JPH08292046A - 現在位置算出装置およびその距離係数補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高精度に車両位置を求めることができ、距離係
数を補正するために長期補正係数および短期補正係数を
採用する場合に、長期補正係数の設定時に距離係数の不
連続な変化を防止することができる現在位置算出装置を
提供する。 【構成】マイクロプロセッサ２１４は、道路の湾曲部に
おいて、算出された車両の走行距離と検出された車両の
進行方位と道路地図を表す地図データに応じて、当該走
行距離の誤差を求め、該求められた誤差に基づいて、距
離係数を短期的に補正するための短期補正係数を生成す
るとともに、距離係数の補正の実績に基づいて、距離係
数を長期的に補正するための長期補正係数を生成し、短
期補正係数および長期補正係数により、車両の走行中、
逐次、距離係数を補正する。長期補正係数の新たな値の
設定時には、距離係数の値が変化しないように短期補正
係数を修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等の移動体に搭載
され、進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、進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進行距離に基
づいて算出することが行われている。

【０００３】また、車両の進行距離は、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進行距
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号公報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、進行距
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回転あたりの進
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】このような進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、進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進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、走行する道路の交差点
等の多少や、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適正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】本発明の他の目的は、距離係数を補正する
ために長期補正係数および短期補正係数を採用する場合
に、長期補正係数の設定時に距離係数の不連続な変化を
防止することができる現在位置算出装置を提供すること
にある。

【００１４】

【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進行方位検出手段と、車輪の回転
速度を検出する回転速度検出手段と、該回転速度検出手
段により検出された車輪の回転速度と、設定された距離
係数と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、前記走行距離算出手段により算出された車両の
走行距離と前記進行方位検出手段により検出された車両
の進行方位と前記道路地図を表す地図データとに応じ
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、道路の湾曲部において、前記走
行距離と前記進行方位と前記道路地図を表す地図データ
に応じて、当該走行距離の誤差を求める誤差算出手段
と、該求められた誤差に基づいて、前記距離係数を短期
的に補正するための短期補正係数を生成する第１の距離
係数補正手段と、前記距離係数の補正の実績に基づい
て、前記距離係数を長期的に補正するための長期補正係
数を生成する第２の距離係数補正手段とを備え、該第２
の距離係数補正手段は、前記長期補正係数の新たな値の
決定時に、前記距離係数の値が変化しないように前記短
期補正係数を修正することを特徴とする現在位置算出装
置を提供する。

【００１５】本発明は、また、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
軸の回転速度に基づき車両の走行距離を求めるための距
離係数を補正する方法であって、道路の湾曲部におい
て、算出された車両の走行距離と検出された車両の進行
方位と道路地図を表す地図データに応じて、当該走行距
離の誤差を求め、該求められた誤差に基づいて、前記距
離係数を短期的に補正するための短期補正係数を生成す
るとともに、前記距離係数の補正の実績に基づいて、前
記距離係数を長期的に補正するための長期補正係数を生
成し、前記短期補正係数および前記長期補正係数によ
り、車両の走行中、逐次、前記距離係数を補正するよう
にし、前記長期補正係数の新たな値の設定時には、前記
距離係数の値が変化しないように前記短期補正係数を修
正することを特徴とする現在位置算出装置の距離係数補
正方法を提供する。

【００１６】

【作用】本発明の現在位置算出装置では、道路の湾曲部
を利用して進行距離の誤差を求め、これに応じて距離係
数を補正するようにしたので、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】さらに、距離係数を補正するために、長期
補正係数と短期補正係数を採用したので、より高精度の
現在位置算出が行える。また、長期補正係数の新たな値
の決定時に、前記距離係数の値が変化しないように短期
補正係数を修正するようにしたので、長期補正係数の不
連続な変化による距離係数の不連続な変化を防止するこ
とができ、その結果、表示画面上での現在位置の進行速
度の不自然な変化を防止することができる。

【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】まず図１により、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】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コントローラ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
図上に矢印マー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、後述する各種テーブル等を格納したＲＯＭと、マ
イクロプロセッサ２１４が処理を行う場合にワークエリ
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進行距離を算出
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進行距離を算
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は、その出力値
に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
２１０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
間あたりの進行距離値を、前回得られた値に積算して、
車両の進行距離が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】進行距離算出処理の結果、積算された進行
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進行距離
（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、新たに進
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進行距離
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進行
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進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（Ｂ）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×｜進行方位−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、現在位置の存する道路を選択する上で、進行方位と
道路の方位のずれと現在位置と道路の距離のずれのどち
らを重視するかによって変化させてよい。たとえば、進
行方位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】また、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】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。

【００５４】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。すなわち、短期
的に距離係数Ｒを補正するための補正係数Ｒｓｈと長期
的に距離係数Ｒを補正するための補正係数Ｒａｃｃを導
入する。そして、距離係数Ｒ＝Ｒ０×（１＋Ｒａｃｃ＋
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。長期的な補正係数Ｒａｃｃは、本実施例では１０
ｋｍ走行する毎にそれまでの補正量の実績値に応じて距
離係数Ｒを補正するものである。一方、短期的な補正係
数Ｒｓｈは１０ｋｍの中で逐次生じた走行距離の誤差を
道路のカーブ（湾曲部）等を利用して検出し、これに基
づいて距離係数Ｒをきめ細かに補正しようとするもので
ある。

【００５５】マイクロプロセッサ２１４が、補正係数Ｒ
ｓｈ、補正係数Ｒａｃｃを、後述する処理により逐次変
更する。以下、本実施例の処理の具体的な手順について
説明する。

【００５６】先ず、本装置が起動されると、初期化処理
において、以下に説明する処理で用いる各種変数やフラ
グ、すなわち、距離誤差量ｄ、短距離距離補正係数Ｒｓ
ｈ、短距離距離補正実施距離Ｌｓｈ、３００ｍ間短距離
距離補正実施距離ｌ、短距離距離補正実施フラグｆｌａ
ｇ、補正距離Ｌｃｏｍ、累積距離補正係数Ｒａｃｃ、累
積距離補正実施距離Ｌａｃｃをすべて０に初期化する。

【００５７】図８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。こ
の処理では、図４の処理で先に読み込んだ各種センサデ
ータおよび地図データを用いる。勿論、この時点で再度
読み込みを行ってもよい。

【００５８】図８において、まず、累積距離補正実施距
離Ｌａｃｃを更新する（７０１）。この距離Ｌａｃｃ
は、車両の１０ｋｍまでの走行距離を計数するための変
数であり、次のステップ７０２でこの距離Ｌａｃｃが１
０ｋｍ以上となったか否かを判定する（ステップ７０
２）。１０ｋｍ以上でなければステップ７０４へ移行
し、１０ｋｍ以上であれば、ステップ７０３において長
期的に距離係数Ｒを補正するための累積距離補正係数Ｒ
ａｃｃの算出処理（後述する図９の処理）を行い、この
処理の中でＬａｃｃは０にリセットされる。後述する
が、ステップ７０３では、Ｒａｃｃの更新を行うととも
に、このＲａｃｃ更新に伴う短距離距離補正係数Ｒｓｈ
の修正を行う。次に、短距離距離補正実施フラグｆｌａ
ｇが０か否かを調べ（ステップ７０４）、０でなければ
ステップ７０７へ飛び、０であれば距離誤差量ｄを算出
する（ステップ７０５）。後の説明で分かるように、こ
のｆｌａｇは、Ｒｓｈの算出後３００ｍ走行するまでの
間”１”となる。距離誤差量ｄは、距離定数Ｒの適正な
値からのずれに伴って生じる走行距離の誤差に相当する
量であり、この算出方法については後述する。ついで、
距離Ｌｓｈの更新を行う（ステップ７０６）。距離Ｌｓ
ｈは、後述する図１１のステップ９０８でリセットさ
れ、Ｒｓｈの算出２の後の走行距離を示し、後続のステ
ップ７０９において２ｋｍ以上に達したか否かが調べら
れる。

【００５９】ステップ７０７で、距離誤差量ｄをチェッ
クする。ｄが０ならばステップ７０９へジャンプし、０
でなければ図１１で後述するＲｓｈ算出処理を行う（ス
テップ７０８）。

【００６０】ステップ７０９では、ステップ７０６で更
新された距離Ｌｓｈが２ｋｍ以上か否かがチェックさ
れ、２ｋｍ未満であればこの処理を終了する。２ｋｍ以
上であれば、ステップ７１０で補正距離Ｌｃｏｍを次式
で算出する。Ｌｃｏｍは、１０ｋｍ毎に、その間の補正
係数Ｒａｃｃおよび補正係数Ｒｓｈが走行距離に寄与し
た補正距離を累積したものであり、Ｒａｃｃ算出処理
（図１０で後述）において補正係数Ｒａｃｃの算出に用
いられる。

【００６１】 Ｌｃｏｍ＝（Ｒａｃｃ＋Ｒｓｈ）×Ｌｓｈ＋Ｌｃｏｍ この式の右辺のＬｃｏｍはＬｃｏｍの旧値である。した
がって、左辺のＬｃｏｍは、距離Ｌｓｈに補正係数Ｒａ
ｃｃ、Ｒｓｈの和を乗じて得られる新たな補正距離をＬ
ｃｏｍの旧値に加算したものである。このステップ７１
０の処理は距離Ｌｓｈが２ｋｍに達する毎に行われる。
ついで補正係数Ｒｓｈの削減処理を行う（ステップ７１
１）。この削減処理は、補正係数Ｒｓｈの値を０に近づ
ける方向へ低減させるものであり、その具体的な方法に
ついては後述する。削減処理を行う理由は次のようなこ
とによる。すなわち、例えば高速道路のように長い距離
にわたり直線的な道路が継続する場合において、ステッ
プ７０５での距離誤差量ｄが長期間にわたり算出されな
い（ｄ＝０）場合がある。本実施例では、Ｒｓｈは短期
的に更新され続けて初めて信頼できるものと考えてお
り、一旦算出された補正係数Ｒｓｈが更新される機会が
ない場合には、そのＲｓｈがある期間で正しい値であっ
たとしても、続く期間において必ずしも正しいとは言え
ない。したがって、そのようなＲｓｈの値を長期間使用
し続けるような事態を回避するために本削減処理を行
う。最後に、ステップ７１２で距離Ｌｓｈを０にリセッ
トしてこの処理を終了する。

【００６２】図９に、ステップ７０３のＲａｃｃ算出処
理の手順を示す。まず、その時点の補正係数Ｒａｃｃと
Ｒｓｈの和を変数Ｒｐに代入する（ステップ８０１）。
次に、次式により、補正係数Ｒａｃｃを算出する（ステ
ップ８０２）。

【００６３】Ｒａｃｃ＝｛（１０ｋｍ＋Ｌｃｏｍ）／
（１０ｋｍ）｝−１ 次に、このＲａｃｃの値を先の変数Ｒｐの値から減算し
た値を新たな補正係数Ｒｓｈとする（ステップ８０
３）。このステップ８０３の処理は、２つの補正係数Ｒ
ａｃｃ、Ｒｓｈの和すなわちＲｐ（ひいては距離係数
Ｒ）がＲａｃｃの更新に伴って不連続に変化することの
ないようにするためのものである。Ｒａｃｃの変更に伴
い、距離係数Ｒが不連続に変化すると、車両が一定速度
で走行しているにも拘わらず、表示画面上での走行速度
が突然変化するという事態が生じる。ステップ８０３の
処理は、この問題を解決する。なお、このとき設定する
Ｒｓｈは無意味なものであるが、いずれ短期的に修正さ
れるので問題ない。Ｌｓｈの変更に伴っても距離係数Ｒ
の不連続変化が生じうるが、後述するようにＲｓｈには
上限および下限を設けており、その変化は比較的小さく
て済む。また、図１１のステップ９０５（後述）におけ
る基準距離３００ｍをさらに長くすれば（例えば５００
ｍ）、Ｒｓｈの変化量をさらに低減することができる。

【００６４】ステップ８０４で、距離Ｌａｃｃ、Ｌｓ
ｈ、Ｌｃｏｍを０にリセットして本処理を終了する。

【００６５】次に、距離誤差量ｄの具体的な算出方法に
ついて説明する。

【００６６】本実施例において距離誤差量ｄは、道路の
カーブの個所の車両の実際の曲がり方に応じて決定す
る。

【００６７】たとえば、図４のステップ５０８で出力さ
れた現在位置（Ｂ）が、図１０の道路Ａを進行するもの
であったとする。一方、たとえば、逐次出力される現在
位置（Ｂ）のうちの、走行上カーブ開始点ｏより所定距
離だけ前のａ点を基準に、車両の進行方位の走行距離か
ら求めた車両の現在位置の軌跡（ａ点以降、マップマッ
チングを適用せずに逐次の方位および移動量を積算して
得られる軌跡）が、図中に破線で示したようにｏ点をオ
ーバした地点から曲がり始めた軌跡であったとする。

【００６８】この場合には、距離係数Ｒが真の値より大
きかったものと推定することができる。なぜならば、車
両がカーブｏに達したと距離係数Ｒを用いて推定された
時点では、車両は曲がり始めていないので実際には車両
はカーブに達していないと考えられるからである。ま
た、距離係数Ｒが真の値より大きい度合いは、車両が実
際に曲がり始めた地点とカーブ開始点ｏとの距離を表す
図中の距離ｄより推定することができる。

【００６９】また、逆に、車両の進行方位の走行距離か
ら求めた車両の現在位置の軌跡が、点ｏに到る前に曲が
り始めた軌跡である場合には、距離係数Ｒが真の値より
小さかったものと推定することができる。なぜならば、
車両がカーブｏに達したと距離係数Ｒを用いて推定され
る前に、車両は曲がり始めているので実際には車両は既
にカーブｏに達していると考えられるからである。ま
た、この場合も、距離係数Ｒが真の値より小さい度合い
は、車両が実際に曲がり始めた地点とカーブｏとの距離
を表す図中の距離ｄより推定することができる。

【００７０】したがって、図中のｄに基づいて距離係数
の真値よりのずれと、その度合いを判定し、これを打ち
消すように補正係数Ｒｓｈを定めることができる。Ｒｓ
ｈの設定方法については、後述する。

【００７１】距離誤差量ｄの他の求め方として、車両方
位と道路の方位差から、車両がカーブｏに達したと距離
係数Ｒを用いて推定されるより前に、車両が曲がり始め
たか、車両がカーブｏに達したと距離係数Ｒを用いて推
定された時点より後に車両が曲がり始めたかを判定し、
カーブの曲がりの方向と、車両方位と道路の方位差の積
分値より、距離係数Ｒが真の値よりずれている度合いを
求めることもできる。

【００７２】図１１により、ステップ７０８のＲｓｈ算
出処理の具体的な手順の例を示す。

【００７３】まず、ｆｌａｇが０か否かを調べる（ステ
ップ９０１）。０であれば、距離誤差量ｄに基づく補正
係数Ｒｓｈを算出するためのルート（ステップ９０２〜
９０４）へ進み、０でなければステップ９０５へ進む。

【００７４】ステップ９０２では、先のステップ７１０
と同様に補正距離Ｌｃｏｍの算出を行う。次のステップ
９０３において、距離誤差量ｄに基づく補正係数Ｒｓｈ
の算出１を行う。本実施例では、このステップ９０３の
Ｒｓｈの算出時にはその絶対値を、適正と思われる値よ
りも過大な値とする。このようにＲｓｈの値を意図的に
過大な値とするのは、次のような理由による。すなわ
ち、距離誤差ｄが確認された時点では既に現在位置のず
れが蓄積した状態にあり、単にＲｓｈを適正な値に補正
しただけでは現在位置のずれはそのまま保存されること
になる。本実施例では、Ｌｓｈの補正を行ってから所定
距離（本実施例では３００ｍ）の間は補正係数Ｒｓｈ
（絶対値）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をその真値より意図的にずらして、それま
で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、補正係数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。このように３００ｍかけて現在位置のずれをすこし
ずつ補正することにより、現在位置の表示位置をずれた
まま維持したり、新たな位置にジャンプさせたりするこ
となく、スムーズに移動させることができる。具体的な
Ｒｓｈの符号および大きさについては図１２により後述
する。

【００７５】ついでステップ９０４においてｆｌａｇを
１に設定してこの処理を終了する。

【００７６】先のステップ９０１において、ｆｌａｇが
０でなければ（すなわち、ｆｌａｇが１であれば）、ス
テップ９０５でｆｌａｇを１に設定した後の走行距離で
ある距離ｌが３００ｍ以下か否かをチェックする。３０
０ｍ以下であれば、ステップ９０６で距離ｌを更新して
この処理を終了する。

【００７７】ステップ９０５において距離ｌが３００を
越えた場合、ステップ９０７において、距離ｌについて
前述と同様に距離Ｌｃｏｍが更新される。ついで各種変
数ｄ，Ｌｓｈ，ｌ，ｆｌａｇがすべて０にリセットされ
る（ステップ９０８）。その後、Ｒｓｈの算出２の処理
が行われる（ステップ９０９）。この処理は、前述した
ように、ステップ９０３において算出した過大なＲｓｈ
を、適正と思われる値に設定し直す作業に相当する。こ
のステップにおける具体的なＲｓｈの算出法について
は、図１３で後述する。

【００７８】図１１の処理において、距離誤差量ｄに基
づくＲｓｈの変更後、距離ｌが３００ｍ以下の間は、ｆ
ｌａｇが１のままであり、前述のように図８の処理にお
いてステップ７０５、７０６が迂回されるようにしてい
る。これは、距離係数Ｒを適正と思われる値から意図的
にずらして走行している間は、新たなＲｓｈを求める動
作をしないようにするためである。

【００７９】図１２に示すように、Ｒｓｈの算出１にお
けるＲｓｈの変更量Ｒｓｈ３００の符号は、ｄが正なら
ば負とし、ｄが負ならば正とする。これにより、前述の
ように距離係数Ｒを適正な値の方向へ補正することがで
きる。ただし、ｄの値は、図９に示したように道路のカ
−ブを外回りしたとき（オ−バ−シュ−トしたとき）に
正とし、道路のカ−ブを内回りしたとき（アンダ−シュ
−トしたとき）に負とする。ｄＲｓｈの大きさは、ｄの
絶対値に正の定数ｋを掛けた値とする。このｋの値は、
補正後の距離係数Ｒが適正な値と思われる値を通り越し
てしまう程度に、意図的に過大な値とする。ただし、極
端に大きな値は誤動作によるものと判断して、Ｒｓｈ３
００の値に上限および下限を設ける。そして、Ｒｓｈ＝
Ｒｓｈ０＋Ｒｓｈ３００によってＲｓｈを求める。な
お、Ｒｓｈ０は距離誤差量発生前のＲｓｈである。

【００８０】なお、図１２（ｂ）に示したＲｓｈの大き
さの決定方法の他に、予めｄの大きさ区分に応じて所定
の数値を格納したテーブルを用いる方法を採用してもよ
い。

【００８１】３００ｍに達した後に補正係数Ｒｓｈを低
減する際のその符号および大きさの具体例を図１３によ
り説明する。Ｒｓｈの変化量の符号は、Ｒｓｈ３００の
符号が正であれば正、負であれば負とする。また、その
大きさは、｜Ｒｓｈ｜＝ｍ×｜Ｒｓｈ３００｜＋Ｒｓｈ
０とする。ここに、ｍは１より小さい正の定数であり、
Ｒｓｈ０は距離誤差量発生前のＲｓｈである。

【００８２】最後に、図８のステップ７１１に示したＲ
ｓｈの削減処理について説明する。

【００８３】前述のように、この削減処理は、補正係数
Ｒｓｈの値をさらに０に近づける方向へ低減させるもの
であり、次のように実行する。

【００８４】（１）Ｒｓｈ＞０のとき、 Ｒｓｈ＝Ｒｓｈ−ｎ ここに、ｎは任意の正の定数である。算出したＲｓｈが
負になった場合にＲｓｈ＝０とする。

【００８５】（２）Ｒｓｈ＜０のとき、 Ｒｓｈ＝Ｒｓｈ＋ｎ ここに、ｎは（１）と同じ任意の正の定数である。算出
したＲｓｈが正になった場合にＲｓｈ＝０とする。

【００８６】前述のように、この低減処理により、例え
ば高速道路のように長い距離にわたり直線的な道路が継
続する場合において、一旦算出された補正係数Ｒｓｈが
更新される機会がなく、それを長期間使用し続けるよう
な事態を回避できる。

【００８７】以上、本発明の一実施例についてのみ説明
したが、種々の変形・変更を行うことが可能である。例
えば、上記説明中の各種の時間や距離の数値（１００ｍ
ｓ，１ｓ，２０ｍ，３００ｍ，２ｋｍ，１０ｋｍ）は必
ずしも厳密にこれらの値に限るものではない。

【００８８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、走行す
る道路の交差点等の多少や、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適正に距離
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ができる。また、距離
係数を補正するために長期補正係数および短期補正係数
を採用する場合に、長期補正係数の設定時に距離係数の
不連続な変化を防止することができる。

【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初期化処理を示
すフローチャートである。

【図８】本発明の一実施例において行う補正係数算出処
理の手順を示すフローチャートである。

【図９】図８に示したＲａｃｃ算出処理の手順を示すフ
ローチャートである。

【図１０】図８に示した距離誤差量ｄの算出処理を説明
するための図である。

【図１１】図８に示したＲｓｈ算出処理の手順を示すフ
ローチャートである。

【図１２】図１１に示したＲｓｈの算出１の処理内容を
示す図である。

【図１３】図１１に示したＲｓｈの算出２の処理内容を
示す図である。

【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 ２０５ ＣＤ−ＲＯＭ ２０６ ＣＤ−ＲＯＭドライバ ２０７ ディスプレイ ２０８ コントローラ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【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進行方位検出手段と、 車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段と、 該回転速度検出手段により検出された車輪の回転速度
   と、設定された距離係数と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、 前記走行距離算出手段により算出された車両の走行距離
   と前記進行方位検出手段により検出された車両の進行方
   位と前記道路地図を表す地図データとに応じて、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、 道路の湾曲部において、前記走行距離と前記進行方位と
   前記道路地図を表す地図データに応じて、当該走行距離
   の誤差を求める誤差算出手段と、 該求められた誤差に基づいて、前記距離係数を短期的に
   補正するための短期補正係数を生成する第１の距離係数
   補正手段と、 前記距離係数の補正の実績に基づいて、前記距離係数を
   長期的に補正するための長期補正係数を生成する第２の
   距離係数補正手段とを備え、 該第２の距離係数補正手段は、前記長期補正係数の新た
   な値の決定時に、前記距離係数の値が変化しないように
   前記短期補正係数を修正することを特徴とする現在位置
   算出装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の現在位置算出装置であっ
   て、 前記誤差算出手段は、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、
   車両の進行方位と比較し、推定された車両の位置が前記
   求めた道路の曲がりに到るより早い時点で車両が曲がっ
   たかまたは遅い時点で曲がったかを前記比較結果に基づ
   いて判定し、その早さまたは遅さの程度に基づき走行距
   離の誤差を算出する現在位置算出装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の現在位置算出装置であっ
   て、 前記第１の距離係数補正手段は、前記走行距離の誤差に
   応じて、前記短期距離補正係数の絶対値を決定するとと
   もに、前記早い時点で車両が曲がった場合には前記距離
   係数をより大きい値に補正するよう、かつ、前記遅い時
   点で車両が曲がった場合には前記距離係数をより小さい
   値に補正するよう、前記短期補正係数の符号を決定する
   ことを特徴とする現在位置算出装置。
4. 【請求項４】請求項１、２または３記載の現在位置算出
   装置であって、 前記第１の距離係数補正手段は、前記短期補正係数の設
   定時にその絶対値を適正と思われる値よりも大きく設定
   し、該設定後に所定距離走行した時点で当該短期補正係
   数の設定値を前記適正と思われる値に変更することを特
   徴とする現在位置算出装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の現在位置算出装置であっ
   て、 前記第１の距離係数補正手段は、前記所定距離走行した
   後、さらに別の所定距離走行するまでの間に、前記短期
   補正係数が新たに設定し直されない場合には、当該短期
   補正係数の絶対値を０に近づく方向へ低減することを特
   徴とする現在位置算出装置。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の現在位置
   算出装置であって、 前記第２の補正係数補正手段は、予め定めた比較的長い
   距離毎に、その間の前記長期補正係数および短期補正係
   数が走行距離の補正に寄与した補正距離を累積し、この
   累積した補正距離と前記予め定めた比較的長い距離との
   比に基づいて、前記長期補正係数を生成することを特徴
   とする現在位置算出装置。
7. 【請求項７】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、車軸の回転速度に基
   づき車両の走行距離を求めるための距離係数を補正する
   方法であって、 道路の湾曲部において、算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道路地図を表す地図データに
   応じて、当該走行距離の誤差を求め、 該求められた誤差に基づいて、前記距離係数を短期的に
   補正するための短期補正係数を生成するとともに、前記
   距離係数の補正の実績に基づいて、前記距離係数を長期
   的に補正するための長期補正係数を生成し、 前記短期補正係数および前記長期補正係数により、車両
   の走行中、逐次、前記距離係数を補正するようにし、 前記長期補正係数の新たな値の設定時には、前記距離係
   数の値が変化しないように前記短期補正係数を修正する
   ことを特徴とする現在位置算出装置の距離係数補正方
   法。