JPH04204013A - 車両ナビゲーション用交差点位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車用ナビゲーション装置に関し、特に車両
の方位角の変化と走行距離により車両の現在地を道路デ
ータの交差点上に照合するマツプマツチングに関する。

〔従来の技術〕

従来の方式は特開平１−１７３８１６号公報に記載のよ
うに、距離センサと、舵角−進行方向変換テーブルを参
照して車両進行方向変化を算出するカーブ検出部と、現
在地及び目的地が入力され、交差点データ、道路データ
、ノードデータから経路探索を行う経路探索部と、探索
した経路の交差点またはノードの角度とカーブ検出結果
とを比較し、その差が所定値以内かを判断する比較・判
断部と、差が所定値以内のとき交差点位置データまたは
ノード位置データに基づき距離補正して現在位置を算出
する案内処理部とを備えた現在位置算出手段を有する車
両用ナビゲーション装置において、交差点位置はカーブ
検出中舵角が最大になった地点として交差点位置検出を
行い距離演算をするようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は幅の広い道路同士が交差する広い交差点
において車両が曲がる時、特に左折時には車の触角が最
大の点すなわち前記車両の方位角変化が最大の地点と上
記道路データにおける交差点位置が大きく離れている場
合が多いという点について配慮がされておらず、広い交
差点を曲った場合、車両の現在位置として誤った位置が
示されることが多いという問題があった。

本発明の目的は、前記従来方式の問題点を除去し、広い
交差点において車両が曲る時においても前記車両の現在
位置として誤った位置を示さない車両ナビゲーション装
置の交差点位置検出方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、車両が交差点を曲がった地
点として、該車両の方位角が方位角の変化前と変化後の
値の平均値を示した時刻における該車両の位置とした点
、および、請求項１は道路データに道幅の情報を含めて
おき、前記道路の情報を使用して交差点の広さを判別し
、広い交差点の場合は該車両の位置を該交差点の位置す
なわち該交差点の中央の位置から、右折左折に応じて交
差点の広さに応じた距離をずらして交差点位置検出を行
うようにした点に特徴があり、請求項２は、道路データ
に道幅の情報を含めておき、前記道路の情報を使用して
交差点の広さを判別し、広い交差点を該車両が左折した
場合、該車両の位置を該交差点の位置すなわち該交差点
の中央の位置から交差点の広さを応じた距離ずらして交
差点位置検出を行うようにした点に特徴があり、請求項
３は、道路データに属性情報として国道や主要地方道と
いう情報を含めておき、国道や主要地方道は道幅が大き
いと考え交差点の広さを判別し、広い交差点を該車両が
左折した場合、該車両の域置を該交差点の位置すなわち
該交差点の中央の位置から実際に離れた地点にあること
が多いと考え、該車両の位置を該交差点の位置とすると
誤りをひきおこすことが多いと考えて、交差点位置検出
を行わないようにした点に特徴があり、請求項４は車両
の方位角の変化量と該変化に要した走行距離から該車両
の走行軌跡の曲率を求め、該曲率が一定値ρＬ以下の場
合、該車両は広い交差点を曲ったと判断し、該判断がな
された場合かつ該車両が左折した場合、該車両の位置は
該交差点の位置すなわち該交差点の中央の位置から実際
に離れた地点にあることが多いと考え、該車両の位置を
該交差点の位置とすると誤りをひきおこすことが多いと
考えて、交差点位置検出を行わないようにした点に特徴
がある。

〔作用〕

本発明では装置の始動時（スタート時）に初期位置設定
装置により、車両の初期位置を求め、該車両の方位角と
走行距離を知るセンサから得られる該方位角と該走行距
離を該車両の初期位置から順次積分していくことにより
該車両の現在位置を算出していく。同時に該車両の方位
角と道路の方位角との差が一定値ＳＬより小さい道路を
記憶装置に蓄えられた認路データからさがし出し、該車
両の算出された現在位置から該道路へ引いた垂線の長さ
が一定値ＤＬ以下である場合、該車両の位置を最も近い
道路上の前記垂線が該道路と交わる点（垂線の足）に持
っていくことにより、より正確に車両の位置検出を行う
。これがマツプマツチングである。しかし前記位置検出
だけでは該車両の走行距離の誤差があると長距離走行し
た場合、位置検出の誤差が大きくなる。そのための対策
が該車両が大きく曲った時、該車両との距離が一定値Ω
Ｌ以下である交差点が該道路データ中にあり、かつ該交
差点に接続する道路の方位角が該車両の方位角と一致し
ている場合、該車両の位置を該交差点上へ持っていく交
差点位置検出である。しかし交差点の位置は該交差点の
中央の位置が示されているので、広い交差点を車両が曲
がる時、特に左折の場合は該交差点の位置と大きく離に
た地点を該車両は通ることになる。上記の場合に該車両
の位置を交差点の中央に持っていくと位置検出の誤差を
増大させることになりかねない。これらを防ぐために、
道路データの中に道幅を含ませたり属性（国道など）を
含ませたり、該車両の走行軌跡の曲率を求めたりして、
該道幅が大きい道路からなる交差点、または国道や主要
地方道からなる交差点、または該曲率が小さい時の交差
点を広い交差点と判断し、道幅の情報がある場合、請求
項１では右左折に応して該交差点の位置から道幅の半分
ずらした地点に該車両の位置を持っていき、該求項２で
は左折の場合だけ該交差点の位置から道幅の半分ずらし
た地点に該車両の位置を持っていき一１道幅の情報が無
い場合、請求項３，４では左折の場合だけ交差点位置検
出を行わないようにした。上記の方法により交差点位置
検出によって位置検出の誤差を増大させないようにする
ことができる。

〔実施例〕

以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第２図は広い交差点を車両が曲がる様子を示した図であ
る。第１図において交差点の位置とあるのが該交差点の
中心であり、道路データの中では該交差点の位置はこの
位置で表わされる。車両の軌跡は、この広い交差点を車
両が左折した軌跡を表わしている。交差点の位置とは、
かなり離れた所を通ることがわかる。この時に車両の軌
跡を交差点の位置上へもっていくと、大きい誤差が生し
ることがわかる。該誤差を防ぐことが本発明の目的であ
る。

第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

図において方位センサ２は車両の方位角を検出するセン
サであり、地磁気方位センサ、光フアイバジャイロ、振
動ジャイロ等を用いることができる。

該方位センサ２は車両の方位角に応じた出力電圧を出力
する。また走行距離センサ３は該車両の車輪の回転数に
応じたパルスを出力電圧として出力する。

図において補助演算装置４は前記方位センサ２と前記走
行距離センサ３の出力電圧を入力し、それらを用いて予
め定められた時間Δｔおきに車両の方位角とΔｔの間に
おける車両の走行距離を計算し、車両の方位角とΔｔの
間における該車両の走行距離を時間Δｔおきに演算装置
１に出力する。

初期位置設定装置はシステムのスタート時に該車両の初
期位置を設定して演算装置１に出力する装置である。

記憶装置５は道路がどの地点とどの地点を結んでいるか
という情報と、どの道路とどの道路が接続しているかと
いう情報を記憶しておく装置である。上記の２種の情報
を道路データと言うが、場合により道路データの属性情
報として道幅や国道や主要地方道などの情報が道路デー
タの中に含まれていることもあり、その場合は該属性情
報も含めて道路データと言い、共に前記記憶装置５に記
憶されている。該記憶装Ｍ５は前記道路データを必要に
応じて演算装Ｎ１に出力する。

演算装Ｍ１は前記初期位置と前記車両の方位角と前記車
両の走行距離を用いて、積分により現在位置を求め、前
記道路データを用いてマツプマツチングを行い、交差点
位置検出を行い、前記車両の正確な域置を計算する装置
である。

以上が本実施例の構成である。本発明は前記演算装置１
に特徴があるので、該演算装＠１の機能を中心に以下に
説明する。

本発明の第１実施例を第３図を参照して説明する。

前記演算装置１は前記初期位置設定装置６から初期位置
を受けとる（ステップＳＬ）。次に補助演算装置から車
両の方位角とΔｔの間の走行距離を受けとる。次いで積
分により該車両の現在位置を求める（ステップＳ３）。

ここては簡単なようにするために該車両のΔを前の位置
を該車両の方位角の方向へΔｔの間の前記走行距離だけ
動かすことにより該車両の現在位置を求める。次に道路
データを記憶装置５から受けとる（ステップＳ４）。

第１実施例の場合、道路データには道幅が含まれている
。該道路データを受けとる時はステップＳ３により求め
られた前記車両の現在位置から予め定められた距離より
近い道路の該道路データだけ受けとるようにして処理の
高速化をはかる。

次に道路の方位角と該車両の方位角の差の絶対値が予め
定められた角度ＳＬより小さい道路を選び出す（ステッ
プＳ５）。これで該車両の進行している方位と似た道路
が選び出されたことになる。

次にステップＳ３で求められた前記車両の現在位置から
ステップＳ５で選び出された道路に向かって垂線を引く
（ステップＳ６）。

次に該垂線の長さが予め定められた値ＤＬより小さいか
どうかの判断がなされる（ステップＳ７）。

該ステップＳ７の判断が肯定の場合はステップＳ３で求
められた前記車両の現在位置を最も近い道路上の前記垂
線の足へもっていく（ステップＳ８）。これによりステ
ップＳ３で求められた前記車両の現在位置がより正確に
求められたことになる。ステップＳ４からステップＳ８
までをマツプマツチングという。

ステップＳ８がなされた場合は、つまりステップＳ７の
判断が肯定の場合は、次に交差点位置検出がなされる（
ステップＳ９）。

ステップＳ９がなされた後、またはステップＳ７の判断
が否定の場合は、ステップＳ２へもどる。

次にステップＳ９の内容を第４図を用いて説明する。こ
の部分に本発明の新規な部分がある。

まず予め定められた時間１５以内に前記車両の方位角が
予め定められた値０５以上変化したか否、かの判断がな
される（ステップ５９１）。ステップＳ９１で該車両が
曲がったかどうかが判断できる。ステップＳ９１の判断
が肯定の場合、前記車両の現在位置から、予め定められ
た距ｉｔ　Ｑ　Ｌ以内の地点にある一番近い交差点を選
び出す（ステップ９２）。

次にステップＳ９２で選び出された交差点の数が０個か
否かの判断がなされる（ステップ５９３）。

交差点の数が０ということは近くに交差点が無いという
ことである。該交差点の数がＯでないということは、近
くに交差点が１個あるということを示す。

ステップＳ９３の判断が否である場合、該車両の方位角
の変化前の方位角と該交差点に接続する道路の１つの道
路の方位の差と、該車両の方位角の変化後の方位角と該
交差点に接続する道路の他の１つの道路の方位の差が、
共に予め定められた角度ψＬ以下か否かの判断がされる
。（ステップ５９４）。このステップＳ９４が肯定とい
うことは、選ばれた該交差点が前記車両の走り方に矛盾
しないことを示す。

ステップＳ９４の判断が肯定の場合、該車両の方位角が
方位角の変化前と変化後の値の平均値を示した時刻にお
ける該車両の位置を求め、この位置をＴをおく（ステッ
プ５９５）。ステップＳ９５は該車両の走行軌跡を演算
装置１が記憶しておけば、第３回ステップＳ８で求めら
れた該車両の現在位置からたどって計算可能である。こ
のＴを交差点の位置へもっていくことが交差点位置検出
の最も単純な方法であるといえる。

次に交差点の判定および位置検出を行う。（ステップ８
９６）。

ステップＳ９１の判断が否のとき、またはステップＳ９
２の判断が肯定のとき、またはステップＳ９４の判断が
否のときは、ステップＳ９６の後へ処理がうつる。つは
り交差点位置検出を行わない。

次にステップＳ９６の内容を第５図を用いて説明する。

まず考えている２本の道路の道幅が共に予め定められた
道Ｉｔ＠　Ｗ　Ｌより小さいか否かの判断がなされる（
ステップ８９６１１）。ここで前記交差点が小さい交差
点か大きい交差点かが判断できる。

ステップ８９６１１の判断が肯定の場合、つまり該交差
点が小さい交差点である場合、前記の位置Ｔを交差点位
置へもっていく（ステップ５９６１２）。

これで交差点位置検出が行われたことになる。

ステップ９６１２がなされた後、ステップＳ９６をぬけ
出す。

ステップ５９６１１の判断が否の場合つまり広い交差点
の場合、車両が左折したか否かの判断がなされる（ステ
ップ５９６１３）。

ステップ５９６１３の判断が否定の場合、つまり該車両
が左折した場合、前記交差点を該車両の進入方向から見
て左手前に前記道路の道幅の半分だけ該交差点位置から
ずらした地点へ前記位置Ｔをもっていく（ステップ５９
６１４）。

ステップＳ６９１４がなされた後、ステップＳ９６をぬ
け出す。

ステップ５９６１３の判断が否の場合、つまり該車両が
右折した場合、該交差点を該車両の進入方向から見て右
向こうに前記道路の道幅の半分だけ該交差点位置からず
らした地点へ前記の位置Ｔをもっていく（ステップ５９
６１５）。

ステップ５９６１５がなされた後、ステップＳ９６をぬ
け出す。

このように、本実施例によれば、広い交差点においても
誤った交差点位置検出によって前記車両の位置の誤差を
増大させないという効果がある。

該第１実施例の第１変形例を第６図を参照して説明する
。該第６図には該変形例の特徴部分のみが記されており
、他の部分は前記第３図、前記第４図と同様であるので
、該他の部分の記載は省略されている。

該変形例においては前記交差点を前記車両が右折した場
合には前記Ｔを単純に該交差点位置にもっていく点に特
徴がある。これは右折の場合には該車両は該交差点の位
置つまり交差点の中心位置から、左折はどには離れた場
合を通らないということから実行するものである。

該変形例においても前記道路データには道幅が含まれて
いなければならない。

まず考えている２本の道路の道幅が共に予め定められた
道幅ＷＬより小さいか否かの判断がなされる（ステップ
５９６２１）。

ステップ５９６２１の判断が否の場合、つまり該交差点
が大きい場合、該車両が右折したか否か判断される（ス
テップ５９６２２）。

ステップ５９６２１の肯定の場合、またはステップ３．
９６２２の判断が肯定の場合、つまり該交差点が小さい
か、または車両が右折する場合、前記の位ＮＴを該交差
点の位置にもっていく（ステップ５９６２３）。

ステップＳ９６’２３がなされた後、ステップＳ９６を
ぬけ出す。

ステップ５９６２２の判断が否の場合、つまり車両が（
広い交差点）を左折する場合、該交差点を該車両の進入
方向から見て左手前に前記道路の道幅の半分だけ該交差
点位置からずらした地点へ前記の位置Ｔをもっていく（
ステップ５９６２４）。

ステップ５９６２４がなされた後、ステップ８９６をぬ
け出す。

前記第１実施例の第２変形例を第７図を参照して説明す
る。該第７図には該変形例の特徴部分のみが記されてお
り、他の部分は前記第３図、前記第４図と同様であるの
で、該他の部分は省略されている。

該変形例においては前記道路データには道幅が含まれて
いる必要はなく、道路が国道であるか主要地方道である
か、その他の道であるかという情報が含まれている必要
がある。道幅に比べて該情報を該道路データに含ませる
作業は簡単である。

該変形例においては国道や主要地方道からなる交差点は
広い交差点と考え、該交差点を車両が左折する場合、前
記の位置Ｔを交差点位置へもっていかない点に特徴があ
る。右折の場合は広い交差点でも単純に前記の位置Ｔを
交差点位置へもっていくが、この理由は前記第１変形例
で述へた。

まず考えている２本の道路が国道でなくかつ主要地方道
でないか否かの判断がなされる（ステップ５９６３１）
。

ステップ５９６３１の判断が否の場合、つまり該交差点
が広いと考えられる場合、該車両が右折しているか否か
の判断がなされる。（ステップ５９６３２）。

ステップ５９６３１の判断が肯定の場合、またはステッ
プ５９６３２の判断が肯定の場合、つまり該交差点が小
さいと考えられるが、または該車両が右折する場合、前
記の位置Ｔを該交差点の位置へもっていく（ステップ８
９６３３）。

ステップ５９６３３がなされた後、ステップＳ９６をぬ
け出す。

ステップ３９６３２の判断が否の場合、つまり（該交差
点が広いと考えられ）該車両が左折する場合、（なにも
せずに）ステップＳ９６をぬけ出す。

前記第１実施例の第３変形例を第８図を参照して説明す
る。該第８図には該変形例の特徴部分のみが記されてお
り、他の部分は前記第３図、前記第４図と同様であるの
で該他の部分は省略されている。

該変形例においては前記道路データには道幅の情報や国
道や主要地方道であるという情報が含まれている必要は
ない。

該変形例においては、該車両の走行状態から該車両の該
交差点における該車両の走行軌跡の曲率を求め、該曲率
が予め定められた値ρＬより小さい場合は、該交差点は
広い交差点であると考え、該交差点を該車両が左折する
場合、前記の位置Ｔを交差点位置へもっていかない点に
特徴がある。

右折の場合は単しゅんに前記の位置Ｔを交差点位置へも
っていくが、この理由は前記第１実施例で述べた。

まず該車両の方位角の変化量を該車両が方位角の変化に
要して動いた距離で割ることにより、該車両の走行軌跡
の曲率を求める（ステップ５９６４１）。

次に該曲率が予め定められた値ρＬより大きいか否かの
判断がなされる（ステップ５９６４２）。

ステップ５９６４２の判断が否の場合、つまり該交差点
が大きいと考えられる場合、該車両が布陣したか否かが
判断される（ステップ５９６４３）。

ステップ５９６４２の判断が肯定の場合、またはステッ
プ５９６４３の判断が肯定の場合、っまり該曲率が大き
いので該交差点が小さいと考えられる場合、または該車
両が右折する場合、前記の位置Ｔを該交差点の位置にも
っていく（ステップ５９６４４）。

ステップ５９６４４がなされた後、ステップＳ９６をぬ
け出す。

ステップ５９６４３の判断が否の場合、つまり該車両が
（前記曲率が小さいので広いと考えられる交差点を）左
折する場合、（なにもせずに）ステップＳ９６をぬけ出
す。

〔発明の効果〕

上記の説明から明らかなように、本発明によれば、広い
交差点を車両が曲がった場合において、誤った交差点位
置検出によって該車両の位置検出の誤差を増大させるこ
となく、交差点において正確に該車両の位置を検出でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステムブロック図、第２図は広い交
差点において車両がどのように左折するかを示した図、
第３図は本発明の一実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャート、第４図は第３図の一部をなす交差点位置検
出部を説明するためのフローチャート、第５図は第４図
の一部をなす交差点の判定及び位置検出部を説明するた
めのフローチャート、第６図は本発明の第１変形例の要
部のフローチャート、第７図は本発明の第２変形例の要
部のフローチャート、第８図は本発明の第３変形例の要
部のフローチャートである。 １・・・演算手段、２・・・方位センサ、３・・・走査
距離セ第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 竺７図 第８図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも初期位置設定装置と車両の方位角と走行
   距離を知るセンサと、記憶装置に蓄えられた道路データ
   と、前記センサから与えられる前記車両の走行データと
   前記道路データを照合して前記車両の現在位置の算出す
   なわちマップマッチングを行う装置を有する車両ナビゲ
   ーシヨン装置が、一定時間間かくＴ＿ｌ以内に前記車両
   の方位角の変化量が一定値θ＿Ｌ以上であることを検出
   したときに、前記マップマッチングにより算出された前
   記車両の現在位置と前記道路データによる交差点との距
   離が一定値ｌ＿Ｌ以下であり、かつ前記方位角の変化前
   と変化後の方位角と前記交差点に接続する２つの道路の
   方位との差が一定値ψ＿Ｌ以下である場合において、前
   記交差点に接続する該道路の道幅が共に一定値Ｗ＿Ｌ以
   下の場合、該車両の方位角が前記方位角の変化前と変化
   後の値の平均値を示した時刻における該車両の位置を交
   差点位置とする交差点位置検出を行い、前記交差点に接
   続する該道路の道幅が一方または２つとも一定値Ｗ＿Ｌ
   より大きい場合、該車両の方位角が前記方位角の変化前
   と変化後の値の平均値を示した時刻における該車両の位
   置を、該交差点を該車両の進入方向から見て該車両が左
   折のときは左手前、該車両が右折のときは右向こうに該
   道路の道幅の半分だけ該交差点位置からずらした地点と
   する交差点位置検出を行う車両ナビゲーション用交差点
   位置検出方法。
2. ２．請求項１において、前記交差点に接続する該道路の
   道幅が共に一定値Ｗ＿Ｌ以下の場合または該車両が右折
   する場合、該車両の方位角が前記方位角の変化前と変化
   後の値の平均値を示した時刻における該車両の位置を交
   差点位置とする前記交差点位置検出を行い、前記交差点
   に接続する該道路の道幅が一方または二つとも一定値Ｗ
   ＿Ｌより大きいとき、かっ該車両が左折する場合、該車
   両の方位角が前記方位角の変化前と変化後の値の平均値
   を示した時刻における該車両の位置を、該交差点を該車
   両の進入方向から見て左手前に該道路の道幅の半分だけ
   該交差点位置からずらした地点とする前記交差点位置検
   出を行うことを特徴とする車両ナビゲーション用交差点
   位置検出方法。
3. ３．請求項１において、前記交差点に接続する該道路が
   共に国道でなく、かつ主要地方道でない場合、該車両の
   方位角が前記方位角の変化前と変化後の値の平均値を示
   した時刻における該車両の位置を交差点位置とする前記
   交差点位置検出を行い、前記交差点に接続する該道路の
   一方または両方が国道または主要地方道である場合、該
   車両が右折するときは、該車両の方位角が前記方位角の
   変化前と変化後の値の平均値を示した時刻における該車
   両の域置を交差点位置とする前記交差点位置検出を行い
   、該車両が左折するときは該車両の位置を交差点位置と
   する前記交差点位置検出を行わないことを特徴とする車
   両ナビゲーション用交差点位置検出方法。
4. ４．請求項１において、該車両の方位角の変位量を、該
   車両が方位角の該変化に要した距離で割ることにより該
   車両の走行軌跡の曲線を求め、該曲率が一定値ρ＿Ｌよ
   り大きい場合、または該車両が右折の場合、該車両の方
   位角が、前記方位角の変化前と変化後の値の平均値を示
   した時刻における該車両の位置を交差点位置とする前記
   交差点位置検出を行い、該曲率が一定値ρ＿Ｌ以下の場
   合かつ該車両が左折する場合、前記交差点位置検出を行
   わないことを特徴とする車両ナビゲーシヨン用交差点位
   置検出方法。