JPH02130413A - 走行経路表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １帆光」 本発明は、自動車などの移動体の現在位置を求めながら
、予め地図が写し出された画面上に現在位置の表示を行
なわせる走行経路表示装置に関する。

盗】ｕ【権 最近、後で詳しく説明するが、例えば不案内地域などに
おける自動車等の移動体の走行時に、走行予定コースか
ら外れて運転者が道に迷うことがないように適切なガイ
ダンスを行なわせるため、移動体の走行距離とその走行
にともなう進行方向とをそれぞれ検出し、それら各検出
値から移動体の二次元座標上における現在位置を移動体
の走行にともなって刻々と演算処理によって累積的に求
め、予め画面に写し出されている地図上に移動体の現在
位置を更新表示させるようにした走行経路表示装置が開
発されている。

しかしてこのような走行経路表示装置では、移動体の走
行状態にしたがって距離検出および方向検出をなす際に
おける各検出精度などを要因とした位置誤差の発生が否
めず、移動体の走行が進むにしたがってその誤差が累積
されて現在位置が地図上の走行コースから外れてしまい
、自軍が地図上におけるどの道路上を走行しているのか
を判断することができなくなってしまうという問題があ
る。

その場合、特に移動体のヨ一方向変化の角速度を検出し
て移動体の走行方向の変化量を求めるレート式による方
向センサを用いたとき、その方向センサ出力による誤差
要因が大きな割合を占めるものとなっている。

従来、その位置誤差を修正するために、地図上における
道路パターンと移動体の走行にしたがって逐次更新され
る現在位置のデータを記憶保持させることにより得られ
る移動体の走行軌跡パターンとのマツチングをとること
により、走行コース上から外れた現在位置の修正を行な
わせるようにしている。すなわち、複雑に結びついた道
路網のなかから移動体が通過したとおもわれる道路を何
らかの方法によって複数抽出し、その抽出された各道路
のパターンと移動体の走行軌跡のパターンとの適合性を
調べて最もマツチング率の高いパターンをもった道路を
現在走行中の道路とみなして。

そのマツチングがとられた道路上に移動体の現在位置が
くるようにその位置修正を行なわせるようにしている。

しかしこのような修正手段をとるのでは、道路が複雑に
入り組んでいる地図において車両が通ったと思われる道
路を探索して抽出すると非常に多くの道路パターンが抽
出されることになり、その１つ１つについて車両の走行
軌跡パターンとのマツチングをとるための処理を行なわ
せるのではその処理が煩雑になって多くの時間を要する
ことになり、また車両が地図上にない道路を通ったとき
にはパターンのマツチングがとれずに現在位置の修正が
不可能になってしまうことになる。

■煎 本発明は以上の点を考慮してなされたもので。

地図上における道路のパターンと移動体の走行軌跡のパ
ターンとのマツチングをとって走行コース上から外れた
現在位置の修正を行なわせる際、移動体の走行軌跡と道
路とのパターンのマツチングを効率良く、かつ精度良く
とることができるようにした走行経路表示装置を提供す
るものである。

電層 本発明はその目的達成のため、走行経路表示装置におい
て、移動体がヨ一方向の角速度変化を何ら生じていない
直線走行している間は位置誤差がほとんど生ずることが
ない点に着目し、移動体の走行にともなって刻々変化す
る現在位置のデータを記憶保持させることにより得られ
る移動体の走行軌跡のなかから直線走行部分を抽出する
手段と、その抽出された直線走行部分に対応する地図上
における近辺の道路から直線道路部分を抽出する手段と
、その各抽出された直線走行部分と直線道路部分との位
置相関にしたがってマツチングをとる手段と、マツチン
グがとられた道路上に走行軌跡を合せ込む手段とをとる
ようにしたことを特徴としている。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。

第１図は本発明による走行経路表示装置の構成例を示す
もので、その基本的な構成としては、例えば自動車のタ
イヤの回転に応じて単位走行距離ごとのパルス信号を出
力する光電式、電磁式または機械接点式などによる距離
センサ１と、例えばヨ一方向の角速度の変化を検出する
ジャイロ式またはガス式などによる自動車走行にともな
う方向変化量に比例した信号を出力するレート式による
方向センサ２と、距離センサ１からのパルス信号数をカ
ウントして自動車の走行距離を計測するとともに、方向
センサ２の出力信号にしたがってその進行方向の変化を
ねり出すことにより自動車の単位走行距離ごとにおける
２次元座標上の位置を逐次演算によって求め、かつシス
テム全体の集中制御を行なわせるマイクロコンピュータ
などからなる信号処理装置３と、その信号処理装置３に
よって求められた刻々変化する２次元座標上の位置のデ
ータを順次格納し、自動車の現在位置に対応する有限の
連続位置情報としてそれを保持する走行軌跡記憶装置４
と、予めデジタル化された地図情報がファイル単位で複
数格納されている地図情報記憶媒体５と、その記憶媒体
５から必要な地図のファイルを選択的に読み出す記憶媒
体再生装置６と、その読み出された地図ファイルに応じ
て地図面像を画面に表示させるとともに、走行軌跡記憶
装置ｉ！４に格納された位置データにもとづいて自動車
の現在位置を、必要に応じてそれまでの走行軌跡および
現在の進行方向などとともに同一画面に刻々更新表示さ
せる表示袋［７と、信号処理装置３へ動作指令を与える
とともに、表示装置７に表示させる地図の選択指定およ
びその表示された地図上における自動車の出発点の設定
を行なわせ、また走行軌跡などの表示指示を与え１表示
される地図および走行軌跡の方向変換、その表示位置の
シフト、地図および軌跡の部分拡大表示１表示線尺率の
選択などの表示形態の設定変更などを適宜行なわせるこ
とのできる操作装置８とによって構成されている。

このように構成されたものでは、第２図に示すように、
選択的に読み出された地図が表示装置７の画面に写し出
されるとともに、その地図上において設定された出発点
からの自動車の走行にしたがって信号処理袋［３により
予め設定された地図の縮尺率に応じて２次元座標上に自
動車の現在位置を示す表示マークＭｌ、その現在位置に
おける自動車の進行方向を示す表示マークＭ２および出
発点Ｓから現在位置に至るまでの走行軌跡表示マークＭ
３が自動車の走行状態に追従して模擬的に表示される。

以上の構成および動作は冒頭において説明した従来の走
行経路表示装置と同じである。

したがってこのような走行経路表示装置では。

第３図に示すように、前述した累積誤差により現在位置
およびそれまでの走行軌跡が自動車の走行が進むにした
がって地図上の道路から次第に大きく外れていき、しま
いには現在自動車が地図上のどの地点を走行しているか
を判断することができなくなってしまう。

本発明では、このような走行経路表示装置において、移
動体の走行軌跡のなかから直線部分を抽出する手段と、
゛その抽出された直線部分の数が所定数に達した時点で
、その数の直線部分を組として地図上における道路のパ
ターンと部分的にマツチングをとる手段と、そのマツチ
ングがとられた道路上に走行軌跡を合せ込んで現在位置
の修正を行なわせる手段とをとるようにしている。

これらの各手段は、実際には、信号処理装置３において
実行されることになる。

移動体の走行軌跡のなかから直線走行部分を抽出する手
段としては、具体的に以下のようにして実行される。

すなわち、第４図（ａ）に示すように、移動体の走行軌
跡Ｐを微小な単位長ベクトルＶによって折線近似したう
えで、第４図（ｂ）に示すように。

各単位長ベクトルＶｌ、Ｖ２．Ｖ３．・・・の角度差０
１、　θ２．θ３．・・・を加算していき１次式（１）
に示すように、その加算された角度が予め設定された角
度のしきい値θを得るまでの間を直線部分として抽出す
る。

Ｏ１＋０２＋０３＋・・−＋Ｏｎ≦ｅ−（１）その際、
走行軌跡のなかから抽出された直線部分の長さがあまり
にも短いものは特徴がないものとして、抽出された直線
部分の長さＱが、次式（２）に示すように、予め設定さ
れた長さのしきい値し以上のものだけをマツチング対象
として採用し、そのしきい値りに満たないものを不採用
とする。

Ｑ≧Ｌ　　　　　　　・・・　（２） このような直線部分の抽出方法によって、例えば、第５
図（ａ）の走行軌跡Ｐから、第５図（ｂ）に示すような
直線部分Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３．Ｓ４゜・・・が得られる。

また、マツチングの具体的な手段としては、移動体の走
行が進むにしたがって、前述のようにして走行軌跡Ｐの
なかから抽出される直線部分の数が所定数（例えば４本
）に達したら、信号処理袋Ｗ１３が、その得られた直線
部分８１〜Ｓ４を組として、画面に写し出されている地
図における各道路の位置のデータにしたがって、各道路
とのパターンのマツチングを部分的にとるようにする。

したがって、このような移動体の走行軌跡のなかから抽
出された直線部分の組をもってその部分における走行軌
跡の特徴を得て、地図上の道路のパターンと部分的なマ
ツチングをとることにより、マツチング処理を簡素化し
ながら、移動体の走行軌跡と道路とのマツチングを精度
良くとって、そのマツチングがとられた道路上への走行
軌跡の合せ込みを的確に行なわせることができるように
なる。

また本発明では、移動体の走行軌跡のなかから抽出され
た直線部分間の相対角度の大きさにしたがって、マツチ
ング対象とする直線部分の組の数を可変とするようにし
ている。

例えば、第６図に示すように、基盤目状道路を走行軌跡
Ｐをもって走行するような場合、その走行軌跡Ｐから抽
出された４つの直線部分５ｔ−８４の組をもって道路と
のマツチングをとるようにしたのでは、その直線部分８
１〜Ｓ４を平行移動させればどの道路部分ともパターン
が一致してしまうためにマツチングをとることができな
くなってしまう。

したがって、その場合には、マツチング対象とする直線
部分の組の数を増大させれば、直線部分５Ｌ−８４のよ
うに先にいっても同じパターンをくり返す可能性が低い
ので、マツチングのための特徴がでて、走行軌跡と道路
とのマツチングをとることができ、ミスマツチングが避
けられるようになる。

具体的には、信号処理袋［３において、移動体の走行軌
跡から抽出される直線部分間の相対角度がほぼ９０°　
（９０＠±α）の場合に、マツチング対象の組とする直
線部分の数を所定に増大させるようにしている。

その場合、例えば、第６図において、移動体の走行にし
たがって、直線部分Ｓｔと直線部分Ｓ２との間の相対角
度がほぼ９０”　となった時点で、まずマツチング対象
の組となる直線部分の数を通常の４から５に増大させ、
その後続けて直線部分Ｓ２と直線部分Ｓ３との間の相対
角度がほぼ９０゜となった時点でマツチング対象の組と
なる直線部分の数を６に増大させるように、直線部分間
の相対角度がほぼ９０°になるたびにマツチング対象の
組となる直線部分の数を所定に段階的に増大させていく
ようにすることが考えられる。

また、例えば、直線部分８１と直線部分Ｓ２との間の相
対角度がほぼ９０’　となり、続いて直線部分Ｓ２と直
線部分Ｓ３との間の相対角度がほぼ９０°となった時点
で、マツチング対象の組となる直線部分の数を通常の４
から７に増大させるように、直線部分間の相対角度が続
けてほぼ９０＠になったらマツチング対象の組となる直
線部分の数を所定に増大させるようにすることが考えら
れる。この場合には、増大される数は固定となる。

変り」 以上、本発明による走行経路表示装置にあっては、地図
上における道路のパターンと移動体の走行軌跡のパター
ンとのマツチングをとって走行コース上から外れた現在
位置の修正を行なわせる際、移動体の走行軌跡のなかか
ら抽出された直線部分の組合せをもって走行軌跡の特徴
をねり出して道路のパターンと部分的にマツチングをと
るようにしたもので、マツチング処理を簡素化しながら
、移動体の走行軌跡と道路とのマツチングを精度良くと
って、そのマツチングがとられた道路上への走行軌跡の
合せ込みを的確に行なわせることができるという優れた
利点を有している。

・・操作装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．移動体の走行距離とその走行にともなう進行方向と
   を検出しながら移動体の刻々変化する２次元座標上の現
   在位置を逐次演算によって求め、予め道路地図が表示さ
   れた画面上に移動体の現在位置の更新表示を行なわせる
   ようにしたものにおいて、その求められた現在位置のデ
   ータを記憶保持させることにより得られる移動体の走行
   軌跡のなかから直線部分を抽出する手段と、その抽出さ
   れた直線部分の数が所定数に達した時点で、その数の直
   線部分を組として地図上における道路のパターンと部分
   的にマッチングをとる手段と、そのマッチングがとられ
   た道路上に走行軌跡を合せ込んで現在位置の修正を行な
   わせる手段とをとるようにしたことを特徴とする走行経
   路表示装置。
2. ２．移動体の走行軌跡を単位長ベクトルによって折線近
   似したうえで、各単位長ベクトルの角度差の和を求めて
   、その和が予め設定された角度のしきい値を越えるまで
   の間を直線部分として抽出するようにしたことを特徴と
   する前記第１項の記載による走行経路表示装置。
3. ３．抽出された直線部分の長さが予め設定された長さの
   しきい値に満たないものを不採用としたことを特徴とす
   る前記第１項の記載による走行経路表示装置。
4. ４．直線部分間の相対角度がほぼ９０゜の場合に、マッ
   チング対象の組とする直線部分の数を所定に増大させる
   ようにしたことを特徴とする前記第１項の記載による走
   行経路表示装置。