WO2008075438A1

WO2008075438A1 - ナビゲーション装置、マップマッチング方法、及び、マップマッチングプログラム

Info

Publication number: WO2008075438A1
Application number: PCT/JP2006/325538
Authority: WO
Inventors: Toshiki Fujiwara; Seiji Goto
Original assignee: Pioneer Corporation
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-06-26
Also published as: JP4573899B2; JPWO2008075438A1

Abstract

ナビゲーション装置は、ＧＰＳなどの車両の絶対位置を取得する絶対位置取得手段と、自立センサなどの車両の相対位置を測定する相対位置測定手段を備える。さらに、ナビゲーション装置は、相対位置測定手段の推定誤差を決定する誤差推定手段と、絶対位置及び相対位置に基づいて、車両の現在位置を測定する現在位置測定手段と、現在位置が道路上の位置から外れたときに、当該現在位置を隣接する道路上に移動するマップマッチング処理を実行するマップマッチング手段と、を備える。マップマッチング手段は、車両がオフロードエリアに進入するときにマップマッチング処理を停止するとともに、車両がオフロードエリアから復帰するときにマップマッチング処理を再開する。また、マップマッチング手段は、車両がオフロードエリアから復帰するときの推定誤差が所定の閾値より大きい場合には絶対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行し、推定誤差が所定の閾値以下の場合には前記相対位置を利用してマップマッチング処理を実行する。

Description

明細書

ナビゲーシヨン装置、マップマッチング方法、及び、マップマッチングプログラム

技術分野

[0001] 本発明は、ナビゲーシヨン装置に関する。

背景技術

[0002] 車両の現在位置を測定し、その現在位置を含む周辺地域の地図を表示するナビゲーシヨン装置が知られている。ナビゲーシヨン装置において、車両の現在位置を測定する方法としては、いわゆる自立航法と、 GPSを用いた GPS航法とが知られている。自立航法は、主に車両に設けられたセンサを用いて速度や方位などの各種パラメータを取得し、それらの情報を用いて車両の現在位置を測定する。一方、 GPS航法は、複数の人工衛星力送信される測位データを受信し、受信したデータを元に車両の現在位置を演算する。これら 2つの航法は、ずれも長所及び短所があるので、一般的には、各々の測定データを利用するいわゆるハイブリッド航法が利用されている。

[0003] また、マップマッチング機能を有するナビゲーシヨン装置が知られている。マップマツチング処理とは、車両の現在位置が隣接する道路から外れた場合に、車両の現在位置を強制的に道路上に移動する処理を言う。マップマッチング処理の一例が特許文献 1に記載されている。

[0004] 車両が駐車場など、道路が存在しな、場所 (以下、「オフロードエリア」と呼ぶ。）に進入した場合には、ナビゲーシヨン装置はマップマッチング処理を一時的に停止する。そして、車両がオフロードエリア力道路上に復帰すると、ナビゲーシヨン装置はマップマッチング処理を再開する。即ち、車両がオフロードエリア力も道路上へ復帰したことを検出すると、ナビゲーシヨン装置は、そのときの車両の現在位置を利用してマップマッチング処理を行い、車両の現在位置を道路上に移動する。なお、車両がォフロードエリア力通常の道路に復帰したことを検出する手法力 S、特許文献 2に記載されている。 [0005] しかし、車両が例えば立体駐車場などのオフロードエリアをある程度の距離を走行すると、自立航法に用いられるセンサ（以下、「自立センサ」と呼ぶ。）により得られる方位や距離に誤差が蓄積される。よって、その後車両が立体駐車場力も出たときに、その時の自立航法による車両の現在位置を利用してマップマッチング処理を実行すると、車両の現在位置が実際の位置力大きくずれた位置に移動されてしまうという問題が生じる。

[0006] また、ナビゲーシヨン装置が目的地までの経路案内を行って、る状態で、上記のような誤った位置へのマップマッチング処理が実行されると、実際は車両が正、経路を走行しているにも拘わらず、ナビゲーシヨン装置は車両が案内経路力外れて走行していると認識し、オートリルートを行ってしまうという問題も発生する。なお、オートリルートとは、経路案内中に車両が案内経路をはずれて走行した場合に、自動的にその位置から目的地までの経路を計算し、案内経路を設定し直す動作をいう。

[0007] 特許文献 1 :特開平 7— 311048号公報

特許文献 2：特開 2002— 333334号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 本発明が解決しょうとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、オフロードエリアからの復帰時に正確なマップマッチングを行うことが可能なナビゲーシヨン装置を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0009] 請求項 1に記載の発明は、ナビゲーシヨン装置であって、車両の絶対位置を取得する絶対位置取得手段と、前記車両の相対位置を測定する相対位置測定手段と、前記相対位置測定手段の推定誤差を決定する誤差推定手段と、前記絶対位置及び前記相対位置に基づ!ヽて、前記車両の現在位置を測定する現在位置測定手段と、前記現在位置が道路上の位置カゝら外れたときに、当該現在位置を隣接する道路上に移動するマップマッチング処理を実行するマップマッチング手段と、を備え、前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリアに進入するときに前記マップマッチング処理を停止するとともに、前記車両がオフロードエリア力復帰するときに前記マップマッチング処理を再開し、前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリア力復帰するときの前記推定誤差が所定の閾値より大きい場合には、前記絶対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行し、前記推定誤差が前記所定の閾値以下の場合には前記相対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行することを特徴とする。

[0010] 請求項 6に記載の発明は、車両の絶対位置を取得する絶対位置取得手段、及び、前記車両の相対位置を測定する相対位置測定手段を備えるナビゲーシヨン装置にぉ、て実行されるマップマッチング方法であって、前記相対位置測定手段の推定誤差を決定する誤差推定工程と、前記絶対位置及び前記相対位置に基づいて、前記車両の現在位置を測定する現在位置測定工程と、前記現在位置が道路上の位置から外れたときに、当該現在位置を隣接する道路上に移動するマップマッチング処理を実行するマップマッチング工程と、を備え、前記マップマッチング工程は、前記車両がオフロードエリアに進入するときに前記マップマッチング処理を停止するとともに

、前記車両がオフロードエリア力復帰するときに前記マップマッチング処理を再開し、前記マップマッチング工程は、前記車両がオフロードエリアから復帰するときの前記推定誤差が所定の閾値より大きい場合には、前記絶対位置を利用して前記マップマツチング処理を実行し、前記推定誤差が前記所定の閾値以下の場合には前記相対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行することを特徴とする。

[0011] 請求項 7に記載の発明は、車両の絶対位置を取得する絶対位置取得手段、前記車両の相対位置を測定する相対位置測定手段、及び、コンピュータを備えるナビゲーシヨン装置にお！、て実行されるマップマッチングプログラムであって、前記相対位置測定手段の推定誤差を決定する誤差推定手段、前記絶対位置及び前記相対位置に基づいて、前記車両の現在位置を測定する現在位置測定手段、及び、前記現在位置が道路上の位置力も外れたときに、当該現在位置を隣接する道路上に移動するマップマッチング処理を実行するマップマッチング手段、として前記コンピュータを機能させ、前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリアに進入するときに前記マップマッチング処理を停止するとともに、前記車両がオフロードエリアから復帰するときに前記マップマッチング処理を再開し、前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリア力復帰するときの前記推定誤差が所定の閾値より大きい場合には、前記絶対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行し、前記推定誤差が前記所定の閾値以下の場合には前記相対位置を利用して前記マップマツチング処理を実行することを特徴とする。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]実施例に係るナビゲーシヨン装置の構成を示すブロック図である。

[図 2]車両が立体駐車場を出入りしたときの現在位置の軌跡を示す。

[図 3]マップマッチングに関連する構成を示す。

[図 4]マップマッチング処理のフローチャートである。

[図 5]自立センサの推定誤差との比較に用いる閾値のテーブルを示す。

[図 6]マップマッチング処理の他のフローチャートである。

符号の説明

[0013] 10 自立測位装置

18 GPS受信機

20 システムコントローラ

22 CPU

36 データ記憶ユニット

40 表示ユニット

60 入力装置

123 自立センサ誤差推定部

124 マップマッチング部

発明を実施するための最良の形態

[0014] 本発明の好適な実施形態では、ナビゲーシヨン装置は、車両の絶対位置を取得する絶対位置取得手段と、前記車両の相対位置を測定する相対位置測定手段と、前記相対位置測定手段の推定誤差を決定する誤差推定手段と、前記絶対位置及び前記相対位置に基づ!ヽて、前記車両の現在位置を測定する現在位置測定手段と、前記現在位置が道路上の位置カゝら外れたときに、当該現在位置を隣接する道路上に移動するマップマッチング処理を実行するマップマッチング手段と、を備え、前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリアに進入するときに前記マップマッチング処理を停止するとともに、前記車両がオフロードエリア力復帰するときに前記マップマッチング処理を再開し、前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリア力復帰するときの前記推定誤差が所定の閾値より大きい場合には、前記絶対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行し、前記推定誤差が前記所定の閾値以下の場合には前記相対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行する。

[0015] 上記のナビゲーシヨン装置は、車両の絶対位置を取得する絶対位置取得手段と、相対位置を測定する相対位置測定手段とを備える。絶対位置取得手段は例えば GP S、 VICSなどの路車間通信システムを含む。相対位置測定手段はジャイロセンサなどの自立センサを含む。また、自立センサなどの相対位置の推定誤差を決定する手段が設けられる。絶対位置と相対位置に基づいて車両の現在位置が測定され、その現在位置が道路上力外れたときに、現在位置を道路上に移動させるマップマッチング手段が設けられる。

[0016] 車両が道路上力もオフロードエリアに移動したときにはマップマッチング処理は一時停止され、車両がオフロードエリア力道路上に復帰したときには、マップマツチング処理が再開される。ここで、車両がオフロードエリア力復帰する際には、その時点における相対位置測定手段の推定誤差を所定の閾値と比較し、推定誤差が閾値より大きい場合には絶対位置を利用してマップマッチングを行う。また、推定誤差が閾値以下である場合には相対位置を利用してマップマッチングを行う。これにより、車両がオフロードエリア力復帰した時点において、自立センサなどによる相対位置と、 GP

Sなどによる絶対位置のうち、精度の高い方を利用して、高精度のマップマッチングを行うことができる。

[0017] 上記のナビゲーシヨン装置の一態様では、前記マップマッチング手段は、前記現在位置が属する地域に応じて、前記閾値を変更する。 GPSの測位精度は地域や周辺環境によって変動する。よって、自立センサの推定誤差の比較対象となる閾値を地域ごとに変更することにより、いずれの地域においても高精度なマップマッチングを行うことができる。 [0018] 上記のナビゲーシヨン装置の他の一態様は、地図データを記憶する地図データ記憶部を備え、前記マップマッチング手段は、前記地図データ毎に前記閾値を変更する。ナビゲーシヨン装置が使用する地図データは、同一のエリアのものであっても、道路位置などの精度が異なる場合があり、地図データの精度が低いと、相対位置測定手段の誤差の影響をより受けやすくなる。よって、地図データ毎に閾値を変更することにより、地図データの精度のばらつきがマップマッチングの精度低下に与える影響を低減することができる。

[0019] 上記のナビゲーシヨン装置の他の一態様は、地図データを記憶する地図データ記憶部を備え、前記地図データは、駐車場について、前記推定誤差と相関を有する駐車場属性情報を含み、前記マップマッチング手段は、前記駐車場属性情報を参照して前記閾値を変更する。立体駐車場の場合には、その構造により自立センサなどの相対位置の誤差が発生しやすいか否かがある程度推定できる。よって、地図データに含まれる駐車場のデータについて、相対位置の推定誤差と相関を有する属性情報、例えば誤差が発生するレベルや駐車場の階数などを記憶しておく。マップマッチング手段は、この属性情報を参照し、閾値を補正してマップマッチングを行うことにより、より高精度のマップマッチングが可能となる。

[0020] 上記のナビゲーシヨン装置の他の一態様は、前記絶対位置取得手段が前記絶対位置を取得できる状態か否かを判定する判定手段を備え、前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリアから復帰する前であっても、前記絶対位置取得手段が前記絶対位置を取得でき、かつ、前記推定誤差が前記閾値よりも大きい第 2の閾値より大き、場合には、前記絶対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行する。

[0021] この態様では、車両がオフロードエリア力も復帰する前であっても、相対位置の推定精度があまりにも大きくなつた場合には、強制的に GPSなどの絶対位置を利用してマップマッチングを行う。これにより、精度の低い相対位置に基づいてマップマッチングが行われることを確実に防止することができる。

[0022] 本発明の他の実施形態では、車両の絶対位置を取得する絶対位置取得手段、及び、前記車両の相対位置を測定する相対位置測定手段を備えるナビゲーシヨン装置にお、て実行されるマップマッチング方法は、前記相対位置測定手段の推定誤差を決定する誤差推定工程と、前記絶対位置及び前記相対位置に基づいて、前記車両の現在位置を測定する現在位置測定工程と、前記現在位置が道路上の位置から外れたときに、当該現在位置を隣接する道路上に移動するマップマッチング処理を実行するマップマッチング工程と、を備え、前記マップマッチング工程は、前記車両がオフロードエリアに進入するときに前記マップマッチング処理を停止するとともに、前記車両がオフロードエリア力も復帰するときに前記マップマッチング処理を再開し、前記マップマッチング工程は、前記車両がオフロードエリア力復帰するときの前記推定誤差が所定の閾値より大き、場合には、前記絶対位置を利用して前記マップマツチング処理を実行し、前記推定誤差が前記所定の閾値以下の場合には前記相対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行する。

[0023] この方法を、ナビゲーシヨン装置において実行することにより、車両がオフロードエリァ力復帰した時点において、自立センサなどによる相対位置と GPSなどによる絶対位置のうち精度の高い方を利用して高精度のマップマッチングを行うことができる。

[0024] 本発明の他の実施形態では、車両の絶対位置を取得する絶対位置取得手段、前記車両の相対位置を測定する相対位置測定手段、及び、コンピュータを備えるナビゲーシヨン装置にぉ、て実行されるマップマッチングプログラムは、前記相対位置測定手段の推定誤差を決定する誤差推定手段、前記絶対位置及び前記相対位置に基づいて、前記車両の現在位置を測定する現在位置測定手段、及び、前記現在位置が道路上の位置力も外れたときに、当該現在位置を隣接する道路上に移動するマップマッチング処理を実行するマップマッチング手段、として前記コンピュータを機能させ、前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリアに進入するときに前記マップマッチング処理を停止するとともに、前記車両がオフロードエリア力も復帰するときに前記マップマッチング処理を再開し、前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリア力復帰するときの前記推定誤差が所定の閾値より大きい場合には、前記絶対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行し、前記推定誤差が前記所定の閾値以下の場合には前記相対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行する。このプログラムをナビゲーシヨン装置のコンピュータ上で実行することにより、車両がオフロードエリア力復帰した時点において、自立センサなどによる相対位置と GPSなどによる絶対位置のうち精度の高い方を利用して高精度のマップマッチングを行うことができる。なお、このプログラムは、記憶媒体に記憶した状態で禾 IJ用することがでさる。

実施例

[0025] 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。なお、以下の説明は、本発明を車両に搭載されるナビゲーシヨン装置に適用した例を示す。

[0026] [ナビゲーシヨン装置]

図 1に、本発明の実施例に係るナビゲーシヨン装置 100の構成を示す。図 1に示すように、ナビゲーシヨン装置 100は、自立測位装置 10、 GPS受信機 18、システムコントローラ 20、ディスクドライブ 31、データ記憶ユニット 36、通信用インタフェース 37、通信装置 38、表示ユニット 40、音声出力ユニット 50及び入力装置 60を備える。

[0027] 自立測位装置 10は、加速度センサ 11、角速度センサ 12及び距離センサ 13を備える。加速度センサ 11は、例えば圧電素子からなり、車両の加速度を検出し、加速度データを出力する。角速度センサ 12は、例えば振動ジャイロ力もなり、車両の方向変換時における車両の角速度を検出し、角速度データ及び相対方位データを出力する。距離センサ 13は、車両の車輪の回転に伴って発生されているパルス信号力もなる車速パルスを計測する。

[0028] GPS受信機 18は、複数の GPS衛星から、測位用データを含む下り回線データを搬送する電波 19を受信する。測位用データは、緯度及び経度情報等から車両の絶対的な位置を検出するために用いられる。

[0029] システムコントローラ 20は、インタフェース 21、 CPU22、 ROM23及び RAM24を含んでおり、ナビゲーシヨン装置 100全体の制御を行う。

[0030] インタフェース 21は、加速度センサ 11、角速度センサ 12及び距離センサ 13並びに GPS受信機 18とのインタフェース動作を行う。そして、これらから、車速パルス、加速度データ、相対方位データ、角速度データ、 GPS測位データ、絶対方位データ等をシステムコントローラ 20に入力する。 CPU22は、システムコントローラ 20全体を制御する。 ROM23は、システムコントローラ 20を制御する制御プログラム等が格納された図示しない不揮発性メモリ等を有する。 RAM24は、入力装置 60を介して使用者により予め設定された経路データ等の各種データを読み出し可能に格納したり、 C PU22に対してワーキングエリアを提供したりする。

[0031] システムコントローラ 20、 CD— ROMドライブ又は DVD— ROMドライブなどのディスクドライブ 31、データ記憶ユニット 36、通信用インタフェース 37、表示ユニット 40、音声出力ユニット 50及び入力装置 60は、バスライン 30を介して相互に接続されてヽる。

[0032] ディスクドライブ 31は、システムコントローラ 20の制御の下、 CD又は DVDといったディスク 33から、音楽データ、映像データなどのコンテンツデータを読み出し、出力する。なお、ディスクドライブ 31は、 CD— ROMドライブ又は DVD— ROMドライブのうち、いずれか一方としてもよいし、 CD及び DVDコンパチブルのドライブとしてもよい

[0033] データ記憶ユニット 36は、例えば、 HDDなどにより構成され、地図データや施設データなどのナビゲーシヨン処理に用いられる各種データを記憶する。

[0034] 通信装置 38は、例えば、 FMチューナやビーコンレシーバ、携帯電話や専用の通信カードなどにより構成され、通信用インタフェース 37を介して、 VICS (Vehicle In formation Communication System)センタから配信される渋滞や交通情報などの道路交通情報、その他の情報を受信する。

[0035] 表示ユニット 40は、システムコントローラ 20の制御の下、各種表示データをディスプレイなどの表示装置に表示する。具体的には、システムコントローラ 20は、データ記憶ユニット 36から地図データを読み出す。表示ユニット 40は、システムコントローラ 2 0によってデータ記憶ユニット 36から読み出された地図データを、ディスプレイなどの表示画面上に表示する。表示ユニット 40は、バスライン 30を介して CPU22から送られる制御データに基づいて表示ユニット 40全体の制御を行うグラフィックコントローラ 41と、 VRAM (Video RAM)等のメモリからなり即時表示可能な画像情報を一時的に記憶するノッファメモリ 42と、グラフィックコントローラ 41から出力される画像データに基づいて、液晶、 CRT等のディスプレイ 44を表示制御する表示制御部 43と、デイスプレイ 44とを備える。ディスプレイ 44は、例えば対角 5〜10インチ程度の液晶表示装置等力なり、車内のフロントパネル付近に装着される。

[0036] 音声出力ユニット 50は、システムコントローラ 20の制御の下、 CD— ROMドライブ 3 1又は DVD—ROM32、若しくは RAM24等からバスライン 30を介して送られる音声デジタルデータの DZ A変換を行う DZAコンバータ 51と、 DZAコンバータ 51から出力される音声アナログ信号を増幅する増幅器 (AMP) 52と、増幅された音声アナログ信号を音声に変換して車内に出力するスピーカ 53とを備えて構成されている。

[0037] 入力装置 60は、各種コマンドやデータを入力するための、キー、スィッチ、ボタン、リモコン、音声入力装置等から構成されている。入力装置 60は、車内に搭載された当該車載用電子システムの本体のフロントパネルやディスプレイ 44の周囲に配置される。また、ディスプレイ 44がタツチパネル方式である場合には、ディスプレイ 44の表示画面上に設けられたタツチパネルも入力装置 60として機能する。

[0038] なお、 CPU22は、予め ROM23などに記憶されたプログラムを実行することにより、誤差推定手段、現在位置測定手段、マップマッチング手段及び判定手段として機能する。加速度センサ 11、角速度センサ 12及び距離センサ 13は自立センサであり、相対位置測定手段として機能する。 GPS受信機 18は絶対位置取得手段として機能する。

[0039] [自立センサの誤差]

次に、オフロードエリアの走行による自立センサの誤差について説明する。通常、ナビゲーシヨン装置は、自立センサによる車両の現在位置と、 GPSによる車両の現在位置とを検出している。車両が走行すると、基本的に自立センサには誤差が発生する。ここでの誤差は、方位誤差及び距離誤差を含む。誤差が発生する原因は様々であるが、車両が走行した距離や旋回量から、誤差の量をある程度推定することができる。例えば、車両が旋回すると、その旋回量に対して x%の方位誤差が発生するとカゝ、車両が所定距離走行すると、その走行距離に対して y%の距離誤差が発生する、ということが自立センサのスペック上既知となっている場合が多い。よって、ナビゲーシヨン装置は、車両の走行中に自立センサの誤差を常に推定し累積しており、累積誤差が所定基準量を超えると、 GPSによる現在位置を利用して自立センサの補正を行う。 [0040] 一方、ナビゲーシヨン装置はマップマッチング機能を有し、車両の現在位置が道路上から大きく外れたときには、車両の現在位置を道路上の位置に強制的に移動する。但し、車両が駐車場などのオフロードを走行する場合、ナビゲーシヨン装置は、車両がオフロードエリアの走行を開始したときに一時的にマップマッチング処理を停止し、車両がオフロードエリアの走行を終了したときにマップマッチング処理を再開する。マップマッチング処理を再開するとき、ナビゲーシヨン装置は基本的に自立センサによる車両の現在位置を利用して、マップマッチング処理を実行する。

[0041] 従って、車両が立体駐車場などの GPS受信が不可能なオフロードエリアを走行した後にマップマッチング処理を実行すると、自車位置が誤った道路上に移動されることがある。詳しく説明すると、車両が立体駐車場などの GPS受信が不可能なオフロードエリアを走行すると、 GPSデータを用いて自立センサを補正することができないため、車両が立体駐車場力も道路上に出たときには自立センサは大きな累積誤差を含む状態となっている。この状態では、ナビゲーシヨン装置は、自立センサによる車両の現在位置を利用してマップマッチングを実行するため、車両の現在位置は誤った道路上に移動される可能性が高くなる。

[0042] この様子を、図 2を参照して説明する。図 2 (A)は、車両が立体駐車場に入った後、さらに駐車場を出て走行した場合の車両の実際の走行軌跡であり、図 2 (B)は GPS による現在位置の軌跡、図 2 (C)は自立センサによる現在位置の軌跡である。

[0043] 図 2 (A)に示すように、車両は実際に軌跡 119に従って走行し、立体駐車場 110内を複数回周回した後、道路に戻っている。図 2 (A)における現在位置 117は実際の車両の位置を正しく示して、る。

[0044] 図 2 (B)は GPSによる現在位置の軌跡である。立体駐車場 110内では GPS電波を受信することができないため GPSによる現在位置は不安定、もしくは測定不能である力その後車両が立体駐車場 110を出ると、 GPS電波の受信が可能となり、現在位置はほぼ道路に沿って移動している。よって、マーク 116の位置でナビゲーシヨン装置がマップマッチング処理を実行すると、現在位置 117は正 U、位置に移動されている。

[0045] 図 2 (C)は自立センサによる現在位置の軌跡である。立体駐車場内では GPS電波を受信することができず、自立センサの累積誤差が大きくなつた状態で車両が道路に復帰する。よって、現在位置は道路を大きく外れていく。ナビゲーシヨン装置はマーク 112の位置でマップマッチングを実行し、その結果、現在位置はマーク 113の位置に移動されている。これは、図 2 (A)においてマーク 117で示す正しい位置と大きくずれている。

[0046] このように、立体駐車場など、 GPS電波が受信できな!/、オフロードエリアを車両が走行した後は、自立センサは比較的大きな累積誤差を含むため、オフロードエリアからの復帰後に自立センサによる現在位置を利用してマップマッチング処理を行うと、誤った位置に現在位置を移動させてしまう可能性がある。そこで、本発明では、オフロードエリア力復帰する際のマップマッチング処理においては、自立センサの誤差力 S小さ、場合には自立センサによる現在位置を利用し、自立センサの誤差が大きヽ場合には GPSによる現在位置を利用することとする。

[0047] [マップマッチング処理]

図 3に、本発明のマップマッチング処理に関連する機能構成を示す。絶対位置取得部として機能する GPS受信機 18は、 GPSによる現在位置を示す現在位置データ 131をマップマッチング部 124へ供給する。また、相対位置測定部として機能する自立測位装置 10は、自立センサによる現在位置を示す現在位置データ 132をマップマッチング部 124へ供給する。

[0048] 自立センサ誤差推定部 123は、自立センサに発生する誤差を推定し、推定誤差データ 133をマップマッチング部 124へ供給する。自立センサ誤差推定部 123は、例えば前述のように、車両の走行距離や旋回量に基づいて、距離誤差や方位誤差を算出する。

[0049] マップマッチング部 124は、図 1に示す CPU22が予め用意されたプログラムを実行することにより実現される。車両がオフロード力復帰する時のマップマッチング処理において、マップマッチング部 124は、まず、自立センサ誤差推定部 123から供給される推定誤差データ 133に基づいて、推定誤差を予め用意した閾値 Xと比較する。そして、推定誤差が閾値 Xより大きい場合には、マップマッチング部 124は、自立センサの累積誤差が大きいと判断し、 GPSによる現在位置を利用してマップマッチング処理を実行する。一方、推定誤差が閾値 X以下の場合には、マップマッチング部 12 4は、自立センサの累積誤差が小さいと判断し、自立センサによる現在位置を利用してマップマッチング処理を実行する。これにより、マップマッチング部 124は、自立センサの累積誤差が大き、場合に、誤ったマップマッチングを行うことを防止することができる。

[0050] 図 4は、車両がオフロードエリアから復帰するときのマップマッチング再開処理のフローチャートである。なお、車両がオフロードエリアの走行を開始したときには、ナビゲーシヨン装置 100はそれを検出し、マップマッチング処理を一時的に停止する。図 4 に示すマップマッチング再開処理は、そのようにマップマッチング処理が一時的に停止されている状態で実行されることになる。

[0051] まず、マップマッチング部 124は、車両が引き続きオフロードエリアの走行中であるか否かを判定する (ステップ S 10)。この判定は、例えば車両の現在位置が道路から所定距離以上離れている力否かにより行うことができる。オフロードエリアの走行中でない場合、処理は終了する。オフロードエリアの走行中である場合、マップマッチング部 124は、所定のマップマッチング再開条件が具備された力否かを判定する (ステツプ Sl l)。ここで、マップマッチング再開条件は、車両が立体駐車場などのオフロードエリア力道路上に復帰したと判定する条件である。一例では、車両が所定距離以上直進したことを検出した場合に、マップマッチング部 124は、車両がオフロードエリァ力復帰したと判定することができる。他の例では、立体駐車場の出入り口の位置情報が地図データ中に含まれている場合には、車両が立体駐車場の出口を通過したことを検出した場合に、マップマッチング部 124は、車両がオフロードエリア力も道路上に復帰したと判定することができる。

[0052] こうして、車両がオフロードエリア力道路上に復帰し、マップマッチング再開条件が成立すると (ステップ Sl l ; Yes)、マップマッチング部 124は、自立センサ誤差推定部 123から得た自立センサの推定誤差が、閾値 Xより大き!/、か否かを判定する (ステップ S12)。推定誤差が閾値 X以下の場合 (ステップ S12 ;No)、マップマッチング部 1 24は、自立センサによる現在位置を用いてマップマッチングを行う（ステップ S 13)。即ち、マップマッチング部 124は、自立センサによる現在位置力も最も近い道路上に車両の現在位置を移動する。一方、推定誤差が閾値 Xより大きい場合 (ステップ S12 ； Yes)、マップマッチング部 124は GPSの現在位置を用いてマップマッチングを行う (ステップ S14)。即ち、マップマッチング部 124は、 GPSの現在位置に最も近い道路上に車両の現在位置を移動する。こうしてマップマッチング再開処理は終了する。

[0053] このように、本発明では、オフロードエリア力復帰する際のマップマッチング処理にお、て、自立センサの誤差が小さ!/、場合には自立センサによる現在位置を利用し、自立センサの誤差が大きい場合には GPSによる現在位置を利用する。よって、車両がオフロードエリアを走行している間に自立センサの誤差が蓄積してしまっている場合でも、オフロードエリア力の復帰後のマップマッチング処理を高精度で行うことができる。

[0054] また、これにより、ナビゲーシヨン装置が目的地までの経路案内を行って、る状態でにおいても、誤った位置へのマップマッチング処理により誤ったオートリルートが実行されてしまうという問題を防止することができる。

[0055] 次に、自立センサの推定誤差と比較される閾値 Xについて詳しく説明する。本発明では、オフロードエリアからの復帰時のマップマッチング処理において、自立センサによる現在位置と、 GPSによる現在位置のうち、精度が高い方を利用してマップマツチングを行うことを特徴とする。この点、 GPS電波が正しく受信されている状態における GPSの測位誤差は既知である。従って、ステップ S 12で使用される閾値 Xは、 GPS の測位誤差に相当する値に設定することが好ましい。即ち、自立センサの推定誤差力 SGPSの測位誤差よりも大きいと判断される場合に GPSの現在位置を用いてマップマッチングを行い、自立センサの推定誤差力GPSの測位誤差以下であると判断される場合に自立センサによる現在位置を用いてマップマッチングを行うことが好ましい。

[0056] この観点から、閾値 Xは GPSの測位精度に応じて変更することが望ましい。 GPSの測位精度は地域によって変動することが知られている。例えば、一般的に都心部ではマルチパスなどの影響で GPSの測位精度が低、が、郊外では GPSの測位精度が比較的高いことが知られている。また、実際の地域毎に電波状況などは異なるため、個々の地域ごとに GPSの測位精度は異なる。

[0057] よって、地域毎に GPSの測位精度に応じて閾値 Xを変更することにより、 GPSの測位精度の変動を吸収することができる。具体的には、マップマッチング部 124は、図 5 に例示するような地域ごとの閾値テーブルを記憶しておき、現在位置が属する地域に応じてステップ S 12で使用する閾値 Xを変更すればよい。この場合、図 5のテープルにおいては、 GPS測位精度が高い地域ほど GPSによる現在位置が使用されやすいように、即ち、閾値 Xが小さくなるように設定されることになる。

[0058] また、 GPS受信機には、受信状態に応じて誤差指数を示す値を出力する機能を有するものがある。よって、そのような誤差指数としては、例えば PDOP (Position Dil ution of Precision)が知られており、測位精度が良い場合は PDOPの値は 3程度の小さい値となり、 7以上の場合は測位精度が良くないと言われている。よって、 P DOPなどの測位精度を示す指数に応じて閾値 Xを変更してもよ、。具体的な例では、 PDOPが 3未満である場合は GPSの測位精度が良いので、 GPSによる現在位置が利用されやすくなるように閾値 Xを小さくすることとしてもよい。

[0059] また、ナビゲーシヨン装置 100で使用する地図データ毎に閾値 Xを変更してもよい。

地図データは、バージョンその他によって、地図データ自体の精度、特に道路データの位置精度が異なっていることがある。よって、地図データ自体の精度が低いときほど自立センサの推定誤差がマップマッチング精度に与える悪影響が大きくなるので、 GPSによる現在位置が利用されやすくなるように閾値 Xを小さくする。地図データ自体の精度が高い場合は、自立センサの現在位置が利用されやすくなるように閾値 X を大きくする。なお、実際には、マップマッチング部 124は、ナビゲーシヨン装置 100 で使用している地図データのバージョンを参照して閾値 Xを変更することができる。これにより、例えば、使用する地図データが新バージョンに更新されたときなどに、それに応じて閾値 Xを適切に変更することができる。

[0060] さらに、立体駐車場の場合には、地図データ中に立体駐車場の属性データとして、自立センサの推定誤差と相関を有する属性情報を含めておき、その属性情報を用いて閾値 Xを補正することが好ましい。ここで、属性情報は、例えば自立センサに誤差が発生するレベルとすることができる。即ち、ある駐車場は大きな誤差が発生するので誤差発生レベルが最大のレベル 3、別の駐車場はあまり誤差が発生しな!、のでレベル 1、という具合に誤差が発生するレベルを予め記憶しておくことができる。他の例では、立体駐車場の階数を属性情報とすることもできる。即ち、立体駐車場の階数が大きいほど、例えば駐車場の形状による誤差要因（道路がロール方向に傾いているなど)があるため、自立センサの誤差が見積もりよりも大きくなるので、閾値 Xを小さくして GPSの現在位置が利用されやすくなるようにする。

[0061] 次に、自立センサの推定誤差について詳しく説明する。自立センサの推定誤差としては、具体的には、方位誤差 (角度 [deg])と距離誤差 (距離 [m])のいずれか一方、又は、両方を利用することができる。なお、オフロードエリアが立体駐車場などである場合には、車両のオフロードエリアの走行は旋回動作が多くなり、距離誤差よりも方位誤差が大きくなる傾向がある。一方、オフロードエリアが比較的広いエリアである場合には距離誤差が大きくなる場合もある。よって、オフロードエリアの種類に応じていずれか一方を使用するか、両方を使用するかを決定することとしてもょ、。

[0062] 次に、マップマッチング再開処理の他の例について説明する。図 6に、本例のマツプマッチング再開処理のフローチャートを示す。

[0063] 本例のマップマッチング再開処理は、基本的に図 4に示すマップマッチング処理と同様であるが、マップマッチング再開条件が具備されな、場合であっても GPS測位が可能であり、かつ、自立センサの推定誤差があまりにも大きい場合には、強制的に GPSの現在位置を用いてマップマッチングを実行する点が異なる。

[0064] 図 6において、ステップ S20〜S23及び S27は図 4のステップ S10〜S13及び S14 とそれぞれ同様であるので説明を省略する。ステップ S21において、マップマツチング再開条件が具備されてヽなヽと判定された場合 (ステップ S21； No)、マップマッチング部 124は GPS測位が可能な状態か否かを判定する (ステップ S25)。 GPS測位が不可能な場合、処理はステップ S21へ戻る。一方、 GPS測位が可能な場合、マツプマッチング部 124は、自立センサの推定誤差力ステップ S22で使用される閾値 X よりも大きい閾値 Yより大きいか否かを判定する (ステップ S26)。ここで、閾値 Yは、自立センサの推定誤差の許容最大値に相当する。よって、自立センサの推定誤差が閾値 Yより大きい場合 (ステップ S 26； Yes)、マップマッチング部 124は強制的に GPS の現在位置を利用してマップマッチングを実行する (ステップ S 27)。

[0065] また、ステップ S22において、自立センサの推定誤差が閾値 Xより大きいと判断された場合、マップマッチング部 124は GPS測位が可能な状態力否かを判定する (ステツプ S24)。そして、 GPS測位が可能になると（ステップ S24 ; Yes)、マップマッチング部 124は強制的に GPSの現在位置を利用してマップマッチングを実行する (ステップ S27)。

[0066] このように、本例では、自立センサの推定誤差があまりにも大き!/、と判断される場合には、強制的に GPSによる現在位置力もマップマッチングを実行する。これにより、誤差の大きい自立センサの現在位置を用いて精度の低いマップマッチングを行うことを回避する。

[0067] なお、図 6のフローチャートにおいては、 GPS測位が可能になるまでステップ S 24 が繰り返されることとしているが、所定時間経過後に GPS測位が可能とならない場合には、強制的にステップ S23へ進み、自立センサによる推定位置を用いてマップマツチングを行うこととしてもょ、。

[0068] [変形例]

上記の例では、絶対位置取得部として GPSを利用している力例えば VICSなど、地理上の絶対位置を車両に提供することが可能な路車間通信システムが存在する場合には、そのシステム力も得られる絶対位置情報を利用することとしてもよい。例えば、立体駐車場などのオフロードエリアから車両が道路へ復帰した位置の近傍に VI CSのビーコンなどが存在する場合には、マップマッチング部 124は、 GPSの現在位置の代わりにビーコンから取得した絶対位置情報を利用してマップマッチングを実行することとしてもよい。

[0069] また、上記の実施例では、オフロードエリアの例として特に立体駐車場を挙げて説明しているが、本発明の適用はこれには限られない。例えば、 GPS電波が受信できない森林エリアなどにおいても本発明は同様に効果を発揮する。

[0070] なお、車両がオフロードではなく通常の道路上を走行しているときであっても、ナビゲーシヨン装置は常に自立センサの誤差を推定しており、その累積誤差が所定の基準値を超えた場合には、 GPSの現在位置を利用して自立センサの補正を行う。よつて、本発明によれば、このような自立センサの補正が行われずにある程度誤差が累積した状態で、さらにオフロードエリアの走行がなされた場合には、オフロードエリアの走行開始までに既に累積していた誤差と、オフロードエリアの走行時に発生した誤差の両方を、オフロードエリアの走行からの復帰時のマップマッチングにより同時にネ ΐ正できることとなる。

[0071] また、上記の説明では、絶対位置取得部として GPS又は路車間通信システムのいずれかを使用する場合を例示している力オフロードエリアの走行からの復帰時に G PSと路車間通信システムの両方力絶対位置情報を取得できる場合も考えられる。このような場合には、一般的により高精度である路車間通信システムからの絶対位置情報を優先してマップマッチング処理に使用することとしてもよい。

産業上の利用可能性

[0072] 本発明は、車両などに代表される移動体のナビゲーシヨン装置に利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 車両の絶対位置を取得する絶対位置取得手段と、

前記車両の相対位置を測定する相対位置測定手段と、

前記相対位置測定手段の推定誤差を決定する誤差推定手段と、

前記絶対位置及び前記相対位置に基づ!ヽて、前記車両の現在位置を測定する現在位置測定手段と、

前記現在位置が道路上の位置カゝら外れたときに、当該現在位置を隣接する道路上に移動するマップマッチング処理を実行するマップマッチング手段と、を備え、前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリアに進入するときに前記マップマッチング処理を停止するとともに、前記車両がオフロードエリア力も復帰するときに前記マップマッチング処理を再開し、

前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリアから復帰するときの前記推定誤差が所定の閾値より大きい場合には前記絶対位置を利用して前記マップマツチング処理を実行し、前記推定誤差が前記所定の閾値以下の場合には前記相対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行することを特徴とするナビゲーシヨン装置。

[2] 前記マップマッチング手段は、前記現在位置が属する地域に応じて、前記閾値を変更することを特徴とする請求項 1に記載のナビゲーシヨン装置。

[3] 地図データを記憶する地図データ記憶部を備え、

前記マップマッチング手段は、前記地図データ毎に前記閾値を変更することを特徴とする請求項 1に記載のナビゲーシヨン装置。

[4] 地図データを記憶する地図データ記憶部を備え、

前記地図データは、駐車場について、前記推定誤差と相関を有する駐車場属性情報を含み、

前記マップマッチング手段は、前記駐車場属性情報を参照して前記閾値を変更することを特徴とする請求項 1に記載のナビゲーシヨン装置。

[5] 前記絶対位置取得手段が前記絶対位置を取得できる状態か否かを判定する判定手段を備え、前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリア力復帰する前であつても、前記絶対位置取得手段が前記絶対位置を取得でき、かつ、前記推定誤差が前記閾値よりも大きい第 2の閾値より大きい場合には、前記絶対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行することを特徴とする請求項 1に記載のナビゲーシヨン装置。

[6] 車両の絶対位置を取得する絶対位置取得手段、及び、前記車両の相対位置を測定する相対位置測定手段を備えるナビゲーシヨン装置において実行されるマップマツチング方法であって、

前記相対位置測定手段の推定誤差を決定する誤差推定工程と、

前記絶対位置及び前記相対位置に基づ!ヽて、前記車両の現在位置を測定する現在位置測定工程と、

前記現在位置が道路上の位置カゝら外れたときに、当該現在位置を隣接する道路上に移動するマップマッチング処理を実行するマップマッチング工程と、を備え、前記マップマッチング工程は、前記車両がオフロードエリアに進入するときに前記マップマッチング処理を停止するとともに、前記車両がオフロードエリア力も復帰するときに前記マップマッチング処理を再開し、

前記マップマッチング工程は、前記車両がオフロードエリアから復帰するときの前記推定誤差が所定の閾値より大きい場合には前記絶対位置を利用して前記マップマツチング処理を実行し、前記推定誤差が前記所定の閾値以下の場合には前記相対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行することを特徴とするマップマッチング方法。

[7] 車両の絶対位置を取得する絶対位置取得手段、前記車両の相対位置を測定する相対位置測定手段、及び、コンピュータを備えるナビゲーシヨン装置において実行さ

前記相対位置測定手段の推定誤差を決定する誤差推定手段、

前記絶対位置及び前記相対位置に基づ!ヽて、前記車両の現在位置を測定する現在位置測定手段、及び、

前記現在位置が道路上の位置カゝら外れたときに、当該現在位置を隣接する道路上に移動するマップマッチング処理を実行するマップマッチング手段、として前記コンビユータを機能させ、

前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリアに進入するときに前記マップマッチング処理を停止するとともに、前記車両がオフロードエリア力も復帰するときに前記マップマッチング処理を再開し、

前記マップマッチング手段は、前記車両がオフロードエリアから復帰するときの前記推定誤差が所定の閾値より大きい場合には前記絶対位置を利用して前記マップマツチング処理を実行し、前記推定誤差が前記所定の閾値以下の場合には前記相対位置を利用して前記マップマッチング処理を実行することを特徴とするマップマッチングプログラム。

[8] 請求項 7に記載のマップマッチングプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体