JP2754907B2 - 車両用現在位置検出装置 - Google Patents

車両用現在位置検出装置

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JP2754907B2 JP2315897A JP31589790A JP2754907B2 JP 2754907 B2 JP2754907 B2 JP 2754907B2 JP 2315897 A JP2315897 A JP 2315897A JP 31589790 A JP31589790 A JP 31589790A JP 2754907 B2 JP2754907 B2 JP 2754907B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は車両用現在位置検出装置に関し、特に高精度
に車両の現在位置を検出する車両用現在位置検出装置に
関するものである。
(従来の技術) 近年においては、方位センサからの方位情報および距
離センサからの距離情報とに基づいて車両の現在位置を
逐次算出し、車両の走行軌跡及び車両の現在位置を地図
上に表示するようにした、いわゆるナビゲーションシス
テムが種々開発されている(特開昭61−243482)。
このような従来のナビゲーションシステムにあって
は、車両の現在位置が逐次算出されると、所定の走行距
離毎に又は所定時間の経過毎に、前記車両の現在位置の
データに基づいて当該車両が走行した走行軌跡を算出す
る。そして、この算出された走行軌跡と地図上の道路の
形状とを比較して双方の一致度を算出し、この算出され
た一致度の高い道路へ車両の現在位置を修正するように
している。
第5図は従来のナビゲーションシステムにおける車両
の現在位置の修正に係る処理を示したものである。
第5図(A)に示すように地図上の道路TRaを走行し
て地点Paを通過した後に、地点Pbにおいて道路TRaが道
路TRbと道路TRcとに分岐している場合がある。この様な
場合に地点Paから地点Pcまでの所定の走行距離を走行し
たときに、この地点Paから地点Pcまでの走行軌跡TRdが
算出されると、この走行軌跡TRdと地図上の道路の形状
とが比較される。
(発明が解決しようとする課題) 第5図(B)は走行軌跡TRdと、地図上の道路TRa,TRb
の形状との比較を示したものであり、第5図(C)は走
行軌跡TRdと、地図上の道路TRa,TRcの形状との比較を示
したものである。
このように、地点Paから分岐点を介して地点Pcまでの
全体の走行軌跡TRdと、地図上の道路とを比較した場合
には、第5図(C)に示す如く地図上の道路TRaから道
路TRcへ至る経路との一致度が高くなる。
ところが、第5図(B)に示すように、最終の地点Pc
の近傍の走行軌跡TRd、すなわち、上記分岐点である地
点Pbとを対応する地点から最終の地点Pcまでの走行軌跡
TRdに着目すると、地図上の道路TRaから道路TRbへ至る
経路との一致度が高くなる。
従って、全体の走行軌跡TRdと地図上の道路とを比較
した場合には、車両の現在位置が道路TRc上へ修正され
ることになり、逆に、最終の地点Pcの近傍の走行軌跡TR
dに着目して地図上の道路とを比較した場合には、車両
の現在位置が道路TRb上へ修正されることになる。
以上のごとく、算出された走行軌跡のどの部分に着目
するかによっては、地図上の道路との一致度が異なり、
適正な判断を行うことができず、このため車両の現在位
置を高精度に検出することが困難である。
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、車両の走
行軌跡と、地図上の道路とを適切に比較し、高精度に車
両の現在位置を検出することのできる車両用現在位置検
出装置を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明は第1図に示すよう
に、走行路に係る地図情報を記憶する記憶手段1と、方
位情報を得るための方位センサ3と、距離情報を得るた
めの距離センサ5と、前記方位センサ3と距離センサ5
からそれぞれ方位情報と距離情報とを得て、記憶手段1
に記憶される地図上における現在位置を逐次算出する現
在位置算出手段7と、この現在位置算出手段7で逐次算
出される現在位置から、記憶手段1に記憶される地図情
報である、当該車両の現在位置を修正するための基準点
から所定の距離の地点に車両が到達したことを判断する
判断手段9と、この判断手段9によって車両が基準点か
ら所定の距離の地点に到達したことが判断されたときに
は、基準点からの走行軌跡と形状と地図情報の道路形状
との差を一致度として算出する算出手段10と、この一致
度の値に応じて、車両の現在位置を地図情報の道路上に
修正する修正手段11とを有することを要旨とする。
(作用) 本発明の車両用現在位置検出装置においては、現在位
置算出手段7が、方位センサ3と距離センサ5とからそ
れぞれ方位情報と距離情報とを得て、記憶手段1に記憶
される走行路に係る地図上における現在位置を、逐次算
出するようにしている。さらに、判断手段9において、
車両の現在位置を修正するための基準点から所定の距離
の地点に車両が到達したことが判断されたときには、算
出手段10によって、基準点からの走行軌跡の形状と地図
情報の道路形状との差を一致度として算出して、この一
致度の値に応じて、修正手段11によって車両の現在位置
が地図情報の道路上に修正される 従って、車両の走行軌跡と、地図上の道路とを適切に
比較し、高精度に車両の現在位置を検出することができ
る。
(実施例) 以下本発明に係る一実施例を図面を参照して詳細に説
明する。
まず、第2図を参照して構成を説明する。
マイクロコンピュータ13は図示しないインターフェー
ス回路を介して、方位情報を得るための方位センサ15、
距離情報を得るための距離センサである車速センサ17、
操作スイッチ19の各種センサやスイッチと接続されてい
る。
方位センサ15は、車両の絶対的な走行方位を検出する
地磁気センサ、車両の相対的な走行方位を検出するジャ
イロセンサ等から構成され、車両が走行する方位に応じ
てその方位、若しくは方位の変化量に比例した信号を出
力する。
車速センサ17は、例えば光電式、電磁式若しくは機械
接点式などのセンサからなり、車両が所定距離を走行す
る毎にパルス信号を発生する。この車速センサ17は、例
えば車輪の回転数と比例したパルス信号を出力する。こ
の車速センサ17は距離センサを構成する。
操作スイッチ19は、車両の運転席、助手席等の適宜の
位置に設けられている。また、操作スイッチ19は車両の
現在位置、走行軌跡等を地図情報と共に表示させるスイ
ッチ、この表示内容を拡大し、又は縮小させるためのス
イッチ等の種々のスイッチから構成されている。
マイクロコンピュータ13、方位センサ15、車速センサ
17とで現在位置算出手段を構成し、車両が走行する道路
の地図上における現在位置を逐次算出する。
具体的に説明すると、マイクロコンピュータ13は演算
処理を行うための演算処理部を有しており、車速センサ
17からのパルス信号を入力すると、この入力したパルス
信号のパルス数をカウトして車両の走行距離を演算す
る。またマイクロコンピュータ13は、地磁気センサ及び
ジャイロセンサからの方位情報と、前記演算された走行
距離とに基づいて、X軸方向及びY軸方向とでなる二次
元座標上における車両の現在位置を逐次算出する。
また、マイクロコンピュータ13は前記地図上における
任意の基準点を選択すると共に、この基準点若しくは基
準点の近傍へ車両が到達したことを判断する判断手段
と、この判断手段によって車両が基準点若しくは基準点
の近傍へ到達したことが判断されたときには、車両の現
在位置を当該基準点に基づいて修正する修正手段とを具
備している。またさらに、マイクロコンピュータ13は該
修正手段によって修正された現在位置を起点とし、所定
の走行距離毎に又は所定時間の経過毎に上記の起点から
車両の走行軌跡と地図上の走行路の形状とを比較して双
方の一致度を算出すると共に、この算出された一致度の
高い走行路上へ車両の現在位置を修正する修正手段をも
有している。
CD−ROM21には、例えば10万分の1の地図情報、2万
5千分の1の地図情報及び前述の設定された基準点に係
る情報などが予め設定されたフオーマットに従って記録
されている。このCD−ROM21は、車両が走行する走行路
の地図情報を記憶する記憶手段である。
メモリ23は種々の制御プログラムが記憶されるROM、
種々の制御処理を行うための制御用のRAM等から構成さ
れている。
表示装置25は車両の現在位置、走行軌跡などを地図情
報と共に表示する。
次に第3図及び第4図を参照して作用を説明する。
ステップS1ではセンサ信号、即ち方位センサ15からの
方位情報及び車速センサ17からの距離情報をデジタル信
号に変換する。これにより、車両の進行方位θ、走行距
離Lが逐次算出される。ステップS3では車両の現在位置
(XN,YN)を算出する。前回の位置を(X0,Y0)とする
と、車両の現在位置(XN,YN)は次の如く示される。
XN=X0+Lcosθ YN=Y0+Lsinθ このようにして算出された、車両の現在位置(XN,
YN)のデータは、CD−ROM21へ記憶される(ステップS
5)。
次にステップS7では現在位置の修正判断を行うかどう
かを決定する。すなわち、ステップS7では、車両の現在
位置(XN,YN)のデータが所定量蓄積されたかどうかを
判断し、車両の現在位置のデータの蓄積が所定量以下で
ある場合には、再びステップS1へ戻り現在位置のデータ
の蓄積を継続する。また、ステップS7において、車両の
現在位置のデータが所定量蓄積された場合には、現在位
置の修正判断を行うべきことを決定してステップS9へ進
む。ステップS9ではCD−ROM21に記憶された道路のデー
タを検索する。続いてステップS11では強制判断地点、
即ち予め設定された基準点のデータを検索する。
次に、ステップS13では強制的に現在位置の修正判断
を行うべきであるかどうかを決定する。即ち、ステップ
S13では車両が予め設定された基準点、又はその近傍へ
到達したかどうかを判断し、車両が予め設定された基準
点、又はその近傍へ到達していない場合には、ステップ
S17へ進む。
ここで、上記基準点として、道路TRaが道路TRbとTRc
へ分岐する地点Pbの位置座標がCD−ROM21へ記憶されて
いる。このような現在位置の修正判断を強制的に行うべ
き基準点としては、上記分岐点若しくは交差点の他に地
磁気センサの出力が乱れるおそれのある地点が選定され
る。例えば、走行路上若しくは走行路の近傍に鉄橋、ト
ンネル、変電所、鉄道の踏切等が存在する場合は、これ
等の存在する地点の直前の地点が基準点として選定され
る。
第4図(A)に示すように、道路TRa上の地点Paを出
発した車両が地点Pdへ到達した場合の処理を説明する。
地点Paから地点Pdまでの区間の走行軌跡を算出し、この
走行軌跡に基づいて地点Pdが予め設定された基準点であ
る地点Pbから所定の範囲内に存在することを判断した場
合には、強制的に現在位置の修正処理が実行される(ス
テップS13,S15)。このステップS13,S15における現在位
置の修正処理の結果、車両の現在位置が地点Pdから地点
Pbへ修正される。
次に、第4図(B)(C)に示すように、車両が地点
Pbを通過し、所定の距離を走行して地点Pcへ到達した場
合の処理を説明する。
前述したように、車両の現在位置のデータが所定量蓄
積されるごとに、走行軌跡と道路の形状とを比較して現
在位置の修正処理を行っており、ステップS17では複数
の経路、即ち複数の道路が存在するかどうかを判断す
る。地点Pbから道路TRbとTRcとの複数の経路が存在する
ので、ステップS17からステップS19へ進む。ステップS1
9ではそれぞれの経路について走行軌跡との、いわゆる
残差自乗和を計算する。即ち、地点Pbから地点Pcまでの
走行軌跡TRfと道路TRbとの双方の形状の差を一致度とし
て算出すると共に、上記走行軌跡TRfと道路TRcとの双方
の形状の差を一致度として算出する。
ステップS21では前述の一致度の値に応じて最適な経
路、即ち、車両が走行した地図上の道路を選択する。第
4図(B)(C)からも明らかなように走行軌跡TRfと
道路TRbとの一致度が高いので、車両が走行した地図上
の道路として道路TRbを選択する。ステップS23では車両
の現在位置の決定を行う。
ステップS25では全ての走行軌跡について判断処理を
終了したかどうかを判定しており、全ての走行軌跡につ
いて判断処理を終了していない場合は再びステップS13
へ戻り、前述の処理を実行する。また、ステップS25で
全ての走行軌跡について判断処理を終了した場合は再び
ステップS21へ戻る。
以上の如く、現在位置が予め設定された基準点から所
定の距離の地点に到達した場合には、基準点からの走行
軌跡の形状と地図情報の道路形状との差を一致度として
算出して、この一致度の値に応じて、現在位置の修正処
理を実行するように構成したので、適切に現在位置を修
正することができる。
尚、前述の実施例ではステップS7において、車両の現
在位置のデータが所定量蓄積された場合、すなわち、所
定の走行距離毎に現在位置の修正判断を行うように構成
したが、本発明はこれに限定されることなく適宜のタイ
ミング、例えば所定時間の経過毎に現在位置の修正判断
を行うように構成することができる。
以上のように構成することにより、装置構成を簡略化
することができる。
[発明の効果] 以上説明してきたように本発明によれば、記憶手段に
記憶された情報の中から基準点を特定し、車両が基準点
から所定の距離の地点に到達したことが判断されたとき
には、基準点からの走行軌跡の形状と地図情報の道路形
状との差を一致度として算出して、この一致度の値に応
じて、車両の現在位置を地図情報の道路上に修正するよ
うに構成したので、車両の走行軌跡と、地図上の道路と
を適切に比較することができ、高精度に車両の現在位置
を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はクレーム対応図、 第2図は本発明に係る実施例のブロック図、 第3図は本発明に係る実施例の作用を示したフローチャ
ート、 第4図は本発明に係る実施例における現在位置の修正に
係る処理を示した説明図、 第5図は従来例における現在位置の修正に係る処理を示
した説明図である。 1……記憶手段 3……方位センサ 5……距離センサ 7……現在位置算出手段 9……判断手段 10……算出手段 11……修正手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−151714(JP,A) 特開 平2−165010(JP,A) 特開 平2−51013(JP,A) 特開 昭61−243482(JP,A) 特開 昭63−150620(JP,A) 特開 昭61−151420(JP,A) 特開 平2−38919(JP,A) 特開 昭63−196813(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】走行路に係る地図情報を記憶する記憶手段
    と、 方位情報を得るための方位センサと、 距離情報を得るための距離センサと、 前記方位センサと距離センサからそれぞれ方位情報と距
    離情報とを得て、記憶手段に記憶される地図上における
    現在位置を逐次算出する現在位置算出手段と、 この現在位置算出手段で逐次算出される現在位置から、
    記憶手段に記憶される地図情報である、当該車両の現在
    位置を修正するための基準点から所定の距離の地点に車
    両が到達したことを判断する判断手段と、 この判断手段によって車両が基準点から所定の距離の地
    点に到達したことが判断されたときには、基準点からの
    走行軌跡の形状と地図情報の道路形状との差を一致度と
    して算出する算出手段と、 この一致度の値に応じて、車両の現在位置を地図情報の
    道路上に修正する修正手段と を有することを特徴とする車両用現在位置検出装置。
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