车辆位置检测装置及程序的制作方法
【专利摘要】本发明以更简单的结构进行高精度的自由状态判定。车辆位置检测装置存储将关于本车状态的车辆信息可取的值中的各值、该值在匹配状态下产生的匹配条件概率和该值在自由状态下产生的自由条件概率对应起来的条件概率信息。然后，使用上述条件概率信息获取与所获取的上述车辆信息的值对应的匹配条件概率和自由条件概率，基于这些条件概率来计算匹配状态的概率指标和自由状态的概率指标。然后，基于上述匹配状态的概率指标和上述自由状态的概率指标，判定选择哪个状态。
【专利说明】车辆位置检测装置及程序
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆位置检测装置及程序。本发明主张于2012年5月29日申请的日本专利申请第2012-121729号的优先权，在允许通过文献参考进行引用的国家中，该申请记载的内容通过参考援弓I于本申请中。
【背景技术】
[0002]车辆等移动体所使用的导航装置中，进行地图匹配(Map Match)处理，该地图匹配处理中求出地图数据的道路链路(link)上的本车位置(例如称为“地图匹配位置”)。
[0003]地图匹配处理中，例如使用基于从车速传感器和陀螺仪传感器输出的数据计算出的本车位置(例如称为“推算位置”等)和本车方位以及地图数据。然后，例如将推算位置与链路上的候补位置的位置误差、本车方位与链路方位的方位误差满足规定条件的链路选择作为地图匹配对象。另外，针对地图匹配对象的各链路或者各链路上的候补位置，利用规定的似然函数求出似然度(也称为“评价值”、“可靠度”等)，在似然度大的链路上求出地图匹配位置。例如，在专利文献I中记载了:基于本车位置和误差协方差来计算道路链路上的本车位置的似然度。
[0004]此外，在导航装置中显示表示当前位置的图像(例如称为“车标记(car mark) ”。)时，进行是显示在进行了地图匹配的位置还是显示在未进行地图匹配的位置的判定(以下称为“自由(free)状态判定”。)。此外，将进行了地图匹配的显示状态称为“匹配状态”，将未进行地图匹配的显示状态称为“自由状态”。
[0005]在该自由状态判定中，进行例如利用位置误差、方位误差、GPS接收状态等本车各参数和与各参数对应的阈值的条件判定。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2011-2324号公报
【发明内容】
[0009]发明想要解决的技术问题
[0010]然而，利用组合多个阈值的条件的自由状态判定的结构复杂，例如存在以下问题。
[0011]首先，为了提高自由状态判定的精度，不仅需要使各阈值为最优值，而且组合各阈值的条件也需要为最优。然而，在现实中考虑到车辆行驶的各种场所等，难以确定最优值和条件。此外，为了提高判定精度，需要确定组合多个阈值的条件，但如果阈值数目增加，则判定处理变复杂。此外，在追加新的判定条件或者删除的情况下，单纯地追加或删除阈值并不一定得到最优条件，产生调整各阈值的需要等。
[0012]于是，本发明的目的在于，利用更简单的结构进行高精度的自由状态判定。
[0013]用于解决问题的技术方案
[0014]本申请包括解决上述问题的至少一部分的多个方法，举例如下。
[0015]本发明的一实施方式为一种车辆位置检测装置，其具有:车辆信息获取部，其获取关于本车状态的车辆信息；条件概率信息存储部，其存储条件概率信息，该条件概率信息是将上述车辆信息可取的值中的各值、该值在车辆位置与链路地图匹配的匹配状态下产生的匹配条件概率、和该值在车辆位置不与链路地图匹配的自由状态下产生的自由条件概率对应起来的条件概率信息；概率指标计算部，其利用上述条件概率信息，获取与由上述车辆信息获取部获取的上述车辆信息的值对应的匹配条件概率和自由条件概率，基于所获取的该匹配条件概率来计算匹配状态的概率指标，基于所获取的该自由条件概率来计算自由状态的概率指标；和状态判定部，其基于由上述概率指标计算部计算出的上述匹配状态的概率指标和上述自由状态的概率指标，判定选择哪个状态。
[0016]上述以外的技术问题、结构和效果通过以下实施方式的说明可得以明了。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的一个实施方式的导航装置I的概略图。
[0018]图2是地图DB1400的概略图。
[0019]图3是关于控制装置100的功能的概略图。
[0020]图4是说明关于位置误差的条件概率信息410的图。
[0021]图5是说明关于GPS接收状态(连续定位次数)的条件概率信息411的图。
[0022]图6是说明关于路面倾斜角(绝对值)的条件概率信息412的图。
[0023]图7是说明显示转移概率信息420的图。
[0024]图8是说明显示发生概率信息430的图。
[0025]图9是自由状态判定处理的流程图。
【具体实施方式】
[0026]以下参考附图针对本发明的一个实施方式进行说明。
[0027]图1是本发明的一个实施方式的导航装置I的概略图。如图所示，导航装置I包括控制装置100、显示器110、输入装置120(触摸面板(touch panel) 121、硬开关(hardswitch) 122)、声音输入输出装置130 (扬声器131、麦克风132)、存储装置140、接口(I/F)装置150、车速传感器160、陀螺仪传感器161、GPS (Global Posit1ning System,全球定位系统)接收装置162、FM广播接收装置170、信标(beacon)接收装置171、通信装置172、和车内通信装置180。
[0028]控制装置100为执行规定的程序，统一控制导航装置I的各种设备，实现作为导航装置的各种功能的单元。
[0029]控制装置100例如包括进行各种运算处理的CPU (Central Processing Unit,中央处理器)101、保存执行对象的程序和数据的RAM (Random Access Memory,随机访问存储器)102、预先保存程序和数据的ROM (Read Only Memory，只读存储器)103、和用于控制其它设备的接口(I/F)104。
[0030]显示器110为显示控制装置100生成的图像信息的单元。显示器110例如为液晶显不器(Liquid Crystal Display)、有机 EL 显不器(Electro-Luminescence Display,场致发光显示器)等。
[0031]输入装置120为用于通过用户操作来接收用户指示的单元。输入装置120由触摸面板121、硬开关122等构成。
[0032]触摸面板121例如为贴在显示器110的显示面的具有透过性的操作面板。触摸面板121例如确定与显示在显示器110上的图像的XY坐标对应的触摸位置，将触摸位置转换成坐标，输出到控制装置100。触摸面板121例如由压敏式或静电式的输入检测元件等构成。硬开关122例如为拨码开关(dial switch)、滚动键(scroll key)、键盘、按钮等。
[0033]声音输入输出装置130包括作为声音输出装置的扬声器131、和作为声音输入装置的麦克风132。扬声器131输出控制装置100生成的声音信号。麦克风132获取用户及其它搭乘者发出的声音等导航装置I的外部的声音，输出到控制装置100。
[0034]扬声器131和麦克风132例如分开配置在车辆的规定部位。当然，扬声器131和麦克风132也可以收纳于一体的壳体。此外，导航装置I可以分别包括多个扬声器131和麦克风132。
[0035]存储装置140中保存有控制装置100执行各种处理所需的程序和数据。这些信息例如由CPU 101读出到RAM 102而加以使用。存储装置140例如由HDD (Hard Disk Drive,硬盘驱动器)构成。存储装置140也可以为DVD-ROM等读取可移动型存储介质的驱动器、闪式(flash) ROM、SSD (Solid State Drive,固态硬盘)等。
[0036]存储装置140中例如保存有如图2 (地图DB1400的概略图)所示的地图DB (Database，数据库)1400。地图DB1400按每个作为地图上划分的区域的网格(mesh)的识别码(网格ID) 1410，包含构成包含在该网格区域中的道路的各链路的链路数据(linkdata) 1411。链路数据1411按每个链路的识别码(链路ID) 1412，包含构成该链路的两个节点(node)(开始节点和结束节点)的坐标信息1413、表示包含该链路的道路的类别(例如收费道路、一般道路等)的类别信息1414、表示该链路的长度的链路长度信息1415、该链路的链路行程时间1416、分别连接到上述两个节点的链路的链路ID(连接链路ID) 1417。也可以包含表示该链路的方位的链路方位信息、表示包含该链路的道路的道路宽度的道路宽度信息等。
[0037]另外，上述地图DB1400的结构为一个例子，并不限定于上述的结构。此外，并不排除包含在一般的地图DB中的信息。例如，地图DB1400中可包含设施信息、地图描绘数据、设施等地图构成物的图像数据等。
[0038]回到图1，I/F装置150为与便携终端或可移动型存储介质等外部设备相连接，进行信息的收发的装置。I/F装置150例如为USB (Universal Serial Bus，通用串行总线)接口。
[0039]车速传感器160、陀螺仪传感器161和GPS接收装置162用于检测移动体的当前位置等。这些装置可经由车内通信装置180和车内通信网络(未图示)连接到控制装置100。
[0040]车速传感器160为输出用于计算车速的车速数据的传感器。陀螺仪传感器161为由光纤陀螺仪或振动陀螺仪等构成的检测移动体的旋转的角速度的传感器。GPS接收装置162接收来自GPS卫星的信号，对三个以上的卫星测量移动体与GPS卫星之间的距离及该距离的变化率，由此测量移动体的当前位置和行进速度。上述检测出的各种数据发送到控制装置100使用。
[0041]FM广播接收装置170接收从FM广播站发送来的电波。FM广播接收装置170例如接收概略现状交通信息、限制(管制)信息、SA/PA(服务区(service area)/停车区(parkingarea))信息、灾害信息等。
[0042]信标接收装置171为接收从设置于道路的信标装置发送来的电波的装置。信标接收装置171例如接收现状交通信息、限制(管制)信息、SA/PA信息、灾害信息等。
[0043]通信装置172为通过无线通信与网络连接，进行信息收发的装置。通信装置172例如从网络上的服务器接收交通信息、限制(管制)信息、SA/PA信息、灾害信息等。
[0044]车内通信装置180为与车内通信网络连接进行通信的装置。车内通信装置180例如与EOJ (Electronic Control Unit,电子控制单元)(未图示)等连接,接收各种信息。车内通信网络例如为依照CAN(ControIIer Area Network,控制器局域网)、FlexRay (注册商标)等标准(规格)的网络。
[0045]此外，图1的导航装置I的结构在说明本发明的特征时对主要结构的一个例子进行了说明，而并不限定于上述结构。此外，并不排除一般的导航装置所具有的结构。
[0046]图3是控制装置100的功能结构的概略图。如图所示，控制装置100具有传感器信息获取部10、车辆状态计算部20、地图匹配处理部30、自由状态判定部40、条件概率信息存储部41、显示转移概率信息存储部42、显示发生概率信息存储部43、显示控制部50、路径引导部60。
[0047]上述的各功能部例如能够通过将保存在存储装置140中的规定的程序加载到RAM102并由CPU 101执行来实现。条件概率信息存储部41、显示转移概率信息存储部42、和显示发生概率信息存储部43例如也可以通过CPU 101利用RAM 102或存储装置140而实现。
[0048]上述的规定的程序例如可以经由通信装置172从网络下载到存储装置140，然后加载到RAM 102上并由CPU 101执行。或者，也可以经由通信装置172从网络直接加载到RAM 102上并由CPU 101执行。此外，例如也可从连接到I/F装置150的存储介质加载到存储装置140或RAM 102。
[0049]传感器信息获取部10在规定的时刻(例如每个规定距离)获取从车速传感器160、陀螺仪传感器161和GPS接收装置162输出的各种数据并将其保存。
[0050]车辆状态计算部20基于由传感器信息获取部10获取的各种数据在规定的时刻(例如每个规定距离)计算平面坐标上的本车位置(推算位置)、本车方位、本车速度、路面倾斜角、和高度变化量。关于这些车辆信息的参数的计算由于能够用现有的方法实现，故省略说明。
[0051]地图匹配处理部30利用由车辆状态计算部20计算出的各参数和地图DB1400，在规定的时刻(例如每个规定距离)确定地图匹配位置。地图匹配位置的确定由于能够用现有的方法实现，故省略详细说明。
[0052]例如，地图匹配处理部30参照地图DB1400，提取距车辆状态计算部20计算出的本车位置规定范围内的与车辆状态计算部20计算出的本车方位的方位误差在规定角度以内的链路，在所提取的链路上计算候补位置。然后，对于各候补位置，基于本车方位与该候补位置所在的链路的链路方位的方位误差和作为本车位置到该候补位置所在的链路的距离的位置误差，利用规定的似然函数计算该候补位置的似然度。接着，基于各候补位置的似然度，从各候补位置中确定地图匹配位置。例如将似然度最高的候补位置确定为地图匹配位置。
[0053]自由状态判定部40在规定的时刻(例如每个规定距离)进行将当前位置显示在由地图匹配处理部30计算出的地图匹配位置上还是显示在由车辆状态计算部20计算出的本车位置上的判定。本实施方式中，自由状态判定部40将关于车辆状态的各种参数的值转换成各显示状态(匹配状态和自由状态)的概率，基于该概率进行判定。
[0054]因此，自由状态判定部40使用预先保存在条件概率信息存储部41、显示转移概率信息存储部42、显示发生概率信息存储部43中的概率信息。
[0055]条件概率信息存储部41中，分别对关于车辆状态的各种参数，保存确定该参数的值在匹配状态和自由状态各状态(条件)下产生的概率的条件概率信息。本实施方式中，关于车辆状态的各种参数包括位置误差、方位误差、似然度、GPS接收状态(连续定位次数)、GPS信号强度、车速、高度、和路面倾斜角。
[0056]此外，上述的各种参数为一个例子，还可以包括其它参数。此外，并不需要使用这些参数的全部，可以使用这些参数中的一个以上。
[0057]就关于位置误差的条件概率信息而言，例如如图4(关于位置误差的条件概率信息410)所示，位置误差可取的值被划分为一个以上的范围4101，按每个划分得到的范围4101，在匹配状态时包含在该范围的值出现的概率4102、和在自由状态时包含在该范围的值出现的概率4103被对应了起来。该图中位置误差被划分为11个范围。
[0058]就关于GPS接收状态(连续定位次数)的条件概率信息而言，例如如图5(说明关于GPS接收状态(连续定位次数)的条件概率信息411的图)所示，连续定位次数可取的值被划分为一个以上的范围4111，按每个划分得到的范围4111，在匹配状态时包含在该范围的值出现的概率4112、和在自由状态时包含在该范围的值出现的概率4113被对应了起来。该图中连续定位次数被划分为7个范围。
[0059]就关于路面倾斜角的条件概率信息而言，例如如图6(说明关于路面倾斜角(绝对值)的条件概率信息412的图)所示，路面倾斜角的绝对值可取的值被划分为一个以上的范围4121，按每个划分得到的范围4121，在匹配状态时包含在该范围的值出现的概率4122、和在自由状态时包含在该范围的值出现的概率4123被对应了起来。该图中路面倾斜角的绝对值被划分为9个范围。
[0060]其它参数(方位误差、似然度、GPS信号强度、车速、高度)的条件概率信息未加以图示，但也具有与图4?图6同样的结构。即，该参数可取的值被划分为一个以上的范围，按每个划分得到的范围，在匹配状态时包含在该范围的值出现的概率和在自由状态时包含在该范围的值出现的概率被对应了起来。
[0061]上述各参数的条件概率信息基于对实际车辆的行驶数据进行统计(总计)得到的数据而预先制作，保存在导航装置I中。例如，在位置误差的情况下，基于行驶数据分别对匹配状态和自由状态求出包含在各范围的位置误差数据的个数。然后，分别对匹配状态和自由状态，针对每个范围，将包含在该范围的个数除以全范围的总个数，由此求出该范围的概率。也可以不仅求出包含在行驶数据中的位置误差数据，还求出车辆行驶时理论上发生的位置误差，或者替代包含在行驶数据中的位置误差数据而求出车辆行驶时理论上发生的位置误差，将这些个数加到各范围并计算概率。对于其它参数也能够通过同样的方法制作条件概率信息。
[0062]显示转移概率信息存储部42中保存有确定各显示状态(匹配状态和自由状态)转移到其它显示状态(包括相同的显示状态)的概率的显示转移概率信息。
[0063]就显示转移概率信息而言，例如如图7 (说明显示转移概率信息420的图)所示，按每个确定显示状态的转移关系的信息421，该转移关系发生的概率422被对应了起来。作为转移关系有:从匹配状态到自由状态的转移，从匹配状态到匹配状态的转移，从自由状态到匹配状态的转移，从自由状态到自由状态的转移。
[0064]在此，从状态A (匹配状态)转移到状态B (自由状态)的概率P (从状态A到状态B的转移)由式(I)决定。
[0065]式(I):P (从状态A到状态B的转移)=1/(状态B发生之前状态A连续发生的次数)
[0066]同样，概率P (从状态B到状态A的转移)由式⑵决定。
[0067]式⑵:P (从状态B到状态A的转移)=1/(状态A发生之前状态B连续发生的次数)
[0068]此外，概率P (从状态A到状态A的转移)由式(3)决定。
[0069]式⑶:P (从状态A到状态A的转移)=I — P (从状态A到状态B的转移)
[0070]同样，概率P (从状态B到状态B的转移)由式(4)决定。
[0071 ] 式⑷:P (从状态B到状态B的转移)=I 一 P (从状态B到状态A的转移)
[0072]上述显示转移概率信息420基于对实际车辆的行驶数据进行统计(总计)得到的数据而预先制作，保存在导航装置I中。例如，基于行驶数据分析匹配状态和自由状态的发生状况，由此确定一个以上的在状态B发生之前状态A连续发生的期间，将各期间的连续次数的平均值设定为“状态B发生之前状态A连续发生的次数”。然后，通过上述式子求出各转移关系的概率。也可以不仅求出基于行驶数据的匹配状态和自由状态的发生状况，还求出车辆行驶时理论上发生的匹配状态和自由状态的发生状况，或者替代基于行驶数据的匹配状态和自由状态的发生状况而求出车辆行驶时理论上发生的匹配状态和自由状态的发生状况，计算概率。
[0073]显示发生概率信息存储部43中保存有确定各显示状态(匹配状态和自由状态)发生的概率的显示发生概率信息。
[0074]就显示发生概率信息而言，例如如图8 (说明显示发生概率信息430的图)所示，按每个显示状态431，该显示状态发生的概率432被对应了起来。
[0075]在此，状态A发生的概率P (状态A的发生)由式(5)决定。
[0076]式(5):P (状态A的发生)=(状态A发生的次数)/ (状态A和状态B发生的次数的总和)
[0077]同样，状态B发生的概率P (状态B的发生)由式(6)决定。
[0078]式(6):P (状态B的发生)=(状态B发生的次数)/ (状态A和状态B发生的次数的总和)
[0079]上述显示发生概率信息430基于对实际车辆的行驶数据进行统计(总计)得到的数据而预先制作，存储在导航装置I中。例如，基于行驶数据分析匹配状态和自由状态的发生状况，由此在规定期间内求出状态A发生的次数、状态B发生的次数、状态A和状态B发生的次数的总和。然后通过上述式子求出各显示状态的发生概率。也可以不仅求出基于行驶数据的匹配状态和自由状态的发生状况，还求出车辆行驶时理论上发生的匹配状态和自由状态的发生状况，或者替代基于行驶数据的匹配状态和自由状态的发生状况而求出车辆行驶时理论上发生的匹配状态和自由状态的发生状况，计算概率。
[0080]此外，上述图4?图8的条件概率信息、显示转移概率信息和显示发生概率信息的构成为一个例子，并非限定于此。
[0081]回到图3，自由状态判定部40从传感器信息获取部10、车辆状态计算部20和地图匹配处理部30获取上述各种参数(位置误差、方位误差、似然度、GPS接收状态(连续定位次数)、GPS信号强度、车速、高度、路面倾斜角)的值。然后，按所获取的每个参数，参照保存在条件概率信息存储部41中的与该参数的种类对应的条件概率信息，确定包含该参数的值的范围，获取与该范围对应起来的匹配状态下出现的概率和自由状态下出现的概率。
[0082]在此，将状态A (匹配状态)下参数I?η的值X11出现的概率表示为P (X1^J Α)。另外，将状态B (匹配状态)下参数I?η的值X11出现的概率表示为P (X111 B)。
[0083]此外，自由状态判定部40根据上次的判定结果(表示匹配状态或自由状态的信息)，从显示转移概率信息存储部42获取显示转移概率信息。
[0084]在上次的判定结果为匹配状态的情况下，获取从匹配状态到匹配状态的转移概率和从匹配状态到自由状态的转移概率。另一方面，在上次的判定结果为自由状态的情况下，获取从自由状态到自由状态的转移概率和从自由状态到匹配状态的转移概率。
[0085]此外，自由状态判定部40从显示发生概率存储部43获取匹配状态和自由状态的显示发生概率信息。
[0086]接着，自由状态判定部40根据上次的判定结果(表示匹配状态或自由状态的信息)计算用于进行判定的各显示状态的概率指标。如后面所述，在本实施方式中通过各条件概率信息的积、显示转移概率信息和显示发生概率信息的积来计算概率指标。
[0087]在上次的判定结果为状态A (匹配状态)的情况下，通过式(7)计算状态A的概率指标，通过式(8)计算状态B (自由状态)的概率指标。
[0088]式(7):(状态A的概率指标)=P (从状态A到状态A的转移)X P (状态A的发生)XP(X1Ia) X……XP(XnIA)
[0089]式⑶:(状态B的概率指标)=P (从状态A到状态B的转移)X P (状态B的发生)XP(X1Ib) X……XP(XnIB)
[0090]另一方面，在上次的判定结果为状态B的情况下，通过式(9)计算状态B的概率指标，通过式(10)计算状态A的概率指标。
[0091 ] 式(9):(状态B的概率指标)=P (从状态B到状态B的转移)X P (状态B的发生)XP(X1Ib) X……XP(XnIB)
[0092]式(10):(状态A的概率指标)=P (从状态B到状态A的转移)X P (状态A的发生)XP(X1Ia) X……XP(XnIA)
[0093]然后，自由状态判定部40比较上述计算出的各显示状态的概率指标。在自由状态的概率指标比匹配状态的概率指标大的情况下，将显示状态判定为自由状态，在除此之外的情况下，将显示状态判定为匹配状态。选择该判定结果作为本次的显示状态。
[0094]显示控制部50将地图、当前位置等各种信息输出到显示器110进行显示。例如，在规定的时刻(例如每个规定距离)从地图DB1400获取距车辆状态计算部20计算出的本车位置规定范围内的地图数据并将其显示。此外，在存在路径引导部60设定的路径信息的情况下，可以将该路径信息与地图数据重叠地显示。
[0095]此外，显示控制部50例如在规定的时刻(例如每个规定距离)获取自由状态判定部40的判定结果。然后，在判定结果为自由状态的情况下，在由车辆状态计算部20计算出的本车位置显示当前位置。另一方面，在判定结果为匹配状态的情况下，在由地图匹配处理部30计算出的地图匹配位置显示当前位置。
[0096]路径引导部60进行路径信息的生成、路线的引导。例如，路径引导部60在经由输入装置120从导航装置I的用户接收到出发地点、目的地点、搜索条件等以及推荐路径的搜索指示的情况下，参考地图DB1400,利用例如迪杰斯特拉(Dijkstra)法等搜索从出发地点到目的地点的推荐路径。此外，例如在引导推荐路径时将前进方向和所需时间等各种信息经由扬声器131进行声音输出，或经由显示控制部50显示在显示器上。
[0097]此外，为了使本发明易于理解，图3的控制装置100的功能结构根据主要处理内容而进行了分类。本发明并不因构成要素的分类的方法或名称而受限。控制装置100的结构能够根据处理内容分类成更多的构成要素。此外，也能够以一个构成要素执行更多处理的方式进行分类。此外，各构成要素的处理可由一个硬件执行，也可由多个硬件执行。此外，各结构要素的处理可由一个程序实现，也可由多个程序实现。
[0098]图9是自由状态判定处理的流程图。本流程在规定的时刻(例如每个规定距离)由自由状态判定部40执行。
[0099]首先，自由状态判定部40从车辆状态计算部20获取本车速度、路面倾斜角和高度变化量(SlO)。然后，自由状态判定部40从传感器信息获取部10获取GPS接收状态(连续定位次数)和GPS信号强度(S20)。然后，自由状态判定部40从地图匹配处理部30获取确定地图匹配位置时计算出的位置误差、方位误差和似然度(S30)。
[0100]然后，自由状态判定部40计算相对高度(S40)。具体而言，自由状态判定部40在上次的判定结果为自由状态的情况下，对上次计算出的相对高度加上步骤S1中获取的高度变化量，计算出相对高度。另一方面，在上次的判定结果为匹配状态的情况下，将相对高度计算作O。即，在本步骤中，计算以最后一次为匹配状态的位置(时刻)为基准的相对高度。
[0101]接着，自由状态判定部40关于步骤SlO?S40中获取的或计算出的各参数(位置误差、方位误差、似然度、GPS接收状态(连续定位次数)、GPS信号强度、车速、高度(相对高度)、路面倾斜角)计算条件概率(S50)。具体而言，按每个参数，参照条件概率信息存储部41中保存的与该参数的种类对应的条件概率信息，确定包含该参数的值的范围，获取与该范围对应的匹配状态下出现的概率和自由状态下出现的概率。
[0102]此外，自由状态判定部40计算显示状态的转移概率(S60)。具体而言，自由状态判定部40在上次的判定结果为匹配状态的情况下，从显示转移概率信息存储部42获取从匹配状态到匹配状态的转移概率和从匹配状态到自由状态的转移概率。另一方面，在上次的判定结果为自由状态的情况下，从显示转移概率信息存储部42获取从自由状态到自由状态的转移概率和从自由状态到匹配状态的转移概率。
[0103]此外，自由状态判定部40计算显示状态的发生概率(S70)。具体而言，自由状态判定部40从显示发生概率信息存储部43获取匹配状态的显示发生概率信息和自由状态的显示发生概率信息。
[0104]接着，自由状态判定部40计算各显示状态的概率指标(S80)。具体而言，在上次的判定结果为匹配状态的情况下，通过将步骤S50?S70中获得的各概率代入上述式(7)和式(8)，计算匹配状态的概率指标和自由状态的概率指标。另一方面，在上次的判定结果为自由状态的情况下，通过将步骤S50?S70中获得的各概率代入上述式(9)和式(10)，计算自由状态的概率指标和匹配状态的概率指标。
[0105]然后，自由状态判定部40利用步骤S80中计算出的各显示状态的概率指标进行自由状态判定(S90)。具体而言，将匹配状态的概率指标与自由状态的概率指标进行比较。在自由状态的概率指标比匹配状态的概率指标大的情况下，将显示状态判定为自由状态，在除此之外的情况下，将显示状态判定为匹配状态。
[0106]进行步骤S90的处理后，自由状态判定部40结束本流程的处理。步骤S90的判定结果被显示控制部50等其它功能所利用。
[0107]此外，为了易于理解自由状态判定部40的处理，上述图9的流程的处理单元根据主要的处理内容而进行分割。本发明并不因处理单元的分割的方法或名称而受限。自由状态判定部40的处理还能够根据处理内容分割成更多的处理单元。此外，也能够以一个处理单元包含更多处理的方式进行分割。此外，只要进行同样的自由状态判定，那么上述流程的处理顺序并不限定于图示的例子。
[0108]如上所述，根据本发明的一个实施方式，将关于车辆状态的车辆信息(各种参数)的值转换成各显示状态(匹配状态和自由状态)的概率，基于该概率进行自由状态判定，因此能够以更简单的结构进行高精度的自由状态判定。
[0109]此外，因为各显示状态的概率指标能够通过与各参数对应的概率、关于显示的概率的积算出，所以不需要进行复杂的条件判定。此外，例如即使需要进行参数的追加或删除，也由于该参数的条件概率信息的追加或删除、向式子的项的追加或删除较容易，因此能够减少维护和改良的时间(劳力和时间)。
[0110]此外，上述的本发明的实施方式意在例示本发明的主旨和范围，而并非加以限定。例如可进行如下变形。
[0111]在上述实施方式中使用全部的参数的条件概率信息，但也可根据状况来选择所使用的参数。也可根据状况对所使用的参数的值进行校正。
[0112]具体而言，自由状态判定部40例如在地图匹配位置位于隧道的链路上的情况下，不将GPS接收状态和GPS信号强度的条件概率用于各显示状态的概率指标的计算(例如，在GPS接收状态和GPS信号强度的条件概率中代入“I”来计算式(7)和⑶或式(9)和
(10)。这是为了使车辆在隧道内行驶的情况下尽量易于判定为匹配状态。
[0113]此外，自由状态判定部40例如在会获取到负的高度(相对高度)的状态下，判定为会接收到GPS信号的情况下，不将高度的条件概率用于各显示状态的概率指标的计算。这是为了尽量防止在产生高度计算误差时自由状态判定的精度降低。
[0114]此外，自由状态判定部40例如在参数的值为异常值的情况下，不将该参数的条件概率用于各显示状态的概率指标的计算。这是为了尽量防止传感器等故障导致自由状态判定的精度降低。
[0115]此外，自由状态判定部40例如在从未能接收到GPS的状态变化为能够接收到的状态的情况下，可以在规定时间的期间，从由地图匹配处理部30获取的本车方位与链路方位之间的方位误差减去规定的方位误差值。这是为了例如在车辆从立体停车场等出库的情况下对在立体停车场行驶的期间积累的传感器误差进行校正，尽量防止自由状态判定的精度降低。
[0116]如上所述，能够根据车辆的状况进行高精度的自由状态判定。
[0117]上述实施方式和各变形例也可以适当组合任意两者以上。
[0118]此外，本发明不仅适用于自由状态和匹配状态的判定，也适用于其它显示状态的判定。
[0119]附图标记说明
[0120]1:导航装置
[0121]100:控制装置
[0122]101: CPU
[0123]102:RAM
[0124]103:R0M
[0125]104:I/F
[0126]110:显示器
[0127]120:输入装置
[0128]121:触摸面板
[0129]122:硬开关
[0130]130:声音输入输出装置
[0131]131:扬声器
[0132]132:麦克风
[0133]140:存储装置
[0134]150:1/F 装置
[0135]160:车速传感器
[0136]161:陀螺仪传感器
[0137]162:GPS 接收装置
[0138]170:FM广播接收装置
[0139]171:信标接收装置
[0140]172:通信装置
[0141]180:车内通信装置
[0142]1400:地图 DB
[0143]1410:网格 ID
[0144]1411:链路数据
[0145]1412:链路 ID
[0146]1413:坐标信息
[0147]1414:类别信息
[0148]1415:链路长度信息
[0149]1416:链路行程时间
[0150]1417:连接链路 ID
[0151]10:传感器信息获取部
[0152]20:车辆状态计算部
[0153]30:地图匹配处理部
[0154]40:自由状态判定部
[0155]41:条件概率信息存储部
[0156]42:显示转移概率信息存储部
[0157]43:显示发生概率信息存储部
[0158]50:显示控制部
[0159]60:路径引导部
[0160]410:条件概率信息
[0161]4101:划分得到的范围
[0162]4102:概率
[0163]4103:概率
[0164]411:条件概率信息
[0165]4111:划分得到的范围
[0166]4112:概率
[0167]4113:概率
[0168]412:条件概率信息
[0169]4121:划分得到的范围
[0170]4122:概率
[0171]4123:概率
[0172]420:显示转移概率信息
[0173]421:转移关系
[0174]422:概率
[0175]430:显示发生概率信息
[0176]431:显示状态
[0177]432:概率
【权利要求】
1.一种车辆位置检测装置，其特征在于，包括: 车辆信息获取部，其获取关于本车状态的车辆信息； 条件概率信息存储部，其存储条件概率信息，该条件概率信息是将所述车辆信息可取的值中的各值、该值在车辆位置与链路地图匹配的匹配状态下产生的匹配条件概率、和该值在车辆位置不与链路地图匹配的自由状态下产生的自由条件概率对应起来的条件概率信息； 概率指标计算部，其利用所述条件概率信息，获取与由所述车辆信息获取部获取的所述车辆信息的值对应的匹配条件概率和自由条件概率，基于所获取的该匹配条件概率来计算匹配状态的概率指标，基于所获取的该自由条件概率来计算自由状态的概率指标；和状态判定部，其基于由所述概率指标计算部计算出的所述匹配状态的概率指标和所述自由状态的概率指标，判定选择哪个状态。
2.如权利要求1所述的车辆位置检测装置，其特征在于: 所述条件概率信息是将所述车辆信息可取的值划分为一个以上的范围，按每个所述划分得到的范围将包含在该范围的值在匹配状态下产生的所述匹配条件概率和包含在该范围的值在自由状态下产生的所述自由条件概率对应起来的条件概率信息， 所述概率指标计算部利用所述条件概率信息，获取与包含由所述车辆信息获取部获取的所述车辆信息的值的范围对应的所述匹配条件概率和所述自由条件概率。
3.如权利要求1或2所述的车辆位置检测装置，其特征在于: 所述车辆信息获取部获取一个以上的所述车辆信息， 所述条件概率信息存储部按每个所述车辆信息存储所述条件概率信息， 所述概率指标计算部按每个所述车辆信息获取所述匹配条件概率和所述自由条件概率，基于所获取的所述车辆信息各自的匹配条件概率来计算匹配状态的概率指标，基于所获取的所述车辆信息各自的自由条件概率来计算自由状态的概率指标。
4.如权利要求1?3中任一项所述的车辆位置检测装置，其特征在于: 具有转移概率信息存储部，其按每个匹配状态和自由状态的状态转移(包括向相同状态的转移)的关系，存储发生该关系的状态转移的转移概率； 所述概率指标计算部基于所获取的所述匹配条件概率和向匹配状态转移的转移概率来计算所述匹配状态的概率指标，基于所获取的所述自由条件概率和向自由状态转移的转移概率来计算所述自由状态的概率指标。
5.如权利要求4所述的车辆位置检测装置，其特征在于: 所述概率指标计算部 在所述状态判定部上次选择的状态为匹配状态的情况下，获取从匹配状态到匹配状态的转移概率和从匹配状态到自由状态的转移概率， 在所述状态判定部上次选择的状态为自由状态的情况下，获取从自由状态到自由状态的转移概率和从自由状态到匹配状态的转移概率。
6.如权利要求4或5所述的车辆位置检测装置，其特征在于: 具有发生概率信息存储部，其存储在规定期间内发生匹配状态的匹配发生概率和在规定期间内发生自由状态的自由发生概率， 所述概率指标计算部基于所获取的所述匹配条件概率、所述向匹配状态转移的转移概率、和所述匹配发生概率来计算所述匹配状态的概率指标，基于所获取的所述自由条件概率、所述向自由状态转移的转移概率、和所述自由发生概率来计算所述自由状态的概率指标。
7.如权利要求1?6中任一项所述的车辆位置检测装置，其特征在于: 所述车辆信息为位置误差、方位误差、似然度、GPS连续定位次数、GPS信号强度、车速、高度和路面倾斜角的至少一个以上。
8.如权利要求1?7中任一项所述的车辆位置检测装置，其特征在于: 所述概率指标计算部根据所述本车状态，选择用于所述概率指标的计算的车辆信息或校正车辆信息的值。
9.一种车辆位置检测装置的程序，其特征在于，使所述车辆位置检测装置作为如下的部分发挥作用: 车辆信息获取部，其获取关于本车状态的车辆信息； 条件概率信息存储部，其存储条件概率信息，该条件概率信息是是将所述车辆信息可取的值中的各值、该值在车辆位置与链路地图匹配的匹配状态下产生的匹配条件概率、和该值在车辆位置不与链路地图匹配的自由状态下产生的自由条件概率对应起来的条件概率信息； 概率指标计算部，其利用所述条件概率信息，获取与由所述车辆信息获取部获取的所述车辆信息的值对应的匹配条件概率和自由条件概率，基于所获取的该匹配条件概率来计算匹配状态的概率指标，基于所获取的该自由条件概率来计算自由状态的概率指标；和 状态判定部，其基于由所述概率指标计算部计算出的所述匹配状态的概率指标和所述自由状态的概率指标，判定选择哪个状态。
【文档编号】G08G1/0969GK104350362SQ201380027667
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年4月30日 优先权日:2012年5月29日
【发明者】冈田和弘 申请人:歌乐株式会社