JP3599420B2

JP3599420B2 - 現在位置算出装置

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Publication number: JP3599420B2
Application number: JP13953395A
Authority: JP
Inventors: 裕幸佐藤
Original assignee: Xanavi Informatics Corp
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: JPH08334344A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両等の移動体に搭載され、該移動体の走行距離、進行方位などを測定して、これにより、当該移動体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る。
【０００２】
【従来技術】
従来より、道路上を走行する車両の現在位置を算出する現在位置算出装置において、該車両の現在位置は、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と、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とに基づいて算出されている。
【０００３】
また、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、または、タイヤの回転数を計測して、その回転数に、タイヤ１回転あたりに車両が進む距離である距離係数を乗ずることにより求められている。
【０００４】
さらに、このように車両の進行方向と走行距離から求めた現在位置の誤差を補正するために、特開昭６３−１４８１１５号公報に記載のように、道路に整合するように、求められた車両の現在位置を修正する、いわゆる、マップマッチングの技術が知られており、このマップマッチングの技術により、現在位置算出の精度を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マップマッチングによれば、車両の右左折や道路のカーブに応じて曲がる場合、センサ出力と道路データとの照合による道路上の現在位置の選定により、センサの累積誤差がある程度まで補正される。しかしながら、車両が長い距離にわたって直進走行している場合にはこの補正作用が働かず、累積誤差（特に進行方向の走行距離の誤差）が大きくなる可能性がある。
【０００６】
一方、従来のマップマッチングでは、車両の推定位置と道路データとを照合する際に、当該推定位置を中心とする一定の範囲内に位置するすべての道路（線分）を検索するようにしている。この道路の検索範囲は、装置の処理負荷の観点からは狭い方が好ましい。なぜなら、検索範囲が広くなると、検索処理に要する時間および求められた道路上の現在位置候補点の信頼度を算出するために要する時間が増大し、装置が実行すべき他の処理、たとえば、方位センサのデータの読み取り、車速センサまたは距離センサのデータの読み取り、或いは、車速センサまたは距離センサのデータに基づく車両の走行距離の算出などを適切に行うことができない場合が生じうるからである。この問題は、特に、道路が密集する市街地内において顕著となる。
【０００７】
このような事情から、直線走行が長く継続するような場合には、累積誤差の大きさに対して前記道路の検索範囲が適切でない（すなわち狭すぎる）場合が生じうる、という問題があった。
【０００８】
本発明は、車両の直進走行に伴うマップマッチングの精度低下を防止することにより、車両の現在位置を適切に算出する現在位置算出装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決する手段】
本発明の目的は、車両に搭載され、該車両の現在位置を算出する現在位置算出装置であって、
車両の進行方位を検出する方位検出手段と、
車両の走行距離を算出する距離算出手段と、
道路データを格納した道路データ格納手段と、
前記進行方位および前記走行距離に基づき得られた相対変位に基づいて、逐次、車両の現在位置を、仮想現在位置として推定し、該仮想現在位置を前記道路データ格納手段の道路データと照合して、道路上の現在位置の候補点をその信憑性を示す信頼度とともに算出し、複数の候補点が算出された場合に該複数の候補点のうち信頼度の最も高い候補点を現在位置と認定するマップマッチング手段と、
車両の直線走行距離を算出する直線走行距離算出手段と、
該直線走行距離に比例して前記マップマッチング手段により算出された信頼度を低減する信頼度補正手段とを備え、
前記マップマッチング手段は、前記仮想現在位置と照合すべき前記道路データを構成する線分の検索範囲を、当該仮想現在位置を得るために用いた候補点の信頼度に基づいて、信頼度が低いほどより広くなるよう設定することを特徴とする現在位置算出装置により達成される。
【００１０】
この装置において、前記マップマッチング手段は、前記仮想現在位置の周辺の道路に対する距離、およびその道路方位と車両方位との方位差に基づいて、当該道路上に求まる候補点の信頼度を算出する。
【００１１】
前記直線走行距離算出手段は、好ましくは、算出した直線走行距離が予め定めた値を超える場合には、出力する直線走行距離を当該予め定めた値に固定する。
【００１２】
前記直線走行距離算出手段は、非直線走行を検出したときその時点の直線走行距離を減少させることが望ましい。例えば、前記直線走行距離算出手段は、非直線走行を検出したときその時点の直線走行距離を予め定めた割合で低減する。
【００１３】
【作用】
本発明において、マップマッチング手段は、車両の進行方位および走行距離に基づき得られた相対変位に基づいて、逐次、車両の現在位置を、仮想現在位置として推定し、該仮想現在位置を前記道路データ格納手段の道路データと照合して、道路上の現在位置の候補点をその信憑性を示す信頼度とともに算出し、複数の候補点が算出された場合に該複数の候補点のうち信頼度の最も高い候補点を現在位置と認定する。同時に、信頼度補正手段は、直線走行距離算出手段により得られた直線走行距離に比例してマップマッチング手段により算出された信頼度を低減する。マップマッチング手段は、仮想現在位置と照合すべき道路データを構成する線分の検索範囲を、当該仮想現在位置を得るために用いた候補点の信頼度に基づいて、信頼度が低いほどより広くなるよう設定する。
【００１４】
これによって、直線走行が長くなるにつれて道路の検索範囲が広がるので、直線走行に伴って累積する誤差に適切に対処し、適正なマップマッチングが行えるようになる。
【００１５】
また、直線走行距離が予め定めた値を超える場合には、出力する直線走行距離を当該予め定めた値に固定することにより、道路検索範囲が広がりすぎる弊害を防止することができる。
【００１６】
さらに、非直線走行を検出したときには、ある程度の累積誤差が解消されたと判断されるので、その時点の直線走行距離を減少させることにより道路の検索範囲を再度、狭くすることができる。
【００１７】
なお、直進走行が長くなるような場所は、道路が密集した市街地ではない可能性が高く、したがって、道路の検索範囲をある程度まで拡大しても、ピックアップされる道路（線分）の個数はそれほど増大しないと考えられる。したがって、本発明による道路検索範囲の拡大によって、装置の処理時間が極端に増大する弊害はないと考える。
【００１８】
【実施例】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例につき詳細に説明を加える。
【００１９】
図１は、本発明の実施例にかかる現在位置算出装置の構成を示すブロックダイヤグラムである。図１に示すように、この現在位置算出装置１０は、車両のヨーレイトを検出することで進行方位変化を検出する角速度センサ１１と、地磁気を検出することで車両の進行方位を検出する地磁気センサ１２と、車両のトランスミッションの出力軸の回転に比例した時間間隔でパルスを出力する車速センサ１３を備えている。
【００２０】
また、現在位置周辺の地図や現在位置を示すマーク等を表示するディスプレイ１７と、ディスプレイ１７に表示する地図の縮尺切り替えの指令をユーザ（運転者）から受け付けるスイッチ１４と、デジタル地図データを記憶しておくＣＤ−ＲＯＭ１５と、そのＣＤ−ＲＯＭ１５から地図データを読みだすためのドライバ１６とを備えている。また、以上に示した各周辺装置の動作の制御を行うコントローラ１８を備えている。本実施例において、上述したディジタル地図データには、複数の線分の端部を示す座標から構成される道路データ、或いは、該道路の道幅を示す道路幅データ、道路が高速道路或いは一般道路であるかを示す高速道路フラグなどが含まれる。
【００２１】
コントローラ１８は、角速度センサ１１の信号（アナログ）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１９と、地磁気センサ１２の信号（アナログ）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２０と、車速センサ１３から出力されるパルス数を０．１秒毎にカウントするカウンタ２６と、スイッチ１４の押圧の有無を入力するパラレルＩ／Ｏ２１と、ＣＤ−ＲＯＭ１５から読みだされた地図データを転送するＤＭＡ（ＤｉｒｅｃｔＭｅｍｏｒｙＡｃｃｅｓｓ）コントローラ２２と、ディスプレイ１７に地図画像を表示する表示プロセッサ２３とを有する。
【００２２】
また、コントローラ１８は、さらに、マイクロプロセッサ２４と、メモリ２５とを有する。マイクロプロセッサ２４は、Ａ／Ｄ変換器１９を介して得た角速度センサ１１の信号、Ａ／Ｄ変換器２０を介して得た地磁気センサ１２の信号、カウンタ２６がカウントした車速センサ１３の出力パルス数、パラレルＩ／Ｏ２１を介して入力するスイッチ１４の押圧の有無、ＤＭＡコントロ−ラ２２を介して得たＣＤ−ＲＯＭ１５からの地図データを受け入れて、それら信号に基づいて処理を行い、車両の現在位置を算出して、それを表示プロセッサ２３を介してディスプレイ１７に表示させる。この車両位置の表示は、図２に示すように、すでにディスプレイ１７に表示している地図上に矢印マ−ク等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、地図上で車両の現在位置を知ることができる。メモリ２５は、このような動作を実現するための処理（後述）の内容を規定するプログラムなどを格納したＲＯＭと、マイクロプロセッサ２４が処理を行う場合にワ−クエリアとして使用するＲＡＭとを含んでいる。
【００２３】
以下、このように構成された現在位置算出装置１０の動作について説明する。
【００２４】
装置１０の動作は、全般的に、車両の進行方位及び走行距離を算出する処理と、算出された進行方位及び距離から車両の現在位置を決定する処理と、得られた車両位置および方位を表示する処理との三つの処理に分けることができるため、これらについて順次説明する。
【００２５】
図３に、車両の進行方位及び走行距離を算出する処理の流れを説明する。
【００２６】
この処理は、一定周期、たとえば１００ｍＳ毎に起動され実行されるマイクロプロセッサ２４のルーチンである。
【００２７】
このルーチンでは、最初、Ａ／Ｄ変換器１９から角速度センサ１１の出力値を読み込む（ステップ３０１）。この角速度センサ１１の出力値には、方位変化が出力されるので、車両の進行方向の相対的な値しか検出できない。このため、次に、Ａ／Ｄ変換器２０から地磁気センサ１２の出力値を読み込み（ステップ３０２）、この地磁気センサ１２の出力値により算出された絶対方位と各速度センサ１１から出力される方位変化（角速度出力）とを用いて、車両の推定方位を決定する（ステップ３０３）。
【００２８】
この方位の決定は、たとえば、長い時間、車速が低い時には、角速度センサの誤差が大きいので、一定時間以上車速が低い場合には、地磁気センサ方位のみを利用するという方法により行う。
【００２９】
次に、車速センサ１３の出力するパルス数を、０．１秒毎に、カウンタ２６で計数して、その計数値を読み込む（ステップ３０４）。この読み込んだ値に、距離係数を乗算することで、０．１秒間に進んだ距離を求める（ステップ３０５）。
【００３０】
次に、このようにして求められた０．１秒間あたりの走行距離値を、前回得られた値に積算して、車両の走行距離が２０ｍとなったかどうかを調べ（ステップ３０６）、２０ｍに満たない場合（ステップ３０６でノー（Ｎｏ））、今回の処理を終了して、新たな処理を開始する。
【００３１】
走行距離算出処理の結果、積算された走行距離が一定距離、例えば２０ｍとなった場合（ステップ３０６でイエス（Ｙｅｓ））、その時点での進行方向と走行距離（２０ｍ）とを出力する（ステップ３０７）。ステップ３０７では、さらに、積算距離を初期化して、新たに走行距離の積算を開始する。
【００３２】
次に、算出された進行方位および走行距離に基づいて、車両の仮想現在位置を算出し、算出された仮想現在位置に基づき、車両の候補点を求める処理について説明する。
【００３３】
図４に、この処理の流れを示す。
【００３４】
本処理は、図３からの進行方位および走行距離が出力されるのを受けて起動され、実行されるマイクロプロセッサ２４のルーチンである。すなわち、本処理は、車両が２０ｍ進む毎に起動される。
【００３５】
さて、この処理では、まず、先のステップ３０７で出力された進行方位と走行距離とを読み込む（ステップ４１）。
【００３６】
ついで、マップマッチング処理を行う（ステップ４２）。これは、後に詳述するように、候補点の信頼度の算出処理を含む。
【００３７】
その後、このマップマッチング処理で得られた候補点の信頼度を補正する信頼度補正処理を行う（ステップ４３）。本実施例では、後述するように、直線走行距離の長さに応じて信頼度の補正を行う。
【００３８】
最後に、補正された信頼度に基づいて、これらの候補点から、最も信頼度の高い候補点を表示候補として選出し、この表示候補点データを出力する（ステップ４４）。より具体的には、最も信頼度の値の大きな候補点Ｃを、表示候補点ＣＤ、すなわち、ディスプレイ１７上に表示するための候補点として、その位置、累算エラーコスト、信頼度などを、メモリ２５のＲＡＭの所定の領域に記憶するとともに、表示候補点以外の他の候補点の位置、累算エラーコスト、信頼度、状態フラグなども、ＲＡＭの所定の領域に記憶する。表示処理については後に詳述する。
【００３９】
なお、本実施例においては、７個の候補点に関連するデータを記憶可能に構成されている。したがって、候補点が８個以上算出された場合には、これらのうち、信頼度ｔｒｓｔの値が大きい順に７個の候補点に関連する種々のデータが、メモリ２５のＲＡＭの所定の領域に記憶されることになる。
【００４０】
図５に、マップマッチング処理の詳細を示す。
【００４１】
マップマッチング処理においては、まず、車両の移動量を緯度経度方向、別々に、それぞれ求める。さらに、これらの各方向における移動量を、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して、現在車両が存在すると推定される位置である仮想現在位置（Ａ）を求める（ステップ４２１）。この候補点の詳細については後述する。もし、装置の始動直後など、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て仮想現在位置（Ａ）を求める。
【００４２】
次に、得られた仮想現在位置（Ａ）の周辺の地図の道路データを、ＣＤ−ＲＯＭ１５から、ドライバ１６およびＤＭＡコントローラ２３を介して読み出す（ステップ４２２）。
【００４３】
この際、当該仮想現在位置（Ａ）を得るために用いた候補点に関する信頼度（前回補正されたもの）に基づいて、道路の検索範囲Ｄを可変とする。すなわち、信頼度の高い候補点から得た仮想現在位置に関しては、より狭い範囲内に含まれる線分を選択し、逆に信頼度の低い候補点から得た仮想現在位置に関しては、より広い範囲に含まれる線分を選択する。信頼度に基づいて、検索範囲Ｄを可変とする理由は、信頼度が小さい場合には、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。
【００４４】
なお、前述したように、本実施例においては、道路データとして、図１０に示すように、２点間を結ぶ複数の線分５１ないし５５で近似し、それら線分を、その始点と終点の座標によって表したものなどを用いている。たとえば、線分５３は、その始点（ｘ３、ｙ３）と終点（ｘ４、ｙ４）によって表現される。
【００４５】
次に、ステップ４２２で取り出された線分の中から、その線分の方位が、求められている進行方向と、所定値以内にある線分だけを選択し（ステップ４２３）。さらに、取り出されたｎ個すべての線分に対して、仮想現在位置（Ａ）から垂線をおろし、その垂線Ｌ（ｎ）の長さを求める（ステップ４２４）。
【００４６】
次に、これら垂線の長さに基づき、ステップ４２３で選択されたすべての線分に対して、以下の式によりに定義されるエラーコスト値ｅｃ（ｎ）を算出する。
【００４７】
ｅｃ（ｎ）＝α×｜θｃａｒ−θ（ｎ）｜＋β｜Ｌ（ｎ）｜
ここに、θｃａｒは仮想現在位置（Ａ）における車両方位、θ（ｎ）は、線分の方位、Ｌ（ｎ）は、仮想現在位置（Ａ）から線分までの距離、すなわち垂線の長さ、αおよびβは、重み係数である。これら重み係数の値は、進行方向と道路の方位のずれと現在位置と道路のずれのどちらを、現在位置の属する道路を選択する上で重視するかによって変化させてよい。たとえば、進行方向と方位が近い道路を重視する場合は、αを大きくするようにする。
【００４８】
ここで、候補点の算出の詳細について説明する。装置の始動直後など、初期的な状態においては、仮想現在位置（Ａ）は、ユーザ（運転者）がスイッチ１４を用いて所定の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、車両が走行した後には、ジャイロなどのセンサの誤差などにより、仮想現在位置（Ａ）が、道路に対応する線分に存在しなくなる場合がある。その結果、たとえば、図７に示すように、道路が分岐している場合、すなわち、道路に対応する線分６１の節点６８から、二つの線分６４および６５があらわれる場合に、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。
【００４９】
したがって、このような場合に、本実施例においては、考えられ得る二つの線分上に存在する所定の点を候補点として設定し、これらの現在位置、エラーコスト、後述する累算エラーコストなどを、それぞれ、メモリ２５のＲＡＭの所定の領域に記憶するように構成されている。なお、説明を容易にするため、以下の説明においては、特に複数の候補点であることを明示しない限り、単一の候補点から、新たな一以上の候補点を生成することとする。
【００５０】
ついで、算出されたエラーコストｅｃ（ｎ）と、前回の処理で得られた候補点に関連する累算エラーコストｅｓとにしたがって、下記の式により定義される、今回の処理における累算エラーコストｅｓ（ｎ）を算出する（ステップ４２５）。
【００５１】
ｅｓ（ｎ）＝（１−ｋ）×ｅｓ＋ｋ×ｅｃ（ｎ）
ここに、ｋは、０より大きく１より小さな重み係数である。この累算エラーコストｅｓ（ｎ）は、前回以前の処理において算出されたエラーコストを、今回の処理において算出されるエラーコストにどのくらい反映させるかを表わしている。
【００５２】
さらに、算出された累算エラーコストｅｓ（ｎ）に基づき、下記の式に定義される信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）を算出する（ステップ４２５）。
【００５３】
ｔｒｓｔ（ｎ）＝１００／（１＋ｅｓ（ｎ））
この式から明らかなように、累算エラーコストｅｃ（ｎ）が大きくなるのにしたがって、信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）は減少し、０（ゼロ）に近づく。その一方、これが小さくなるのにしたがって、信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）は増大し、その値は、１００に近づく。ここで得られた信頼度は、図４のステップ４３での信頼度補正処理による補正の対象となる。
【００５４】
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より所定の範囲Ｄに存在するｎ個の線分に関連する信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）が求められる。このように信頼度は、選択された各線分に対して算出されるものであるが、本明細書中では、便宜上、その線分上に求められる候補に対する信頼度としても扱う。
【００５５】
ついで、算出した信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）に基づき、ある候補点から、対応する線分に沿って、車両の進行した距離Ｒに対応する長さだけ進められた点を、新たな候補点Ｃ（ｎ）とする（ステップ４２６）。したがって、ある候補点の位置する線分或いはこれに接続された線分であって、その方位と車両方位との差が所定値以下であるような線分の本数がｎである場合には、ｎ個の新たな候補点Ｃ（ｎ）が生成されることになる。
【００５６】
たとえば、図７に示すように、線分６１上に存在したある候補点６２に対して、現在位置Ａが、点６３に示す位置に表わされるとする。このような場合に、現在位置Ａから、候補点６２が位置する線分６１に接続された線分であって、その方位と車両方位との差が所定値以下であるような線分６４、６５を取り出し、現在位置Ａから、線分６４、６５までの距離Ｌ（１）、Ｌ（２）を算出するともに、算出された距離、線分６４、６５の角度θ（１）、θ（２）および車両方位θｃａｒなどに基づき、関連するエラーコスト、累算エラーコスト、信頼度を算出する。さらに、図３のステップ３０７で求められた車両の走行距離Ｒに基づき、ある候補点６２から、線分６１および６４、或いは、線分６１および６５に沿って、走行距離Ｒに対応する長さだけ進められた位置を算出し、この位置に対応する点を、それぞれ候補点６６、６７とする。
【００５７】
さらに、図８に示すように、線分６４上の候補点６６に対して、新たな現在位置Ａが、点７１に示す位置に表わされ、その一方、線分６５上の候補点６７に対して、新たな現在位置Ａ’が、点７２に示す位置に表わされるとする。この場合には、現在位置Ａから、線分６４に接続された線分であって、その方位と車両方位との差が所定値以下であるような線分７３、７４を取り出すとともに、新たな現在位置Ａ’から、線分６５に接続された線分であって、その方位と車両方位との差が所定値以下であるような線分７５を取り出す。ついで、現在位置Ａから、線分７３、７４までのそれぞれの距離Ｌ１（１）およびＬ１（２）を算出するともに、現在位置Ａ’から、線分７５までの距離Ｌ２（１）を算出する。さらに、現在位置Ａに関連して算出された距離、線分７３、７４の角度θ１（１）およびθ１（２）ならびに車両方位θｃａｒなどに基づき、関連するエラーコスト、累算エラーコストおよび信頼度を算出するとともに、現在位置Ａ’に関連して算出された距離、線分７５の角度θ２（１）および車両方位θｃａｒなどに基づき、関連するエラーコスト、累算エラーコストおよび信頼度を算出する。
【００５８】
さらに、図３のステップ３０７で求められた車両の走行距離Ｒに基づき、候補点６６から、線分６４および７３、或いは、線分６４および７４に沿って、若しくは、候補点６７から、線分６５および７５に沿って、車両の走行距離Ｒに対応する長さだけ進められた位置を算出し、この位置に対応する点を、それぞれ新たな候補点とする。図９は、このように新たに求められた候補点８１ないし８３を示している。
【００５９】
さて、図６により、図４に示した信頼度補正処理の詳細フローを説明する。
【００６０】
本実施例においては、前述のように、車両の直進走行距離の長さに応じて信頼度を補正する。これは、直線走行が長く続くほど、マップマッチングによる道路形状に基づく進行方向の誤差補正が行われず、このことを信頼度に反映させるものである。すなわち、直進走行の距離の長さに応じて候補点の信頼度を低下させるよう補正する。
【００６１】
図６において、まず、車両が直進走行しているか否かを判定する（ステップ４３１）。これは、例えば、過去複数時点の車両方位の逐次の方位変化量の平均値が所定の閾値を越えたか否かで判定することができる。直進走行していると判定された場合には、直進走行距離Ｌを累積更新する（ステップ４３２）。この直進走行距離は、本装置始動時に０にリセットされている。この距離Ｌの更新値が予め定めた距離の上限値（ここでは１６Ｋｍ）以下であれば（ステップ４３４，Ｎｏ）、ステップ４３６へ移行し、上限値を越えていれば（ステップ４３４，Ｙｅｓ）、距離Ｌを当該上限値に固定する（ステップ４３５）。このように距離Ｌに上限を設けるのは、直線走行距離に応じて無限に信頼度を低下させていくと、却って弊害の方が大きくなることを考慮したものである。ステップ４３１において、直進走行していないと判断された場合には、距離Ｌを半分に減少させて（ステップ４３３）、ステップ４３６へ移行する。これは、非直線走行によりマップマッチングの誤差補正機能が働くことを考慮して、信頼度を現在より向上させようとするものである。非直線走行と判定されるごとに距離Ｌは半減されるので、非直線走行が続けば距離Ｌは０に近づいていくことになる。ここでは、距離Ｌを半減させるようにしたが、他の割合で距離Ｌを減少させることも可能である。
【００６２】
ステップ４３６において、直線走行距離Ｌに基づき信頼度補正量ｍを算出する。この処理は、図１１に示すように、距離Ｌに対して予め定めた係数（ここでは、５／２０００）を掛けて得られた値ｎから、信頼度補正量ｍを求めるものである。このｍは、次式で求める。
【００６３】
ｍ＝（１−ｉ）×ｍ＋ｉ×ｎ（０＜ｉ≦１）
ここに、ｉは、前回のｍ値を今回のｍ値にどの程度反映させるかを決める重みづけ係数であり、ｉが１であれば、ｎ値のみによってｍ値が定まり、ｉが小さくなるほど前回のｍ値に重みを置き急激なｍ値の変動を抑制することができる。
【００６４】
このｍの値を用いて、補正後の信頼度ｔｒｓｔ（ｃｒｒ）を次式により算出する（ステップ４３７）。
【００６５】
ｔｒｓｔ（ｃｒｒ）＝ｔｒｓｔ−ｍ
この式から分かるように、ｍ値が大きくなるほど、すなわち、ｎ値（ひいては直線走行距離Ｌ）が大きくなるほど、信頼度ｔｒｓｔ（ｃｒｒ）の値は低下する。また、これに伴い当該候補点から得られた仮想現在位置に対する道路の検索範囲が拡大される。非直線走行に入る度に、その時点の直線走行距離Ｌは半減され、その結果、候補点の信頼度が幾分増大することになる。
【００６６】
図１１のグラフから分かるように、車両が直線走行に入ると、信頼度（補正後）は、前記ｎ値を求める係数の傾きで直線的に低下していく。
【００６７】
図４のステップ４４で得られた表示候補点は、図１２に示すフローチャートに基づく処理によりディスプレイ１７の画面上に表示される。
【００６８】
本処理は、１秒毎に起動され実行されるマイクロプロセッサ２４のルーチンである。
【００６９】
最初、スイッチ１４が押圧により地図の縮尺の変更を指示されているかを、パラレルＩ／Ｏ２１の内容を見て判断する（ステップ１３０１）。もし、押されていれば（ステップ１３０１でＹｅｓ）、それに対応して、所定の縮尺フラグを設定する（ステップ１３０２）。
【００７０】
次に、表示候補点の位置および方位を示すデータを、メモリ２５のＲＡＭの所定の領域から読み出し（ステップ１３０３）、ステップ１３０２で切り替えられた縮尺フラグの内容に応じた縮尺の地図をディスプレイ１７に、例えば、図２に示すような状態で表示する（ステップ１３０４）。
【００７１】
そして、地図に重畳して、表示候補点の位置およびその方位を、たとえば、先に示した図２のように、矢印記号“↑”を用いて表示する（ステップ１３０５）。そして最後に、これらに重畳して、北を示す北マークと、縮尺に対応した距離マークとを、図２のように表示する（ステップ１３０６）。
【００７２】
なお、本実施例においては、上記のように矢印記号を用いて車両位置および方向を示したが、車両位置および方向の表示形態は、位置および進行方向が、表示状態が明確に示されるものであれば、その形態は任意でよい。また、北マーク等も同様である。
【００７３】
本実施例によれば、直線走行距離に応じて道路検索範囲を拡大するので、マップマッチングの精度をより向上させることができる。
【００７４】
なお、本明細書において、手段とは、必ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能が、ソフトウエアによって実現される場合も包含する。また、一つの手段の機能が二以上の物理的手段により実現されても、二以上の手段の機能が一つの物理的手段により実現されてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、車両の直進走行に伴うマップマッチングの精度低下を防止することにより、車両の現在位置を適切に算出する現在位置算出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例にかかる現在位置算出装置の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図２】図２は、本実施例にかかる地図および現在位置の表示例を示す図である。
【図３】図３は、車両の進行方位および走行距離を算出する処理を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本実施例のメイン処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図４に示した１ステップ（マップマッチング処理）の詳細を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図４に示した他の１ステップ（信頼度補正処理）の詳細を示すフローチャートである。
【図７】図７は、道路に対応する線分、仮想現在位置および候補点を説明するための図である。
【図８】図８は、道路に対応する線分、仮想現在位置および候補点を説明するための図である。
【図９】図９は、道路に対応する線分、仮想現在位置および候補点を説明するための図である。
【図１０】図１０は、本実施例にかかる道路データの一例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、本実施例にかかる信頼度補正量の算出を説明するための図である。
【図１２】図１２は、本実施例にかかる表示処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０現在位置算出装置
１１角速度センサ
１２地磁気センサ
１３車速センサ
１４スイッチ
１５ＣＤ−ＲＯＭ
１６ＣＤ−ＲＯＭ読み取りドライバ
１７ディスプレイ
１８コントローラ

Claims

車両に搭載され、該車両の現在位置を算出する現在位置算出装置であって、
車両の進行方位を検出する方位検出手段と、
車両の走行距離を算出する距離算出手段と、
道路データを格納した道路データ格納手段と、
前記進行方位および前記走行距離に基づき得られた相対変位に基づいて、逐次、車両の現在位置を、仮想現在位置として推定し、該仮想現在位置を前記道路データ格納手段の道路データと照合して、道路上の現在位置の候補点をその信憑性を示す信頼度とともに算出し、複数の候補点が算出された場合に該複数の候補点のうち信頼度の最も高い候補点を現在位置と認定するマップマッチング手段と、
車両の直線走行距離を算出する直線走行距離算出手段と、
該直線走行距離に比例して前記マップマッチング手段により算出された信頼度を低減する信頼度補正手段とを備え、
前記マップマッチング手段は、前記仮想現在位置と照合すべき前記道路データを構成する線分の検索範囲を、当該仮想現在位置を得るために用いた候補点の信頼度に基づいて、信頼度が低いほどより広くなるよう設定することを特徴とする現在位置算出装置。
前記マップマッチング手段は、前記仮想現在位置の周辺の道路に対する距離、およびその道路方位と車両方位との方位差に基づいて、当該道路上に求まる候補点の信頼度を算出することを特徴とする請求項１記載の現在位置算出装置。
前記直線走行距離算出手段は、算出した直線走行距離が予め定めた値を超える場合には、出力する直線走行距離を当該予め定めた値に固定することを特徴とする請求項１または２記載の現在位置算出装置。
前記直線走行距離算出手段は、非直線走行を検出したときその時点の直線走行距離を減少させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の現在位置算出装置。
前記直線走行距離算出手段は、非直線走行を検出したときその時点の直線走行距離を予め定めた割合で低減することを特徴とする請求項４に記載の現在位置算出装置。