(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行距離を検出する距離検出手段と、
走行方位を検出する方位検出手段と、
前記距離検出手段と前記方位検出手段との出力に基づき自己が位置する推測座標を所定のタイミングで順次検出し、複数の推測点で構成される推測点列を求める手段と、
前記距離検出手段の出力に基づき地図データから得られる道路リンク上の点列であって、各々が、前記複数の推測点にそれぞれ対応する対応点で構成される、前記推測点列に対応する複数の対応点列を求める手段と、
前記推測点列のうちの推測点に対応する第１の推測座標を終点とし前記第１の推測座標よりも前の第２の推測座標を始点とする第１ベクトルと、各前記対応点列のうち前記第１の推測座標に対応する点を終点とし前記第２の推測座標に対応する点を始点とする第２ベクトルとのなす角を前記第１の推測座標の角度差とし、前記複数の推測点それぞれにおける前記第１の推測座標の角度差の平均値と分散値とを算出する角度差算出手段と、
前記複数の対応点列のうち前記角度差算出手段で求められた前記分散値が最小となるときの対応点列をもとに前記道路リンク上の位置を特定する特定手段と、
前記複数の対応点列のうち前記角度差算出手段で求められた前記分散値が最小となるときの前記平均値に基づき前記方位検出手段の出力を補正する補正手段とを備えた、位置検出装置。
【請求項２】
前記特定手段は、前記複数の対応点列の道路リンク上の位置と前記分散値とから多次元方程式を導き出し、導き出された多次元方程式の値が最小となるときの点をもとに道路リンク上の位置を特定することを特徴とする、請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記複数の対応点列を求める手段は、前記道路リンクが複数ある場合は、各々の道路リンクに対応する複数の対応点列を求め、
前記角度差算出手段は、各々の道路リンクに対応する前記複数の対応点列について、前記複数の推測点それぞれにおける前記第１の推測座標の角度差の平均値と分散値とを算出し、
前記特定手段は、各々のリンクに対応する前記複数の対応点列について最小となる分散値を相関度を求め、
複数の前記道路リンクのうち前記相関度が最小となる道路リンクを選択する選択手段をさらに備えた、請求項１または２に記載の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は位置検出装置に関し、特に推測航法により求めた走行軌跡に基づき地図データの道路リンク上の位置を検出する位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より走行している車両の道路地図上の位置を検出する装置として、距離センサと方位センサの出力に基づき、車両の走行に伴って生ずる距離変化量と方位変化量とを積算しながら車両の道路地図上の位置を得る推測航法を用いた位置検出装置が知られている。この位置検出装置は、距離センサおよび方位センサが必然的に有している誤差が走行継続に伴って累積され、車両の道路地図上の位置に含まれる誤差も累積されてしまうという問題があった。
【０００３】
このような問題を考慮し、特開昭６０−４５２８５号公報には、移動軌跡記録装置に記憶保持されている移動体の走行軌跡データと地図上における各道路のデータに基づいて、移動体の現在位置から所定の範囲内で、かつその走行軌跡の方向とほぼ一致する地図上における候補道路を探索する手段と、その探索された候補道路データと走行軌跡のデータとの比較をなして候補道路と走行軌跡との類似度を求めて、そのうち最も類似度の高い候補道路を選定する手段と、その選定された候補道路上に移動体の現在位置が表示されるようにその表示位置の修正を行なわせる手段とを備えた移動体の走行位置表示装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の位置表示装置が車両の現在位置を表示する基準となる地図データは、地図上の座標データであるノードデータとそのノードの接続関係のデータとから構成されており、ノードの座標データは、地図座標の分解能に伴う誤差を有するものであった。たとえば、地図データ中のノードＡとノードＡと接続関係を有するノードＢとがる場合、ノードＡとノードＢとを接続する道路リンクＡＢが示す方位は、地図座標の分解能に伴う誤差により、実際の道路が示す方位と異なるものとなってしまい、これが方位の誤差として現われてしまう。この方位の誤差は、道路リンクＡＢが短いほど大きくなる。したがって、実際の道路を走行している車両の方位センサから得られる方位と地図データの道路リンクの示す方位との間に違いが出て、走行軌跡と道路リンクとの類似度を正確に求めることができなかった。
【０００５】
また、特開昭６０−４５２８５号公報に開示の位置検出装置は、車両が属する道路リンクを検出することもできるが、検出された道路リンク上のどこに位置するのかを正確に求めることはできず、車両の現在位置を正確に表示することができなかった。
【０００６】
この発明は上述の問題点を解決するためになされたもので、道路リンク上の車両の位置のずれを少なくし、車両が位置する道路リンク上の正確な位置を求めることが可能な位置検出装置を提供することを目的とする。さらに、この発明は累積される方位誤差を小さくすることが可能な位置検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明のある局面による位置検出装置は、走行距離を検出する距離検出手段と、走行方位を検出する方位検出手段と、距離検出手段と方位検出手段との出力に基づき自己が位置する推測座標を所定のタイミングで順次検出し、推測点列を求める手段と、距離検出手段の出力に基づき地図データから得られる道路リンク上の点列であって、推測点列に対応する複数の対応点列を求める手段と、推測点列から得られる走行軌跡と道路リンクとの類似度であって、複数の対応点列のそれぞれに基づいて算出される複数の類似度を求める類似度算出手段と、複数の対応点列のうち類似度算出手段で求められた類似度が最小となるときの対応点列をもとに道路リンク上の位置を特定する特定手段とを備える。
【０００８】
この発明に従うと、走行軌跡と道路リンクとの類似度を車両が位置する道路リンク上の位置をずらして求め、類似度が最小となるときの道路リンク上の位置に基づき、車両の位置を特定するので、車両の道路リンク上の位置のずれを少なくし、正確な位置を求めることができる位置検出装置を提供することができる。
【０００９】
好ましくは位置検出装置の特定手段は、複数の対応点列の道路リンク上の位置と類似度とから多次元方程式を導き出し、導き出された多次元方程式の類似度が最小となるときの点をもとに道路リンク上の位置を特定することを特徴とする。
【００１０】
この発明に従うと、多次元方程式の類似度が最小となるときの対応点と近傍点との道路リンク上の距離をもとに道路リンク上の位置を特定するので、より正確に道路リンク上の位置を特定することが可能となる。
【００１１】
さらに好ましくは位置検出装置は、道路リンクが複数ある場合は、類似度算出手段は、各々のリンクで類似度を求め、特定手段は、各々のリンクで最小となる類似度である相関度を求め、複数の道路リンクのうち相関度が最小となる道路リンクを選択する選択手段をさらに備える。
【００１２】
この発明に従うと、複数の道路リンクがある場合は、相関度が最小となる道路リンクが選択されるので、車両の道路リンク上の位置のずれを考慮して道路リンクを選択可能な位置検出装置を提供することができる。
【００１３】
さらに好ましくは、位置検出装置の類似度算出手段は、推測点列のうち第１の推測座標を終点とし第１の推測座標よりも前の第２の推測座標を始点とする第１ベクトルと、前記対応点列のうち第１の推測座標に対応する点を終点とし第２の推測座標に対応する点を始点とする第２ベクトルとのなす角を第１の推測座標の角度差とし、複数の推測座標の角度差をもとに類似度を算出することを特徴とする。
【００１４】
この発明に従うと、走行軌跡と道路リンクとの類似度を走行軌跡上の２点を結ぶベクトルと道路リンク上の２点を結ぶベクトルとのなす角に基づき求めるので、道路リンクの有する方位の誤差による影響を少なくして類似度の低下を防止することができる。その結果、道路リンク上の位置の特定や道路リンクの選択を正確に行なうことができる位置検出装置を提供することができる。
【００１５】
この発明の他の局面による位置検出装置は、走行距離を検出する距離検出手段と、走行方位を検出する方位検出手段と、距離検出手段と方位検出手段との出力に基づき自己が位置する推測座標を所定のタイミングで順次検出し、推測点列を求める手段と、距離検出手段の出力に基づき地図データから得られる道路リンク上の点列であって、推測点列に対応する複数の対応点列を求める手段と、推測点列のうち第１の推測座標を終点とし第１の推測座標よりも前の第２の推測座標を始点とする第１ベクトルと、対応点列のうち第１の推測座標に対応する点を終点とし第２の推測座標に対応する点を始点とする第２ベクトルとのなす角を第１の推測座標の角度差とし、複数の推測座標の角度差から角度差の平均値と類似度とを、複数の対応点列のそれぞれに基づいて算出する角度差算出手段と、類似度が最小のときの平均値に基づき方位検出手段の出力を補正する補正手段とを備える。
【００１６】
この発明に従うと、類似度が最小となるときの角度差の平均値に基づき方位検出手段の出力が補正されるので、累積される方位誤差を小さくした位置検出装置を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１は、この発明の実施の形態の１つにおける位置検出装置の構成を示すブロック図である。図を参照して、位置検出装置は装置全体の制御を行なうＣＰＵ１０１と、複数のノードとノードの接続関係より構成される地図データを記憶するＣＤ−ＲＯＭ１０３と、プログラムなどを記憶するＲＯＭ１０５と、位置検出動作のための各種定数を記憶するＲＡＭ１０７と、地図表示を行なうディスプレイ１０９と、ユーザから目的地などの情報を入力する入力装置１１１と、衛星からの電波を受信することにより車両の現在位置を識別するＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）装置１１３と、車両の方位を検出するジャイロセンサ１１５と、車両の走行距離を検出する測距センサ１１７とから構成される。
【００１９】
まず、位置検出装置で行なわれる位置検出処理で用いられる走行軌跡と道路リンクとの類似度について説明する。図２は、道路リンクと走行軌跡とを示す図である。道路リンクとは、ＣＤ−ＲＯＭ１０３に記憶されている地図データから導き出されるものである。地図データは、ノードの座標とそれぞれのノードの接続関係からなる。図２に示される地図データは、ノードＡとノードＢとが接続関係を有し、ノードＢとノードＣとが接続関係を有する。これにより、ノードＡとノードＢとを結ぶ道路リンクＡＢと、ノードＢとノードＣとを結ぶ道路リンクＢＣとが導き出される。走行軌跡とは、ＣＰＵ１０１において、ジャイロセンサ１１５の出力である方位と測距センサ１１７の出力である走行距離とに基づき車両が２［ｍ］進むごとに求められる道路地図上の推測座標（Ｑ（−１）〜Ｑ（７））を結んでできた軌跡をいう。推測座標は、ＲＡＭ１０７に記憶される。
【００２０】
図２は、前回の位置検出処理における推測座標をＱ（０）とし、位置検出処理により特定された道路リンク上の座標をＰ（０）として表す。そして、前回の位置検出処理時から車両が２［ｍ］進んだとき（１回目）の推測座標をＱ（１）とし、４［ｍ］進んだとき（２回目）の推測座標をＱ（２）とし、以下同様にして１４［ｍ］進んだとき（７回目）の推測座標Ｑ（７）までを表わす。ここでは、車両が推測座標Ｑ（７）に来たときに、位置検出処理を行なうのに用いる類似度について説明する。
【００２１】
道路リンクＢＣ上の点Ｐ（７）は、推測座標Ｑ（７）の対応点であり、前回の位置検出処理において特定された道路リンクＡＢ上の点Ｐ（０）を基準に１４［ｍ］だけ離れた点として求められる。道路リンクＢＣ上の点Ｐ（６）は、推測座標Ｑ（６）の対応点であり、前回の位置検出処理において求められた点Ｐ（０）を基準に１２［ｍ］離れた距離に位置する点として求められる。同様にして、道路リンク上の点Ｐ（１）〜Ｐ（５）、Ｐ（−１）が求められる。なお、Ｑ（−１）は、前回の位置検出処理を行なったときより１つ前に求められた推測座標である。
【００２２】
このようにして求められた推測座標Ｑ（−１）〜Ｑ（７）の集まりが推測点列であり、道路リンク上の点Ｐ（−１）〜Ｐ（７）の集まりが対応点列である。
【００２３】
図３は、点Ｐ（７）における類似度を求める際に用いられるベクトルを表わす図である。図を参照して、ベクトルＶは、１つの推測座標を終点とし、その推測座標より２つ前に推測された推測座標を始点とするベクトルである。たとえば、ベクトルＶ0 は推測座標Ｑ（５）を始点としＱ（７）を終点とするベクトルである。このようにして、ベクトルＶは、推測座標Ｑ（７）〜Ｑ（１）をそれぞれ終点とするベクトルＶ0 〜Ｖ6 が求められる。
【００２４】
ベクトルＴは、道路リンク上の対応点を終点とし、その対応点よりベクトルＶの始点と終点との走行軌跡上の距離だけ道路リンク上を遡った点を始点とするベクトルである。たとえばベクトルＴ0 は、点Ｐ（７）を終点とし、それよりベクトルＶ0 の始点と終点との走行軌跡上の距離、すなわち４［ｍ］道路リンク上遡った点Ｐ（５）を始点とするベクトルである。道路リンク上の対応点Ｐ（７）〜Ｐ（１）をそれぞれ終点とするベクトルＴ0 〜Ｔ6 が求められる。
【００２５】
図４は、ベクトルＶとベクトルＴとのなす角を示す図である。図４（Ａ）は、ベクトルＶ0 とベクトルＴ0 を示し、それらのベクトルのなす角θ0 は０である。図４（Ｂ）は、ベクトルＶ1 とベクトルＴ1 とのなす角を示し、それらのベクトルのなす角はθ1 である。図４（Ｃ）は、ベクトルＶ2 とベクトルＴ2 とを示し、それらのベクトルのなす角はθ2 である。図４（Ｄ）は、ベクトルＶ3 〜Ｖ6 とベクトルＴ3 〜Ｔ6 とを示し、それらのベクトルのなす角θ3 〜θ6 は、それぞれ０である。
【００２６】
このようにして求めたベクトルＶとベクトルＴとのなす角θ0 〜θ6 の平均値と分散値を求めることができる。そして求めた分散値が道路リンク上の対応点Ｐ（７）における類似度である。この対応点Ｐ（７）における類似度は、推測座標Ｑ（１）からＱ（７）までの走行軌跡と、道路リンクの点Ｐ（１）からＰ（７）までの道路リンクとが類似している度合いを示すものである。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、ベクトルＶを、１つの推測座標を終点とし、その推測座標より２つ前に推測された推測座標を始点とするベクトルとしたが、これに限られず、１つ前または３つ以上前に推測された推測座標を始点とするベクトルとしてもよい。また、類似度をＶ0 〜Ｖ6 とＴ0 〜Ｔ6 のそれぞれ７つのベクトルのなす角θ0 〜θ6 の分散値として求めたが、ベクトルの数はこれより多くてもよく、また少なくてもよい。さらに、類似度を分散値としてではなく、平均値または総和としてもよい。
【００２８】
次に位置検出装置のＣＰＵ１０１で行なわれる位置検出処理について説明する。図５は、ＣＰＵ１０１で行なわれる位置検出処理の流れを示すメインフロー図である。図を参照して、位置検出処理は、候補リンクを抽出するステップＳ０１と、抽出された候補リンクが１つの場合（ステップＳ０２でＮＯ）、１つの候補リンクについて候補リンク処理を行なうステップＳ０３と、抽出された候補リンクが複数の場合（ステップＳ０２でＹＥＳ）、それぞれの候補リンクに対して候補リンク処理を行ない（ステップＳ０４，Ｓ０５）、候補リンク処理の結果を用いて１つの候補リンクを特定するステップＳ０６と、候補リンク処理（ステップＳ０３またはステップＳ０４）の結果を用いて道路リンク上の位置を決定するステップＳ０７と、推測航法の方位を補正するステップＳ０８とを含む。ステップＳ０１における候補リンクの抽出処理は、従前の方法を用いることができ、たとえば、推測航法により得られた地図上の現在位置である推測座標から所定の範囲内にある道路リンクを候補リンクとして抽出することができる。その他の処理については後で具体的に説明する。
【００２９】
次に図５のステップＳ０３とステップＳ０４において行なわれる候補リンク処理について説明する。候補リンク処理は、推測座標Ｑ（ｎ）の道路リンク上の対応点Ｐ（ｎ）を道路リンク上で前後にずらした近傍点において上述の類似度を求め、その最小値を相関度として求める処理である。ここで、相関度について説明する。
【００３０】
図６は、推測座標Ｑ（−１）〜Ｑ（７）のそれぞれの道路リンク上の対応点Ｐ（−１）〜Ｐ（７）を、道路リンク上で前方向にずらした近傍点Ｐ（−１）′〜Ｐ（７）′を示す図である。ここでは、対応点Ｐ（−１）〜Ｐ（７）をそれぞれ前方向にＬだけずらした近傍点Ｐ（−１）′〜Ｐ（７）′を示している。したがって、対応点Ｐ（７）と近傍点Ｐ（７）′とは距離Ｌだけ離れている。同様に対応点Ｐ（−１）と近傍点Ｐ（−１）′とは距離Ｌだけ離れている。
【００３１】
先の類似度の説明では、推測座標Ｑ（７）に対応する道路リンク上の対応点Ｐ（７）における類似度を求めた。Ｐ（７）を前方向に距離Ｌだけずらした近傍点Ｐ（７）′においても、Ｐ（７）における類似度を求めたのと同様にして、近傍点Ｐ（７）′における類似度を求めることができる。このとき、対応点Ｐ（７）の類似度を求める場合に、求めたベクトルＴ0 は、対応点Ｐ（５）を始点とし対応点Ｐ（７）を終点とするベクトルとして表わしたが、近傍点Ｐ（７）′における類似度を求める場合には、近傍点Ｐ（５）′を始点とし近傍点Ｐ（７）′を終点とするベクトルＴ0 ′となる。近傍点Ｐ（７）′における類似度は、推測座標Ｑ（１）からＱ（７）までの走行軌跡と道路リンク上の近傍点Ｐ（１）′からＰ（７）′とが類似している度合いを示す。
【００３２】
推測座標の道路リンク上の対応点を前後にずらした近傍点を複数設け、それらの近傍点ごとに類似度を求め、求めた類似度のうち最小となる類似度を相関度として決定し、類似度が最小となる場合の近傍点と対応点との距離（ずらし量）を求める処理が候補リンク処理である。
【００３３】
図７は、候補リンク処理の流れを示すフロー図である。図を参照して、まず走行軌跡上の推測座標Ｑ（ｎ）が、ＲＡＭ１０７より取得される（ステップＳ１０）。ここでは、図２における推測座標Ｑ（７）が取得された場合について説明する。次に、推測座標Ｑ（７）に対応する道路リンク上の対応点Ｐ（７）が取得される（ステップＳ１１）。対応点Ｐ（７）は、前回の位置検出処理において特定された道路リンクＡＢ上の対応点Ｐ（０）から１４［ｍ］離れた点として取得される。
【００３４】
そして変数ｉに−３が代入される（ステップＳ１２）。変数ｉは、対応点Ｐ（７）を道路リンク上でずらす量を定める変数であり、ステップＳ１５においてインクリメントされ、ステップＳ１６において３以下か否かが判断されることにより、ステップＳ１３とステップＳ１４の処理が、変数ｉを−３，−２，−１，０，１，２，３のそれぞれの値について処理するようにしている。ステップＳ１３においては、対応点Ｐ（７）が定数Ｌ［ｍ］に変数ｉを乗じた値だけ道路リンク上でずらす処理が行なわれる。変数ｉの値がマイナスの場合には対応点Ｐ（７）は後方向にずらされ、変数ｉが正の場合には道路リンク上で前方向にずらされる。定数Ｌは、本実施の形態においては説明を簡単にするため２［ｍ］としているが、これに限定されるわけではない。
【００３５】
ステップＳ１４においては、対応点Ｐ（７）を前後にずらしたそれぞれの近傍点において、ベクトルＶとベクトルＴとのなす角の平均値Ａ（ｉ）と分散値Ｓ（ｉ）とが計算される。この処理については後で具体的に説明する。
【００３６】
ステップＳ１２からステップＳ１６の間で、対応点Ｐ（７）における類似度と、対応点Ｐ（７）を前方向と後方向にそれぞれＬ，２Ｌ，３Ｌずらした６つの近傍点における類似度が求められる。
【００３７】
ステップＳ１７においては、求められた類似度のうち最小の類似度が相関度とされる。そのときの変数ｉの値、すなわちＬ×ｉで求められるずらし量も併せて求められる。ただし、前方向および後方向にそれぞれずらしたずらし量が最も多い近傍点における類似度が最小となる場合（ｉ＝３ｏｒ−３）には、相関度は求めることができず、そのまま処理を終了する。これについては後で具体的に説明する。
【００３８】
図８は、図７のステップＳ１４において行なわれるベクトルＶとベクトルＴのなす角の平均値と分散値とを求める処理の流れを示すフロー図である。図を参照して、まず変数ｒに０が代入される。変数ｒは、推測座標から求められるベクトルＶと対応点から求められるベクトルＴのそれぞれのベクトルの数を定めるもので、ステップＳ２５においてインクリメントされ、ステップＳ２６において変数ｒが６以下の場合、ステップＳ２１からステップＳ２４までの処理が繰返される。本実施の形態においては、ベクトルＶとベクトルＴとをそれぞれ７個求めてそれぞれのベクトルのなす角の分散と平均を求めるようにしている。
【００３９】
ステップＳ２１において、推測座標Ｑ（ｎ−ｒ）とそれより２つ前に推測された推測座標Ｑ（ｎ−ｒ−２）とが求められ、推測座標Ｑ（ｎ−ｒ）に対応する道路リンク上の対応点Ｐ（ｎ−ｒ）と推測座標Ｑ（ｎ−ｒ−２）に対応する道路リンク上の対応点Ｐ（ｎ−ｒ−２）とが求められる。そしてステップＳ２２において、Ｑ（ｎ−ｒ−２）を始点としＱ（ｎ−ｒ）を終点とするベクトルＶｒが求められ、ステップＳ２３において、対応点Ｐ（ｎ−ｒ−２）を始点とし対応点Ｐ（ｎ−ｒ）を終点とするベクトルＴｒが求められる。次にステップＳ２４において、ＶｒとＴｒとのなす角θｒが求められる。ステップＳ２１からステップＳ２４までの処理を変数ｒが０〜６まで行なわれることにより、図３に示すベクトルＶ0 〜Ｖ6 とベクトルＴ0 〜Ｔ6 とそれぞれのベクトルのなす角θ0 〜θ6 とが求められる。
【００４０】
次にステップＳ２７において、ステップＳ２０からステップＳ２６までに求められたベクトルＶとベクトルＴとのなす角θ0 〜θ6 の平均値Ａｉが次の式（１）に従って求められ、分散値Ｓｉが式（２）に従って求められる。
【００４１】
【数１】
0004215871.tif 000002
ただし、ｉは、図７に示す変数ｉであり、対応点Ｐを道路リンク上で前後にずらした量を示す。
【００４２】
なお、図８においては、説明の便宜上、対応点Ｐ（ｎ）を道路リンク上で前後にずらした近傍点をＰ（ｎ）として表わしている。
【００４３】
以上説明した候補リンク処理を図２に示す走行軌跡と道路リンクに対して行なった結果の一例を図９に示す。
【００４４】
図９は、横軸に対応点と近傍点の位置を示し、縦軸に対応点と近傍点のそれぞれにおける分散値Ｓｉを示す。対応点における分散値はＳ0 として表わされている。また、「前１（ｉ＝１）」は、対応点を前方向にＬずらした近傍点であり、分散値はＳ1 で表わされる。後１〜後３の近傍点と前１〜前３の近傍点における分散値Ｓｉが示されている。これらの分散値Ｓ-3〜Ｓ3 は、対応点Ｐ（７）とその近傍点における類似度として表わされ、その類似度の最小値Ｓ2 が、相関度とされる（図７のステップＳ１７）。
【００４５】
ただし、相関度が導き出されるのは、算出された類似度のうち最小となる類似度が、その前後においてそれより大となる類似度を有する場合に限られる。たとえば、後３と前３の近傍点における類似度が最小となる場合には、最小となる類似度は相関度とされない。そのような場合には道路リンクと走行軌跡との類似度を判断することができないからである。
【００４６】
ここで図５に戻って、ステップＳ０２において候補リンクが複数ある場合には、ステップＳ０４の候補リンク処理がすべての候補リンクについて行なわれる。すなわち、すべての候補リンクについて相関度が求められ、ステップＳ０６において、相関度が最も小さい値の候補リンクが特定される。相関度が小さいということは、道路リンクと走行軌跡の類似する度合いが高いことを意味するからである。
【００４７】
ステップＳ０７では、道路リンク位置の決定がなされるが、これは、相関度が示す分散値Ｓｉとなる対応点または近傍点に道路リンク上の位置が決定されるものである。たとえば、候補リンク処理の結果が図９に示す場合であるとき、相関度を示す分散値はＳ2 であり、そのときの近傍点は前２（ｉ＝２）である。したがって、推測座標Ｑ（７）に対応する道路リンク上の位置は、道路リンク上の近傍点である前２（ｉ＝２）の位置に特定される。
【００４８】
ステップＳ０８においては、推測航法の方位が補正される。これについて具体的に説明する。上述したとおり、図２に示す走行軌跡と道路リンクとに候補リンク処理を施すと、図９に示す結果となる。このときの相関度はＳ2 であり、相関度がＳ2 となるときのベクトルＶとベクトルＴとのなす角の平均値はＡ2 である。この平均値Ａ2 は、方位の回転を示すものである。したがって、これを用いて方位センサの出力を補正することができる。その補正方法としては、方位センサの出力をθとしたとき、補正後の方位は、
θ−Ａ2 
として表わされる。ただし、θは、東方向を０とし、時計回りを正とする角度で表わされ、平均値Ａ2 は、ベクトルＶを時計回りに回転させてベクトルＴと重なるまでの回転角度で表わされる。
【００４９】
以上説明したとおり、本実施の形態における位置検出装置は、所定の区間における走行軌跡とそれに対応する道路リンクとの類似度を、道路リンク上の対応点とその対応点をずらした近傍点に基づいてそれぞれ類似度を求め、求められた類似度が最小となるときのずれ量をもとに道路リンク上の位置を特定するので、道路リンク上の位置を正確に求めることができる。
【００５０】
また、走行軌跡と道路リンクとの類似度を、走行軌跡中の２点を結ぶベクトルとその２点に対応する道路リンク上の２点を結ぶベクトルとのなす角に基づき求めるので、道路リンクの有する方位の誤差、たとえば、地図座標の分解能に基づく道路リンクの方位誤差による影響を少なくした類似度を求めることができる。
【００５１】
さらに、候補リンクが複数ある場合であっても、相関度が最も小さい道路リンクを選択するので、道路リンク上の前後位置のずれを考慮した相関度に基づき道路リンクを選択することができる。したがって、道路リンクの選択の精度を向上させることができる。
【００５２】
さらに、類似度が最小となるときのベクトルＶとベクトルＴのなす角の平均値に基づいて方位センサの方位を補正するので、累積された方位誤差を小さくすることができる。
【００５３】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態における位置検出装置は、第１の実施の形態における候補リンク処理に改良に加えて位置検出精度を向上させたものである。その他の点については第１の実施の形態における位置検出装置と同様であるので、ここでの説明は繰返さない。
【００５４】
図７を参照して、第１の実施の形態における位置検出装置は、ステップＳ１７において、ステップＳ１３からステップＳ１６までの処理で求められた分散値Ｓｉのうち最小となる分散値を相関度としたが、第２の実施の形態における位置検出装置は、近傍点と対応点との距離と分散値に対して２次曲線を近似し、この２次曲線の最小点を求め、最小点が示す分散値を相関度とし、最小点が示す対応点との距離に基づき道路リンク上の位置を特定するものである。
【００５５】
図１０は、図７に示すステップＳ１３〜ステップＳ１６において求められた、対応点および近傍点における分散値をプロットした一例を示す図である。プロットした点Ｓ-3〜Ｓ3 までの点に対して次の式（３）で表される２次関数を近似する。
【００５６】
【数２】
0004215871.tif 000003
この２次関数は、式（４）に示す評価関数を式（５）（６）（７）を用いて解くことにより求められる。
【００５７】
【数３】
0004215871.tif 000004
ここで、Ｘi は対応点と近傍点との距離を示し、Ｙi は、分散値を示す。式（５）（６）（７）に対して、Ｓ-3〜Ｓ3 までの７つの点の値を代入することにより、変数ａ，ｂ，ｃを求めることができる。
【００５８】
このようにして求めた関数ｆ（ｘ）の最小値を求めることにより、相関度と対応点からの距離（ずれ量）を求めることができる。対応点からの距離（ずれ量）は、−ｂ／（２ａ）から求められ、この値を式（３）に代入すれば相関度を求めることができる。
【００５９】
以上説明したとおり、第２の実施の形態における位置検出装置は、対応点と近傍点との距離と分散値とに２次関数を近似してその最小値を求めることにより、相関度と対応点からの距離（ずれ量）をもとに道路リンク上の位置を特定するので、より正確に道路リンク上の位置を特定することができる。
【００６０】
なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における位置検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】道路リンクと走行軌跡とを示す図である。
【図３】類似度を求める際に用いられるベクトルを示す図である。
【図４】ベクトルＶとベクトルＴとのなす角を示す図である。
【図５】位置検出処理の流れを示すメインフロー図である。
【図６】対応点を道路リンク上でずらした近傍点を示す図である。
【図７】候補リンク処理の流れを示すフロー図である。
【図８】ベクトルのなす角の平均値と分散値との計算処理の流れを示すフロー図である。
【図９】候補リンク処理の結果の一例を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態における候補リンク処理の結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０１  ＣＰＵ
１０３  ＣＤ−ＲＯＭ
１０７  ＲＡＭ
１０９  ディスプレイ
１１３  ＧＰＳ
１１５  ジャイロセンサ
１１７  測距センサ
【図１】
0004215871.tif 000005
【図２】
0004215871.tif 000006
【図３】
0004215871.tif 000007
【図４】
0004215871.tif 000008
【図５】
0004215871.tif 000009
【図６】
0004215871.tif 000010
【図７】
0004215871.tif 000011
【図８】
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【図９】
0004215871.tif 000013
【図１０】
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