JPH08292040A

JPH08292040A - 現在位置算出装置

Info

Publication number: JPH08292040A
Application number: JP7097197A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sato; 裕幸佐藤
Original assignee: Xanavi Informatics Corp
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-04-21
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1996-11-05
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: EP1176396A2; EP1176396A3; EP0738878B1; EP0738878A3; DE69637111T2; KR960038355A; US6061627A; DE69624969T2; EP1176396B1; DE69637111D1; KR100275189B1; JP3578511B2; DE69624969D1; EP0738878A2

Abstract

(57)【要約】【目的】走行距離を求めるために用いる距離係数を適正
に補正する。【構成】マイクロプロセッサ２１４は、車両の走行距離
を車速センサ２０３の出力するパルス数をカウンタ２１
６で係数したカウント数に距離係数Ｒを乗じて求める。
また、ＣＤ−ＲＯＭ２０５からドライバ２０６を介して
読み出した地図データと、Ａ／Ｄ変換機２０９、２１０
を介して得た角速度センサ２０１、方位センサ２０２の
測定データと、求めた車両の走行距離から道路上の現在
位置を推定する。そして推定した現在位置における道路
方位と、角速度センサ２０１、方位センサ２０２の測定
データから求めた車両方位を比較し、その差と走行道路
の右左折に応じて、推定した現在位置が、実際の位置に
対して進んでいるか遅れているかを判断し、これに応じ
て距離係数Ｒを動的に修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等の移動体に搭載
され、走行距離や進行方位等を測定して、これらより当
該車両の現在位置を算出する現在位置算出装置に関する
ものであり、特に、走行距離の測定誤差を補正する技術
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の現在位置は、ジャイロ等の
方位センサにより測定した車両の進行方向と、車速セン
サまたは距離センサにより測定した車両の走行距離に基
づいて算出することが行われている。

【０００３】また、車両の走行距離は、一般的には、ト
ランスミッションの出力軸、または、タイヤの回転数を
計測して、その回転数に、タイヤ１回転あたりに車両が
進む距離である距離係数を乗ずることにより求められて
いる。

【０００４】また、このように車両の進行方向と走行距
離から求めた現在位置の誤差を補正するために、特公平
６−１３９７２号記載の技術のように、道路データに整
合するように、求められた車両の現在位置を修正する、
いわゆる、マップマッチングの技術が知られている。こ
のマップマッチングの技術によれば、位置算出の精度を
高めることができる。

【０００５】ところで、走行時には、タイヤの磨耗や、
温度変化による膨張等により、タイヤの直径、すなわ
ち、距離係数が時事刻々と変化する。このため、走行距
離の算出において誤差が発生し、現在位置の算出が高精
度に行えなくなる。たとえば、タイヤ１回転あたりの走
行距離係数に、１％の誤差が存在すると、１００ｋｍ走
行した場合、１ｋｍの誤差が発生してしまう。

【０００６】このような走行距離の測定誤差は、通常の
道路を走行している場合は、前述したマップマッチング
の技術により、ある程度修正できる。しかし、高速道路
等の道路を走行する際には、マップマッチングで利用で
きるカーブや交差点等の特徴が道路にないため、充分に
誤差を修正することができなくなる。

【０００７】さらに、一旦、測定した現在位置と真の現
在位置との間に１ｋｍ程度の誤差が発生してしまうと、
マップマッチングの技術によっては、正しい位置に補正
することが困難になる。

【０００８】そこで、走行距離の測定の誤差を無くすた
めに、従来は、（１）交差点を曲がった時（始点）か
ら、次の交差点を曲がる（終点）までの道路データと、
計測した回転数より得られる走行距離とを比較すること
により、タイヤ１回転あたりの距離係数を補正すること
が行われていた。また、（２）特公平６−２７６５２号
公報に記載のように、２つのビーコンの間の地図上の距
離と、走行して計測した距離を比較することにより、前
述した距離係数を補正する技術も知られている。また、
（３）特開平２−１０７９５８号公報記載のように、Ｇ
ＰＳ衛星よりの信号を用いて現在位置を算出するＧＰＳ
受信装置を利用して車速を求め、それと検出されたタイ
ヤの回転数とを比較して前述した距離係数を補正する技
術も知られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した
（１）の技術では、交差点間の道路が少しでも曲がって
いたり、車両が蛇行運転したりすると、正確な補正を行
うことができなくなる。また、前述した始終点を正確に
特定するのが難しいという問題もある。たとえば、交差
点内に複数車線がある場合、どちらの車線を通って曲が
るかによって始終点は異なってくるが、このような車線
まで特定することは容易ではない。

【００１０】また、前述した（２）の技術でも、道路が
直線でないと正確な補正を行うことができないし、ま
た、車両が利用できるビーコン設備を設けなければなら
ないという問題点がある。

【００１１】また、前述した（３）の技術では、車両の
速度が低い場合に、正確な速度情報を得ることができな
い場合があり、また、車両の速度変化が大きい場合には
処理に時間がかかり、算出した速度に誤差が生じる。こ
のため、正確な補正を行えない場合があるという問題が
ある。また、車両に利用できるＧＰＳ受信装置やＧＰＳ
アンテナを設ける必要がある。また、車両がトンネルや
高架下、建物の影等ＧＰＳ信号が受信できない走行状態
の場合には、ＧＰＳ衛星を利用できないため補正を行う
ことができなくなるという問題もある。

【００１２】そこで、本発明は、走行する道路の特徴の
多少や、車両の走行速度にかかわらず、また、格別の設
備を必要することなしに正確に距離係数を補正し、高精
度に車両位置を求めることができる現在位置算出装置を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
本発明は、車両に搭載され、当該車両の現在位置を算出
する現在位置算出装置であって、道路地図を表す地図デ
ータを記憶する手段と、車両の進行方位を検出する手段
と、車輪の回転速度を検出する手段と、車軸の回転速度
と、距離係数に応じて車両の走行距離を算出する手段
と、検出された車両の走行距離と検出された車両の進行
方位と前記地図データの表す道路地図に応じて、車両が
存在する道路と当該道路上の車両の存在する位置を推定
する手段と、前記地図データが表す地図情報に基づき推
定された車両が存在する道路の曲がりを求め、求めた道
路の曲がりに、推定された車両の位置が到るより早い時
点で、車両が曲がったことを、検出された車両の進行方
位が示している場合に、前記走行距離算出手段に設定さ
れた距離係数を、より大きい値に補正し、求めた道路の
曲がりに、推定された車両の位置が到った時点より遅い
時点で、車両が曲がったことを、検出された車両の進行
方位が示している場合に、前記走行距離算出手段に設定
された距離係数を、より小さい値に補正する距離係数補
正手段とを有することを特徴とする現在位置算出装置を
提供する。

【００１４】

【作用】本発明の現在位置算出装置では、前記地図デー
タが表す地図情報に基づき推定された車両が存在する道
路の曲がりを求め、求めた道路の曲がりに、推定された
車両の位置が到るより早い時点で、車両が曲がったこと
を、検出された車両の進行方位が示している場合に、前
記走行距離算出手段に設定された距離係数が正しい値よ
り小さいものと判断し、これを、より大きい値に補正す
る。

【００１５】求めた道路の曲がりに、推定された車両の
位置が到った時点より遅い時点で、車両が曲がったこと
を、検出された車両の進行方位が示している場合に、前
記走行距離算出手段に設定された距離係数が正しい値よ
り大きいものと判断し、これを、より小さい値に補正す
る。

【００１６】すなわち、本発明によれば、走行する道路
に交差点等の特徴が無くても、また、ＧＰＳ等に格別の
設備がなくとも、距離係数を補正することができる。ま
た、このような距離係数の補正の方法によれば、車両の
走行速度に直接依存することもない。

【００１７】以下、本発明に係る現在位置算出装置によ
って、適正に距離係数を補正できることを、本発明の一
実施例と共に詳細に説明する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係る現在位置算出装置の一実
施例について説明する。

【００１９】図１に本実施例に係る現在位置算出装置の
構成について説明する。

【００２０】すなわち、本実施例に係る現在位置算出装
置は、車両のヨーレイトを検出することで進行方位変化
を検出する角速度センサ２０１と、地磁気を検出するこ
とで車両の進行方位を検出する地磁気センサ等の方位セ
ンサ２０２と、車両のトランスミッションの出力軸の回
転速度に比例した時間間隔でパルスを出力する車速セン
サ２０３を備えている。

【００２１】また、現在位置周辺の地図や現在位置を示
すマーク等を表示するディスプレイ２０７と、ディスプ
レイ２０７に表示する地図の縮尺切り替えの指令をユー
ザに（運転者）から受け付けるスイッチ２０４と、デジ
タル地図データを記憶しておくＣＤ−ＲＯＭ２０５と、
そのＣＤ−ＲＯＭ２０５から地図データを読みだすため
のドライバ２０６とを備えている。また、以上に示した
各周辺装置の動作の制御を行うコントローラ２０８を備
えている。

【００２２】次に、コントローラ２０８は、角速度セン
サ２０１の信号（アナログ）をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器２０９と、方位センサ２０２の信号（アナ
ログ）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２１０
と、車速センサ２０３から出力されるパルス数を０．１
秒毎にカウントするカウンタ２１６と、スイッチ２０４
の押圧の有無を入力するパラレルＩ／Ｏ２１１と、ＣＤ
−ＲＯＭ２０５から読みだされた地図データを転送する
ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ２１２
と、ディスプレイ２０７に地図画像を表示する表示プロ
セッサ２１３とを有する。

【００２３】また、コントローラ２０８は、さらに、マ
イクロプロセッサ２１４と、メモリ２１５とを有する。
マイクロプロセッサ２１４は、Ａ／Ｄ変換器２０９を介
して得た角速度センサ２０１の信号、Ａ／Ｄ変換器２１
０を介して得た方位センサ２０２の信号、カウンタ２１
６がカウントした車速センサ２０３の出力パルス数、パ
ラレルＩ／Ｏ２１１を介して入力するスイッチ２０４の
押圧の有無、ＤＭＡコントロ−ラ２１２を介して得たＣ
Ｄ−ＲＯＭ２０５からの地図データを受け入れて、それ
ら信号に基づいて処理を行い、車両の現在位置を算出し
て、それを表示プロセッサ２１３を介してディスプレイ
２０７に表示させる。この車両位置の表示は、図２に示
すように、すでにディスプレイ２０７に表示している地
図上に矢印マ−ク等を重畳して表示することにより行
う。これにより、ユーザは、地図上で車両の現在位置を
知ることができる。メモリ２１５は、このような動作を
実現するための処理（後述）の内容を規定するプログラ
ムや、後述する各種テ−ブル等を格納したＲＯＭと、マ
イクロプロセッサ２１４が処理を行う場合にワ−クエリ
アとして使用するＲＡＭとを含んでいる。

【００２４】以下、本実施例に係る現在位置算出装置の
動作について説明する。

【００２５】まず、車両の進行方位及び走行距離を算出
する処理、算出された進行方位及び距離から車両の現在
位置を決定する処理、得られた車両位置および方位を表
示する処理の三つの処理について説明する。

【００２６】図３に、車両の進行方位及び走行距離を算
出する処理の流れを説明する。

【００２７】この処理は、一定周期、たとえば１００ｍ
Ｓ毎に起動され実行されるマイクロプロセッサ２１４の
ルーチンである。

【００２８】このルーチンでは、最初、Ａ／Ｄ変換器２
０９から角速度センサ２０１の出力値を読み込む（ステ
ップ４０１）。この角速度センサ２０１の出力値には、
方位変化が出力されるので、車両の進行方向の相対的な
値しか検出できない。このため、次に、Ａ／Ｄ変換器２
１０から方位センサ２０２の出力値を読み込み（ステッ
プ４０２）、この方位センサ２０２の出力値により算出
された絶対方位と角速度センサ２０１から出力される方
位変化（角速度出力）とを用いて、車両の推定方位を決
定する（ステップ４０３）。

【００２９】この方位の決定は、たとえば、長い時間、
車速が低い時には、角速度センサ２０１の誤差が大きい
ので、一定時間以上車速が低い場合には、方位センサ２
０２の出力する方位のみを利用するという方法により行
う。

【００３０】次に、車速センサ２０３の出力するパルス
数を、０．１秒毎に、カウンタ２１６で計数して、その
計数値を読み込む（ステップ４０４）。この読み込んだ
値に、距離係数Ｒを乗算することで、０．１秒間に進ん
だ距離を求める（ステップ４０５）。この距離係数Ｒの
求め方については後述する。

【００３１】次に、このようにして求められた０．１秒
間あたりの走行距離値を、前回得られた値に積算して、
車両の走行距離が２０ｍとなったかどうかを調べ（ステ
ップ４０６）、２０ｍに満たない場合（ステップ４０６
でＮｏ）、今回の処理を終了して、新たな処理を開始す
る。

【００３２】走行距離算出処理の結果、積算された走行
距離が一定距離、例えば２０ｍとなった場合（ステップ
４０６でＹｅｓ）、その時点での進行方向と走行距離
（２０ｍ）とを出力する（ステップ４０７）。ステップ
４０７では、さらに、積算距離を初期化して、新たに走
行距離の積算を開始する。

【００３３】次に、算出された進行方位および走行距離
に基づいて、車両の現在位置を求める処理について説明
する。

【００３４】図４に、この処理の流れを示す。

【００３５】本処理は、図３からの進行方位および走行
距離が出力されるのを受けて起動され、実行されるマイ
クロプロセッサ２１４のルーチンである。すなわち、本
処理は、車両が２０ｍ進む毎に起動される。

【００３６】さて、この処理では、まず、ステップ４０
７で出力された進行方位と走行距離とを読み込む（ステ
ップ５０１）。次に、それらの値に基づいて、車両の移
動量を緯度経度方向、別々に、それぞれ求める。さら
に、これらの各方向における移動量を、前回の処理で求
められた車両の現在位置に加算して、現在位置（Ａ）を
求める（ステップ５０２）。

【００３７】もし、装置の始動直後など、前回求められ
た位置がない場合には、別途設定された位置を前回求め
られた位置として用いて現在位置（Ａ）を求める。

【００３８】次に、求めた現在位置（Ａ）の周辺の地図
を、ＣＤ−ＲＯＭ２０５から、ドライバ２０６およびＤ
ＭＡコントローラ２１３を介して、読み出し、現在位置
（Ａ）を中心とする予め設定された距離Ｄ内にある道路
データ（線分）を抜き出す（ステップ５０３）。

【００３９】なお、道路データとしては、たとえば、図
６に示すように、２点間を結ぶ複数の線分８１〜８５で
近似し、それら線分を、その始点と終点の座標によって
表したもの等を用いることができる。たとえば、線分８
３は、その始点（ｘ３、ｙ３）と終点（ｘ４、ｙ４）に
よって表現するようにする。

【００４０】次に、ステップ５０３で抜き出された線分
の中から、その線分の方位が、求められている進行方向
と、所定値以内にある線分だけを抜き出す（ステップ５
０４）。さらに、抜き出されたすべての線分に対し、現
在位置（Ａ）から垂線をおろし、その垂線の長さを求め
る（ステップ５０５）。

【００４１】次に、それら垂線の長さを用いて、ステッ
プ５０４で抜き出されたすべての線分に対して、以下に
定義されるエラーコスト値を算出する。

【００４２】エラーコスト＝α×｜進行方向−線分方位
｜＋β｜垂線の長さ｜ここで、α、βは、重み係数である。これら係数の値
は、進行方向と道路の方位のずれと現在位置と道路のず
れのどちらを、現在位置が、その上にある道路を選択す
る上で重視するかによって変化させてよい。たとえば、
進行方向と方位が近い道路を重視する場合は、αを大き
くするようにする。

【００４３】そして、各線分のエラーコストが算出され
たならば、エラーコストが算出された線分のうち、エラ
ーコスト値が最も小さい線分を選び（ステップ５０
６）、その選択された線分と垂線との交差する点（線分
の垂線のあし）を、修正された現在位置（Ｂ）とする
（ステップ５０７）。

【００４４】ところで、前述したステップ５０３では、
現在位置（Ａ）を中心とする予め設定された距離Ｄ内に
ある道路データ（線分）を抜き出したが、この距離Ｄ
は、前回行ったステップ５０６で選択した道路のエラー
コストの値に基づいて決定する値でもよい。

【００４５】ここで、エラーコストに基づいて、検索範
囲を求める理由は、エラーコストのが大きい場合は、前
回求めた現在位置（Ｂ）の精度に対する信憑性が低いと
考えられるので、より広い範囲を検索して道路を探す方
が、正しい現在位置を求める上で適当であるからであ
る。

【００４６】次に、得られた車両位置および方位を表示
する処理について説明する。

【００４７】図５に、この処理の流れを示す。

【００４８】本処理は、１秒毎に起動され実行されるマ
イクロプロセッサ２１４のルーチンである。

【００４９】最初、スイッチ２０４が押圧により地図の
縮尺の変更を指示されているかを、パラレルＩ／Ｏ２１
１の内容を見て判断する（ステップ６０１）。もし、押
されていれば（ステップ６０１でＹｅｓ）、それに対応
して、所定の縮尺フラグを設定する（ステップ６０
２）。

【００５０】次に、図４の処理で求められた現在位置
（Ｂ）を読み出し（ステップ６０３）、ステップ６０２
で切り替えられた縮尺フラグの内容に応じた縮尺の地図
をディスプレイ２０７に、例えば、図２に示すような状
態で表示する（ステップ６０４）。

【００５１】そして、地図に重畳して、車両の現在位置
（Ｂ）と車両の進行方位を、たとえば、先に示した図２
のように、矢印記号“↑”を用いて表示する（ステップ
６０５）。そして最後に、これらに重畳して、北を示す
北マークと、縮尺に対応した距離マークとを、図２のよ
うに表示する（ステップ６０６）。

【００５２】なお、本実施例においては、上記のように
矢印記号を用いて車両位置および方向を示したが、車両
位置および方向の表示形態は、位置および進行方向が、
表示状態が明確に示されるものであれば、その形態は任
意でよい。また、北マーク等も同様である。

【００５３】次に、図３の処理ステップ４０５において
距離の算出に用いた距離係数Ｒの求め方について説明す
る。

【００５４】さて、前述したように車両の走行距離は、
車速センサ２０３の出力するパルス数に距離係数Ｒを乗
じて求める。しかし、タイヤの摩耗等によりタイヤ１回
転あたりの車両の進行距離は変化するので、距離係数Ｒ
を固定値とすると、走行に伴い距離が正確に求まらなく
なってくる。そこで本実施例では、逐次、図４の処理で
得られた現在位置（Ｂ）（ステップ５０８）と、ＣＤ−
ＲＯＭ２０５からドライバ２０６を介して読みだした地
図データから求まる道路方位と、図３の処理で得られた
車両方位（ステップ４０３）とを比較することにより、
現在位置（Ｂ）が、実際の位置に対して進んでいるか遅
れているかを判断し、距離係数Ｒを動的に修正する。

【００５５】このような距離係数Ｒの修正は、たとえ
ば、次のようにして行うことができる。

【００５６】すなわち、短期的に距離係数Ｒを補正する
ための補正変数Ｒｓｈと長期的に距離係数Ｒを補正する
ための補正変数Ｒａを導入する。そして、距離係数Ｒ＝
Ｒ０×（１＋Ｒａ＋Ｒｓｈ）に従い、動的に距離係数Ｒ
を修正する。なお、ここでＲ０は、予め定めた距離係数
Ｒの初期値を示している。

【００５７】そして、マイクロプロセッサ２１４が、補
正変数Ｒｓｈ、補正変数Ｒａを、図７、図８、図９に示
した処理により逐次変更する。以下では、まず、図７、
図８、図９に示した各処理の内容について個別に説明
し、その後に、実際の車両の走行において、これらの処
理によって、どのように変数Ｒｓｈ、変数Ｒａが変更さ
れていくかを説明する。

【００５８】まず、本装置が起動されると初期化処理と
して、以下に説明する図７、図８、図９の処理で用いる
各種変数やフラグ（ｆ、Σθ、Σ２０θ、Σφ、Ｄ、Ｒ
ｓｈ、Ｒａ、ΣＡ、Ｆ１〜Ｆ１０）を全て０に初期化す
る。

【００５９】さて、図７に示した処理は、図４の処理に
よって現在位置（Ｂ）が出力されるのを受けて起動され
実行されるマイクロプロセッサ２１４のル−チンであ
る。すなわち、本処理は、車両が２０ｍ進む毎に起動さ
れる。

【００６０】この処理では、まず、フラグｆが０か否か
を判定し、０でなければ処理を終了する。一方、フラグ
ｆが０であれば、図４のステップ５０８で出力された現
在位置（Ｂ）と、ＣＤ−ＲＯＭ２０５からドライバ２０
６に読み出された地図データより求まる、現在位置
（Ｂ）が位置する道路方位と、図３のステップ４０３で
出力された車両方位（推定方位）とを読み込む（ステッ
プ７０２、７０３、７０４）。

【００６１】次に、それらの値に基づいて、現在位置
（Ｂ）が位置する道路方位と車両方位の差である道路車
両方位差θと、前回の処理のステップ７０３で求めた道
路方位と今回の処理のステップ７０３で求めた道路方位
との差である道路方位差φを求める（ステップ７０
５）。ここで、道路方位差φの値の正負は、今回求めた
道路方位が前回の道路方位を基準として左側にある場合
を正とし、右側にある場合を負とする。また、道路車両
方位差θの値の正負は、たとえば、道路方位を基準とし
て、車両方位が、左側にある場合を正とし、右側にある
場合を負とする。

【００６２】次に、ステップ７０５より得られた道路車
両方位差の絶対値が、３ｄｅｇ未満かどうかを調べ（ス
テップ７０５）、３ｄｅｇ以上の場合（ステップ７０６
でＮｏの場合）、前回の処理で求めた道路車両方位差積
分値Σθに道路車両方位差θを加算した値を新たなΣθ
の値とし、前回の処理で求めた走行距離重み付け道路車
両方位差積分値Σ２０θに道路車両方位差θに前回の処
理から今回の処理までの間の走行距離２０ｍを乗じた値
を加算した値を新たなΣ２０θの値とし、前回の処理で
求めた道路方位差積分値Σφに今回求めた道路方位差φ
を加算した値を新たなΣφ値とし（ステップ７１２）、
処理を終了する。

【００６３】一方、道路車両方位差θが、３ｄｅｇ未満
の場合（ステップ７０６でＹｅｓの場合）、現在の道路
車両方位差積分値Σθの絶対値が５ｄｅｇ以上かどうか
を調べ（ステップ７０７）、５ｄｅｇ未満であった場合
（ステップ７０７でＮｏの場合）は、道路車両方位差積
分値Σθ、走行距離重み付け道路車両方位差積分値Σ２
０θ、道路方位差積分値Σφを全て０に初期化し処理を
終了する。

【００６４】ここで、ステップ７０６でＹｅｓとなる場
合は、３ｄｅｇを超える道路車両方位差θの２回以上の
連続が途絶えた場合である。

【００６５】一方、道路車両方位差積分値が５ｄｅｇ以
上であった場合（ステップ７０７でＹｅｓの場合）に
は、ステップ７０８、７０９、７１０で前述したＲｓｈ
を変更するための処理を行う。

【００６６】ステップ７０８では、その時点のΣＡの値
に、Ｒａ＋Ｒｓｈに距離変数Ｄを乗じた値を加算した値
を新たなΣＡとし、距離変数Ｄを０に初期化する。ΣＡ
は、各Ｒａ＋Ｒｓｈの値に、当該Ｒａ＋Ｒｓｈの値で走
行した距離を重み付けした値となる。距離変数Ｄは、常
に、距離変数Ｄが０に初期化された後に車両が走行した
距離を表す。この距離は、やはり車速センサ２０３の出
力するパルス数に距離係数Ｒを乗じて求める。また、ス
テップ７０８では、その時点のＲｓｈをＲｓｈｐとして
保存する。

【００６７】つぎに、ステップ７０９において、道路方
位差積分値Σφから、３ｄｅｇを超える道路車両方位差
θが連続していた間の走行道路が右折であったか左折で
あったかを判定する。この判定は、道路方位差積分値Σ
φが正である場合は左折、負である場合は右折と判定す
る。

【００６８】次に、ステップ７１０において、走行距離
重み付け道路車両方位差積分値Σ２０θと、ステップ７
０９で判定した右左折に応じて補正変数Ｒｓｈを修正す
る。

【００６９】この修正の方法について説明する。

【００７０】図１０は、３ｄｅｇを超える道路車両方位
差θが連続していた間の走行道路が左折である場合と、
右折である場合にそれぞれについて、走行距離重み付け
道路車両方位差積分値Σ２０θが正となる場合と、負と
なる場合の、道路と現在位置（Ｂ）と道路車両方位差θ
を表したものである。

【００７１】ここで、図１０の状態１は、左折で、走行
距離重み付け道路車両方位差積分値Σ２０θが正の場合
すなわち道路車両方位差積分値Σθが正の場合を示して
おり、この場合には、現在位置（Ｂ）は、実際の位置よ
り遅れている。なぜならば、現在位置（Ｂ）が左折の位
置に達する前に、実際には車両が左折しているからであ
る。また、状態２は、左折で、走行距離重み付け道路車
両方位差積分値Σ２０θが負である場合を示しており、
この場合には、現在位置（Ｂ）は、実際の位置より進ん
でいる。なぜならば、現在位置（Ｂ）が左折の位置に達
しているのに、実際には車両が左折していないからであ
る。

【００７２】右折の場合も同様に考えることができ、状
態３の走行距離重み付け道路車両方位差積分値Σ２０θ
が負であるときは、現在位置（Ｂ）は、実際の位置より
遅れている。また、状態４の走行距離重み付け道路車両
方位差積分値Σ２０θが正の場合は、現在位置（Ｂ）
は、実際の位置より進んでいる。

【００７３】そこで、走行距離重み付け道路車両方位差
積分値Σ２０θの正負と、ステップ７０９で判定した右
左折に応じて、図１１に示すように、補正変数Ｒｓｈを
修正するための変数Ｔａの正負を定める。そして、走行
距離重み付け道路車両方位差積分値Σ２０θの絶対値の
大きさに応じて変数Ｔａの絶対値の大きさを定める。変
数Ｔａの絶対値の大きさは、予め用意しておいたテ−ブ
ルＡに従い定める。テ−ブルＡは、走行距離重み付け道
路車両方位差積分値Σ２０θの絶対値の大きさと、変数
Ｔａの絶対値の大きさとの対応を記述したテ−ブルであ
る。ステップ７１０では、このようにして求めた変数Ｔ
ａの絶対値の大きさと変数Ｔａの正負より、変数Ｔａの
値を決定する。そして、ステップ７０８で保存しておい
たＲｓｈｐ、すなわち今までの補正変数Ｒｓｈに変数Ｔ
ａの値を加算したものを新たなＲｓｈとする。また、Ｒ
ｓｈを修正したならば、フラグｆを１に設定する。

【００７４】ステップ７１０が終了したならば、ステッ
プ７１１において、道路車両方位差積分値Σθ、走行距
離重み付け道路車両方位差積分値Σ２０θ、道路方位差
積分値Σφを全て０に初期化し処理を終了する。

【００７５】次に、図８に示す処理も、図４の処理によ
って現在位置（Ｂ）が出力されるのを受けて起動される
実行されるマイクロプロセッサ２１４のル−チンであ
る。すなわち、本処理は、車両が２０ｍ進む毎に起動さ
れる。

【００７６】この処理では、まず、ステップ８０１で、
距離変数Ｄが３００ｍを超えているか否かを判定する。
距離変数Ｄは、図のステップ７０８でＤが０に初期化さ
れた後車両が３００ｍ以上走行した場合に、３００ｍを
超えることになる。超えていなければ処理を終了する。
一方、３００ｍを超えている場合は、その時点のΣＡの
値に、Ｒａ＋Ｒｓｈに距離変数Ｄを乗じた値を加算した
値を新たなΣＡとし（ステップ８０２）、Ｒｓｈを、あ
らかじめ用意したテ−ブルＢを用いて修正する。すなわ
ち、変数Ｔｂの絶対値を、テ−ブルＢに従い求め、変数
Ｔａの正負と変数Ｔｂの正負が一致するように変数Ｔｂ
の正負を定める。テ−ブルＢには、変数Ｔａの絶対値と
変数Ｔｂの絶対値の対応が記述されている。この対応
は、変数Ｔａの絶対値の大きさが所定の割合で小さくな
った値が変数Ｔｂの絶対値となるように定めている。具
体的には、変数Ｔａは対応する変数Ｔｂより一桁程度大
きい値とする。そして、図７のステップ７０８で保存し
ておいたＲｓｈｐ、すなわちステップ７１０でＲｓｈが
修正される前の補正変数Ｒｓｈに変数Ｔｂの値を加算し
たものを新たなＲｓｈとする。

【００７７】そして、最後に、フラグｆと距離変数Ｄを
０に初期化し処理を終了する。

【００７８】次に、図９の処理は、車両が１０ｋｍ進む
毎に起動され実行されるマイクロプロセッサ２１４のル
−チンである。この１０ｋｍは、車速センサ２０３の出
力するパルス数に距離係数Ｒを乗じて求める。

【００７９】この処理では、まず、その時点のΣＡの値
に、Ｒａ＋Ｒｓｈに距離変数Ｄを乗じた値を加算した値
を新たなΣＡとする（ステップ９０１）。そして、９つ
の変数Ｆ１からＦ９を、一つづつずらし、変数Ｆ２から
Ｆ１０とし（ステップ９０２）、変数Ｆ１を、以下の式
に従い求める（ステップ９０３）。

【００８０】Ｆ１＝｛（ΣＡ＋１０ｋｍ）／１０ｋｍ｝−１そして、ステップ９０４で、変数Ｆ１からＦ１０の値の
平均をとり、この値を以降の補正変数Ｒａとする。

【００８１】そして、最後に各変数ΣＡ、Σ２０θ、Σ
φ、Ｒｓｈ、Σθ、Ｄ、フラグｆを全て０に初期化し処
理を終了する（ステップ９０５）。

【００８２】以上、補正変数Ｒｓｈ、補正変数Ｒａを変
更するための処理の内容について説明した。以下では、
実際の車両の走行において、これらの処理によって、ど
のように変数Ｒｓｈ、変数Ｒａが変更されていくかを説
明する。

【００８３】いま、図１２の道路上を車両が走行するも
のとする。

【００８４】図中のａの地点において、図９の処理が実
行され、補正変数Ｒａが変更され、各変数ΣＡ、Σ２０
θ、Σφ、Ｒｓｈ、Σθ、Ｄ、フラグｆの全てが０に初
期化されたものとする。そして、その後、ａからｂの地
点までは、２０ｍ毎に起動される図７の処理のステップ
７０５で算出される道路車両方位差θが３ｄｅｇ未満で
あるとする。そうすると、ａからｂの地点までは、図７
のステップ７０６で道路車両方位差θが３ｄｅｇ未満で
あると判定され、かつ、ステップ７０７によってΣθが
５ｄｅｇ未満であると判定されるので、変数ΣＡ、Σ２
０θ、Σφ、Ｒｓｈ、Σθ、フラグｆはステップ７１１
で再度０に初期化される。したがい、これらの変数は何
ら変更されない。一方、距離変数Ｄは、この間も走行距
離に応じて増加する。次にｂからｃの地点までの２０ｍ
の区間において道路車両方位差θが４ｄｅｇとなり、ｃ
からｄの地点までの２０ｍの区間は道路車両方位差θが
３ｄｅｇ未満となったものとする。この場合、ｂから２
０ｍ走行したｃの地点で実行される図７の処理のステッ
プ７０６において道路車両方位差θが３ｄｅｇ以上と判
定され、ステップ７１２において、変数Σ２０θ、Σ
φ、Σθが、その２０ｍ区間の道路車両方位差θ、道路
方位差φに応じて更新される。しかし、その後２０ｍ走
行したｄの地点で実行される図７の処理において、道路
車両方位差θが３ｄｅｇ未満、道路車両方位差積分値Σ
θが５ｄｅｇ以下と判定されるので、変数ΣＡ、Σ２０
θ、Σφ、Ｒｓｈ、Σθ、フラグｆはステップ７１１で
再度０に初期化される。

【００８５】このように、図７の処理では、道路車両方
位差θが３ｄｅｇ未満で道路車両方位差積分値Σθが５
ｄｅｇ以下の場合には、単に変数ΣＡ、Σ２０θ、Σ
φ、Ｒｓｈ、Σθ、フラグｆを初期化する。これは、３
ｄｅｇ未満の道路車両方位差θや、連続せずに一度だけ
３ｄｅｇ以上５ｄｅｇ未満となった道路車両方位差θが
は、距離係数Ｒの誤り以外の要因による誤差である可能
性があると考え、これらの道路車両方位差が、後の処理
で行われる補正変数Ｒｓｈ、Ｒａを修正に関して無視さ
れるようにするためである。

【００８６】次に、ｄからｅの地点まで、２回以上連続
して道路車両方位差θが３ｄｅｇ以上となったものとす
る。この場合は、この地点間で実行される図７の処理の
ステップ７０６において、順次、変数Σ２０θ、Σφ、
Σθが更新される。結果、ｅの地点では、Σφはｄから
ｅの地点間で求められた道路方位差φの積分値を表し、
Σθはｄからｅの地点間で求められた各道路車両方位差
θの積分値を表し、Σ２０θはｄからｅの地点間で求め
られた各道路車両方位差θに走行距離を重み付けした値
の積分値を表していることになる。

【００８７】次に、ｅの地点からｆの地点までの２０ｍ
の区間における道路車両方位差θが３ｄｅｇ以下であっ
たものとする。

【００８８】この場合は、ｅの地点から２０ｍ走行した
ｆの地点で実行される図７の処理のステップ７０６にお
いて道路車両方位差θが３ｄｅｇ以下と判定され、ステ
ップ７０７において道路車両方位差積分値Σθが５ｄｅ
ｇ以上と判定されるので、ステップ７０９、７１０にお
いて前述したようにΣ２０θ、Σφに応じてＲｓｈが更
新される。また、ステップ７０８において距離変数Ｄが
初期化されたａの地点からｆの地点までの距離を、この
時点において表している距離変数Ｄに、この間用いられ
た補正変数ＲａとＲｓｈの和（Ｒａ＋Ｒｓｈ）を乗じた
値をΣＡ（この時点では０）に加算する。また、距離変
数Ｄを０に初期化する。このΣＡは、後に図９の処理で
Ｒａを求めるために用いられる。そして、ステップ７０
９、７１０でＲｓｈを求めるために求めておいたΣ２０
θ、Σθ、Σφを０に初期化する。また、フラグｆをス
テップ７０９において１に設定する。この結果、この後
３００ｍ走行したｇの時点で図８の処理が実行されフラ
グｆが０に解除されるまで、図７の処理がステップ７０
１の判定に従い実質的にスキップされることになる。

【００８９】次に、ｆの地点で距離変数Ｄが０に初期化
されてから３００ｍ走行したｇの地点では、図８のステ
ップ８０１において、距離変数Ｄが３００ｍ以上と判定
される。そして、ｆの地点でＲｓｈが変更されてから、
現在まで用いられた補正変数ＲａとＲｓｈの和（Ｒａ＋
Ｒｓｈ）を距離変数Ｄに乗じた値をΣＡに加算し、ステ
ップ８０３において前述したようにＲｓｈを修正する。
この結果、ｆの地点からｇの地点までの３００ｍは、ｆ
の地点で求めたＲｓｈを用いて走行距離が求められ、ｇ
の地点以降はｇの地点で求めたＲｓｈより小さな値がＲ
ｓｈとして用いられることになる。

【００９０】これにより、始めの３００ｍは補正変数Ｒ
ｓｈを適当と思われる値より大きくすることにより距離
係数Ｒを正しいと思われる値より意図的に大きくして、
ｃからｄの間に蓄積された現在位置（Ｂ）のずれを、こ
の３００ｍを進む間に少しずつ修正し、その後に、補正
変数Ｒｓｈを小さくして距離係数Ｒを正しいと思われる
値に設定し直すことができる。３００ｍかけて現在位置
のずれを少しずつ修正するのは、現在位置の表示位置が
ジャンプ等すること無くスム−ズに移動するようにする
ためである。また、この３００ｍの間、図７の処理が実
質的に実行されなくするのは、正しいと思われる値より
意図的に大きくした距離係数Ｒで走行している間は、図
７の処理は適当なＲｓｈを求めるように動作しないから
である。

【００９１】この後、図８の処理ではステップ８０４
で、フラグｆと距離変数Ｄを０に初期化する。フラグｆ
が０に初期化されることにより、図７の処理は再度ａか
らの区間と同様に道路車両方位差θに従って動作できる
ようになる。

【００９２】さて、この後、ａの地点から１０ｋｍ走行
したｈの地点に達すると図９の処理が実行される。

【００９３】この処理では、まず、現在まで用いられた
補正変数ＲａとＲｓｈの和（Ｒａ＋Ｒｓｈ）を距離変数
Ｄ（最後にステップ７０８または８０２でΣＡを求めて
からの距離を表す）に乗じた値をΣＡに加算する（ステ
ップ９０１）。結果、ΣＡはａからｆまでの１０ｋｍの
間に用いられた各（Ｒａ＋Ｒｓｈ）に、その（Ｒａ＋Ｒ
ｓｈ）が有効であった走行距離を重み付けした値の積算
値となる。

【００９４】次に、初期値としてＦ（１）からＦ（１
０）までの全ての要素データが０である配列データＦの
要素データＦ（９）をＦ（１０）に、Ｆ（８）をＦ
（９）に、．．．、Ｆ（１）をＦ（２）にといったよう
にＦ（ｎ）を一つづつずらす（ステップ９０２）。そし
て、ステップ９０３で、｛（ΣＡ＋１０ｋｍ）／１０ｋ
ｍ）−１をＦ（１）とする。ここで、｛（ΣＡ＋１０
ｋ）／１０ｋ｝−１は、ａからｆまでに測定した１０ｋ
ｍ中に含まれる、ＲａおよびＲｓｈの影響によって補正
された距離の割合に、近似的に比例した値となる。した
がい、ステップ９０４で求める、Ｆ（１０）からＦ
（１）の値の平均は、過去１００ｋｍ中に含まれる、Ｒ
ａおよびＲｓｈの影響によって補正された距離の割合
に、近似的に比例した値となる。そこで、この平均をと
った値を新たなＲａとする。または、この平均をとった
値に適当な定数を乗じた値を新たなＲａとし、各変数Σ
Ａ、Σ２０θ、Σφ、Ｒｓｈ、Σθ、Ｄ、フラグｆを全
て０に初期化する。

【００９５】以下、ａの地点からの処理と同じように処
理が繰り返されることになる。

【００９６】なお、前述したように変数Ｔａは対応する
変数Ｔｂより一桁程度大きい値としているので、ステッ
プ７１０で求められる変数Ｔａは、それまでのＲｓｈに
比べ一桁程度大きい値となる。したがい、ステップ７１
０では変数Ｔａ自体を新たなＲｓｈとして処理するよう
にしてもよい。

【００９７】以上、説明してきたように、道路方位と車
両方位との差より、走行距離を求めるために用いる距離
係数Ｒの誤差を見積り、これを補正する。したがい、距
離係数Ｒを補正するための外部の格別の設備は不要であ
り、また、走行状態にかかわらずに適正な補正を行うこ
とができると共に、交差点等の特徴が少ない道路を走行
した場合でも補正を行うことができる。したがい、常
に、より良い精度で走行距離を算出し、より高精度に車
両の現在位置を求めることが可能となる。

【００９８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、車両の
走行速度にかかわらず、また、格別の設備を必要するこ
となしに、特徴が少ない道路を走行した場合でも、正確
に、走行距離を求めるために用いる距離係数を補正する
ことにより高精度に車両位置を求めることができる現在
位置算出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る現在位置算出装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例において行う地図および現在
位置の表示例を示す図である。

【図３】本発明の一実施例において行う進行方位および
距離の算出処理の手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施例において行う現在位置の算出
処理の手順を示すフローチャートである。

【図５】本発明の一実施例において行う現在位置表示処
理の手順を示すフローチャートである。

【図６】本発明の一実施例において用いる地図データに
おける道路の表現形式を示す図である。

【図７】本発明の一実施例において行う距離係数を補正
する処理の手順を示す第１のフロチャ−トである。

【図８】本発明の一実施例において行う距離係数を補正
する処理の手順を示す第２のフロチャ−トである。

【図９】本発明の一実施例において行う距離係数を補正
する処理の手順を示す第３のフロチャ−トである。

【図１０】本発明の一実施例において判定する道路車両
方位差を示す図である。

【図１１】本発明の一実施例において算出する変数Ｔａ
の正負の定め方を示した図である。

【図１２】本発明の一実施例の説明において距離係数を
補正する処理を適用した道路を表す図である。

【符号の説明】

２０１角速度センサ２０２方位センサ２０３車速センサ２０４スイッチ２０５ＣＤ−ＲＯＭ２０６ＣＤ−ＲＯＭドライバ２０７ディスプレイ２０８コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪の回転に伴い移動する車両に搭載さ
れ、当該車両の現在位置を算出する現在位置算出装置で
あって、道路地図を表す地図データを記憶する手段と、車両の進行方位を検出する手段と、車輪の回転速度を検出する手段と、検出された車輪の回転速度と、設定された距離係数に応
じて車両の走行距離を算出する走行距離算出手段と、検出された車両の走行距離と検出された車両の進行方位
と前記地図データの表す道路地図に応じて、車両が存在
する道路と当該道路上の車両の存在する位置を推定する
手段と、前記地図データが表す地図情報に基づき推定された車両
が存在する道路の曲がりを求め、求めた道路の曲がり
に、推定された車両の位置が到るより早い時点で、車両
が曲がったことを、検出された車両の進行方位が示して
いる場合に、前記走行距離算出手段に設定された距離係
数を、より大きい値に補正し、求めた道路の曲がりに、
推定された車両の位置が到った時点より遅い時点で、車
両が曲がったたことを、検出された車両の進行方位が示
している場合に、前記走行距離算出手段に設定された距
離係数を、より小さい値に補正する距離係数補正手段と
を有することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項２】請求項１記載の現在位置算出装置であっ
て、前記距離係数補正手段は、推定された車両の存在する位
置における道路が右曲がりの形状を有しているか左曲が
りの形状を有しているかを、前記記憶された地図データ
が表す道路地図に基づいて求め、検出された進行方位と
推定された車両の存在する位置における地図データが表
す道路地図上の道路の方位との差を求め、求めた道路の形状と、求めた方位の差に応じて、車両
が、道路の曲がりに推定された車両の位置が到るより早
い時点で曲がったか遅い時点で曲がったかを判定し、判定した結果に応じて前記走行距離算出手段に設定され
た距離係数を補正する前記距離係数補正手段とを有する
ことを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項３】請求項２記載の現在位置算出であって、前記距離係数補正手段は、前記求めた方位の差もしくは
求めた方位の差を累積した値に応じた絶対量、前記距離
係数を補正することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項４】請求項３記載の現在位置算出装置であっ
て、前記距離係数補正手段は、前記求めた方位の差もしくは
求めた方位の差を累積した値に応じた絶対量、前記距離
係数に第１の補正を施した後、一定期間もしくは検出さ
れた前記走行距離が距離係数を補正した後車両が所定の
距離を走行したことを表すまでの期間、距離係数を前記
第１の補正を施した値に固定し、前記期間経過後に、前
記求めた方位の差もしくは求めた方位の差を累積した値
に応じた量であって、かつ、前記第１の補正で補正した
量より小さい量、前記第１の補正を施する以前の距離係
数を補正した値に、前記距離係数を再補正することを特
徴とする現在位置算出装置。
【請求項５】請求項３記載の現在位置算出装置であっ
て、前記距離係数補正手段は、前記求めた方位の差もしくは
求めた方位の差を累積した値に応じて前記距離係数を補
正した絶対量を、所定の補正回数もしくは前記走行距離
が所定の距離に達するまで累積し、累積した量の平均に
応じて求めた値に、前記距離係数を置き換えることを特
徴とする現在位置算出装置。
【請求項６】車両に搭載され、当該車両の現在位置を算
出する現在位置算出装置において、車軸の回転速度より
車両の走行距離もしくは車速を求めるための距離係数を
補正する方法であって、車両が存在する道路および道路上の位置を推定し、車両の進行方位を測定し、推定した車両の存在する位置における道路の方位を求
め、求めた道路の方位と、求めた道路の方位と測定した進行
方位の差に応じて、前記距離係数を補正することを特徴
とする現在位置算出装置。