WO2002016873A1

WO2002016873A1 - Vehicle-mounted position computing apparatus

Info

Publication number: WO2002016873A1
Application number: PCT/JP2001/007127
Authority: WO
Inventors: Koji Takashima
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2002-02-28
Anticipated expiration: 2003-02-23
Also published as: EP1223407A1; US20030023369A1; JP2002062149A

Description

明細書車載用位置算出装置技術分野

本発明は、現在走行中の車線の進行方向に関する情報を利用し、自車のより正確な位置を算出する車載用位置算出装置に関する。背景技術

従来の車載用位置算出装置の構成は、図 7に示すように、車速パルスを利用する車速センサ 1 1と、方位センサ 1 2から得られる車両の移動距離と、ジャィロスコ一プを利用する方位センサ 12から得られる旋回角とが、センサインターフヱ一ス部 13に伝送され、所謂、推測航法によるデータが得られる。また、 G P S ( Gl obal Posi ti oni ng System ) 受信機 14による電波航法を用いて車両の絶対位置情報と絶対速度情報がセンサインタ一フエース部 1 3に伝送される。センサインタ一フエ一ス部 1 3に与えられた両データが、位置算出手段 1 5に伝送され、車両の現在位置と推定される位置及び方位情報を算出する。

次に、上記算出された推測航法及び電波航法による車両の現在位置及び方位情報と、地図データベース 16における道路データとを位置算出手段 1 5において比較し、道路上での車両の現在位置を算出する。図 8に示す交差点を含む道路を走行する場合について説明する。道路 21は車線 25、 26、 27の複数の車線から構成されている主要道路である。この内、車線 25は進行右方向に斜めに分岐して行く道路 22へ進行する専用車線である。車線 26は直進専用車線であり、車線 27は直進と進行左方向の道路 24への左折のみ可能な車線である。上記のような道路上を図 8の右方向から交差点 28へ向かって車両が走行しているとする。この状態で車載用位置算出装置が使用されているとき、上記従来のマップマッチング法による位置算出装置では、車両が道路 21を進行する現在の方位と、道路 22、 23の道路方位とを比較し、その方位差が少ない事を指標の一つとして道路 22または道路 23の現在位置としてより確からしい方の道路を選択し、その道路上に在る車両の位置を算出していた。

そのため、道路 22の道路 23に対する分岐角度が図 8に示すように小さい場合には、車両の現在方位とそれそれの道路との方位の違いは微小なものとなるため、他の誤差要因も加わり、位置算出装置 1 5では誤つた道路を選択することが多かった。例えば交差点 28から道路 22へ進行するため、車線 25 道路 22へ分岐しても、車線 26 道路 23へ直進したこととの区別を付けることが困難であった。そのため、道路 22へ分岐進行中とのことを特定できず、交差点 28通過後も長時間にわたって現在進行中の車両が直進していると誤認するケースが多かった。上記のような誤認は高速道路のインタチェンジ（出入口）において分岐する複数の道路の進行方向の違いが少ないときにも同様に発生していた。発明の開示

本発明は、上記の従来技術の課題を解決するため、複数車線の道路を車両が直進中のときに、車線の特定化を行うことにより、その後の進路変更後に位置算出の誤差が発生するという問題を解決し、正確な位置算出を可能とした車載用位置算出装置を提供することを目的とする

本発明は、上記課題を解決するため、推測航法及び電波航法で算出した車両の現在位置情報と、地図データベースに蓄積された道路デー夕とを比較し、マップマッチングによって地図上の車両の現在位置を算出する車載用位置算出装置において、現在走行中の車線を特定する走行車線特定手段を具備し、該走行車線特定手段の出力と、前記現在位置情報■道路デ一夕とを比較するものである。

この構成により、走行車線特定手段によって特定された現在走行中の車線が右折 ■左折 · 直進の何れの専用車線であるかどうかを、地図データベースの車線規制情報から判断することにより、次に算出する対象となる道路をその専用車線の進行方向の道路のみに限定し、また次の算出予定地をその専用車線の進行方向の道路に優先的に算出することによって、緩やかに分岐する Y字分岐や高速道路の出入口分岐においても、車両が実際に進入する道路における位置を確実に算出でき o 図面の簡単な説明

図 1 は、本発明の車載用位置算出装置の第 1の実施の形態を示すブロック図、

図 2は、本発明の車載用位置算出装置の第 1の実施の形態をが動作する道路を示す図、

図 3は、本発明の車載用位置算出装置の第の実施の形態を示すブロック図、

図 4は、本発明の車載用位置算出装置の第 2の実施の形態が動作する道路を示す図、

図 5は、本発明の車載用位置算出装置の第 3の実施の形態を示すブロック図、

図 6は、本発明の車載用位置算出装置の第 3の実施の形態が動作する道路を示す図、図 7は、従来の車載用位置算出装置の構成を示す図、図 8は、従来の位置算出装置が動作する道路を示す図である。発明を実施するための最良の形態

(第 1の実施の形態）

図 1 は、本発明の車載用位置算出装置の第 1 の実施の形態の構成を示す示すプロック図である。図 1 において、車速センサ 1 1と方位センサ 12から得られる車両の移動距離と旋回角とは、センサインタ一フエース部 1 3を通して、位置算出手段 1 5に伝送される。 G P S受信機 1 4で得られる絶対位置情報と絶対速度情報もセンサインタ一フェース部 13 を通して位置算出手段 15に伝送される。位置算出手段 1 5は車速センサ 1 1 と方位センサ 1 2から得られる情報と、 G P S受信機 14から得られる情報とから、推測航法及び電波航法による車両の現在位置と推定される位置を算出する。更に算出された推測航法及び電波航法による車両の現在位置及び方位情報と地図データベース 1 6の道路データとを比較し-、道路上での車両の現在位置を算出する。

走行車線特定手段 17は、現在走行中の道路が複数車線から構成されている場合には、自車がどの車線を走行しているかを特定し、その車線番号を位置算出手段 15に通知する。ここで走行車線特定手段 1 7によ 'り、車線を特定することについて説明する。現在走行中の道路が地図データベース 1 6により特定された時、その道路の車線数データを読み込む。またジャィロスコープによる位置と計測した車速パルス数とを所定のセンサで検出して、走行中に自車が旋回し、横方向に何 m平行移動したかを判別すれば、車線変更が認識できる。この車線変更の有無を継続

監視することにより、現在走行中の車線を特定することができる。また、走行中の道路が「光ビーコン」を受信できる状態にあれば、その受信データに「車線通知情報」が含まれているから、それを基に車線を確実に特定することができる。この光ビーコンは受信可能な道路が現在は未だ少ないため、前記のセンサによるセンサデータを併用することが望ましい。

次に、位置算出手段 1 5は通知された車線に対して右折 ·左折 ■直進などの規制情報が存在するか、どうかを地図データベース 1 6に照会し、その車線がいずれかの方向に対しての専用車線であった場合には、その方向へ接続された道路に対してのみ、または通知された車線と接続された道路に対して、優先的に車両の次の算出位置を定める。

図 2は、複数の車線が存在する道路の一例を示す図である。道路 21 は車線 25、 26、 27の複数の車線から構成されている。ここで車線 25は右に分岐して行く道路 22へ進行する折車の専用車線である。車線 26 は直進専用車線であり、車線 27は直進と道路 24への左折のみが可能な車線である。このような道路上を道路 21の右方向から交差点 28に向かつて走行しているときを考察する。

このとき、位置算出手段 1 5は車速センサ 1 1と方位センサ 1 2から得られるセンサデータを用いた推測航法と、 G P S受信機 1 3から得られる絶対位置情報と絶対速度情報を用いた電波航法とにより道路 21を走行していると確定する。ここでは、道路 21は複数の車線であるため走行車線特定手段 Πにより現在走行中の車線の特定を行う。

仮に現在車線 25を走行していたとすると、特定された車線番号が位置算出手段 1 5に通知される。通知を受けた位置算出手段 15は地図データベース 1 6に対して現在の車線の進行方向に関する規制情報を照会すると、現在走行中の車線 25は右方向への道路 22のみに進行できる車線であるということが判る。そのため、道路 22と道路 23との丁度中間、即ち交差点 28において車両の現在方位と道路 22、道路 24との方位差を比較することなく、直接道路 22における位置算出を行うことができる。仮に、分岐する直前で現在走行中の車線を車線 25から車線 26に変更した場合は直ぐに上記手順を再実行して、車両の位置算出をする対象道路を道路 23へ切り換えればよい。

なお、上記の実施の形態においては、現在走行中の車線の進行すベき道路のみに位置算出する場合を述べたが、分岐する二つの道路に対して、車両の現在方位と各道路との方位差を比較して現在位置としてより確からしい道路を選択する手段を用いて、その際に現在走行中の車線が進行できる道路に対し、より選択され易いように重み付けを行つてもよい。

これは、位置算出手段 1 5の処理として自車が存在する位置の候補を考え、候補の有する「確度」の最も高い道路に自車が存在すると判断することで、そのとき候補の有する確度を高低に操作し、より高い確度を有する候補を選択すればよい。確度を高低に操作することは下記のように行う。例えば、直進する幹線道路を走行していたとする。その道路から左方向に分岐する道路があり、幹線道路の最も左の車線は分岐道路方のみにしか進行できない専用車線であったとする。

このような環境で現在、自車が最も左の専用車線を走行していたとする。このとき幹線道路を直進する候補 Aと、分岐路に進行する候補 Bとが存在する。そのとき、現在分岐路に進行する専用車線を走行していることを利用して、直進する候補 Aの確度は低くし、分岐へ進行する候補 Bの確度を高くする。その結果候補 Bが選択され自車位置として選択される可能性が高くなる。

(第 2の実施の形態）

図 3は、本発明の車載用位置算出装置の第 2の実施の形態の構成を示すブロック図である。図 3において、車速センサ 1 1と、方位センサ 1 2 と、センタインターフェース部 1 3と、 G P S受信機 1 4と、位置算出手段 1 5と、地図データベース 1 6と、走行車線特定手段 1 7については、図 1 に示す要素と同一で、同一符号を付してある。図 3の車載用位置算出装置は、計時手段 38を具備している。計時手段 38は、現在の時刻を求めて、その時刻を位置算出手段 1 5に通知する機能を有する。

位置算出手段 1 5は、走行車線特定手段 1 7から通知された車線に対して、計時手段 38から通知された現在の時刻における右折 ■左折 ·直進などの道路規制情報が存在するか、どうかを地図データベース 1 6に照会する。その時刻において、車線番号の通知された車線が何れかの方向に対しての専用車線であつた場合には、その方向へ接続された道路に対してのみ、または通知された方向と接続された道路に対して優先的に車両の次の算出位置を定める。

図 4は、時刻によって規制内容が変化する右折 ·左折■直進専用車線を含む複数の車線が存在する道路の一例を示す図である。道路 41,は車線 45、 46、 47の複数の車線から構成されている。ここで車線 45は右方向に分岐している道路 42へ進行する専用車線であるが、時刻 T 1 から T 2の間は道路 42へ右折禁止と規制されている。従ってその時間帯は車線 45は直進専用車線となる。また車線 46は直進専用車線であり、車線 47は直進と道路 47への左折が可能な車線である。

このような道路 41上を右方向から交差点 48に向かって車両が走行して来たとする。位置算出手段 1 5は車速センサ 1 1と方位センサ 1 2から得られたセンサデータを用いた推測航法、及び G P S受信機 1 4から得られた絶対位置情報と絶対速度情報を用いた電波航法により、道路 41を走行していると確定する。ここで道路 41は複数車線であるため、走行車線特定手段 1 7により現在走行中の車線の特定を行う。仮に現在車線 45 を走行していたとすると、特定された車線番号が位置算出手段 15に通知される。

通知を受けた位置算出手段 1 5は、地図データベース 1 6に対し現在の車線の進行方向に関する規制情報の有無を照会する。現在走行中の車線 45は、上記時刻 T 1 と T 2との間の現在では右折禁止で、道路 43へ直進のみできる車線であることが判る。そのため、交通規制標識に従つて交差点 48を通過した後に、道路上における正確な位置算出が自動的に行われる。時間帯に応じて車線 45が道路 42への右折専用となる場合もあるため、運転者は、交通規制信号に従った運転をしているのみで、必要な位置算出をしたとき自動的に、且つ正確に行われる。

(第 3の実施の形態）

図 5は、本発明の車載用位置算出装置の第 3の実施の形態の構成を示すブロック図である。図 5において、車速センサ 1 1と、方位センサ 12 と、センサインタ一フェース部 13と、 G P S受信機 Uと、位置算出手段 15と、地図データベース 16と、走行車線特定手段 1 7については、図 1 に示す要素とそれぞれ同一で、同一符号を付してある。図 5の車載用位置算出装置は、規制情報受信手段 58を具備している。規制情報受信手段 58は受信した道路の規制情報を位置算出手段 15に通知する。位置算出手段 15は走行車線特定手段 1 7より通知された車線に対して右折 · 左折 · 直進などの規制情報が存在するか、どうかを地図データベース 1 6に照会する。もし、その車線が何れかの方向に対して専用車線となっていたとき、前記規制情報受信手段 58より受信した道路に関する規制情報が存在するか、どうかを検索する。

存在したときは、地図データベース 16から得られた専用車線情報より、受信した規制情報の方を優先して考慮し、現在走行中の車線が進行できる方向へ接続された道路に対してのみ、またはその道路に対して優先的に車両の次の位置算出を定める。

図 6は、右折 ·左折■ 直進専用車線を含む複数の車線が存在する道路の一例である。道路 61は車線 65、車線 66、車線 67の複数の車線から構成されている。ここで通常時の車線 65は右に分岐している道路 62へ進行する専用車線であり、車線 66は直進専用車線であり、車線 67は直進と道路 64への左折のみが可能な専用車線である。このような道路上を車両が道路 61の右方向から交差点 68の方向へ向かって走行しているとする。

図 6に示す状態は、車線 65上に工事中エリア 69が存在し、車線 65から道路 62に直接右折することができない。そのため車線 66から道路 62 に右折できるように、一時的に専用車線の規制が変更されていたとすこのとき、位置算出手段 15は車速センサ 1 1と方位センサ 12から得られるセンタデータを用いた推測航法、及び G P S受信機 14から得られる絶対位置情報と絶対速度情報とを用いた電波航法により道路 61を走行中であると確定する。ここで、走行車線特定手段 17により現在走行中の車線の特定を行って、車線の番号 65が位置算出手段 15に通知されているとする。また、車両は道路 61から道路 62へ右折しょうとしていたとする。

しかし、右折専用車線 65は、工事中エリァ 69によって塞がれており、車線 66から道路 62へ右折するように規制が変更されているので、車両は車線 66に移りそれから道路 62に右折して進行して行く。このとき第 1の実施の形態におけるように、専用車線の進行道路のみにより、次の道路上における位置算出を行うとき、車線 66を経てから道路 62へ進入したとしても、車線 66を進行したため、道路 62へ移ったか、どうかについて位置算出手段 15は明確に判らないこととなる。規制情報受信手段 58で受信した規制情報、即ち「車線 65上に工事中エリア 69があり、一時的に車線 66から右折が可能」という情報を受信したことを考慮し、地図データベース 16から得られる専用車線情報よりも受信した規制情報を優先した位置算出を、第 3の実施の形態では行う。この場合は、規制情報から車線 66は一時的に道路 62と道路 63へ進行する専用車線となっているので、車線 66を通ったとしても、道路 62 へ進行したと推定して、道路上の位置検出を先ず実行する処理を行うようにする。産業上の利用分野

以上で説明したように、本発明によれば、右折■左折 ·直進専用車線を含む複数の車線から構成される道路を走行中に、現在走行中の車線を特定し、特定した車線が何れの方向に対しての専用車線であるかを地図データベースに照会し、現在走行中の車線がその専用車線である場合には、その車線から進行可能な道路に対してのみ位置算出を行うことで、分岐道路など従来のセンサ情報のみでは、正確な位置算出が困難な道路においても、交差点から誤りのない正確な位置算出ができるという効果を奏する。

Claims

請求の範囲

1 . 推測航法及び電波航法で算出した車両の現在位置情報と、地図デ一夕ベースに蓄積された道路データとを比較し、マップマッチングによって地図上の車両の現在位置を算出する車載用位置算出装置において、

現在走行中の車線を特定する走行車線特定手段を具備し、該走行車線特定手段の出力と、前記現在位置情報■ 道路データとを比較することを特徴とする車載用位置算出装置。

2 . 前記地図データベースに蓄積された道路データには、時間によつて変化する各車線の右折 ■ 左折■直進の規制情報を、変化時刻と共に記録してあることを特徴とする請求項 1記載の車載用位置算出装置。

3 . 渋滞■事故 · 工事などによる車線規制情報を受信する規制情報受信手段を具備することを特徴とする請求項 1 記載の車載用位置算出装

補正書の請求の範囲

[2001年 11月 15日（15. 11. 01) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲

1-3は補正された請求の範囲 1-3に置き換えられた。（1頁） ]

1 . (補正後）推測航法及び電波航法で算出した車両の現在位置情報と、地図データベースに蓄積された道路データとを比較し、マップマツチングによって地図上の前記車両の現在位置を算出する車載用位置算出装置において、

現在走行中の車線を特定する走行車線特定手段と、前記道路データに基づいて前記走行車線特定手段により特定された道路が接続された分岐道路を判断して前記分岐道路が前記車両の現在位置として選択される確度を高くする位置算出手段とを備えたことを特徴とする車載用位置算出装置。

2 . (補正後）前記地図データベースに蓄積された道路データには、時間によって変化する各車線の右折 ■左折 · 直進の規制情報を、変化時刻と共に記録しており、前記位置算出手段は、前記規制情報に応じて前記分岐道路を判断することを特徴とする請求項 1 記載の車載用位

3 . (補正後）渋滞■ 事故 ■工事などによる車線規制情報を受信する規制情報受信手段を具備し、前記位置算出手段は、前記車線規制情報に応じて前記分岐道路を判断することを特徴とする請求項 1記載の車載用位置算出装置。

捕正された用紙（条約第条) 条約 1 9条（ 1 ) に基づく説明書 ( 1 ) 請求項 1 は、位置算出手段を新たに加える補正を行うことにより、構成要素を明確にした。

( 2 ) 請求項 2は、請求項 1 の位置算出手段が規制情報により分岐道路を判断することを明確とする補正を行った。

( 3 ) 請求項 3は、請求項 1 の位置算出手段が車線規制情報により分岐道路を判断することを明確とする補正を行った。

( 4 ) 補正後の各請求項により規定される発明は、サーチレポートで引用されたいずれの文献にも開示されていない。