JPH08292051A - 現在位置算出システムおよび現在位置算出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】車両が高速道路を走行中に、車両が高速道路を
走行していることを正確に判断する現在位置算出システ
ムを提供することを目的とする。 【構成】プロセッサ１８は、車両の進行方位と、走行距
離とに基づき、現在位置と予想される仮想現在位置を算
出し、これにより、車両が道路上に存在すること、或い
は、存在しないことを示す候補点を算出する。さらに、
候補点が高速道路上に連続して存在することを示す状態
中の走行距離を計数する第１の距離計数手段と、候補点
が、道路上に存在しないことを示す状態中の走行距離を
計数する第２の距離計数手段とを備え、候補点が、道路
上に存在しないことを示す状態から一般道路上に存在す
ることを示す状態に変化するときに、第１の距離計数手
段に基づき、車両がそれ以前に第１の所定の距離を超え
て高速道路上を走行していると推定され、かつ、第２の
距離計数手段に基づき、候補点が道路上に存在しないこ
とを示す状態中の走行距離が、第２の所定の距離より小
さい場合に、候補点が高速道路上に存在すると判断し、
これを現在位置とする。

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、該移動体の進行距離、進行方位などを測定して、
これにより、当該移動体の現在位置を算出する現在位置
算出システムに関するものであり、より詳細には、該移
動体が高速道路上に存在する場合の該移動体の現在位置
を算出する現在位置算出システムに関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来より、道路上を走行する車両の現在位
置を算出する現在位置算出システムにおいて、該車両の
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とに基づいて算出されている。

【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】さらに、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、特開
昭６３−１４８１１５号公報に記載のように、走行距離
および方位変化量に基づき定まる車両の推定位置と、道
路地図の誤差に基いて誤差量を得て、推定位置を中心と
する誤差量の範囲内に位置するすべての道路上に対応さ
せて、推定位置を自己位置として登録し、これら登録さ
れた推定位置の各道路に対する相関係数を算出して、道
路に対する誤差が最も少ないことを示す相関係数に対応
する推定位置を現在位置とする技術が開示されている。
また、特公平１−４６００４号には、地図上の道路を折
れ線近似した地図情報中の折点間を結ぶ直線がなす方位
と方位検出器の検出する方位との差が、一定角度内にあ
れば、車両が折点間の道路を前進していると判断する技
術が開示されている。これら公報に記載されたように、
道路に整合するように、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
おり、このマップマッチングの技術により、現在位置算
出の精度を高めることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両が高速
道路中のサービスエリア或いはパーキングエリアに入場
した場合や、車両がサービスエリア或いはパーキングエ
リアから、高速道路の本線に復帰した場合に、現在位置
算出装置が、適切に高速道路上に対応する位置を現在位
置として示すことができない場合がある。すなわち、高
速道路を走行していた際に累積された車両の進行距離の
誤差や、サービスエリア或いはパーキングエリア内で車
両が旋回することにより生じる方位センサの誤差などに
より、マップマッチングを行った場合に、装置が、マッ
チングすべき道路を見失ってしまったり、或いは、高速
道路の周辺に存在する一般道路に、現在位置をマッチン
グさせてしまう場合がある。特に、高速道路の近傍を側
道が通っている場合に、装置が、ひとたび、現在位置
を、この側道にマッチングさせた場合には、車両が本来
走行している道路である高速道路に、現在位置を再度マ
ッチングさせることが困難となる。

【０００６】その一方、現在位置算出装置に格納された
道路データが更新されていないために、車両が、高速道
路からジャンクション（分岐点）を介して一般道路に移
った場合に、現在位置算出装置に格納された道路データ
が更新されておらず、該ジャンクションに対応する道路
データが含まれていない場合には、装置が、現在位置
を、高速道路にマッチングさせ続け、その結果、現在位
置を一般道路に適切にマッチングさせることができない
場合もある。

【０００７】本発明は、車両が高速道路を走行している
ときに、該車両が高速道路を走行していることを、正確
に判断するとともに、該車両の現在位置を、精度よく算
出する現在位置算出システムを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決する手段】本発明の目的は、車両に搭載さ
れ、該車両の現在位置を算出する現在位置算出システム
であって、少なくとも、一般道路か高速道路かを示すデ
ータを備えた道路データを含む、道路地図を表わす地図
データを記憶する手段と、車両の進行方位を検出する方
位検出手段と、車両の走行距離を算出する距離算出手段
と、前記方位検出手段により検出された前記進行方位
と、前記距離算出手段により算出された前記走行距離と
に基づき、車両の現在位置であると予想される仮想現在
位置を算出する仮想現在位置算出手段と、前記仮想現在
位置と、前記地図データに含まれる前記道路データとを
比較し、車両がある道路上に存在すること、或いは、車
両が道路上に存在しないことを示す候補点を算出する候
補点算出手段と、前記候補点が高速道路上に連続して存
在することを示す状態中の車両の走行距離を計数する第
１の距離計数手段と、前記候補点が、道路上に存在しな
いことを示す状態中の車両の走行距離を計数する第２の
距離計数手段と、前記候補点が、道路上に存在しないこ
とを示す状態から、一般道路上に存在することを示す状
態に変化するときに、前記第１の距離計数手段の値に基
づき、車両が、それ以前に第１の所定の距離を超えて、
高速道路上を走行していると推定され、かつ、第２の距
離計数手段に基づき、候補点が道路上に存在していない
ことを示す状態中の車両の走行距離が、第２の所定の距
離より小さいことが推定される場合に、候補点が、高速
道路上に存在する状態であると判断し、前記候補点を車
両の現在位置とする判断手段とを備えたことを特徴とす
る現在位置算出システムにより達成される。

【０００９】本発明の好ましい実施態様においては、前
記候補点算出手段が、前記仮想現在位置算出手段により
算出された前記仮想現在位置から所定範囲に存在し、そ
の方位と前記進行方位との差が、所定の値よりも小さい
道路上に、前記候補点を設定するように構成されてい
る。

【００１０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記候補点算出手段が、前記仮想現在位置から所定
範囲に存在し、その方位と前記進行方位との差が、所定
の値よりも小さい道路上に、前記車両が存在しないと判
断した場合に、前記仮想現在位置を、前記候補点とする
ように構成されている。

【００１１】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記候補点算出手段が、前記仮想現在位置から道路
までの距離および該道路の方位と進行方位との差に基づ
き、車両が該道路上に存在している信憑性を示す信頼度
を算出し、前記信頼度の値が最も大きな位置を、車両の
候補点とするように構成されている。

【００１２】

【作用】本発明によれば、候補点が高速道路上に連続し
て存在することを示す状態中の車両の走行距離を、第１
の計数手段が計数し、かつ、候補点が、道路上に存在し
ないことを示す状態中の車両の走行距離を、第２の距離
計数手段が計数し、候補点が、道路上に存在しないこと
を示す状態から、一般道路上に存在することを示す状態
に変化するときに、前記第１の距離計数手段の値に基づ
き、車両が、それ以前に第１の所定の距離を超えて、高
速道路上を走行していると推定され、かつ、第２の距離
計数手段に基づき、候補点が道路上に存在していないこ
とを示す状態中の車両の走行距離が、第２の所定の距離
より小さいことが推定される場合に、候補点が、高速道
路上に存在する状態であると判断する。したがって、車
両が高速道路上を走行している信憑性が高い場合に、候
補点を高速道路上に与えることができ、その結果、車両
が高速道路上を走行していることを正確に判断すること
が可能となる。

【００１３】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、前記候補点算出手段が、前記仮想現在位置から道路
までの距離および該道路の方位と進行方位との差に基づ
き、車両が該道路上に存在している信憑性を示す信頼度
を算出し、前記信頼度の値が最も大きな位置を、車両の
候補点とするように構成されているため、より精度よ
く、車両の現在位置を算出することが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例
につき詳細に説明を加える。

【００１５】図１は、本発明の実施例にかかる現在位置
算出装置の構成を示すブロックダイヤグラムである。図
１に示すように、この現在位置算出装置１０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１１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１２と、車両のトランスミ
ッションの出力軸の回転に比例した間隔でパルスを出力
する車速センサ１３を備えている。

【００１６】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１７と、ディスプレ
イ１７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１４と、デジタル地
図データを記憶しておくＣＤ−ＲＯＭ１５と、そのＣＤ
−ＲＯＭ１５から地図データを読みだすためのドライバ
１６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１８を備えている。本実
施例において、上述したディジタル地図データには、複
数の線分の端部を示す座標から構成される道路データ、
或いは、該道路の道幅を示す道路幅データ、道路が高速
道路或いは一般道路であるかを示す高速道路フラグなど
が含まれる。

【００１７】コントローラ１８は、角速度センサ１１の
信号（アナログ）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器１９と、地磁気センサ１２の信号（アナログ）をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２０と、車速センサ１
３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２６と、スイッチ１４の押圧の有無を入力する
パラレルＩ／Ｏ２１と、ＣＤ−ＲＯＭ１５から読みださ
れた地図データを転送するＤＭＡ（Direct Memory Acce
ss）コントローラ２２と、ディスプレイ１７に地図画像
を表示する表示プロセッサ２３とを有する。

【００１８】また、コントローラ１８は、さらに、マイ
クロプロセッサ２４と、メモリ２５とを有する。マイク
ロプロセッサ２４は、Ａ／Ｄ変換器１９を介して得た角
速度センサ１１の信号、Ａ／Ｄ変換器２０を介して得た
地磁気センサ１２の信号、カウンタ２６がカウントした
車速センサ１３の出力パルス数、パラレルＩ／Ｏ２１を
介して入力するスイッチ１４の押圧の有無、ＤＭＡコン
トロ−ラ２２を介して得たＣＤ−ＲＯＭ１５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
２３を介してディスプレイ１７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
１７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２５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などを格納したＲＯＭと、マイクロ
プロセッサ２４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。

【００１９】以下、このように構成された現在位置算出
装置１０の動作について説明する。

【００２０】装置１０の動作は、全般的に、車両の進行
方位及び進行距離を算出する処理と、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と、得ら
れた車両位置および方位を表示する処理との三つの処理
に分けることができるため、これらについて順次説明す
る。

【００２１】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。

【００２２】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２４のル
ーチンである。

【００２３】このルーチンでは、最初、Ａ／Ｄ変換器１
９から角速度センサ１１の出力値を読み込む（ステップ
４０１）。この角速度センサ１１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２０から
地磁気センサ１２の出力値を読み込み（ステップ４０
２）、この地磁気センサ１２の出力値により算出された
絶対方位とジャイロ１１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）。

【００２４】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、地磁気センサ方位の
みを利用するという方法により行う。

【００２５】次に、車速センサ１３の出力するパルス数
を、０．１秒毎に、カウンタ２６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）。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】次に、算出された進行方位および進行距離
に基づいて、車両の仮想現在位置を算出し、算出された
仮想現在位置に基づき、車両の候補点を求める処理につ
いて説明する。

【００２９】図４に、この処理の流れを示す。

【００３０】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２４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。

【００３１】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
められた車両の候補点の位置に加算して、現在車両が存
在すると推定される位置である仮想現在位置（Ａ）を求
める（ステップ５０２）。この候補点の詳細については
後述する。

【００３２】もし、装置の始動直後など、前回求められ
た候補点の位置が存在しない場合には、別途設定された
位置を、前回求められた候補点の位置として用いて仮想
現在位置（Ａ）を求める。

【００３３】次に、求めた仮想現在位置（Ａ）の周辺の
地図を、ＣＤ−ＲＯＭ１５から、ドライバ１６およびＤ
ＭＡコントローラ２３を介して読み出し、仮想現在位置
（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）を選択して、これらを取り出す（ステッ
プ５０３）。

【００３４】なお、前述したように、本実施例において
は、道路データとして、図５に示すように、２点間を結
ぶ複数の線分５１ないし５５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などを用いて
いる。たとえば、線分５３は、その始点（ｘ３、ｙ３）
と終点（ｘ４、ｙ４）によって表現される。

【００３５】次に、ステップ５０３で取り出された線分
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選択し、（ステップ５
０４）。さらに、取り出されたｎ個すべての線分に対し
て、仮想現在位置（Ａ）から垂線をおろし、その垂線Ｌ
（ｎ）の長さを求める（ステップ５０５）。

【００３６】次に、これら垂線の長さに基づき、ステッ
プ５０４で抜き出されたすべての線分に対して、以下の
式によりに定義されるエラーコスト値ｅｃ（ｎ）を算出
する。

【００３７】ｅｃ（ｎ）＝α×｜θcar−θ（ｎ）｜＋
β｜Ｌ（ｎ）｜ ここに、θcarは、仮想現在位置（Ａ）における車両方
位、θ（ｎ）は、線分の方位、Ｌ（ｎ）は、仮想現在位
置（Ａ）から線分までの距離、すなわち垂線の長さ、α
およびβは、重み係数である。これら重み係数の値は、
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。

【００３８】ここで、候補点について説明する。装置の
始動直後など、初期的な状態においては、仮想現在位置
（Ａ）は、ユーザ（運転者）がスイッチ１４を用いて所
定の情報を入力することなどにより、一意的に定まり、
かつ、この位置は道路に対応する線分上に存在する。し
かしながら、車両が走行した後には、ジャイロなどの方
位センサの誤差などにより、仮想現在位置（Ａ）が、道
路に対応する線分に存在しなくなる場合がある。その結
果、たとえば、図６に示すように、道路が分岐している
場合、すなわち、道路に対応する線分６１の節点６８か
ら、二つの線分６４および６５があらわれる場合に、い
ずれの線分に対応する道路上に車両が存在するかが、明
確にすることができない場合が多い。

【００３９】したがって、このような場合に、本実施例
においては、考えられ得る二つの線分上に存在する所定
の点を候補点として設定し、これらの現在位置、エラー
コスト、後述する累算エラーコストなどを、それぞれ、
メモリ２５のＲＡＭの所定の領域に記憶するように構成
されている。なお、説明を容易にするため、以下の説明
においては、特に複数の候補点であることを明示しない
限り、単一の候補点から、新たな一以上の候補点を生成
することとする。

【００４０】ついで、算出されたエラーコストｅｃ
（ｎ）と、前回の処理において算出された候補点に関連
する累算エラーコストｅｓとにしたがって、下記の式に
より定義される、今回の処理における累算エラーコスト
ｅｓ（ｎ）を算出する（ステップ５０６）。

【００４１】 ｅｓ（ｎ）＝（１−ｋ）×ｅｓ＋ｋ×ｅｃ（ｎ） ここに、ｋは、０より大きく１より小さな重み係数であ
る。この累算エラーコストｅｓ（ｎ）は、前回以前の処
理において算出されたエラーコストを、今回の処理にお
いて算出されるエラーコストにどのくらい反映させるか
を表わしている。

【００４２】さらに、算出された累算エラーコストｅｓ
（ｎ）に基づき、下記の式に定義される信頼度ｔｒｓｔ
（ｎ）を算出する（ステップ５０６）。

【００４３】 ｔｒｓｔ（ｎ）＝１００／（１＋ｅｓ（ｎ）） 上記式から明らかなように、累算エラーコストｅｃ
（ｎ）が大きくなるのにしたがって、信頼度ｔｒｓｔ
（ｎ）は減少し、０（ゼロ）に近づく。その一方、これ
が小さくなるのにしたがって、信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）は
増大し、その値は、１００に近づく。

【００４４】このような処理をすることにより、ある候
補点に対する現在位置Ａより所定の範囲Ｄに存在するｎ
個の線分に関連する信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）が求められ
る。候補点が複数存在する場合には、それぞれの候補点
Ｃｍより所定の範囲Ｄに存在するｎ個の線分に関連する
信頼度ｔｒｓｔ（ｍ，ｎ）を算出すればよい。

【００４５】ついで、算出した信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）に
基づき、ある候補点から、対応する線分にそって 車両
の進行した距離Ｒに対応する長さだけ進められた点を、
新たな候補点Ｃ（ｎ）とする（ステップ５０７）。した
がって、ある候補点に対する現在位置Ａより所定の範囲
Ｄに存在し、かつその方位と車両方位との差が所定値以
下であるような線分の本数がｎである場合には、ｎ個の
新たな候補点Ｃ（ｎ）が生成されることになる。

【００４６】さらに、新たな候補点Ｃ（ｎ）の各々に対
応する信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）の値にしたがって、これら
新たな候補点Ｃ（ｎ）をソートし（ステップ５０８）、
最も信頼度の値の大きな候補点Ｃ（ｉ）を、表示候補点
ＣＤ、すなわち、ディスプレイ１７上に表示するための
候補点として、その位置、累算エラーコスト、信頼度な
どを、メモリ２５のＲＡＭの所定の領域に記憶するとと
もに、表示候補点以外の他の候補点の位置、累算エラー
コスト、信頼度なども、ＲＡＭの所定の領域に記憶する
（ステップ５０９）。

【００４７】たとえば、図６に示すように、線分６１上
に存在したある候補点６２に対して、現在位置Ａが、点
６３に示す位置に表わされるとする。このような場合
に、現在位置Ａから、所定範囲Ｄに存在し、その方位と
車両方位との差が所定値以下であるような線分６４、６
５を取り出し、現在位置Ａから、線分６４、６５までの
距離Ｌ（１）、Ｌ（２）を算出するともに、算出された
距離、線分６４、６５の角度θ（１）、θ（２）および
車両方位θcarなどに基づき、関連するエラーコスト、
累算エラーコスト、信頼度を算出する。さらに、図３の
ステップ４０５で求められた車両の進行距離Ｒに基づ
き、ある候補点６２から、線分６１および６４、或い
は、線分６１および６５に沿って、進行距離Ｒに対応す
る長さだけ進められた位置を算出し、この位置に対応す
る点を、それぞれ候補点６６、６７とする。このように
求められた候補点６６、６７のうち、最も信頼度ｔｒｓ
ｔの値が大きなものが、表示候補点となる。

【００４８】さらに、図７に示すように、線分６４上の
候補点６６に対して、新たな現在位置Ａが、点７１に示
す位置に表わされ、その一方、線分６５上の候補点６７
に対して、新たな現在位置Ａ’が、点７２に示す位置に
表わされるとする。この場合には、現在位置Ａから所定
範囲Ｄに存在し、その方位と車両方位との差が所定値以
下であるような線分７３、７４を取り出すとともに、新
たな現在位置Ａ’から所定範囲Ｄに存在し、その方位と
車両方位との差が所定値以下であるような線分７５を取
り出す。ついで、現在位置Ａから、線分７３、７４まで
のそれぞれの距離Ｌ１（１）およびＬ１（２）を算出す
るともに、現在位置Ａ’から、線分７３までの距離Ｌ２
（１）を算出する。さらに、現在位置Ａに関連して算出
された距離、線分７３、７４の角度θ１（１）およびθ
１（２）ならびに車両方位θcarなどに基づき、関連す
るエラーコスト、累算エラーコストおよび信頼度を算出
するとともに、現在位置Ａ’に関連して算出された距
離、線分７３の角度θ２（１）および車両方位θcarな
どに基づき、関連するエラーコスト、累算エラーコスト
および信頼度を算出する。

【００４９】さらに、図３のステップ４０５で求められ
た車両の走行距離Ｒに基づき、候補点６６から、線分６
４および７３、或いは、線分６４および７４に沿って、
若しくは、候補点６７から、線分６５および７５に沿っ
て、車両の走行距離Ｒに対応する長さだけ進められた位
置を算出し、この位置に対応する点を、それぞれ新たな
候補点とする。図８は、このように新たに求められた候
補点８１ないし８３を示している。なお、図６を参照し
て説明した例と同様に、候補点８１ないし８３のうち、
最も信頼度ｔｒｓｔの値が大きなものが、表示候補点と
なる。また、本実施例においては、１４個の候補点に関
連するデータを記憶可能に構成されている。したがっ
て、図４のステップ５０１ないし５０９の処理を実行し
た結果、候補点が１５個以上算出された場合には、これ
らのうち、信頼度ｔｒｓｔの値が大きい順に１４個の候
補点に関連する種々のデータが、メモリ２５のＲＡＭの
所定の領域に記憶されることになる。

【００５０】ところで、前述したステップ５０３では、
仮想現在位置（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）を取り出したが、この距離
Ｄは、前回行ったステップ５０９で算出した候補点の信
頼度ｔｒｓｔの値に基づいて決定する値でもよい。

【００５１】なお、信頼度に基づいて、検索範囲を求め
る理由は、信頼度が小さい場合には、前回求めた現在位
置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。

【００５２】また、ある候補点に対する現在位置Ａから
所定範囲Ｄ内に、その方位と車両の進行方位との差が所
定値以下であるような線分が存在しない場合が考えられ
る。この場合には、現在位置Ａを、ある候補点から算出
された次の候補点とする。本実施例においては、候補点
がこのような状態であることをフリー状態と称する。こ
れに対して、それ以外の状態、すなわち、ある候補点に
対する現在位置Ａから所定の範囲Ｄ内に、その方位と車
両の進行方位との差が所定値以下であるような線分が存
在し、その結果、特定の線分上に次の候補点が存在し得
る状態をマッチング状態と称する。

【００５３】なお、現在位置Ａから所定範囲Ｄ内に、そ
の方位と車両の進行方位との差が所定値以下であるよう
な線分が存在しない場合に、ステップ５０６で算出すべ
きエラーコストｅｃ（ｎ）には、マッチング状態である
場合に得られるエラーコストの値よりも大きな一定の値
が与えられる。

【００５４】ステップ５０９までの処理が実行され、表
示候補点を含む候補点が生成され、これらに関連する種
々のデータが、メモリ２５のＲＡＭの所定の領域に記憶
されるた後に、高速道路優先復帰処理が実行される（ス
テップ５１０）。図９は、このステップ５１０で実行さ
れる高速道路優先復帰処理を示すフローチャートであ
る。

【００５５】高速道路優先復帰処理では、まず、表示候
補点が、マッチング状態であるかどうかを判断する（ス
テップ９０１）。表示候補点がマッチング状態である場
合、すなわち、表示候補点が、線分上に存在する場合に
は、道路データに基づき、この線分に対応する道路が、
高速道路であるか、或いは、一般道路であるかを判断す
る（ステップ９０２）。線分に対応する道路が、高速道
路である場合には、予め設けられている高速道路マッチ
ング状態走行距離カウンタｈｗ＿ｌを、車両の走行距離
Ｒに対応する値だけ更新する（ステップ９０３）。な
お、このカウンタｈｗ＿ｌの値は、電源投入時など、装
置１０を初期化する際に、０（ゼロ）にリセットされて
いる。このステップ９０３は、表示候補点が、高速道路
に対応する線分上で、どのくらいの距離だけマッチング
状態を続けているかを示すためのものである。

【００５６】これに対して、ステップ９０２で、表示候
補点が、一般道路上であると判断された場合には、後述
するフラグｆｌａｇ＝１であり、かつ、後述するフリー
状態走行距離カウンタｆｒ＿ｌの値に対応する距離が、
１ｋｍ以下であるかどうかを判断する（ステップ９０
４）。なお、電源投入時など、装置１０を初期化する際
に、フラグｆｌａｇ＝０にリセットされるともに、フリ
ー状態走行カウンタｆｒ＿ｌの値も０（ゼロ）にリセッ
トされており、後述するステップ９１２において、フラ
グｆｌａｇはセットされ、後述するステップ９１３にお
いて、フリー状態走行距離カウンタｆｒ＿ｌの値は更新
される。このステップ９０４の意義については後述す
る。

【００５７】ステップ９０４でイエス（Ｙｅｓ）と判断
された場合には、表示候補点以外に、高速道路に対応す
る線分上に存在する候補点があるかどうかを判断し（ス
テップ９０５）、存在する場合には、これら候補点の中
で、最も信頼度ｔｒｓｔの値の大きなものを表示候補点
とする（ステップ９０６）。これらステップ９０５およ
び９０６の意義についても後述する。

【００５８】ステップ９０４でノー（Ｎｏ）と判断され
た場合、或いは、ステップ９０６が終了した場合には、
高速道路マッチング状態走行距離カウンタｈｗ＿ｌ、フ
ラグｆｌａｇおよびフリー状態走行距離カウンタｆｒ＿
ｌをリセットする（ステップ９０７）。

【００５９】これに対して、ステップ９０１において、
表示候補点がフリー状態であると判断された場合には、
高速道路マッチング状態走行距離カウンタｈｗ＿ｌの値
が、３ｋｍに対応する値以上であるかを判断する（ステ
ップ９１０）。すなわち、車両が高速道路上でマッチン
グ状態である場合には、ステップ９０３において、高速
道路マッチング状態走行距離カウンタｈｗ＿ｌの値が、
車両が走行するのにしたがって増大しているため、ステ
ップ９１０では、車両が、今まで、高速道路上で、どの
くらいの距離だけ走行していたかを推定している。

【００６０】ステップ９１０でイエス（Ｙｅｓ）と判断
された場合には、フラグｆｌａｇ＝０であるかどうかを
判断する。前回までに実行された高速道路優先処理にお
いて、表示候補点がマッチング状態であったと判断され
ていた場合には、フラグｆｌａｇ＝０であるため、この
ステップにおいて、イエス（Ｙｅｓ）と判断され、フリ
ー状態走行距離カウンタｆｒ＿ｌがリセットされるとと
もに、フラグｆｌａｇ＝１にセットされる（ステップ９
１２）。

【００６１】その一方、ステップ９１０で、ノー（Ｎ
ｏ）と判断された場合には、何ら処理をすることなくリ
ターンする。すなわち、車両が、高速道路上で、所定の
距離だけ走行していないと推定され、その結果、車両が
高速道路上に存在する信憑性が小さいと判断している。

【００６２】また、ステップ９１１でノー（Ｎｏ）と判
断された場合、すなわち、フラグｆｌａｇがすでにセッ
トされていた場合には、フリー状態走行距離カウンタｆ
ｒ＿ｌの値を、車両の走行距離Ｒに対応する値だけ更新
する（ステップ９１３）。

【００６３】次に、この処理中のステップが実行される
順序を説明することにより、ステップの意義を説明す
る。すなわち、表示候補点がマッチング状態であり、か
つ、表示候補点の存在する線分が高速道路上にある場
合、換言すれば、車両が高速道路上を走行していること
に、最も信憑性がある場合には、高速道路マッチング状
態走行距離カウンタｈｗ＿ｌの値が、車両の走行距離Ｒ
にしたがって更新される（ステップ９０１、９０２、９
０３）。

【００６４】ところが、サービスエリアまたはパーキン
グエリアに車両が入場することなどにより、車両の走行
距離の誤差または車両方位の誤差が大きくなり、表示候
補点がフリー状態になった場合には、高速道路マッチン
グ状態走行距離カウンタｈｗ＿ｌの値を調べ、表示候補
点が、それ以前に、どのくらいマッチング状態であった
か、換言すれば、車両が、それ以前に、どのくらいの距
離だけ、高速道路上を走行していたと推定されるかを判
断し、車両が、所定の距離以上、高速道路上を走行して
いたと推定される場合には、フリー状態走行距離カウン
タをリセットするとともに、フラグｆｌａｇ＝１とする
（ステップ９０１、９１０、９１１、９１２）。すなわ
ち、このフラグは、高速道路に対応する線分上を移動し
ていた表示候補点が、フリー状態となったことを意味し
ている。

【００６５】図４に示すステップ５０１ないし５０９を
実行することにより決定された表示候補点がフリー状態
のまま、次の高速道路優先復帰処理が行われた場合に
は、ステップ９０１、９１０、９１１および９１３が実
行され、フリー状態走行距離カウンタｆｒ＿ｌの値が更
新される。したがって、表示候補点がフリー状態である
限り、高速道路優先復帰処理において、フリー状態走行
距離カウンタｆｒ＿ｌの値が、車両の走行距離Ｒにした
がって更新される。

【００６６】これに対して、ステップ５０１ないし５０
９を実行することにより決定された表示候補点が、マッ
チング状態であり、かつ、表示候補点の存在する線分が
一般道路に対応するときに、高速道路に対応する線分上
を移動していた表示候補点がフリー状態になったのか否
かを判断するとともに、表示候補点が、フリー状態とな
ってから、所定の距離よりも走行していないことを判断
する。この場合には、ついで、表示候補点以外の候補点
が、高速道路に対応する線分上に存在するか否かを判断
し、他の候補点が存在すると判断された場合には、これ
を表示候補点とする。換言すれば、高速道路に対応する
線分上を移動していた表示候補点が、フリー状態になっ
た場合であっても、フリー状態である間の走行距離がそ
れほど大きくない場合には、表示候補点は高速道路に対
応する線分上に存在すると判断するものである。

【００６７】車両が高速道路上を走行している場合に、
高速道路から一般道路に移るのは、一度だけ、すなわ
ち、高速道路を降りるときだけであり、高速道路から一
般道路に移動する場合は、高速道路上のジャンクション
などの分岐点を、車両が通過する場合と比較して非常に
少ない。したがって、表示候補点が、所定の距離以上、
高速道路に対応する線分上に存在していた後に、フリー
状態となり、その後に、一般道路に対応する線分上に存
在することになったとしても、フリー状態である距離が
短ければ、それだけ、車両が高速道路上に存在すること
に信憑性があることになる。本処理は、上記事項に基づ
いてなされている。

【００６８】上述したような高速道路優先復帰処理が実
行された後に、表示候補点の位置および方位を示すデー
タが出力され、メモリ２５のＲＡＭの所定の領域に記憶
される。（図４ステップ５１１）。

【００６９】図４のステップ５０１ないし５１１を実行
することにより得られた表示候補点は、図１０に示すフ
ローチャートに基づく処理によりディスプレイ１７の画
面上に表示される。

【００７０】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２４のルーチンである。

【００７１】最初、スイッチ１４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の
内容を見て判断する（ステップ１００１）。もし、押さ
れていれば（ステップ１００１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１００
２）。

【００７２】次に、図５の処理を実行することにより得
られた表示候補点の位置および方位を示すデータを、メ
モリ２５のＲＡＭの所定の領域から読み出し（ステップ
１００３）、ステップ１００２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１７に、
例えば、図２に示すような状態で表示する（ステップ１
００４）。

【００７３】そして、地図に重畳して、表示候補点の位
置およびその方位を、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１００
５）。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１００６）。

【００７４】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。

【００７５】本実施例によれば、高速道路に対応する線
分上を移動していた表示候補点が、フリー状態となり、
その後に、一般道路に対応する線分上に存在することに
なった場合であっても、車両が所定の距離以上、高速道
路を走行していたと推定され、かつ、フリー状態になっ
てからの車両の走行距離が所定の値以下であった場合
に、表示候補点は高速道路に対応する線分上に存在する
と判断される。したがって、車両が高速道路上に存在す
ることに信憑性が高い場合に、確実に表示候補点を高速
道路に対応する線分上に表示することができ、その結
果、車両が高速道路を走行している際に、精度よく、当
該車両の現在位置を算出することが可能となる。

【００７６】本発明は、以上の実施例に限定されること
なく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種
々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含
されるものであることは言うまでもない。

【００７７】たとえば、前記実施例中の高速道路優先復
帰処理において、高速道路マッチング状態カウンタｈｗ
＿ｌの値が３ｋｍに対応する距離以上であることを判断
し（ステップ９１０）、フリー状態走行距離カウンタｆ
ｒ＿ｌの値が、１ｋｍに対応する距離以下であることを
判断しているが、これらの数値は、前記実施例中のもの
に限定されないことは明らかであり、方位センサの精度
などにしたがって、変更することができる。

【００７８】また、本明細書において、手段とは、必ず
しも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能
が、ソフトウエアによって実現される場合も包含する。
また、一つの手段の機能が二以上の物理的手段により実
現されても、二以上の手段の機能が一つの物理的手段に
より実現されてもよい。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、車両が高速道路を走行
しているときに、該車両が高速道路を走行していること
を、正確に判断するとともに、該車両の現在位置を、精
度よく算出する現在位置算出システムを提供することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の実施例にかかる現在位置算
出装置の構成を示すブロックダイヤグラムである。

【図２】 図２は、本実施例にかかる地図および現在位
置の表示例を示す図である。

【図３】 図３は、車両の進行方位および進行距離を算
出する処理を示すフローチャートである。

【図４】 図４は、車両の現在位置を算出する処理を示
すフローチャートである。

【図５】 図５は、本実施例にかかる道路データの一例
を説明するための図である。

【図６】 図６は、道路に対応する線分、仮想現在位置
および候補点を説明するための図である。

【図７】 図７は、道路に対応する線分、仮想現在位置
および候補点を説明するための図である。

【図８】 図８は、道路に対応する線分、仮想現在位置
および候補点を説明するための図である。

【図９】 図９は、本実施例にかかる高速道路優先復帰
処理を示すフローチャートである。

【図１０】 図１０は、本実施例にかかる現在位置表示
処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 現在位置算出装置 １１ 角速度センサ １２ 方位センサ １３ 車速センサ １４ スイッチ １５ ＣＤ−ＲＯＭ １６ ＣＤ−ＲＯＭ読み取りドライバ １７ ディスプレイ １８ コントローラ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載され、該車両の現在位置を算
   出する現在位置算出システムであって、 少なくとも、一般道路か高速道路かを示すデータを備え
   た道路データを含む、道路地図を表わす地図データを記
   憶する手段と、 車両の進行方位を検出する方位検出手段と、 車両の走行距離を算出する距離算出手段と、 前記方位検出手段により検出された前記進行方位と、前
   記距離算出手段により算出された前記走行距離とに基づ
   き、車両の現在位置であると予想される仮想現在位置を
   算出する仮想現在位置算出手段と、 前記仮想現在位置と、前記地図データに含まれる前記道
   路データとを比較し、車両がある道路上に存在するこ
   と、或いは、車両が道路上に存在しないことを示す候補
   点を算出する候補点算出手段と、 前記候補点が高速道路上に連続して存在することを示す
   状態中の車両の走行距離を計数する第１の距離計数手段
   と、 前記候補点が、道路上に存在しないことを示す状態中の
   車両の走行距離を計数する第２の距離計数手段と、 前記候補点が、道路上に存在しないことを示す状態か
   ら、一般道路上に存在することを示す状態に変化すると
   きに、前記第１の距離計数手段の値に基づき、車両が、
   それ以前に第１の所定の距離を超えて、高速道路上を走
   行していると推定され、かつ、第２の距離計数手段に基
   づき、候補点が道路上に存在いないことを示す状態中の
   車両の走行距離が、第２の所定の距離より小さいことが
   推定される場合に、候補点が、高速道路上に存在する状
   態であると判断し、前記候補点を車両の現在位置とする
   判断手段とを備えたことを特徴とする現在位置算出シス
   テム。
2. 【請求項２】 前記候補点算出手段が、前記仮想現在位
   置算出手段により算出された前記仮想現在位置から所定
   範囲に存在し、その方位と前記進行方位との差が、所定
   の値よりも小さい道路上に、前記候補点を設定するよう
   に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の現在位
   置算出システム。
3. 【請求項３】 前記候補点算出手段が、前記仮想現在位
   置から所定範囲に存在し、その方位と前記進行方位との
   差が、所定の値よりも小さい道路上に、前記車両が存在
   しないと判断した場合に、前記仮想現在位置を、前記候
   補点とするように構成されたことを特徴とする請求項２
   に記載の現在位置算出システム。
4. 【請求項４】 前記候補点算出手段が、前記仮想現在位
   置から道路までの距離および該道路の方位と進行方位と
   の差に基づき、車両が該道路上に存在している信憑性を
   示す信頼度を算出し、前記信頼度の値が最も大きな位置
   を、車両の候補点とするように構成されたことを特徴と
   する請求項１ないし３の何れか一項に記載のシステム。
5. 【請求項５】 車両の進行方位および車両の走行距離と
   にしたがって、車両の現在位置を算出する現在位置算出
   方法であって、 前記進行方位および走行距離とに基づき、車両の現在位
   置であると予想される仮想現在位置を算出し、 前記仮想現在位置と、少なくとも高速道路と一般道路か
   を示す道路を備えた道路データとを比較し、車両がある
   道路上に存在すること、或いは、車両が道路上に存在し
   ないことを示す候補点を算出し、 前記候補点が高速道路上に連続して存在することを示す
   状態中の車両の走行距離を、第１の計数手段により計数
   し、 前記候補点が、道路上に存在しないことを示す状態中の
   車両の走行距離を、第２の計数手段により計数し、 前記候補点が、道路上に存在しないことを示す状態か
   ら、一般道路上に存在することを示す状態に変化すると
   きに、前記第１の距離計数手段の値に基づき、車両が、
   それ以前に第１の所定の距離を超えて、高速道路上を走
   行していると推定され、かつ、第２の距離計数手段に基
   づき、候補点が道路上に存在しないことを示す状態中の
   車両の走行距離が、第２の所定の距離より小さいことが
   推定される場合に、候補点が、高速道路上に存在する状
   態であると判断し、前記候補点を車両の現在位置とする
   ように構成されたことを特徴とする現在位置算出方法。