JPH0446368B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、自動車等の走行経路表示を行うナビ
ゲータに係り、正確な地図情報をもとに方位距離
センサに比較的精度を追求せずに、正確な経路表
示を行う方法に関する。

〔発明の背景〕

従来、自動車等の走行経路表示装置としては例
えば、特開昭58−99715号公報「車載用ナビゲー
タ」にみるように、方位、距離センサの出力を用
いて、現在位置を算出し、該位置が、道路位置に
あるときにその演算した現在位置を表示手段に表
示させ、道路表示上の道路位置にあるか否かを判
定し、道路位置にない時に、その演算した現在位
置に対して近傍の道路位置を現在位置として表示
手段に表示させ、その表示させた現在位置を、現
在位置の更新演算によつて軌跡表示として表示継
続させるものがある。しかし、この方法において
は、岐路、例えば、Ｙ字路や十字路付近におい
て、道路位置にあるか否かを判定し、道路位置か
らはずれている場合において、近傍にある道路が
２本存在することがあり、その場合、現在位置表
示ができなくなることがおこる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、比較的許容精度のゆるい方位
センサ、距離センサを用いて、地図上に正しい走
行軌跡を表示する方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明においては記
録媒体上の地図情報に、道路領域を道路の交点又
は屈折点を含む最究領域である第１の領域と、そ
れ以外の道路領域である第２の領域とを識別する
情報を記録しておき、第１の領域においては、方
位センサの検出情報を優先して、車輌の転進の有
無及び方向を演算し、第２の領域においては、距
離センサの検出情報を優先して道路上の走行距離
を演算し、車輌の現在位置を再生表示した地図情
報の道路上に表示する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図により説明する。
第１図は実施例のシステム構成図を示す。

１はガスレートジヤイロ、振動ジヤイロ等で角
速度を検出しこれを積分して車輌の進行方向を検
出する方位センサ、２は自動車の車軸の回転数か
ら車速及びこれを積算して走行距離を検出する距
離センサ、３は方位センサ１、距離センサ２の出
力を入力とし車輌の走行軌跡を演算する第１の処
理回路、４は地図情報を記憶した媒体を再生する
再生装置で例えば光デイスク、磁気デイスク等に
デイジタイズされた地図の画像情報を記憶しこれ
を再生するデイスクドライブにて実現される。５
は入力装置で、運転車地図上に走行軌跡の起点を
合せたりするために用いる入力装置、６は地図と
走行軌跡を表示するブラウン管などの表示装置、
７は再生装置４から送られる地図情報と第２の処
理回路８から車輌の走行軌跡を入力し、この２つ
の情報を重ね合せて、表示倍率に合せて、表示装
置６へ出力する表示制御装置、８は再生装置４か
ら地図情報に附加された情報を入力し、第１の処
理回路３の演算を制御する第２の処理回路であ
る。なお、第１の処理回路３、第２の処理回路を
一つのマイクロコンピユータで構成しても良い。
例えば先の公開公報を参照されたい。

第２図は、表示される情報の例で表示装置６に
はビツトマツプデイスクプレイによつて、第２図
の全体又はその一部を表示する。９が道路、１０
が車輌の位置、１１が車輌の走行軌跡を示す。こ
のうち道路地図情報は記憶媒体に予じめ記憶され
再生装置４により再生される。本発明に於ては、
地図情報に道路９の交点、屈折点を含む第１領域
１２が記憶されている。この情報は道路の表示色
を変える又は道路情報の表示ビツトに対応して識
別フラグ情報を設け、これを第２の処理回路８で
読み出し、第１の処理回路の演算制御の条件とす
る。本例では領域１２内の道路は赤で表示されて
いるものとする。

以下、車輌の走行に従つて動作を説明する。

まず、運転者は、入力装置５によつて必要な地
図情報をアクセスし、表示装置６に表示する。表
示装置６には第２図において走行軌跡１１の無い
地図が表示される。ここで入力装置６により車輌
の起点１３に車輌表示スポツトを入力装置５によ
り設定す。

次に車輌の走行を開始すると方位センサ１と距
離センサ２が計測を開始し、第１の処理回路３に
情報を送り始める。第１の処理回路３では時々
刻々の変化を積分し走行軌跡を第２の処理回路８
へ送る。

ここで方位センサ１の誤差による影響を考える
と、車輌が直進してると仮定しても方位センサ１
の誤差によりｔ時間後には直進路から△ｌ離れて
しまう。この様子を第３図に示す。ｖは車輌速
度、ｗはジヤイロ誤差、ｋはｔ時間後の位置とす
ると近似的に△ｌは次式で表現される。

△ｌ１／２vwt² 方位センサのドリフト誤差をガスレートジヤイ
ロで得られる0.04o／ｈとし、時速30Km／ｈで１
時間走ると約180ｍ道路から表示がズレてしまい、
方位センサの積算値は直進したにもかかわらずｗ
×ｔ＝144゜の方向を示す事になる。

実際の車輌は道路上を運転者の制御により走つ
ているので表示１０は道路９の上をトレースする
様に第２の処理回路８で処理する。

第４図Ａ，Ｂ，Ｃで、第２の処理回路８の動作
を説明する。

１４〜１７は方位センサ１の出力を積分して得
た方角情報であり、走点１３では方角情報は道路
に沿つた方向を示している。この道１８にそつて
距離l_A走ると車はＡの位置に存在するが、方位セ
ンサ１の出力のみにそつて走行軌跡を計算表示す
ると第４図の一点さ線の軌跡となり、方角情報は
１５の方向示している。本発明では、第２の領域
においては、地図情報の道１８にある巾Ｗを想定
（表示ドツト１個分等を仮定）しＷ以上道１８か
ら車輌位置１０が離れると、表示を道１８の上に
もどし、処理回路８の中の方位積算情報を道に沿
つた方向にもどす。つまり方位積算をリセツトす
る。これを繰りかえして進む事により方角情報の
誤差の積算を防ぐ事ができる。

例えば道巾10ｍを想定し時速30Km／ｈ、誤差
0.04゜／ｈとすると24分毎に自己更正がかかる。
この時の方角誤差は0.016である。車輌の進行は
この期間、距離センサ２の積算値を求める値１８
の上をトレースする。つまりこの第２の領域にお
ける区間では距離情報を優先して軌跡の計算を行
ない、方位センサ１の感度を実効的には落すもの
である。但し、方位センサ１の急な変化は意志を
もつて道１８からはずれるものとしてその軌跡表
示を処理回路８により行う。

距離センサ２の情報により車輌位置１０が地図
上の第１の領域１２に突入すると、方位センサ１
の情報を優先に考えて処理回路８は動作する。第
４図Ｃ点で車輌が右折する場合方位センサ１の積
分出力が車輌の転進を示し軌跡はＢへ移動する。
この時第１の領域１２へ進入する時の方角の誤差
は前記処理により最大0.016に押えられ方角情報
の誤差としては充分無視できる。距離センサ２に
より第１の領域１２を脱出し、第２の領域に入る
と先の距離センサ優先処理となる。処理回路８に
は過去一定距離の軌跡を常に記憶する。第４図
Ｂ，Ｃが各々第４図Ａ中のＡ点、Ｂ点での記憶さ
れた軌跡を示す。ここで車輌の転進を検出して第
１の領域１２を出ると、例えば同図Ｃでは転進点
Ｃまでの距離l_Bを距離積算の初期値として設定
し、処理回路８で距離を演算する。車輌が転進す
る事により地図上での点情報を得られる。これに
より点と点の間の距離を地図情報をもとに表示制
御装置と処理回路８より計算し、距離センサ２と
処理回路８で得た走行距離を比較して距離センサ
２の出力の補正値を得て、それ以降の距離積算に
利用する。この様子を第５図に示す。交点DE間
の距離は表示ドツト数又は予じめデイスクに記憶
した情報をもとに正しいl_DEを得られる。この間
に距離センサ２をもとに得たl_DE′を比較しl_DE′／l_DE
＝ αを補正係数とする。車輌位置１０を求めるた
め、処理回路８は（lE＋lX）×αを計算し距離セ
ンサ２の誤差を補正し、正しい位置表示を行う。

以下システムの動作例を説明する。表示地図上
に車輌の初期位置に設定する所から始まり、車輌
１０は道路表示９の上を常にトレースする様に表
示する事を原則とする。

領域１２以外の道路では走行距離センサ出力に
相当する移動を地図表示道路上に行うものとし例
外としては方位センサ出力が予じめ設定した角速
度w_c（例えば60゜／秒）以上の検出出力を出して地
図表示道路からそれる方向を向いた場合のみ地図
に無い軌跡を取るものとして方位センサと走行距
離センサの単位時間毎の出力を合成して得られる
ベクトル軌跡を表示する従来の方法を取るもので
ある。つまり方位センサの検出感度を道路上では
w_cまで落して使用し距離センサ出力を優先する。

次に地図表示道路上を走行距離センサ出力に従
つて進行し領域１２に入つたものと判定された場
合は方位センサの感度を最大に上げて方位センサ
と距離センサの出力に従つてベクトル軌跡を演算
して車輌位置を表示する。この車輌位置表示が領
域１２から脱出すると前記の動作に戻るものであ
る。但し領域１２の中で方位センサ出力より車輌
の転進を検出した場合は、車輌位置表示を領域１
２内の道路の屈曲点に戻すと同時に距離センサ補
正係数αを演算するとともにその点を新たな距離
積算の基準として以降の処理に移る。これらをフ
ローチヤート化したものが第６図である。

地図を表示すると同時に走行距離積算しレジス
タＬを０に距離訂補正係数α＝１に初期化し、地
図上の現在位置に車輌の表示を行ない走行を開始
する。

領域１２以外の処理は基本的にはの処理を行
う。

サンプル時間ｔ毎に速度ｖ及び角速度ｗを各各
距離センサ、方位センサより検出する。検出する
毎に表示道路上をαvtの距離だけ車輌表示を進め
る。

この間にｗがwcを越えて変化した場合には表
示道路からはずれて走るものと判断し処理に移
すその際表示上での車輌の方向Ｄをもとに方位Ｄ
＝Ｄ＋wt、とα−ｖ−ｔをもとに車輌軌跡の表
示を行う。

領域１２に入つた場合の処理がとでは道
路分岐での車輌転進の有無の検出、はをもと
に距離センサの補正係数αを求める処理である。

領域１２に車輌が突入すると、先ず車輌方位Ｄ
を地図表示上より検出する。αwtとＤをもとに車
輌走行軌跡を演算表示する。これを領域１２から
脱出（Ｌ＝Ｌ＋αvtの結果より判断）するまで続
ける。この最中にwtより車輌の転進が検出され
た場合は、領域１２内の道路屈曲点で車輌が転進
したものとして処理Ｃを行う。処理Ｃでは車輌の
転進した軌跡と道路の屈曲情報が合う様に車輌軌
跡を校正する。次に前回転進点との距離を地図上
で測定し、Ｌとの比較に於てαを求め、距離積算
レジスタＬをクリアする。

なお、以上の実施例の説明においては、媒体に
記憶された地図には予じめ交点又は屈折点周辺情
報及び交点又は屈折点間距離情報を記憶してある
が、数値情報で入れる場合、色で区別し処理回路
によつて表示ドツトをカウントして得る場合があ
るが効果は同じである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、媒体に記録された正確な地図
情報をもとに、方位センサ及び距離センサを走行
中に適宜更正しつつ、センサ誤差の積算を押える
事により、表示上で走行軌跡が道路を正しくスト
レートする事を実現した。その為に道路交点又は
屈折点付近を地図情報より検出し、この第１の領
域では方位センサ情報を優先に走行軌跡を求め、
特異な屈曲点を検出した場合にこれを距離積算の
原点とし又は車輌の転進方角を決定する。次に道
路交点又は屈折点より離れた、第２の領域におい
ては地図情報から得られる道路に対し適当幅な想
定しこれから軌跡がはずれようとする度に、方位
センサの出力積算値をリセツトしつつ、距離セン
サ情報を優先に走行軌跡を求める。更に２つの道
路交点又は屈折点間の距離を地図情報から読み取
り、距離センサ出力による距離と比較し、その後
の距離情報を遂時更正しながら走行する事によ
り、道路状況の変化による距離センサ誤差の蓄積
を防ぐ事が可能となる。その結果運転車は車輌の
走行軌跡が常に道路上にあるため、センサ誤差の
積算によるトレース誤りに惑される事なく情報を
得る事ができる。また正確な地図情報を基準にセ
ンサを遂時更正しながら走行するため、方位セン
サ及び距離センサの初期更正が不要になる事、上
記センサに安価な比価精度の低いセンサを実用化
する事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の走行表示装置のシステム図、
第２図は本発明の表示例を示す図、第３図は方位
センサ誤差の発生を示す図、第４，５，６図は本
発明の動作説明図である。 １……方位センサ、２……距離センサ、３……
処理回路、４…再生装置、６……表示装置、８…
…処理回路、９……道路、１０……車輌位置、１
１……走行軌跡、１２……交点を含む領域、１４
〜１７……方角表示。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 地図情報が記録された記録媒体とその記録媒
   体に記録された情報を再生する再生装置と車輌の
   走行距離と方位を検出する距離及び方位センサ
   と、運転者等が前記車輌の位置表示を設定する入
   力手段と、前記センサ検出より得た情報と前記入
   力手段より得た情報を入力とし走行軌跡を演算処
   理により求める処理装置と、前記再生装置の出力
   と前記処理装置の出力を入力として表示するため
   の表示装置と表示制御装置を有し、地図と車輌の
   走行軌跡情報を表示する方法において、前記記録
   媒体上の地図情報に道路領域を道路の交点又は屈
   折点を含む第１の領域と、それ以外の道路領域で
   ある第２の領域を識別する情報を重畳記録してお
   き前記表示装置上に前記地図情報を表示し、車輌
   の走行軌跡を前記処理装置で演算出力する際に、
   前記第１の領域では前記方位センサの検出情報を
   優先し、車輌の転進の有無及び方向を演算し、第
   ２の領域では前記距離センサの検出情報を優先し
   道路上の走行距離を演算し表示制御に於ては、処
   理装置出力の軌跡が再生装置の地図情報の道路上
   に常に表示する如く制御することを特徴とする走
   行経路表示方法。 ２ 該地図情報に記録する前記道路交点又は屈折
   点を含む第１の領域と、含まない第２の領域の境
   界を、最寄の道路交点又は屈折点間の距離に比例
   して構成したことを特徴とする特許請求の範囲、
   第１項記載の走行経路表示方法。 ３ 該方位センサ検出情報と距離センサ検出情報
   の出力を処理し走行の来歴を一定時間記憶する手
   段を有し車輌が転進した時に、前記第１の領域内
   で走行軌距の来歴から、道路の交点又は屈折点を
   算出し、その出力を前記処理装置供給し、車輌が
   転進する毎に距離センサーの積算の起点を更新す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   走行経路表示方法。 ４ 検出した交点又は屈折点の２点間の距離を前
   記地図情報より求め、前記距離センサより得た情
   報と比較して、前記距離センサの出力値を遂時更
   正する事を特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の走行経路表示方法。