JP3181624B2 - 車両用走行誘導装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載され、道路
が表示された地図画面上に自車位置を重ねて表示するこ
とによって車両の走行を誘導するための車両用走行誘導
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６１−２０９３１６号公報には、
道路が表示された地図画面上に自車位置を重ねて表示す
る際に交差点の各々を起点として走行距離を積算するこ
とにより車両が各交差点を通過した時点を可能な限り正
確に検出できるようにした車両用走行誘導装置が開示さ
れている。この装置は、できるだけ正確な自車位置をド
ライバーに伝えようとするものである。ところが、基準
点からの相対位置を検出する推測航法或いは自立航法と
呼ばれる航法を採用したものであるから、やはり検出さ
れた自車位置に誤差が生じることは避け得ない。推測航
法では方位センサ（地磁気センサ、左右の車輪の各々に
取り付けられた車輪回転センサ、前進・後退の区別のた
めのスイッチ）や距離センサ（車輪速センサ）の出力に
基づいて自車位置を推定するのであるが、方位センサや
距離センサの測定誤差は避けられないのである。したが
って、実際には車両が道路上を走行しているにもかかわ
らず、地図画面上の道路表示から離れた位置に自車位置
が表示される場合がある。そこで、いわゆるマップマッ
チングの技術を導入した車両用走行誘導装置が登場し
た。

【０００３】マップマッチングとは、道路データに基づ
いて自車推定位置の近傍にある道路の中から自車が位置
する可能性のある道路の候補を立て、候補道路の各々に
ついて自車存在確率を算出し、自車存在確率の最も高い
道路の表示上へ自車位置表示を修正する技術をいう。ク
ランク通過等の走行の経緯を勘案して候補道路を絞り込
みながら各候補道路の自車存在確率を適宜更新し、常に
より正確な自車位置表示を行なおうとするものである。
これにより、地図画面において自車位置が常に道路表示
上に表示されるとともに、自車位置表示の信頼性向上が
実現できる。

【０００４】道路データとしては、縮尺の異なる複数の
道路地図を構成する道路データが例えばＣＤ−ＲＯＭの
形で用意される。例えば１／８０万、１／２０万、１／
５万の３つの縮尺の道路地図がＣＤ−ＲＯＭの中に書き
込まれている。都市部については、これら３つの縮尺に
加えて縮尺１／１．２５万の詳細な道路地図がさらに書
き込まれている。これら複数の縮尺の地図のうち選択さ
れた縮尺の地図がＣＲＴモニタの画面上に映し出される
のである。この地図画面上の自車位置の表示は、前記の
推測航法により逐次更新されるとともに上記マップマッ
チング技術の適用により適宜修正される。また、地球周
回軌道上に打ち上げられた複数の衛星からの電波信号を
利用して自車の絶対位置を精密に検出する衛星航法（Ｇ
ｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：
ＧＰＳと略記する。）の利用によって自車位置を補正す
る場合もあった。ただし、例えば車両が山かげやビルか
げに入った場合は、３個以上の衛星からの電波信号を受
信できなくなるためにＧＰＳを利用することはできなく
なる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の車両用走行
誘導装置では、広域地図を表示する場合であると詳細地
図を表示する場合であるとを問わずいずれの場合もマッ
プマッチングを適用していたために、詳細地図の表示中
に自車位置表示がある道路表示上から他の道路表示上へ
大きく飛んでしまい、ドライバーの自車位置認識を混乱
させる場合があった。

【０００６】この自車位置表示の飛躍の問題を図面を用
いて説明する。図４は、推測航法、マップマッチング及
びＧＰＳを適用した従来の車両用走行誘導装置における
詳細地図画面の例を示す平面図であって、車両が目的地
に近づいたときにドライバーが自車位置と目的地との位
置関係を確認するために縮尺１／１．２５万の詳細地図
を選択した状態を示す。

【０００７】同図中の３１〜３７は道路表示、４１は設
定された目的地の位置を表わす目的地マーク、４２は自
車位置と自車の向きとを表わす矢印形の現在地マーク、
５１〜５４は自車の走行軌跡を表わす軌跡マークであ
る。車両の進行に伴って自車位置を示す現在地マーク４
２の表示位置が更新され、元の現在地マークは順次軌跡
マークに書き換えられる。目的地は、道路表示３７の道
路沿いにあるものとする。車両は、実際には道路表示３
１の道路を西行し、該道路から道路表示３３の道路へ入
って南下した後に、さらに道路表示３５の道路へ入って
西行する経路をとっており、道路表示３１の道路の西行
中のみ衛星からの電波信号を受信できＧＰＳが利用でき
るものとする。また、道路表示３２の道路は南半部が若
干東寄りに折曲しており、道路表示３３の道路は南半部
が若干西寄りに折曲しているものとする。

【０００８】ＧＰＳを利用しながら道路表示３１の道路
を西行している間は一定の時間間隔で自車位置表示を補
正しながらマップマッチングを適用するので、軌跡マー
ク５１までは道路表示３１上に連続的かつほぼ正確に表
示されている。ただし、道路表示３３の道路へ入る直前
の軌跡マーク５１は、ＧＰＳの利用により補正されたも
のではないものとする。ところが、車両が道路表示３３
の道路に入ると、自車位置表示が道路表示３１上の５１
から道路表示３３上の５２へ飛び、この後道路表示３３
上の５３から道路表示３２上の５４へ飛んでいる。道路
表示３２は、実際には走行していない道路を表わすもの
である。

【０００９】５１から５２への軌跡マークの飛躍は、方
位センサの出力から車両が西行から南下に転じたことを
検出した際のマップマッチングの適用により生じたもの
である。まず、ＣＤ−ＲＯＭ中の道路データに基づい
て、自車推定位置の近傍にある南下可能な分岐道路（道
路表示３２、３３、３４の３本の道路）の中から自車が
位置する可能性のある道路の候補（道路表示３２、３３
の２本の道路）を立てる。道路表示３４の道路を候補に
挙げないのは、該道路が自車推定位置を中心とした推測
航法の誤差範囲の外にあるからである。そして、候補道
路（道路表示３２、３３の２本の道路）の各々について
自車存在確率を算出し、自車存在確率の最も高い道路の
表示（道路表示３３）上へ自車位置を表示する。この結
果、距離センサの誤差に起因する推定誤差のあった５１
から５２へ自車位置表示が飛び、両位置間の軌跡マーク
の飛躍が生じたのである。

【００１０】５３から５４への軌跡マークの飛躍は、実
際には車両が道路表示３３の道路上において南向きから
若干西寄りに方向を転じたにもかかわらず、方位センサ
の出力誤差から自車進行方向が南より若干東寄りの方向
にあるものと誤検出したために生じたものである。この
場合、道路表示３２、３３の２本の候補道路のうち道路
表示３２の道路の方が方位センサの出力との一致度が高
いので、該道路表示３２の道路の自車存在確率を高く見
積ることになってしまい、マップマッチングの適用によ
り自車位置表示が道路表示３３の道路上から道路表示３
２の道路上へ修正され、この結果５３から５４への軌跡
マークの飛躍が生じたのである。車両が道路表示３５の
道路に入ると、該道路の自車存在確率が最も高くなり、
現在地マーク４２が該道路表示３５の上に表示されてい
る。

【００１１】以上の結果、現在地マーク４２が道路表示
３５上において道路表示３６との接続Ｔ字路の東側に表
示されることになる。このため、目的地に到着するため
には実際には１つ先のＴ字路を左折しなければならない
のに、ドライバーは自車位置を誤認して２つ目のＴ字路
を左折しようと考えてしまう。

【００１２】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であって、自車位置表示の飛躍の問題を解消することに
よってドライバーの自車位置認識の混乱を防止すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、通常はマップマッチングの適用を可能
にしながら、一定条件下ではマップマッチングの適用を
禁止できるようにしたものである。

【００１４】具体的に説明すると、請求項１の発明は、
車両に搭載され、道路が表示された地図画面上に自車位
置を重ねて表示することによって車両の走行を誘導する
ための車両用走行誘導装置であることを前提としたもの
であって、地図画面として道路の表示を行なうための道
路データを有する地図記憶手段と、自車位置を検出し、
該検出した自車位置を推定位置データとして出力するた
めの自車位置検出手段と、自車存在確率の最も高い道路
の表示位置に自車位置が表示されるように地図記憶手段
の道路データに基づいて自車位置検出手段の推定位置デ
ータを修正し、該修正した推定位置データを修正位置デ
ータとして出力するための自車位置修正手段と、地図画
面として地図記憶手段の道路データに基づいて道路の表
示を行ない、かつ該地図画面上に自車位置として修正前
の推定位置データと修正位置データとのいずれか一方を
選択して表示するための選択表示手段とを備える。更
に、前記地図記憶手段は互いに縮尺の異なる広域地図及
び詳細地図の各々の道路データを有し、前記選択表示手
段は、詳細地図の道路データに基づいて道路の表示を行
なう場合に修正位置データの選択が禁止される構成を採
用したものである。

【００１５】さらに、請求項２の発明は、上記請求項１
の発明において、選択表示手段の修正位置データの選択
を禁止させるためのマニュアルスイッチをさらに備えた
構成を採用したものである。

【００１６】

【作用】請求項１の発明によれば、地図画面上に自車位
置として修正位置データを選択して表示する場合には、
従来同様にマップマッチングが適用でき、道路データに
基づいて自車存在確率の最も高い道路の表示位置に自車
位置が表示される。一方、地図画面上に自車位置として
修正前の推定位置データを選択して表示する場合には、
道路表示の配置にとらわれずに自車位置が表示され、該
自車位置表示が過去の自車位置表示と連続するので、道
路表示間で自車位置表示が飛ぶ問題が解消される。

【００１７】さて、詳細地図の表示中は、表示された道
路の間の距離が短くなっているので、広域地図の表示中
に比べて自車位置表示の飛躍が生じやすいことから、こ
の自車位置表示の飛躍が生じやすい詳細地図の表示中に
はマップマッチングの適用が自動的に禁止される。一
方、自車位置表示の飛躍が生じにくい広域地図の表示中
はマップマッチングの適用が可能である。

【００１８】さらに、請求項２の発明によれば、マニュ
アルスイッチの操作に応じてマップマッチングの適用・
不適用の切り替えができる。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の実施例に係る車両用走行誘
導装置の構成を示すブロック図である。同図に示すよう
に、この車両用走行誘導装置のコントローラ１０は、絶
対位置入力部１１、現在地推測部１２、近傍道路データ
読み出し部１３、比較部１４及び画像作成部１５を備え
るものであって、該コントローラ１０にＧＰＳ受信機２
１、方位センサ２２、距離センサ２３、デジタル地図２
４及び表示装置２５が外付けされている。

【００２０】絶対位置入力部１１は、ＧＰＳ受信機２１
に接続されており、地球周回軌道上に打ち上げられた複
数の衛星のうち３個以上の衛星からの電波信号を利用し
て自車の絶対位置を精密に検出するものであり、該検出
した自車位置を絶対位置データとして出力する。

【００２１】現在地推測部１２は、方位センサ（地磁気
センサ、左右の車輪の各々に取り付けられた車輪回転セ
ンサ、前進・後退の区別のためのスイッチ）２２と距離
センサ（車輪速センサ）２３との出力に基づいて現在の
自車位置を推定するためのものである。方位センサ２
２、距離センサ２３及び現在地推測部１２は、自車位置
を検出し、該検出した自車位置を推定位置データとして
出力するための自車位置検出手段を構成する。

【００２２】デジタル地図２４は、地図画面として道路
の表示を行なうための道路データを有する地図記憶手段
を構成するものであって、コントローラ１０の近傍道路
データ読み出し部１３、比較部１４及び画像作成部１５
の各々に接続されている。このデジタル地図２４を構成
する道路データとしては、縮尺の異なる複数の道路地図
の道路データが例えばＣＤ−ＲＯＭの形で用意される。
一例を挙げると、１／８０万、１／２０万、１／５万の
３つの縮尺の道路地図がＣＤ−ＲＯＭの中に書き込まれ
ているのである。都市部については、これら３つの縮尺
に加えて縮尺１／１．２５万の道路地図がさらに書き込
まれている。なお、ＣＤ−ＲＯＭの中には、道路のルー
トを表わす道路データに加えて道路の名称等を表わす記
号も道路表示データとして書き込まれている。

【００２３】近傍道路データ読み出し部１３は、マップ
マッチングのために現在地推測部１２の推定位置データ
に基づいてデジタル地図２４から自車位置近傍の道路デ
ータを読み出す機能を有するブロックである。候補道路
の自車存在確率は現在地推測部１２で算出される。現在
地推測部１２と近傍道路データ読み出し部１３とは、自
車存在確率の最も高い道路の表示位置に自車位置が表示
されるように道路データに基づいて推定位置データを修
正し、該修正した推定位置データを修正位置データとし
て出力するための自車位置修正手段を構成する。つま
り、現在地推測部１２は、自車位置検出手段の機能と自
車位置修正手段の機能とを兼ね備える。

【００２４】比較部１４は、絶対位置入力部１１から絶
対位置データが出力されたときはこれを最優先で出力
し、該絶対位置データが得られない場合は修正前の推定
位置データと修正位置データとを切り替えて出力するも
のである。この比較部１４は、走行軌跡表示のために、
自己の出力の更新のつど該出力を順次記憶する機能をも
有する。画像作成部１５は、デジタル地図２４から縮尺
を選択して読み出した道路データ及び道路表示データと
比較部１４から切替出力される位置データとを合成して
地図画面の画像データを作成するものであって、合成さ
れた画像データがＣＲＴモニタからなる表示装置２５の
画面に映し出される。つまり、比較部１４、画像作成部
１５及び表示装置２５は、地図画面として道路データに
基づいて道路の表示を行なうとともに該地図画面上に自
車位置として推定位置データと修正位置データとのいず
れか一方を選択して表示するための選択表示手段を構成
する。ただし、詳細地図の道路データに基づいて道路の
表示を行なう場合は、修正位置データの選択が禁止され
る。

【００２５】次に、以上に説明した本実施例に係る車両
用走行誘導装置の動作を説明する。表示装置２５を構成
するＣＲＴモニタの地図画面上の自車位置を表わす現在
地マークが現在地推測部１２から出力される推定位置デ
ータに基づいて逐次更新される動作が基本となる。ただ
し、３個以上の衛星からの電波信号を受信できる間は一
定の時間間隔で現在地マークの表示位置を補正する。車
両の進行に伴って現在地マークの表示位置が更新される
と、元の現在地マークは順次軌跡マークに書き換えられ
る。

【００２６】図２は、上記本実施例に係る車両用走行誘
導装置の動作を示したフローチャート図である。同図を
参照しながら図１の車両用走行誘導装置の動作を順次説
明する。

【００２７】図２に示すように、ステップＳ１では方位
センサ２２と距離センサ２３との出力に基づいて現在の
自車位置を推定する。ステップＳ２では、マップマッチ
ングのために、デジタル地図２４を参照して自車推定位
置の近傍にある道路の中から自車が位置する可能性のあ
る道路の候補を立て、分岐道路等の候補道路がある場合
には各候補道路について自車存在確率を算出する。ステ
ップＳ３では、現在地マークが表示されている道路の自
車存在確率が最も高いかどうかを調べる。現在地マーク
表示道路の自車存在確率が最も高い場合は、ステップＳ
４に進んで自車存在確率の最も高い該道路の表示の上に
引き続いて新たな現在地マークを表示し、この現在地マ
ーク表示位置の更新と同時に元の現在地マークを軌跡マ
ークに書き換えたうえでステップＳ１にもどる。自車存
在確率が現在地マーク表示道路より高い道路がある場合
は、ステップＳ３からステップＳ５に進んで詳細地図の
表示中かどうかを調べる。

【００２８】例えば縮尺１／８０万或いは１／２０万の
広域地図を表示している場合は、マップマッチングの適
用のためにステップＳ５からステップＳ４に進んで現在
地マーク表示道路を変更する。つまり、ステップＳ４で
自車存在確率の最も高い道路の表示の上に新たな現在地
マークを表示し、元の現在地マーク表示道路上のマーク
を軌跡マークに書き換えたうえでステップＳ１にもど
る。

【００２９】これに対して縮尺１／５万或いは１／１．
２５万の詳細地図を表示している場合は、マップマッチ
ングを適用しないようにステップＳ５からステップＳ６
に進んでそれまでの走行軌跡と連続するように新たな現
在地マークの表示を行なう。つまり、地図画面上におけ
る道路表示の配置にとらわれずに新たな現在地マークを
表示するのである。このようにして現在地マーク表示位
置を更新したうえで元の現在地マークを軌跡マークに書
き換え、ステップＳ１にもどる。

【００３０】以上のとおり、本車両用走行誘導装置によ
れば、詳細地図の表示中は道路表示間での現在地マーク
の表示位置の修正を伴うマップマッチングの適用が禁止
され、道路表示間の自車位置表示の飛躍が防止される。
ただし、詳細地図の表示中であってもＧＰＳの利用によ
り現在地マークの表示位置が補正されて該マークが正確
な位置を示している場合には、現在地マーク表示道路の
自車存在確率が最も高くなるので、ステップＳ３からス
テップＳ４に進み、自車存在確率の最も高い該道路の表
示の上に引き続いて現在地マークを表示するようにマッ
プマッチングが適用される。

【００３１】図３は、以上に説明した本実施例に係る車
両用走行誘導装置による縮尺１／１．２５万の詳細地図
画面の例を示す平面図であって、図４の場合と同様に車
両が目的地に近づいたときにドライバーが自車位置と目
的地との位置関係を確認するために該縮尺の詳細地図を
選択した状態を示す。道路配置、目的地の位置及び実際
の走行経路は図４の場合と同じであり、道路表示３１の
道路の西行中のみＧＰＳが利用できるものとする。

【００３２】ＧＰＳを利用しながら道路表示３１の道路
を西行している間は一定の時間間隔で自車位置表示を補
正しながらマップマッチングを適用するので、軌跡マー
ク５１までは従来と同様に道路表示３１上に連続的かつ
ほぼ正確に表示されている。ただし、道路表示３３の道
路へ入る直前の軌跡マーク５１の位置は、ＧＰＳの利用
により補正されたものではないので若干の推定誤差を有
する。車両が南下に転じて道路表示３３の道路に入る
と、従来とは違って道路表示の上に軌跡マークが表示さ
れるのではないが、走行軌跡の表示の連続性を優先させ
た形で道路表示３３に沿って軌跡マーク５２、５３、５
４が表示されている。つまり、方位センサ２２の出力に
誤差があっても、道路表示３１から３３への自車位置表
示の飛躍も道路表示３３から３２への自車位置表示の飛
躍も生じない。この結果、現在地マーク４２が道路表示
３５と３７との接続Ｔ字路の東側に表示されることにな
り、自車位置と目的地との間の位置関係の誤認防止が図
れる。

【００３３】なお、以上の説明では詳細地図の表示中で
あることを条件にしてマップマッチングの適用を禁止し
ていたが、表示装置２５を構成するＣＲＴモニタにマッ
プマッチングの適用を禁止させるためのマニュアルスイ
ッチとして機能するタッチスイッチを設けてもよい。該
タッチスイッチが例えばオン操作されたときに比較部１
４の修正位置データの選択を禁止させるのである。この
タッチスイッチがオン操作されたことを唯一の条件とし
てマップマッチングの適用を禁止してもよいし、タッチ
スイッチがオン操作されたことと詳細地図の表示中であ
ることとを組合せてマップマッチングの適用禁止条件と
してもよい。このようなマップマッチング禁止のための
タッチスイッチを設ければ、ドライバーの判断に応じて
適宜マップマッチングの適用・不適用の切り替えができ
る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明してきたように請求項１の発明
によれば、マップマッチングの適用・不適用を選択でき
る構成を採用したので、マップマッチングの適用を選択
した場合には従来同様に自車位置が常に道路表示上に表
示されるだけでなく、一定条件下でマップマッチングの
不適用を選択した場合には自車位置表示の飛躍の問題が
解消されてドライバーの自車位置認識の混乱が防止でき
る。その上で、自車位置表示の飛躍が生じやすい詳細地
図の表示中はマップマッチングの適用が禁止される構成
を採用したので、自車位置表示の飛躍の問題を効果的に
解消することができる。

【００３５】さらに、請求項２の発明によれば、マップ
マッチングの適用を禁止させるためのマニュアルスイッ
チをさらに備えた構成を採用したので、ドライバーの判
断に応じてマップマッチングの適用・不適用の切り替え
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る車両用走行誘導装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】 図１の車両用走行誘導装置の動作を説明する
ためのフローチャート図である。

【図３】 図１中の表示装置における詳細地図画面の例
を示す平面図である。

【図４】 従来の車両用走行誘導装置における詳細地図
画面の例を示す平面図であって、自車位置表示の飛躍が
生じている状態を示すものである。

【符号の説明】

１０…コントローラ １１…絶対位置入力部 １２…現在地推測部（自車位置検出手段、自車位置修正
手段） １３…近傍道路データ読み出し部（自車位置修正手段） １４…比較部（選択表示手段） １５…画像作成部（選択表示手段） ２１…ＧＰＳ受信機 ２２…方位センサ（自車位置検出手段） ２３…距離センサ（自車位置検出手段） ２４…デジタル地図（地図記憶手段） ２５…表示装置（選択表示手段） ３１〜３７…道路表示 ４１…目的地マーク ４２…現在地マーク ５１〜５４…軌跡マーク

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 21/00 G08G 1/0969 G09B 29/00 - 29/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載され、道路が表示された地図
   画面上に自車位置を重ねて表示することによって車両の
   走行を誘導するための車両用走行誘導装置であって、 前記地図画面として道路の表示を行なうための道路デー
   タを有する地図記憶手段と、 自車位置を検出し、該検出した自車位置を推定位置デー
   タとして出力するための自車位置検出手段と、 自車存在確率の最も高い道路の表示位置に自車位置が表
   示されるように前記道路データに基づいて前記推定位置
   データを修正し、該修正した推定位置データを修正位置
   データとして出力するための自車位置修正手段と、 前記地図画面として前記道路データに基づいて道路の表
   示を行ない、かつ該地図画面上に自車位置として前記推
   定位置データと前記修正位置データとのいずれか一方を
   選択して表示するための選択表示手段とを備え、 前記地図記憶手段は、互いに縮尺の異なる広域地図及び
   詳細地図の各々の道路データを有し、 前記選択表示手段は、前記詳細地図の道路データに基づ
   いて道路の表示を行なう場合に前記修正位置データの選
   択が禁止される ことを特徴とする車両用走行誘導装置。
2. 【請求項２】 前記選択表示手段の修正位置データの選
   択を禁止させるためのマニュアルスイッチをさらに備え
   たことを特徴とする請求項１に記載の車両用走行誘導装
   置。