專利名稱:導航裝置及車輛位置確定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及導航裝置及車輛位置確定方法，特別適合在具備地圖匹配功能的導航裝置中使用，所述地圖匹配功能將根據(jù)自律導航法傳感器的測位位置來顯示的車輛位置標記適當校正為顯示在道路上。
背景技術：
一般，在導航裝置中，從記錄介質讀出對應于車輛的當前位置的地圖數(shù)據(jù)并顯示在畫面上。此外，在畫面上的規(guī)定部位重合顯示表示本車位置的車輛位置標記。并且，通過隨著當前位置因車輛的移動而變化，在畫面上移動車輛位置標記，或者將車輛位置標記固定在畫面上的規(guī)定部位上而使其附近的地圖數(shù)據(jù)滾動等，由此，使得車輛當前在哪里行駛一目了然。
在這種導航裝置中，測量車輛的當前位置是必不可少的。因此，使用搭載在車輛上的距離傳感器及角度傳感器測量車輛的相對位置的測量法(自律導航法)、和接收從多個GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星發(fā)送來的電波并通過n維測位處理測量車輛的絕對位置的測量法(衛(wèi)星導航法)已實用化。
自律導航法的車輛位置測量是使用由距離傳感器檢測到的距離信息和由角度傳感器檢測到的車輛的角度信息測量車輛位置的方法。在該方法中，雖然能夠以比較低的成本測量車輛位置，但有不能高精度地進行位置測量的問題，需要進行地圖匹配等的校正處理。即，在自律導航法中，誤差隨著車輛行駛而累積，車輛位置標記會從地圖的道路上偏離。所以，通過地圖匹配處理將車輛位置與道路數(shù)據(jù)對照來校正到道路上。
地圖匹配的方法已提出了很多種。例如，有圖形匹配法和投影法。前者的圖形匹配法是保存車輛的行駛軌跡(每隔規(guī)定行駛距離的位置和方位)、求出與該行駛軌跡相同形狀的地圖上的道路、使該車輛位置標記地圖匹配到該道路上的點上的方法。此外，后者的投影法是查找在由自律導航法傳感器測量的本車位置在規(guī)定的條件下投影而得到的道路上的點、并使車輛位置標記地圖匹配到該點上的方法。
但是，在主要在歐美經?？吹降牡缆废到y(tǒng)之一中，存在環(huán)行島(Roundabout也稱作環(huán)形交叉路或交通環(huán)島、環(huán)形交叉點)。該環(huán)行島是對封閉的環(huán)狀路徑連接多個進入路和多個退出路而構成的，其大小(環(huán)狀路徑的最大直徑及道寬)是各式各樣的。在這樣的環(huán)行島中，道路數(shù)據(jù)的精度變差、實際的環(huán)行島(行駛軌跡)和道路連線(road link)的誤差變大的情況較多。因此，通過自律導航法測量的車輛位置從地圖數(shù)據(jù)的道路上偏離的情況較多。
雖然在這樣的環(huán)行島上也進行地圖匹配，但存在有如下問題以往的圖形匹配法及投影法中的匹配精度較差，不能將車輛位置標記順利地位置校正到環(huán)行島的道路上的情況較多。這是由于除了行駛中的車輛的角度信息以外也使用距離信息進行地圖匹配，從而在道路連線與實際道路之間有大小(距離)差的環(huán)行島上不能順利進行位置匹配。
另外，為了抑制雖然在環(huán)行島內進行了地圖匹配但反而使本車位置偏離的不良狀況，提出了在環(huán)行島內停止地圖匹配的技術(例如參照日本專利文獻1)。但是，在該日本專利文獻1中記載的技術中，雖然能夠防止環(huán)行島行駛中的多余的位置校正，但是有不能保證車輛位置標記一定存在于道路上的問題。
日本專利文獻1
特開2004-132922號公報。
此外，還提出了如下的技術(例如參照日本專利文獻2)通過將向環(huán)行島的進入道路和脫離道路之間的角度作為車輛旋轉角度θt計算、將表示環(huán)行島中的車輛的剩余旋轉角度θ的角度計在地圖上重疊顯示，容易理解地進行環(huán)行島的脫離通路的導引。但是，在該日本專利文獻2所述的技術中，僅通過將車輛的剩余旋轉角度θ畫面顯示，不能提高環(huán)行島內的地圖匹配的精度。
日本專利文獻2
特開平11-248479號公報。

發(fā)明內容本發(fā)明是為了解決這樣的問題而做出的，目的是提高環(huán)行島內的地圖匹配精度、能夠盡量防止車輛位置標記從環(huán)行島的道路上偏離的不良狀況。
為了解決上述課題，在本發(fā)明中，根據(jù)檢測車輛的旋轉角度的角度傳感器的輸出信號，求出在環(huán)狀交叉點內行駛中的車輛的旋轉角度變化量，以與該旋轉角度變化量相同的角度作為在環(huán)狀交叉點的道路連線上形成的環(huán)形的中心角，以對應于中心角的環(huán)形上的弧的一端作為基準點，求出這時所確定的弧的另一端，作為當前的車輛位置。
根據(jù)上述那樣構成的本發(fā)明，與以往的圖形匹配法及投影法不同，不使用車輛的距離信息，而是利用旋轉角度變化量來進行地圖匹配，所以受道路數(shù)據(jù)的精度影響較少，即使在道路連線與實際道路之間有大小的差異的環(huán)行島內，也能夠高精度地進行地圖匹配。
圖1是用來說明本實施方式的車輛位置確定方法的概要的圖。
圖2是表示本實施方式的導航裝置的結構例的圖。
圖3是表示通過本實施方式的車輛位置校正部進行的車輛位置確定處理的流程的流程圖。
具體實施方式以下，根據(jù)本發(fā)明的一實施方式。圖1是用來說明本實施方式的地圖匹配方法的概要的圖。此外，圖2是表示適用改地圖匹配方法的本實施方式的導航裝置的整體結構例的圖。首先，利用圖1說明本實施方式的地圖匹配方法(車輛位置確定方法)的概要。
本實施方式的地圖匹配例如每隔規(guī)定的時間Δt進行。在圖1(a)中，VSP是環(huán)行島中的車輛的行駛軌跡(實際的道路形狀)。點A表示某一時刻t的車輛位置，點B表示此后規(guī)定時間Δt后的時刻(t+Δt)的車輛位置。點A及點B都表示由自律導航法傳感器測量的車輛位置(不是通過地圖匹配推測的位置)。
DR1表示點A的車輛方位，DR2表示點B的車輛方位。θ相當于本發(fā)明中的“車輛的旋轉角度變化量”，是相當于點A的車輛方位DR1與點B的車輛方位DR2之差的角度。后述的本實施方式的地圖匹配處理部15a在環(huán)行島內進行地圖匹配處理時，首先計算車輛的旋轉角度變化量θ。
在圖1(b)中，RDA是表示環(huán)行島的環(huán)狀路徑的道路連線。另外，如后述那樣，有關環(huán)行島的地圖數(shù)據(jù)是將20～30個左右的道路連線連接為環(huán)狀而構成的，各個道路連線由直線形成。但是，這里為了容易理解說明，將環(huán)行島的道路連線整體用曲線表現(xiàn)。
比較圖1(a)所示的行駛軌跡VSP和圖1(b)所示的環(huán)行島連線RDA可知，地圖數(shù)據(jù)的精度不好，環(huán)行島連線RDA的形狀與行駛軌跡VSP的形狀不一致。因此，如果原樣將車輛位置標記顯示在行駛軌跡VSP的位置(點A及點B)上，則車輛位置標記會從地圖畫面的道路上偏離。所以，需要通過地圖匹配將車輛位置校正到環(huán)行島連線RDA上。
在本實施方式中，如下進行該位置校正。首先，在如上述那樣求出旋轉角度變化量θ后，求出在環(huán)行島連線RDA中形成的環(huán)形的中心點O。例如，根據(jù)包含在地圖數(shù)據(jù)中的連接節(jié)點表信息(后述)，檢查位于構成環(huán)行島連線RDA的多個道路連線的各端點上的所有節(jié)點的經緯度，將經緯度最高點與最低點的平均值作為中心點O的坐標求出。
接著，將對應于車輛的行駛軌跡VSP上的點A的環(huán)行島連線RDA上的點A’決定為基準點。對應于點A的基準點A’例如是向環(huán)行島的進入連線(未圖示)與環(huán)行島連線RDA的切點。在此情況下，點A的車輛方位DR1(將其稱作基準方位)既可以是由角度傳感器測量的方位，也可以是與基準點A’連接的環(huán)行島連線RDA的第1條道路連線的方向。
進而，求出在環(huán)行島連線RDA上形成與圖1(a)那樣求出的旋轉角度變化量θ相同角度的環(huán)形中心角∠A’OB’的點B’。即，使環(huán)行島連線RDA上的基準點A’為圓弧的一端、該弧的另一端為如點B’那樣的中心角∠A’OB’取與旋轉角度變化量θ相同的大小，求出此時的點B’作為當前的車輛位置(匹配點)。
另外，從點B’再經過規(guī)定時間Δt后的時刻(t+2Δt)的車輛位置(匹配點)也可以通過與以上同樣的運算求出。此時，基準點既可以固定在點A’(與環(huán)行島連線RDA連接的進入連線的端點)上，也可以是點B’(上次的車輛位置(匹配點))。以點A’為基準點時的基準方位為DR1，以點B’為基準點時的基準方位為DR2。
接著，利用圖2對實現(xiàn)以上的地圖匹配方法的本實施方式的導航裝置的結構進行說明。在圖2中，1是系統(tǒng)控制器，控制導航裝置的整體。該系統(tǒng)控制器1由具備CPU、ROM、RAM等的微型計算機等構成，進行地圖及車輛位置標記的描繪處理、引導路徑搜索處理、地圖匹配處理等。
2是存儲地圖數(shù)據(jù)的地圖存儲介質，例如由DVD(Digital VersatileDisk)構成。在DVD2中存儲有地圖顯示及路徑搜索等所需的各種地圖數(shù)據(jù)。另外，這里作為存儲地圖數(shù)據(jù)的存儲介質而使用DVD2，但也可以是用CD-ROM、硬盤、半導體存儲器等其它存儲介質。3是DVD控制部，控制來自DVD2的地圖信息的讀取。
這里，對記錄在DVD2中的地圖數(shù)據(jù)的詳細情況進行說明。對記錄在DVD2中的地圖數(shù)據(jù)，從用來縱覽較寬地域的上位級別的地圖到詳細地記述狹窄地域的下位級別的地圖以稱作級別的單位進行分級管理。各級別以由規(guī)定的經度及緯度劃分的稱作“區(qū)劃”的矩形區(qū)域為單位被分割。各區(qū)劃的地圖數(shù)據(jù)能夠通過指定區(qū)劃號碼來確定、讀出。
在每個區(qū)劃的地圖數(shù)據(jù)中，包含有由地圖顯示所需的各種數(shù)據(jù)構成的描繪單元、由地圖匹配及路徑搜索、路徑導引等各種處理所需的數(shù)據(jù)構成的道路單元、和由交叉點的詳細數(shù)據(jù)構成的交叉點單元。
上述道路單元包含有有關與交叉點及分支等多個道路相交的點對應的節(jié)點的信息、和有關與將道路上的某個節(jié)點和與其相鄰的另一個節(jié)點之間連接的道路或車線等對應的道路連線的信息。即，在該道路單元中，包含有收納所有節(jié)點的詳細數(shù)據(jù)的連接節(jié)點表、和收納由相鄰的2個節(jié)點確定的連線的詳細數(shù)據(jù)的連線記錄。
在連接節(jié)點表中，對存在的每個節(jié)點，分別包含有節(jié)點的標準經度、緯度、節(jié)點的屬性標志、連接的節(jié)點數(shù)量、連接節(jié)點記錄等信息。節(jié)點的標準經度、緯度表示以區(qū)劃為基準的經度方向、緯度方向的行對位置。節(jié)點的屬性標志由表示該節(jié)點是否是交叉節(jié)點的交叉點節(jié)點標志、以及表示是否是處于與其它區(qū)劃的邊界上的節(jié)點的相鄰節(jié)點標志等構成。在有以該節(jié)點為連線的一端的連線的情況下，連接的節(jié)點數(shù)量表示構成各連線的另一端的節(jié)點的數(shù)量。連接節(jié)點記錄中，示出連線條數(shù)量的連線號碼，該連線號碼是以該節(jié)點為一端的各連線的號碼。
此外，在連線記錄中，對存在的每個連線分別包含有連線ID、節(jié)點號碼1、2、連線的距離、連線的成本、道路屬性標志、道路種類標志等信息。連線ID表示為了確定道路而對各連線賦予的代碼。節(jié)點號碼1、2表示確定位于連線的兩端的2個節(jié)點的號碼，在表現(xiàn)連線的方向時使用它。連線的距離表示對應于該連線的實際道路的實際距離。
連線的成本是用數(shù)值表示該連線的行駛的容易度，作為引導路徑而將適當?shù)某潭葦?shù)值化。該成本例如考慮道路的長度及道寬、道路種類、法定速度、右轉及左轉、交通規(guī)則、混雜狀況等而設定。道路屬性標志表示有關該連線的各種屬性。例如，表示該連線是否是環(huán)行島的一部分的屬性、該連線是單行通路還是雙行通路的屬性等。道路種類標志表示對應于該連線的實際道路是高速路還是一般道路的種類。
4是操作盤，由遠程控制器(遙控器)或觸摸面板等構成。該操作盤4具備用來使乘坐者對系統(tǒng)控制器1設定各種信息(例如路徑引導的目的地)、進行各種操作(例如畫面滾動及地圖檢索、放大/縮小、引導路徑搜索等)的各種操作元件(按鈕及操縱桿等)，將對應于操作元件的操作狀態(tài)的信號輸出給系統(tǒng)控制器1。
5是自律導航法傳感器，具備檢測車輛的旋轉角度的振動羅盤等相對方位傳感器(角度傳感器)5a、和每隔規(guī)定行駛距離輸出1個脈沖的距離傳感器5b。自律導航法傳感器5通過這些角度傳感器5a及距離傳感器5b檢測車輛的相對位置及方位，將該信息輸出給系統(tǒng)控制器1。
6是顯示裝置，根據(jù)從系統(tǒng)控制器1輸出的圖像數(shù)據(jù)，將本車周邊的地圖信息與車輛位置標記及各種路標等一起顯示，或在該地圖上顯示行駛軌跡及引導路徑，或在車輛的位置接近于引導路徑的導引交叉點附近時顯示交叉點放大圖。該顯示裝置6具備LCD控制器21、視頻RAM(V-RAM)22、讀出控制部23及LCD24。
接著，對系統(tǒng)控制器1的詳細結構進行說明。11是地圖數(shù)據(jù)緩沖存儲器，用來臨時保存從DVD2讀出的地圖數(shù)據(jù)。12是地圖讀出控制部，進行從DVD2讀出地圖數(shù)據(jù)時的控制。該地圖讀出控制部12從車輛位置校正部15輸入地圖匹配處理后的車輛當前位置的信息，將包括該車輛當前位置的規(guī)定范圍的地圖數(shù)據(jù)從DVD2讀出并保存在地圖數(shù)據(jù)緩沖存儲器11中。
13是引導路徑產生部，使用保存在地圖數(shù)據(jù)緩沖存儲器11中的地圖數(shù)據(jù)，搜索連結從出發(fā)地到目的地的成本最小的引導路徑，存儲該搜索后的引導路徑的數(shù)據(jù)。該引導路徑的數(shù)據(jù)是與從出發(fā)地到目的地的各節(jié)點相對應地存儲各節(jié)點的位置、和表示各節(jié)點是否是交叉點的交叉點識別標志的數(shù)據(jù)。
該引導路徑產生部13還利用上述存儲的引導路徑的數(shù)據(jù)來產生引導路徑的描繪數(shù)據(jù)。即，從上述存儲的引導路徑數(shù)據(jù)中有選擇地讀出包含在此時刻描繪在V-RAM22中的地圖區(qū)域中的引導路徑數(shù)據(jù)，與地圖圖像重疊來描繪以其它道路不同的規(guī)定顏色較粗地強調的引導路徑。此外，在本車接近于距離位于引導路徑前方的導引交叉點規(guī)定距離以內時，根據(jù)規(guī)定的交叉點放大圖數(shù)據(jù)，生成接近中的導引交叉點的導引圖像并輸出。
14是車輛位置方位計算部，根據(jù)從自律導航法傳感器5輸出的本車的相對位置及方位數(shù)據(jù)，計算絕對的本車位置(推測車輛位置)及車輛方位。
15是車輛位置校正部，具備地圖匹配處理部15a、條件判斷部15b、處理控制部15c及行駛軌跡存儲部15d。行駛軌跡存儲部15d根據(jù)從車輛位置方位計算部14輸出的數(shù)據(jù)，將每隔規(guī)定時間Δt的車輛位置和車輛方位作為行駛軌跡進行存儲。
地圖匹配處理部15a利用讀出到地圖數(shù)據(jù)緩沖存儲器11中的地圖數(shù)據(jù)、和存儲在行駛軌跡存儲部15d中的行駛軌跡數(shù)據(jù)(由車輛位置方位計算部14計算的推測車輛位置及車輛方位的數(shù)據(jù))，每規(guī)定時間或規(guī)定行駛距離進行地圖匹配處理，將本車的行駛位置進行位置校正到地圖數(shù)據(jù)的道路上。
具體而言，地圖匹配處理部15a根據(jù)由車輛位置方位計算部14根據(jù)角度傳感器5a的輸出每規(guī)定時間Δt計算的絕對的車輛方位的信號，求出在環(huán)行島內行駛的車輛的旋轉角度變化量θ。接著，將與該旋轉角度變化量θ相同的角度作為在環(huán)行島連線RDA上形成的環(huán)形的中心角∠A’OB’，求出在以對應于該中心角∠A’OB’的環(huán)形上的弧的一端A’為基準點時確定的弧的另一端B’，作為當前的車輛位置(匹配點)。這樣，地圖匹配處理部15a具備作為本發(fā)明的車輛角度變化量運算部及車輛位置運算部的功能。
條件判斷部15b根據(jù)被讀出到地圖數(shù)據(jù)緩沖存儲器11中的地圖數(shù)據(jù)和由車輛位置方位計算部14計算出的推測車輛位置的數(shù)據(jù)，判斷本車位置是否處于環(huán)行島內。具體而言，對于由車輛位置方位計算部14計算的本車位置所存在的道路連線的道路屬性標志判斷是否保存有環(huán)行島屬性信息，在保存有的情況下，判斷為本車位置處于環(huán)行島內。
條件判斷部15b在判斷為本車位置處于環(huán)行島內的情況下，再進行如下的(a)～(d)那樣的判斷。
(a)根據(jù)道路屬性標志，判斷環(huán)行島是單向通行道路還是雙向通行道路。
(b)根據(jù)地圖數(shù)據(jù)求出環(huán)行島的最大半徑，判斷該最大半徑是否是第1閾值Th1(例如30米)以上?？梢愿鶕?jù)位于構成環(huán)行島連線RDA的多個道路連線的各端點的所有節(jié)點的經緯度，計算環(huán)行島的最大半徑。
(c)根據(jù)地圖數(shù)據(jù)求出環(huán)行島的最小半徑，判斷該最小半徑是否是第2閾值Th1(例如150米)以下。也可以根據(jù)位于構成環(huán)行島連線RDA的多個道路連線的各端點的所有節(jié)點的經緯度，計算環(huán)行島的最小半徑。
(d)根據(jù)地圖數(shù)據(jù)求出環(huán)行島的最大半徑和最小半徑，判斷該最大半徑是否是最小半徑的規(guī)定倍(例如1.5倍)以下。
這樣，條件判斷部15b具備作為本發(fā)明的雙向通行判斷部、最大半徑運算部、最小半徑運算部、半徑運算部的功能。
處理控制部15c僅在由條件判斷部15b判斷為本車位置處于環(huán)行島內的情況下，控制地圖匹配處理部15a，以使其進行使用旋轉角度變化量θ的地圖匹配處理。處理控制部15c在判斷本車位置不在環(huán)行島內的情況下，控制地圖匹配處理部15a，以使其基于一般的圖形匹配法及投影法的任一種或兩種方法進行地圖匹配處理。
此外，處理控制部15c控制地圖匹配處理部15a，以使得即使在由條件判斷部15b判斷為本車位置處于環(huán)行島內的情況下，在如下的(A)～(D)的情況下也不進行使用旋轉角度變化量θ的地圖匹配處理，而基于一般的圖形匹配法及投影法的任一種或兩種方法進行地圖匹配處理。這樣，處理控制部15c構成本發(fā)明的控制部。
(A)在由條件判斷部15b判斷為環(huán)行島為雙向通行道路時。
(B)在由條件判斷部15b判斷為環(huán)行島的最大半徑為第1閾值Th1以下時(環(huán)行島過小時)。
(C)在由條件判斷部15b判斷為環(huán)行島的最小半徑為第2閾值Th2以上時(環(huán)行島過大時)。
(D)在由條件判斷部15b判斷為環(huán)行島的最大半徑為最小半徑的規(guī)定倍以上時(環(huán)行島不是正圓、其畸形較大時)。
16是車輛位置標記產生部，輸入由車輛位置校正部15適當?shù)剡M行圖匹配處理后的車輛當前位置，產生用來顯示于由地圖匹配處理部15a求出的本車位置上的車輛位置標記。17是地圖描繪控制部，根據(jù)保存在地圖數(shù)據(jù)緩沖存儲器11中的地圖數(shù)據(jù)、由引導路徑產生部13產生的引導路徑的描繪數(shù)據(jù)、和由車輛位置標記產生部16產生的車輛位置標記等，生成將車輛位置周邊的地圖與車輛位置標記及引導路徑等一起顯示在顯示裝置6上所需的地圖圖像數(shù)據(jù)。這些車輛位置標記產生部16及地圖描繪控制部17構成本發(fā)明的顯示控制部。
由地圖描繪控制部17生成的地圖圖像數(shù)據(jù)由LCD控制器21臨時保存在V-RAM22中。讀出控制部23控制來自V-RAM22的地圖圖像數(shù)據(jù)的讀出。即，將由地圖描繪控制部17生成的地圖圖像數(shù)據(jù)臨時保存在V-RAM22中，由讀出控制部23讀出1畫面的地圖圖像數(shù)據(jù)，顯示在LCD24的顯示畫面上。
接著，對如述構成的本實施方式的導航裝置的車輛位置確認動作進行說明。圖3是表示由車輛位置校正部15進行的車輛位置確定處理的流程的流程圖。在圖3中，條件判斷部15b根據(jù)由車輛位置方位計算部14計算出的車輛的當前位置、和存儲在地圖數(shù)據(jù)緩沖存儲器11內的地圖數(shù)據(jù)，判斷本車位置是否處于環(huán)行島內(步驟S1)。
這里，在判斷本車位置不在環(huán)行島內的情況下，處理控制部15c控制地圖匹配處理部15a，以使其基于一般的圖形匹配法及投影法的任一種或兩種方法進行地圖匹配處理。由此，地圖匹配處理部15a基于一般的圖形匹配法及投影法的任一種或兩種方法進行地圖匹配處理(步驟S10)。
另一方面，在判斷為本車位置在環(huán)行島內的情況下，條件判斷部15b還根據(jù)包含在存儲于地圖數(shù)據(jù)緩沖存儲器11內的地圖數(shù)據(jù)中的道路屬性標記，判斷該環(huán)行島是否是雙向通行道路(步驟S2)。這里，在判斷環(huán)行島是雙向通行道路的情況下，地圖匹配處理部15a根據(jù)處理控制部15c的控制，通過圖形匹配法及投影法的任一種或兩種方法進行地圖匹配處理(步驟S10)。
另一方面，在判斷為環(huán)行島不是雙向通行道路、即是單向通行道路的情況下，條件判斷部15b還根據(jù)包含在地圖數(shù)據(jù)的連接節(jié)點記錄中的各節(jié)點的經緯度信息，計算該環(huán)行島的最大半徑，判斷環(huán)行島的最大半徑是否為第1閾值Th1以上(步驟S3)。這里，在判斷環(huán)行島的最大半徑不在第1閾值Th1以上的情況下，地圖匹配處理部15a根據(jù)處理控制部15c的控制，通過圖形匹配法及投影法的任一種或兩種方法進行地圖匹配處理(步驟S10)。
另一方面，在判斷為環(huán)行島的最大半徑為第1閾值Th1以上的情況下，條件判斷部15b還根據(jù)包含在地圖數(shù)據(jù)的連接節(jié)點記錄中的各節(jié)點的經緯度信息計算該環(huán)行島的最小半徑，判斷環(huán)行島的最小半徑是否為第2閾值Th2以下(步驟S4)。這里，在判斷為環(huán)行島的最小半徑不在第2閾值Th2以下的情況下，地圖匹配處理部15a根據(jù)處理控制部15c的控制，通過圖形匹配法及投影法的任一種或兩種方法進行地圖匹配處理(步驟S10)。
另一方面，在判斷為環(huán)行島的最小半徑為第2閾值Th2以下的情況下，條件判斷部15b還判斷在步驟S3中計算的環(huán)行島的最大半徑是否是在步驟S4中計算的最小半徑的規(guī)定倍以下(步驟S5)。這里，在判斷為環(huán)行島的最大半徑為最小半徑的規(guī)定倍以上的情況下，地圖匹配處理部15a根據(jù)處理控制部15c的控制，通過圖形匹配法及投影法的任一種或兩種方法進行地圖匹配處理(步驟S10)。
在以上的步驟S1～S5的條件都通過的情況下，地圖匹配處理部15a根據(jù)處理控制部15c的處理，如下進行使用旋轉角度變化量θ的地圖匹配處理。即，地圖匹配處理部15a首先設定基準點A’(步驟S6)。例如，在車輛向環(huán)行島進入的時刻t，將向環(huán)行島的進入連線和環(huán)行島連線RDA的切點確定為基準點A’。
接著，地圖匹配處理部15a根據(jù)每規(guī)定時間Δt作為行駛軌跡存儲在行駛軌跡存儲部15d中的車輛位置及車輛方位的數(shù)據(jù)，求出在時刻t的時刻車輛進入到環(huán)行島中的地點A的車輛方位DR1(例如連接到基準點A’的環(huán)行島的第1條道路連線的方向)和在此后規(guī)定時間Δt后的時刻(t+Δt)車輛存在的地點B的車輛方位DR2之差，作為旋轉角度變化量θ(步驟S7)。
進而，地圖匹配處理部15a求出由環(huán)行島連線RDA形成的環(huán)形的中心點O(步驟S8)。例如，根據(jù)包含在地圖數(shù)據(jù)中的連接節(jié)點表信息，檢查位于構成環(huán)行島連線RDA的多個道路連線的各端點上的所有節(jié)點的經緯度，將經緯度的最高點與最低點的平均值作為中心點O的坐標。
接著，地圖匹配處理部15a求出將與在步驟S7中求出的旋轉角度變化量θ相同的角度作為在環(huán)行島連線RDA上形成的環(huán)形中心角∠A’OB’的點B’(步驟S9)。即，將以環(huán)行島連線RDA上的基準點A’為弧的一端、該弧的另一端為點B’的中心角∠A’OB’取與旋轉角度變化量θ相同的大小，求出此時的點B’作為當前的車輛位置(匹配點)。
在上述步驟S9或步驟S10的處理之后，回到步驟S1。接著，在車輛處于環(huán)行島內的期間通過步驟S6～S9的處理進行地圖匹配，如果從環(huán)行島脫離，則通過步驟S10的處理進行地圖匹配。另外，在如述那樣求出從點B’再經過規(guī)定時間Δt后的時刻(t+2Δt)的匹配點時，在步驟S6中，既可以將基準點固定為點A’，也可以為點B’。
如以上詳細說明，根據(jù)本實施方式，求出在環(huán)行島內行駛中的車輛的旋轉角度變化量θ，根據(jù)該旋轉角度變化量θ求出當前的車輛位置(匹配點)，所以排除了由距離傳感器5b檢測到的距離信息對環(huán)行島內的匹配帶來的影響，即使在道路連線與實際道路之間有較大的差的環(huán)行島內，也能夠高精度地進行地圖匹配。
另外，上述實施方式不過是表示實施本發(fā)明時的具體化的一例，并不據(jù)此限定地解釋本發(fā)明的技術范圍。即，本發(fā)明在不脫離其主旨或其主要特征的情況下能夠以各種形式實施。
工業(yè)實用性本發(fā)明適合在具備地圖匹配功能的導航裝置中使用，所述地圖匹配功能將根據(jù)自律導航法傳感器的測位位置來顯示的車輛位置標記適當校正為顯示在道路上。
權利要求
1.一種導航裝置，具備角度傳感器，檢測車輛的旋轉角度；車輛角度變化量運算部，根據(jù)上述角度傳感器的輸出信號，求出在環(huán)狀交叉點內行駛中的車輛的旋轉角度變化量，其特征在于，具備車輛位置運算部，以與由上述車輛角度變化量運算部求出的旋轉角度變化量相同的角度作為由上述環(huán)狀交叉點的道路連線形成的環(huán)形的中心角、以對應于上述中心角的上述環(huán)形上的弧的一端作為基準點，求出這時所確定的上述弧的另一端，作為當前的車輛位置；顯示控制部，根據(jù)地圖數(shù)據(jù)對地圖進行畫面顯示，并且，控制成在畫面顯示的地圖上，在由上述車輛位置運算部求出的當前的車輛位置顯示車輛位置標記。
2.如權利要求
1所述的導航裝置，其特征在于，具備雙向通行判斷部，根據(jù)上述地圖數(shù)據(jù)，判斷上述環(huán)狀交叉點是否是雙向通行道路；控制部，僅在由上述雙向通行判斷部判斷為上述環(huán)狀交叉點不是雙向通行道路時，控制成由上述車輛角度變化量運算部及上述車輛位置運算部求出上述當前的車輛位置。
3.如權利要求
1所述的導航裝置，其特征在于，具備最大半徑運算部，根據(jù)上述地圖數(shù)據(jù)，求出上述環(huán)狀交叉點的最大半徑；控制部，僅在由上述最大半徑運算部求出的最大半徑為第1閾值以上時，控制成由上述車輛角度變化量運算部及上述車輛位置運算部求出上述當前的車輛位置。
4.如權利要求
1所述的導航裝置，其特征在于，具備最小半徑運算部，根據(jù)上述地圖數(shù)據(jù)，求出上述環(huán)狀交叉點的最小半徑；控制部，僅在由上述最小半徑運算部求出的最小半徑為第2閾值以下時，控制成由上述車輛角度變化量運算部及上述車輛位置運算部求出上述當前的車輛位置。
5.如權利要求
1所述的導航裝置，其特征在于，具備半徑運算部，根據(jù)上述地圖數(shù)據(jù)，求出上述環(huán)狀交叉點的最大半徑及最小半徑；控制部，僅在由上述半徑運算部求出的最大半徑為最小半徑的規(guī)定倍以下時，控制成由上述車輛角度變化量運算部及上述車輛位置運算部求出上述當前的車輛位置。
6.一種車輛位置確定方法，根據(jù)檢測車輛的旋轉角度的角度傳感器的輸出信號，求出在環(huán)狀交叉點內行駛中的車輛的旋轉角度變化量，其特征在于，以與上述旋轉角度變化量相同的角度作為由上述環(huán)狀交叉點的道路連線形成的環(huán)形的中心角、以對應于上述中心角的上述環(huán)形上的弧的一端作為基準點，求出這時所確定的上述弧的另一端，作為當前的車輛位置。
專利摘要
本發(fā)明提供一種能夠提高環(huán)行島內的地圖匹配精度、盡量防止車輛位置標記從環(huán)行島的道路上偏離的不良狀況的導航裝置及車輛位置確定方法。根據(jù)檢測車輛旋轉角度的角度傳感器(5a)的輸出信號，求出在環(huán)行島內行駛中的車輛的旋轉角度變化量(θ)，求出以與該旋轉角度變化量(θ)相同的角度作為環(huán)行島的中心角∠A’OB’的點B’，作為匹配點。這樣，不使用由距離傳感器(5b)檢測到的距離信息，而是利用旋轉角度變化量(θ)進行地圖匹配，由此排除距離信息對環(huán)行島內的地圖匹配帶來的影響，即使在道路連線與實際道路之間有大小差異的環(huán)行島內，也能夠高精度地進行地圖匹配。
文檔編號G09B29/00GK1995920SQ200610160302
公開日2007年7月11日 申請日期2006年11月16日
發(fā)明者吉野光則, 中西陳中 申請人:阿爾派株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan