JPH0328713A - 移動体の現在位置表示装置 - 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】 ！Ｌ術分野 本発明は、移動体の現在位置を求めながら、予め画面に
写し出された道路地図上に移動体の現在位置を表示させ
る移動体の現在位置表示装置に関する。

従来技徽 従来、例えば不案内地域などにおける自動車１等の移動
体の運転時に、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４′）せ
るため、距離センサおよび方向センサを用いて移動体の
走行距離と進行方向とをそれぞれ検出しながら、２次元
座標上における現在位置を演算によって求め、その移動
体の走行にともない刻々と変化する現在位置を予め画面
に写し出されている道路地図Ｌ（．二点情報によって逐
次更新しながら表示させることによって、運転各に現７
Ｆ：位置の確認を行なわせることができるようにした移
動体の現在位置表示製置が開発されている。

しかしてこのような移動体の呪在位置表示装置では、距
離センサおよび方向センサの各センサ精度や現在位置算
出時のイｊ効桁による演算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、画面に表示される現在位置が地図
上の道路から次第に外れていき、白車が地図１二におけ
るどの道路１二を走行しているのかを判断することがで
きなく々ってしまうどいう問題がある，． また、たとえ算出される移動体の現往位置に誤差がなく
とも、その現在位置が表示される地図白体にテフォルメ
かあれば、両面１′−表示される現７Ｉ二位置が地図」
．の道路から外れてしまうことになる。

そのため従来ては、地図上の道路から外れた現在位埴の
修正を行なわせるべく、地図上にお（つる道路のパター
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ろことにより得られる走行軌跡
のパターンどのマノチング処理をなして、マッチングが
とられた道路十に移動体の現在位（ｄか表示されるよう
にし，でいる（特開昭６１−２４３３１８ｊ￥公報参照
）。

しかして従来の移動体の現在位置表示装置では、移動体
の現在位置の算出，表示制御，人力操｛４Ｆ　ｍ令の処
理などを行なう演算制御装匝（マイクロコンピコータ）
に、多凰のテータを取り扱う演Ｄ，によるマッチング゛
処理を割り込ませているので，その演算制御装置にＪ・
１ける現在位直の算出や表示のための本来の処理能力か
低下してし才い、イのため移動体の現花位置の表示のリ
アルタイム＋ＩＬに欠け、位置忽差の要因となっている
。

ｊｊ　ｒ＋サー ；５ 本発明は以４二の点を考慮してなされたもので、現在位
置の算出や表示のための本来の処理能力を何ら低下させ
ることなく、移動体の疋行軌跡と地図−１二の道路との
各パターンのマッチングをとって、マッチングがとられ
た道路上に移動体の現在位置が表示されるように修正す
る処理を最適に行なわせることができるようにした移動
体の現在位置表示装置を提供するものである。

構成 以下、添付図面を参照して本発明の−・実施例について
詳述する。

本発明による移動体の現在位置表示装置にあっては、第
１図に示すように、例えば移動体のタイヤの回転に応じ
て単位走行距離ごとにパルス信号を出力する距離センサ
】と、例えばヨ一方向変化の角速度を検出して移動体の
走行にともなう方向の変化量に比例した信号を出力する
レー１一式による方向センサ２と，距離センサ１からの
パルス信％ｊ−数をカウンｌ−　Ｌて移動体の走行距離
を計測するとともに、方向センサ２の出力侶号にしたが
って４ その進行方向をわり出すことにより、移動体の−・定走
行距離ごとにお（づるｘ　−　’ｙ座標上の現在位置を
演算によって逐次求める第１の演算処却装備（マイクロ
コンピュータ）３と、移動体の山行にしたがって刻々変
化する現扛位置のデータを販次格納し、移動体のイｆ限
の連続位置情報としてそれを記憶保持する走行軌跡記憶
装置４と、予め複数の道路地図のデータが格納されてい
る地図情報記憶媒体５と、その記憶媒体５から地図デー
タを選択的に読み出す記憶媒体再生装＠６と、その読み
出された地図データにもとづいて所定の道路地図が写し
出された画面上に移動体の現在位置を、必要に応じて走
行軌跡および現在位置における移動体の進行方向などと
ともに表示する表示装置７と、その表示の制御を行なわ
せる表示制御装置（ＥＣＵ）８と、表示装置７に表示さ
せる道路地図の選択指定およびその表示された地図七に
おける移動体の出発点の設定を行なわせ、また走行軌跡
および現在位置におけるｓ！ｌ！ＩＪ体の進イゴ方向な
との表示指令を選択的に醪え、画面に表示されでいる地
図および走行軌跡の方向変換，その表示位置のシフト，
地図および走行軌跡の部分拡大表示，表示縮尺率の選択
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９と、走行軌跡のデータと画面に写し出
された道路地図のデータとにもとづいて移動体の走行軌
跡と画面に写し出された地図上の道路との各パターンの
マッチング処理をなして、マッチングがとられた道路上
に現在位置が表示されるように前記第１の演算処理装置
によって算出される現在位置のデータを修正する第２の
演算処理装置（マイクロコンピュータ）１０とによって
構成されている。

なお、表示制御装置８は、道路地図のデータおよび現在
位置の修正データにもとづいて表示装置７の画面に地図
および移動体の現在位置を表示させるとともに、操作装
置９から入力される操作指令に応じてその両面の表示形
態を適宜変化させる。

このように構或されたものでは、選択的に読み出された
地図が表示装置７の画面に映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移動体の走行に
したがい、第１の演算処理装置３によって、予め設定さ
れた地図の縮尺率に応してＸ−Ｙ座標上における現在位
置が刻々と演算によって求められていく。

その求められた現在位置のテータが第２の演算処理装置
１０に引き渡されたうえで、走行軌跡記憶装置４に逐次
送られて記憶され、一連の走行軌跡のデータとして更新
的に保持される。

そして、第２の演算処理装置ｌＯにおいて、後述するよ
うに、移動体の走行軌跡と地図上の道路との各パターン
のマッチング処理が実行され、マッチングがとられた道
路上に走行軌跡が一致するように、走行軌跡とともに移
動体の現在位置のデータ修正がなされる。

その修正データが現在検出されている方向のデータとと
もに表示制御装置８に与えられ、その制御下において、
例えば、第２図に示すように、表示装置７の画面に写し
出された道路地図上に移動体の現在位置を示す表示マー
クＭ１およびその現在位置における移動体の進行方向を
示す表示マー−７ クＭ２が、また走行軌跡の表示指令が出されているとき
には走行軌跡の表示マークＭ３が移動体の走行状態に追
従して模擬的に表示される。図中、Ｓは移動体の出発点
を示している。

その際、第２の演算処理装置１０によるマッチング処理
を行なわせない場合には、第３図に示すように、前述し
た累積誤差によって現在位置および走行軌跡が移動体の
走行が進むにしたがって地図上の道路から次第に外れて
いき．しまいには移動体が地図」二のどの地点を走行し
ているのかを判断することができなくなってしまう。

同様のことは、画面に写し出されている地図のデフォル
メによって、移動体の現在位置が道路上から外れること
によっても生ずる。

以下に、第２の演算処理装置１０において実行されるマ
ッチンク処理の一例について説明する。

第４図（ａ）に示すように、移動体が予め設定された一
定距離Ｌ（例えばｌ〜２Ｋｍ程度）走行するごとに、そ
の間における移動体の走行軌跡Ｐを一定の間隔（例えば
］．Ｏｍ間隔）で、かつ所定の８− 幅付け（例えば２０〜３０ｍの幅）をもって複数のドッ
トによるパターンＰ′であらわす。

同様に、第４図（ｂ）に示すように、地図上における各
道路Ｒを、一定の間隔で、かつ所定の幅付けをもって複
数のドットによるパターンＲ′であらわす。

そして、その複数のドットであらわされた走行軌跡と道
路との各パターンＰ’　，Ｒ’　を相対位置を変化させ
ながら逐次重ね合せて互いに重なったドッ１〜数を各々
求め、その求められたドッ１・数が最大になった重ね合
せ位置で、ずれを生じた移動体の走行軌跡Ｐと地図上に
おける道路Ｒとのマッチングをとるようにしたことを特
徴としている。

その具体的な処理のアルゴリズムとしては、例えば、以
下のようにして実行される。

■まず、移動体が一定距離走行したときの走行軌跡の現
在の表示位置において、走行軌跡Ｐのドッ１−ハターン
Ｐ′と道路ＲのドットパターンＲ′どのアンド処理を行
なって、重なったドッ１−の数を，計数する。

■次に、その現在表示位匝において、ドッ１・パターン
Ｐ′を時計回り方向にθ＝ｉ’だけ回転させた状態で、
走行軌跡ＰのドットパターンＰ′と道路Ｒの１一ツ１〜
パターンＲ′とのアンド処理を行なって、重なったドッ
トの数を計数する。

■さらに，その現在表示位置において、ドットパターン
Ｐ′　を反時計回り方向にθ＝１゜だけ回転させた状態
で、走行軌跡ＰのドットパターンＰ′と道路Ｒのドット
パターンＲ′　とのアンド処理を行なって、重なったド
ットの数を計数する。

■次いで、走行軌跡Ｐの現在の表示位置を上，下，左，
右，右斜め上，右斜め下，左斜め上，左斜め下の各方向
に１トツ｛一分ずらした状態で、前述の■〜■の処理を
それぞれ行なわせる。

■そして、以−１二の計２７通りの重ね合せにおいて、
ドン１−数が最大となる重ね合せ位置を探し出す。

■次に、そのトツ１・数が最大となる重ね合せ位置にお
いて、再度、前述した２７通りの重ね合せによるアンド
処理を行なわせて、それぞれ重なったドット数を計数し
、前回の最大ドッ１〜数よりも大きな最大１くン１〜数
をもった重ね合せ位直を探し出す。

■以上の処理を、前回よりも大きな最大ドッ１へ数をも
った重ね合せ位置がみつからなくなるまで繰返して行な
わせる。

■そうして、最終的に得られた最大ドン１〜数にもとづ
いて移動体の走行軌跡Ｐと地図上に才ハツる道路Ｒとの
マッチング率を求め、その求められたマッチング率が、
予めマッチングの許容値として設定されたしきい値を越
えていれば、その重ね合せ位置において走行軌跡Ｐと道
路Ｒとのマッヂンタがとれたものとする。

■また、その際、最終的に得られた最大１ヘツ１〜数に
応じたマッチング率がしきい値以下であれは、以下の階
層処理を続けて行なわせる。

その場合には、より広い範囲にオ）たって走行軌跡■）
と道路Ｒとの重なり状態をみることができるように、走
行軌跡Ｐおよび道路Ｒを、以前よりも広い間隔（例えば
４０ｍ間隔）および幅｛＝Ｊけ（例えば８０〜１２０ｍ
の幅）でもって才且い１ヘソ１−に１１ よるパターンＰＲ　，　Ｒ　Ｊｒであらわしたうえで、
前述と同様に各パターンＰ”，Ｒ″の相対位置を変化さ
せながら（このときの走行軌跡Ｐの回転角度０は例えば
８゜に設定する）、両パターンＰ”Ｒ　″を重ね合せた
ときの互いに重な−〕たドット数の最大値を求めていく
。

そして、逐次求められていく最大Ｉ一ノ１へ数に応じた
マッチング率が予め別途設定されたしきい値を越えてい
るときの両パターンＰ＃，Ｒ“の重なり位置を探して、
前述の細かいドッ１〜によるパターンＰ’，Ｒ’　の重
なり位置に引き渡し、その重なり位置から前述した■〜
■の処理を再度実行する。

このようなマソチング処理によれば、移動体の走行軌跡
Ｐと地図上における道路Ｒとをそれぞれ所定の密度によ
るトツ１〜パターに置き換えて、両者の相対位置を変え
ムがら、それら各ドッ１ヘパタンを透し絵のように重わ
合せて、最も重なり状態の良い位置で両者のマッチング
をとることができ，移動体の走行軌跡Ｉ）と地図上にお
ける道路Ｒ１２ との各パターンのマッチングを最適に行なわせることが
できるようになる。

なお、マノチングの許容値として用いられるマッチンク
率のしきい値は、操作装置９による人力操作によって任
意に設定することができるよ）になっている。

しかして、移動体が走行している道路状況などに応して
そのしきい値を最適に設定することができ、移動体の走
行軌跡Ｐと地図」二にお【づる道路Ｒとの各パターンの
マッチングを適切に行なわせることができるようになる
。

なお、第２の演算処理装置１０において実行されるマッ
チング処理としては、前述したもの以外に、従来公知の
ものが広く適用されることばいうまでもない。

このように本発明では、多量のテータを取り扱うマッチ
ンク処理を、移動体の現在位置を算出する第１の演算処
理装匿３および表示制御装置８とは別途に設けた第２の
演算処理装置１ｏによって専用的に行なわせているので
、移動体の現在位置の算ｉ｛％や表示のための本来の処
理能力を何ら低下させることなく、そのマッチング処理
を並列的に行なわせることができるようになる。

したがって、移動体の現在位置表示装置全体として高速
での処理が可能となり、リアルタイム性をもって、画面
に表示された地図の道路上に移動体の現在位置を表示さ
せることができるようになる。

塾果 以上、本発明による移動体の呪在位置表示装置にあって
ｌよ、移動体の走行軌跡と画商に写し出された地図］二
の道路との各パターンのマッチングをとって、マッチン
クがとられた道路上に移動体の現在位置が表示されるよ
うに修正する処理を専用に設けられた演算処理装置によ
って行なわせるようにしているので、移動体の現在位置
の算出や表示のための本来の処理能力を何ら低下させる
ことなく、その処理を最適になして、リアルタイム性を
もって、画面に表示された地図の道路上に修正された移
動体の現在位直を表示させることができるという優れた
利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による移動体の現在位置表示装置の一実
施例を示すブロック構或図、第２図は同実施例における
表示画面の一例を示す図、第３図は移動体の現在位置が
道路上から外れて表示されている状態を示す図、第４図
（ａ），（ｂ）は移動体の走行軌跡，地図上の道路をド
ッ１・パターン化した状態をそれぞれ示す図である。 Ｉ・・・距離センサ　２・・・方向センサ　３・第１の
演算処理装置　４・・走行軌跡記憶装置　５・・地図情
報記憶媒休　６・・・記憶媒体再生装＠　７・・表示装
置　８・・・表示制御装置　９・・操作装置　１０・・
第２の演算処理装置　Ｍ１　・現在位置の表示マークＭ
２　・方向表示マーク　Ｍ３・走行軌跡の表示マーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 距離センサおよび方向センサの各センサ出力にしたがっ
   て移動体の走行距離および進行方向をそれぞれ検出しな
   がら、移動体の２次元座標上の現在位置を累積的に算出
   する第１の演算処理装置と、移動体の走行にしたがって
   刻々変化する現在位置のデータを逐次記憶保持させて移
   動体の走行軌跡のデータを得る走行軌跡記憶装置と、地
   図情報記憶媒体から道路地図のデータを選択的に読み出
   す記憶媒体再生装置と、その読み出された地図データに
   もとづいて道路地図が写し出された画面上に移動体の現
   在位置を表示する表示装置と、その表示の制御を行なわ
   せる表示制御装置と、少なくとも前記記憶媒体再生装置
   によって読み出される地図データの選択および画面に写
   し出された道路地図上における移動体の出発点の設定を
   入力操作によって行なわせることのできる操作装置と、
   前記走行軌跡のデータと画面に写し出された道路地図の
   データとにもとづいて移動体の走行軌跡と画面に写し出
   された地図上の道路との各パターンのマッチング処理を
   なして、マッチングがとられた道路上に現在位置が表示
   されるように前記第１の演算処理装置によって算出され
   る現在位置のデータを修正する第２の演算処理装置とに
   よって構成された移動体の現在位置表示装置。