走行している走行車線を同定するように構成したので、特に幅員の大きな道路から右折または左折したときの、走行車線の同定の精度を上げることができる効果がある。
【0139】
この発明によれば、位置同定手段により、車両の進行方位の変化あるいは走行軌跡から車両の右折または左折を検知し、右折または左折を検知した場合、右折または左折前の道路における慣例的に右左折に適した車線を判断して、右折または左折後の道路の車線毎に車両が走行している確率を計算し、その確率に基づいて車両が走行している走行車線を同定するように構成したので、運転者が慣例的に選択する車線が、走行車線に同定されるようになり、右折または左折後における走行車線の同定の処理を簡単にすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による車両位置同定装置の構成を示すブロック図である。
【図2】実際の通過コースおよび計測された走行軌跡の一例を示す図である。
【図3】走行軌跡記憶手段の動作を説明するフローチャートである。
【図4】車両が位置Piに位置する場合における走行軌跡記憶手段に記憶される走行軌跡を説明する図である。
【図5】位置候補設定手段により設定された2つの位置候補a,bを示す図である。
【図6】(a)は図5の候補aの通過コースを示し、(b)は順番に記憶されたその通過コースに対応する道路データを示す図である。
【図7】(a)は図5の候補bの通過コースを示し、(b)は順番に記憶されたその通過コースに対応する道路データを示す図である。
【図8】通過コースを特定する動作を説明する図である。
【図9】(a)は走行軌跡を修正するときの動作を説明する図であり、(b)は修正された走行軌跡を表示したときの表示手段の表示画面を示す図である。
【図10】車両が位置Pjに位置する場合における走行軌跡記憶手段に記憶された走行軌跡を示す図である。
【図11】通過コースを特定する動作を説明する図である。
【図12】通過コースに基づく車両の走行軌跡と修正後の走行軌跡の一例を示す図である。
【図13】誤った通過コース候補を選択した場合における修正後の走行軌跡の一例を示す図である。
【図14】道路データから計算される仮想車線リンクのデータを説明する図である。
【図15】仮想車線リンクと車両の走行軌跡に基づいて車両が走行している車線を同定するときの動作を説明する図である。
【図16】仮想車線リンクと車両の走行軌跡に基づいて車両が走行している車線を同定するときの動作を説明する図である。
【図17】図15に示す各車線についての車両の存在確率を示す図である。
【図18】図15に示す各車線についての車両の存在確率を示す図である。
【図19】この発明の実施の形態2による詳細な道路網への切り替えの例を説明する図である。
【図20】詳細な道路網への切り替えの例を説明する図である。
【図21】詳細な道路網の道路データを有する範囲の他の設定について説明する図である。
【図22】詳細な道路網の道路データを有する範囲のさらに他の設定について説明する図である。
【図23】この発明の実施の形態3による車両が車線変更したときの位置同定手段の動作の一例を説明する図である。
【図24】この発明の実施の形態4による車両が車線変更したときの位置同定手段の動作の一例を説明する図である。
【図25】車両が交差点で左折したときの位置同定手段の動作の一例を説明する図である。
【図26】この発明の実施の形態5による車両位置同定装置により、車両が交差点で左折した場合における走行車線の同定の一例を示す図である。
【図27】この発明の実施の形態6による車両位置同定装置により、車両が交差点で右折または左折した場合における走行車線の同定の一例を示す図である。
【図28】この発明の実施の形態7による道路データから算出される仮想車線リンクを示す図である。
【図29】従来の車両位置同定装置の構成を示すブロック図である。
【図30】従来の車両位置同定装置におけるパターンマッチング手段の動作を説明する図である。
【図31】従来の車両位置同定装置における投影マッチング手段の動作を説明する図である。
【符号の説明】
1 道路網記憶手段、3 方位計測手段、5 現在位置計測手段、6 走行軌跡記憶手段、10 走行道路特定手段、11 車線算出手段、12 位置同定手段、23 走行軌跡。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle position identification device that identifies a current position of a running vehicle on a road, and more particularly to a vehicle position identification device that identifies a traveling lane as a position in a width direction of a road.
[0002]
[Prior art]
FIG. 29 is a block diagram showing a configuration of a conventional vehicle position identification device described in, for example, JP-A-8-159788. In FIG. 29,
[0003]
5 calculates the current position of the vehicle in longitude and latitude based on the azimuth data from the azimuth measuring means 3 and the distance data from the distance measuring
[0004]
[0005]
7 reads the road data from the road
[0006]
Each time a predetermined signal is supplied from the 150-meter determining means 81, the reference 91 compares the traveling locus from the traveling locus storage means 6 with the road shape vector from the traveling road shape generating means 8, and correlates most with the traveling locus. Is a pattern matching unit that selects a road shape vector having a high road shape and corrects the current position of the vehicle to a position candidate point on the road corresponding to the selected road shape vector. Each time it is supplied, the current position data from the current position measuring
[0007]
101 reads out map data around the current position of the vehicle from the road
[0008]
Next, the operation will be described.
FIG. 30 is a diagram for explaining the operation of the pattern matching unit 91, and FIG. 31 is a diagram for explaining the operation of the projection matching unit 92.
[0009]
Each time a predetermined signal is supplied from the 150-meter determining means 81, the pattern matching means 91 converts the travel locus stored in the travel locus storage means 6 and each road shape vector from the travel road shape generating means 8 into Read only 2 kilometers.
[0010]
Next, the pattern matching unit 91 calculates the correlation between each road shape vector and the traveling locus, and selects the road shape vector having the highest correlation. It is determined that the route of the road corresponding to the selected road shape vector is the actually traveling route, and the current position is corrected to the position candidate position on the road corresponding to the road shape vector, and the traveling locus is determined. The traveling locus from the storage means 6 is corrected.
[0011]
At this time, the pattern matching means 91 removes, from the road shape vectors, those having no correlation between the road shape vector and the travel locus, and deletes the position candidates on the road corresponding to the road shape vector.
[0012]
For example, in FIG. 30, the route indicated by the broken line is a travel locus from the time when the vehicle departed from the departure point Ps to the time when the vehicle traveled 150 meters, and the triangular marks on each road are position candidates. In this case, the current position P0 is corrected to the position of the position candidate P0-1 on the road corresponding to the road shape vector having the highest correlation with the travel locus among these position candidates.
[0013]
On the other hand, when the vehicle has traveled 30 meters after departure from the departure point Ps, the projection matching means 92 selects one of the position candidates P2-1, P2-2, and P2-3 set on the road near the current position P2. Then, P2-3, which is the position candidate closest to the current position P2 and in the direction of travel, is selected, the current position is corrected to that position, and the running locus stored in the running locus storage means 6 is corrected. Thereafter, similarly, every time the vehicle travels 30 meters, the current position is corrected to position candidates P3, P4, and P5, and the traveling locus is similarly corrected.
[0014]
Then, the display control means 101 reads map data around the current position of the vehicle from the road network storage means 1 in accordance with the current position data from the current position measurement means 5, displays a map around the current position, The vehicle mark indicating the current position of the vehicle is displayed on the display at the position on the map corresponding to the current position appropriately corrected by the pattern matching unit 91 and the projection matching unit 92 as described above.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional vehicle position identification device is configured as described above, the position of the vehicle in the width direction of the road is not identified, and the position candidate is set at a preset position (for example, the center of the road). Was. Therefore, when the current position of the vehicle is corrected to the selected position candidate, the position of the vehicle is corrected in the center of the road in the width direction, and it is difficult to determine the lane in which the vehicle is traveling, and for example, When a vehicle makes a right turn or a left turn from a road having a large width such as an arterial road in a large city, there is a problem that an error in the vehicle position occurs at most almost only the width of the road.
[0016]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and has as its object to provide a vehicle position identification device that can more accurately identify a vehicle position and a travel locus in a width direction of a road.
[0017]
It is another object of the present invention to provide a vehicle position identification device capable of more accurately identifying a vehicle position and a traveling locus in the width direction of a road when changing lanes or turning right or left at an intersection.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
A vehicle position identification device according to the present invention includes a current position measurement unit that measures a current position of a vehicle, and a travel path storage that stores a history of the current position measured over time by the current position measurement unit as a travel path of the vehicle. Means, a node representing a position such as an intersection or a bending point of the road, and a link of a road network within a predetermined range formed by a link connecting the nodes with a straight line, the shape of the road, the position of the road, A road network storage unit that stores the width of the road, the number of lanes, and a traffic direction of the vehicle as an attribute of a road corresponding to the link; a road network link stored in the road network storage unit; Based on the stored traveling trajectory, the traveling road identification means for identifying the road on which the vehicle is traveling and the attributes of the road identified by the traveling road identification means are read from the road network storage means. Lane calculating means for calculating a lane position, a lane width, and a traveling direction of a vehicle as attributes for each lane constituting the road, and an attribute of the lane calculated by the lane calculating means. And a position identification unit that calculates a probability that the vehicle is traveling for each lane based on the traveling locus stored in the traveling locus storage unit, and identifies a traveling lane in which the vehicle is traveling based on the probability. It is provided with.
[0019]
The vehicle position identification device according to the present invention stores, for each link of a first road network in a predetermined range formed by nodes and links, an attribute of a road corresponding to the link in a road network storage unit. For each link of the second road network constituted by more nodes and links than the nodes and links in the same range as the predetermined range, the link is stored as the attribute of the road corresponding to the link, The attribute of the road corresponding to the link of the first road network is used, and the attribute of the road corresponding to the link of the second road network is used by the lane calculating means and the position identifying means.
[0020]
In the vehicle position identification device according to the present invention, the probability that the vehicle is traveling in a lane different from the previously identified traveling lane by the position identification means is the probability that the vehicle is traveling in the previously identified traveling lane. When it becomes higher than a predetermined value, another lane is identified as the traveling lane of the vehicle.
[0021]
The vehicle position identification device according to the present invention, by the position identification means, detects that the vehicle has changed lanes based on the amount of change in the traveling locus in the width direction of the road, and when the lane change is detected, the vehicle is identified for each lane. Is to reset the probability that the vehicle is traveling.
[0022]
The vehicle position identification device according to the present invention includes a direction measurement unit that measures a change in the traveling direction of the vehicle. The position identification unit detects a right or left turn of the vehicle from a change in the traveling direction of the vehicle or a traveling locus, and turns right. Or, when a left turn is detected, the turning radius of the vehicle is calculated from the change amount of the heading or the traveling locus of the vehicle when turning right or left, and based on the turning radius, the vehicle is turned for each lane of the road after the right or left turn. The running probability is calculated, and the traveling lane in which the vehicle is running is identified based on the calculated probability.
[0023]
The vehicle position identification device according to the present invention includes a direction measurement unit that measures a change in the traveling direction of the vehicle. The position identification unit detects a right or left turn of the vehicle from a change in the traveling direction of the vehicle or a traveling locus, and turns right. Or, when a left turn is detected, it is customary to determine a suitable lane on the road before the right or left turn, and calculate the probability that the vehicle is running for each lane on the road after the right or left turn. The lane in which the vehicle is traveling is identified based on the probability.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle position identification device according to
[0025]
[0026]
[0027]
[0028]
[0029]
Reference numeral 11 denotes a lane calculating unit that reads road data of the traveling road identified by the traveling
[0030]
[0031]
Next, the operation will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an actual passage course and a measured traveling locus.
[0032]
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the traveling locus storage means 6, FIG. 4 is a diagram for explaining the traveling locus stored in the traveling locus storage means 6 when the vehicle is located at the position Pi, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing two position candidates a and b set by a position
[0033]
FIG. 6 is a diagram showing a passing course (FIG. 6A) of the candidate a in FIG. 5 and road data (FIG. 6B) stored in order and corresponding to the passing course. FIG. 7B is a diagram showing a passing course (FIG. 7A) of the candidate b in FIG. 5 and road data (FIG. 7B) stored in order and corresponding to the passing course.
[0034]
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation for specifying the passing course, and FIG. 9 is a diagram for explaining the operation when the traveling locus is corrected (FIG. 9A) and the diagram for when the corrected traveling locus is displayed. FIG. 10 is a diagram showing a display screen of a display unit 13 (FIG. 9B).
[0035]
FIG. 10 is a diagram showing a running locus stored in the running locus storage means 6 when the vehicle is located at the position Pj, FIG. 11 is a diagram for explaining an operation for specifying a passing course, and FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a traveling locus of a vehicle based on the vehicle and a modified traveling locus, and FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a modified traveling locus when an incorrect passing course candidate is selected.
[0036]
FIG. 14 is a diagram illustrating virtual lane link data calculated from road data. FIGS. 15 and 16 identify a lane in which the vehicle is traveling based on the calculated virtual lane link and the traveling locus of the vehicle. FIG. 17 and FIG. 18 are diagrams illustrating the existence probability of the vehicle in each lane illustrated in FIG. 15.
[0037]
In FIG. 2,
First, the operation of the traveling locus storage means 6 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0038]
In step ST1, the traveling locus storage means 6 stores the traveling distance from the time when the vehicle position (current position of the vehicle) supplied from the current position measuring means 5 is stored as the past position of the traveling locus (past vehicle position). It is determined whether or not the travel distance is equal to or longer than the predetermined distance Lv1, and if it is determined that the travel distance is equal to or longer than the predetermined distance Lv1, the process proceeds to step ST2, and the current position of the vehicle at that time is set to one of the past positions of the travel locus. Remember as one.
[0039]
On the other hand, when it is determined that the traveling distance is not longer than the predetermined distance Lv1, the process proceeds to step ST3. In step ST3, the traveling locus storage means 6 determines that the traveling distance from the time when the current position of the vehicle is stored as one of the past positions is the predetermined distance Lv2 or more and the traveling direction has changed by the predetermined angle αv1 or more. If it is determined that the travel distance is equal to or greater than the predetermined distance Lv2 and the traveling direction has changed by the predetermined angle αv1 or more, the process proceeds to step ST2, and the current position of the vehicle at that time is determined by the travel locus. Is stored as one of the past positions.
[0040]
On the other hand, if it is determined in step ST3 that the traveling distance is not longer than the predetermined distance Lv2 or that the traveling direction has not changed by the predetermined angle αv1 or more, the process proceeds to step ST4. In step ST4, the traveling locus storage means 6 stores the current position of the vehicle as the current position in the traveling locus. After the process of step ST2 ends, the process of step ST4 is executed. In other words, the traveling locus is composed of a past position sequentially stored and a current position indicating the vehicle position at that time.
[0041]
For example, when the traveling trajectory from the departure point PR0 in FIG. 4A to the current position Pi is measured, as shown in FIG. 4B, PR0 to PR6 are sequentially stored as past positions, and Pi is stored. Is stored as the current position. The past positions PR0 to PR6 and the current position Pi are stored in the traveling locus storage means 6 in the order shown in FIG.
[0042]
As described above, the traveling locus storage means 6 stores the vehicle position at each time point as the past position or the current position of the traveling locus.
[0043]
Next, the position
[0044]
For example, for the traveling locus shown in FIG. 4B, as shown in FIG. 5, there is road data that substantially overlaps with the traveling locus. Therefore, a position candidate a is set on the road data. Then, on a nearby road, a position candidate b is set on road data having the second similarity to the travel locus. Therefore, in this case, the correlation between the candidate a and the travel locus is higher than the correlation between the candidate b and the travel locus.
[0045]
Then, the passing course
[0046]
For example, as shown in FIG. 5, when a candidate a and a candidate b are set, as shown in FIG. 6A, road data of links L1, L2, and L3, which are road data corresponding to the candidate a, As the data of the passing course candidate a, it is additionally stored in order as shown in FIG. 6B as the vehicle travels. As shown in FIG. 7A, the road data of the links L10, L11, L12, and L13, which are the road data corresponding to the candidate b, are used as the data of the passage course candidate b, as the vehicle travels. Additional storage is performed in order as shown in FIG. As shown in FIG. 6B and FIG. 7B, the road data of each link includes nodes (node numbers) at both ends of the link, the width of the actual road corresponding to the link, the number of lanes, The information includes information indicating whether the road is vertically separated (information indicating whether the road is only an up line or a down line) and a regulation direction (a traffic direction regulated by a road rule or the like).
[0047]
Next, the traveling road identifying means 10 reads the road data of the above-mentioned passing course candidates from the passing course candidate storage means 9 and, based on the road data, actual road course candidates as shown in FIG. A template that is substantially similar to the shape of the road is generated, and the past position and the current position of the traveling locus are read from the traveling
[0048]
For example, when passing course candidates a and b shown in FIG. 6 and FIG. 7 are stored in the passing course candidate storage means 9 as the passing course candidates, the traveling road specifying means 10 Templates 41a and 41b as shown in FIG. 8 are generated from the data, respectively, and compared with the data of the traveling locus read out from the traveling locus storage means 6 to determine the similarity. (The area indicated by the broken line in FIG. 6A). In the case of the candidates a and b in FIG. 8, since the candidate a is closer to the template shape than the candidate b with respect to the course change point and the length of the straight section, it is determined that the similarity of the candidate a is high. You.
[0049]
After specifying the passing course in this way, the traveling road identification means 10 translates or rotates the past position or the current position of the traveling locus so that the vehicle mark indicating the current position is displayed on the road. Let it. For example, in the case of the candidate a shown in FIG. 8, as shown in FIG. 9A, the traveling
[0050]
Further, as shown in FIG. 10 (a), when the vehicle further travels a predetermined distance and travels to, for example, a point Pj, the vehicle travels to a point Pj in FIG. 10 (c). The past positions PR0 to PR10 shown and data Pi of the current position are stored. At this time, as shown in FIG. 11, the traveling
[0051]
When the passing course candidate b is erroneously selected as the actual passing course, the similarity between the traveling
[0052]
In FIG. 13, the vehicle has deviated from the candidate b of the passing course after making a right turn, but at this time, a
[0053]
Next, the lane calculating means 11 obtains the road data (start point node, end point node, width, number of lanes, presence / absence of separation of upper and lower lines, regulation direction) of each link of the specified passing course from the traveling
[0054]
For example, as shown in FIG. 14A, road data of a link whose start point node is NSi and whose end point node is NDi, as shown in FIG. 14B, whose width is Wi and the number of lanes is 2, If there is no separation of the up and down lines and the regulation direction is the opposite direction, it is determined that the road of this link is a two-way road with one up lane and one down lane. Therefore, an intermediate point between the original link start node NSi and one road side of the road is a virtual start node VNSi-1, and an intermediate point between the original link end node NDi and one road side of the road is a virtual end node VNDi. The first virtual lane link 51b whose width is Wi / 2 and the regulation direction is the reverse direction, and the intermediate point between the start node NSi of the original link and the other road side of the road are the virtual start node VNSi-2, and the intermediate point between the end node NDi of the original link and the other road side of the road is the virtual end node VNDi-2. A virtual lane link 52b is generated.
[0055]
In addition, as shown in FIG. 14C, in the case of a link having a width of Wi, two lanes, separation of upper and lower lines, and a restriction direction in the opposite direction, the road of this link is one side. It is determined that the road is a traffic road and has two lanes, and that the direction from the end node to the start node is restricted. Therefore, an intermediate point between the original link start node NSi and one road side of the road is a virtual start node VNSi-1, and an intermediate point between the original link end node NDi and one road side of the road is a virtual end node VNDi. A first virtual lane link 51c whose width is Wi / 2 and whose regulation direction is the reverse direction, and an intermediate point between the start point node NSi of the original link and the other road side of the road are assumed to be virtual start point nodes. VNSi-2, the intermediate point between the end node NDi of the original link and the other road side of the road is the virtual end node VNDi-2, and the width is Wi / 2 and the regulation direction is the second direction. The virtual lane link 52c is generated.
[0056]
Further, as shown in FIG. 14D, in the case of a link having a width of Wi, two lanes, a separation of upper and lower lines, and a regulation direction of a forward direction, the road of this link has one side. It is determined that the road is a traffic road and has two lanes, and that the direction from the start node to the end node is restricted. Therefore, an intermediate point between the original link start node NSi and one road side of the road is a virtual start node VNSi-1, and an intermediate point between the original link end node NDi and one road side of the road is a virtual end node VNDi. The first virtual lane link 51d whose width is Wi / 2 and whose regulation direction is the forward direction, and the intermediate point between the start point node NSi of the original link and the other road side of the road are assumed to be virtual start point nodes. VNSi-2, the middle point between the end point node NDi of the original link and the other road side of the road is the virtual end point node VNDi-2, the width is Wi / 2, and the second restriction direction is the forward direction. A virtual lane link 52d is generated.
[0057]
Further, as shown in FIG. 14E, in the case of a link having a width of Wi, a number of lanes of one, no separation of upper and lower lines, and no regulation direction, a start node NSi of the original link is set as a virtual start point. A first virtual lane link 53 having a width of Wi and no regulation direction is generated as a node, and an end point node NDi of the original link as a virtual end point node. That is, a one-lane road indicated by the road link is used both up and down.
[0058]
The road data of the virtual lane link generated in this way is supplied to the
[0059]
Next, the position identification means 12 reads the data of the traveling locus from the traveling locus storage means 6 and, based on the road data of the virtual lane link from the lane calculating means 11, the distance between the traveling locus and each virtual lane link in the width direction. Is calculated, and the probability that the vehicle exists in the lane corresponding to the virtual lane link is calculated from the distances, and the lane with the highest probability is identified as the lane in which the vehicle is traveling.
[0060]
When the distance between the traveling locus and the j-th virtual lane link VLj in the width direction is ΔWj and the number of lanes of the road on which the vehicle is traveling (that is, the number of virtual lane links) is N, The probability kj that the vehicle is traveling in the lane corresponding to the virtual lane link VLj is calculated by equation (1). According to this equation (1), kN is calculated from the probability k1 that the vehicle is traveling in the lanes corresponding to the first to Nth virtual lane links VL1 to VLN. However, the probability that the vehicle is traveling in a lane having a traffic direction opposite to the direction of the traveling locus is set to 0%.
(Equation 1)
[0061]
For example, as shown in FIG. 15A, the current position of the vehicle is a point Pj, the start node of the link L6 corresponding to the point Pj is N5, the end node is N6, and the width is 10 meters. Yes, the number of lanes is 4, the upper and lower lines are not separated, and the regulation direction is the opposite direction, that is, the road corresponding to the link L6 is a 10-meter wide two-lane two-sided facing road. In this case, the
[0062]
At this time, among the four lanes Lane1 to Lane4, the lanes Lane3 and Lane4 have a traffic direction (unregulated direction) opposite to the traveling direction of the vehicle, and therefore the probability that the vehicle is traveling in the lane Lane3. Both k3 and the probability k4 that the vehicle is traveling in the lane Lane4 are set to 0%.
[0063]
Next, for example, when the traveling locus passes 0.75 meters from the boundary between the lane Lane1 and the lane Lane2 to the road side, ΔW1 becomes 0.5 (= 1.25-0.75) meters. ΔW2 is 2.0 (= 1.25 + 0.75) meters, and as shown in FIG. 17, the position identification means 12 calculates the probability k1 that the vehicle is traveling in the lane Lane1 according to the equation (1). , 80% (= (1−0.5 / 2.5) × 100%), and the probability k2 that the vehicle is traveling in the lane Lane2 is calculated as 20% (= (1−2.0 / 2. 5) x 100%). When the road corresponding to the link L6 and the traveling locus are parallel, as shown in FIG. 18, since ΔW1 and ΔW2 are constant, k1 and k2 also remain constant.
[0064]
Therefore, the position identification means 12 identifies the lane Lane1 which is the lane corresponding to the highest probability k1 among the probabilities k1 to k4 corresponding to the four lanes as the lane in which the vehicle is traveling.
[0065]
As described above, according to the first embodiment, the virtual lane link corresponding to each lane is generated from the road data, and the vehicle travels in each lane from the virtual lane link data and the travel locus. Since the running lane is identified based on the calculated probability (existence probability), the vehicle position in the width direction of the road can be identified.
[0066]
The traveling lane identified in this way may be notified to the user. At this time, the existence probability of the vehicle in each lane may be displayed.
[0067]
Further, route identification, route guidance, and the like may be performed in consideration of the traveling lane by using the above-described identification of the traveling lane.
[0068]
Further, the above-mentioned existence probability is calculated according to the equation (1), but the equation for deriving the existence probability is not particularly limited to this equation, and the existence probability of the vehicle in each lane can be appropriately derived. If it is an expression, another expression may be used.
[0069]
The vehicle position identification device according to the second embodiment of the present invention is a modification of the road
[0070]
In the vehicle position identification device according to the second embodiment, the road
[0071]
Next, the operation will be described.
FIGS. 19 and 20 are diagrams illustrating an example of switching to a detailed road network. Here, the operation will be described with reference to the examples of FIGS. 19 and 20.
[0072]
The road
[0073]
The lane calculating means 11 determines whether or not the current position of the vehicle is within a range (for example, the range 61) in which the road data of the detailed road network is stored, based on the information on the current position from the current position measuring means 5. Is determined, and if it is determined that the current position is within such a range, the link in the range 61 is changed to a link corresponding to a detailed road network.
[0074]
For example, when the vehicle is located at the point Pi-N on the road shown in FIG. 19B, the link, that is, the road network is not changed because the current position (point Pi-N) is outside the range 61. In this case, a virtual lane link is calculated based on the road data of the link Lb1.
[0075]
On the other hand, when the vehicle is located at the point Pi, since the current position (point Pi) is within the range 61, the links Lb1 to Lb4 are changed to the links Lc1 to Lc10 corresponding to the detailed road map shown in FIG. Be changed.
[0076]
Then, the lane calculating means 11 calculates a virtual lane link based on the road data of the link (in this case, the link Lc9) corresponding to the current position among the links Lc1 to Lc10. For example, when the vehicle is located at the point Pi shown in FIGS. 19B and 19C, the road data of the link Lc9 corresponding to the detailed road map (width = W2, number of lanes = 1, vertical separation = Yes) ) Is calculated based on the virtual lane link.
[0077]
The virtual lane link calculated by the lane calculating unit 11 is supplied to the
[0078]
By switching the road network in this manner, in the range 61, instead of the links Lb1 to Lb4, the virtual lane links are calculated based on the links Lc1 to Lc10 corresponding to the detailed road map. It is determined that the vehicle is continuously traveling on the road as shown in FIG. 19C without being determined that the vehicle has left the road as shown in FIG.
[0079]
For example, when traveling on the road shown in FIG. 20A, the road
[0080]
By switching the road map in this manner, within the
[0081]
As described above, according to the second embodiment, a plurality of road networks of different scales are stored for the same range, and the driving lane is identified using the road data of the detailed road network. Therefore, an effect is obtained that a more appropriate lane can be identified as a traveling lane.
[0082]
In the second embodiment, the
[0083]
Further, as shown in FIG. 21, the
[0084]
Further, as shown in FIG. 22, the
[0085]
Since the vehicle position identification device according to the third embodiment of the present invention is a modification of the
[0086]
In the vehicle position identification device according to the third embodiment, when the vehicle changes lanes, the position identification means 12 determines the above-described probability ki with respect to the change-source lane (virtual lane link VLi) and the change-destination lane (virtual lane link VLj). ) Are compared, and when the probability kj for the lane of the change destination becomes larger than the sum of the above-mentioned probability ki and the predetermined hysteresis width Δk for the lane of the change source (kj> (ki + Δk)), It is determined that the vehicle is traveling in the lane. That is, at the point in time when the probability kj for the destination lane is equal to or less than the sum of the probability ki for the original lane and the predetermined hysteresis width Δk, the
[0087]
Next, the operation will be described.
FIG. 23 is a diagram illustrating an example of the operation of the
[0088]
The road shown in FIG. 23A is a two-lane one-way road having a width of W. Then, it is assumed that the vehicle first travels on the lane Lane1 as indicated by the travel locus 73, starts changing lanes at the
[0089]
At this time, the distance between the virtual lane link 74 of the lane Lane1 and the travel locus 73 and the distance between the
[0090]
At this time, the existence probabilities of the vehicles with respect to the lanes Lane1 and Lane2 change as shown in FIG. 23C, and coincide at time ti-c. Thereafter, the magnitude relation of the existence probabilities is reversed, and the existence probability of the vehicle with respect to the lane Lane2 increases, and at time ti-b, the existence probability of the vehicle with respect to the lane Lane2 and the existence probability of the vehicle with respect to the lane Lane1. Is larger than a predetermined hysteresis width.
[0091]
The
[0092]
As described above, according to the third embodiment, even when the vehicle temporarily runs out of the adjacent lane, such as when avoiding a parked vehicle, the existence of the vehicle in another lane is larger than a predetermined hysteresis width. Until the probability increases, the traveling lane to be identified is not changed, so that the effect of reducing the possibility of erroneously identifying the traveling lane can be obtained.
[0093]
Since the vehicle position identification device according to the fourth embodiment of the present invention is a modification of the
[0094]
In the vehicle position identification device according to the fourth embodiment, position identification means 12 performs lane change when the amount of change in the width direction of the traveling locus is equal to or greater than the width obtained by multiplying the width of the lane by a predetermined coefficient. Judge that
[0095]
Further, when the vehicle turns right or left at the intersection, the position identifying means 12 sequentially drives the vehicle along the lane corresponding to the virtual road link according to the equation (2) in order from the virtual road link having the shortest distance to the travel locus. Is calculated, and the lane corresponding to the virtual road link having the largest probability is identified as the traveling lane.
(Equation 2)
[0096]
Next, the operation will be described.
FIG. 24 is a diagram illustrating an example of the operation of the
[0097]
As shown in FIG. 24, when the vehicle moves from the point Pi-c to the right point Pi-a and changes lanes, the
[0098]
Further, as shown in FIG. 25A, for example, when the vehicle turns left at an intersection and enters a three-lane road where the upper and lower lines are separated, and then changes lanes at points Pi-1 and Pi, First, the position identification means 12 identifies the traveling lane as the lane Lane1 in the vicinity of the point Pi-2 according to the probability (FIG. 25B) calculated according to the equation (2). At this time, the probability that the vehicle is traveling in lane Lane1 is 50%, the probability that the vehicle is traveling in lane Lane2 is 33%, and the probability that the vehicle is traveling in lane Lane3 is 17%. .
[0099]
Next, when the change amount in the width direction of the traveling locus at the point Pi-1 is equal to or greater than the width obtained by multiplying the width of the lane by a predetermined coefficient, the
[0100]
Further, when the amount of change in the width direction of the traveling locus at the point Pi is equal to or larger than the width obtained by multiplying the width of the lane by a predetermined coefficient, the
[0101]
On the other hand, as shown in FIG. 25C, when it is erroneously determined that the traveling lane after the left turn is the lane Lane2, the
[0102]
Next, at the point Pj-2, when the amount of change in the width direction of the traveling trajectory becomes equal to or greater than the width obtained by multiplying the width of the lane by a predetermined coefficient, the
[0103]
Further, at the point Pj-1, similarly, when the amount of change in the width direction of the traveling locus becomes equal to or larger than the width obtained by multiplying the width of the lane by a predetermined coefficient, the
[0104]
After that, when the vehicle changes lane to the left at the point Pj, the
[0105]
As described above, according to the fourth embodiment, the lane change of the vehicle is detected based on the traveling locus, and at that time, the existence probability of the vehicle is reset for each lane, and the traveling is performed according to the existence probability. Since the lane is identified, it is possible to obtain an effect that, when the wrong lane is identified as the traveling lane, an appropriate traveling lane can be identified by using the lane change of the vehicle.
[0106]
Since the vehicle position identification device according to the fifth embodiment of the present invention is a modification of the
[0107]
In the vehicle position identification device according to the fifth embodiment, when the vehicle turns right or left at an intersection, the position identification means 12 determines the angular velocity ω (t) [rad / sec of the vehicle measured by the azimuth measurement means 3 using a gyro, for example. ] And a turning radius R (t) [m] (= V (t) / during a right or left turn based on the vehicle speed V (t) [m / sec] based on the pulse signal measured by the distance measuring means 4. ω (t)), an average value R of the turning radius R (t) is calculated, and the distance from the road side to the virtual lane link is closest to a value obtained by multiplying the average value R by a predetermined coefficient. The lane is identified as the driving lane. Hereinafter, the average value R of the turning radius R (t) is simply referred to as the turning radius.
[0108]
Next, the operation will be described.
FIG. 26 is a diagram illustrating an example of identification of a traveling lane when the vehicle makes a left turn at an intersection by the vehicle position identification device according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 26A, since the value obtained by multiplying the turning radius R by a predetermined coefficient is smaller than the width of the leftmost lane Lane1, the
[0109]
As described above, according to the fifth embodiment, the traveling lane after turning right or left is identified based on the turning radius calculated from the angular velocity and the speed of the vehicle at the time of turning. The effect is obtained that the accuracy of identifying the traveling lane when turning right or left from a large road can be improved.
[0110]
Since the vehicle position identification device according to the sixth embodiment of the present invention is a modification of the
[0111]
In the vehicle position identification device according to the sixth embodiment, when the vehicle makes a right or left turn at an intersection, the position identification means 12 refers to the road data on the road before the right or left turn to turn the most of the lanes that can be traveled. The current position of the vehicle is corrected by translating the traveling locus to a position where a right turn or a left turn is made from a lane closer to the direction (for example, in the case of a right turn, the rightmost lane of the lanes that can travel).
[0112]
Next, the operation will be described.
FIG. 27 is a diagram illustrating an example of identification of a traveling lane when the vehicle turns right or left at an intersection by the vehicle position identification device according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 27 (a), when the vehicle turns right from the leftmost lane Lane1 of a three-
[0113]
In addition, as shown in FIG. 27B, when the vehicle turns left from the rightmost lane Lane3 of the
[0114]
As described above, according to the sixth embodiment, when the vehicle makes a right or left turn at an intersection, the lane closest to the turning direction among the lanes that can be run with reference to the road data on the road before the right or left turn Since the current position of the vehicle is corrected by translating the traveling trajectory to the position at which the vehicle turns right or left from, the lane that the driver routinely selects becomes identified as the traveling lane, that is, the right turn Alternatively, the lane on the road before the left turn that is conventionally suited to the right or left turn is determined as the travel lane, and the effect of identifying the travel lane after the right or left turn can be simplified is obtained.
[0115]
Since the vehicle position identification device according to the seventh embodiment of the present invention is a modification of the road
[0116]
In the vehicle position identification device according to the seventh embodiment, the road
[0117]
In the seventh embodiment, it is assumed that the direction from the start node to the end node is always passable, and the pass condition is set to “one-way” or “face-to-face”. If "one-way" is set, it indicates that the road can only travel in the direction from the start node to the end node. If "two-way" is set, the road is It is shown that traffic in both directions between the start node and the end node has at least one lane.
[0118]
Next, the operation will be described.
FIG. 28 is a diagram illustrating virtual lane links calculated from road data.
[0119]
The lane calculating means 11 reads the above-mentioned road data stored in the road network storing means 1 and equally divides the width of the road by the number of lanes to generate a virtual lane link.
[0120]
As shown in FIG. 28B, the link shown in FIG. 28A is such that the start node is NSi, the end node is NDi, the width is Wi, the number of lanes is 1, and the traffic condition is If the road data is “face-to-face traffic”, the lane calculating means 11 sets the virtual start point node and the virtual end point node to be the same as the start point node and the end point node of the road data, sets the width to Wi, and sets the traffic width to Wi. A virtual lane link in which the condition is set to “face-to-face traffic” is generated.
[0121]
As shown in FIG. 28 (c), the link shown in FIG. 28 (a) is such that the start node is NSi, the end node is NDi, the width is Wi, the number of lanes is 1, and the traffic condition is If the road data is “one-way”, the lane calculating means 11 sets the virtual start node and the virtual end node to be the same as the start node and the end node of the road data, sets the width to Wi, and sets the width to Wi. A virtual lane link with the condition set to “one-way” is generated.
[0122]
As shown in FIG. 28 (d), the link shown in FIG. 28 (a) is such that the start node is NSi, the end node is NDi, the width is Wi, the number of lanes is 2, and the traffic condition is When there is road data that is “face-to-face traffic”, the lane calculation unit 11 sets the direction from the virtual start node to the virtual end node as the direction from the start node to the end node of the road data, and A first virtual node in which a virtual start node is arranged in the middle of the route, a virtual end node is arranged in the middle between the end node and one roadside, the width is set to Wi / 2, and the traffic condition is set to "one-way" The lane link and the direction from the virtual start node to the virtual end node are set as the direction from the end node to the start node of the road data, and the virtual start node is arranged between the end node and the other road side. Square of placing the virtual end-point node in the middle of the roadside, to set the width to Wi / 2, to generate a second virtual lane link with the traffic condition in the "one way".
[0123]
As shown in FIG. 28 (e), the link shown in FIG. 28 (a) is such that the start node is NSi, the end node is NDi, the width is Wi, the number of lanes is 2, and the traffic condition is When there is road data that is “one-way”, the lane calculating means 11 sets the direction from the virtual start node to the virtual end node as the direction from the start node to the end node of the road data, and A first virtual node in which a virtual start node is arranged in the middle of the route, a virtual end node is arranged in the middle between the end node and one roadside, the width is set to Wi / 2, and the traffic condition is set to "one-way" The lane link and the direction from the virtual start node to the virtual end node are set as the direction from the start node to the end node of the road data, and the virtual start node is arranged between the start node and the other road side. Square of placing the virtual end-point node in the middle of the roadside, to set the width to Wi / 2, to generate a second virtual lane link with the traffic condition in the "one way".
[0124]
As described above, when the number of lanes in the road data of the link is two or more, all the traffic conditions of the virtual lane link data are set to “one-way”. Further, “OK” and the arrow in the figure indicate that the vehicle can pass in the direction of the arrow.
[0125]
As described above, the road data used in the vehicle position identification device is not limited to the road data used in the vehicle position identification device according to the first embodiment, but is used in the vehicle position identification device according to the seventh embodiment. Or other types may be used. However, in that case, the lane calculating means 11 changes to a method for generating a virtual lane link from the road data in accordance with the format of the road data.
[0126]
In the vehicle position identification device according to the first or seventh embodiment, the position identification means 12 calculates the lane width by equally dividing the width of the road data by the number of lanes. Alternatively, the lane width for each lane may be stored in advance as a part of the road data. In addition, on a road having different numbers of lanes between an up line and a down line, road data may be provided for each of the up line and the down line.
[0127]
In the vehicle position identification device according to the first embodiment, it is assumed that the traffic regulation direction is one of the forward direction and the backward direction. However, the road
[0128]
In the vehicle position identification device according to the third embodiment, the
[0129]
Embodiment 11 FIG.
In the vehicle position identification device according to the fourth embodiment, the position identification means 12 calculates the existence probability of the vehicle in each lane by the equation (2). As long as the probability increases, another calculation formula may be used instead of the formula (2). Further, the
[0130]
Further, the position identification means 12 detects a lane change from a change in the traveling locus of the vehicle, and calculates the existence probability of the vehicle in each lane at that time, but when the traveling direction of the vehicle changes, Alternatively, the existence probability of the vehicle in the lane in the changed direction may be increased. Further, a signal indicating a direction in which the vehicle is operated by the driver (a left turn signal or a right turn signal) is detected from a direction indicator provided in the vehicle, and the existence probability of the vehicle in the lane in that direction is increased. You may.
[0131]
In the vehicle position identification device according to the fifth embodiment, position identification means 12 calculates an average of values R (t) obtained by dividing speed V (t) by angular velocity ω (t) by a turning radius at the time of right or left turn at an intersection. Although calculated as a value, a radius of a circle passing through the three locations may be calculated as a turning radius based on the positions of the vehicle at the three locations when turning right or left. Further, the turning radius may be calculated by another calculation formula.
[0132]
Further, the position identification means 12 identifies the traveling lane by comparing the value obtained by multiplying the turning radius by a predetermined coefficient with the width of the lane, but in each lane based on the value obtained by multiplying the turning radius by the predetermined coefficient. May be calculated, and the traveling lane may be identified from the magnitude relationship between the vehicle existence probabilities in each lane.
[0133]
In the vehicle position identification device according to the sixth embodiment, when the vehicle turns right or left at an intersection, position identification means 12 selects a lane that is conventionally easily selected as a traveling lane after right or left turn. The information indicating the relationship between the driving lanes before and after turning right and left at the intersection and before and after going straight ahead is stored in the road network storage means 1, and the position identification means 12 identifies the driving lane and the current position of the vehicle based on the information. Or, set the existence probability for each lane so that the lane that is customarily easier to select when turning right or left at the intersection is larger than the lane, and from the magnitude relationship between the existence probabilities of vehicles in each lane The driving lane may be identified.
[0134]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a current position measuring unit that measures a current position of a vehicle, a traveling locus storage unit that stores a history of the current position measured over time as a traveling locus of the vehicle, For each link of the road network within a predetermined range constituted by nodes indicating positions such as intersections or bending points and links connecting the nodes with straight lines, the shape of the road, the position of the road, the width of the road, Road network storage means for storing the number of lanes and the direction of travel of the vehicle as attributes of the road corresponding to the link; The identification means and the attribute of the identified road are read from the road network storage means, and from the attribute of the road, the attributes of each lane constituting the road include the position of the lane, the width of the lane, and the A lane calculating means for calculating a line direction, and calculating a probability that the vehicle is running for each lane based on the attribute and the running locus of the lane, and identifying a running lane on which the vehicle is running based on the probability. Since the position identification means is provided, the vehicle position in the width direction of the road can be identified.
[0135]
According to the present invention, for each link of the first road network in the predetermined range constituted by the nodes and the links, the attribute of the road corresponding to the link is stored in the road network storage means, For each link of the second road network composed of more nodes and links than the nodes and links in the same range as above, it is stored as the attribute of the road corresponding to the link, and the traveling road specifying means stores the first road Since the attribute of the road corresponding to the link of the second road network is used by the lane calculating means and the position identifying means using the attribute of the road corresponding to the link of the network, the vehicle travels in a more appropriate lane. There is an effect that can be identified as a lane.
[0136]
According to the present invention, the probability that the vehicle is traveling in a lane different from the previously identified traveling lane by the position identifying means is a predetermined value from the probability that the vehicle is traveling in the previously identified traveling lane. Since the configuration is such that another lane is identified as the traveling lane of the vehicle when the traffic lane becomes higher, there is an effect that the possibility of erroneously identifying the traveling lane can be reduced.
[0137]
According to the present invention, the position identifying means detects that the vehicle has changed lanes based on the amount of change in the travel locus in the width direction of the road, and when the lane change is detected, the vehicle travels for each lane. Since the configuration is made so as to reset the probability that the vehicle is running, when the wrong lane is identified as the traveling lane, there is an effect that an appropriate traveling lane can be identified using the lane change of the vehicle.
[0138]
According to the present invention, the position identification means detects a right turn or a left turn of the vehicle from a change in the heading of the vehicle or a traveling locus, and when a right turn or a left turn is detected, the amount of change in the heading of the vehicle when turning right or left. Alternatively, the turning radius of the vehicle is calculated from the traveling locus, and based on the turning radius, the probability that the vehicle is running for each lane of the road after turning right or left is calculated, and the vehicle is running based on the probability. Since the present embodiment is configured so as to identify the traveling lane, there is an effect that the accuracy of the identification of the traveling lane can be improved particularly when the vehicle turns right or left from a road having a large width.
[0139]
According to the present invention, the position identification means detects a right or left turn of the vehicle from a change in the heading direction or a traveling locus of the vehicle. It is configured to determine the lane suitable for the vehicle, calculate the probability that the vehicle is traveling for each lane of the road after turning right or left, and identify the traveling lane in which the vehicle is traveling based on the probability. Therefore, the lane conventionally selected by the driver is identified as the traveling lane, and there is an effect that the process of identifying the traveling lane after turning right or left can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle position identification device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an actual passage course and a measured traveling locus.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of a traveling locus storage unit.
FIG. 4 is a diagram illustrating a traveling locus stored in a traveling locus storage unit when the vehicle is located at a position Pi.
FIG. 5 is a diagram showing two position candidates a and b set by a position candidate setting unit.
6A is a diagram showing a passage course of a candidate a in FIG. 5, and FIG. 6B is a diagram showing road data corresponding to the passage course stored in order.
7A is a diagram showing a passage course of a candidate b in FIG. 5, and FIG. 7B is a diagram showing road data corresponding to the passage course stored in order.
FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of specifying a passing course.
FIG. 9A is a diagram illustrating an operation when a traveling locus is corrected, and FIG. 9B is a diagram illustrating a display screen of a display unit when the corrected traveling locus is displayed.
FIG. 10 is a diagram illustrating a traveling locus stored in a traveling locus storage unit when the vehicle is located at a position Pj.
FIG. 11 is a diagram illustrating an operation of specifying a passing course.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a traveling locus of a vehicle based on a passing course and a corrected traveling locus.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a corrected traveling locus when an incorrect passing course candidate is selected.
FIG. 14 is a diagram illustrating virtual lane link data calculated from road data.
FIG. 15 is a diagram illustrating an operation when a lane in which a vehicle is traveling is identified based on a virtual lane link and a traveling locus of the vehicle.
FIG. 16 is a diagram illustrating an operation when a lane in which a vehicle is traveling is identified based on a virtual lane link and a traveling locus of the vehicle.
FIG. 17 is a diagram showing a vehicle existence probability for each lane shown in FIG. 15;
18 is a diagram showing a vehicle existence probability for each lane shown in FIG.
FIG. 19 is a diagram illustrating a detailed example of switching to a road network according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 20 is a diagram illustrating a detailed example of switching to a road network.
FIG. 21 is a diagram illustrating another setting of a range having road data of a detailed road network.
FIG. 22 is a diagram illustrating still another setting of a range having road data of a detailed road network.
FIG. 23 is a diagram illustrating an example of an operation of the position identification unit when the vehicle changes lanes according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a diagram for explaining an example of the operation of the position identification means when the vehicle changes lanes according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a diagram illustrating an example of the operation of the position identification unit when the vehicle turns left at an intersection.
FIG. 26 is a diagram showing an example of identification of a traveling lane when a vehicle makes a left turn at an intersection by the vehicle position identification device according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a diagram showing an example of identification of a traveling lane when a vehicle turns right or left at an intersection by the vehicle position identification device according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a diagram showing virtual lane links calculated from road data according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 29 is a block diagram showing a configuration of a conventional vehicle position identification device.
FIG. 30 is a diagram illustrating the operation of a pattern matching unit in a conventional vehicle position identification device.
FIG. 31 is a diagram illustrating the operation of a projection matching unit in a conventional vehicle position identification device.
[Explanation of symbols]
1 road network storage means, 3 azimuth measurement means, 5 current position measurement means, 6 travel trajectory storage means, 10 travel road identification means, 11 lane calculation means, 12 position identification means, 23 travel trajectory.
Claims (6)
前記現在位置計測手段により時間の経過とともに計測された現在位置の履歴を車両の走行軌跡として記憶する走行軌跡記憶手段と、
道路の交差点あるいは折曲点の位置を表すノードと、ノード間を直線で接続するリンクとにより構成された所定の範囲の道路網の前記リンク毎に、道路の形状、道路の位置、道路の幅員、車線数および車両の通行方向を、そのリンクに対応する道路網の属性として記憶する道路網記憶手段と、
前記道路網記憶手段に記憶されている道路の前記リンク、および前記走行軌跡記憶手段に記憶された走行軌跡に基づいて、前記車両が走行している道路を特定する走行道路特定手段と、
前記走行道路特定手段により特定された道路の属性を前記道路網記憶手段から読み出し、その道路の属性から、その道路を構成する車線毎の属性として、車線中心の位置、車線の幅員、および車両の通行方向を算出する車線算出手段と、
前記車線算出手段により算出された車線の属性、および前記走行軌跡記憶手段に記憶されている走行軌跡に基づいて前記車線毎に前記車両が走行している確率を計算し、その確率に基づいて前記車両が走行している走行車線を同定する位置同定手段と
を備えた車両位置同定装置。Current position measuring means for measuring the current position of the vehicle,
Travel path storage means for storing the history of the current position measured over time by the current position measurement means as the travel path of the vehicle,
For each of the links of the road network within a predetermined range formed by nodes representing the positions of intersections or bending points of the road and links connecting the nodes with straight lines, the shape of the road, the position of the road, and the width of the road Road network storage means for storing the number of lanes and the traffic direction of the vehicle as attributes of a road network corresponding to the link;
Traveling road identification means for identifying a road on which the vehicle is traveling, based on the link of the road stored in the road network storage means, and a traveling locus stored in the traveling locus storage means,
The attribute of the road specified by the traveling road specifying unit is read out from the road network storage unit, and from the attribute of the road, the position of the center of the lane, the width of the lane, and the vehicle Lane calculating means for calculating a traffic direction;
The attribute of the lane calculated by the lane calculating means, and the probability that the vehicle is running for each lane is calculated based on the running locus stored in the running locus storage means, based on the probability, A vehicle position identification device comprising: a position identification unit that identifies a traveling lane on which the vehicle is traveling.
走行道路特定手段は、前記第1の道路網のリンクと対応する道路の属性を使用し、
車線算出手段および位置同定手段は、前記第2の道路網のリンクに対応する道路の属性を使用する
ことを特徴とする請求項1記載の車両位置同定装置。The road network storage unit stores, for each link of the first road network in a predetermined range formed by nodes and links, the attribute of the road corresponding to the link, and stores the attribute in the same range as the predetermined range. Storing, for each link of the second road network constituted by more nodes and links than the nodes and links, as an attribute of a road corresponding to the link;
The driving road specifying means uses a road attribute corresponding to the link of the first road network,
The vehicle position identification device according to claim 1, wherein the lane calculation unit and the position identification unit use a road attribute corresponding to the link of the second road network.
ことを特徴とする請求項1記載の車両位置同定装置。The position identification means, when the probability that the vehicle is traveling in a different lane from the previously identified traveling lane is higher than the probability that the vehicle is traveling in the previously identified traveling lane by a predetermined value or more. 2. The vehicle position identification device according to claim 1, wherein the another lane is identified as a traveling lane of the vehicle.
ことを特徴とする請求項1記載の車両位置同定装置。The position identification means detects that the vehicle has changed lanes based on the amount of change in the running locus in the width direction of the road, and resets the probability that the vehicle is running for each lane when the lane change is detected. The vehicle position identification device according to claim 1, wherein:
位置同定手段は、前記方位計測手段により計測された車両の進行方位の変化あるいは走行軌跡から車両の右折または左折を検知し、右折または左折を検知した場合、右折または左折時の車両の進行方位の変化量あるいは走行軌跡から車両の旋回半径を計算し、その旋回半径に基づいて、右折または左折後の道路の車線毎に前記車両が走行している確率を計算し、その確率に基づいて前記車両が走行している走行車線を同定する
ことを特徴とする請求項1記載の車両位置同定装置。A direction measuring means for measuring a change in the traveling direction of the vehicle is provided,
The position identification means detects a right turn or a left turn of the vehicle from a change in the heading direction or a traveling locus of the vehicle measured by the heading measuring means, and detects a right turn or a left turn when detecting a right turn or a left turn. The turning radius of the vehicle is calculated from the change amount or the traveling locus, and based on the turning radius, the probability that the vehicle is running for each lane of the road after right or left turn is calculated, and the vehicle is calculated based on the probability. The vehicle position identification device according to claim 1, wherein the traveling lane on which the vehicle is traveling is identified.
位置同定手段は、前記方位計測手段により計測された車両の進行方位の変化あるいは走行軌跡から車両の右折または左折を検知し、右折または左折を検知した場合、右折または左折前の道路における慣例的に右左折に適した車線を判断して、右折または左折後の道路の車線毎に前記車両が走行している確率を計算し、その確率に基づいて前記車両が走行している走行車線を同定する
ことを特徴とする請求項1記載の車両位置同定装置。A direction measuring means for measuring a change in the traveling direction of the vehicle is provided,
The position identification means detects a right turn or a left turn of the vehicle from a change in the traveling direction of the vehicle measured by the azimuth measurement means or a traveling locus. A lane suitable for turning left or right is determined, a probability that the vehicle is traveling is calculated for each lane of the road after right or left turn, and a traveling lane in which the vehicle is traveling is identified based on the probability. The vehicle position identification device according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP915698A JP3568768B2 (en) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | Vehicle position identification device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP915698A JP3568768B2 (en) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | Vehicle position identification device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11211491A JPH11211491A (en) | 1999-08-06 |
JP3568768B2 true JP3568768B2 (en) | 2004-09-22 |
Family
ID=11712765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP915698A Expired - Fee Related JP3568768B2 (en) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | Vehicle position identification device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3568768B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10761215B2 (en) | 2016-03-09 | 2020-09-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Positioning device and positioning method |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3851947B2 (en) * | 2001-05-17 | 2006-11-29 | 国土交通省国土技術政策総合研究所長 | Traffic information processing method and traffic information processing system |
JP4700383B2 (en) * | 2005-03-24 | 2011-06-15 | 株式会社ゼンリン | Driving support device, driving support method, program, data structure, and recording medium |
WO2007091495A1 (en) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Pioneer Corporation | Position display device, position displaying method, position displaying program, and recording medium |
WO2007091496A1 (en) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Pioneer Corporation | Position display device, position displaying method, position displaying program, and recording medium |
JP4682870B2 (en) | 2006-02-24 | 2011-05-11 | 株式会社デンソー | Driving assistance device |
JP2007278976A (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Xanavi Informatics Corp | Navigation device |
JP4735480B2 (en) * | 2006-09-01 | 2011-07-27 | 株式会社デンソー | Vehicle position detection system |
JP2008101972A (en) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Xanavi Informatics Corp | Navigation apparatus |
JP4738360B2 (en) * | 2007-02-13 | 2011-08-03 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Lane determination device, lane determination method, and navigation device using the same |
JP4943246B2 (en) * | 2007-06-29 | 2012-05-30 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Lane determination device, lane determination program, and navigation device using the same |
JP5234691B2 (en) * | 2009-01-28 | 2013-07-10 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Navigation device, probe information transmission method, program, and traffic information creation device |
JP4977177B2 (en) | 2009-06-26 | 2012-07-18 | クラリオン株式会社 | Statistical traffic information generation device and program thereof |
JP2011013039A (en) | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Clarion Co Ltd | Lane determination device and navigation system |
JP5538131B2 (en) * | 2010-08-10 | 2014-07-02 | クラリオン株式会社 | Car navigation system |
JP5682302B2 (en) * | 2010-12-27 | 2015-03-11 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Traveling road estimation device, method and program |
EP2520902B1 (en) * | 2011-04-14 | 2015-07-15 | Harman Becker Automotive Systems GmbH | Determining a position of a navigation device |
JP5732377B2 (en) * | 2011-11-21 | 2015-06-10 | クラリオン株式会社 | Navigation device |
JP2014115196A (en) * | 2012-12-10 | 2014-06-26 | Casio Comput Co Ltd | Gps receiver and program |
JP2017003462A (en) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | クラリオン株式会社 | Information processing device and map matching method |
JP6469220B2 (en) * | 2015-06-15 | 2019-02-13 | 三菱電機株式会社 | Traveling lane discrimination device and traveling lane discrimination method |
JP6617578B2 (en) * | 2016-01-25 | 2019-12-11 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Road gradient acquisition system and road gradient acquisition program |
JP6975945B2 (en) * | 2016-02-24 | 2021-12-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Judgment device, judgment method, program and recording medium on which the program is recorded |
WO2018008082A1 (en) | 2016-07-05 | 2018-01-11 | 三菱電機株式会社 | Travel lane estimation system |
DE102017216237A1 (en) * | 2017-09-14 | 2019-03-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for determining a course of lanes of a road network and server device for carrying out the method |
KR20190061137A (en) * | 2017-11-27 | 2019-06-05 | 현대모비스 주식회사 | Apparatus for keeping virtual lane and method thereof |
KR102045885B1 (en) * | 2017-12-06 | 2019-11-18 | 주식회사 리얼타임테크 | Method for finding shortest path in road network databases |
KR101889085B1 (en) * | 2017-12-07 | 2018-08-16 | 렉스젠(주) | Apparatus for generating traffic information using vehicle trajectory and method thereof |
JP2021503106A (en) * | 2018-10-25 | 2021-02-04 | ベイジン ディディ インフィニティ テクノロジー アンド ディベロップメント カンパニー リミティッド | Methods and systems for determining the presence or absence of target road equipment at intersections |
JP7072617B2 (en) * | 2020-08-24 | 2022-05-20 | ジオテクノロジーズ株式会社 | Information processing equipment, control methods, programs and recording media |
CN113916240B (en) * | 2021-08-25 | 2024-05-14 | 北京思特奇信息技术股份有限公司 | Vehicle driving route judging method and system |
-
1998
- 1998-01-20 JP JP915698A patent/JP3568768B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10761215B2 (en) | 2016-03-09 | 2020-09-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Positioning device and positioning method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11211491A (en) | 1999-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3568768B2 (en) | Vehicle position identification device | |
JP4366664B2 (en) | Own vehicle position recognition device and own vehicle position recognition program | |
US7948397B2 (en) | Image recognition apparatuses, methods and programs | |
EP2009400B1 (en) | Vehicle position recognition device, navigation device, vehicle position recognition method | |
US7747385B2 (en) | Traveling condition determination device | |
EP1674826A1 (en) | Systems, methods, and programs for determining whether a vehicle is on-road or off-road | |
JP4700080B2 (en) | Car navigation system and method | |
WO2013183252A1 (en) | Road learning device | |
JP2018040693A (en) | Driving support device and driving support method | |
JP3451162B2 (en) | Navigation device and current position correction method for moving object | |
JP4875509B2 (en) | Navigation device and navigation method | |
JP4936070B2 (en) | Navigation device and navigation program | |
EP1674827A1 (en) | System for detecting a lane change of a vehicle | |
JP4953829B2 (en) | Navigation device and own vehicle position determination method | |
JP3559142B2 (en) | Locator device | |
JP2009036651A (en) | Navigation apparatus, navigation method and navigation program | |
JP4953015B2 (en) | Own vehicle position recognition device, own vehicle position recognition program, and navigation device using the same | |
JP4654968B2 (en) | Navigation device | |
JP3941605B2 (en) | Car navigation system | |
JP2005114632A (en) | Navigation system, method of displaying vehicle position and program therefor | |
JPH07332993A (en) | Navigation device | |
JPH0561408A (en) | Vehicle position correcting method | |
JPH07113652A (en) | Guidance apparatus for traveling path | |
JP5820259B2 (en) | Navigation device | |
JP2006105863A (en) | Map-matching system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040430 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040518 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040616 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080625 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080625 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090625 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100625 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100625 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110625 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120625 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |