(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
推測航法により計算した移動体位置を道路上に補正し、該補正された位置を地図上における推定移動体位置とする移動体位置推定装置であって、
前記推定移動体位置が、電波航法の測位位置からの電波航法の推定測位誤差と、前記地図を構成する道路リンクのずれ推定量とを加算した誤差領域から外れた場合、前記電波航法の測位位置に前記推定移動体位置を補正することを特徴とする移動体位置推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の移動体位置推定装置と、
前記道路リンクを含む地図データが記憶された記憶手段と、
前記移動体位置推定装置にて検出された前記推定移動体位置周辺地図を前記記憶手段から読み出して表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする地図表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の地図表示装置を備え、前記表示手段に表示した地図上に、予め設定された目的地までの経路及び前記移動体位置推定装置によって検出された前記推定移動体位置を識別可能に表示し、
前記目的地までの経路と該推定移動体位置との関係を考慮して、所定の道案内を行うナビゲーション装置。
【請求項４】
請求項１に記載の移動体位置推定装置の前記マップマッチング手段としてコンピュータシステムを機能させるためのプログラム。
【請求項５】
請求項１に記載の移動体位置推定装置の前記マップマッチング手段としてコンピュータシステムを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項６】
地図データを記憶する記憶手段を有し、
前記道路リンクのずれ推定量は、前記記憶手段に予め格納されていることを特徴とする請求項１に記載の移動体位置推定装置。
【請求項７】
前記記憶手段に格納されている前記道路リンクのずれ推定量は、前記道路リンク間で異なる量として設定されていることを特徴とする請求項６に記載の移動体位置推定装置。
【請求項８】
前記記憶手段に格納されている前記道路リンクのずれ推定量は、前記地図における都市部と比して郊外が相対的に大きく設定されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の移動体位置推定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、推測航法に基づいて計算した移動体位置を地図上の道路リンクデータに適合させるマップマッチング法による移動体位置推定装置、その移動体位置推定装置により推定された位置を地図データ上に表示することにより使用者に現在位置を知らせる地図表示装置及びナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両の車速センサおよび方位センサの出力に基づいた推測航法に、車両が道路上を走行することを前提として道路上に車両推定位置を補正する技術を加えたマップマッチング方式が知られている。
【０００３】
このマップマッチング方式では、道路上の地図リンクデータのパターンとの一致に基づいて正確な車両位置を検出することが可能となるが、Ｙ字路分岐走行時に実際に走行している道路と異なる道路上に車両位置を誤ったり、道路外を走行している場合に実際には走行していない道路上に車両位置を誤ったりする問題がある。これを解決するために回避策としてＧＰＳの測位座標（ＧＰＳの誤差を含むために推定誤差を半径とする円で判断する）と比較して前記マップマッチング方式により推定した現在位置がＧＰＳ測位誤差円外の場合には推定した現在位置をＧＰＳ測位経緯度に補正している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、ＧＰＳに人為的に混入されていたＳＡが解除されてＧＰＳの測位精度が向上したために従来のマップマッチング方式では不都合が生じる場合があった。たとえば、実際の道路に対して地図上に記録されている道路リンクのデータがずれている場合がある。従来は道路リンクデータのずれに対してＧＰＳの測位精度が低かったためにそのずれによる影響は少なかったが、ＧＰＳの測位精度の向上により現在位置をＧＰＳ測位経緯度に補正してしまい、かえって推定した車両位置が道路リンクから外れたところに表示され、見かけの精度を劣化させることがある。
【０００５】
本発明は道路リンクデータに含まれる誤差に関わらず、現在位置の表示を見かけの精度よく推定できる移動体位置推定装置を提供することを目的とする。また、その移動体位置推定装置を備えた地図表示装置およびナビゲーション装置を提供することを目的とする。また、その移動体位置推定装置をコンピュータシステム上で機能させるためのプログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の移動体位置推定装置は、推測航法に基づいて算出した移動体位置を地図上の道路リンクに適合させる手段を備えており、当該手段は、電波航法による測位位置を中心として、電波航法誤差と地図上の道路リンク誤差（ずれ推定量）との和に基づく誤差領域（例えば拡張誤差円）を用いて、推定移動体位置の蓋然性を検定し、誤差領域から推定移動体位置が外れた場合には、電波航法測位位置に推定移動体位置を補正することを特徴としている。
【０００７】
従来技術では、道路リンクの誤差によって、電波航法の誤差を考慮した誤差円の範囲を外れる場合があり、その場合にマップマッチング手段は、推定移動体位置を電波航法の測位位置に補正し、道路リンクから外れる現象となっていた。そこで、検討を加えた結果、電波航法手段で算出される測位位置と、推測航法とマップマッチング手段とで算出した推定移動体位置とのずれ量は、電波航法誤差と道路リンク誤差との和以内であれば、蓋然性ありとみなす必要があることを見出し本発明に至ったのである。
【０００８】
したがって、請求項１に記載の移動体位置測定装置によれば、移動体の位置を地図上の道路リンクから外れることを防止する効果を有する。
【０００９】
請求項２に記載の地図表示装置は、請求項１に記載の移動体位置推定装置を地図表示装置に応用したものである。請求項３に記載のナビゲーション装置は、請求項２に記載の地図表示装置をナビゲーション装置に応用したものである。
【００１０】
したがって、請求項２および３に記載された装置を用いると、請求項１に記載された移動体位置推定装置の効果を有するそれぞれの装置を提供することができるという効果を有する。
【００１１】
請求項４に記載のプログラムは、請求項１に記載の移動体位置推定装置のマップマッチング手段としてコンピュータシステムを機能させるためのプログラムである。請求項５に記載の記録媒体は、請求項４に記載のプログラムを記録した記録媒体である。
【００１２】
したがって、本プログラムを用いることで請求項１に記載された移動体位置推定装置の効果を有するそれぞれの装置を提供することができるという効果を有する。
【００１３】
請求項６に記載の移動体位置推定装置によれば、道路リンクのずれ推定量が記憶手段に格納され、これらずれ推定量を請求項７に記載のように道路リンク間で異ならしめたり、また、請求項８に記載のように地図における都市部と郊外部とで相対的にずれ推定量の大きさを変えているため、移動体の位置の推定精度がより高められる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を車両用ナビゲーション装置に適用した実施例に基づいて説明する。
【００１５】
（実施例）
（構成）
本実施例の車両用ナビゲーション装置は、図１に示すように、それぞれバス１３に接続されたＣＰＵ９とＲＯＭ１０とＲＡＭ１１と入出力回路１２とからなる演算部８と、入出力回路１２にそれぞれ接続された車速センサ１と、方位センサ２と、地図データ記憶手段としての地図メモリ３と、コントロールスイッチ４と、測位手段としてのＧＰＳ受信機５と、表示装置コントローラ１４と、表示装置コントローラ１４と接続された表示装置７とからなる移動体としての車両の位置を表示装置７上に地図データとともに表示する装置である。
【００１６】
車速センサ１および方位センサ２は自立航法に基づいて移動体位置を推定するためのセンサである。地図メモリ３は道路リンクデータ及び交差点、分岐点、屈曲点などの主要な地点（ノードとも記す）を示す情報（ノード情報はその地点における座標データなどを備える）からなる道路地図、施設に関するデータ等が記録されたＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光記録媒体であり、演算部８からの要求により適宜、道路リンクデータ等が読み出される。道路地図は各ノードと各道路リンクとを接続することにより構成される。地図メモリ３に格納された道路リンクデータには誤差が含まれている。この誤差の量は地域によってまちまちである。そこで適正に区切った地域ごとに統計的ないしは経験的に求めた道路リンクデータの誤差の値を道路リンク推定誤差（ずれ推定量）として地図メモリ３に格納してある。なお、一般的に都市部では道路の密度が高く、相対的にそこに含まれる道路リンクデータの誤差も小さくなるが、郊外などでの道路密度が低い場所では道路リンクデータの誤差も大きくなる。
【００１７】
コントロールスイッチ４は自動車の運転手等の操作者が本車両用ナビゲーション装置の操作を行うためのものである。コントロールスイッチ４により、操作者は目的地を設定したり経路を設定したりする等のナビゲーション装置の操作が可能である。
【００１８】
ＧＰＳ受信機５はＧＰＳ衛星からの信号により測位して、現在の移動体位置を算出する。ＧＰＳにより算出される移動体位置はある程度の誤差を有するが、ＳＡの解除により、１００ｍ前後あった誤差が１０ｍ前後と大幅に向上している。
【００１９】
ＣＰＵ９は、ロジックとして推測航法手段とマップマッチング手段とをもつ。マップマッチング手段は推測航法手段により算出された移動体位置を地図メモリ３に格納された道路リンクと照合し、道路リンク上に推定移動体位置を適合し、ＧＰＳによる測位位置からＧＰＳ推定誤差と道路リンク推定誤差との和を半径とした拡張誤差円に対して、推定移動体位置が含まれるかどうかで蓋然性を検定する手段である。
【００２０】
また、その他に、コントロールスイッチ４からの入力に応じて目的地までの案内経路を探索したり、表示装置コントローラ１４に地図情報等を出力したりするロジックをもつ。
【００２１】
（作用および効果）
本実施例の車両車用ナビゲーション装置は前述の構成をもつことから以下の作用効果を有する。
【００２２】
地図データと共に、自車の現在位置を表示装置７上に表示する場合を説明する。
【００２３】
図２に示すように、真の道路位置が例えば道路ＲＲ０で表される東西に延びる道路を自車が走行している際に推測航法とマップマッチングとにより算出した推定移動体位置が真の道路からずれた位置にある道路リンクＲ０に適合している場合（Ａ１）、従来技術では、ＧＰＳ受信機５による測位位置Ａ２を中心にＧＰＳ推定誤差を半径とした誤差円Ｄの範囲内に、マップマッチングにより適合した推定移動体位置Ａ１は含まれない。そのため、実際には道路リンクＲ０上を走行しているにもかかわらず、Ａ１は蓋然性なしと判断され、推定移動体位置は、ＧＰＳ測位位置であるＡ２に補正され、道路リンク上からは外れてしまう。
【００２４】
これに対し、本実施例では、マップマッチング手段が、誤差円Ｄに代えて、ＧＰＳ測位位置Ａ２を中心に予め地図メモリ３に格納してある該当する道路リンク推定誤差を用いて、ＧＰＳ推定誤差と道路リンク推定誤差との和を半径とした拡張誤差円Ｅを用いるため、地図メモリ３上の道路リンクＲ０が拡張誤差円Ｅ内に収まることとなる。したがって、現実に走行している道路に対応した道路リンクＲ０上の推定移動体位置Ａ１を道路リンクＲ０外に補正する問題は解消する。
【００２５】
したがって、実施例の装置によれば、道路リンクデータの誤差を考慮してＧＰＳ測位位置による蓋然性判定を行うことで、誤って道路リンクから推定移動体位置をずらすことなく、走行道路に対応した道路リンク上に推定移動体位置を適合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の自動車用ナビゲーション装置の構成を示したブロック図である。
【図２】実施例においてマップマッチング手段の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１…車速センサ    ２…方位センサ    ３…地図メモリ    ４…コントロールスイッチ    ８…演算部    ９…ＣＰＵ    １０…ＲＯＭ    １１…ＲＡＭ  １２…入出力回路    １３…バス    １４…表示装置コントローラ    ７…表示装置
Ａ１…推定移動体位置
Ａ２…移動体位置
Ｄ…誤差円    Ｅ…拡張誤差円
Ｒ０…道路リンクのデータ    ＲＲ０…実際の道路
【図１】
0003661933.tif 000002
【図２】
0003661933.tif 000003