JPH06300579A - 車両位置検出装置 - Google Patents

車両位置検出装置

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JPH06300579A
JPH06300579A JP8648093A JP8648093A JPH06300579A JP H06300579 A JPH06300579 A JP H06300579A JP 8648093 A JP8648093 A JP 8648093A JP 8648093 A JP8648093 A JP 8648093A JP H06300579 A JPH06300579 A JP H06300579A
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JP
Japan
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vehicle
position detecting
traveling
matching
detecting means
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Application number
JP8648093A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Miyano
和彦 宮野
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06300579A publication Critical patent/JPH06300579A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行中の車両の現在位置を高精度に検出す
る。 【構成】 表示器5に表示される車両の現在位置6は、
マクロマップマッチング位置検出装置10によって、走
行軌跡パターンとCD−ROM8に記憶されている道路
データとのパターンマッチングによって補正される。パ
ターンマッチングの処理を行っている間の走行位置は、
ミクロマップマッチング位置検出装置4によって検出さ
れる。ミクロマップマッチング位置検出装置4は、車輪
速センサ1および方位センサ2からの出力から車両信号
処理装置3が導出する走行ベクトルを表す信号に応答し
て、推測航法およびマップマッチングによって瞬間的な
走行位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、いわゆるナビゲーショ
ンシステムなど、車両が現在どこを走っていのかを検出
するための車両位置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、車両の現在位置をリアルタイ
ムで画像表示するためのナビゲーションシステムなど、
車両位置検出装置が商品化されている。車両の現在位置
は、いわゆる推測航法にしたがって算出される。車両に
おける推測航法では、車両に搭載されている各種センサ
からの信号に基づいて、確定している基準位置からの相
対的な移動距離と方位とを、走行ベクトルとして順次合
成して算出する。
【0003】図7は、推測航法によって道路上を走行し
ている車両の現在位置を検出する状態を示す。推測航法
は、出発点の位置に対する相対的な移動の結果として現
在位置を求める。推測航法の結果は、必ずしも道路上の
位置を示すとは限らない。このため、図7(1)に示す
ようなマップマッチングによる位置補正が行われてい
る。車両が道路La上を走行して、Paの位置からPa
0の現在位置まで走行しているとする。現在位置Pa0
から遡って、車両の瞬間的な位置はPa1,Pa2,P
a3,Pa4およびPa5としてそれぞれ求められる。
このような各位置Pa1〜Pa5は、推測航法によって
求められる位置であるので、必ずしも道路La上にはな
い。このため道路Laに近いなどの一定の条件が成立す
ると、Pa3やPa0のように道路La上の位置に補正
する。図7(2)に示すように、道路Lb上を走行し
て、出発点Pbから現在位置Pb0までの走行軌跡が、
マップマッチングによる補正可能な範囲をこえて、道路
Lbからは外れてしまう場合もありうる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来からの車両位置検
出装置では、推測航法に基づいて現在位置を検出し、マ
ップマッチングによる補正が可能なときには補正してい
る。しかしながらマップマッチングは局所的な補正であ
り、一旦ミスマッチングが生じると本来の走行位置に復
帰させることが困難である。
【0005】車両位置検出装置の検出精度を向上させる
ために、推測航法とは異なる原理で現在位置を検出した
り、局所的なマップマッチングによる補正とは異なる考
え方の補正を行うことも提案されている。しかしながら
これらの処理には時間がかかり、正確な現在位置が検出
されたとしても、検出している間にも車両は走行し移動
してしまうので、現在位置の検出精度を向上させること
はできない。
【0006】本発明の目的は、走行中の車両の現在位置
を高精度で検出することができる車両位置検出装置を提
供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、走行中の車両
の現在位置を検出する車両位置検出装置において、車両
の瞬間的な走行状態に対応して、基準位置に対して相対
的な車両の走行位置を検出する第1位置検出手段と、前
記第1位置検出手段よりも長い時間で、第1位置検出手
段よりも高精度に車両の現在位置を検出する第2位置検
出手段とを含み、第1位置検出手段は、第2位置検出手
段によって検出される車両の現在位置を基準位置とし
て、第2位置検出手段によって現在位置が検出されるま
での間の車両の移動距離を加えて、現在位置を検出する
ことを特徴とする車両位置検出装置である。
【0008】また本発明の前記第1位置検出手段は、推
測航法によって算出する走行位置を、予め記憶されてい
る道路データとマップマッチングさせて補正することに
よって検出し、前記第2位置検出手段は、車両の走行軌
跡パターンを道路データとパターンマッチングさせて現
在位置を検出することを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明に従えば、第1位置検出手段は、車両の
瞬間的な走行状態に対応して、基準位置に対して相対的
な車両の走行位置を検出する。第2位置検出手段は、第
1位置検出手段よりも長い時間で、第1位置検出手段よ
りも高精度に車両の現在位置を検出する。第1位置検出
手段は、第2位置検出手段によって検出される車両の現
在位置を基準にして、第2位置検出手段によって現在位
置が検出される間の車両の移動距離を加えて、現在位置
を補正して検出する。第2位置検出手段は、高精度で現
在位置を検出し、検出の間には第1位置検出手段によっ
て記憶される移動距離を加えて現在位置として検出する
ので、第2位置検出手段における検出処理に要する時間
中の移動量も含めて正確な現在位置を算出することがで
きる。
【0010】また本発明に従えば、第1位置検出手段
は、推測航法によって走行位置を算出し、予め記憶され
ている道路データとマップマッチングさせて補正する。
これによって、少なくとも短時間であれば精度をあまり
低下させないで、瞬間的な走行位置を求めることができ
る。第2位置検出手段は、車両の走行軌跡を道路データ
とパターンマッチングさせて現在位置を検出する。これ
によって推測航法による誤差の蓄積を避けながら、瞬間
的な走行位置の変化を加えて、より精度の高い現在位置
を検出することができる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の一実施例によるナビゲーシ
ョンシステムの概略的な構成を示す。車輪速センサは、
たとえば0.5秒毎に車両の移動距離に対応する信号を
導出する。方位センサ2は、地磁気センサや振動ジャイ
ロセンサなどによって実現され、車両の走行方向を表す
信号を導出する。車両信号処理装置3は、車両の移動距
離と走行方向とに応答し、車両の瞬間的な走行状態に対
応する走行ベクトルを表す車両信号を導出する。走行ベ
クトルを順次合成していくと、出発点の位置からの移動
経路を求めることができる。第1位置検出手段であるミ
クロマップマッチング位置検出装置4は、車両信号処理
装置3からの車両信号に基づいて、基準位置に対して相
対的な車両の走行位置を算出することができる。算出さ
れた走行位置は、基準位置からの移動状態として、陰極
線管(略称「CRT」)や液晶表示(略称「LCD」)
などの表示器5に、現在位置6として表示される。表示
器5には、道路7なども同時に表示される。この表示デ
ータは、CD−ROM8などに予め記憶されている。
【0012】ミクロマップマッチング位置検出装置4
は、CD−ROM8に記憶されている道路データと推測
航法によって算出した走行位置とをマップマッチングさ
せ、マッチングが可能であれば走行位置を補正する。マ
ッチングが可能であるのは、推測航法によって算出され
た走行位置が、道路データによって表される道路から一
定の範囲内にあるときである。車両は原則として道路上
を走行するという前提に基づいて、走行位置を道路上に
補正する。しかしながら、マッチングは必ずしも一義的
に可能であるとは限らない。たとえば道路が平行して配
置されており、マッチングの対象となる道路が複数存在
する場合もありうる。
【0013】本実施例では、ミクロマップマッチング位
置検出装置4によるいわば局部的なマップマッチングの
外に、大域的なパターンマッチングによる現在位置の補
正も行う。車両信号処理装置3からの車両信号は、走行
軌跡記録装置9にも与えられる。走行軌跡記録装置9で
は、瞬間的な走行ベクトルによる走行軌跡を再評価して
単純化し、合成して走行軌跡パターンを表すヒストリー
データを作成する。第2位置検出手段であるマクロマッ
プマッチング位置検出装置10は、ヒストリーデータと
CD−ROM8に記憶されている道路データとをパター
ンマッチングさせ、現在位置の補正を行う。パターンマ
ッチングは、たとえば文字認識の分野で用いられている
手法を利用し、走行中に蓄積したデータを抽象化して、
いわばマクロ的に再評価する。以上のような車両信号処
理装置3、ミクロマップマッチング位置検出装置4、走
行軌跡記録装置9およびマクロマップマッチング位置検
出装置10は、たとえば1つのコンピュータ装置によっ
て実現される処理装置11のマルチタスクプログラム動
作によって実現される。車両信号処理とミクロマップマ
ッチング位置検出は、たとえば車輪速センサ1や方位セ
ンサ2からの信号が与えられたときに、割込み処理とし
てたとえば0.5秒の時間間隔で行われる。走行軌跡記
録装置9によるヒストリーデータの作成と、マクロマッ
プマッチング位置検出装置10によるマップマッチング
は、バックグラウンド処理として行われる。
【0014】図2は、図1のマクロマップマッチング位
置検出装置10の動作を示す。ステップa1から動作を
開始し、ステップa2ではマクロマップマッチングが計
算終了か否かを判断する。マクロマップマッチングの処
理時間は、前述の割り込み処理時間よりも長く、2〜3
秒程度である。ステップa2で終了しなければステップ
a3の処理に移り、その間の移動距離分の走行ベクトル
を記憶しステップa1に戻る。終了であればステップa
4に移り、マクロマップマッチングの結果を基準位置に
設定する。ステップa5では、マクロマップマッチング
の処理時間中に車両が走行した移動距離を基準位置に対
して、前述の割り込み処理時間内で合成し補正を行う。
ステップa6で処理を終了する。
【0015】図3は、図2の動作による表示結果を示
す。図3(1)では、道路L1,L2,L3のうちのL
1上の位置P0に推測航法とマップマッチングに基づく
車両の現在位置が算出されている。この現在位置P0の
時に、マクロマップマッチング位置検出装置10による
補正が開始される。この補正には時間がかかり、その間
に車両の現在位置はP0からP1まで変化する。このP
0からP1までの変化は、ミクロマップマッチング位置
検出装置4によって記憶される。この間のマクロマップ
マッチング位置検出装置10による補正で、元の車両位
置P0は道路L2上の位置P2に補正される。したがっ
て図3(3)に示すように、ミクロマップマッチング位
置検出装置4は、基準位置をP2に訂正し、図3(2)
に示すミクロマップマッチング位置検出装置4により記
憶されていたP0からP1までの走行ベクトルを基準位
置P2に対して合成し、現在の車両の位置としてP3を
検出する。以下P3の現在位置を基準にして同様に現在
位置の検出が行われ、図1の表示器5に表示される。
【0016】図4は、車両の現在位置の補正のためにマ
クロマップマッチングを利用する原理を示す。図4
(1)は、出発点の位置P10を示す。出発点の位置P
10は、道路L11〜L20のうちの道路L16上にあ
る。図4(2)に示すように、H1の方向にH1だけの
長さを移動したときに、さらにH2の方向にH2の長さ
だけ移動させる。この結果図4(3)に示すように、H
1の移動で車両の位置はP11に移り、さらにH2の移
動でP12の位置に移る。P点の位置が(x,y)の座
標で表され、ヒストリーデータH1がベクトルデータ
(↑dx1,↑dy1)で表され、ヒストリーデータH
2がベクトルデータ(↑dx2,↑dy2)で表される
とすると、車両位置の補正点P12の現在位置は、ベク
トルデータ(x+↑dx1+↑dx2,y+↑dy1+
↑dy2)で表される。
【0017】図5は、図1に示すマクロマップマッチン
グ位置検出装置10におけるパターンマッチングの原理
を示す。図5(1)に示すように、走行軌跡記録装置9
からは、走行軌跡パターンをヒストリーデータH11,
H12,…として導出する。各ヒストリーデータは、走
行距離および走行方向を表すベクトルとして表される。
図5(2)は、図5(1)の軌跡パターンにマッチング
すべき道路データを示す。道路データも大域的に抽象化
され、交差点に対応するノードN10,N11,N1
2,N13と、その間の道路に対応するリンクL20,
L21,L22のように表す。ノードN10〜N13は
その座標データによって表わされ、リンクL20〜L2
2はその長さと方向とによって表される。ヒストリーデ
ータH11,H12は、現在位置から遡って道路データ
とのパターンマッチングを行う。まずヒストリーデータ
H11についてパターンマッチングを試みると、リンク
L20とリンクL22が候補となる。さらにヒストリー
データをさかのぼって、ヒストリーデータH12を考慮
すると、リンクL20とリンクL21の組合わせのみが
マッチング可能である。これによって現在位置として取
り得るのはノードN10のみであることが判る。
【0018】図6は、1つのヒストリーデータに複数の
リンクが対応する場合を示す。図6(1)に示すヒスト
リーデータH30は、その長さd30と方位θ30によ
って表される。図6(2)に示すリンクL31は長さd
31と方位θ31とを有し、リンクL32は長さd32
と方位θ32とを有する。長さd30がd31とd32
との和に近く、方位θ30がθ31およびθ32に近い
ときには、リンクL31とL32をヒストリーデータH
30に対応させることができる。
【0019】本実施例では、マクロマップマッチング位
置検出装置10からの現在位置を、ミクロマップマッチ
ング位置検出装置4からの走行位置で補間して現在位置
を求めているけれども、GPS衛星電波や位置ビーコン
などからの電波を受信して現在位置を検出するようにし
てもよいことはもちろんである。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、車両の現
在位置を迅速かつ正確に検出することができる。第2位
置検出手段によって正確に検出される現在位置を第1位
置検出手段によって検出される瞬間的な走行位置によっ
て補うので、位置検出の時間的遅れは生じさせないで、
しかも誤差の蓄積を防止することができる。
【0021】また本発明によれば、第1位置検出手段は
推測航法とマップマッチングによって走行位置を検出
し、第2位置検出手段が走行軌跡パターンと道路データ
とのパターンマッチングにしたがって検出する現在位置
を補間する。第1位置検出手段と第2位置検出手段は、
資源を共通に利用して車両の走行位置および現在位置を
それぞれ提出するので、走行中に取込むデータなどを有
効利用して検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるナビゲーションシステ
ムの電気的構成を示すブロック図である。
【図2】図1の実施例の動作を示すフローチャートであ
る。
【図3】図1の実施例による画面表示の状態を示す図で
ある。
【図4】図1の実施例による現在位置の補正状態を示す
図である。
【図5】図1の実施例によるマクロマップマッチングの
原理を示す図である。
【図6】図1の実施例によるマクロマップマッチングの
状態を示す図である。
【図7】従来からの推測航法とマップマッチングによる
現在位置の検出方法を示す図である。
【符号の説明】
1 車輪速センサ 2 方位センサ 3 車両信号処理装置 4 ミクロマップマッチング位置検出装置 5 表示器 6 現在位置 7 道路 8 CD−ROM 9 走行軌跡記録装置 10 マクロマップマッチング位置検出装置 11 処理装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行中の車両の現在位置を検出する車両
    位置検出装置において、 車両の瞬間的な走行状態に対応して、基準位置に対して
    相対的な車両の走行位置を検出する第1位置検出手段
    と、 前記第1位置検出手段よりも長い時間で、第1位置検出
    手段よりも高精度に車両の現在位置を検出する第2位置
    検出手段とを含み、 第1位置検出手段は、第2位置検出手段によって検出さ
    れる車両の現在位置を基準位置として、第2位置検出手
    段によって現在位置が検出されるまでの間の車両の移動
    距離を加えて、現在位置を検出することを特徴とする車
    両位置検出装置。
  2. 【請求項2】 前記第1位置検出手段は、推測航法によ
    って算出する走行位置を、予め記憶されている道路デー
    タとマップマッチングさせて補正することによって検出
    し、 前記第2位置検出手段は、車両の走行軌跡パターンを道
    路データとパターンマッチングさせて現在位置を検出す
    ることを特徴とする請求項1記載の車両位置検出装置。
JP8648093A 1993-04-13 1993-04-13 車両位置検出装置 Withdrawn JPH06300579A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0875877A2 (en) * 1997-05-02 1998-11-04 Pioneer Electronic Corporation Navigation system
WO2009031580A1 (ja) * 2007-09-06 2009-03-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 車両位置算出装置および車両位置算出方法
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JP2016191690A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 株式会社ゼンリンデータコム 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム

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