JPH0688730A - 車両位置検出装置における車両位置の修正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】地図マッチング法により車両位置を設定する車
両位置検出装置において、地図マッチングでは修正でき
ないような場合も含めて、車両の位置を正確な位置に自
動修正する。 【構成】常駐の駐車場の位置を登録しておき、駐車時間
がしきい値７時間を超え、かつ検出された車両の現在位
置と登録されている駐車場の位置との距離が所定値２ｋ
ｍ以下である場合には、車両は、常駐の場所に駐車され
ていた可能性が高いとして、車両の現在位置を駐車場の
位置座標に自動的に修正する。 【効果】車両位置検出における誤差の累積を防ぐことが
でき、ユーザは、常に良好な精度で車両の位置を知るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地図マッチング法によ
り車両位置を設定する車両位置検出装置において、設定
された車両の位置を正確な位置に自動修正することがで
きる車両位置の修正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両による目的地への到達を
支援するために、現在車両位置情報を運転者に伝える車
両位置検出装置が車両に搭載されて使用されている。こ
の車両位置検出装置は、小型のコンピュータ及び表示装
置を備え、車速センサ及び方位センサを用いて車両の現
在位置と進行方位を検出して、これらを前記の表示装置
に道路地図とともに表示させるようにしたものである。

【０００３】しかし、車両の初期位置並びに車速センサ
及び方位センサの出力のみに基づいて、いわゆる推測航
法により車両の推定位置を求める装置では、各センサが
必然的に有している誤差が走行に伴って累積されること
により、表示装置に表示された車両位置と実際の車両位
置とに大幅なずれが生じ、ナビゲーション本来の機能を
失うおそれがある。

【０００４】このような問題点を考慮し、かつ車両が道
路上を走行することを前提として、道路地図パターンを
記憶し、車両の推定位置を中心とする誤差の範囲内に存
在する全ての道路上に車両の位置を登録し、登録された
車両位置の各道路に対する相関係数を算出して、相関係
数の最も小さな道路を選択し、選択された道路上の車両
の位置を車両の現在位置として出力する地図マッチング
方式が採用されている（特開昭63-115004 号、特開昭63
-148115 号、特開昭64-53112号公報参照) 。

【０００５】この地図マッチング方式によれば、道路地
図パターンとの一致に基づいて、相当正確な車両位置を
検出することが可能になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の推定
位置と実際の車両位置との誤差が比較的小さいうちは、
しばらく走行して推定車両位置と道路パターンとの相関
係数を算出していくうちに車両の位置を道路上に車両を
見出すことができるようになるが、誤差が大きくなって
くると、道路パターンとの相関係数を計算しても車両を
特定の道路上に絞ることができる確率が減っていき、誤
差がかなり大きくなると、何度相関係数を計算しても道
路とのマッチングがとれない状態になる。こうなると、
車両を道路上に見出すことはできなくなる。

【０００７】このため、車両の位置を地図マッチングで
は修正できず、ユーザが表示装置に映し出された地図を
利用して車両の現在位置を修正しなければならなかった
（もちろん衛星航法装置や路側ビーコン装置を使用して
も修正できるが、修正できる条件が限られていたり、受
信装置を装備するのに多額の費用がかかるという別の問
題がある）。

【０００８】しかし、前記の修正は、車両の現在位置を
正確に把握しなければならないので面倒であり、修正が
行われることはほとんど期待できない。一方、車両を走
行させるほとんどのケースでは、自宅等の駐車場を起点
にし、勤務先や行楽地を往復するということが想定され
る。そこで、本発明の目的は、地図マッチング方式を採
用した車両位置検出装置において、地図マッチングでは
修正できないような場合も含めて、車両の位置を正確か
つ自動的に修正することができる位置修正装置を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの請求項１記載の車両位置の修正装置は、車両が常駐
する場所の位置を登録する座標登録手段と、車両の電源
オフ時から電源オン時までの時間の経過を計測する時間
計測手段と、時間計測手段の計測した時間が車両の電源
オフ時から電源オン時までの経過時間がしきい値を超え
た場合に、車両位置設定手段により設定されている車両
の現在位置と座標登録手段により登録された位置とを比
較し、両位置間の距離が所定距離以下であるときに、車
両の現在位置を前記座標登録手段により登録された位置
に修正する修正手段とを有するものである。

【００１０】

【作用】前記の構成によれば、自宅や契約駐車場など常
駐の場所を登録しておき、車両の電源オフ時から電源オ
ン時までの時間すなわち駐車時間がしきい値を超え、か
つ検出された車両の現在位置と登録されている常駐の場
所との距離が所定値以下である場合には、前記常駐の場
所に駐車されていた可能性が高いとして、車両の現在位
置を前記常駐の場所の位置座標に修正する。

【００１１】これにより、車両位置検出の誤差は自動的
に修正される。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図２は車両位置修正装置を組み込んだ車両位
置検出装置を示すブロック図である。車両位置検出装置
は、図２に示すように、表示器２と、コンソール１と、
方位センサ３と、距離センサ４と、道路地図データを格
納している道路地図メモリ５と、道路地図メモリ５から
記憶データを読出すメモリドライブ６と、距離センサ４
により検出される走行距離及び方位センサ３により検出
される方位変化量をそれぞれ積算し、この積算データと
メモリドライブ６により読出した道路地図データとの比
較に基いて車両位置を検出する車両位置検出部８と、所
定範囲の道路地図の読出、車両の誘導をするための最適
経路の計算、誘導表示用データの作成、音声出力装置７
の制御、表示器２の制御及び車両位置検出部８の制御な
どの種々の制御を行うナビゲーションコントローラ９と
を有するものである。

【００１３】さらに詳細に説明すればコンソール１は、
この装置の起動・停止や画面上のカーソル走行、画面上
に表示されている道路地図のスクロール等をさせるキー
入力ボード（図示せず）を有している。また、このキー
により、当該車両の常駐の駐車場の位置座標αの登録が
行われる。表示器２には、ＣＲＴ、液晶パネルなどの画
面上に透明のタッチパネルが取付けられている。表示器
２は、ナビゲーションコントローラ９から供給される初
期設定メニューを表示し、ドライバによる画面の表示位
置のタッチによる目的地などの初期データの入力をする
とともに、道路地図や車両のマークを表示するものであ
る。

【００１４】道路地図メモリ５は、大容量記憶媒体であ
るCD-ROM、ICメモリカード、磁気テープなどのメモリな
どから構成されている。道路地図メモリ５は、道路地図
（高速自動車国道、自動車専用道路、一般国道、主要地
方道、一般都道府県道、指定都市の一般市道、その他の
生活道路を含む。）をメッシュ状に分割し、各メッシュ
単位でノードとリンクとの組み合わせからなる道路地図
データを、幹線道路（高速自動車国道、自動車専用道
路、一般国道、主要地方道を含む）のデータを含む上位
階層地図と、幹線道路とともに一般都道府県道、指定都
市の一般市道、その他の生活道路等の幹線でない道路
（以下「一般道路」というの）データをも含む下位階層
地図とに別けて記憶している。

【００１５】ここに、ノードとは、一般に、道路の交差
点や折曲点を特定するための座標位置のことである。ノ
ードデータは、ノードのアドレス、当該ノードと重複す
る隣接メッシュのノードのアドレス、ノードに接続され
るリンクのアドレスなどからなる。各交差点ノードを繋
いだものがリンクである。リンクデータはリンクのアド
レス、リンクの始点ノード及び終点ノードのアドレス、
リンクの距離、リンクを通過する方向、その方向におけ
る所要時間データ、道路種別、道路幅、一方通行、右折
禁止、左折禁止や有料道路などの交通規制データからな
る。

【００１６】方位センサ３は、車両の走行に伴なう方位
の変化を検出するものであり、地磁気センサ、ジャイロ
などを使用することが可能である。距離センサ４は、車
両の速度、あるいは、車輪の回転数などに基づいて走行
距離を検出するものであり、車輪速センサ、車速センサ
などが使用可能である。ナビゲーション・コントローラ
９は、マイクロコンピュータ、図形処理プロセッサ、画
像処理メモリ等から構成され、車両位置検出部８から車
両位置情報を得て、地図上に現在車両位置と目的地とを
重ねて表示させるとともに、メニュー画面表示、地図の
検索、縮尺切替、スクロール、車両の現在位置と方位の
表示、目的地や目印となる地点の表示、目的地までの方
位と距離の表示等を行わせる。

【００１７】車両位置検出部８は、距離センサ４により
検出される距離データ、及び方位センサ３により検出さ
れる方位変化データをそれぞれ積算して走行軌跡データ
を算出し、走行軌跡データと道路地図メモリ５に格納さ
れている道路のパターンとの比較（いわゆる地図マッチ
ング法）に基いて、車両の存在確率を加味した道路上の
車両位置を検出するものであり、必要により、本発明の
修正手法で得られる登録された駐車場の位置αを用いて
車両位置を適時修正する。なお車両位置検出部８は、登
録された駐車場の位置αを記憶するメモリを内蔵してい
る。

【００１８】車両位置検出部８の機能ブロックを図３に
示す。入力前処理部２２は、方位センサ３からサンプリ
ングした方位データ、距離センサ４からサンプリングし
た距離データを入力して、較正やフィルタリングを行い
最適推定方位を求める。現在位置推定部２３は、入力前
処理部２２から得られる最適推定方位と距離データとか
ら、推測航法により推定車両位置を計算するとともに、
車両位置リセット部から得られる修正された現在車両位
置を取り込み、前記推定車両位置を更新していく。走行
道路推定部２４は、求められた推定車両位置を中心とす
る車両存在確率領域を求めるとともに、道路地図メモリ
５から得られる道路ネットワークデータと推定車両位置
との相関係数γを繰返し計算し、車両存在確率領域に含
まれるリンク上における車両位置を算出する。ここに車
両存在確率領域とは、車両位置推定方式の精度から決ま
る、車両の存在確率が一定地以上である領域（例えば車
両位置を中心とした円）をいう。車両位置リセット部２
５は推定車両位置を前記方法で得られた車両位置を用い
て修正する。このように地図マッチング法を用いて修正
された車両の位置を、以下βで表わす。

【００１９】ところで、現在位置推定部２３から得られ
る車両の推定位置と実際の車両位置との車両位置誤差を
横軸にとり、前記推定車両位置を基に道路ネットワーク
データとの相関係数γを計算して車両位置がリンクとマ
ッチングする確率を縦軸にとると、図４のような相関が
得られる。すなわち、車両位置誤差が小さいと、暫く走
行して推定車両位置と道路パターンとの相関係数γを繰
返し計算しているうちに、最適車両位置βを確実にリン
ク上に得ることができる。言い換えれば車両位置を特定
のリンク上に絞ることができる。この状態を「道路検出
状態」という。逆に、車両位置誤差が大きくなってくる
と、道路パターンとの相関係数γを計算しても車両の位
置を特定のリンク上に絞ることができる確率が減ってい
き、車両位置誤差がかなり大きくなると（図４のｅ以上
の点）、何度相関係数γを計算しても道路とのマッチン
グを採れなくなる。こうなると、車両の位置を道路上に
見出すことはできなくなる。この状態を「道路非検出状
態」という。こうなれば、車両位置リセット部２５は推
定車両位置を修正できなくなるので、車両位置出力部２
６から出力される車両位置は推測航法による推定車両位
置そのままである。

【００２０】そこで、管理判断部２１は、条件が整え
ば、コンソール１のキーにより入力された当該車両の常
駐の駐車場の位置座標αを用いて車両位置を修正し、こ
の修正した車両位置を現在位置推定部２３に戻す。この
ようにして管理判断部２１は、修正された車両位置をナ
ビゲーション・コントローラ９に出力する。以上の管理
判断部２１の車両位置修正処理を、フローチャート（図
１）を参照しながら説明する。

【００２１】イグニションキーで電源がオンされると、
それまで電源が７時間以上オフされていたかどうかを判
定する（ステップＳ１）。７時間以上オフされていたな
らば、車両は、ユーザの自宅や契約駐車場などの常駐の
場所に夜間止められていた可能性が十分高い。そこで、
車両の現在位置と登録位置との距離を計算し（ステップ
Ｓ２）、１０ｍ以下，１０ｍ〜２０００ｍ，２０００ｍ
以上の３つのケースに分類する。

【００２２】１０ｍ以下ならば、常駐の場所に夜間止め
られていて、しかも位置検出精度は良好であると判定
し、「正常カウンタ」を１だけ増して（ステップＳ
３）、車両位置の修正を行い（ステップＳ５）、他の処
理に進む。２０００ｍ以上ならば、常駐の場所でない場
所に夜間止められていたと判定し、車両位置の修正は行
わない。

【００２３】１０ｍ以上２０００ｍ以下ならば、常駐の
場所に夜間止められていて、しかも位置検出精度は低い
と判定して、「異常カウンタ」を１だけ増して（ステッ
プＳ４）、車両位置の修正を行う（ステップＳ５）。こ
のようにして、車両位置の修正がほぼ毎日自動的に行え
るので、ユーザは、車両走行中、位置検出精度が良好に
保たれた状態で車両の位置を知ることができる。

【００２４】なお、前記図１のフローチャートでは、現
在位置と登録位置との差が１０ｍ以下の時でも車両位置
の修正を行っていたが、現在位置と登録位置との差がわ
ずかなのであえて車両の位置修正を行わずに、他の処理
に進んでもよい。次に、システム性能診断処理について
図５のフローチャートを用いて説明する。管理判断部２
１は、サービスマン等からシステム性能の診断要求があ
れば（ステップＳ１１）、今まで記憶されている「異常
カウンタ」の値と「正常カウンタ」の値とを用いて、異
常カウンタの全カウンタに占める割合 （異常カウンタ）÷（異常カウンタ＋正常カウンタ） を計算する（ステップＳ１２）。この値が５％以上であ
れば、車両位置検出装置の位置検出精度が低いと判断し
てシステム異常表示を出す（ステップＳ１５）。５％以
下であれば、車両位置検出装置の位置検出精度は良好と
判断してシステム正常表示を出す（ステップＳ１４）。
この表示により、サービスマンは車両位置検出装置を修
理点検に出すかどうかを判断することができ、車両位置
検出装置の製造者側は、サービスマンからのクレームを
参考にして車両位置検出装置の性能の評価を行うことが
できる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明の車両位置の修正装
置によれば、駐車時間がしきい値を超え、かつ検出され
た車両の現在位置と登録されている常駐の位置との距離
が所定値以下である場合には、車両は、常駐の場所に駐
車されていた可能性が高いとして、車両の現在位置を前
記常駐の場所の位置座標に自動的に修正することができ
るので、車両位置検出における誤差の累積を防ぐことが
でき、ユーザは、常に良好な精度で車両の位置を検出す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の車両位置修正処理を解説するフローチャ
ートである。

【図２】車両位置修正装置を組み込んだ車両位置検出装
置を示すブロック図である。

【図３】車両位置検出部の機能ブロック図である。

【図４】車両の推定位置と実際の車両位置との車両位置
誤差を横軸にとり、道路ネットワークデータとの相関係
数γを計算して車両位置がリンクとマッチングする確率
を縦軸にとったグラフである。

【図５】車両位置検出装置の性能診断をする手順を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１ コンソール ２ 表示器 ３ 方位センサ ４ 距離センサ ５ 道路地図メモリ ６ メモリドライブ ８ 車両位置検出部 ９ ナビゲーションコントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】道路地図を記憶した道路地図メモリと、車
   両の走行距離を検出する走行距離検出手段と、車両の方
   位を検出する方位検出手段と、所定タイミングごとに車
   両の走行距離及び方位を得て積算し、この積算データに
   基いて車両の推定位置を検出する車両位置推定手段と、
   道路地図メモリに格納している道路地図から、車両の推
   定位置周辺の道路を選び出し、前記推定車両位置の変化
   と各道路パターンとの比較に基づいて、車両が走行して
   いる最も確からしい道路を特定し、その道路上に車両の
   現在位置を設定する車両位置設定手段とを有する車両位
   置検出装置において、 車両が常駐する場所の位置を登録する座標登録手段と、 車両の電源オフ時から電源オン時までの時間の経過を計
   測する時間計測手段と、 時間計測手段が計測した車両の電源オフ時から電源オン
   時までの経過時間がしきい値を超えた場合に、車両位置
   設定手段により設定されている車両の現在位置と座標登
   録手段により登録された位置とを比較し、両位置間の距
   離が所定距離以下であるときに、車両の現在位置を前記
   座標登録手段により登録された位置に修正する修正手段
   とを有することを特徴とする、車両位置検出装置におけ
   る車両位置の修正装置。