(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行軌跡検出手段と、
上記車両の走行状態検出手段と、
地図情報記憶手段と、
上記走行軌跡検出手段にて検出された走行軌跡と、上記地図情報記憶手段に記憶されている上記車両近傍の道路から候補として抽出された候補道路の道路パターンとを比較して、該候補道路毎に近似度を求める近似度検出手段と、
上記候補道路の内に、上記走行状態検出手段にて検出された走行状態に対して特定の関係となっている道路が存在するときに、該特定の関係となった時点から、該特定の関係が所定時間または所定走行距離継続するまでの期間には、時間または走行距離が長くなるにしたがって、次第に所定確度に近づく確度を、該当する道路に設定し、該特定の関係が上記所定時間または上記所定走行距離以上継続する場合には、上記所定確度を、該当する道路に設定する確度設定手段と、
上記近似度検出手段により検出された近似度と上記確度設定手段にて設定された確度とを総合して評価し、その評価が最も高い道路を走行路と推定する推定手段と、
を備えたことを特徴とする車両走行位置推定装置。
【請求項２】
上記走行状態が、車両の速度が所定速度以上である状態であり、該走行状態に対して特定の関係となる道路が、高速道路であり、上記確度設定手段が、上記推定手段での評価を高くする確度を設定する請求項１記載の車両走行位置推定装置。
【請求項３】
車両の走行軌跡検出手段と、
地図情報記憶手段と、
上記走行軌跡検出手段にて検出された走行軌跡と、上記地図情報記憶手段に記憶されている上記車両近傍の道路から候補として抽出された候補道路の道路パターンとを比較して、該道路毎に近似度を求める近似度検出手段と、
上記候補道路に含まれる状態となった時点から、該状態が所定時間または所定走行距離継続するまでの期間に、時間または走行距離が長くなるにしたがって、次第に所定確度に近づく確度を、該当する道路に設定し、該状態が上記所定時間または上記所定走行距離以上継続する場合には、上記所定確度を、該当する道路に設定する確度設定手段と、
上記近似度検出手段により検出された近似度と上記確度設定手段にて設定された確度とを総合して評価し、その評価が最も高い道路を走行路と推定する推定手段と、
を備えたことを特徴とする車両走行位置推定装置。
【請求項４】
上記確度設定手段が、上記確度を設定する処理を、予め設定された経路に含まれている道路についてのみ行う請求項３記載の車両走行位置推定装置。
【請求項５】
車両の走行軌跡検出手段と、
地図情報記憶手段と、
上記走行軌跡検出手段にて検出された走行軌跡と、上記地図情報記憶手段に記憶されている上記車両近傍の道路から候補として抽出された候補道路の道路パターンとを、所定距離単位で比較して、該道路毎に近似度を求める近似度検出手段と、
上記候補道路の内に、上記車両の種類に対して特定の関係となっている道路が存在するときに、該特定の関係となっている道路が存在しはじめた時点から、該道路の存在が所定時間または所定走行距離継続するまでの期間に、時間または走行距離が長くなるにしたがって、次第に所定確度に近づく確度を、該当する道路に設定し、該道路の存在が上記所定時間または上記所定走行距離以上継続する場合には、上記所定確度を、該当する道路に設定する確度設定手段と、
上記近似度検出手段により検出された近似度と上記確度設定手段にて設定された確度とを総合して評価し、その評価が最も高い道路を走行路と推定する推定手段と、
を備えたことを特徴とする車両走行位置推定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は車両走行位置推定装置に関し、特に走行軌跡と道路パターンデータとを比較して、現在位置を推定する車両走行位置推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両に搭載された方位検出手段や走行距離検出手段等のセンサからの検出信号に基づいて、車両の走行方向と走行距離とを求めて車両の位置を計算し、この計算位置に基づいて、ディスプレイに表示された地図上に車両の位置を表示するものが知られている。しかし、走行距離検出手段や方位検出手段の検出値には若干の誤差が含まれるので、これらの検出値を積算して得られる車両の計算位置には誤差が生じる。これらの誤差は人工衛星を用いたＧＰＳシステムでも、人工衛星と車両との間に建物があったりした場合には測定データに誤差が生じる場合があった。
【０００３】
このような誤差を補正するために、算出された車両軌跡と地図データの道路パターンとを比較して相関を求め、その一致度（近似度）により、近接しているいずれの道路を走行しているのかを推定する装置が知られており、例えば特開平２−１３８８１３号公報に開示されている。
【０００４】
更に、高速道路と一般道とが並行している所での推定精度を向上させるために、例えば、車両の速度が高い状態が長い距離継続した場合には、複数の候補道路の中に「高速道路」という道路種別の候補がないか探索し、存在する場合にはその候補の相関値にのみ多少重み付けをして推定の対象とする方法が考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記方法では、車両の高速状態が長い距離継続した後に、候補道路中に存在する高速道路の相関値に、初めて重み付けをしている。このように長い距離高速状態が継続することを重み付けの条件とするのは、単に車両の速度が高いというだけでは、一般道でも追い抜き等を行った際に生じる現象であるためである。即ち、単に車両速度が高いからといって直ちに高速道路の重み付けを実施すると、一般道を走行しているにもかかわらず、高速道路を走行しているとして誤推定となる可能性があるからである。そのため、確実に高速道路であるとの条件として、長い距離継続するという条件を加えているのである。
【０００６】
したがって、車両が実際は高速道路に入ったために高速となった場合も、しばらくは候補道路中の高速道路に重み付けがなされない。このため、高速道路と一般道が並行している場合は、特に、高速道路に入ってから長距離走行するまでは、誤推定を行う可能性が比較的高かった。
【０００７】
このような誤推定の問題は、車両の高速状態という条件ばかりでなく、他の条件により候補道路に重み付けをする場合も、その重み付けの付加による誤推定を防止するために距離的あるいは時間的条件を付加することになるが、この場合にも生じる問題である。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するものであり、車速等の推定材料を有効に活用して、より適切な推定に近づける車両走行位置推定装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、図７に例示するごとく、
車両の走行軌跡検出手段と、
上記車両の走行状態検出手段と、
地図情報記憶手段と、
上記走行軌跡検出手段にて検出された走行軌跡と、上記地図情報記憶手段に記憶されている上記車両近傍の道路から候補として抽出された候補道路の道路パターンとを比較して、該候補道路毎に近似度を求める近似度検出手段と、
上記候補道路の内に、上記走行状態検出手段にて検出された走行状態に対して特定の関係となっている道路が存在するときに、該特定の関係となった時点から、該特定の関係が所定時間または所定走行距離継続するまでの期間には、時間または走行距離が長くなるにしたがって、次第に所定確度に近づく確度を、該当する道路に設定し、該特定の関係が上記所定時間または上記所定走行距離以上継続する場合には、上記所定確度を、該当する道路に設定する確度設定手段と、
上記近似度検出手段により検出された近似度と上記確度設定手段にて設定された確度とを総合して評価し、その評価が最も高い道路を走行路と推定する推定手段と、
を備えたことを特徴とする車両走行位置推定装置である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、
上記走行状態が、車両の速度が所定速度以上である状態であり、該走行状態に対して特定の関係となる道路が、高速道路であり、上記確度設定手段が、上記推定手段での評価を高くする確度を設定する請求項１記載の車両走行位置推定装置である。
【００１１】
請求項３記載の発明は、図８に例示するごとく、
車両の走行軌跡検出手段と、
地図情報記憶手段と、
上記走行軌跡検出手段にて検出された走行軌跡と、上記地図情報記憶手段に記憶されている上記車両近傍の道路から候補として抽出された候補道路の道路パターンとを比較して、該道路毎に近似度を求める近似度検出手段と、
上記候補道路に含まれる状態となった時点から、該状態が所定時間または所定走行距離継続するまでの期間に、時間または走行距離が長くなるにしたがって、次第に所定確度に近づく確度を、該当する道路に設定し、該状態が上記所定時間または上記所定走行距離以上継続する場合には、上記所定確度を、該当する道路に設定する確度設定手段と、
上記近似度検出手段により検出された近似度と上記確度設定手段にて設定された確度とを総合して評価し、その評価が最も高い道路を走行路と推定する推定手段と、
を備えたことを特徴とする車両走行位置推定装置である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、
上記確度設定手段が、上記確度を設定する処理を、予め設定された経路に含まれている道路についてのみ行う請求項３記載の車両走行位置推定装置である。
請求項５記載の発明は、図９に例示するごとく、
車両の走行軌跡検出手段と、
地図情報記憶手段と、
上記走行軌跡検出手段にて検出された走行軌跡と、上記地図情報記憶手段に記憶されている上記車両近傍の道路から候補として抽出された候補道路の道路パターンとを、所定距離単位で比較して、該道路毎に近似度を求める近似度検出手段と、
上記候補道路の内に、上記車両の種類に対して特定の関係となっている道路が存在するときに、該特定の関係となっている道路が存在しはじめた時点から、該道路の存在が所定時間または所定走行距離継続するまでの期間に、時間または走行距離が長くなるにしたがって、次第に所定確度に近づく確度を、該当する道路に設定し、該道路の存在が上記所定時間または上記所定走行距離以上継続する場合には、上記所定確度を、該当する道路に設定する確度設定手段と、
上記近似度検出手段により検出された近似度と上記確度設定手段にて設定された確度とを総合して評価し、その評価が最も高い道路を走行路と推定する推定手段と、
を備えたことを特徴とする車両走行位置推定装置である。
【００１３】
【作用及び発明の効果】
請求項１記載の発明は、
確度設定手段が、上記特定の関係となった時点から、該特定の関係が所定時間または所定走行距離継続するまでの期間に、時間または走行距離が長くなるにしたがって、次第に所定確度に近づく確度を、該当する道路に設定している。このため、所定確度が設定されるまでは、次第に所定確度に近づいて行く確度が設定されているので、車両の走行状態が全く無視されるわけではなく、その走行状態の時間的あるいは距離的長さに応じて、推定手段の評価に加味される。したがって、走行状態という車両走行位置推定に有効なデータを、そのデータの状態に応じて活かすことが可能であり、所定確度が設定される条件が満足されるまでの間の誤推定を少なくすることが可能となる。
【００１４】
上記走行状態とは、車両の速度が所定速度以上である状態としてもよい。この場合には、走行状態に対して特定の関係となる道路とは、高速道路のことであり、上記確度設定手段は、上記推定手段での評価を高くする確度を設定することになる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、
確度設定手段が、候補道路に含まれる状態となった時点から、該状態が所定時間または所定走行距離継続するまでの期間に、時間または走行距離が長くなるにしたがって、次第に所定確度に近づく確度を、該当する道路に設定している。即ち、候補道路として長時間選択されている道路は、車両がその道路を走行している可能性が高まる。したがって、ある道路が候補道路に含まれる状態が、その候補道路に含まれる状態の時間的あるいは距離的長さに応じて、推定手段の評価に加味される。このようにして、候補道路に含まれる状態という車両走行位置推定に有効なデータを、そのデータの状態に応じて活かすことが可能であり、所定確度が設定される条件が満足されるまでの間の誤推定を少なくすることが可能となる。
【００１６】
また、上記確度が設定される道路として、候補道路の全てを対象にするのではなく、予め設定された経路に含まれている道路についてのみ、対象としてもよい。例えば目的地を入力すると現在地からの最適経路をコンピュータが計算して選択し表示する経路計算機能を持った装置である場合、上記候補道路の内に、その最適経路が含まれていれば、ドライバーの意志により車両はその最適経路を走行している可能性が高い。したがって、該当する道路についてのみ、次第に所定確度に近づく確度を設定しても良い。また、次第に所定確度に近づく確度を設定する処理は、予め設定された経路に含まれている道路に限ることなく、候補道路に含まれる状態となった全ての道路について実施されることに加えて、予め設定された経路に含まれている道路については、所定確度に近づく速度がより速く設定されることとしてもよい。
【００１７】
請求項５記載の発明は、
上記確度設定手段が、車両の種類に対して特定の関係となっている道路が存在しはじめた時点から、該道路の存在が所定時間または所定走行距離継続するまでの期間に、時間または走行距離が長くなるにしたがって、次第に所定確度に近づく確度を、該当する道路に設定している。ここで、車両の種類に対して特定の関係となっている道路とは、例えば、車両が排気量の大きい大型車であれば、狭い道路（例えば県道）よりも広い道路（例えば国道、高速道路）を走行している可能性が高いことから、したがって、車両の種類が大型車であれば、それと特定の関係となっている道路は、国道、高速道路となる。
【００１８】
したがって、車両の種類に対して特定の関係にある道路が候補道路として存在する時間的あるいは距離的長さに応じて、該当する道路の確度が設定され推定手段の評価に加味される。このようにして、走行状態という、車両走行位置推定に有効なデータを、そのデータの状態に応じて活かすことが可能であり、所定確度が設定される条件が満足されるまでの間の誤推定を少なくすることを可能とする。
【００１９】
上記各発明において、確度の内容は、該当するのが確実であるという度合ばかりでなく、該当しないのが確実であるとの度合であっても良い。例えば、車両の速度が高速な場合は、高速道路以外の道路にとっては、高速道路とは逆の意味で、走行状態に対して特定の関係となっていると見ることもできる。その場合には、高速道路以外の道路については、確度として負の確度（評価が低くなる確度）を設定することにより、推定手段での評価を下げることが可能となる。したがって、負の確度が設定されない高速道路が推定される可能性が高まることになる。
【００２０】
また、上記各発明において、車種や速度の程度、あるいは予め選択されている道路であるといった条件により、確度が所定確度へ近づく速度を変化させても良い。例えば、請求項１記載の発明において、走行状態が、車両の速度が所定速度以上である状態であり、該走行状態に対して特定の関係となる道路が、高速道路であり、上記確度設定手段が、上記推定手段での評価を高くする確度を設定しているとする。この場合に、所定速度以上に車両の速度が上がった場合には所定速度を越えている程度に応じて、確度が、所定速度またはその近くである場合よりも速く所定確度に近づくようにしてもよい。また走行状態に対して特定の関係となる道路に対して、更に、請求項３におけるように、候補道路に含まれる状態が継続する時間または走行距離を加味して、確度をより速く所定確度に近づくようにしてもよい。また、走行状態に対して特定の関係となる道路が、更に、請求項５におけるように車両の種類に対して特定の関係となっている道路でもあった場合にも、より速く所定確度に近づくようにしてもよい。
【００２１】
また、請求項３の条件、即ち、候補道路に含まれる状態が継続する時間または走行距離に応じて、確度を所定確度に近づくようにする処理に対して、候補道路に含まれる道路が、請求項５におけるように車両の種類に対して特定の関係となっている道路でもあった場合には、より速く所定確度に近づくようにしてもよい。
【００２２】
また、上述した請求項１〜３，５の各発明に、請求項４の条件を加味してもよい。即ち、次第に所定確度に近づく確度を設定する処理は、予め設定された経路に含まれている道路に限ってもよいし、また限ることなく、請求項１〜３，５の確度設定手段の条件を満足する道路について実施されることに加えて、予め設定された経路にも含まれている道路については、所定確度に近づく速度がより速く設定されることとしてもよい。
【００２３】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
［実施例１］
図１は実施例１である車両走行位置表示装置の概略構成図である。車両には、車速センサ１と、方位センサ２とが積載されており、車速センサ１は、車両の走行速度を検出するものである。この走行速度を後述する電子制御回路２０により積分処理することによって、車両の走行距離が求められる構成となっている。方位センサ２は、車両の走行方位を検出するものであり、本実施例では、地磁気を検出して方位を得るものを用いている。但し、この方位センサ２としては、ジャイロコンパスによるものや、左右操舵輪の回転差などから得られる車両のステアリング角を累積して方位を求めるものなどでもよい。勿論、直接位置を検出する装置としてＧＰＳシステムを用いてもよい。
【００２４】
また、地図メモリ４を備えており、これはコンパクトディスク等の大容量の記憶装置で構成されている。この地図メモリ４には、例えば東京都や愛知県あるいは東海地方などの所定範囲の地図データが記憶されている。地図データは、道路種類、道路形状、道路幅、道路名、建物、地名、地形などの地図を再生するためのデータである。このうち、道路形状のデータは、道路パターンデータとして、車両走行軌跡と比較され、走行位置を補正するために、地図データあるいは実測に基づいて作成されているデータである。
【００２５】
更に、コントロールスイッチ６が設けられており、これは、運転者が初期値を入力したり、表示される地図を選択したり、あるいは目的地までのルートを設定するための各種スイッチで構成されている。
これらの車速センサ１、方位センサ２、地図メモリ４、コントロールスイッチ６は、各々、電子制御回路２０に接続されている。この電子制御回路２０は、周知のＣＰＵ２２、制御用のプログラムやデータを予め格納してあるＲＯＭ２４、読み書き可能なＲＡＭ２６に、入出力回路２８がコモンバス３０を介して相互に接続されて構成されている。ＣＰＵ２２は、車速センサ１、方位センサ２、地図メモリ４、コントロールスイッチ６からの信号を入出力回路２８を介して入力し、これらの信号、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２６内のプログラムやデータ等に基づいて、入出力回路２８、ＣＲＴコントローラ３２を介してＣＲＴ３４に駆動信号を出力する。
【００２６】
このＣＲＴコントローラ３２は、ＣＲＴ３４の表示を制御し、電子制御回路２０から転送される地図データを、ＣＲＴ３４の画面に地図として再生すると共に、電子制御回路２０から転送される車両の計算位置を、現在表示中の地図上に表示する構成のものである。
【００２７】
尚、電子制御回路２０は、車両に搭載することなく、固定局に設けて、適宜の通信装置によってデータを送受信して車両位置を再現する構成のものでもよい。前記電子制御回路２０は、図示しない電源スイッチがオンされると、ＲＯＭ２４に予め設定されたプログラムに従って、ＣＰＵ２２が演算処理を実行開始する。
【００２８】
本実施例では、発進前に車両の乗員が、コントロールスイッチ６を操作して、ＣＲＴ３４に表示される地図を選択し、この地図上に自らの車両位置を初期位置として指示する。あるいは、これ以外にも、前回の車両の運転停止時の計算位置を不揮発性メモリに格納しておき、この位置を初期位置として設定してもよい。
【００２９】
そして、車両が走行を開始すると、車速センサ１から入力される走行速度を積分して得られる走行距離と、方位センサ２から得られる進行方位が検出される。車両がある距離走行して、検出された走行距離と走行方位とに基づいて計算された現在の計算位置が、ＣＲＴ３４の地図上に表示される。更に、この計算位置を蓄積して行くことにより車両の走行軌跡を求め、計算位置近傍の道路パターンデータと比較して、いずれの道路を走行しているかを推定し、表示位置を補正している。
【００３０】
次に、電子制御回路２０で行われるこの道路の推定処理について、図２に示すフローチャートによって説明する。尚、図示はしないが、別の処理により、車速センサ１から入力される走行速度を積分して得られる走行距離と方位センサ２から得られる進行方位とに基づき所定タイミングで現在位置が算出され、その現在位置が所定個蓄積されることにより、車両の走行軌跡も求められている。
【００３１】
まず、処理が開始されると、既に求められいる走行軌跡がＲＡＭ２６の所定の作業領域に記憶される（ステップ１０１）。次に現在の車速も同じ作業領域に記憶される（ステップ１０３）。
次に、地図メモリ４から、上記走行軌跡の近傍（例えば車両の現在位置から所定半径内）の道路パターンデータを抽出し、更にその内から、車両の現在の進行方向に対して前方左右６０゜の方向に走っている道路パターンを候補道路パターンとして選択し、ＲＡＭ２６の作業領域に記憶する（ステップ１０４）。
【００３２】
次に、各候補道路毎に近似度を表す相関値の計算を行う（ステップ１０５）。この計算は、候補道路パターンに車両位置から垂線を下ろしてその交点を起点として、走行速度によって異なるが、例えば車両の１０ｍ走行毎に得られる１０ｍの走行軌跡を、５００ｍ分、即ち５０回分、候補道路パターンに対してパターンマッチングし、得られた５０個の相関値を平均して、対応する候補道路の相関値とする。
【００３３】
上記相関値は、例えば、走行軌跡と候補道路パターンとの方位のずれを所定間隔で一方の端点から他方の端点まで順次最小２乗法により演算して求める。また特開平２−１３８８１３号に示されているように、車両の走行軌跡と道路パターンとをそれぞれ単位長ベクトルを用いて折線近似した上でそれら折線近似されたパターンの各先頭が一致するように両者を重ね合わせたときに両者間のずれによって生じる面積の総和を相関値としてもよい。本実施例においても、値が大きいほど相関が低い、つまり近似していないこととしている。
【００３４】
次に、確度が計算される（ステップ１０７）。ここでは、高速道路を走行している可能性を判断して、その可能性が高いほど、候補道路中の高速道路に、確度を設定する処理を行う。その処理を図３のフローチャートに示す。
まず、処理が開始されると、候補道路中に高速道路が存在するか判定される（ステップ２１０）。存在しない場合には、このまま処理を終了し、次の処理に移行する。
【００３５】
存在する場合は、車速Ｖ≧６０ｋｍ／ｈが判定される（ステップ２２０）。車速Ｖ＜６０ｋｍ／ｈである場合は、車速Ｖ≧６０ｋｍ／ｈが継続している状態を表すフラグＦｖを「０」とし（ステップ２３０）、確度をすべてクリアし（ステップ２４０）、後述する走行距離Ｄをクリアし（ステップ２４５）、処理を終了し、次の処理に移る。
【００３６】
ステップ２２０にて、車速Ｖ≧６０ｋｍ／ｈが肯定判定されると、フラグＦｖが判定される（ステップ２５０）。フラグＦｖ＝０であれば、フラグＦｖ＝１にセットされる（ステップ２６０）。次に、現在の車両の位置からの走行距離Ｄの測定が開始される（ステップ２７０）。走行距離Ｄは車速センサ１の出力値から算出され、フラグＦｖ＝０となるまで、計測が継続される。次に候補道路中の高速道路に対して確度を設定する（ステップ２８０）。なお、ステップ２５０，２６０，２７０，２８０を実施した後の制御周期では、Ｆｖ＝１であることから、ステップ２５０からステップ２８０にジャンプする。
【００３７】
ステップ２８０での確度設定は、次式１に基づいて算出される。
【００３８】
【数１】
0003550732.tif 000002
【００３９】
上記係数は、確度の限界値となる値であり、所定の値が設定されるが、後述する式２の計算上、相関値に合わせるためにマイナスの値が設定されている。継続度は、走行距離Ｄにより定まる値であり、図４に示す関係にある。即ち、走行距離Ｄが０〜５００ｍまでは、継続度は、その走行距離Ｄに比例した０〜１までの値となり、５００ｍ以上では、継続度は「１」で一定となる。したがって、式１にて計算される確度についても、走行距離Ｄが０〜５００ｍまでは、その走行距離Ｄに比例した値をとることにより、限界の確度である「係数×１」へ、走行距離Ｄが長くなるにしたがって次第に近づく確度が設定されることになる。走行距離Ｄが５００ｍ以上では「係数×１」で一定となる。
【００４０】
なお、候補道路に高速道路が複数存在する場合には、確度計算処理においては、フラグＦｖおよび走行距離Ｄは、その高速道路の数だけ用意され、ステップ２２０以下の処理（ステップ２２０〜２８０）は、その高速道路の数だけ繰り返して行われる。
【００４１】
このようにして、算出されている確度に対して、図２のステップ１０９にては、その確度とステップ１０５にて算出した相関値とを総合して評価し、候補道路の内で、評価の最も高い道路、即ち現在走行している可能性が最も高い道路が選択される（ステップ１０９）。
【００４２】
その総合評価の値としては、次式２のように総合確度を算出して、その値が最も低い道路、即ち、最も評価が高い道路が、現在走行している道路であると推定される。
【００４３】
【数２】
0003550732.tif 000003
【００４４】
こうして道路の推定処理が終了する。以後、図示しない処理にて、推定された道路パターンに基づいて、その道路上を走行しているものとして現在位置が表示される。
走行状態は、車速センサ１にて検出された車速Ｖが６０ｋｍ／ｈ以上となれば、高速状態であると言える。高速状態という走行状態に対しては、高速道路が特定の関係にある。即ち上記高速状態での走行は、一般的に高速道路で生じる速度状態であると考えられるからである。
【００４５】
したがって、実施例１では、車両が高速な状態（車速Ｖ≧６０ｋｍ／ｈ）にあり、かつ高速道路が候補道路中にあれば、所定走行距離以上となった（≧５００ｍ）後に、所定確度として「係数×１」の確度がその高速道路に設定される。そして、所定走行距離に達していない（＜５００ｍ）内は、図４に示す継続値を０〜１の間で設定することにより、走行距離Ｄが長くなるにしたがって次第に所定確度「係数×１」に近づく確度が設定される。
【００４６】
このように、車両の走行状態（走行速度Ｖが６０ｋｍ／ｈ以上である状態）が所定走行距離に達するまで、全く無視されるわけではなく、その走行状態の距離的長さに応じて、推定処理（ステップ１０９）の評価に加味される。したがって、走行速度が高速であるという車両走行位置推定に有効なデータを、そのデータの状態に応じて活かすことが可能であり、所定確度が設定される条件が満足されるまでの間の誤推定を少なくすることが可能となる。
【００４７】
なお、実施例１では、走行距離Ｄにより継続値を求めたが、走行距離Ｄの代わりに走行時間でもよい。即ち、上記ステップ２７０にて、６０ｋｍ／ｈ以上である走行時間を計測し、図４のグラフの横軸を時間として、所定時間以上、例えば３０秒以上では、継続値＝１で一定とし、０秒から３０秒までは、その走行時間に比例した、０〜１までの値としてもよい。
【００４８】
本実施例は請求項１の発明の実施例に相当し、車速センサ１、方位センサ２および電子制御回路２０が走行軌跡検出手段に該当し、電子制御回路２０で行われている車速センサ１から入力される走行速度を積分して得られる走行距離と方位センサ２から得られる進行方位とに基づき所定タイミングで現在位置を算出し、その現在位置を所定個蓄積することにより、車両の走行軌跡を求める処理が、走行軌跡検出手段としての処理に該当する。車速センサ１および電子制御回路２０が、走行状態検出手段に該当し、電子制御回路２０で行われているステップ１０３が走行状態検出手段としての処理に該当する。地図メモリ４が地図情報記憶手段に該当する。
【００４９】
また電子制御回路２０が、近似度検出手段、確度設定手段および推定手段に該当し、ステップ１０４，１０５が近似度検出手段としての処理に該当し、ステップ２１０〜２８０が確度設定手段としての処理に該当し、ステップ１０９が推定手段としての処理に該当する。
【００５０】
［実施例２］
次に実施例２について説明する。実施例２は、図３の確度計算処理が異なるのみであり、他は実施例１と同じであるので、確度計算処理のみ説明する。
図５のフローチャートに実施例２の確度計算処理を示す。まず、候補道路の番号を示すｎが「０」に設定される（ステップ３１０）。次にｎが候補道路の数Ｎ未満かが判定され（ステップ３２０）、未満であれば、ｎ番目の走行距離計測開始フラグＦｎが判定される（ステップ３３０）。フラグＦｎが立っていなければ、次にフラグＦｎが立てられ（ステップ３４０）、次に、ｎ番目の候補道路Ｒｎについて現在の車両の位置からの走行距離Ｄ（Ｒｎ）の測定が開始される（ステップ３５０）。走行距離Ｄ（Ｒｎ）は車速センサ１の出力値から算出され、フラグＦｎ＝０となるまで、計測が継続される。なお、フラグＦｎおよび走行距離Ｄ（Ｒｎ）は、ステップ１０４にて、新たに候補道路となった道路があった場合に、その道路について、Ｆｎ←０，Ｄ（Ｒｎ）←０、としてＲＡＭ２６中に設定されている。
【００５１】
次に候補道路Ｒｎに対して確度を設定する（ステップ３６０）。なお、候補道路Ｒｎについて、一旦、ステップ３３０，３４０，３５０，３６０を実施した後の制御周期では、Ｆｎ＝１であることから、ステップ３３０からステップ３６０にジャンプする。
【００５２】
次にｎをインクリメントして、再度ステップ３２０にてｎ＜Ｎを判定する。ｎ＜Ｎの状態、即ち候補道路がある限り、ステップ３２０〜３７０の処理が繰り返され、全ての候補道路の処理が終了すれば、ステップ３２０にて否定判定されて次の処理に移る。
【００５３】
上記ステップ３６０の処理は、実施例１のステップ２８０と同様に行われる。即ち、確度設定は、前記式１に基づいて算出され、その係数は、確度の限界値となる値であり、所定の値が設定されるが、前記式２の計算のため、相関値に合わせるためマイナスの値が設定されている。継続度は、走行距離Ｄ（Ｒｎ）により定まる値であり、図４に示す関係にある。即ち、走行距離Ｄ（Ｒｎ）が０〜５００ｍまでは、継続度は、その走行距離Ｄ（Ｒｎ）に比例した０〜１までの値となり、５００ｍ以上では、継続度は「１」で一定となる。したがって、式１にて計算される確度についても、走行距離Ｄ（Ｒｎ）が０〜５００ｍまでは、その走行距離Ｄ（Ｒｎ）に比例した値をとることにより、限界の確度である「係数×１」へ、走行距離Ｄ（Ｒｎ）が長くなるにしたがって次第に近づく確度が設定されることになる。走行距離Ｄ（Ｒｎ）が５００ｍ以上では「係数×１」で一定となる。
【００５４】
このようにして、算出されている確度に対して、図２のステップ１０９にては、その確度とステップ１０５にて算出した相関値とを総合して評価し、候補道路の内で、評価の最も高い道路、即ち現在走行している可能性が最も高い道路が選択される（ステップ１０９）。その総合評価の値としては、前記式２のように総合確度を算出して、その値が最も低い道路、即ち、最も評価が高い道路が、現在走行している道路であると推定される。こうして道路の推定処理が終了する。以後、図示しない処理にて、推定された道路パターンに基づいて、その道路上を走行しているものとして現在位置が表示される。
【００５５】
長きにわたって候補道路として存在している道路は、車両がその道路を走行している可能性が高いと判断できる。このため、ある道路が候補道路に含まれる状態の距離的長さに応じて確度が設定される。この確度は、ステップ１０９の推定処理の評価に加味される。したがって、候補道路に含まれる状態という車両走行位置推定に有効なデータを、そのデータの状態に応じて活かすことが可能であり、誤推定を少なくすることが可能となる。
【００５６】
なお、実施例２では、候補道路毎に設けられる走行距離Ｄ（Ｒｎ）により継続値を求めたが、走行距離Ｄ（Ｒｎ）の代わりに候補道路毎に設けられる走行時間Ｔｎでもよい。即ち、上記ステップ３５０にて、候補道路である状態が継続している走行時間を計測し、図４のグラフの横軸を時間として、所定時間以上、例えば３０秒以上では、継続値＝１で一定とし、０秒から３０秒までは、その走行時間に比例した、０〜１までの値としてもよい。
【００５７】
本実施例は請求項３の発明の実施例に相当し、車速センサ１、方位センサ２および電子制御回路２０が走行軌跡検出手段に該当し、電子制御回路２０で行われている車速センサ１から入力される走行速度を積分して得られる走行距離と方位センサ２から得られる進行方位とに基づき所定タイミングで現在位置を算出し、その現在位置を所定個蓄積することにより、車両の走行軌跡を求める処理が、走行軌跡検出手段としての処理に該当する。地図メモリ４が地図情報記憶手段に該当する。
【００５８】
また電子制御回路２０が、近似度検出手段、確度設定手段および推定手段に該当し、ステップ１０４，１０５が近似度検出手段としての処理に該当し、ステップ３１０〜３７０が確度設定手段としての処理に該当し、ステップ１０９が推定手段としての処理に該当する。
【００５９】
［実施例３］
次に実施例３について説明する。実施例３は、図３の確度計算処理が異なるのみであり、他は実施例１と同じであるので、確度計算処理のみ説明する。
図６のフローチャートに実施例３の確度計算処理を示す。まず候補道路中に車両の種類に対応して走行する確率の高い道路が存在するかが判定される（ステップ４１０）。この車両の種類とは、排気量の大小、車体のサイズ等であり、そのことに対応して、大型車ならば県道よりも国道や高速道路を走る可能性が高いと一般的に考えられる。したがって、図示しない処理にてドライバーが車両の種類を設定したり、あるいは本車両走行位置表示装置が取り付けられる際に、作業者が車両の種類を設定したりしたものである。また車両の種類の代わりに、車両の種類に対応する道路をドライバーあるいは作業者が設定してもよい。また、ドライバーは自己が走行を好む道路の種類を入力するようにしてもよい。
【００６０】
したがってステップ４１０にては、上述のごとくに設定された車両の種類に応じて走行確率の高い道路が、候補道路中に存在するかが判定される。あるいは、既に入力された道路の種類が、候補道路中に存在するかが判定される。
ステップ４１０にて、肯定判定されると、フラグＦｓが判定される（ステップ４２０）。フラグＦｓ＝０であれば、フラグＦｓ＝１にセットされる（ステップ４３０）。次に、現在の車両の位置からの走行距離Ｄの測定が開始される（ステップ４４０）。走行距離Ｄは車速センサ１の出力値から算出され、フラグＦｓ＝０となるまで、計測が継続される。次に候補道路中の該当道路に対して確度を設定する（ステップ４５０）。なお、ステップ４２０，４３０，４４０，４５０を実施した後の制御周期では、Ｆｓ＝１であることから、ステップ４２０からステップ４５０にジャンプする。
【００６１】
ステップ４５０での確度設定は、前記式１に基づいて算出される。
この係数は、確度の限界値となる値であり、所定の値が設定されるが、前記式２の計算のため、相関値に合わせるためマイナスの値が設定されている。継続度は、走行距離Ｄにより定まる値であり、図４に示す関係にある。即ち、走行距離Ｄが０〜５００ｍまでは、継続度は、その走行距離Ｄに比例した０〜１までの値となり、５００ｍ以上では、継続度は「１」で一定となる。したがって、式１にて計算される確度についても、走行距離Ｄが０〜５００ｍまでは、その走行距離Ｄに比例した値をとることにより、限界の確度である「係数×１」へ、走行距離Ｄが長くなるにしたがって次第に近づく確度が設定されることになる。走行距離Ｄが５００ｍ以上では「係数×１」で一定となる。
【００６２】
なお、候補道路に高速道路が複数存在する場合には、確度計算処理においては、ステップ４２０以下の処理（ステップ４２０〜４５０）は、その高速道路の数だけ繰り返して行われる。
このようにして、算出されている確度に対して、図２のステップ１０９にては、その確度とステップ１０５にて算出した相関値とを総合して評価し、候補道路の内で、評価の最も高い道路、即ち現在走行している可能性が最も高い道路が選択される。
【００６３】
その総合評価の値としては、前記式２のように総合確度を算出して、その値が最も低い道路、即ち、最も評価が高い道路が、現在走行している道路であると推定される。
こうして道路の推定処理が終了する。以後、図示しない処理にて、推定された道路パターンに基づいて、その道路上を走行しているものとして現在位置が表示される。
【００６４】
車両の種類によって、車両がいずれの道路を走行しているかの可能性が判断できる。したがって、そのように確率の高い道路が候補道路に含まれる状態の距離的長さに応じて確度が設定される。この確度は、ステップ１０９の推定処理の評価に加味される。したがって、その車両の種類にとって走行確率の高い道路が候補道路に含まれているという車両走行位置推定に有効なデータを、そのデータの状態に応じて活かすことが可能であり、誤推定を少なくすることが可能となる。
【００６５】
なお、実施例３では、走行距離Ｄにより継続値を求めたが、走行距離Ｄの代わりに候補道路毎に設けられる走行時間でもよい。即ち、上記ステップ４４０にて、候補道路である状態が継続している走行時間を計測し、図４のグラフの横軸を時間として、所定時間以上、例えば３０秒以上では、継続値＝１で一定とし、０秒から３０秒までは、その走行時間に比例した、０〜１までの値としてもよい。
【００６６】
本実施例は請求項５の発明の実施例に相当し、車速センサ１、方位センサ２および電子制御回路２０が走行軌跡検出手段に該当し、電子制御回路２０で行われている車速センサ１から入力される走行速度を積分して得られる走行距離と方位センサ２から得られる進行方位とに基づき所定タイミングで現在位置を算出し、その現在位置を所定個蓄積することにより、車両の走行軌跡を求める処理が、走行軌跡検出手段としての処理に該当する。地図メモリ４が地図情報記憶手段に該当する。
【００６７】
また電子制御回路２０が、近似度検出手段、確度設定手段および推定手段に該当し、ステップ１０４，１０５が近似度検出手段としての処理に該当し、ステップ４１０〜４５０が確度設定手段としての処理に該当し、ステップ１０９が推定手段としての処理に該当する。
【００６８】
［その他］
実施例１において、走行状態として、車両が高速ばかりでなく、小さい半径のカーブの頻度が時間的あるいは距離的に少ない状態を採用してもよい。また、逆に大きい半径のカーブの頻度が時間的あるいは距離的に多い状態を採用してもよい。高速道路では小さい半径のカーブが少ないからである。
【００６９】
更に、一般道では、信号のため停止する頻度が多いことから、走行状態として、停止する頻度が時間的あるいは距離的に少ない状態を採用してもよい。
また、逆に、車両が低速である状態、小さい半径のカーブの頻度が時間的あるいは距離的に多い状態、大きい半径のカーブの頻度が時間的あるいは距離的に少ない状態を採用し、一般道の確度を設定してもよい。
【００７０】
実施例２において、確度を設定する対象は、候補道路の全てではなく、予め設定された経路に含まれている道路についてのみ対象としてもよい。本車両走行位置表示装置が、目的地を入力すると現在地からの最適経路をコンピュータが計算して選択し表示する経路計算機能を持った装置である場合、上記候補道路の内に、その最適経路、即ち、予め設定された経路に含まれている道路が含まれていれば、ドライバーの意志により車両はその最適経路を走行している可能性が高い。したがって、候補道路に含まれ、かつ最適経路にも含まれる道路についてのみ、ステップ３６０の処理を行っても良い。また、ステップ３６０の処理は、予め設定された経路に含まれている道路に限ることなく、候補道路に含まれる状態となった全ての道路について実施されることに加えて、予め設定された経路に含まれている道路については、確度に差を設ける、例えば図４に示すグラフの勾配を大きくして、所定確度に近づく速度をより速く設定するようにしてもよい。
【００７１】
上記各実施例において、確度の内容は、該当するのが確実であるという度合ばかりでなく、該当しないのが確実であるとの度合であっても良い。例えば、実施例１では、車両の速度が高速な場合は、高速道路以外の道路には該当しないという、高速道路以外の道路にとっては、逆の意味で走行状態に対して特定の関係となっていると見ることもできる。その場合には、高速道路以外の道路については、確度として負の確度を設定することにより、推定手段での評価を下げる方向へ修正する。したがって、負の確度が設定されない高速道路が推定される可能性が高まることになる。
【００７２】
また、上記各実施例において、車種や速度の程度、予め選択されている道路であるといった条件により確度が所定確度へ近づく速度を変化させても良い。例えば、実施例１において、所定速度（６０ｋｍ／ｈ）以上に車両の速度が上がった場合には所定速度（６０ｋｍ／ｈ）を越えている程度に応じて、確度が、所定速度またはその近くである場合よりも速く所定確度に近づくようにしてもよい。また実施例１の高速走行条件に該当する道路に対して、更に、実施例２におけるように、候補道路に含まれる状態が継続する時間または走行距離を加味して、確度をより速く所定確度に近づくようにしてもよい。また、同じく該当する道路が、更に、実施例３におけるように車両の種類に対して特定の関係となっている道路でもあった場合にも、より速く所定確度に近づくようにしてもよい。
【００７３】
また、実施例２の条件、即ち、候補道路に含まれる状態が継続する時間または走行距離に応じて、確度を所定確度に近づくようにする処理とともに、更に候補道路が、実施例３におけるように車両の種類に対して特定の関係となっている道路でもあった場合には、より速く所定確度に近づくようにしてもよい。
【００７４】
また、実施例１，３においても、次第に所定確度に近づく確度を設定する処理は、予め設定された経路に含まれている道路に限ってもよいし、また限ることなく、候補道路に含まれる状態となった全ての道路について実施されることに加えて、予め設定された経路に含まれている道路については、所定確度に近づく速度がより速く設定されることとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の車両走行位置表示装置のブロック図である。
【図２】電子制御回路２０で行われる道路推定処理のフローチャートである。
【図３】実施例１の確度計算処理のフローチャートである。
【図４】走行距離と継続値との関係を表すグラフである。
【図５】実施例２の確度計算処理のフローチャートである。
【図６】実施例３の確度計算処理のフローチャートである。
【図７】請求項１記載の発明の構成例示図である。
【図８】請求項３記載の発明の構成例示図である。
【図９】請求項５記載の発明の構成例示図である。
【符号の説明】
１…車速センサ      ２…方位センサ      ４…地図メモリ
６…コントロールスイッチ    ２０…電子制御回路
２２…ＣＰＵ    ２４…ＲＯＭ    ２６…ＲＡＭ
２８…入出力回路    ３０…コモンバス    ３２…ＣＲＴコントローラ
３４…ＣＲＴ
【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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