JP3876964B2 - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents
車両用ナビゲーション装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3876964B2 JP3876964B2 JP2000279701A JP2000279701A JP3876964B2 JP 3876964 B2 JP3876964 B2 JP 3876964B2 JP 2000279701 A JP2000279701 A JP 2000279701A JP 2000279701 A JP2000279701 A JP 2000279701A JP 3876964 B2 JP3876964 B2 JP 3876964B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- road
- highway
- gain
- vehicle
- data
- 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
- Traffic Control Systems (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
- Navigation (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の推測位置を決定する車両用ナビゲーション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、現在走行中の道路が高速道路(高速道路、首都高速道路、有料道路等)かそれ以外の一般道路かを判断する方法がいろいろ提案されている。例えば、地図情報から得られた料金所の位置において、車速が所定の値以下であれば有料道路を通行した可能性が高いと判断し、有料道路との相関度を他の道路の相関度より高く評価した上で道路を選択して車両の現在位置を修正し、また、車速が所定値以下に下がらなければ有料道路を通行した可能性が低いと判断し、有料道路の相関度を他の道路の相関度より低く評価した上で道路を選択し車両の現在位置を修正するものが提案されている(特開平3ー154818号公報)。
また、車速が所定速度以上と判定されたとき計時を開始し、計時が所定時間以上であると判別されたとき、つまり所定速度以上の高速走行が所定時間以上継続したとき高速道路走行中と判定するものが提案されている(特開平2ー137096号公報)。
また、多層道路における自車走行において、ある区間距離の中でGPS測位ができている区間の割合が、ある上層判別しきい値以上の場合は上層、ある下層判別しきい値以下の場合は下層と判別するものも提案されている(特許第3027574号公報)。
また、GPS衛星からの電波を受信し、GPS衛星の仰角が所定角度以下の場合には一般道、そうでない場合には高架道路の上層と判別するものも提案されている(特開平10ー141968号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
料金所の位置において車速が所定の値以下か否かで有料道路を通行したか否かを判別するものにおいては、現状の交通事情では料金所の近くに信号機が存在する場所があるため、その信号機が赤信号の場合には、一般道路を走行中であっても車速が所定の値以下になることがあり、このような場所においては料金所と車速により走行道路を判断することができなくなるという問題がある。
また、所定速度以上の計時が所定時間以上と判別されたとき高速道路走行中と判定するものにおいては、現状の交通事情では一般道路でも幹線道路になると、区間により車速が相当高い場合もあるため、単純に車速だけで走行している道路が高速道路であるか否かの判断をすることはできない。
【0004】
また、多層道路における走行においてGPS測位ができている区間の割合で上層か下層かを判別するものにおいては、現在の交通事情では道路の周辺にビル等のGPS電波を遮断する構造物がある場合があり、このような場所ではGPS測位が不可能であり、単純にGPS測位状態から走行している道路が上層であるか否かの判別をすることはできない。
また、受信したGPS衛星の仰角が所定角度以下か否かにより一般道か、高架道路の上層かを判別する方法においては、現状の交通事情では、車線の中には一般道の上に高架道路の上層部分がなく、GPS衛星からの電波を遮断しない場所がある。このような場所ではGPSの仰角によって高架道路の上下を判別することができない。
【0005】
このように従来は1つの条件を満たすと上層、満たさないと下層と判断しているため、上下道判断の精度がよくなかった。
本発明は上記課題を解決するためのもので、さまざまな状況下でも正確に車両の推測位置を決定することができるようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両の推測位置を決定する車両用ナビゲーション装置において、車両現在位置の検出情報に対し高速道路走行特有の条件により、推測位置として高速道路を優勢とする利得を求める第1の判定手段と、車両現在位置の検出情報に対し一般道路走行特有の条件により、推測位置として一般道路を優勢とする利得を求める第2の判定手段と、第1、第2の判定手段で求められた各利得の差から、高速道路優勢の場合は利得の差に基づくペナルティ値を一般道路に加算し、一般道路優勢の場合は利得の差に基づくペナルティ値を高速道路に加算して車両の推測位置を決定する制御手段とを備え、前記第1及び第2の判定手段は、それぞれ複数の判定手段を備え、前記制御手段は、前記複数の判定手段に割り付けられた比較係数から総係数を算出してそれぞれ利得を求めることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明の車両用ナビゲーション装置の構成例を示す図である。
経路案内に関する情報を入力する入力装置1、自車両の現在位置に関する情報を検出する現在位置検出装置2、経路の算出に必要なナビゲーション用データや経路案内に必要な表示/音声の案内データとプログラム(アプリケーション及び/又はOS)等が記録されている情報記憶装置3、経路探索処理、経路案内に必要なデータの生成、経路案内に必要な表示/音声案内処理、さらにシステム全体の制御を行う中央処理装置4、車両の走行に関する情報である、例えば道路情報、交通情報を送受信したり、車両の現在位置に関する情報を検出したり、さらに現在位置に関する情報を送受信したりする情報送受信装置5、経路案内に関する情報を出力する出力装置6から構成されている。
【0008】
入力装置1は、目的地を入力したり、運転者の意志によりナビゲーション処理を中央処理装置4に指示する機能を備えている。その機能を実現するための手段として、目的地を電話番号や地図上の座標などにて入力したり、経路案内をリクエストしたりするタッチスイッチやジョグダイアル等のリモートコントローラ等を用いることができる。また、本発明では音声入力による対話を行うための装置を備えており、音声入力装置として機能する。また、ICカードや磁気カードに記録されたデータを読み取るための記録カード読み取り装置を付加することもできる。また、ナビゲーションに必要なデータを蓄積し、運転者の要求により通信回線を介して情報提供する情報センターや、地図データや目的地データ、簡易地図、建造物形状地図などのデータを有する携帯型の電子装置等の情報源との間でデータのやりとりを行うためのデータ通信装置を付加することもできる。
【0009】
現在位置検出装置2は、衛星航法システム(GPS)を利用して車両の現在位置、走行速度または絶対方位等を計算するGPS受信装置、現在位置情報、車線情報等の情報を受信するビーコン受信装置、セルラフォーン(自動車電話)やFM多重信号等を利用してGPSの補正信号を受信するデータ受信装置、例えば地磁気を利用することにより絶対方位で車両の進行方位を検出する絶対方位センサ、例えばステアリングセンサ、ジャイロセンサを利用することにより相対方位で車両の進行方位を検出する相対方位センサ、例えば車輪の回転数から走行距離を検出する距離センサ等から構成されている。
【0010】
情報記憶装置3は、ナビゲーション用のプログラム及びデータを記憶した記憶装置で、例えばCD−ROM、DVD−ROM、フロッピーディスク、メモリーカード等の外部記憶装置からなっている。なお、情報記憶装置3は本体内のROM、フラッシュメモリ等の内部記憶装置でもよい。プログラムは、経路探索などの処理を行うためのプログラム、音声入力により対話的に案内を行うためのプログラム、経路案内に必要な表示/音声出力制御を行うためのプログラム、地点や施設を検索するためのプログラム等であり、記憶されているデータとしては、地図データ、探索データ、目的地データ、登録地点データ、道路データ、交差点等分岐点の画像データ、ジャンル別データ、ランドマークデータ等のファイルからなり、ナビゲーション装置に必要なすべてのデータが記憶されている。なお、本発明は、CD−ROMにはデータのみを格納し、プログラムは中央処理装置に格納するタイプのもの、あるいは、データやプログラムを外部から通信によって取得するもの等にも適用可能である。
【0011】
中央処理装置4は、種々の演算処理を実行するCPU、情報記憶装置3のCD−ROMからプログラムを読み込んで格納するフラッシュメモリ、フラッシュメモリのプログラムチェック、更新処理を行うプログラム(プログラム読み込み手段)を格納したROM、設定された目的地の地点座標、道路名コードNo.等の探索された経路案内情報や演算処理中のデータを一時的に格納するRAMからなっている。RAMは電源が切断されても情報を保持できるSRAMと、電源が切断されると情報が失われるDRAMとを備えている。また、この他にも図示は省略するが、入力装置1からの音声入力による対話処理を行ったり、CPUからの音声出力制御信号に基づいて情報記憶装置3から読み出した音声、フレーズ、1つにまとまった文章、音等を合成してアナログ信号に変換してスピーカに出力する音声プロセッサ、通信による入出力データのやり取りを行う通信インタフェースおよび現在位置検出装置2のセンサ信号を取り込むためのセンサ入力インタフェース、内部ダイアグ情報に日付や時間を記入するための時計などを備えている。なお、前記の更新処理を行うプログラムは外部記憶装置に格納しておいてもよい。
【0012】
本発明に係るプログラム、その他ナビゲーションを実行するためのプログラムは全て外部記憶媒体であるCD−ROMに格納されてもよいし、それらプログラムの一部または全てが本体側のROM42に格納されていてもよい。この外部記憶媒体に記憶されたデータやプログラムが外部信号としてナビゲーション装置本体の中央処理装置に入力されて演算処理されることにより、種々のナビゲーション機能が実現される。
【0013】
本発明のナビゲーション装置は、上記のように外部記憶装置のCD−ROMからプログラムを読み込むための比較的大容量のフラッシュメモリ、CDの立ち上げ処理を行うプログラム(プログラム読み込み手段)を格納した小容量のROMを内蔵する。フラッシュメモリは、電源が切断しても記憶情報が保持される、つまり不揮発性の記憶手段である。そして、CDの立ち上げ処理として、プログラム読み込み手段であるROMのプログラムを起動してフラッシュメモリに格納したプログラムチェックを行い、情報記憶装置3のCD−ROMのディスク管理情報等を読み込む。プログラムのローディング処理(更新処理)は、この情報とフラッシュメモリの状態から判断して行われる。
【0014】
情報送受信装置5は、衛星航法システム(GPS)を利用して情報を入手するGPS受信装置、FM多重放送、電波ビーコン、光ビーコン等を利用して情報を入手するためのVICS情報受信装置、携帯電話、パソコン等を利用することにより、情報センター(例えばATIS)や他車両と情報を双方向に通信するためのデータ送受信装置等から構成される。
【0015】
出力装置6は、運転者が必要な時に案内情報を音声および/または画面により出力したり、中央処理装置4でナビゲーション処理されたデータなどをプリント出力する機能を備えている。そのための手段として、入力データを画面表示したり、経路案内画面を表示するディスプレイ、中央処理装置4で処理したデータや情報記憶装置3に格納されたデータをプリント出力するプリンタ、経路案内を音声で出力するスピーカなどを備えている。
【0016】
ディスプレイは、簡易型の液晶表示器等により構成されており、中央処理装置4が処理する道路地図画面、地図データや案内データに基づく交差点拡大図画面、目的地名、時刻、距離、進行方向を示す矢印等を表示する。ディスプレイへ画像データをビットマップデータとして送ることにより、専用の画像信号線を介してではなく、シリアル通信等で使用する通信線を使用し、また、他の通信線を兼用することもできる。なお、ディスプレイにはビットマップデータを一時的に保持するメモリを備えてもよい。
【0017】
このディスプレイは、運転席近傍のインストルメントパネル内に設けられており、運転者はこれを見ることにより自車両の現在位置を確認したり、またこれからの経路についての情報を得ることができる。また、図示は省略するが、ディスプレイの表示画面にタッチパネル、タッチスクリーン等を含むタブレットを使用し、画面に触れる、或いは画面をなぞることにより、地点入力、道路入力等を行えるように構成してもよい。
【0018】
次に、システム全体の流れを説明すると、中央処理装置4に情報記憶装置3からプログラムが読み込まれて経路案内のプログラムが起動されると、現在位置検出装置2の出力情報と、情報記憶装置3の道路情報に基づいて車両の位置を推測する。次に推測位置を中心としてその周辺地図を表示すると共に、推測位置の名称等を表示する。次に、地名や施設名称等の目標名、電話番号や住所、登録地点、道路名等を用いて目的地を設定し、推測位置から目的地までの経路探索を行う。経路が決まると、推測位置追跡を行いながら、目的地に到着するまで経路案内・表示を繰り返し行う。目的地に到着する前に寄り道設定の入力があった場合には、探索エリアを設定してその探索エリアでの再探索を行い、同様に目的地に到着するまで経路案内を繰り返し行う。
【0019】
図2は、図1に示した本発明に係る情報記憶装置3に格納された主要なデータファイルの構成例を示している。図2(A)は経路算出手段により経路を算出し経路案内を行うために必要なデータが格納された案内道路データファイルを示し、道路数nのそれぞれに対して、道路番号、長さ、道路属性データ、形状データのアドレス、サイズおよび案内データのアドレス、サイズの各データからなる。前記道路番号は、分岐点間の道路毎に方向(往路、復路)別に設定されている。道路案内補助情報データとしての道路属性データは、その道路が高架か、高架の横か、地下道か、地下道の横か、車線数の情報を示すデータである。形状データは、各道路を複数のノード(節)で分割したとき、ノード数mのそれぞれに対して東経、北緯からなる座標データを有している。案内データは、図2(B)に示すように、交差点(または分岐点)名称、注意点データ、道路名称データ、道路名称音声データのアドレス、サイズおよび行き先データのアドレス、サイズの各データからなる。注意点データは、踏切か、トンネル入口か、トンネル出口か、幅員減少点か、なしか等の情報を示すデータで、分岐点以外の踏切、トンネル等において運転者に注意を促すためのデータである。
【0020】
前記道路名称データは、図2(C)に示すように、高速道路、都市高速道路、有料道路、一般道(国道、県道、その他)の道路種別の情報と、高速道路、都市高速道路、有料道路について本線か取付け道路(本線と一般道路間を接続する道路)かの情報を示すデータで、道路種別データと、さらに各道路種別毎での個別番号データである種別内番号から構成される。
【0021】
次に、現在走行中の道路が高速道路(高速道路、首都高速道路、有料道路)かそれ以外の一般道路か車両の推測位置を判定するシステムについて図3により説明する。現在位置の検出情報と道路情報とのマッチング処理では、車両現在位置から所定距離内の候補道路を選び、各候補道路に対して検出情報との相関度を計算して当該候補道路を選択しにくくするペナルティ値に変換し、各候補道路のペナルティ値を比較して最小ペナルティ値の候補道路を推測位置に決定することは従来より行われている。本発明においては、多層道路における推測位置の決定において、従来手法により求められている各候補道路のペナルティ値に、さらに上下道判定処理を行って算出されたペナルティ値を加算し、上道(高速道路)か、下道(一般道路)かの推測位置判定を追加したことを特徴としている。このような上下道判定を従来のマッチング処理に追加することにより、多層道路における推測位置の決定を周辺のビルの状況、自然条件の変化等による影響を少なくしてより正確に行うものである。
【0022】
車両には、衛星が発信する現在位置情報を得るためのGPS測位装置、車両速度に応じた車速パルスを検出する手段、一般道において光ビーコン情報を受信可能な光ビーコン受信装置、主として高速道路において電波ビーコン情報を受信可能な電波ビーコン受信装置が搭載されている。
図3に示すように、本発明の上下道判定においては、一般道優勢判定と高速道路優勢判定とがあり、それぞれの判定結果から、マップマッチングへ反映させるペナルティ値を算出する(詳細は後述)。そして、計算したペナルティ値から一般道が優勢か、高速道路が優勢かの決定を行って現在の車両位置の推測位置を決定し、車両の現在位置マークを地図上に表示する。
【0023】
一般道優勢の判定は、[G−1]GPSと車速の変化、[G−2]光ビーコン受信の条件により行っている。ここに[G−1]は高速道路を下りて一般道へ移った可能性が高いことをGPSと車速の変化を検出して行う判定であり、[G−2]は光ビーコンの受信が一般道でのみ可能であることに鑑みて行う判定である。
【0024】
高速道路優勢の判定は、[H−1]GPSと車速の変化、[H−2]車速の履歴、[H−3]GPS受信数の変化、[H−4]電波ビーコン受信の条件により行っている。[H−1]は一般道から高速道路へ移った可能性が高いことをGPSと車速の変化を検出して行う判定であり、[H−2]は高速が連続したことを示す車速の履歴から行う判定であり、[H−3]はGPS受信数の変化を検出し、GPS受信が上道(高速道路)で受信し易いことを利用する判定であり、[H−4]は電波ビーコンは主として高速で受信されることを利用する判定である。
【0025】
図4は[H−1]高速道路取付道付近のGPSと車速の変化について説明する図である。高速道路取付道付近において、一般道から高速道路、高速道路から一般道へ乗り継ぐ場合には料金所を通過し、乗り継がない場合は料金所を通過しない。料金所を通過するときは、車両は一旦停止かそれに近い状態になるため、検出される車速は0またはそれに近くなり、また、料金所の屋根のためにGPS測位ができにくくなる。図4はこのような状況を勘案して、高速道路取付道付近のGPSと車速の変化のデータを取り込んで上下道判定に利用しようとする例を示している。
【0026】
データは1秒毎に取り込んでおり、一番上の欄の数字「0〜17」はデータ取り込みのタイミング(秒)を示している。車速の欄の数字は車速パルスを表しており、タイミング「0〜6」になるにつれて減速し、タイミング「7〜8」で停止、タイミング「9〜17」で増速している。Δの欄は車速の変化(減速、停止、増速)を矢印で示している。本実施例では測位衛星のチャンネル1〜8を有しており、各チャンネル欄における数値は、電波を受信した測位衛星の仰角を表している。例えば、タイミング「0」では、チャンネル1は68°、チャンネル2は44°、チャンネル3は64°、チャンネル4は49°、チャンネル5は41°、チャンネル6は37°の仰角の衛星の電波を受信しており、チャンネル「7、8」は電波を受信できなかったことを示している。そして、車速パルスが減速から停止、停止から増速に転じた付近(タイミング「5〜10」付近)で測位衛星の電波が受信しにくくなっていることが分かり、これは図4に模式的に示したような料金所の屋根の影響のためである。GPSの利得は受信したチャンネル数に応じた値であり、1個受信していれば5点とし、例えば、タイミング「0〜4」では6個受信しているので6×5=30、タイミング5では4個受信しているので4×5=20、タイミング6では3個受信しているので3×5=15、タイミング4 7〜10では1個も受信していないので0のように計算される。なお、GPSは仰角が高いほど料金所の屋根の影響がより正確に反映されて信頼できるので、利得を仰角によって重み付けすることもできる。例えば仰角30°〜70°は5点、仰角70°〜90°は10点というふうにして利得を求めるようにしてもよい。GPSの利得0が続いているということは料金所の屋根により測位衛星の受信ができなくなっているためであり、料金所を離れると利得は大きくなっている。このことから利得が大きくなり、かつ車速変化があったところで料金所を通った、即ち高速道路に乗ったか、或いは降りたと判断することが可能である。
【0027】
次に、多層道路における上下道判定の各処理フローについてより詳細に説明する。なお、以下において、[H−1]、[H−2]、[H−3]、[H−4]は高速道路優勢判定におけるGPSと車速の変化、車速の履歴、GPS受信数の変化、電波ビーコン受信をそれぞれ示し、[G−1]、[G−2]は一般道優勢判定におけるGPS受信数の変化、光ビーコン受信をそれぞれ示している。
【0028】
図5は上下道判定の全体処理フローを説明する図である。
現在位置から所定距離内に車両の現在位置を推測する位置の候補として高速道路が有るか否か道路データを参照して判断する(ステップS1)。例えば、高速道の取付け道付近のように、推測位置の候補に高速道路がある場合、後述する高速道有力判定処理および一般道有力判定処理を行う(ステップS2,S3)。次いで、判定結果に基づいて、後述するように、各推測位置のペナルティ値を算出する(ステップS4)。このペナルティ値に基づいて車両現在位置が上下道のいずれにあるか判定する。ステップS1において、推測位置の候補に高速道がない場合には、条件成立結果のリセットを行う(ステップS5)。これは前回までの処理において、高速道が有力あるいは一般道が有力等の条件成立か否かを示すフラグが立っている場合、これリセットする処理である。
【0029】
図6は高速道有力判定処理フローを説明する図である。
GPSの情報が更新されたか否か判断し(ステップS11)、更新されていない場合は処理は終了する。GPSの情報が更新されている場合には、高速道路取付け道付近のGPSと車速の変化について、後述する所定の条件が成立したか否か判断する(ステップS12)。条件が成立した場合には、[H−1]ステータスフラグがセットされる(ステップS13)。成立しなかった場合はセットされない。次いで、後述する車速の履歴変化の条件が成立したか否か判断し(ステップS14)、成立した場合は[H−2]ステータスフラグをセットし(ステップS15)、成立しなかった場合はセットしない。次いで、後述するGPS受信数の変化の条件が成立したか否か判断し(ステップS16)、成立した場合は、[H−3]ステータスフラグをセットし(ステップS17)、成立しなかった場合はこのフラグはセットされない。次いで、電波ビーコンの受信があったか否か判断し(ステップS18)、受信した場合には、[H−4]ステータスフラグをセットし(ステップS19)、受信しない場合はこのフラグがセットされない。
【0030】
こうして、高速道有力判定の[H−1][H−2][H−3][H−4]の各条件が成立したか否かの判定が行われ、後述するように各判定結果に重み付けして総合評価としての利得が算出される。
【0031】
図7は一般道有力判定処理フローを説明する図である。
GPSの情報が更新されたか否か判断し(ステップS21)、更新されていない場合は処理は終了する。更新されている場合は、後述する[G−1]高速道路取付道付近のGPSと車速の変化の所定の条件が成立したか否か判断する(ステップS22)。条件が成立した場合、高速道有力判定でセットされた[H−1]ステータスフラグをクリアする(ステップS23)。成立しなかった場合は、[H−1]ステータスフラグはクリアしない。次いで、[G−2]光ビーコンの受信があったか否か判断する(ステップS24)。光ビーコンは一般道にのみ設置されてるので、受信があった場合には、現在位置が一般道と判断し、高速道有力判定でセットされた全てのフラグをクリアする(ステップS25)。成立しなかった場合はフラグをクリアしない。
【0032】
図8は[H−1]高速道路取付道付近のGPSと車速の変化の条件成立か否かのステータスフラグセット処理フローを示す図である。
推測位置の候補に取付道路があるか否か判断し(ステップS31)、ある場合には、車速パルスが接続しているか否か判断する(ステップS32)。これは車両が車速検出をしているか否か判断するためである。次いで、後述するGPS受信状態の利得変化が条件を満たすか否か判断し(ステップS33)、満たす場合には、後述する車速の変化が条件を満たすか否か判断する(ステップS34)。そして、上記の判断処理において、どれか1つでも条件が成立しなかった場合には、高速道路に乗っていないとしてステータスフラグを0にセットし、全ての条件が成立した場合には、高速道路に乗ったものにしてステータスフラグを1にセットする。
【0033】
図9は図8のステップS33におけるGPS受信状態の利得変化の条件が成立したか否かのフラグセット処理フローを示す図である。この例では、前述したような利得を仰角によって重み付けしており、仰角10°〜45°は5点、仰角45°〜90°は10点として処理している。
始めにGPS情報の最新のものも含めた過去6秒間の利得をそれぞれ算出する(ステップS41)。この場合の利得は、
利得=仰角45°以上の衛星数×10+仰角45°〜10°の衛星数×5
の式より求める。次いで、最近3秒の利得のバラツキが10より小さいか否か、また、これが成立した場合には、データを取得した期間内で最も古い3秒の利得のバラツキが10より小さいか否か判断する(ステップS42、S43)。これはデータの信頼性があるか否か見るためである。これらの条件が成立した場合には、最近3秒の最小利得と、最も古い3秒の最大利得の差、つまり利得の変化率が25以上か否か判断する(ステップS44)。これら条件のどれか1つでも満たされなければ、条件を満たさないとしてフラグを0とし、全ての条件が満たされた場合には、条件を満たすとしてフラグを1にセットする。
【0034】
図10は図8のステップS34における車速変化の条件が成立したか否かのフラグセット処理フローを示す図である。
過去60秒間の最低速度を取得し(ステップS51)、この最低速度は最新の情報であるか、あるいは時速5kmより大きいか否か判断する。最新の情報でない、あるいは時速5km以下である場合には最低速度が0か否かを判断する(ステップS53)。最低速度が0でない場合、最新の車速と最低速度の差が時速20kmより大きいか否か判断する(ステップS54)。ステップS53において、最低速度が0の場合、あるいはステップS54において、最新の車速と最低速度との差が時速20kmより大きい場合には、車速変化の条件が成立したとしてフラグを1にセットする。また、ステップS52において、最低速度が最新の情報、あるいは時速5kmより大きい場合には、車両が止まったとは言えないと判断し、またステップS54において、最新の車速と最低速度の差が時速20km以下の場合には、同様に車両が止まったとは言えないとして条件を満たさないと判断し、フラグを0にする(ステップS56)。
【0035】
図11は[H−2]車速の履歴条件におけるフラグセット処理フローを示す図である。
過去100秒間に時速40kmより低速になったか否か判断し(ステップS61)、時速40km以下になったことがない場合には、高速道路を走行しているフラグフラグを1にセットする(ステップS62)。時速40km以下の低速になった場合には、高速道路を走行していないとしてフラグを0にセットする(ステップS63)。
【0036】
図12は[H−3]GPS受信数の変化の条件におけるフラグセット処理フローを示す図である。
過去100秒間に受信数が3より少ないことがあるか否が判断し(ステップS71)、ない場合には平均4以上か否か判断し(ステップS72)、受信数が平均4以上であれば高速道路を走行しているとしてフラグを1にセットする(ステップS73)。ステップS71において、受信数が3より少ない場合、ステップS72において、平均4以上でない場合には、高速道路を走行していないとしてフラグを0にセットする(ステップS74)。
【0037】
図13は[H−4]電波ビーコン受信の条件におけるフラグセット処理フローを示す図である。
過去60秒に電波ビーコンを所定回数以上、例えば2個以上受信したか否か判断し(ステップS81)、受信した場合には過去60秒に光ビーコンを受信したか否か判断する(ステップS82)。光ビーコンを受信していない場合には高速道路を走行しているとしてフラグを1にセットする(ステップS83)。ステップS81において、2個以上受信していない場合、また、ステップS82において光ビーコンを受信している場合には、高速道路走行していないとしてフラグを0にセットする(ステップS84)。
【0038】
図14は[G−1]高速道路取付道付近のGPSと車速の変化の条件におけるフラグセット処理フローを示す図である。
推測位置の候補に取付道路があるか否か判断し(ステップS91)、ある場合には、車速パルスに接続しているか否か判断する(ステップS92)。車速パルスが接続されて車速を測定している場合には、図9に示したGPS受信状態の利得変化が条件を満たすか否か判断し(ステップS93)、満たす場合には、図10に示した車速の変化が条件を満たすが否か判断する(ステップS94)。これら各条件を満たす場合には、ハイウェイカウントが1000か否か判断する(ステップS95)。ハイウェイカウントについて説明すると、車両の推測位置が高速道路であるか、一般道路であるかが決定されると、ハイウェイカウンタは、高速道路の場合はハイウェイカウントを1つアップし、一般道路の場合は1つダウンさせ、ハイウェイカウントは毎秒RAMに記憶される。したがって、カウンターの内容が最大値1000であるか否かの判断により高速道路の走行を継続しているか否かが判断される。そしてこれら各条件の1つでも成立していない場合には、判断できないとしてフラグを0にセットし(ステップS96)、全ての条件が成立した場合には、高速道路を降りると判断し、そのフラグを1にセットする(ステップS97)。この処理は高速道路に乗る時の処理とは反対の処理で、ハイウェイカウントの条件が満たされることにより、今まで高速道路を走って来た時にGPS受信状態の利得が変化し、車速が変化した場合に高速道路を降りると判断する処理である。なお、高速道路の走行を継続しているか否かを判断する方法としては、ステップS95の方法の他に、ハイウエイカウントが上層しきい値(例えば、800)以上であるか否かを判断するようにしてもよい。
【0039】
図15は[G−2]光ビーコン受信の条件におけるフラグセット処理フローを示す図である。
光ビーコン受信回数が前回と異なっているか否か判断し(ステップS101)、異なっていない場合には、判断できないとしてフラグを0にセットする(ステップS102)。前回と異なっている場合には、光ビーコンの受信回数を保存し(ステップS103)、一般道を走行しているとしてフラグを1にセットする(ステップS104)。
【0040】
図16はペナルティ算出処理フローを示す図である。
前述した高速道路の利得算出処理を行い(ステップS111)、次いで、高速道路の利得から一般道の利得の差を算出し(ステップS112)、算出した利得の差からマッチングへのペナルティ値へ変換する(ステップS113)。
【0041】
図17は高速道路、一般道の利得テーブルを示しており、図17(a)は高速道路の利得、図17(b)は一般道の利得をそれぞれ示している。
高速道路の利得は、[H−1][H−2][H−3][H−4]の各条件が成立したときに、各条件ごとに点数を割り付け、これに重み付けして合算したときの値であり、一般道の利得も[G−1][G−2]の各条件が成立したときに、各条件ごとに点数を割り付けて重み付けし、合算したときの値である。図17の例においては、利得の最大値(各利得の合算値)を50としており、その内訳は、[H−1]高速道路取付道付近のGPSと車速の変化の条件が成立すると+20、[H−2]車速の履歴についての条件が成立した場合は10、[H−3]GPS受信数の変化の条件が成立した場合は10、[H−4]電波ビーコン受信の条件が成立した場合は10である。また、一般道の利得の最大値は50であり、[G−1]高速道路取付道付近のGPSと車速の変化の条件が成立したとき10、[G−2]光ビーコン受信の条件が成立したとき40である。そして、 図16に示したように、(高速道路の利得)−(一般道の利得)としてマッチングへのペナルティ値を算出する利得が算出される。
【0042】
マッチングへのペナルティ値の変換式について説明すると、[H−1][H−2][H−3][H−4]の利得をそれぞれa,b,c,dとし、[G−1][G−2]の利得をe,f(a+b+c+d=e+f=50)とする。
マッチングへのペナルティ値への変換式は
で表される。従って、ペナルティ値の最大値は100である。
【0043】
次に、[H−1]、[H−2]の条件が成立した場合を例にとって図18により説明する。
利得テーブルより、[H−1]、[H−2]の利得はそれぞれ20、10であるので、高速道路の利得は20+10=30となる(ステップS121)。そして、高速道路の利得と一般道との利得の差は30となる(ステップS122)。マッチングへのペナルティ値の変換式より、
(30÷50)×100=60
であるのでペナルティ値は60となる(ステップS123)。このペナルティ値60は、従来のペナルティ処理における一般道のペナルティ値に、上下道判定のペナルティとして加算される。逆に[G−1][G−2]の条件が成立してそのペナルティ値が求められた場合は、その値の絶対値が従来のペナルティ処理における高速道のペナルティ値に加算される。
【0044】
図19はペナルティの計算処理フローを示す図である。
まず、従来のペナルティの処理が行われる(ステップS131)。ここでは現在地検出情報と推測位置の候補の道路との相関度から各候補道路のペナルティ値が算出される。次いで、本発明による上下道のペナルティ値が0か否か判断し(ステップS132)、0であれば、ステップS131で求められたペナルティ値の一番小さい候補が推測位置となる(ステップS138)。上下道のペナルティ値が0でない場合、そのペナルティ値がプラスであるか否か判断する(ステップS133)。プラス(高速道路優勢判定)の場合は、候補の道路が一般道か否か判断し(ステップS134)、一般道であれば、その候補のもっているペナルティ値に、算出した上下道のペナルティ値を加算する。ステップS134において、一般道でなければ加算処理はしない。ステップS133において、ペナルティ値がマイナス(一般道優勢判定)の場合、候補の道路が高速道路か否か判断する(ステップS136)。高速道路の場合は、候補の道路がもっているペナルティ値に、算出した上下道のペナルティ値の絶対値を加算する(ステップS137)。高速道路でなければ加算しない。こうして求めたペナルティ値の一番小さい候補が推測位置として決定される(ステップS138)。
【0045】
次に上下道判定のペナルティ値のマップマッチングへの反映についての概念について図20、図21により説明する。
図20は通常時(上下道判定なし)のマッチング処理を説明する図である。
現在地が一般道aにあり、この他の推測位置の候補道路として高速道路(本線)H、一般道Bがあり、付近に取り付け道路Iがある場合である。上下道判定をしない従来の方法では、現在地検出情報と推測位置の候補の道路との相関度から求められた高速道路H、一般道A、一般道Bのペナルティa,b,cが、それぞれ40,20,30であるとすると、b:20<c:30<a:40であるため、マップマッチングの最有力候補はペナルティbの一般道Aとなり、これが推測位置として決定される。
【0046】
図21は図20のマッチング処理に上下道のペナルティを反映した処理を説明する図である。
図20で説明したように、候補道路である高速道路H、一般道A、一般道Bのペナルティa,b,cは、それぞれ40,20,30、また、取り付け道路Iのペナルティb′が30であるとする。上下道判定により算出されたペナルティ値αがプラス(高速道路優勢判定)であるとして説明すると、αが一般道A、Bのペナルティb,cにそれぞれ加算され。ここで、例えば、αが60であるとすると、取付道路のペナルティ値b′:30<a:40<b:80<c:90となり、取付道路のペナルティb′が最小となるため、マップマンチング最有力候補はb′の取付道路となり、これが推測位置として決定される。
【0047】
本発明は上記実施例に限定されるものではなくいろいろな変形が可能である。例えば、上記実施例の図8ではGPS受信状態の利得変化が条件を満たし、さらに、車速の変化が条件を満たす場合に高速道路に乗ったと判断しているが、この他の実施例として、前述した条件に加え、さらにハイウエイカウンタが所定値、あるいは所定値以上等の場合に、高速道路に乗ったと判断してもよい。図8のステップS36の処理(フラグを立てる処理)は、料金所を通った時(高速道路に乗る時と高速道路を降りる時)に実行されると考えられる。従って、ハイウエイカウンタを用いることによって、過去の推測位置が一般道であって、料金所を通過した場合には、高速道路に乗ったと判断し、過去の推測位置が高速道路であって、料金所を通過した場合には、高速道路を降りたと判断することができる。
【0048】
また、図12においては、過去の区間におけるGPS受信数の平均が4個以上か否かによって高速道路を走行しているか否かを判断している。この他の実施例として、図4のごとくGPSの仰角に重み付けし、過去の区間(距離あるいは時間)におけるGPSの利得(点数)が上層しきい値より大きい場合には上層、下層しきい値より小さい場合には下層と判断してもよい。ここで上層しきい値と下層しきい値は同じ値でもよく、異なる値でもよい。この処理によって、GPS受信数の平均が所定値以上の場合に上層と判断するものや、所定角度以上のGPSを受信した場合に上層と判断するものに比べて、より精度良く上下判定を行うことができる。
【0049】
また、上記実施例では高速道路の判定は4つの判定からなっているが、必ずしも4つある必要はない。また、高速優先判定をする判定条件であると、他の判定条件を追加することもできる。これは、一般道路優先判定においても同じであって、必ずしも2つの判定からなる必要はない。また、GPSの仰角や高速道路優先判定、一般道路優先判定において点数を割り付け、その総計に基づいて多層道路の上下道判定を行うことについて説明したが、ランクつけできるもの(比較係数)であればいろいろなものに応用できることは言うまでもない。
【0050】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高速道路走行特有の条件による優勢判断と、一般道路走行特有の条件による優勢判断とをそれぞれ複数の判定手段により求め、総合してどちらの道路を走行している蓋然性が高いかを求めるので、より走行環境を考慮することができ、精度よく推測位置を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のナビゲーション装置の構成例を示す図である。
【図2】 道路データの構成例を示す図である。
【図3】 車両現在位置の推測位置を判定するシステムの概念図である。
【図4】 高速道路取付道付近のGPSと車速の変化を説明する図である。
【図5】 上下道判定の全体処理フローを説明する図である。
【図6】 高速道有力判定処理フローを説明する図である。
【図7】 一般道有力判定処理フローを説明する図である。
【図8】 高速道路取付道付近GPSと車速の変化の条件成立か否かのステータスフラグセット処理フローを示す図である。
【図9】 GPS受信状態の利得変化の条件が成立したか否かのフラグセット処理フローを示す図である。
【図10】 車速変化の条件が成立したか否かのフラグセット処理フローを示す図である。
【図11】 車速履歴条件におけるフラグセット処理フローを示す図である。
【図12】 GPS受信数の変化の条件におけるフラグセット処理フローを示す図である。
【図13】 電波ビーコン受信の条件におけるフラグセット処理フローを示す図である。
【図14】 高速道路取付道付近のGPSと車速の変化の条件におけるフラグセット処理フローを示す図である。
【図15】 光ビーコン受信の条件におけるフラグセット処理フローを示す図である。
【図16】 ペナルティ算出処理フローを示す図である。
【図17】 利得テーブルを示す図である。
【図18】 ペナルティ計算例の処理フローを示す図である。
【図19】 ペナルティの計算処理フローを示す図である。
【図20】 通常時のマッチング処理を説明する図である。
【図21】 通常時のマッチング処理に上下道判定を追加した例を説明する図である。
【符号の説明】
1…入力装置、2…現在位置検出装置、3…情報記憶装置、4…中央処理装置、5…情報送受信装置、6…出力装置。
Claims (1)
- 車両の推測位置を決定する車両用ナビゲーション装置において、
車両現在位置の検出情報に対し高速道路走行特有の条件により、推測位置として高速道路を優勢とする利得を求める第1の判定手段と、
車両現在位置の検出情報に対し一般道路走行特有の条件により、推測位置として一般道路を優勢とする利得を求める第2の判定手段と、
第1、第2の判定手段で求められた各利得の差から、高速道路優勢の場合は利得の差に基づくペナルティ値を一般道路に加算し、一般道路優勢の場合は利得の差に基づくペナルティ値を高速道路に加算して車両の推測位置を決定する制御手段とを備え、
前記第1及び第2の判定手段は、それぞれ複数の判定手段を備え、前記制御手段は、前記複数の判定手段に割り付けられた比較係数から総係数を算出してそれぞれ利得を求めることを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000279701A JP3876964B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-09-14 | 車両用ナビゲーション装置 |
US09/923,335 US6604048B2 (en) | 2000-08-09 | 2001-08-08 | Car navigation system and storage medium |
EP01119135A EP1180664B1 (en) | 2000-08-09 | 2001-08-08 | Car navigation system, corresponding navigation method and storage medium |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000241904 | 2000-08-09 | ||
JP2000-241904 | 2000-08-09 | ||
JP2000279701A JP3876964B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-09-14 | 車両用ナビゲーション装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002122436A JP2002122436A (ja) | 2002-04-26 |
JP3876964B2 true JP3876964B2 (ja) | 2007-02-07 |
Family
ID=26597681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000279701A Expired - Fee Related JP3876964B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-09-14 | 車両用ナビゲーション装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3876964B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8886364B2 (en) | 2006-11-20 | 2014-11-11 | Aisin Aw Co., Ltd. | Method and apparatus for determining traveling condition of vehicle |
JP4836756B2 (ja) * | 2006-11-20 | 2011-12-14 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 走行状況判定方法及び走行状況判定装置 |
JP5181160B2 (ja) * | 2008-11-04 | 2013-04-10 | 三菱電機株式会社 | 波数推定装置及び測位装置及び波数推定方法 |
JP6478338B2 (ja) * | 2017-02-08 | 2019-03-06 | 株式会社Subaru | 車両の追従発進制御装置 |
JP7153717B2 (ja) * | 2018-05-10 | 2022-10-14 | 本田技研工業株式会社 | 車両制御装置および車両 |
-
2000
- 2000-09-14 JP JP2000279701A patent/JP3876964B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002122436A (ja) | 2002-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3582560B2 (ja) | 車両用ナビゲーション装置及び記録媒体 | |
US6456931B1 (en) | Indicating directions to destination and intermediate locations in vehicle navigation systems | |
JP3994365B2 (ja) | ナビゲーション装置及び記憶媒体 | |
EP0973011A2 (en) | Method and apparatus for providing route guidance in a vehicle navigation system | |
JPH1151684A (ja) | 車両用ナビゲーション装置及び記憶媒体 | |
JP4628421B2 (ja) | 誘導装置、サーバーコンピュータ、誘導方法、誘導プログラム、および記録媒体 | |
JP5692628B2 (ja) | ナビゲーション装置、及びナビゲーションプログラム | |
WO2001099082A2 (en) | A method of transmission of location data from a vehicle | |
US8903652B2 (en) | Navigation device positioning system | |
US8494769B2 (en) | Information system, terminal device, and information center device | |
JP2007148901A (ja) | 渋滞情報表示装置 | |
EP1180664B1 (en) | Car navigation system, corresponding navigation method and storage medium | |
JP3791196B2 (ja) | 車両用ナビゲーション装置 | |
JP3876964B2 (ja) | 車両用ナビゲーション装置 | |
JP3838333B2 (ja) | 車両用ナビゲーション装置 | |
JP3716898B2 (ja) | 車両用ナビゲーション装置及び記憶媒体 | |
JP3262316B2 (ja) | 車両用ナビゲーション装置 | |
JPH10122890A (ja) | 車両用ナビゲーション装置 | |
JP2008145234A (ja) | ナビゲーション装置及びプログラム | |
JP2002054937A (ja) | 車両用ナビゲーション装置及び記憶媒体 | |
JP2009210467A (ja) | 車載用ナビゲーション装置及びナビゲーション装置用プログラム | |
JP3861642B2 (ja) | 車両用ナビゲーション装置 | |
JPH09101167A (ja) | 車両用ナビゲーション装置 | |
JP3775459B2 (ja) | 地図表示装置及び記憶媒体 | |
JP3409656B2 (ja) | 車両用ナビゲーション装置及び記憶媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050527 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050601 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050729 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060712 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060908 |
|
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: 20061011 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061024 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3876964 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091110 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101110 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101110 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111110 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111110 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121110 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121110 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131110 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131110 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141110 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |