JP3656662B2

JP3656662B2 - Current position calculation device

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Publication number: JP3656662B2
Application number: JP14367495A
Authority: JP
Inventors: 裕幸佐藤
Original assignee: Xanavi Informatics Corp
Current assignee: Xanavi Informatics Corp
Priority date: 1995-06-09
Filing date: 1995-06-09
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2020-06-08
Also published as: JPH08334371A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車輪の回転に伴い移動する車両に搭載されるナビゲーションシステムに備えられ、車両の現在位置を算出する現在位置算出装置に関するものであり、特に、車両が走行している道路を推定する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ナビゲーションシステムにおいては、図２に示すように、車両の現在位置を表すマーク２０を、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に地図データとして記憶されている、少なくとも道路を記述した地図に重畳してディスプレイに表示するようになっている。この際に、車両は道路を走行していることから、車両の現在位置を表すマーク２０が道路と重なるようにして表示されなければならない。
【０００３】
従来、ナビゲーションシステムにおいて、車両の現在位置は、ジャイロ等の方位センサにより測定した車両の進行方向、および、車速センサまたは距離センサにより測定した車両の走行距離に基づいて算出することが行われている。
【０００４】
なお、車両の走行距離は、一般的には、トランスミッションの出力軸やタイヤの回転数を計測し、その回転数に、タイヤ１回転当りに車両が進む距離である係数を乗ずることにより求めることができる。
【０００５】
しかしながら、算出した車両の現在位置と実際に車両が存在する位置との間には、誤差が生じることが多いので、算出した車両の現在位置をそのまま表示すると、車両の現在位置を表すマーク２０がディスプレイに表示された道路と重ならなくなってしまう。そこで、車両の現在位置を表すマーク２０を表示する前に、車両が走行している道路を推定して車両の現在位置を修正する必要がある。
【０００６】
このように、車両の現在位置を算出すると共に、車両が走行している道路を推定して算出した車両の現在位置を修正するための技術としては、例えば、特公平６−１３９７２号公報に記載されている技術があり、この種の技術は、一般に、マップマッチング処理と呼ばれている。
【０００７】
マップマッチング処理は、車両が所定の距離だけ進む毎にその処理を行うようになっており、以下、具体的な処理内容について簡単に説明する。
【０００８】
まず、車両の現在位置を算出した後、算出した現在位置から所定の距離Ｄ内の地図に記述されている道路のうちから、測定した車両の進行方向との間の角度のズレがしきい値Ｔ以下である道路であって、かつ、現在位置との間の最短距離（該現在位置から該道路に下した垂線の長さ）がしきい値Ｌ以下である道路を、車両が走行している道路の候補として選択する。
【０００９】
続いて、候補として選択した道路のうちから、最終的に、１つの道路を、車両が走行している道路であると推定する。
【００１０】
最後に、推定した道路に現在位置から下した垂線が交わる点を、修正後の現在位置とする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、マップマッチング処理は、車両の現在位置を表すマークを道路に重なるようにして表示するために必要な処理であるが、処理負荷がかかる大きな原因ともなっている。
【００１２】
そこで、車両が高速で走行しているときには、前回のマップマッチング処理の実行中に、マップマッチング処理を行わなければならない距離だけ、車両が進んでしまう場合がある。また、マップマッチング処理を行わなければならない距離だけ、車両が進んだときに、車両の現在位置を表すマークをディスプレイに表示する処理などの他の処理が実行中である場合がある。
【００１３】
このような場合は、実行中のマップマッチング処理や実行中の他の処理が終了してから、直ちに、マップマッチング処理を行うこととなり、実際には、車両が所定の距離以上進んでから、マップマッチング処理を行うこととなるが、この結果、以下に示すような問題点が生じてしまう。
【００１４】
例えば、図３に示すように、マップマッチング処理を行ったａ地点から、車両が所定の距離（例えば、２０ｍ）だけ進んだｂ時点で、次回のマップマッチング処理を行わなければならないが、車両が高速で走行し、ａ地点で行ったマップマッチング処理または他の処理が終了しないうちに、車両がｂ地点を通過してしまい、実際には、車両が１００ｍだけ進んだｃ地点で、次回のマップマッチング処理を行った場合を考える。
【００１５】
ここで、ｃ地点で行ったマップマッチング処理において、測定した車両の進行方向との間の角度のズレθがしきい値Ｔ以下である１つの道路３０について注目すると、算出した現在位置３１と道路３０との間の最短距離は、ｌｃとなる。しかし、ｂ地点でマップマッチング処理を行っていたならば、このとき算出したであろう現在位置３２と道路３０との間の最短距離は、ｌｂとなる。
【００１６】
そこで、ｃ地点で行ったマップマッチング処理においては、ｌｂがしきい値Ｌ以下であっても、ｌｃがしきい値Ｌより大きくなってしまうと、ｂ地点でマップマッチング処理を行っていたならば、候補として選択されていたはずの道路３０が、ｃ地点で行ったマップマッチング処理においては、候補として選択されなくなくなってしまうという問題点が生じる。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、上記問題点に鑑み、現在位置算出装置において、前回にマップマッチング処理を行ってから現時点までの期間に車両が走行した距離に応じて、車両が走行している道路の候補として道路の選択を行うために用いるしきい値を変更する技術を提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のために、本発明は、車輪の回転に伴い移動する車両に搭載されるナビゲーションシステムに備えられ、車両の現在位置を算出する現在位置算出装置において、
（１）少なくとも道路を記述した地図を表す地図データを記憶している地図データ記憶手段、
（２）車両の進行方向および走行距離を測定する測定手段、
（３）上記測定手段が測定した進行方向および走行距離に基づいて、車両の現在位置を算出する現在位置算出手段、
（４）上記地図データ記憶手段が記憶している地図データが表す地図のうちの、上記現在位置算出手段が算出した現在位置から所定の距離内の範囲に記述されている道路のうちから、上記測定手段が測定した進行方向との間の角度のズレが第１のしきい値以下である道路であって、かつ、上記現在位置算出手段が算出した現在位置との間の最短距離が第２のしきい値以下である道路を選択し、選択した道路のうちから、１つの道路を車両が走行している道路として推定する走行道路推定手段、
（５）上記走行道路推定手段が推定した道路上に位置するように、上記現在位置算出手段が算出した現在位置を修正する現在位置修正手段、
を備えるようにしており、さらに、上記走行道路推定手段が、前回に推定を行った時点から現時点までの期間に上記測定手段が測定した走行距離である期間走行距離に応じて、上記第２のしきい値を変更する第２のしきい値変更手段を備えるようにしている。
【００１９】
なお、上記第２のしきい値変更手段は、上記期間走行距離が大きいほど、上記第２のしきい値を大きくすることが好ましい。
【００２０】
さらに、上述した構成に加えて、上記走行道路推定手段が、上記期間走行距離に応じて、上記第１のしきい値を変更する第１のしきい値変更手段をさらに備えるようにすることができる。
【００２１】
なお、上記第１のしきい値変更手段は、上記期間走行距離が大きいほど、上記第１のしきい値を大きくすることが好ましい。
【００２２】
【作用】
本発明の現在位置算出装置においては、車両が走行している道路を推定する際に、前回に推定を行った時点から現時点までの期間に車両が進んだ距離である期間走行距離に応じて、上記第２のしきい値を変更する。詳しくは、期間走行距離が大きいほど、上記第２のしきい値を大きくする。
【００２３】
従来は、車両の進行方向との間の角度のズレが同じでも、期間走行距離が大きい場合と小さい場合とでは、図３を用いて説明したように、車両が走行している道路を推定する際に、同じ道路が候補として選択されたり選択されなかったりするという問題点が生じていたが、本発明では、期間走行距離に応じて上記第２のしきい値を変更しているので、このような問題点を解消することができる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は本実施例の現在位置算出装置を適用したナビゲーションシステムの構成を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施例に係るナビゲーションシステムは、車両のヨーレイトを検出することにより車両の進行方向の変化を検出する角速度センサ１０１と、地磁気を検出することにより車両の進行方向を検出する方位センサ１０２と、車両のトランスミッションの出力軸の回転速度に比例した時間間隔でパルスを出力する車速センサ１０３とを備えている。
【００２７】
また、本実施例に係るナビゲーションシステムは、車両の現在位置およびその周辺の地図を表示するディスプレイ１０７と、ディスプレイ１０７に表示する地図の縮尺を切替える旨の指示をユーザから受付けるスイッチ１０４と、地図を表す地図データを記憶しているＣＤ−ＲＯＭ１０５と、ＣＤ−ＲＯＭ１０５から地図データを読み込むドライバ１０６とを備えている。
【００２８】
また、本実施例に係るナビゲーションシステムは、上述した各周辺機器の動作を制御するコントローラ１０８を備えている。
【００２９】
コントローラ１０８は、角速度センサ１０１の出力値（アナログ信号）をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１０９と、方位センサ１０２の出力値（アナログ信号）をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１１０と、車速センサ１０３の出力パルス数を０.１秒毎にカウントするカウンタ１１６と、スイッチ１０４の押下の有無を入力するパラレルＩ／Ｏ１１１と、ドライバ１０６がＣＤ−ＲＯＭ１０５から読み込んだ地図データを転送するＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ１１２と、ディスプレイ１０７に車両の現在位置およびその周辺の地図を表示する表示プロセッサ１１３とを有している。
【００３０】
また、コントローラ１０８は、さらに、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１１４と、メモリ１１５とを有している。
【００３１】
ＭＰＵ１１４は、Ａ／Ｄ変換器１０９を介して得た角速度センサ１０１の出力値、Ａ／Ｄ変換器１１０を介して得た方位センサ１０２の出力値、カウンタ１１６がカウントした車速センサ１０３の出力パルス数、パラレルＩ／Ｏ１１１を介して得たスイッチ１０４の押下の有無、ＤＭＡコントローラ１１２を介して得た地図データを入力し、これらに基づいて処理を行うことにより、車両の現在位置を算出する。また、ＭＰＵ１１４は、算出した車両の現在位置およびその周辺の地図を表示プロセッサ１１３を介してディスプレイ１０７に表示させる。
【００３２】
なお、車両の現在位置の表示は、図２に示すように、既にディスプレイ１０７に表示している地図にマーク（ここでは、矢印）２０を重畳して表示することにより行う。これにより、ユーザは、車両の現在位置を知ることができる。
【００３３】
また、メモリ１１５は、ＭＰＵ１１４が実行するプログラムおよび後述するテーブルを記憶しているＲＯＭと、ＭＰＵ１１４がワークエリアとして使用するＲＡＭとから構成されている。
【００３４】
以下、本実施例に係るナビゲーションシステムの動作について説明する。
【００３５】
まず、車両の走行距離を算出する走行距離算出処理について説明する。
【００３６】
図４は走行距離算出処理のフローチャートである。
【００３７】
本処理は、一定周期、例えば、１００ｍＳ毎に処理を開始するＭＰＵ１１４のプログラムルーチンである。
【００３８】
図４に示すように、本処理では、まず、車速センサ１０３からの出力パルス数を０.１秒毎に計数したカウンタ１１６の計数値を読み込み（ステップ４０１）、読み込んだ計数値に、走行距離係数Ｒを乗ずることにより、０.１秒当りに車両が進んだ走行距離Ｋを求める（ステップ４０２）。なお、走行距離係数Ｒは、タイヤ１回転当りに車両が進む距離を示すものである。
【００３９】
続いて、ステップ４０２で求めた走行距離Ｋを、走行距離Ｋの積算値ΣＫに加算し、積算値ΣＫが一定距離（例えば、２０ｍ）に達したか否かを判定し（ステップ４０３）、２０ｍに満たない場合は、今回の処理を終了する。また、積算値ΣＫが２０ｍに達した場合は、後述する現在位置算出処理を起動してから（ステップ４０４）、今回の処理を終了する。
【００４０】
次に、車両の現在位置を算出する現在位置算出処理について説明する。
【００４１】
図５は現在位置算出処理のフローチャートである。
【００４２】
本処理は、図４のステップ４０４で起動されるＭＰＵ１１４のプログラムルーチンである。従って、本処理は、基本的には、車両が進んだ距離が２０ｍに達する毎に処理を開始するが、車両が進んだ距離が２０ｍに達しても、前回以前に起動されて処理を開始した現在位置算出処理の実行中や後述する表示処理の実行中等には、処理の開始が可能となってから、もしくは、更に２０ｍ走行したときに処理を開始する。
【００４３】
なお、本処理は、マップマッチング処理に相当する処理である。
【００４４】
図５に示すように、本処理では、まず、積算値ΣＫを読み込んでから（ステップ５０１）、積算値ΣＫを初期化する（ステップ５０２）。これにより、積算値ΣＫは、現在位置算出処理が前回に処理を開始した時点から現時点までの期間の車両の走行距離Ｋを表すこととなる。
【００４５】
続いて、Ａ／Ｄ変換器１０９から角速度センサ１０１の出力値を読み込む（ステップ５０３）。この角速度センサ１０１の出力値は、方向の変化（角速度）を示す値であるので、車両の相対的な進行方向しか検出できない。そこで、続いて、Ａ／Ｄ変換器１１０から方位センサ１０２の出力値を読み込み（ステップ５０４）、読み込んだ方位センサ１０２の出力値が示す絶対的な方向、および、ステップ５０３で読み込んだ角速度センサ１０１の出力値が示す方向の変化を用いて、車両の進行方向Ｗを決定する（ステップ５０５）。
【００４６】
なお、進行方向Ｗの決定は、例えば、長い時間、車速が低いときには、角速度センサ１０１の誤差が大きいので、一定時間以上車速が低い場合には、方位センサ１０２の出力値が示す絶対的な方向のみを利用するという方法により行う。
【００４７】
続いて、ステップ５０１で読み込んだ積算値ΣＫおよびステップ５０５で決定した進行方向Ｗに基づいて、車両の移動量を、緯度方向および経度方向の各々について求め、さらに、これらの各方向についての移動量を、前回の車両の候補点を求める処理で得られた車両の候補点の位置に加算することにより、現在車両が存在すると推定される位置である現在位置Ａを求める（ステップ５０６）。この候補点の詳細については後述する。
【００４８】
なお、ナビゲーションシステムの始動直後など、前回の車両の候補点を求める処理で得られた候補点が存在しない場合には、別途設定された位置を、前回得られた候補点の位置として用いることにより、現在位置Ａを求めるようにする。
【００４９】
続いて、ステップ５０６で求めた現在位置Ａの周辺の地図を表す地図データを、ＣＤ−ＲＯＭ１０５からドライバ１０６およびＤＭＡコントローラ１１３を介して読み込む（ステップ５０７）。
【００５０】
続いて、現在位置Ａを求めるために用いた候補点が、読み込んだ地図データが表す地図に記述されている道路（線分）上の候補点である場合は、現在位置Ａから所定の距離Ｄ内の線分であってその線分またはこれにつながる線分を抽出し、また、道路（線分）上の候補点でない場合は、現在位置Ａから所定の距離Ｄ内の線分を抽出する（ステップ５０８）。
【００５１】
なお、この際に、後述する、現在位置Ａを求めるために用いた候補点に関する信頼度に基づいて、Ｄを可変としてもよい。すなわち、信頼度の高い候補点から求めた現在位置Ａに関しては、より狭い範囲に含まれる線分を選択し、逆に、信頼度の低い候補点から求めた現在位置Ａに関しては、より広い範囲に含まれる線分を選択する。信頼後に基づいてＤを可変とする理由は、信頼度が低い場合には、前回求めた現在位置の精度に対する信憑性が低いと考えられるので、より広い範囲を検索して道路を探す方が、正しい現在位置を求める上で適当であるからである。
【００５２】
なお、道路は、例えば、図６に示すように、２点間を結ぶ複数の線分６０〜６３で近似し、これらの線分を、その始点および終点の座標によって表したものを用いるようになっている。図６に示した例では、線分６２は、その始点（ｘ３，ｙ３）および終点（ｘ４，ｙ４）によって表される。
【００５３】
続いて、ステップ５０１で読み込んだ積算値ΣＫに基づいて、しきい値Ｌを求める（ステップ５０９）。すなわち、ＲＯＭに記憶されているテーブルを参照することにより、積算値ΣＫに対応付けて記述されているしきい値Ｌを求める。
【００５４】
テーブルは、図８に示すように、積算値ΣＫ（現在位置算出処理が前回に処理を開始した時点から現時点までの期間の車両の走行距離Ｋを表す。）を複数の範囲に分割したときの各範囲ごとに、該範囲に対応するしきい値Ｌを対応付けて記述しているテーブルである。ここで、しきい値Ｌは、積算値ΣＫが大きいほど、大きくなるような値が記述されている。
【００５５】
続いて、ステップ５０８で抽出した線分の中から、該線分とステップ５０５で決定した進行方向Ｗとの間の角度のズレθがしきい値Ｔ以下である全ての線分を１次選択し（ステップ５１０）、１次選択した全ての線分に対して、現在位置Ａから垂線を下し、該垂線の長さ（現在位置Ａと線分との間の最短距離）ｌを求める（ステップ５１１）。
【００５６】
続いて、求めた最短距離ｌがステップ５０９で求めたしきい値Ｌ以下である全ての線分を２次選択し（ステップ５１２）、２次選択した全ての線分について、エラーコストｅｃ＝α×θ＋β×ｌを求める（ステップ５１３）。
【００５７】
ここで、α，βは、重み付け係数であり、これらは、車両が走行している道路を推定する際に、進行方向と道路との間の角度のズレθ、および、現在位置Ａと道路との間の最短距離ｌのいずれを重視するかによって変化させることができる。例えば、現在位置Ａとの間が近い道路を重視する場合は、αよりもβを大きくするようにする。
【００５８】
また、ここで、候補点について説明する。
【００５９】
ナビゲーションシステムの始動直後など、初期的な状態においては、現在位置Ａは、ユーザがスイッチ１０４を用いて所定情報を入力することなどにより、一意的に定まり、かつ、これは、道路に対応する線分上に位置する。しかしながら、車両走行した後には、各種センサの誤差などにより、現在位置Ａが、道路（線分）上に存在しなくなる場合がある。その結果、例えば、道路が分岐している場合、すなわち、道路（線分）の節点から２つの線分が現れる場合に、いずれの線分に対応する道路上に車両が存在するかを明確にすることができない場合が多い。
【００６０】
従って、このような場合に、本実施例においては、考えられる２つの線分上に存在する所定の点（現在位置Ａから下した垂線が該線分と交わる点）を候補点として設定し、これらの現在位置Ａ，エラーコストｅｃ，後述する累積エラーコストｅｓなどを、各々、メモリ１１５のＲＡＭに保存するように構成されている。
【００６１】
さて、全ての線分についてエラーコストｅｃを求めると、これらの線分の各々について、求めたエラーコストｅｃ、および、前回の処理で得られた候補点に関連する累積エラーコストｅｓに基づいて、以下の式によって定義される、今回の処理における累積エラーコストｅｓを求める（ステップ５１４）。
【００６２】
ｅｓ＝（１−ｋ）×ｅｃ＋ｋ×ｅｃ
ここで、ｋは、「０」より大きく「１」より小さな重み係数である。この累積エラーコストｅｓは、前回以前の処理で求めたエラーコストｅｃを、今回の処理で求めたエラーコストｅｃにどのくらい反映させるかを表している。
【００６３】
さらに、全ての候補点の各々について、求めた累積エラーコストｅｓ（ｎ）に基づいて、以下の式によって定義される信頼度ｔｒｓｔを求める（ステップ５１５）。
【００６４】
ｔｒｓｔ＝１００／（１＋ｅｓ）
この式から明らかなように、累積エラーコストｅｓが大きくなるに従って、信頼度ｔｒｓｔは減少し、「０」に近づく。逆に、累積エラーコストｅｓが小さくなるに従って、信頼度ｔｒｓｔは増大し、その値は「１００」に近づく。
【００６５】
このような処理をすることにより、ある候補点に対する現在位置Ａから所定の範囲Ｄ内に存在する線分の各々についての信頼度ｔｒｓｔが求められる。
【００６６】
最後に、求めた信頼度ｔｒｓｔが最大の線分を、車両が走行している道路であると推定し（ステップ５１６）、推定した線分に現在位置Ａから下した垂線が交わる点を、修正した現在位置Ｂとしてから（ステップ５１７）、今回の処理を終了する。
【００６７】
次に、現在位置およびその周辺の地図を表示する表示処理について説明する。
【００６８】
図７は表示処理のフローチャートである。
【００６９】
本処理は、一定周期、例えば、１Ｓ毎に処理を開始するＭＰＵ１１４のプログラムルーチンである。
【００７０】
図７に示すように、本処理では、まず、スイッチ１０４が押下されて地図の縮尺の切替えが指示されているか否かを、パラレルＩ／Ｏ１１１が入力している内容を見て判断する（ステップ７０１）。スイッチ１０４が押下されている場合は、それに対応して、所定の縮尺フラグを設定する（ステップ７０２）。
【００７１】
続いて、図５のステップ５１７で修正された現在位置Ｂ、および、図５のステップ５０５で決定した進行方向Ｗを読み込み（ステップ７０３）、ステップ７０２で設定した縮尺フラグの内容に応じた縮尺の地図を、例えば、図２に示すように、表示プロセッサ１１３を介してディスプレイ１０７に表示する（ステップ７０４）。
【００７２】
続いて、ディスプレイ１０７に表示された地図に重畳して、車両の現在位置Ｂと車両の進行方向Ｗを、例えば、図２に示すように、矢印２０を用いて、表示プロセッサ１１３を介してディスプレイ１０７に表示する（ステップ７０５）。
【００７３】
最後に、これらに重畳して、北を示す北マーク２１および縮尺に対応した距離マーク２２を、例えば、図２に示すように、表示プロセッサ１１３を介してディスプレイ１０７に表示する（ステップ７０６）。
【００７４】
なお、本実施例においては、上述したように、矢印を用いて車両の現在位置および進行方向を示したが、車両の現在位置Ｂおよび進行方向Ｗの表示形態は、これらが明確に示されるものであれば、任意でよい。また、北マーク２１等も同様である。
【００７５】
以上説明したように、本実施例では、積算値ΣＫが大きいほど、車両が走行している道路の候補として道路の選択を行うために用いるしきい値Ｌを大きくしている。
【００７６】
従来は、車両の進行方向Ｗとの間の角度のズレθが同じでも、積算値ΣＫ、すなわち、現在位置算出処理が前回に処理を開始した時点から現時点までの期間の車両の走行距離Ｋが大きい場合と小さい場合とでは、図３を用いて説明したように、走行道路を推定するときに、同じ道路が２次選択で選択されたり選択されなかったりするという問題点が生じていたが、本実施例では、積算値ΣＫに応じてしきい値Ｌを変更しているので、このような問題点を解消することができる。
【００７７】
なお、本実施例では、図８に示したテーブルを参照することにより、積算値ΣＫに対応するしきい値Ｌを求めるようにしているが、積算値ΣＫに所定の定数ａを乗じることにより、しきい値Ｌを求めるようにしてもよい。
【００７８】
また、本実施例では、進行方向Ｗとの間の角度のズレθがしきい値Ｔ以下である線分を１次選択し、最短距離ｌがしきい値Ｌ以下である線分を２次選択しているが、逆でもよい。
【００７９】
ところで、一般に、方位センサ１０２には、検出間隔が大きいほど、その出力値の誤差が大きくなるという特性があるということが知られている。
【００８０】
このことは、積算値ΣＫ（現在位置算出処理が前回に処理を開始した時点から現時点までの期間の車両の走行距離Ｋ）が大きくなるほど、車両の進行方向Ｗの誤差が大きくなるということを意味している。
【００８１】
例えば、図９に示すように、現在位置算出処理が処理を開始したａ地点から、車両が進んだ距離が２０ｍに達したｂ時点で、基本的には、現在位置算出処理が次回の処理を開始しなければならないが、車両が高速で走行し、ａ地点で処理を開始した現在位置算出処理または表示処理が終了しないうちに、車両がｂ地点を通過してしまい、実際には、車両が１００ｍだけ進んだｃ地点で、現在位置算出処理が次回の処理を開始した場合を考える。
【００８２】
この場合、ｃ地点で処理を開始した現在位置算出処理において、ステップ５０５で求めた進行方向Ｗ９１の誤差は、ｂ地点で現在位置算出処理が処理を開始していたならば、ステップ５０５で求めたであろう進行方向Ｗ９２の誤差より大きくなる。
【００８３】
そこで、ｂ地点で現在位置算出処理が処理を開始していたならば、ステップ５０５で求めたであろう進行方向Ｗ９２と道路９０との間の角度のズレθｂが、しきい値Ｔ以下であっても、ｃ地点で処理を開始した現在位置算出処理において、ステップ５０５で求めた進行方向Ｗ９１と道路９０との間の角度のズレθｃが、しきい値Ｔより大きくなってしまうと、ｂ地点で現在位置算出処理が処理を開始していたならば、ステップ５１０の１次選択で選択されていたはずの道路９０が、ｃ地点で処理を開始した現在位置算出処理において、ステップ５０１の１次選択で選択されなくなくなってしまうという問題点が生じる。
【００８４】
このような問題点を解消するためには、しきい値Ｌに加えて、しきい値Ｔも変更するようにすればよい。
【００８５】
以下、しきい値Ｌに加えて、しきい値Ｔも変更するようにした実施例について説明する。
【００８６】
本実施例が上述した実施例と異なる点は、図５のステップ５０９で、しきい値Ｌに加えて、しきい値Ｔを求めるようにした点、および、図８に示したテーブルの内容が図１０に示すようになる点の２点である。
【００８７】
すなわち、テーブルは、図１０に示すように、積算値ΣＫ（現在位置算出処理が前回に処理を開始した時点から現時点までの期間の車両の走行距離Ｋ）を複数の範囲に分割したときの各範囲ごとに、該範囲に対応するしきい値Ｌおよびしきい値Ｔを対応付けて記述しているテーブルとなる。ここで、しきい値Ｔは、しきい値Ｌと同様に、積算値ΣＫが大きいほど、大きくなるような値が記述されている。
【００８８】
また、ステップ５０９では、図１０に示したテーブルを参照することにより、積算値ΣＫに対応付けて記述されているしきい値Ｌおよびしきい値Ｔを求めるようにする。
【００８９】
このように、積算値ΣＫが大きいほど、車両が走行している道路の候補として道路の選択を行うために用いるしきい値Ｔを大きくなるように変更することにより、上述した問題点を解消することができる。
【００９０】
なお、本実施例では、図１０に示したテーブルを参照することにより、積算値ΣＫに対応するしきい値Ｌおよびしきい値Ｔを求めるようにしているが、積算値ΣＫに所定の定数ａを乗じることにより、しきい値Ｌを求めるようにし、積算値ΣＫに所定の定数ｂを乗じることにより、しきい値Ｌを求めるようにしてもよい。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現在位置算出装置によれば、前回にマップマッチング処理を行った時点から現時点までの期間に車両が走行した距離に応じて、車両が走行している道路の候補として道路の選択を行うために用いるしきい値を変更することができる。
【００９２】
従って、マップマッチング処理の開始の遅延によって、同じ道路が候補として選択されたりされなかったりするのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の現在位置算出装置を適用したナビゲーションシステムの構成を示すブロック図。
【図２】ディスプレイの表示例を示す説明図。
【図３】従来の問題点を示す説明図。
【図４】本実施例における走行距離算出処理のフローチャート。
【図５】本実施例における現在位置算出処理のフローチャート。
【図６】道路の表現形式を示す説明図。
【図７】本実施例における表示処理のフローチャート。
【図８】本実施例で用いるテーブルの説明図。
【図９】センサの特性が原因で生じる問題点を示す説明図。
【図１０】本実施例で用いるテーブルの説明図。
【符号の説明】
１０１…角速度センサ、１０２…方位センサ、１０３…車速センサ、１０４…スイッチ、１０５…ＣＤ−ＲＯＭ、１０６…ドライバ、１０７…ディスプレイ、１０８…コントローラ、１０９，１１０…Ａ／Ｄ変換器、１１１…パラレルＩ／Ｏ、１１２…ＤＭＡコントローラ、１１３…表示プロセッサ、１１４…マイクロプロセッサ、１１５…メモリ、１１６…カウンタ。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a current position calculation device that is provided in a navigation system mounted on a vehicle that moves with the rotation of a wheel and calculates the current position of the vehicle, and in particular, estimates a road on which the vehicle is traveling. It is about technology.
[0002]
[Prior art]
In general, in a navigation system, as shown in FIG. 2, a mark 20 representing the current position of a vehicle is superimposed on a map describing at least a road stored as map data in a storage medium such as a CD-ROM. It is to be displayed on the display. At this time, since the vehicle is traveling on the road, the mark 20 representing the current position of the vehicle must be displayed so as to overlap the road.
[0003]
Conventionally, in a navigation system, the current position of a vehicle is calculated based on the traveling direction of the vehicle measured by an orientation sensor such as a gyro and the traveling distance of the vehicle measured by a vehicle speed sensor or a distance sensor. .
[0004]
Note that the travel distance of the vehicle is generally obtained by measuring the output shaft of the transmission and the rotation speed of the tire and multiplying the rotation speed by a coefficient that is the distance the vehicle travels per rotation of the tire. it can.
[0005]
However, an error often occurs between the calculated current position of the vehicle and the position where the vehicle actually exists. Therefore, when the calculated current position of the vehicle is displayed as it is, a mark 20 representing the current position of the vehicle is displayed. It will not overlap with the road shown on the display. Therefore, before displaying the mark 20 representing the current position of the vehicle, it is necessary to correct the current position of the vehicle by estimating the road on which the vehicle is traveling.
[0006]
As a technique for calculating the current position of the vehicle and correcting the current position of the vehicle calculated by estimating the road on which the vehicle is traveling is described in, for example, Japanese Patent Publication No. 6-13972. This type of technology is generally called map matching processing.
[0007]
The map matching process is performed every time the vehicle travels a predetermined distance, and the specific processing contents will be briefly described below.
[0008]
First, after calculating the current position of the vehicle, an angle shift between the measured traveling direction of the roads from the roads described on the map within a predetermined distance D from the calculated current position is a threshold value. The vehicle travels on a road that is T or less and the shortest distance from the current position (the length of a perpendicular line extending from the current position to the road) is a threshold value L or less. Select as a candidate for a road.
[0009]
Subsequently, from among the roads selected as candidates, one road is finally estimated to be the road on which the vehicle is traveling.
[0010]
Finally, the point where the estimated road intersects the perpendicular line from the current position is set as the corrected current position.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the map matching process is a process necessary for displaying the mark representing the current position of the vehicle so as to overlap the road, but it is also a major cause of the processing load.
[0012]
Therefore, when the vehicle is traveling at a high speed, the vehicle may travel a distance that requires the map matching process during execution of the previous map matching process. In addition, when the vehicle travels a distance that requires the map matching process, another process such as a process of displaying a mark representing the current position of the vehicle on the display may be in progress.
[0013]
In such a case, the map matching process is performed immediately after the map matching process being executed and other processes being executed are completed. Although matching processing is performed, this results in the following problems.
[0014]
For example, as shown in FIG. 3, the next map matching process must be performed at time point b when the vehicle has advanced a predetermined distance (for example, 20 m) from the point a where the map matching process has been performed. The vehicle passes through point b before the map matching process or other processing performed at point a is completed, and the next map is actually at point c where the vehicle has advanced by 100 m. Consider a case where matching processing is performed.
[0015]
Here, in the map matching process performed at the point c, when attention is paid to one road 30 whose angle difference θ with respect to the measured vehicle traveling direction is equal to or less than the threshold value T, the calculated current position 31 and the road The shortest distance to 30 is lc. However, if the map matching process is performed at the point b, the shortest distance between the current position 32 and the road 30 that would be calculated at this time is lb.
[0016]
Therefore, in the map matching process performed at the point c, if lc is larger than the threshold value L even if lb is equal to or less than the threshold value L, the map matching process is performed at the point b. In the map matching process performed at the point c, the road 30 that should have been selected as a candidate is not selected as a candidate.
[0017]
Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is a road on which the vehicle is traveling according to the distance traveled by the vehicle during the period from the previous map matching process to the current time in the current position calculation device. As a candidate, a technique for changing a threshold value used for selecting a road is provided.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention is provided in a navigation system mounted on a vehicle that moves with the rotation of a wheel, and calculates a current position of the vehicle.
(1) Map data storage means storing at least map data representing a map describing a road;
(2) Measuring means for measuring the traveling direction and travel distance of the vehicle,
(3) Current position calculation means for calculating the current position of the vehicle based on the traveling direction and travel distance measured by the measurement means;
(4) Of the maps represented by the map data stored in the map data storage means, the road described in the range within a predetermined distance from the current position calculated by the current position calculation means The shortest distance from the current position calculated by the current position calculating means is the second road whose angle deviation from the traveling direction measured by the measuring means is equal to or less than the first threshold value. Driving road estimation means for selecting a road that is equal to or less than a threshold value and estimating one road from among the selected roads as a road on which a vehicle is traveling,
(5) The current position calculating means so as to be positioned on the road estimated by the traveling road estimating means But Current position correcting means for correcting the calculated current position;
Further, the travel road estimation means is configured to perform the second travel according to a period travel distance that is a travel distance measured by the measurement means during a period from the time when the estimation was performed last time to the present time. Second threshold value changing means for changing the threshold value is provided.
[0019]
The second threshold value changing means preferably increases the second threshold value as the period travel distance increases.
[0020]
Further, in addition to the above-described configuration, the traveling road estimation unit may further include a first threshold value changing unit that changes the first threshold value according to the period travel distance. it can.
[0021]
The first threshold value changing means preferably increases the first threshold value as the period travel distance increases.
[0022]
[Action]
In the present position calculation device of the present invention, when estimating the road on which the vehicle is traveling, according to the period travel distance that is the distance traveled by the vehicle from the time of the previous estimation to the current time, The second threshold value is changed. Specifically, the second threshold value is increased as the period travel distance increases.
[0023]
Conventionally, as described with reference to FIG. 3, the road on which the vehicle is traveling is estimated depending on whether the period travel distance is large or small even if the angle deviation from the traveling direction of the vehicle is the same. In this case, there is a problem that the same road is selected or not selected as a candidate. However, in the present invention, the second threshold value is changed according to the period travel distance. Such problems can be solved.
[0024]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a navigation system to which the present position calculation device of this embodiment is applied.
[0026]
As shown in FIG. 1, the navigation system according to the present embodiment detects an advancing direction of a vehicle by detecting an angular velocity sensor 101 that detects a change in the advancing direction of the vehicle by detecting a yaw rate of the vehicle, and a geomagnetism. And a vehicle speed sensor 103 that outputs pulses at a time interval proportional to the rotational speed of the output shaft of the vehicle transmission.
[0027]
In addition, the navigation system according to the present embodiment includes a display 107 that displays a map of the current position of the vehicle and its surroundings, a switch 104 that receives an instruction from the user to change the scale of the map displayed on the display 107, and a map. A CD-ROM 105 storing map data to be represented and a driver 106 for reading map data from the CD-ROM 105 are provided.
[0028]
The navigation system according to the present embodiment includes a controller 108 that controls the operation of each peripheral device described above.
[0029]
The controller 108 includes an A / D converter 109 that converts an output value (analog signal) of the angular velocity sensor 101 into a digital signal, and an A / D converter 110 that converts an output value (analog signal) of the direction sensor 102 into a digital signal. A counter 116 that counts the number of output pulses of the vehicle speed sensor 103 every 0.1 second, a parallel I / O 111 that inputs whether or not the switch 104 is pressed, and map data read from the CD-ROM 105 by the driver 106 is transferred. A direct memory access (DMA) controller 112, and a display processor 113 for displaying a map of the current position of the vehicle and its surroundings on a display 107.
[0030]
The controller 108 further includes a microprocessor (MPU) 114 and a memory 115.
[0031]
The MPU 114 outputs the output value of the angular velocity sensor 101 obtained via the A / D converter 109, the output value of the direction sensor 102 obtained via the A / D converter 110, and the output pulse of the vehicle speed sensor 103 counted by the counter 116. The current position of the vehicle is calculated by inputting the number, the presence / absence of pressing of the switch 104 obtained through the parallel I / O 111, the map data obtained through the DMA controller 112, and performing processing based on these. Further, the MPU 114 causes the display 107 to display the calculated current position of the vehicle and a map of the surrounding area via the display processor 113.
[0032]
Note that the current position of the vehicle is displayed by superimposing a mark (here, an arrow) 20 on a map already displayed on the display 107 as shown in FIG. Thereby, the user can know the current position of the vehicle.
[0033]
The memory 115 includes a ROM that stores a program executed by the MPU 114 and a table that will be described later, and a RAM that the MPU 114 uses as a work area.
[0034]
Hereinafter, the operation of the navigation system according to the present embodiment will be described.
[0035]
First, a travel distance calculation process for calculating the travel distance of the vehicle will be described.
[0036]
FIG. 4 is a flowchart of the travel distance calculation process.
[0037]
This process is a program routine of the MPU 114 that starts the process at a constant cycle, for example, every 100 ms.
[0038]
As shown in FIG. 4, in this process, first, the count value of the counter 116 that counts the number of output pulses from the vehicle speed sensor 103 every 0.1 second is read (step 401), and the travel distance is added to the read count value. By multiplying the coefficient R, a travel distance K traveled by the vehicle per 0.1 second is obtained (step 402). The travel distance coefficient R indicates the distance traveled by the vehicle per tire rotation.
[0039]
Subsequently, the travel distance K obtained in step 402 is added to the integrated value ΣK of the travel distance K to determine whether or not the integrated value ΣK has reached a certain distance (for example, 20 m) (step 403). If not, the current process is terminated. When the integrated value ΣK reaches 20 m, a current position calculation process described later is started (step 404), and the current process is terminated.
[0040]
Next, a current position calculation process for calculating the current position of the vehicle will be described.
[0041]
FIG. 5 is a flowchart of the current position calculation process.
[0042]
This process is a program routine of the MPU 114 that is activated in step 404 of FIG. Therefore, this process basically starts every time the distance traveled by the vehicle reaches 20 m, but the distance traveled by the vehicle reaches 20 m. Reach Even during the execution of the current position calculation process that was started before and started the previous time, or during the display process described later etc Is the start of the process After it was possible or after another 20m When processing starts.
[0043]
This process is a process corresponding to the map matching process.
[0044]
As shown in FIG. 5, in this process, first, the integrated value ΣK is read (step 501), and then the integrated value ΣK is initialized (step 502). As a result, the integrated value ΣK represents the travel distance K of the vehicle in the period from the time when the current position calculation process is started to the current time.
[0045]
Subsequently, the output value of the angular velocity sensor 101 is read from the A / D converter 109 (step 503). Since the output value of the angular velocity sensor 101 is a value indicating a change in direction (angular velocity), only the relative traveling direction of the vehicle can be detected. Then, subsequently, the output value of the direction sensor 102 is read from the A / D converter 110 (step 504), the absolute direction indicated by the read output value of the direction sensor 102, and the angular velocity sensor 101 read in step 503. The traveling direction W of the vehicle is determined using the change in the direction indicated by the output value (step 505).
[0046]
For example, when the vehicle speed is low for a long time, the angular velocity sensor 101 has a large error. Therefore, when the vehicle speed is low for a certain time or more, the absolute direction indicated by the output value of the direction sensor 102 is determined. This is done by using only
[0047]
Subsequently, based on the integrated value ΣK read in step 501 and the traveling direction W determined in step 505, the movement amount of the vehicle is obtained for each of the latitude direction and the longitude direction, and further, the movement amount for each of these directions. Is added to the position of the candidate point of the vehicle obtained by the process for obtaining the candidate point of the previous vehicle, thereby obtaining the current position A which is the position where the current vehicle is estimated to exist (step 506). Details of the candidate points will be described later.
[0048]
In addition, when there is no candidate point obtained by the process for obtaining the candidate point of the previous vehicle, such as immediately after the start of the navigation system, the position set separately is used as the position of the candidate point obtained previously. The current position A is obtained.
[0049]
Subsequently, the map data representing the map around the current position A obtained in step 506 is read from the CD-ROM 105 via the driver 106 and the DMA controller 113 (step 507).
[0050]
Subsequently, if the candidate point used to obtain the current position A is a candidate point on a road (line segment) described in the map represented by the read map data, a predetermined distance D from the current position A And the line segment connected to the line segment is extracted, and if it is not a candidate point on the road (line segment), a line segment within a predetermined distance D from the current position A is extracted. (Step 508).
[0051]
At this time, To be described later, Trust on candidate points used to determine current position A Every time Based on this, D may be variable. That is, for the current position A obtained from a candidate point with high reliability, a line segment included in a narrower range is selected, and conversely, for the current position A obtained from a candidate point with low reliability, a wider range is selected. Select the line segment included in. The reason why D is variable based on the reliability is that if the reliability is low, it is considered that the reliability of the accuracy of the current position obtained last time is low, so it is better to search for a road by searching a wider range, This is because it is appropriate for obtaining the correct current position.
[0052]
For example, as shown in FIG. 6, the road is approximated by a plurality of line segments 60 to 63 connecting two points, and these line segments are represented by the coordinates of the start point and the end point. It has become. In the example shown in FIG. 6, the line segment 62 is represented by its start point (x3, y3) and end point (x4, y4).
[0053]
Subsequently, a threshold value L is obtained based on the integrated value ΣK read in step 501 (step 509). That is, the threshold value L described in association with the integrated value ΣK is obtained by referring to a table stored in the ROM.
[0054]
As shown in FIG. 8, the table is obtained by dividing the integrated value ΣK (representing the travel distance K of the vehicle in the period from the time when the current position calculation process started the last time to the current time) into a plurality of ranges. It is a table in which a threshold L corresponding to each range is described in association with each range. Here, the threshold L is described as a value that increases as the integrated value ΣK increases.
[0055]
Subsequently, from among the line segments extracted in step 508, all the line segments in which the angle deviation θ between the line segment and the traveling direction W determined in step 505 is equal to or less than the threshold value T are first selected. (Step 510) A perpendicular line is drawn from the current position A to all the first selected line segments, and the length of the perpendicular line (the shortest distance between the current position A and the line segment) l is obtained ( Step 511).
[0056]
Subsequently, all line segments whose calculated shortest distance l is equal to or less than the threshold value L determined in step 509 are secondarily selected (step 512), and error cost ec = α is selected for all the second selected line segments. Xθ + β × l is obtained (step 513).
[0057]
Here, α and β are weighting coefficients, and these are the angle deviation θ between the traveling direction and the road and the current position A and the road when estimating the road on which the vehicle is traveling. Can be changed depending on which of the shortest distances l between the two is emphasized. For example, when importance is attached to a road close to the current position A, β is set larger than α.
[0058]
Here, the candidate points will be described.
[0059]
In an initial state such as immediately after the start of the navigation system, the current position A is uniquely determined by the user inputting predetermined information using the switch 104 and the like, and this is a line corresponding to the road. Located one minute above. However, after the vehicle travels, the current position A may no longer exist on the road (line segment) due to errors of various sensors. As a result, for example, when a road is branched, that is, when two line segments appear from a node of the road (line segment), it is clear which vehicle is on the road corresponding to which line segment. There are many cases that can not be No .
[0060]
Therefore, in this case, in this embodiment, a predetermined point existing on two possible line segments (a point where a perpendicular line from the current position A intersects the line segment) is set as a candidate point, These current position A, error cost ec, accumulated error cost es, which will be described later, and the like are each stored in the RAM of the memory 115.
[0061]
Now, when the error cost ec is obtained for all the line segments, for each of these line segments, based on the obtained error cost ec and the accumulated error cost es related to the candidate point obtained in the previous process, The accumulated error cost es in the current process, which is defined by the following equation, is obtained (step 514).
[0062]
es = (1-k) * ec + k * ec
Here, k is a weight coefficient larger than “0” and smaller than “1”. The accumulated error cost es represents how much the error cost ec obtained in the previous process is reflected in the error cost ec obtained in the current process.
[0063]
Further, for each of all candidate points, the calculated accumulated error cost e s Based on (n), a reliability trst defined by the following equation is obtained (step 515).
[0064]
trst = 100 / (1 + es)
As is clear from this equation, as the accumulated error cost es increases, the reliability trst decreases and approaches “0”. Conversely, as the accumulated error cost es decreases, the reliability trst increases and its value approaches “100”.
[0065]
By performing such processing, the reliability trst for each line segment existing within a predetermined range D from the current position A with respect to a certain candidate point is obtained.
[0066]
Finally, the line segment with the maximum reliability trst is estimated as the road on which the vehicle is traveling (step 516), and the point where the perpendicular line drawn from the current position A intersects the estimated line segment is corrected. After the current position B is set (step 517), the current process is terminated.
[0067]
Next, display processing for displaying the current position and the surrounding map will be described.
[0068]
FIG. 7 is a flowchart of the display process.
[0069]
This process is a program routine of the MPU 114 that starts the process at a constant cycle, for example, every 1S.
[0070]
As shown in FIG. 7, in this process, first, it is determined whether or not the switch 104 has been pressed to instruct to switch the scale of the map by looking at the contents input by the parallel I / O 111 (step S1). 701). If the switch 104 is pressed, a predetermined scale flag is set correspondingly (step 702).
[0071]
Subsequently, the current position B corrected in step 517 in FIG. 5 and the traveling direction W determined in step 505 in FIG. 5 are read (step 703), and the scale according to the contents of the scale flag set in step 702 is read. For example, as shown in FIG. 2, the map is displayed on the display 107 via the display processor 113 (step 704).
[0072]
Subsequently, the current position B of the vehicle and the traveling direction W of the vehicle are superimposed on the map displayed on the display 107 and displayed via the display processor 113 using, for example, an arrow 20 as shown in FIG. It is displayed on 107 (step 705).
[0073]
Finally, the north mark 21 indicating the north and the distance mark 22 corresponding to the scale are displayed on the display 107 via the display processor 113 as shown in FIG. 2, for example (step 706).
[0074]
In the present embodiment, as described above, the current position and the traveling direction of the vehicle are indicated by using the arrows. However, the display forms of the current position B and the traveling direction W of the vehicle are clearly shown. Any may be used. The same applies to the north mark 21 and the like.
[0075]
As described above, in this embodiment, as the integrated value ΣK is larger, the threshold value L used for selecting a road as a candidate for a road on which the vehicle is traveling is increased.
[0076]
Conventionally, even if the angle difference θ with respect to the traveling direction W of the vehicle is the same, the integrated value ΣK, that is, the travel distance K of the vehicle in the period from the time when the current position calculation process is started to the present time is the same. In the case of large and small cases, as described with reference to FIG. 3, when estimating the traveling road, there was a problem that the same road was selected or not selected in the secondary selection, In this embodiment, since the threshold value L is changed according to the integrated value ΣK, such a problem can be solved.
[0077]
In this embodiment, the threshold value L corresponding to the integrated value ΣK is obtained by referring to the table shown in FIG. 8, but by multiplying the integrated value ΣK by a predetermined constant a, The threshold value L may be obtained.
[0078]
In the present embodiment, a line segment having an angle deviation θ with respect to the traveling direction W is primarily selected, and a line segment having the shortest distance l equal to or less than the threshold L is secondarily selected. Selected, but vice versa.
[0079]
Incidentally, it is generally known that the azimuth sensor 102 has a characteristic that an error in its output value increases as the detection interval increases.
[0080]
This means that the error in the traveling direction W of the vehicle increases as the integrated value ΣK (the travel distance K of the vehicle in the period from the time when the current position calculation process is started to the current time) increases. doing.
[0081]
For example, as shown in FIG. 9, at the time point b when the distance traveled by the vehicle reaches 20 m from point a where the current position calculation process has started, the current position calculation process basically executes the next process. Although the vehicle has traveled at a high speed and the current position calculation process or display process that has started the process at the point a is not completed, the vehicle has passed the point b. Consider the case where the current position calculation process starts the next process at point c advanced by 100 m.
[0082]
In this case, in the current position calculation process started at the point c, the error in the traveling direction W91 obtained at step 505 was obtained at step 505 if the current position calculation process started at the point b. It will be larger than the error in the traveling direction W92.
[0083]
Therefore, if the current position calculation process has started at point b, the angle deviation θb between the traveling direction W92 and the road 90, which would have been obtained in step 505, is less than or equal to the threshold value T. However, in the current position calculation process started at the point c, if the angle deviation θc between the traveling direction W91 obtained in step 505 and the road 90 becomes larger than the threshold value T, the point b If the current position calculation process has started, the road 90 that should have been selected by the primary selection in step 510 is the primary position in step 501 in the current position calculation process in which the process is started at point c. There arises a problem that it is not selected by selection.
[0084]
In order to solve such a problem, in addition to the threshold value L, the threshold value T may be changed.
[0085]
Hereinafter, an embodiment in which the threshold value T is changed in addition to the threshold value L will be described.
[0086]
The present embodiment is different from the above-described embodiment in that the threshold value T is obtained in addition to the threshold value L in step 509 in FIG. 5 and the contents of the table shown in FIG. These are two points as shown in FIG.
[0087]
That is, as shown in FIG. 10, the table shows each of the integrated values ΣK (the travel distance K of the vehicle during the period from the time when the current position calculation process started the previous time to the current time) divided into a plurality of ranges. For each range, a table is described in which the threshold value L and the threshold value T corresponding to the range are associated with each other. Here, similarly to the threshold value L, the threshold value T is described such that it increases as the integrated value ΣK increases.
[0088]
In step 509, the threshold value L and the threshold value T described in association with the integrated value ΣK are obtained by referring to the table shown in FIG.
[0089]
As described above, the larger the integrated value ΣK, the larger the threshold T used for selecting a road as a candidate for the road on which the vehicle is traveling, so that the above-described problems are solved. be able to.
[0090]
In this embodiment, the threshold value L and the threshold value T corresponding to the integrated value ΣK are obtained by referring to the table shown in FIG. 10, but a predetermined constant a is added to the integrated value ΣK. The threshold value L may be obtained by multiplying the threshold value L, and the threshold value L may be obtained by multiplying the integrated value ΣK by a predetermined constant b.
[0091]
【The invention's effect】
As described above, according to the current position calculation device of the present invention, the candidate of the road on which the vehicle is traveling according to the distance traveled by the vehicle during the period from the time when the map matching process was performed last time to the present time. As described above, the threshold value used for selecting a road can be changed.
[0092]
Therefore, it is possible to prevent the same road from being selected as a candidate due to a delay in starting the map matching process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a navigation system to which a current position calculating apparatus according to an embodiment is applied.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a display example of a display.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a conventional problem.
FIG. 4 is a flowchart of travel distance calculation processing in the present embodiment.
FIG. 5 is a flowchart of a current position calculation process in the present embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a road expression format.
FIG. 7 is a flowchart of display processing in the present embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a table used in this embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing problems caused by sensor characteristics.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a table used in this embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Angular velocity sensor, 102 ... Direction sensor, 103 ... Vehicle speed sensor, 104 ... Switch, 105 ... CD-ROM, 106 ... Driver, 107 ... Display, 108 ... Controller, 109, 110 ... A / D converter, 111 ... Parallel I / O, 112 ... DMA controller, 113 ... display processor, 114 ... microprocessor, 115 ... memory, 116 ... counter.

Claims

車輪の回転に伴い移動する車両に搭載されるナビゲーションシステムに備えられ、車両の現在位置を算出する現在位置算出装置において、
少なくとも道路を記述した地図を表す地図データを記憶している地図データ記憶手段と、
車両の進行方向および走行距離を測定する測定手段と、
上記測定手段が測定した進行方向および走行距離に基づいて、車両の現在位置を算出する現在位置算出手段と、
上記地図データ記憶手段が記憶している地図データが表す地図のうちの、上記現在位置算出手段が算出した現在位置から所定の距離内の範囲に記述されている道路のうちから、上記測定手段が測定した進行方向との間の角度のズレが第１のしきい値以下である道路であって、かつ、上記現在位置算出手段が算出した現在位置との間の最短距離が第２のしきい値以下である道路を選択し、選択した道路のうちから、１つの道路を車両が走行している道路として推定する走行道路推定手段と、
上記走行道路推定手段が推定した道路上に位置するように、上記現在位置算出手段が算出した現在位置を修正する現在位置修正手段とを備え、
上記走行道路推定手段は、
前回に推定を行った時点から現時点までの期間に上記測定手段が測定した走行距離である期間走行距離が大きいほど、上記第１のしきい値を大きくする第１のしきい値変更手段と、
上記期間走行距離が大きいほど、上記第２のしきい値を大きくする第２のしきい値変更手段とを備えたことを特徴とする現在位置算出装置。In a current position calculation device that is provided in a navigation system mounted on a vehicle that moves with the rotation of a wheel and calculates the current position of the vehicle,
Map data storage means storing map data representing a map describing at least a road;
Measuring means for measuring the traveling direction and mileage of the vehicle;
A current position calculating means for calculating a current position of the vehicle based on the traveling direction and the travel distance measured by the measuring means;
Of the maps represented by the map data stored in the map data storage means, the measuring means is selected from roads described in a range within a predetermined distance from the current position calculated by the current position calculating means. The shortest distance from the current position calculated by the current position calculation means is the second threshold, which is a road whose angle deviation from the measured traveling direction is less than or equal to the first threshold value. A road estimation unit that selects a road that is equal to or less than the value and estimates one road as a road on which the vehicle is traveling from among the selected roads;
A current position correcting means for correcting the current position calculated by the current position calculating means so as to be located on the road estimated by the traveling road estimating means;
The traveling road estimation means is
A first threshold value changing means for increasing the first threshold value as the period travel distance, which is the travel distance measured by the measurement means during the period from the previous estimation to the present time, increases;
A current position calculation apparatus comprising: a second threshold value changing unit that increases the second threshold value as the period travel distance increases.

請求項１に記載の現在位置算出装置において、
上記第１のしきい値変更手段は、複数の範囲に分割された走行距離の範囲ごとに、該範囲に対応する第１のしきい値を記述したテーブルを記憶しているテーブル記憶手段を有し、上記期間走行距離が属する範囲に対応付けて、上記テーブル記憶手段が記憶しているテーブルに記述されている第１のしきい値を、新たな第１のしきい値とし、
上記第２のしきい値変更手段は、複数の範囲に分割された走行距離の範囲ごとに、該範囲に対応する第２のしきい値を記述したテーブルを記憶しているテーブル記憶手段を有し、上記期間走行距離が属する範囲に対応付けて、上記テーブル記憶手段が記憶しているテーブルに記述されている第２のしきい値を、新たな第２のしきい値とすることを特徴とする現在位置算出装置。In the present position calculation device according to claim 1,
The first threshold value changing means has table storage means for storing a table describing a first threshold value corresponding to each range of the travel distance divided into a plurality of ranges. The first threshold value described in the table stored in the table storage unit in association with the range to which the period travel distance belongs is set as a new first threshold value.
The second threshold value changing means includes a table storage means for storing a table describing a second threshold value corresponding to each range of the travel distance divided into a plurality of ranges. The second threshold value described in the table stored in the table storage unit in association with the range to which the period travel distance belongs is set as a new second threshold value. Current position calculation device.

請求項１に記載の現在位置算出装置において、
上記第１のしきい値変更手段は、上記期間走行距離に所定の定数を乗じた結果を、新たな第１のしきい値とし、
上記第２のしきい値変更手段は、上記期間走行距離に所定の定数を乗じた結果を、新たな第２のしきい値とすることを特徴とする現在位置算出装置。In the present position calculation device according to claim 1,
The first threshold value changing means sets a result of multiplying the period travel distance by a predetermined constant as a new first threshold value,
The current threshold value calculating device, wherein the second threshold value changing means sets a result obtained by multiplying the period travel distance by a predetermined constant as a new second threshold value.

車輪の回転に伴い移動する車両に搭載されるナビゲーションシステムに備えられ、車両の現在位置を算出する現在位置算出装置の現在位置算出方法において、
前記現在位置算出装置は、
少なくとも道路を記述した地図を表す地図データを記憶している地図データ記憶手段を有し、
車両の進行方向および走行距離を測定する測定ステップと、
上記測定ステップが測定した進行方向および走行距離に基づいて、車両の現在位置を算出する現在位置算出ステップと、
上記地図データ記憶手段が記憶している地図データが表す地図のうちの、上記現在位置算出ステップが算出した現在位置から所定の距離内の範囲に記述されている道路のうちから、上記測定ステップが測定した進行方向との間の角度のズレが第１のしきい値以下である道路であって、かつ、上記現在位置算出ステップが算出した現在位置との間の最短距離が第２のしきい値以下である道路を選択し、選択した道路のうちから、１つの道路を車両が走行している道路として推定する走行道路推定ステップと、
上記走行道路推定ステップが推定した道路上に位置するように、上記現在位置算出ステップが算出した現在位置を修正する現在位置修正ステップとを行い、
上記走行道路推定ステップは、
前回に推定を行った時点から現時点までの期間に上記測定ステップが測定した走行距離である期間走行距離が大きいほど、上記第１のしきい値及び上記第２のしきい値を大きく変更することを特徴とする現在位置算出方法。In a current position calculation method of a current position calculation device that is provided in a navigation system mounted on a vehicle that moves with the rotation of a wheel and calculates the current position of the vehicle,
The current position calculation device includes:
At least map data storage means for storing map data representing a map describing a road;
A measuring step for measuring the traveling direction and mileage of the vehicle;
A current position calculating step for calculating a current position of the vehicle based on the traveling direction and the travel distance measured by the measuring step;
Among the maps represented by the map data stored in the map data storage means, the measurement step includes the road described in the range within a predetermined distance from the current position calculated by the current position calculation step. The second threshold is the shortest distance between the current position calculated by the current position calculation step and the road where the deviation of the angle from the measured traveling direction is equal to or less than the first threshold value. A road that is less than or equal to the value, and a road estimation step that estimates one road as the road on which the vehicle is traveling from among the selected roads;
A current position correcting step for correcting the current position calculated by the current position calculating step so as to be located on the road estimated by the traveling road estimating step;
The travel road estimation step includes
The first threshold value and the second threshold value are greatly changed as the period travel distance that is the travel distance measured by the measurement step in the period from the previous estimation to the present time is larger. A current position calculation method characterized by :