JPH11271075A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、自車位置の修正精度の向上に寄与
することができるナビゲーション装置を提供することに
ある。 【解決手段】 現在位置周辺のそれぞれの道路に対し
て、道路信頼度を演算部３７で計算しておき、有料道路
に設置される料金収受システムの料金所との間で、料金
収受に関わる情報をＥＴＣ装置１で通信することで、料
金収受に関わる情報を通信した場合には、有料道路を走
行することと演算部３７で判断する。ここで、有料道路
を走行していると判断した場合には、現在走行中であろ
う有料道路を除く道路の道路信頼度が低くくなるように
演算部３７で補正しておき、この補正された後の道路信
頼度が最も大きい道路を現在走行中の道路として演算部
３７で修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数種類の測位装
置から提供される位置情報に応じて自車位置を修正する
ナビゲーション装置に関し、特に、有料道路周辺を走行
する場合でも自車位置の修正精度の向上に寄与すること
ができるナビゲーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両に搭載されるナビゲーション
装置にあっては、複数種類の測位装置から提供される位
置情報に応じて自車位置を修正する技術が採用されてお
り、その一つとして、道路上に設置されたビーコンから
提供されるビーコン位置情報に基づいて、自車位置を修
正する技術が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ビーコンの
設置場所が例えば高速道路のような高架道路の場合に
は、この高架道路下方にも一般道路が通っていることが
あり、高速道路に設置されたビーコンから提供されるビ
ーコン位置情報がこのような一般道路上にも漏れて受信
可能なことがある。

【０００４】しかしながら、上述したようなナビゲーシ
ョン装置を搭載した車両が、他の一般道路からこのよう
な高速道路下の一般道路に進路を切り替えて進入した場
合には、高速道路上に設置されたビーコンから漏れたビ
ーコン位置情報を受信して、自車位置を一般道路上から
高速道路上に修正してしまうことが考えられる。

【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、自車位置の修正精度の向上に寄与す
ることができるナビゲーション装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、現在位置周辺のそれぞれの道
路に対して、自車両が走行しているであろう信頼精度を
表す道路信頼度を計算する道路信頼度計算手段と、有料
道路に設置される料金収受システムの料金所との間で、
料金収受に関わる情報を通信する無線通信手段と、この
無線通信手段により料金収受に関わる情報を通信した場
合には、有料道路を走行することと判断する有料道路判
断手段と、この有料道路判断手段により有料道路を走行
していると判断した場合には、現在走行中であろう有料
道路を除く道路の道路信頼度が低くくなるように補正す
る道路信頼度補正手段と、この道路信頼度補正手段によ
り補正された後の道路信頼度が最も大きい道路を現在走
行中の道路として修正する自車位置修正手段とを備えた
ことを要旨とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記自車位置修正手段は、前記道路信頼度補正
手段により補正された後の道路信頼度が所定の基準値よ
りも大きいか否かを判断する判断手段を備えたことを要
旨とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記道路信頼度補正手段は、前記有料道路判断
手段により有料道路を除く一般道路を走行していると判
断した場合には、有料道路の道路信頼度が低くくなるよ
うに補正することを要旨とする。

【０００９】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、現在位
置周辺のそれぞれの道路に対して、道路信頼度を計算し
ておき、有料道路に設置される料金収受システムの料金
所との間で、料金収受に関わる情報を通信することで、
料金収受に関わる情報を通信した場合には、有料道路を
走行することと判断する。ここで、有料道路を走行して
いると判断した場合には、現在走行中であろう有料道路
を除く道路の道路信頼度が低くくなるように補正してお
き、この補正された後の道路信頼度が最も大きい道路を
現在走行中の道路として修正することで、有料道路を走
行している場合には、有料道路に対応する道路信頼度が
最も大きくなり、現在走行中の道路を有料道路に修正す
るようにしているので、自車位置の修正精度の向上に寄
与することができる。

【００１０】また、請求項２記載の本発明によれば、補
正された後の道路信頼度が所定の基準値よりも大きいか
否かを判断することで、道路信頼度の高い道路を採択す
ることができ、自車位置の修正精度の向上に寄与するこ
とができる。

【００１１】また、請求項３記載の本発明によれば、有
料道路を除く一般道路を走行していると判断した場合に
は、有料道路の道路信頼度が低くくなるように補正する
ことで、一般道路を走行している場合には、一般道路に
対応する道路信頼度が最も大きくなり、現在走行中の道
路を有料道路を除く一般道路に修正するようにしている
ので、自車位置の修正精度の向上に寄与することができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係るナビゲーション装置の構成を示す図である。図
１に示すように、ナビゲーション装置２１はインターフ
ェースＩ／Ｆ１５を介して、有料道路に設置される料金
収受システムの料金所との間で、料金収受に関わる情報
を通信するＥＴＣ装置１と接続されている。

【００１３】このＥＴＣ装置１は、有料道路の料金所と
の間でＥＴＣアンテナ３を介して料金収受に関わる情報
を通信する無線部５と、本装置全体を制御する制御部７
と、制御部７とカードリーダ１１との間で両者を接続す
るインターフェースＩ／Ｆ９と、クレジットカードやプ
リペイドカードを着脱可能に保持してカードによる料金
支払いを行うためにカード情報を読み書きするカードリ
ーダ１１と、少なくとも有料道路の料金所との通信内容
を制御部７からナビゲーション装置２１の演算部３７に
引き渡すインターフェースＩ／Ｆ１３とから構成されて
いる。

【００１４】一方、ナビゲーション装置２１は、道路上
に設置されたビーコンから提供されるビーコン位置情報
をビーコンアンテナ２３を介して受信するビーコン受信
機２５と、複数のＧＰＳ衛星から提供される電波をＧＰ
Ｓアンテナ２７を介して受信して電波の到着する時間差
に基づいて車両の現在位置（緯度経度）を計算するＧＰ
Ｓ受信機２９と、車両の旋回角度を検出するジャイロ３
１と、車輪の回転を検出して車速を表す車速信号を出力
する車速センサ３３と、ジャイロ３１及び車速センサ３
３とから出力される信号を演算部３７に引き渡すインタ
ーフェースＩ／Ｆ３５と、装置全体を制御するとともに
現在位置を修正する演算部３７と、制御プログラムや制
御データを予め記憶するＲＯＭ３９と、制御データや後
述する信頼度テーブルを記憶するＲＡＭ４１と、表示部
５５の表示画面を覆う画面タッチパネル（図外）を介し
て操作情報を入力する操作部４３と、操作部４３から出
力される操作情報を演算部３７に引き渡すインターフェ
ースＩ／Ｆ４５と、例えばＣＤ−ＲＯＭのように地図デ
ータを予め記録する地図データ記憶媒体４７と、地図デ
ータ記憶媒体４７から与えられた位置周辺の地図データ
を読み取るデータ読取部４９と、例えば現在位置周辺の
地図データを描画する描画部５１と、描画部５１で描画
された描画データを表示部５５に引き渡すインターフェ
ースＩ／Ｆ５３と、描画部５１からインターフェースＩ
／Ｆ５３を介して引き渡される描画データを表示する表
示部５５とから構成されている。

【００１５】次に、図２を参照して、車両が有料道路に
設置される料金収受システムの料金所を通過する場合の
動作を説明する。図２において、料金収受システムの料
金所は、有料道路の入口付近に設置されている。また、
車両６１のインストルメントパネル上面には、ＥＴＣ装
置１が設置されている。まず、車両６１が誘導路６０に
進入すると、予告アンテナ６３下方のアンテナ通信領域
６５に入り、予告アンテナ６３から料金収受を行うこと
を表す予告情報が出力され、ＥＴＣ装置１にはこれから
料金収受処理が行われることが報知される。

【００１６】そして、車両６１が前進すると、料金所ブ
ース６７の手前にはガントリ６９に取り付けられた料金
所アンテナ７１が設置されている。ここで、車両６１の
先端が車両検知器７３に検知されてから次いで車両検知
器７５に検知されるまでの間は、料金所アンテナ７１下
方のアンテナ通信領域７７になっている。ＥＴＣ装置１
がアンテナ通信領域７７内に入っている間に、料金収受
システムの料金所ブース６７に設けられた料金収受情報
処理装置（図外）とＥＴＣ装置１との間で料金収受処理
が行われる。さらに、車両６１が前進して車両検知器７
９を通過し、有料道路の本線へと導かれる。

【００１７】次に、図１に示すナビゲーション装置２１
の基本的動作を説明する。予め、演算部３７は、目的地
を設定するためのメニュー画面データをＲＯＭ３９から
読み出し、描画部５１を介してメニュー画面データを表
示部５５に描画して表示してあるものとする。なお、表
示部５５にはメニュー画面として、目的地を設定するた
めの目的地設定スイッチや、ルート探索を開始するため
のルート探索スイッチや、ルート逸脱時に再度自動的に
ルートを探索するためのモードに設定する再探索モード
スイッチ等のスイッチ画像が表示されている。

【００１８】ここで、操作者によってポップアップメニ
ュー上の探索モードスイッチが操作されたこととして、
以下を説明する。まず、操作者が指先で操作部４３（画
面タッチパネル）上に接触することで、画面上に表示さ
れているカーソルが目的地設定スイッチ上に移動し、順
次に操作を進めると、画面内に位置を表す位置データが
操作部４３、インターフェースＩ／Ｆ４５を介して演算
部３７に入力される。演算部３７では、この位置データ
が目的地設定スイッチの範囲内に入っていると判断し、
目的地を設定するための目的地設定操作画面データをＲ
ＯＭ３９から読み出し、描画部５１を介して目的地設定
操作画面データを表示部５５に描画して表示する。以上
の様にして、順次にポップアップメニューを操作しなが
ら目的地データが演算部３７に入力される。なお、ポッ
プアップメニューを用いた選択方法については、本発明
と直接関係がないので、その説明を省略する。

【００１９】そして、ＧＰＳ受信機２９で検出される現
在位置データを演算部３７に取り込む。次に、操作部４
３（画面タッチパネル）を介して操作者により指定され
た目的地データと、ＧＰＳ受信機２９で検出される現在
位置データに対応させ、周知のダイクストラ法等に基づ
いて地図データ記憶媒体４７の一つであるＣＤ−ＲＯＭ
に記憶されているノードや道路リンクを探索して推奨す
べき走行ルートのルートデータを作成する。

【００２０】ここで、演算部３７は、このルートデータ
をＲＡＭ４１に一旦記憶する。次に、作成された目的地
までのルートが全て表示可能な広域地図に対応する地図
データをデータ読取部４９を介してＣＤ−ＲＯＭから読
み出し、描画部５１を介して広域地図データを表示部５
５に展開するようにして描画して表示する。

【００２１】次に、演算部３７は、ＲＡＭ４１に記憶さ
れている推奨ルートを読み出し、描画部５１を介して表
示されている広域地図データ上に推奨ルート重ね合わせ
て描画して表示する。こうして、表示部５５には現在位
置から目的地に至る広域地図上の推奨ルートが表示され
る。なお、走行距離が比較的遠距離になる場合には、表
示部５５には広域地図に代わって狭域地図を順次に切り
替えて表示するようにしてもよい。

【００２２】以下、表示部５５に表示された推奨ルート
を参照しながら車両は運転されることとする。次に、図
３に示すフローチャートに基づいてＥＴＣ装置１が付加
されたナビゲーション装置２１の動作を説明する。な
お、本フローチャートで表される各処理は、演算部３７
において所定時間間隔で行われることとする。

【００２３】まず、ステップＳ１０では、演算部３７
は、インターフェースＩ／Ｆ３５を介して車速センサ３
３から車速信号、ジャイロ３１から車両の旋回角度信号
をセンサ情報として取得する。また、演算部３７は、Ｇ
ＰＳ受信機２９から車両の現在位置（緯度経度）、ビー
コン受信機２５からビーコン位置情報をセンサ情報とし
て取得する。

【００２４】そして、ステップＳ２０では、演算部３７
は、ＲＡＭ４１に記憶してある前回の推定位置Ｐ（ｉ−
１）からの変化量（ΔＬ，Δθ）に基づいて、今回の推
定位置Ｐ（ｉ）を計算する。なお、変化量の成分として
移動距離ΔＬは車速信号Ｖと所定時間間隔ｔとに基づい
て求める。また、変化量の成分として変位角Δθは前回
と今回の旋回角度信号θの変化量に基づいて求める。

【００２５】また、今回の推定位置Ｐ（ｉ）を計算する
場合に、ステップＳ１０において、ＧＰＳ受信機２９か
ら車両の現在位置（緯度経度）や、ビーコン受信機２５
からビーコン位置情報を取得できているときにはこれら
の位置情報を用いることとする。

【００２６】そして、ステップＳ３０では、今回の推定
位置Ｐ（ｉ）を中心に、複数の周辺道路リンクの信頼度
を計算する。なお、前回の推定位置Ｐ（ｉ−１）周辺の
複数の道路リンクの信頼度は、図３に示すように、ＲＡ
Ｍ４１の信頼度テーブル９１に記憶されていることとす
る。また、この信頼度テーブル９１には、前回の推定位
置Ｐ（ｉ−１）周辺の複数の道路リンク番号に対応する
信頼度Ｗ（ｉ−１）と後述する道路フラグｋが記憶され
ていることとする。

【００２７】詳しくは、演算部３７は、道路リンクの信
頼度Ｗ（ｉ）は、ジャイロ３１で検出された自車推定方
位θと、自車位置から当該リンクへのリンク方位φと、
自車位置から当該リンクまでの垂線距離Ｌとに基づい
て、

【数１】 Ｗ（ｉ）＝Ａ／│θ−φ│＋Ｂ／Ｌ＋Ｃ＊Ｗ（ｉ−１） から求める。但し、Ａ，Ｂ，Ｃは定数である。なお、信
頼度Ｗ（ｉ）の計算結果は、その数値が大きい程信頼性
が高くなることはいうまでもない。こうして求められた
それぞれの道路リンクの信頼度Ｗ（ｉ）は、ＲＡＭ４１
の信頼度テーブル９１にリンク番号に対応させて記憶し
ておく。

【００２８】そして、車両が有料道路の入口に入ったか
否かを判断するために、ステップＳ４０では、現在、Ｅ
ＴＣ装置１が料金収受システムの料金所に設置される料
金所アンテナから料金収受データを受信したか否かを判
断する。料金収受データを受信した場合には、車両が有
料道路の入口に入り以後有料道路を走行するのでステッ
プＳ５０に進む。一方、料金収受データを受信していな
い場合には、車両が有料道路の入口を除く地点を走行し
ているのでステップＳ５５に進む。

【００２９】そして、ステップＳ５０では、車両が有料
道路の入口に入ったので、ＲＡＭ４１の信頼度テーブル
９１に記憶したリンク番号の内、一般道路のリンク番号
に対応する信頼度Ｗ（ｉ）が有する道路フラグｋに
「０」を設定する。同時に、有料道路のリンク番号に対
応する信頼度Ｗ（ｉ）が有する道路フラグｋに「１」を
設定する。

【００３０】一方、車両が有料道路上の入口を除く地点
として、有料道路又は一般道路を走行しているので、ス
テップＳ５５では、ＲＡＭ４１の信頼度テーブル９１に
記憶した有料道路のリンク番号に対応する前回の道路フ
ラグｋが、 ｋ＝１ であり、かつ、前回のステップＳ７０で採択されたリン
クが有料道路であるか否かを判断する。道路フラグｋが
「１」、かつ、有料道路上の場合には、車両が有料道路
を走行中であるので、ステップＳ５０に進む。一方、道
路フラグｋが「０」の場合には、車両が一般道路を走行
中であるので、ステップＳ５８に進む。なお、ステップ
Ｓ５５に示す処理は、有料道路から一般に進路変更され
た場合に有効である。

【００３１】ステップＳ５８では、車両が一般道路を走
行しているので、ＲＡＭ４１の信頼度テーブル９１に記
憶したリンク番号の内、一般道路のリンク番号に対応す
る信頼度Ｗ（ｉ）が有する道路フラグｋに「１」を設定
する。同時に、有料道路のリンク番号に対応する信頼度
Ｗ（ｉ）が有する道路フラグｋに「０」を設定する。

【００３２】そして、ステップＳ６０では、演算部３７
は、ＲＡＭ４１の信頼度テーブル９１に記憶したそれぞ
れリンク番号に対応する信頼度Ｗ（ｉ）とその道路フラ
グｋを読み出し、それぞれリンク番号に対応する信頼度
Ｗ（ｉ）とその道路フラグｋを乗算した積が最も大き
く、かつ、所定の基準値Ｗerf を超えているか否かを判
断する。

【００３３】

【数２】Ｗ（ｉ）＊ｋ ＞ Ｗref なお、所定の基準値Ｗerf は、信頼度Ｗ（ｉ）の算出精
度のよいリンクを選別するための基準値である。

【００３４】ここで、ステップＳ６０に示す条件を満足
する場合にはステップＳ７０に進む。一方、この条件を
満足しない場合にはステップＳ９０に進む。

【００３５】このように、補正された後の道路信頼度が
所定の基準値Ｗref よりも大きいか否かを判断すること
で、道路信頼度の高い道路を採択することができ、自車
位置の修正精度の向上に寄与することができる。

【００３６】ステップＳ７０では、（数２）の左辺が最
も大きく、かつ、所定の基準値より大きかったので、当
該リンクをマップマッチングすべき現在走行中のリンク
として採択する。そして、ステップＳ８０では、演算部
３７は、採択された当該リンクを現在走行中のリンクと
して自車両の現在位置を修正することで、採択したリン
ク上に車両マークを表示する。即ち、描画部５１を介し
て表示部５５に描画されて表示されている例えば狭域地
図の当該リンク上に対して、車両マークを付加して描画
する。

【００３７】この結果、図４（ａ）に示すように、例え
ば有料道路の料金所６７を通過して有料道路を走行した
場合には、ＥＴＣ装置１によって料金収受データが受信
され有料道路を走行している間は、表示部５５の表示画
面９３には、有料道路上に車両マーク９５が表示され
る。

【００３８】このように、有料道路を走行している場合
には、有料道路に対応する道路信頼度が最も大きくな
り、現在走行中の道路を有料道路に修正するようにして
いるので、自車位置の修正精度の向上に寄与することが
できる。

【００３９】また、図４（ｂ）に示すように、例えば有
料道路の料金所６７前を通過して一般道路を走行した場
合に、例えステップＳ１０で有料道路上に設置されたビ
ーコンからビーコン位置受信をビーコン受信機２５で受
信したときでも、有料道路のリンク番号に対応する道路
フラグは「０」であるので、有料道路の信頼度Ｗ（ｉ）
は「０」となり、この結果、表示部５５の表示画面９３
には、一般道路上に車両マーク９５が表示される。

【００４０】このように、有料道路を除く一般道路を走
行していると判断した場合には、有料道路の道路信頼度
が低くくなるように補正することで、一般道路を走行し
ている場合には、一般道路に対応する道路信頼度が最も
大きくなり、現在走行中の道路を有料道路を除く一般道
路に修正するようにしているので、自車位置の修正精度
の向上に寄与することができる。この結果、高速道路上
に設置されたビーコンから漏れたビーコン位置情報を受
信しても、有料道路の料金所を通過しなければ、即座に
自車位置を一般道路上から高速道路上に修正してしまう
ことがなくなるので、走行位置を誤表示することを防止
することができる。

【００４１】一方、ステップＳ９０では、ステップＳ６
０に示す条件を満足しない場合には、ステップＳ２０で
計算した今回の推定位置Ｐ（ｉ）に車両マークを表示す
る。即ち、描画部５１を介して表示部５５に描画されて
表示されている例えば狭域地図上の今回の推定位置に車
両マークを付加して描画する。この場合、有料道路や一
般道路に対応する信頼度Ｗ（ｉ）が所定の基準値Ｗref
に満たないことを意味している。例えば車両が地図デー
タ記憶媒体４７に記憶されていない道路を走行している
場合には、車両が走行中の道路に対して、その周辺の道
路までの距離Ｌが極めて遠くなることもあり、その結
果、信頼度Ｗ（ｉ）が極めて低くなることもある。この
ような場合、表示部５５には走行中の道路は表示されな
いが、車両マークのみが表示される。

【００４２】なお、本実施の形態においては、道路フラ
グｋを「１」又は「０」に設定する場合について説明し
たが、本発明はこのような場合に限定されることなく、
例えば道路フラグｋに代わって、道路係数「０〜１」ま
での少数値や、自然数Ｎを用いて信頼度Ｗ（ｉ）を補正
するように構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るナビゲーショ
ン装置の構成を示す図である。

【図２】有料道路に設置される料金収受システムの料金
所付近の様子を示す図である。

【図３】ＥＴＣ装置１が付加されたナビゲーション装置
２１の動作を説明するためのフローチャートである。

【図４】車両が有料道路を走行している場合を示す図
（ａ）と、車両が一般道路を走行している場合を示す図
（ｂ）である。

【符号の説明】 １ ＥＴＣ装置 ５ 無線部 ７ 制御部 ２１ ナビゲーション装置 ２５ ビーコン受信機 ２９ ＧＰＳ受信機 ３１ ジャイロ ３３ 車速センサ ３７ 演算部 ４７ 地図データ記憶媒体 ４９ データ読取部 ５１ 描画部 ５５ 表示部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現在位置周辺のそれぞれの道路に対し
   て、自車両が走行しているであろう信頼精度を表す道路
   信頼度を計算する道路信頼度計算手段と、 有料道路に設置される料金収受システムの料金所との間
   で、料金収受に関わる情報を通信する無線通信手段と、 この無線通信手段により料金収受に関わる情報を通信し
   た場合には、有料道路を走行することと判断する有料道
   路判断手段と、 この有料道路判断手段により有料道路を走行していると
   判断した場合には、現在走行中であろう有料道路を除く
   道路の道路信頼度が低くくなるように補正する道路信頼
   度補正手段と、 この道路信頼度補正手段により補正された後の道路信頼
   度が最も大きい道路を現在走行中の道路として修正する
   自車位置修正手段とを備えたことを特徴とするナビゲー
   ション装置。
2. 【請求項２】 前記自車位置修正手段は、 前記道路信頼度補正手段により補正された後の道路信頼
   度が所定の基準値よりも大きいか否かを判断する判断手
   段を備えたことを特徴とする請求項１記載のナビゲーシ
   ョン装置。
3. 【請求項３】 前記道路信頼度補正手段は、 前記有料道路判断手段により有料道路を除く一般道路を
   走行していると判断した場合には、有料道路の道路信頼
   度が低くくなるように補正することを特徴とする請求項
   １記載のナビゲーション装置。