JP2000205871A - 多層道路における自車道路位置判別方法 - Google Patents

多層道路における自車道路位置判別方法

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JP2000205871A
JP2000205871A JP11336699A JP33669999A JP2000205871A JP 2000205871 A JP2000205871 A JP 2000205871A JP 11336699 A JP11336699 A JP 11336699A JP 33669999 A JP33669999 A JP 33669999A JP 2000205871 A JP2000205871 A JP 2000205871A
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road
vehicle
layer
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Takumi Yasujima
巧 安島
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ナビゲーション装置に新たな装置・部品を付
加することなく、多層道路の上層、下層を判別する多層
道路における自車道路位置判別方法を提供する。 【解決手段】 多層道路において自車が走行している道
路位置を判別するのに、天空に存在するGPS衛星が見え
る範囲が広いか、狭いかによってある程度の予測ができ
るが、それを定量的に扱うために、次のように測位率を
定義する。すなわち、 測位率(%)=(GPS測位が有効で走行した距離)×100/
(走行した距離) これにより、自車の道路位置を判別することが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多層道路における
自車道路位置判別方法に関し、特にナビゲーション装置
に新たな装置・部品を付加することなく、自車が多層道
路の上下のどちらに位置しているかを判別するよう構成
したものである。
【0002】
【従来の技術】従来から自車の位置を知るためにツール
として一般的にはナビゲーションシステムが知られてい
る。図6は、従来から知られているナビゲーションシス
テムの概要を示すものである。図6に示されるようにナ
ビゲーションシステムは、GPS衛星28と、GPS衛星
28からのデータを元に車両の位置を算出するための車両
位置算出手段20と、利用したい施設などを検索するため
の情報検索手段23と、その施設までの経路を探索するた
めの経路探索手段21と、探索した経路に沿って自車を誘
導する誘導手段22と、液晶表示器やCRTディスプレイ
などの表示器26に表示させるための表示制御手段25と、
CD−ROMなどの記憶媒体に記憶された地図データ27
とから構成されている。
【0003】ここで、GPS衛星に基く自車位置の測定に
ついて、その概要を図7及び図8を用いて説明する。図
7において自車からは天空に有るGPS衛星が3つ見える
例が示されている。これを図8の天空図で示すと、自車
の進路方向に対して異なる3つの方位でGPS衛星が見え
るので、このような場合には正しい測位が可能である。
つまり、自車方位と道路方位を用いてマップマッチング
を使って正しい道路を求めるのであるが、GPS衛星がこ
のような状態にあれば自車の位置と自車の走行している
道路を正しく判別できる。
【0004】しかしながら自車が平行道路で多層になっ
ている道路を走行すると、従来のナビゲーションシステ
ムではその道路位置を判別することは困難となる。
【0005】つまり、平行道路で多層になっている道
路、すなわち上層と下層とに分かれており、水平面上の
位置が同じになるので、そのどちらに位置しているかを
正しく判別することが困難となる。その結果、ハイウェ
イマップ(首都高用マップ)、音声ガイダンス、緊急通
報システムを利用しているときにその信頼性が充分に保
証されないという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この問題を解決するた
めに、従来、車両のピッチングを検出するためのジャイ
ロを新たに設けて車両が高架に敷設された道路に入るた
めの坂を登ったか、あるいはそこから下ったかを検出し
て、車両が高架に敷設された道路(上層)を走行してい
るか、高架下の平面状の道路(下層)を走行しているか
を判別している。しかしながらこの考え方を実現するた
めには、新たにジャイロを設置することが必要になり、
ナビゲーション装置のコストが上がるという問題があっ
た。
【0007】本発明は、以上の問題を解決するために、
ナビゲーション装置に新たな装置・部品を付加すること
なく、多層道路の上層、下層を判別することができる多
層道路における自車道路位置判別方法を提供することを
目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の多層道路におけ
る自車道路位置判別方法は、多層道路における自車走行
において、進行方向に向かって左右の衛星が見えれば上
層、見えなければ下層と判別することを特徴とする。
【0009】これにより、ナビゲーション装置に新たな
装置・部品を付加することなく、多層道路の上層、下層
を判別することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、多層道路における自車走行において、進行方向に向
かって左右の衛星が見えれば上層、見えなければ下層と
判別することを特徴とする多層道路における自車道路位
置判別方法としたものであり、ナビゲーション装置に新
たな装置・部品を付加することなく、多層道路の上層、
下層を判別することができるという作用を有する。
【0011】また、本発明の請求項2に記載の発明は、
多層道路における自車走行において、進行方向に向かっ
て右上の衛星が見えれば上層、見えなければ下層と判別
することを特徴とする多層道路における自車道路位置判
別方法としたものであり、ナビゲーション装置に新たな
装置・部品を付加することなく、多層道路の上層、下層
を判別することができるという作用を有する。
【0012】また、本発明の請求項3に記載の発明は、
右上衛星からの受信レベルの1つが他のものより小さい
ときには見掛け上の上層であると判別する請求項2記載
の多層道路における自車道路位置判別方法としたもので
あり、ビルなどの反射により見掛けだけの上層判別をし
ないようにすることができるという作用を有する。
【0013】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態の多層
道路における自車道路位置判別方法を説明するための図
である。図1において高架に敷設された道路上を走行す
る車両として、車両Aが示され、また、高架下の道路上
を走行する車両として、車両Bおよび車両Cが示されて
いる。また、道路の両側には高架道路よりも高い第1の
ビルおよび第2のビルが建設されているものとする。各
車両にはGPS衛星を利用してその位置情報を算出する
ことができるナビゲーション装置が装着されているもの
とすると、上層の道路を走行している車両Aにおいて
は、天空に存在するGPS衛星の受信を第1のビルの一
部分を除いて遮るものは見当たらない。しかしながら、
車両Bにおいては、前方の天空には遮るものはないが左
右の天空は、第1のビルや高架施設に遮られて天空を見
ることはできないし、また、車両Cにおいては、前方の
一部を除いて左右は天空を見ることはできない。
【0014】この状態を図2の天空図で示すと、それぞ
れ自車位置を天空図の中心におき、それぞれその進路方
向を図の下から上に取るものとする。すると、車両Aに
おいては、図2(a)に示されるように第1のビルによ
り僅かに遮られるがその他はすべての天空を見ることが
できる。
【0015】車両Bにおいては、図2(b)に示される
ように進行方向には天空を遮るものは見当たらないが、
左右方向においては、第1のビルや高架脚に遮られて天
空を見ることはできない。
【0016】また、車両Cにおいては、図2(c)に示
されるように進行方向の一部において天空を見れるが、
左右方向においては、第1のビルや高架脚に遮られて天
空を見ることはできない。
【0017】以上、図2(a)(b)(c)に示される
図から明らかなように、衛星が見える範囲を示す斜線部
の領域は、車両A→車両B→車両Cの順で見える範囲が
狭くなっているのが判るであろう。
【0018】なお、車両Cの進行につれて、図2(d)
に示されるように、左右方向が開けた箇所、例えば交叉
点に進入したような場合には、左右方向においても部分
的に天空を見ることができる。
【0019】以上の説明から明らかなように、多層道路
において自車が走行している道路位置を判別するのに、
天空に存在するGPS衛星が見える範囲が広いか、狭いか
によってある程度の予測ができるが、それを定量的に扱
うために、次のように測位率を定義する。すなわち、 測位率(%)=(GPS測位が有効で走行した距離)×100/
(走行した距離) これによって、自車の道路位置を判別することが可能と
なる。これは、例えば1000m走行した内、GPS測位が可
能であった区間の合計が800mであった場合には、測位
率が80%ということになり、測位率が上層の判別しきい
値を超えていれば上層、下層の判別しきい値を超えてい
なければ下層ということができる。
【0020】ここで、「GPS測位が可能である」とは、G
PS衛星でもって自車位置を測位するためには、通常最低
でも3つの衛星が見えることが条件である。これは、三
角測位などと同様の原理に基くものであり、これ以上の
数のGPS衛星からのデータが得られない場合は、「GPS測
位が不可能である」ということで処理する。
【0021】したがって、本発明は、ある区間距離の中
でGPS測位ができている区間の距離の割合が、ある上層
判別しきい値以上の場合は上層、ある下層判別しきい値
以下の場合は下層と判別するようにして、多層道路にお
ける自車道路位置を判別するものである。この場合にお
いて、下層は例外的に交叉点付近での測位率が良くなる
が、上層では一律に測位率が良いことでも多層道路にお
ける自車道路位置を判別することができる。なお、判別
しきい値は、適宜に決めることができるものであり、絶
対的な値ではない。
【0022】ここで、本発明の動作を図3および図4の
動作フローにより説明する。図3は、測位率に基づく本
発明の第1の例であって、まず、ステップ(図示では、
St.と略記している)31において、多層道路区間である
か否かを判定する。ノーであれば、判別を行なわずに終
了するが、イエスであれば、ステップ32に進み、測位率
を計算する。その後、ステップ33において、走行距離に
応じた上下層判別しきい値をテーブルから検索する。
【0023】ステップ34においては、測位率が上層しき
い値を超えているか否かが判定される。イエスであれ
ば、上層であると判別し、ノーであればステップ35に進
み、ここで測位率が下層しきい値を小さいかどうかを判
定する。イエスであれば、下層であると判別できるし、
ノーであれば、上下層の判別できないと判定する。
【0024】図4は、測位率に基づく本発明の第2の例
であって、まず、ステップ(図示では、St.と略記して
いる)41において、多層道路区間であるか否かを判定す
る。ノーであれば、判別を行なわずに終了するが、イエ
スであれば、ステップ42に進み、100m毎に各100m区間
内での測位率を計算する。そして、ステップ43におい
て、800m分たまったかどうか判定する。ここで、100m
及び800mというのは絶対値ではなく、道路事情により
決まる適当な道路区間であると理解されたい。ステップ
43の条件を満たさない、すなわち、ノーであれば判別を
行なわずに終了するが、イエスであれば、ステップ44に
進み、測位率の最大値と最小値の差を求める。次いでス
テップ45において、その差がしきい値を超えているかど
うかを判定する。ノーであれば、上層と判別でき、イエ
スであれば下層と判別できる。
【0025】このように本発明によれば、上記図2の
(a)〜(c)に示されるように、下層道路では、天空
図上、GPS衛星電波を受信できる範囲が狭くなるので、
受信できるGPS衛星の個数は平均的に少なくなり、測位
できない確率が高くなることも納得できるであろう。
【0026】また、測位率に頼らなくとも、図2(a)
及び(b)の天空図からみて、多層道路における自車走
行において、進行方向に向かって左右の衛星が見えれば
上層、見えなければ下層と判別することが可能である。
【0027】さらに、測位率に頼らなくとも、図2
(a)、(b)及び(c)の天空図からみて、多層道路
における自車走行において、進行方向に向かって右上の
衛星が見えれば上層、見えなければ下層と判別すること
が可能である。
【0028】また、図5に示されるように、ビルなどの
反射によって見掛上3つのGPSが見える条件が整う。こ
れをさらに説明すると、衛星X、衛星Yは直接的に見え
るので、測位に問題ないが、衛星Zの信号はビルによっ
て反射されたものであり、見掛上3つのGPSが見える条
件が整う。しかしながら、ビルによって反射された衛星
Zの信号はその信号強度が他の衛星X、Yより弱いの
で、そのような状況は容易に識別可能である。
【0029】したがって、図2(a)、(b)及び
(c)から、多層道路における自車走行において、進行
方向に向かって右上の衛星が見えれば上層、見えなけれ
ば下層と判別するする場合であっても、右上衛星からの
受信レベルの1つが他のものより小さいときには見掛け
上の上層であると判別するようにして、ビルなどの反射
により見掛けだけの上層判別をしないようにする。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明の多層道路における
自車道路位置判別方法によれば、ナビゲーション装置に
新たな装置・部品を付加することなく、多層道路の上
層、下層を判別することができるという効果を有する。
【0031】すなわち、GPS衛星による自車位置算定の
ために必要な情報は測位情報であり、この情報はほとん
どのナビゲーション装置が測位有効・無効の情報として
利用している。本発明方法はそれを用いているので、ほ
とんどのナビゲーション装置が新たな装置・部品を付加
することなく、使用可能となる効果を有するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の多層道路における自車道
路位置判別方法を説明するための図、
【図2】本発明に係る多層道路上の車両によってGPS
衛星の見える範囲が異なることを天空図により示した
図、
【図3】測位率に基づく本発明の第1の動作例を説明す
るためのフローチャート、
【図4】測位率に基づく本発明の第2の動作例を説明す
るためのフローチャート、
【図5】本発明に係る多層道路上の車両に対してビルに
よる反射によって見掛上のGPS測位の条件が整う様子
を示した図、
【図6】従来のナビゲーションシステムの構成を説明す
るブロック図、
【図7】一般的なGPS測位が可能である場合の例を示
す図、
【図8】一般的なGPS測位が可能である例を天空図上
で示した図である。
【符号の説明】
20 車両位置算出手段 21 経路探索手段 22 誘導手段 23 情報検索手段 24 メモリ 25 表示制御手段 26 表示手段 27 地図データ 28 GPS衛星

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多層道路における自車走行において、進
    行方向に向かって左右の衛星が見えれば上層、見えなけ
    れば下層と判別することを特徴とする多層道路における
    自車道路位置判別方法。
  2. 【請求項2】 多層道路における自車走行において、進
    行方向に向かって右上の衛星が見えれば上層、見えなけ
    れば下層と判別することを特徴とする多層道路における
    自車道路位置判別方法。
  3. 【請求項3】 右上衛星からの受信レベルの1つが他の
    ものより小さいときには見掛け上の上層であると判別す
    る請求項2記載の多層道路における自車道路位置判別方
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002254980A (ja) * 2000-12-27 2002-09-11 Equos Research Co Ltd 配光制御装置
KR20210014659A (ko) * 2018-05-23 2021-02-09 더 코포레이션 오브 트리니티 하우스 오브 뎁트포드 스트론드 포지셔닝 시스템 및 방법

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