(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
道路地図を記憶した記憶手段と、
前回車両が存在する可能性のある位置として求めた車両の候補点毎に、当該候補点と前記検出された進行方位および前記算出された走行距離とを用いて車両の仮想現在位置を推定する手段と、
前記推定された仮想現在位置毎に、当該仮想現在位置と前記道路地図上の道路とを照合して、当該仮想現在位置と所定の基準値以上の相関度を有する道路上の位置を新たな候補点として算出する手段と、
前記新たな候補点各々の信頼度を算出する手段と、
前記新たな候補点の信頼度を比較し、その値が最も大きな候補点を、車両の現在位置を示す表示候補点に決定する手段と、
車両が所定の距離を走行する間に決定された複数の表示候補点の各々が、当該表示候補点のひとつ前の表示候補点から推定された仮想現在位置に基づいて算出された表示候補点であり、かつ高速道路上に位置する表示候補点である場合、前記新たな候補点の中から高速道路上の位置として求められた候補点のうちの信頼度が上位の第１の所定数の候補点、および高速道路上の位置として求められなかった候補点のうちの信頼度が上位の第２の所定数の候補点を次回の表示候補点を決定するための候補点とする候補点制限手段とを有すること
を特徴とする現在位置算出装置。
【請求項２】
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、
道路地図を記憶した記憶手段と、
順次、前回車両が存在する可能性のある位置として求めた車両の候補点毎に、当該候補点と前記検出された進行方位および前記算出された走行距離とを用いて車両の仮想現在位置を推定する手段と
前記推定された仮想現在位置毎に、当該仮想現在位置および前記進行方位と前記道路地図とを照合して、当該仮想現在位置および前記進行方位と所定の基準値以上の相関度を有する道路上の位置が求まった場合に、当該道路上の位置を新たな候補点とし、前回車両が存在する可能性のある位置として求めた車両の候補点が前回求められた仮想現在位置である場合と、前記仮想現在位置および進行方位と所定の基準値以上の相関度を有する道路上の位置が求まらなかった場合とに、前記仮想現在位置を新たな候補点として算出する候補点算出手段と、
前記新たな候補点各々の信頼度を算出する手段と、
前記新たな候補点の信頼度を比較し、その値が最も大きな候補点を、車両の現在位置を示す表示候補点に決定する手段と、
車両が所定の距離を走行する間に決定された複数の表示候補点の各々が、当該表示候補点のひとつ前の表示候補点から推定された仮想現在位置に基づいて算出された表示候補点であり、かつ高速道路上に位置する表示候補点である場合、前記新たな候補点の中から高速道路上の位置として求められた候補点のうちの信頼度が上位の第１の所定数の候補点、および高速道路上の位置として求められなかった候補点のうちの信頼度が上位の第２の所定数の候補点を次回の表示候補点を決定するための候補点とする候補点制限手段とを有すること
を特徴とする現在位置算出装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の現在位置算出装置であって、
前記候補点算出手段は、前回道路上の位置として求めた車両の候補点については、前記道路地図上の、当該前回求めた候補点が位置する道路と接続している道路のみを、当該前回求めた候補点から求まる仮想現在位置と照合する対象とすること
を特徴とする現在位置算出装置。
【発明の詳細な説明】
【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、該移動体の進行距離、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】
従来の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進行距離とに基づいて算出されている。
【０００３】
また、車両の進行距離は、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、特開昭６３−１４８１１５号公報に記載のように、前回求めた現在位置と車両の走行距離および方位変化量に基づき定まる車両の仮現在位置を中心とする所定の範囲内の道路を道路地図より抽出し、仮現在位置と抽出した各道路の相関に基づいて最も相関の高い道路上に現在位置を修正することにより、車両の進行方向と進行距離から求めた現在位置の誤差を補正する技術が知られている。また、このような仮現在位置と道路との相関としては、仮現在位置と道路との距離や車両の進行方位と道路の方位差が用いられることが多い。
【０００５】
このような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によれば、現在位置算出の精度を高めることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マップマッチングの技術によって、現在位置の候補となる位置を算出する系統を、現在位置であるかも知れないと考えられる異なる複数の候補点毎に複数設け、各系統によって算出された候補点の中から最終的な現在位置を、各候補点の信頼度に応じて算出することにより、より良く現在位置が算出できることが期待できる。なぜならば、現在位置として評価する位置が、より多様となるからである。
【０００７】
ここで、このようにして、各系統において候補点を算出する場合には、仮現在位置と相関の高い道路が存在しない場合には、マップマッチングの技術によって求めた道路上の位置を、もしくは、当該位置のみを候補点として算出するのは適当ではなく、仮現在位置自体も候補点として推定することが適当であると考えられる。
【０００８】
このようにする場合に、前回マップマッチングの技術によって求めた道路上の候補点から今回に生まれる候補点は、前回求めた候補点が位置する道路に接続する道路上の位置であると期待できる。したがい、前回マップマッチングの技術によって求めた道路上の候補点から、新たな候補点を求める際には、マップマッチングの技術によって仮現在位置と相関を求める対象とする道路を、前回求めた候補点が位置する道路に接続する道路のみ限定することができる。
【０００９】
一方、前回求めた仮現在位置である候補点から、新たな候補点を求める際には、このように道路を限定することができない。したがい、前回求めた仮現在位置である候補点についての、マップマッチング処理の負荷量が、より大きくなる。
【００１０】
さて、前述したように、現在位置の候補となる位置を算出する系統を複数設けると、その処理量は、１系統だけを設ける場合に比べ大きくなる。
【００１１】
したがい、たとえば、高速道路等を高速で走行する場合には、処理が間にあわなくなることも考えられる。なぜならば、現在位置算出装置では、算出した現在位置と共に、現在位置周辺の地図を表示することが一般的であるが、高速に車両が走行すると、表示する地図の更新を頻繁に行わなければならず、この処理量が無視できなくなるからである。
【００１２】
一方、このような場合に単純に前記系統を減らしたりすることは好ましくない。現在位置を正しく求められなくなる確率が、前記系統の減少に伴い大きく増加するからである。
【００１３】
そこで、本発明は、現在位置算出の処理負荷が増加した場合に、現在位置算出の信頼度をさほど落すことなく、現在位置算出の処理負荷を低減することのできる現在位置算出装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決する手段】
前記目的達成のために、本発明は、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、
道路地図を記憶した記憶手段と、
車両の進行方位に基づいて車両が所定角以上旋回したか否かを判定する手段と、
前回車両が可能性のある位置として求めた車両の候補点に、前記進行方位および前記走行距離とから求まる車両の相対変位を加算した仮現在位置と、当該仮現在位置と前記道路地図上の道路とを照合して求めた、前記仮現在位置と所定の基準値以上の相関度を有する道路上の位置とを新たな候補点として算出する候補点算出手段と、
各候補点の現在位置としての信頼度を算出する信頼度算出手段と、
算出された新たな候補点のうち、最も信頼度の高い候補点を現在位置として算出する手段と、
任意の候補点と当該候補点に基づき算出された候補点とを同じ系統の候補点とした場合に、車両が所定の距離を走行する間、同じ系統の候補点が、高速道路上の位置として算出されると共に、表示候補点として算出され続けた場合に、高速道路上の位置として求められた候補点のうちの信頼度が上位の所定数の候補点と、高速道路上の位置として求められなかった候補点のうちの信頼度が上位の所定数の候補点とを、今回求めた候補点とし、残る候補点を削除する候補点制限手段とを有することを特徴とする現在位置算出装置を提供する。
【００１５】
【作用】
本発明に係る現在位置算出装置によれば、任意の候補点と当該候補点に基づき算出された候補点とを同じ系統の候補点とした場合に、車両が所定の距離を走行する間、同じ系統の候補点が、高速道路上の位置として算出されると共に、表示候補点として算出され続けた場合に、高速道路上の位置として求められた候補点のうちの信頼度が上位の所定数の候補点と、高速道路上の位置として求められなかった候補点のうちの信頼度が上位の所定数の候補点とを、今回求めた候補点とし、残る候補点を削除する。
【００１６】
すなわち、接続した道路上を連続的に移動する、ある系統の候補点が、所定距離以上、最も道路と相関のよい候補点（すなわち、表示候補点）として算出されている場合は、当該系統の候補点が正しい確率は高いと考えることができる。また、当該系統の候補点が移動している道路上を、車両が走行している確率は高いと考えることができる。
【００１７】
そこで、このような場合には、次回の候補点を求める基準となる候補点として、当該系統の候補点と、当該道路と同じ道路上の信頼度のより高い候補点を選択する。また、もし、当該道路上に車両が存在しなかった場合を考慮して、当該道路上にない候補点も、信頼度の順に所定数選択する。そして、残る候補点については削除し、次回の候補点算出の処理負荷を軽減する。
【００１８】
一方、前述したように考えることのできない場合には、候補点数を削減すると、現在位置算出の信頼度が、著しく低下するので、候補点数を削減しない。
【００１９】
また、高速道路を走行していない場合には、処理能力に余裕があると考えられるので、かかる場合には、より良い確率で正しい現在位置が算出できるように、候補点を、このようには削減しない。
【００２０】
このようにすることにより、現在位置算出の信頼度をさほど落すことなく、装置の処理量が増加する高速道路の高速走行時に、さほど現在位置算出の信頼度を低下するこなく、処理負荷を軽減することができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施例に係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。
【００２３】
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、複数のリンク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。
【００２４】
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（Direct Memory Access）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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
まず、現在位置を求める現在位置算出処理について説明する。
【００２８】
図３に、この現在位置算出処理の処理手順を示す。
【００２９】
図３に示した処理は、車両が２０ｍ走行する度に起動され実行される処理であり、道路上にマップマッチングによってマッチングされた１または複数の位置、もしくは、道路上にマッチングされていない１または複数の位置を、車両が存在する可能性のある１または複数の候補点として求め、その中から、最も現在位置らしいものを、表示候補点として選択する処理である。表示候補点は、現在位置として表示される位置である。
【００３０】
さて、この処理では、まず、前回の処理実行時から現在までの進行距離Ｒと、現在の車両の進行方位θｃａｒと、地図データとを読み込む（ステップ３０１、３０２）。
【００３１】
次に、マップマッチング処理を行う（ステップ３０３）。
【００３２】
このマップマッチング処理の処理手順を図４に示す。
【００３３】
図示するように、この処理では、まず、先に読み込んだの進行距離Ｒと、進行方位θｃａｒの値に基づいて、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、前回の処理で求まった各候補点の位置に、それぞれ加算して、前回の処理で求まった各候補点対応に、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４０２）。候補点は、本処理において、現在位置の候補と成り得る位置として後述するステップ４０３、４０４で求まる１または複数の位置であるが、その求め方の詳細については後述する。
【００３４】
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。
【００３５】
ついで、前回の処理で得られた後述するフリー状態の候補点のみに関して、道路とのマッチングを行うための道路検索処理が実行され、１または複数の候補点と、その信頼度ｔｒｓｔが求められる（ステップ４０３）。フリー状態の候補点とは、前述したように道路上にマッチングできなかった候補点を指し、信頼度とは各候補点の現在位置としての確からしさを指すが、その詳細については後述する。また、このステップ４０３で実行される検索候補点選択処理の詳細についても後述する。
【００３６】
次に、検索候補点選択処理が実行された後に、前回の処理で得られた後述するマッチング状態の候補点のみに関して、道路とのマッチングを行うための道路検索処理が実行され、１または複数の候補点と、その信頼度ｔｒｓｔが求められる（ステップ４０４）。マッチング状態の候補点とは道路上にマップマッチングによってマッチングされた候補点を指すが、その求め方の詳細については後述する。
【００３７】
次に、以上の処理で得られた候補点の各々に対応する信頼度ｔｒｓｔの値にしたがって、これら新たな候補点をソートし（ステップ４０５）、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、後述する累算エラーコストｅｓ、信頼度、マッチング状態であるかフリー状態であるかを示す状態フラグなどを、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ｅｓ、信頼度ｔｒｓｔ、状態フラグなども、ＲＡＭの所定の領域に記憶する（ステップ４０６）。
【００３８】
そして、最後に、表示候補点の座標データを出力し（ステップ４０７）、処理を終了する。
【００３９】
次に、以上のマップマッチング処理（図４）のステップ４０３のフリー状態の前回の候補点のみに関して行う道路とのマッチングを行うための道路検索処理と、ステップ４０４のマッチング状態の前回の候補点のみに関して行う道路とのマッチングを行うための道路検索処理の詳細について説明する。
【００４０】
まず、ステップ４０４の道路検索処理について説明する。
【００４１】
図５に、ステップ４０４の道路検索処理の詳細を示す。
【００４２】
この処理は、前回のマップマッチング処理で得られたマッチング状態の各候補点について、それぞれ行われる。
【００４３】
この道路検索処理においては、まず、処理対象のマッチング状態の前回の候補点に対応して得られた仮想現在位置（Ａ）の周辺の地図を、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５０１）。
【００４４】
そして、処理対象のマッチング状態の前回の候補点が位置するリンク、或いはこのリンクに車両の進行上前方に接続されたリンクを選択して、これらを取り出す（ステップ５０２）。
【００４５】
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６に示すように、２点間を結ぶ複数のリンク５１ないし５５で近似し、それらリンクを、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、リンク５３は、その始点（ｘ３、ｙ３）と終点（ｘ４、ｙ４）によって表現される。
【００４６】
次に、ステップ５０２で取り出されたリンクの中から、そのリンクの相互に逆向きの２つの方位のうちの、当該リンクに車両が進行した場合に車両が走行すべき方位が、求められている車両方向と、所定値以内にあるリンクだけを選択し（ステップ５０３）、選択した取り出されたｎ個すべてのリンクに対して、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５０４）。また、各リンクに対応する候補点を設定する。これらの候補点は全て道路にマッチングされたマッチング状態の候補点となる。ただし、この時点では、まだマッチング状態の候補点の位置は定まらない。
【００４７】
ところで、ステップ５０３で選択される、処理対象の前回のマッチング状態の候補点が位置するリンク或いは、これに接続されたリンクであって、その方位と車両の進行方位との差が所定値以下であるようなリンクが存在しない場合が考えられる。この場合には、仮想現在位置（Ａ）を、ある候補点から算出された次の候補点とする。このような候補点は、道路上にマッチングされなかった候補点であり、フリー状態の候補点である。
【００４８】
次に、各候補点に対して、エラ−コスト、累積エアラ−コストｅｓ、信頼度ｔｒｓｔの算出処理を行う（ステップ５０５）。
【００４９】
この処理では、以下の式によりに定義されるエラーコスト値ｅｃ（ｎ）をすべての候補点に対して算出する。
【００５０】
ｅｃ（ｎ）＝α×｜θcar−θ（ｎ）｜＋β｜Ｌ（ｎ）｜
ここでは、θcarは、仮想現在位置（Ａ）における車両方位を表す。またθ（ｎ）は、候補点を設定したリンクの方位、Ｌ（ｎ）は、仮想現在位置（Ａ）から候補点を設定したリンクまでの距離、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、現在位置が、その上にあ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。
【００５１】
また、このエラ−コスト算出では、フリー状態の候補点に、直接エラーコストｅｃ（ｎ）として、マッチング状態の候補点に与えられる可能性のあるエラーコストの平均値に比べ比較的大きな値を与える。
【００５２】
さて、次に、算出されたエラーコストｅｃ（ｎ）と、前回の候補点の累算エラーコストｅｓとにしたがって、下記の式により定義される、各候補点の累算エラーコストｅｓ（ｎ）を算出する。
【００５３】
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。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。
【００５４】
ｔｒｓｔ（ｎ）＝１００／（１＋ｅｓ（ｎ））
上記式から明らかなように、累算エラーコストｅｓ（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。
【００５５】
このような処理をすることにより、処理対象の前回の候補点の存在するリンクに接続し、かつ、リンクの方位が車両方位と近いｎ個のリンク上の候補点及び前記フリ−状態の候補点の信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）が求められる。
【００５６】
ついで、処理対象の前回の候補点から、ステップ５０３で選択したｎ個の各リンクに沿って、車両の進行した距離Ｒに対応する長さだけ、それぞれ進めた点を当該リンクに設定した候補点の位置とする（ステップ５０６）。したがって、ステップ５０３で選択されたリンクが複数（ｎが複数）ある場合には、複数の候補点が生成されることになる。すなわちｎ個のリンクに対応して、ｎ個の新たな候補点Ｃ（ｎ）が生成されることになる。いいかえるならば、前回のマッチング状態の候補点の各々に対して複数の新たな候補点が生成される可能性がある。
【００５７】
以上の処理によって順次候補点が求まっていくようすの一例を図７〜９に示しておく。
【００５８】
図７に示すように、ある回の処理において、リンク６１上に存在したある候補点６２に対して、仮想現在位置（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、仮想現在位置（Ａ）から、候補点６２が位置するリンク６１に車両方位上前方に接続されたリンクであって、その方位と車両方位との差が所定値以下であるようなリンク６４、６５を取り出し、現在位置Ａから、リンク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、リンク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、先に求めた車両の進行距離Ｒに基づき、ある候補点６２から、リンク６１および６４、或いは、リンク６１および６５に沿って、進行距離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。
【００５９】
次回の処理では、図８に示すように、リンク６４上の候補点６６に対して、新たな仮想現在位置（Ａ）が、点７１に示す位置に表わされ、その一方、リンク６５上の候補点６７に対して、新たな仮想現在位置（Ａ’）が、点７２に示す位置に表わされるとする。この場合には、仮想現在位置（Ａ）から、リンク６４に接続されたリンクであって、その方位と車両方位との差が所定値以下であるようなリンク７３、７４を取り出すとともに、新たな仮想現在位置（Ａ’）から、リンク６５に接続されたリンクであって、その方位と車両方位との差が所定値以下であるようなリンク７５を取り出す。ついで、仮想現在位置（Ａ）から、リンク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、仮想現在位置（Ａ’）から、リンク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、リンク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、リンク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。
【００６０】
さらに、車両の走行距離Ｒに基づき、候補点６６から、リンク６４および７３、或いは、リンク６４および７４に沿って、若しくは、候補点６７から、リンク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。
【００６１】
次に、図４のステップ４０３の前回のマップマッチング処理で得られたフリー状態の候補点のみに関して、道路とのマッチングを行うための道路検索処理の詳細について説明する。
【００６２】
図１０に、このフリ−状態の前回の候補点に対する道路検索処理の処理手順を示す。
【００６３】
この処理は、前回のマップマッチング処理で求まったフリー状態の各候補点の、それぞれについて行われる。
【００６４】
図示するように、この処理は、図５に示したマッチング状態の候補点に対する道路検索処理に類似している。
【００６５】
これら二つの処理の間の相違は、道路検索処理においては、前回の車両の候補点を求める処理で得られた候補点が位置する線分、あるいは、これに接続する線分を取り出し、これらの線分から、センサ方位との方位差が所定値内の線分を選択している（図５のステップ５０２、５０３）のに対して、フリー状態の候補点道路検索処理においては、仮想現在位置（Ａ）を中心とする予め設定された距離Ｄ内にある線分をすべて抽出し、これら線分から、センサ方位との方位差が所定値内の線分を選択している（ステップ１２０２）点にある。
【００６６】
すなわち、図５のステップ５０２、５０３の処理においては、単一の線分、或いは、分岐点から延びる幾つかの線分を取り出せばよいが、図１２のステップ１２０２の処理においては、読み出された地図データに対応する地図中の道路データから、抽出すべき線分が決定される。
【００６７】
また、このフリー状態の候補点に対する道路検索処理において、処理対象の前回のフリー状態の候補点に対する仮想現在位置（Ａ）から所定の範囲Ｄ内に、その方位と車両の進行方位との差が所定値以下の線分が存在する場合には、仮想現在位置から当該線分におろされた垂線とこの線分との交点が、新たなマッチング状態の候補点となる。また、処理対象の前回のフリー状態の候補点に対する仮想現在位置（Ａ）もフリ−状態の候補点となる。
【００６８】
また、フリー状態の候補点に対する仮想現在位置（Ａ）から所定の範囲Ｄ内に、その方位と車両の進行方位との差が所定値以下の線分が存在しない場合には、仮想現在位置に対応する点のみがフリ−状態の候補点となる。
【００６９】
各候補点のエラ−コストｅｃ、累積エラ−コストｅｓ、信頼度ｔｒｓｔの求め方は、先にマッチング状態の候補点に対する道路検索処理において説明したものと全く同じである。
【００７０】
以上、図３のステップ３０３のマップマッチング処理について説明した。
【００７１】
マップマッチング処理（ステップ３０３）が終了したら、今回の表示候補が、前回表示候補となった候補点に基づき生成された候補点であるか否か（ステップ３０４）と、高速道路上位置にマッチングされたマッチング状態の候補点であるか否かを判定する（ステップ３０５）。そして、今回の表示候補が、前回表示候補となった候補点に基づき生成された候補点であって、かつ、高速道路上位置にマッチングされたマッチング状態の候補点であれば、表示候補継続距離ｌを、前回の処理から現在までの走行距離２０ｍを加算することにより更新する（ステップ３０６）。一方、他の場合は、表示候補継続距離ｌを０に初期化する（ステップ３０９）。
【００７２】
結果、表示候補継続距離ｌは、現在までに、任意の候補点と、当該候補点から生成された候補点を同じ系統とした場合に、同じ系統の候補点が高速道路上のマッチング状態の候補点とされ続け、かつ、表示候補点として選択され続けた距離を表すことになる。
【００７３】
そこで、次のステップでは、表示候補継続距離ｌが、所定のしきい値より大きくなったか否かを判定し、候補点の数を制限する。候補数制限処理を行う（ステップ３０７、３０８）。
【００７４】
この候補数制限処理の処理手順を、図１１に示す。
【００７５】
図示するように、処理では、今回のマップマッチング処理３０３で生成された候補点を、高速道路にマッチングされた位置である候補点の個数である高速道路個補数ＨＷと、それ以外の候補点の個数ＧＮを、それぞれ求める（ステップ１１０１）。
【００７６】
次に、非高速道路個補数ＧＮが、あらかじめ定めた上限数ＧＮｔｈ（たとえば、２）を超えているかを判定し（ステップ１１０２）、超えていれば、高速道路にマッチングされた位置でない候補点を信頼度の高い順にならべ（ステップ１１０３）、信頼度の高い順に上限数ＧＮｔｈ個の候補点を選択し、残りの高速道路にマッチングされた位置でない候補点の情報を、メモリより削除する（ステップ１１０４）。
【００７７】
次に、高速道路個補数ＨＷが、あらかじめ定めた上限数ＨＷｔｈ（たとえば、３）を超えているかを判定し（ステップ１１０５）、超えていれば、高速道路にマッチングされた位置である候補点を信頼度の高い順にならべ（ステップ１１０６）、信頼度の高い順に上限数ＨＷｔｈ個の候補点を選択し、残りの高速道路にマッチングされた位置である候補点の情報を、メモリより削除する（ステップ１１０７）。
【００７８】
このようにして削除されなかった、候補点が次回のマップマッチング処理３０３において、新たな候補点を求める基準となる前回の候補点となる。
【００７９】
このように、高速道路を走行していると考えられる場合に候補点を削除することにより、次回の候補点算出の処理負荷が軽減される。また、高速道路を走行していると考えられる場合にであっても、ある程度、表示候補点が正しいと考えられる場合にのみ、削減を行うので、算出される現在位置が誤る確率は、さほど高くならない。
【００８０】
なお、マップマッチング処理（図３、ステップ３０３）において、生成した候補点を信頼度の順に、ＨＷｔｈ＋ＧＮｔｈより大きい数の個数に、常に削減するようにしてもよい。
【００８１】
以下、図３の現在位置算出処理によって求めた表示候補点に基づき、現在位置をディスプレイに表示する処理について説明する。
【００８２】
図１２に、表示処理の処理手順を示す。
【００８３】
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。
【００８４】
この処理では、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１８０１）。もし、押されていれば（ステップ１８０１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１８０２）。
【００８５】
次に、最も最近求められた表示候補点の座標に、センサから求めた方位と走行距離から求まる、当該表示候補点の座標が出力されてからの車両の移動量を加算した座標を現在位置（Ｂ）とし、現在位置（Ｂ）および現在位置（Ｂ）を含む地図を読みだし（ステップ１８０３）、ステップ１８０２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１８０４）。
【００８６】
そして、地図に重畳して、現在位置（Ｂ）の位置および現在の車両方位θｃａｒ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１８０５）。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１８０６）。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、現在位置算出の処理負荷が増加した場合に、現在位置算出の信頼度をさほど落すことなく、現在位置算出の処理負荷を低減することのでき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、現在位置を算出する処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、マップマッチング処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】  図５は、マッチング状態の候補点の道路検索処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】  図６は、道路地図上の道路の表現形式を説明するための図である。
【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、フリ−状態の候補点の道路検索処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】  図１１は、候補数削減処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】  図１２は、現在位置表示処理の処理手順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      方位センサ
１３      車速センサ
１４      スイッチ
１５      ＣＤ−ＲＯＭ
１６      ＣＤ−ＲＯＭ読み取りドライバ
１７      ディスプレイ
１８      コントローラ
２４      マイクロプロセッサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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