JPH07174580A - 車両用走行経路表示装置 - Google Patents
車両用走行経路表示装置Info
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- JPH07174580A JPH07174580A JP19516794A JP19516794A JPH07174580A JP H07174580 A JPH07174580 A JP H07174580A JP 19516794 A JP19516794 A JP 19516794A JP 19516794 A JP19516794 A JP 19516794A JP H07174580 A JPH07174580 A JP H07174580A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両の現在位置の修正を行わせるようにする
場合、効率の良いマッチング処理を行わせるとともに、
車両の現在位置の修正を的確に行わせることができるよ
うにする。 【構成】 車両の走行に従って地図上における現在走行
中の道路上およびその道路から分岐する道路上に車両の
推定目標位置を設定し、車両の現在位置と推定目標位置
との間に一定き関係が成立すると、その推定目標位置が
存在する道路のパターンと現在位置に至るまでの車両の
走行軌跡のパターンとのマッチングをとり、そのパター
ンのマッチングがとられた道路上に設定されている推定
目標位置に基づいて車両の現在位置を修正する。
場合、効率の良いマッチング処理を行わせるとともに、
車両の現在位置の修正を的確に行わせることができるよ
うにする。 【構成】 車両の走行に従って地図上における現在走行
中の道路上およびその道路から分岐する道路上に車両の
推定目標位置を設定し、車両の現在位置と推定目標位置
との間に一定き関係が成立すると、その推定目標位置が
存在する道路のパターンと現在位置に至るまでの車両の
走行軌跡のパターンとのマッチングをとり、そのパター
ンのマッチングがとられた道路上に設定されている推定
目標位置に基づいて車両の現在位置を修正する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの移動体の
現在位置を予め道路地図が写し出された画面上に表示さ
せる車両用走行経路表示装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、例えば不案内地域などにおける自
動車等の運転時に、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わせる
ため、自動車等の走行にともない、距離検出器により車
速に応じた走行距離と方向検出器により進行方向とをそ
れぞれ検出し、それら各検出値から自動車等のＸ−Ｙ座
標上における刻々と変化する現在位置を逐時演算によっ
て求め、その求められた現在位置を予め道路地図が映し
出されている画面に点情報によって更新表示させること
により、運転者に現在位置の確認を行わせることができ
るようにした車両用走行経路表示装置が開発されてい
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな走行経路表示装置では、自動車等の走行状態にした
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、自動車
等の走行が進むにしたがってその誤差が累積されて更新
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、自車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。 【０００４】そこで、地図上における道路のパターンと
自動車等の走行にしたがって逐時更新される現在位置の
データに基づいて得られる走行軌跡のパターンとのマッ
チングをとることによって、誤差により道路上から外れ
た現在位置の修正を行なわせるようにすることが考えら
れる。すなわち、現在位置が表示されている近辺におけ
る道路網の中から全ての道路を抽出し、各道路のパター
ンと自動車等の走行軌跡のパターンとの適合性を調べて
最もマッ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、そのマッチングがとられた道路
上に現在位置の表示位置を移すようにする。しかしこの
ような修正手段をとるのでは、現在位置の近辺における
道路が複雑に入り組んでいる場合、その全ての道路を抽
出し、その１つ１つの道路パターンについて自動車等の
走行軌跡のパターンとのマッチングをとるための処理を
行なわせるのでは多くの時間を要することになる。 【０００５】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、移動体の現在位置の修正を行なわせるようにする場
合、効率の良いマッチング処理を行なわせるとともに、
移動体の現在位置の修正を的確に行なわせることができ
るようにした車両用走行経路表示装置を提供することを
目的とする。 【０００６】 【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、図１に示すように、移動体の走行距離お
よび方位を検出しながら刻々変化する現在位置を逐次演
算によって算出し、その算出された現在のデータに基づ
いて移動体の走行軌跡を求めながら、予め道路地図が写
し出された画面上に移動体の現在位置の更新表示を行わ
せるようにした車両用走行経路表示装置において、移動
体の一定の走行ごとに、地図上における現在走行中の道
路上およびその道路から分岐する道路上に、移動体の推
定目標位置を更新的に設定していく推定目標位置設定手
段と、移動体の現在位置と推定目標位置とを比較して、
移動体の現在位置と推定目標位置との間に所定の関係が
成立するか否かを判定する比較判定手段と、その判定結
果から、その関係が成立する推定目標位置を選出する推
定目標位置選出手段と、その選出された推定目標位置が
存在する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ッチングをとり、そのパターンの
マッチングがとられた道路上に設定されている推定目標
位置に基づいて、移動体の現在位置が表示されるように
現在位置の修正を行わせる現在位置修正手段と、を備え
ることを特徴とする車両用走行経路表示装置をその要旨
とする。 【０００７】 【作用および発明の効果】以上、本発明による走行経路
表示装置にあっては、移動体の現在位置を算出する際の
誤差によってその表示位置が地図における道路上から外
れたときに、現在位置に至るまでの移動体の走行軌跡の
パターンと道路のパターンとのマッチングをとって現在
位置の修正を行なわせる際、移動体の走行にしたがって
地図上における現在走行中の道路上およびその道路から
分岐する道路上に移動体の推定目標位置をそれぞれ設定
し、所定走行時にそのときの移動体の現在位置と推定目
標位置との間に一定の関係が成立するか否かをみて、そ
の関係が成立する推定目標位置を選出し、その選出され
た推定目標位置が存在する道路のパターンと現在位置に
至るまでの移動体の走行軌跡のパターンとのマッチング
をとるようにし、そのパターンのマッチングがとられた
道路上に設定されている推定目標位置基づいて移動体の
現在位置を修正させるようにしているため、効率の良い
マッチング処理を迅速に行なわせることができるととも
に、現在位置の修正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。 【０００８】 【実施例】本発明を適用した一実施例を説明する。ま
ず、この一実施例の構成を図面に基づいて説明する。図
２はこの一実施例の車両用走行経路表示装置のブロック
構成図である。図２に示す各構成は、車両に搭載される
が、方位センサと車速センサのみを車両に設け、適宜の
通信装置にてデータを送信して、固定局にて車両位置を
再現してもよい。 【０００９】方位センサ１は、車両の走行方位を検出す
るものであり、この実施例では、地磁気を検出して方位
を得るものを用いる。ただし、この方位センサとして
は、ジャイロコンパスによるものや、左右の操舵輪の回
転差などから得られる車両のステアリング角を累積して
方位を求めるものなどでもよい。車速センサ２は、車両
の走行速度を検出するものであり、この走行速度を積分
処理することで、車両の走行距離が求められる。 【００１０】地図メモリ３は、コンパクトディスク等の
大容量の記憶装置である。この地図メモリ３には、例え
ば東京都や愛知県あるいは東海地方などの所定範囲の地
図データ、および道路の特徴を書出した特徴点データが
記憶されている。地図データは、道路形状、道路幅、道
路名、建物、地名、地形などの地図を再生するためのデ
ータである。特徴点データは、表示される車両位置、方
位センサ１から得られる走行方位、車速センサ２から得
られる走行距離などを補正するために、地図データある
いは実測に基づいて作成されるデータである。この実施
例では、道路を折れ線の集合体により近似し、各折れ線
の端点及び道路の交差点を特徴点としている。そして、
これらの特徴点に関するデータとして下記のような情報
を有している。 【００１１】特徴点番号 特徴点の絶対位置（緯度・経度）Ｐt ． 特徴点が含まれる領域番号 特徴点の両側の折れ線のなす角（曲率θ） 特徴点に接続されている他の特徴点の数（ｉ；１〜
ｍ） 特徴点に接続されている他の特徴点の番号 特徴点に接続されている他の特徴点までの距離
（ｄi ） 特徴点に接続されている他の特徴点への方位（αi ） （但し、領域番号とは例えば日本全国をいくつかに分割
した場合の区画番号、、、はの数だけある。）
また、分岐なく道路が続く場合は、所定間隔毎に特徴点
が定められる。 【００１２】コントロールスイッチ４には、運転者が初
期値を入力したり、表示される地図を選択したりするた
めの各種スイッチが設けられている。マイクロコンピュ
ータ５は、方位センサ１と車速センサ２とコントロール
スイッチ４から入力された初期値とから、車両の位置を
計算する。そして、この計算位置と、地図データとをＣ
ＲＴコントローラ６に入力する。 【００１３】ＣＲＴコントローラ６は、ＣＲＴ７の表示
を制御する。マイクロコンピュータ５から転送される地
図データを、ＣＲＴ７の画面に地図として再生すると共
に、マイクロコンピュータ５から転送される車両の計算
位置を、現在表示中の地図上に表示する。次に、この実
施例の作動を図面に基づいて説明する。 【００１４】図３乃至図６は、マイクロコンピュータ５
の作動を示すフローチャートである。マイクロコンピュ
ータ５は、図示せぬ電源スイッチの投入と共にその作動
を開始し、電源スイッチの遮断と共に停止する。図３、
図４は、この実施例の本発明にかかる計算位置補正の処
理を示すフローチャートである。ＣＲＴコントローラ６
への表示指令処理は、図５に示す所定時間毎に繰返され
る表示割込のフローチャートにより実行される。コント
ロールスイッチ４が操作された場合は、図６に示すスイ
ッチ割込のフローチャートが実行される。 【００１５】この実施例では、車両の計算位置は開始位
置からの走行方位と、この走行方位での走行距離との積
算から求められる。そして、この開始位置は図３、図４
に示すフローチャートにより、逐次目標特徴点の絶対位
置に更新され、この新たな開始位置から走行方位と走行
距離とを積算して計算位置を演算する。図３において、
電源投入と共にステップ１０１が実行され、メモリやレ
ジスタ等が初期化される。 【００１６】ステップ１０２では、走行開始時の車両の
初期位置を設定する処理が行なわれる。ここでは、乗員
がコントロールスイッチ４を操作して、ＣＲＴ７に表示
される地図を選択し、この地図上に自らの車両位置を指
示するものとする。この他にも、前回の車両の運転停止
時の計算位置を不揮発性メモリに格納しておき、この位
置を初期位置として設定してもよい。ステップ１０３で
は、初期目標特徴点Ｐ t の決定が行なわれる。つまり、
車両が向かいつつある特徴点Ｐt を、特徴点データから
検索するのである。ここでは、方位センサ１から得られ
る車両の方向にある特徴点のうち、最も近い特徴点を初
期目標特徴点Ｐt とする。 【００１７】ステップ１０４では、ステップ１０２で設
定された初期位置を仮の特徴点として、初期目標特徴点
Ｐt までの距離ｄを算出する。なお、以後のこのステッ
プ１０４では、特徴点データから通過した特徴点と目標
特徴点Ｐt との距離を検索する。ステップ１０５では、
検定円半径ｒを演算する。ここでは、図７に示す如く検
定円の半径ｒは走行距離の増加に伴って徐々に大きくな
るように演算され、交差点を右左折するか、屈曲点を通
過する毎に、再び検定円の半径を演算する走行距離を積
算開始する。この実施例では、下式より検定円半径ｒを
演算する。 【００１８】 ｒ＝Ｋ1 ・ｄｉｓ＋Ｋ2 ・Σｄｉｓ＋ｒO Ｋ1 ，Ｋ2 ；定数（Ｋ1 ＞Ｋ2 ） ｄｉｓ；特徴点間の距離 Σｄｉｓ；交差点または屈曲点の特徴点からの距離 ｒO ；初期値（最小の検定円半径） ステップ１０６では、初期目標特徴点（目標特徴点）Ｐ
t が交差点または屈曲点であればＹＥＳに、否であれば
ＮＯに分岐する。 【００１９】ＮＯの場合、すなわち目標特徴点Ｐが１本
道の点である場合はステップ１０７から１１１の処理を
実行する。ステップ１０７では、前述の初期位置、ある
いは前回通過した特徴点からの積算により、計算位置Ｐ
および走行距離Ｄを演算する。ステップ１０８では、ス
テップ１０７で演算した走行距離Ｄがステップ１０４で
演算した特徴点距離ｄより大か否かを判定し、否のとき
は、ステップ１０７に戻る。ステップ１０９では、走行
距離Ｄが特徴点距離ｄになったときの計算位置Ｐd を演
算する。ステップ１１０では，ステップ１０９で求めた
計算位置Ｐd が、目標特徴点Ｐt の検定円内にあるか否
かを判定する。否のときは、後述する図４のフローチャ
ートに移る。ステップ１１１では、計算位置Ｐd を目標
特徴点Ｐ t の位置とし、以後の計算位置は、この目標特
徴点Ｐt からの積算により求められる。これらのステッ
プ１０７から１１１の処理により、図７に示す特徴点Ｐ
t0、Ｐt1、Ｐt2、Ｐt3、Ｐt4での引込みが行なわれる。 【００２０】ステップ１０６でＹＥＳに分解した場合、
すなわち目標特徴点Ｐt が交差点または屈曲点であると
判定された場合、ステップ１１４から１２１の処理を実
行する。ステップ１１４では、前述のステップ１０７と
同様に計算位置Ｐと走行距離ｄとを演算する。ステップ
１１５、１１６、１１７では、走行距離Ｄが（ｄ−ｒ）
以上かつ（ｄ＋ｒ）以下のときステップ１１４で求めた
計算位置Ｐm とこれにより前に求めた２つの計算位置Ｐ
n-1 ，Ｐn-2 とから、ひとつ前の計算位置Ｐn- 1 の曲率
を求める。ここでは、図８(a) に示す如く直線数１と直
線数2 とのなす角θn-1 を演算する。走行距離Ｄが（ｄ
−ｒ）以上となると、ステップ１１８に進む。 【００２１】 【数１】 【００２２】 【数２】 【００２３】ステップ１１８では、ステップ１１４、１
１５、１１６、１１７のループで算出した曲率θn-1 の
うち、最大の値θn-1 および、その計算位置Ｐn-1 を、
最大曲率θM および最大曲率点Ｐθとして算出する。ス
テップ１１９では、この最大曲率θM が所定値θT より
大か否かを判定し、否のときステップ１０９に分岐す
る。これは、曲率が所定値（例えば２０゜）以下のとき
は交差点を直進したか、屈曲点のカーブを道路幅をいっ
ぱいに使って曲がったものとして、直線路と同様の処理
に移るのである。ステップ１２０では最大曲率点Ｐθが
目標特徴点Ｐt の検定円内にあるか否かを判定し、否の
とき後述の図４のフローチャートに移る。ステップ１２
１では、最大曲率点Ｐθの位置を目標特徴点Ｐt の位置
とする。そして、以後の計算位置はこの目標特徴点Ｐt
から積算して求められる。これらのステップ１１４から
１２１の処理により、図７に示す特徴点Ｐt3、Ｐt5での
引込みが行なわれる。 【００２４】ステップ１１２では、方位角補正を行う。
この実施例では方位センサとして地磁気を検出する磁気
方位センサを用いているが、地磁気の偏角、車体の着磁
により若干の誤差を生じる。また、方位センサとしてジ
ャイロセンサから得られる角加速度を積分するものや、
左右車輪の回転差により方位の変化を検出するものを用
いる場合、これらは相対方位を求めるため方位誤差が徐
々に累積されていく。 【００２５】そこで、この実施例では図８(b) に示す如
く、ひとつ前に通過した特徴点Ｐt- 1 と目標特徴点Ｐt
とを結ぶ直線Ｐt-1 、Ｐt と、特徴点Ｐt-1 とステップ
１１１あるいはステップ１２１で目標特徴点Ｐt に引込
まれた計算位置Ｐd 、あるいはＰθとを結ぶ直線数３と
のなす角φを求める。そして、以後の方位センサ１から
得られる方位角αにこの角度φによる補正を加えて位置
計算のための方位として用いる。 【００２６】 【数３】 【００２７】ステップ１１３では、次の目標特徴点Ｐt
を決定する。今回の目標特徴点Ｐt が交差点以外であれ
ば、次の特徴点は特徴点データから容易に得られる。交
差点では、次に述べる処理により目標特徴点を決定す
る。まず、今回の目標特徴点Ｐt に接続する他の特徴点
を特徴点データから求める。これらの特徴点のうち、最
も近い特徴点までの距離ｄmin を求める。 【００２８】今回の目標特徴点Ｐからの走行距離Ｄが、
ｄmin ／２になったときの計算位置Ｐを求める。今回の
目標特徴点Ｐt と計算位置Ｐとを結ぶ直線Ｐt ，Ｐの方
位を求める。今回の目標特徴点Ｐt に接続される特徴点
のうち、この方位に最も近い方位にある特徴点を次回の
目標特徴点Ｐt とする。 【００２９】図３のステップ１１０あるいは１２０でＮ
Ｏに分岐すると図４のフローチャートに移る。図４のフ
ローチャートは、車両が地図データ化されていない道路
あるいは駐車場などを走行中であるとして実行される処
理である。ステップ１２２では、計算位置Ｐを求める。
ステップ１２３では、計算位置Ｐから最も近い特徴点Ｐ
P を算出する。ステップ１２４では、ステップ１２３で
求められた特徴点Ｐを仮の目標特徴点として計算位置Ｐ
が特徴点Ｐp の検定円内にあるか否かを判定し、否のと
き、ステップ１２２に戻る。 【００３０】ステップ１２５からステップ１２８では、
方位センサ１から得られる方位αが、特徴点ＰP に接続
されるすべての特徴点Ｐi への方位αi のいずれかと一
致しないか否かを判定し、否のときステップ１２９に移
る。ステップ１２９では、ステップ１２２で算出された
計算位置Ｐを特徴点ＰP の位置に変更して引込みをす
る。 【００３１】以上に述べたこの実施例では、計算位置Ｐ
の目標特徴点Ｐt への引込みをするか否かの判定を、走
行距離Ｄと特徴点距離ｄとが一致するか否かと、計算位
置Ｐが目標特徴点Ｐt の検定円ｒ内にあるか否かとの双
方の判定で行い、いずれか一方が否であれば、引込みは
実行されない。これらの判定により、車両が道路外の駐
車場や、地図データ化されていない道路を走行中の誤っ
た引込みを防止し、誤った引込みによるＣＲＴ７への表
示誤差、および以後の位置計算に累積される誤差を小さ
くでき、実用性の高い車両走行位置表示装置とすること
ができる。 【００３２】また、特徴点で引込みをする毎に、方位セ
ンサ１から得られる方位αの誤差φを求め、以後の位置
計算では、φによる補正を加えて位置計算を行うため、
方位センサによる誤差の累積を防止することができる。
また、目標特徴点Ｐt が交差点あるいは屈曲点である場
合は、走行距離Ｄが特徴点距離ｄの前後検定円半径ｒ以
内にある間の最大曲率θM を求める。そして、この最大
曲率θが所定値θT 以上であり、かつ最大曲率となった
ときの計算位置Ｐが検定円内にあるときのみ交差点ある
いは屈曲点への引込みを行なう。これにより、交差点、
または屈曲点を正確に判定することができ、誤った判定
による誤った引込みを防止している。
現在位置を予め道路地図が写し出された画面上に表示さ
せる車両用走行経路表示装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、例えば不案内地域などにおける自
動車等の運転時に、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わせる
ため、自動車等の走行にともない、距離検出器により車
速に応じた走行距離と方向検出器により進行方向とをそ
れぞれ検出し、それら各検出値から自動車等のＸ−Ｙ座
標上における刻々と変化する現在位置を逐時演算によっ
て求め、その求められた現在位置を予め道路地図が映し
出されている画面に点情報によって更新表示させること
により、運転者に現在位置の確認を行わせることができ
るようにした車両用走行経路表示装置が開発されてい
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな走行経路表示装置では、自動車等の走行状態にした
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、自動車
等の走行が進むにしたがってその誤差が累積されて更新
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、自車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。 【０００４】そこで、地図上における道路のパターンと
自動車等の走行にしたがって逐時更新される現在位置の
データに基づいて得られる走行軌跡のパターンとのマッ
チングをとることによって、誤差により道路上から外れ
た現在位置の修正を行なわせるようにすることが考えら
れる。すなわち、現在位置が表示されている近辺におけ
る道路網の中から全ての道路を抽出し、各道路のパター
ンと自動車等の走行軌跡のパターンとの適合性を調べて
最もマッ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、そのマッチングがとられた道路
上に現在位置の表示位置を移すようにする。しかしこの
ような修正手段をとるのでは、現在位置の近辺における
道路が複雑に入り組んでいる場合、その全ての道路を抽
出し、その１つ１つの道路パターンについて自動車等の
走行軌跡のパターンとのマッチングをとるための処理を
行なわせるのでは多くの時間を要することになる。 【０００５】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、移動体の現在位置の修正を行なわせるようにする場
合、効率の良いマッチング処理を行なわせるとともに、
移動体の現在位置の修正を的確に行なわせることができ
るようにした車両用走行経路表示装置を提供することを
目的とする。 【０００６】 【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、図１に示すように、移動体の走行距離お
よび方位を検出しながら刻々変化する現在位置を逐次演
算によって算出し、その算出された現在のデータに基づ
いて移動体の走行軌跡を求めながら、予め道路地図が写
し出された画面上に移動体の現在位置の更新表示を行わ
せるようにした車両用走行経路表示装置において、移動
体の一定の走行ごとに、地図上における現在走行中の道
路上およびその道路から分岐する道路上に、移動体の推
定目標位置を更新的に設定していく推定目標位置設定手
段と、移動体の現在位置と推定目標位置とを比較して、
移動体の現在位置と推定目標位置との間に所定の関係が
成立するか否かを判定する比較判定手段と、その判定結
果から、その関係が成立する推定目標位置を選出する推
定目標位置選出手段と、その選出された推定目標位置が
存在する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ッチングをとり、そのパターンの
マッチングがとられた道路上に設定されている推定目標
位置に基づいて、移動体の現在位置が表示されるように
現在位置の修正を行わせる現在位置修正手段と、を備え
ることを特徴とする車両用走行経路表示装置をその要旨
とする。 【０００７】 【作用および発明の効果】以上、本発明による走行経路
表示装置にあっては、移動体の現在位置を算出する際の
誤差によってその表示位置が地図における道路上から外
れたときに、現在位置に至るまでの移動体の走行軌跡の
パターンと道路のパターンとのマッチングをとって現在
位置の修正を行なわせる際、移動体の走行にしたがって
地図上における現在走行中の道路上およびその道路から
分岐する道路上に移動体の推定目標位置をそれぞれ設定
し、所定走行時にそのときの移動体の現在位置と推定目
標位置との間に一定の関係が成立するか否かをみて、そ
の関係が成立する推定目標位置を選出し、その選出され
た推定目標位置が存在する道路のパターンと現在位置に
至るまでの移動体の走行軌跡のパターンとのマッチング
をとるようにし、そのパターンのマッチングがとられた
道路上に設定されている推定目標位置基づいて移動体の
現在位置を修正させるようにしているため、効率の良い
マッチング処理を迅速に行なわせることができるととも
に、現在位置の修正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。 【０００８】 【実施例】本発明を適用した一実施例を説明する。ま
ず、この一実施例の構成を図面に基づいて説明する。図
２はこの一実施例の車両用走行経路表示装置のブロック
構成図である。図２に示す各構成は、車両に搭載される
が、方位センサと車速センサのみを車両に設け、適宜の
通信装置にてデータを送信して、固定局にて車両位置を
再現してもよい。 【０００９】方位センサ１は、車両の走行方位を検出す
るものであり、この実施例では、地磁気を検出して方位
を得るものを用いる。ただし、この方位センサとして
は、ジャイロコンパスによるものや、左右の操舵輪の回
転差などから得られる車両のステアリング角を累積して
方位を求めるものなどでもよい。車速センサ２は、車両
の走行速度を検出するものであり、この走行速度を積分
処理することで、車両の走行距離が求められる。 【００１０】地図メモリ３は、コンパクトディスク等の
大容量の記憶装置である。この地図メモリ３には、例え
ば東京都や愛知県あるいは東海地方などの所定範囲の地
図データ、および道路の特徴を書出した特徴点データが
記憶されている。地図データは、道路形状、道路幅、道
路名、建物、地名、地形などの地図を再生するためのデ
ータである。特徴点データは、表示される車両位置、方
位センサ１から得られる走行方位、車速センサ２から得
られる走行距離などを補正するために、地図データある
いは実測に基づいて作成されるデータである。この実施
例では、道路を折れ線の集合体により近似し、各折れ線
の端点及び道路の交差点を特徴点としている。そして、
これらの特徴点に関するデータとして下記のような情報
を有している。 【００１１】特徴点番号 特徴点の絶対位置（緯度・経度）Ｐt ． 特徴点が含まれる領域番号 特徴点の両側の折れ線のなす角（曲率θ） 特徴点に接続されている他の特徴点の数（ｉ；１〜
ｍ） 特徴点に接続されている他の特徴点の番号 特徴点に接続されている他の特徴点までの距離
（ｄi ） 特徴点に接続されている他の特徴点への方位（αi ） （但し、領域番号とは例えば日本全国をいくつかに分割
した場合の区画番号、、、はの数だけある。）
また、分岐なく道路が続く場合は、所定間隔毎に特徴点
が定められる。 【００１２】コントロールスイッチ４には、運転者が初
期値を入力したり、表示される地図を選択したりするた
めの各種スイッチが設けられている。マイクロコンピュ
ータ５は、方位センサ１と車速センサ２とコントロール
スイッチ４から入力された初期値とから、車両の位置を
計算する。そして、この計算位置と、地図データとをＣ
ＲＴコントローラ６に入力する。 【００１３】ＣＲＴコントローラ６は、ＣＲＴ７の表示
を制御する。マイクロコンピュータ５から転送される地
図データを、ＣＲＴ７の画面に地図として再生すると共
に、マイクロコンピュータ５から転送される車両の計算
位置を、現在表示中の地図上に表示する。次に、この実
施例の作動を図面に基づいて説明する。 【００１４】図３乃至図６は、マイクロコンピュータ５
の作動を示すフローチャートである。マイクロコンピュ
ータ５は、図示せぬ電源スイッチの投入と共にその作動
を開始し、電源スイッチの遮断と共に停止する。図３、
図４は、この実施例の本発明にかかる計算位置補正の処
理を示すフローチャートである。ＣＲＴコントローラ６
への表示指令処理は、図５に示す所定時間毎に繰返され
る表示割込のフローチャートにより実行される。コント
ロールスイッチ４が操作された場合は、図６に示すスイ
ッチ割込のフローチャートが実行される。 【００１５】この実施例では、車両の計算位置は開始位
置からの走行方位と、この走行方位での走行距離との積
算から求められる。そして、この開始位置は図３、図４
に示すフローチャートにより、逐次目標特徴点の絶対位
置に更新され、この新たな開始位置から走行方位と走行
距離とを積算して計算位置を演算する。図３において、
電源投入と共にステップ１０１が実行され、メモリやレ
ジスタ等が初期化される。 【００１６】ステップ１０２では、走行開始時の車両の
初期位置を設定する処理が行なわれる。ここでは、乗員
がコントロールスイッチ４を操作して、ＣＲＴ７に表示
される地図を選択し、この地図上に自らの車両位置を指
示するものとする。この他にも、前回の車両の運転停止
時の計算位置を不揮発性メモリに格納しておき、この位
置を初期位置として設定してもよい。ステップ１０３で
は、初期目標特徴点Ｐ t の決定が行なわれる。つまり、
車両が向かいつつある特徴点Ｐt を、特徴点データから
検索するのである。ここでは、方位センサ１から得られ
る車両の方向にある特徴点のうち、最も近い特徴点を初
期目標特徴点Ｐt とする。 【００１７】ステップ１０４では、ステップ１０２で設
定された初期位置を仮の特徴点として、初期目標特徴点
Ｐt までの距離ｄを算出する。なお、以後のこのステッ
プ１０４では、特徴点データから通過した特徴点と目標
特徴点Ｐt との距離を検索する。ステップ１０５では、
検定円半径ｒを演算する。ここでは、図７に示す如く検
定円の半径ｒは走行距離の増加に伴って徐々に大きくな
るように演算され、交差点を右左折するか、屈曲点を通
過する毎に、再び検定円の半径を演算する走行距離を積
算開始する。この実施例では、下式より検定円半径ｒを
演算する。 【００１８】 ｒ＝Ｋ1 ・ｄｉｓ＋Ｋ2 ・Σｄｉｓ＋ｒO Ｋ1 ，Ｋ2 ；定数（Ｋ1 ＞Ｋ2 ） ｄｉｓ；特徴点間の距離 Σｄｉｓ；交差点または屈曲点の特徴点からの距離 ｒO ；初期値（最小の検定円半径） ステップ１０６では、初期目標特徴点（目標特徴点）Ｐ
t が交差点または屈曲点であればＹＥＳに、否であれば
ＮＯに分岐する。 【００１９】ＮＯの場合、すなわち目標特徴点Ｐが１本
道の点である場合はステップ１０７から１１１の処理を
実行する。ステップ１０７では、前述の初期位置、ある
いは前回通過した特徴点からの積算により、計算位置Ｐ
および走行距離Ｄを演算する。ステップ１０８では、ス
テップ１０７で演算した走行距離Ｄがステップ１０４で
演算した特徴点距離ｄより大か否かを判定し、否のとき
は、ステップ１０７に戻る。ステップ１０９では、走行
距離Ｄが特徴点距離ｄになったときの計算位置Ｐd を演
算する。ステップ１１０では，ステップ１０９で求めた
計算位置Ｐd が、目標特徴点Ｐt の検定円内にあるか否
かを判定する。否のときは、後述する図４のフローチャ
ートに移る。ステップ１１１では、計算位置Ｐd を目標
特徴点Ｐ t の位置とし、以後の計算位置は、この目標特
徴点Ｐt からの積算により求められる。これらのステッ
プ１０７から１１１の処理により、図７に示す特徴点Ｐ
t0、Ｐt1、Ｐt2、Ｐt3、Ｐt4での引込みが行なわれる。 【００２０】ステップ１０６でＹＥＳに分解した場合、
すなわち目標特徴点Ｐt が交差点または屈曲点であると
判定された場合、ステップ１１４から１２１の処理を実
行する。ステップ１１４では、前述のステップ１０７と
同様に計算位置Ｐと走行距離ｄとを演算する。ステップ
１１５、１１６、１１７では、走行距離Ｄが（ｄ−ｒ）
以上かつ（ｄ＋ｒ）以下のときステップ１１４で求めた
計算位置Ｐm とこれにより前に求めた２つの計算位置Ｐ
n-1 ，Ｐn-2 とから、ひとつ前の計算位置Ｐn- 1 の曲率
を求める。ここでは、図８(a) に示す如く直線数１と直
線数2 とのなす角θn-1 を演算する。走行距離Ｄが（ｄ
−ｒ）以上となると、ステップ１１８に進む。 【００２１】 【数１】 【００２２】 【数２】 【００２３】ステップ１１８では、ステップ１１４、１
１５、１１６、１１７のループで算出した曲率θn-1 の
うち、最大の値θn-1 および、その計算位置Ｐn-1 を、
最大曲率θM および最大曲率点Ｐθとして算出する。ス
テップ１１９では、この最大曲率θM が所定値θT より
大か否かを判定し、否のときステップ１０９に分岐す
る。これは、曲率が所定値（例えば２０゜）以下のとき
は交差点を直進したか、屈曲点のカーブを道路幅をいっ
ぱいに使って曲がったものとして、直線路と同様の処理
に移るのである。ステップ１２０では最大曲率点Ｐθが
目標特徴点Ｐt の検定円内にあるか否かを判定し、否の
とき後述の図４のフローチャートに移る。ステップ１２
１では、最大曲率点Ｐθの位置を目標特徴点Ｐt の位置
とする。そして、以後の計算位置はこの目標特徴点Ｐt
から積算して求められる。これらのステップ１１４から
１２１の処理により、図７に示す特徴点Ｐt3、Ｐt5での
引込みが行なわれる。 【００２４】ステップ１１２では、方位角補正を行う。
この実施例では方位センサとして地磁気を検出する磁気
方位センサを用いているが、地磁気の偏角、車体の着磁
により若干の誤差を生じる。また、方位センサとしてジ
ャイロセンサから得られる角加速度を積分するものや、
左右車輪の回転差により方位の変化を検出するものを用
いる場合、これらは相対方位を求めるため方位誤差が徐
々に累積されていく。 【００２５】そこで、この実施例では図８(b) に示す如
く、ひとつ前に通過した特徴点Ｐt- 1 と目標特徴点Ｐt
とを結ぶ直線Ｐt-1 、Ｐt と、特徴点Ｐt-1 とステップ
１１１あるいはステップ１２１で目標特徴点Ｐt に引込
まれた計算位置Ｐd 、あるいはＰθとを結ぶ直線数３と
のなす角φを求める。そして、以後の方位センサ１から
得られる方位角αにこの角度φによる補正を加えて位置
計算のための方位として用いる。 【００２６】 【数３】 【００２７】ステップ１１３では、次の目標特徴点Ｐt
を決定する。今回の目標特徴点Ｐt が交差点以外であれ
ば、次の特徴点は特徴点データから容易に得られる。交
差点では、次に述べる処理により目標特徴点を決定す
る。まず、今回の目標特徴点Ｐt に接続する他の特徴点
を特徴点データから求める。これらの特徴点のうち、最
も近い特徴点までの距離ｄmin を求める。 【００２８】今回の目標特徴点Ｐからの走行距離Ｄが、
ｄmin ／２になったときの計算位置Ｐを求める。今回の
目標特徴点Ｐt と計算位置Ｐとを結ぶ直線Ｐt ，Ｐの方
位を求める。今回の目標特徴点Ｐt に接続される特徴点
のうち、この方位に最も近い方位にある特徴点を次回の
目標特徴点Ｐt とする。 【００２９】図３のステップ１１０あるいは１２０でＮ
Ｏに分岐すると図４のフローチャートに移る。図４のフ
ローチャートは、車両が地図データ化されていない道路
あるいは駐車場などを走行中であるとして実行される処
理である。ステップ１２２では、計算位置Ｐを求める。
ステップ１２３では、計算位置Ｐから最も近い特徴点Ｐ
P を算出する。ステップ１２４では、ステップ１２３で
求められた特徴点Ｐを仮の目標特徴点として計算位置Ｐ
が特徴点Ｐp の検定円内にあるか否かを判定し、否のと
き、ステップ１２２に戻る。 【００３０】ステップ１２５からステップ１２８では、
方位センサ１から得られる方位αが、特徴点ＰP に接続
されるすべての特徴点Ｐi への方位αi のいずれかと一
致しないか否かを判定し、否のときステップ１２９に移
る。ステップ１２９では、ステップ１２２で算出された
計算位置Ｐを特徴点ＰP の位置に変更して引込みをす
る。 【００３１】以上に述べたこの実施例では、計算位置Ｐ
の目標特徴点Ｐt への引込みをするか否かの判定を、走
行距離Ｄと特徴点距離ｄとが一致するか否かと、計算位
置Ｐが目標特徴点Ｐt の検定円ｒ内にあるか否かとの双
方の判定で行い、いずれか一方が否であれば、引込みは
実行されない。これらの判定により、車両が道路外の駐
車場や、地図データ化されていない道路を走行中の誤っ
た引込みを防止し、誤った引込みによるＣＲＴ７への表
示誤差、および以後の位置計算に累積される誤差を小さ
くでき、実用性の高い車両走行位置表示装置とすること
ができる。 【００３２】また、特徴点で引込みをする毎に、方位セ
ンサ１から得られる方位αの誤差φを求め、以後の位置
計算では、φによる補正を加えて位置計算を行うため、
方位センサによる誤差の累積を防止することができる。
また、目標特徴点Ｐt が交差点あるいは屈曲点である場
合は、走行距離Ｄが特徴点距離ｄの前後検定円半径ｒ以
内にある間の最大曲率θM を求める。そして、この最大
曲率θが所定値θT 以上であり、かつ最大曲率となった
ときの計算位置Ｐが検定円内にあるときのみ交差点ある
いは屈曲点への引込みを行なう。これにより、交差点、
または屈曲点を正確に判定することができ、誤った判定
による誤った引込みを防止している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成図である。
【図２】本発明を適用した一実施例の構成図である。
【図３】一実施例のマイクロコンピュータの作動を示す
フローチャートである。 【図４】一実施例のマイクロコンピュータの作動を示す
フローチャートである。 【図５】一実施例のマイクロコンピュータの作動を示す
フローチャートである。 【図６】一実施例のマイクロコンピュータの作動を示す
フローチャートである。 【図７】一実施例の作動を説明する説明図である。 【図８】一実施例の作動を説明する説明図である。 【符号の説明】 １ 方位センサ ２ 車速センサ ３ 地図メモリ ４ コントロールスイッチ ５ マイクロコンピュータ ６ ＣＲＴコントローラ ７ ＣＲＴ
フローチャートである。 【図４】一実施例のマイクロコンピュータの作動を示す
フローチャートである。 【図５】一実施例のマイクロコンピュータの作動を示す
フローチャートである。 【図６】一実施例のマイクロコンピュータの作動を示す
フローチャートである。 【図７】一実施例の作動を説明する説明図である。 【図８】一実施例の作動を説明する説明図である。 【符号の説明】 １ 方位センサ ２ 車速センサ ３ 地図メモリ ４ コントロールスイッチ ５ マイクロコンピュータ ６ ＣＲＴコントローラ ７ ＣＲＴ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) 移動体の走行距離および方位を検出しながら刻々変
化する現在位置を逐次演算によって算出し、その算出さ
れた現在のデータに基づいて移動体の走行軌跡を求めな
がら、予め道路地図が写し出された画面上に移動体の現
在位置の更新表示を行わせるようにした車両用走行経路
表示装置において、 移動体の一定の走行ごとに、地図上における現在走行中
の道路上およびその道路から分岐する道路上に、移動体
の推定目標位置を更新的に設定していく推定目標位置設
定手段と、 移動体の現在位置と推定目標位置とを比較して、移動体
の現在位置と推定目標位置との間に所定の関係が成立す
るか否かを判定する比較判定手段と、 その判定結果から、その関係が成立する推定目標位置を
選出する推定目標位置選出手段と、 その選出された推定目標位置が存在する地図上における
道路のパターンと移動体の走行軌跡のパターンとのマッ
チングをとり、そのパターンのマッチングがとられた道
路上に設定されている推定目標位置にしたがう所定の箇
所に基づいて、移動体の現在位置が表示されるように現
在位置の修正を行わせる現在位置修正手段と、 を備えることを特徴とする車両用走行経路表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6195167A JP2630265B2 (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 車両用走行経路表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6195167A JP2630265B2 (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 車両用走行経路表示装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61273747A Division JP2526876B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 車両走行位置表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07174580A true JPH07174580A (ja) | 1995-07-14 |
| JP2630265B2 JP2630265B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=16336556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6195167A Expired - Lifetime JP2630265B2 (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 車両用走行経路表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2630265B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144316A (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Hitachi Ltd | 走行経路表示方法 |
-
1994
- 1994-08-19 JP JP6195167A patent/JP2630265B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144316A (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-04 | Hitachi Ltd | 走行経路表示方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2630265B2 (ja) | 1997-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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