JPH0833303B2 - 移動体の現在位置表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、移動体の現在位置を求めながら、予め画面
に写し出された道路地図上に移動体の現在位置を表示す
る移動体の現在位置表示装置に関する。

従来技術 従来、後で詳しく説明するが、例えば不案内地域など
における自動車等の移動体の運転時に、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
イダンスを行なわせるため、移動体の走行にともない、
距離センサと方向センサとを用いて移動体の走行距離と
進行方向とをそれぞれ検出しながら、移動体の２次元座
標上における現在位置を演算によって求め、その移動体
の走行にともない刻々と変化する現在位置を予め画面に
写し出されている道路地図上に点情報によって逐次更新
しながら表示させることにより、運転者に現在位置の確
認を行なわせることができるようにした移動体の現在位
置表示装置が開発されている。

しかしてこのような移動体の現在位置表示装置では、
移動体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、移動体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。

同様のことは、地図のデフォルメによっても生ずる。

そのため従来では、地図上における道路のパターンと
移動体の走行にしたがって逐次更新される現在位置のデ
ータを記憶保持させることにより得られる走行軌跡のパ
ターンとのマッチング手段をとることによって、誤差に
より地図上の道路から外れて表示されている現在位置の
修正を行なわせるようにしている（特開昭61−243318号
公報参照）。

その際、パターンのマッチングがとられた地図上の道
路に合せ込むように移動体の走行軌跡を回転，平行移動
させて、その道路上に移動体の現在位置を表示させるよ
うにしているが、ミスマッチングの場合にもこのような
走行軌跡の移動が実行されてしまっている。

また、パターンのマッチングがとられた地図上の道路
に走行軌跡を合せ込んで移動体の現在位置の表示位置を
修正させる際、その修正を瞬間的に行なわせるのでは、
利用者の感覚からすると違和感があるものとなってい
る。

目的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、移動体
の走行軌跡と地図上の道路との各パターンのマッチング
をとり、そのパターンのマッチングがとられた地図上の
道路に移動体の走行軌跡を合せ込んで、道路上から外れ
て表示されている移動体の現在位置の修正を行なわせる
際、ミスマッチングか否かを適切に判断して、ミスマッ
チングの場合には、そのときのマッチング処理によって
は移動体の走行軌跡を移動させないようにした移動体の
現在位置表示装置を提供するものである。

また、パターンのマッチングがとられた地図上の道路
に移動体の走行軌跡を合せ込んで、地図上に表示される
移動体の現在位置の修正を行なわせる際、利用者に違和
感を生じさせることなく、自然な感じで移動体の現在位
置の表示位置を修正させるようにした移動体の現在位置
表示装置を提供するものである。

構成 以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について
詳述する。

第１図は移動体の現在位置表示装置の基本的な構成例
を示すもので、例えば移動体のタイヤの回転に応じて単
位走行距離ごとのパルス信号を出力する距離センサ１
と、例えばヨー方向変化の角速度を検出して移動体の走
行にともなう方向変化量に比例した信号を出力するレー
ト式による方向センサ２と、距離センサ１からのパルス
信号数をカウントして移動体の走行距離を計測するとと
もに、方向センサ２の出力信号にしたがってその進行方
向をわり出すことにより移動体の一定走行距離ごとにお
けるＸ−Ｙ座標上の現在位置を逐次演算によって求め、
かつ移動体の現在位置表示装置全体の制御を行なわせる
マイクロコンピュータからなる信号処理装置３と、その
信号処理装置３によって求められた移動体の走行にした
がって刻々変化するＸ−Ｙ座標上の現在位置のデータを
順次格納し、移動体の有限の連続位置情報としてそれを
記憶保持する走行軌跡記憶装置４と、予め複数の道路地
図の情報が格納されている地図情報記憶媒体５と、その
記憶媒体５から道路地図の情報を選択的に読み出す記憶
媒体再生装置６と、その読み出された地図情報にもとづ
いて所定の道路地図を画面に写し出すとともに、その画
面に写し出された道路地図上に、移動体の現在位置を、
必要に応じて走行軌跡および現在位置における移動体の
進行方向などとともに、移動体の走行にしたがって表示
する表示装置７と、信号処理装置３へ動作指令を与える
とともに、表示装置７に表示させる地図の選択指定およ
びその表示された地図上における移動体の出発点の設定
を行なわせ、また走行軌跡などの表示指令を選択的に与
え、表示される地図および走行軌跡の方向変換，その表
示位置のシフト，地図および走行軌跡の部分拡大表示，
表示縮尺率の選択などの表示形態の設定変更などを適宜
行なわせることのできる操作装置８とによって構成され
ている。

このように構成されたものでは、選択的に読み出され
た地図が表示装置７の画面に映し出されるとともに、そ
の地図上において設定された出発点からの移動体の走行
にしたがって信号処理装置３により予め設定された地図
の縮尺率に応じてＸ−Ｙ座標上における現在位置が刻々
と演算によって求められ、その演算結果が走行軌跡記憶
装置４に逐次送られてその記憶内容が更新されていくと
ともに、その記憶内容が常時読み出されて表示装置７に
送られる。

それにより、表示装置７には、例えば、第２図に示す
ように、その画面に表示された地図上に移動体の現在位
置を示す表示マークM1,その現在位置における移動体の
進行方向を示す表示マークM2および出発点Ｓから現在位
置に至るまでの走行軌跡表示マークM3が移動体の走行状
態に追従して模擬的に表示される。

以上の構成および動作は冒頭において説明した従来の
移動体の現在位置表示装置と同じである。

したがって、このような移動体の現在位置表示装置で
は、第３図に示すように、前述した累積誤差によって現
在位置およびそれまでの走行軌跡が移動体の走行が進む
にしたがって地図上の道路から次第に外れていき、自車
が現在地図上のどの地点にいるのかがわからなくなって
しまう。

このような移動体の現在位置表示装置にあって、本発
明では、特に、移動体の走行軌跡と地図上の道路との各
パターンのマッチングをとる手段と、そのパターンのマ
ッチングがとられた地図上の道路に合せ込むように移動
体の走行軌跡を移動させて、その道路上に移動体の現在
位置を表示させる手段と、パターンのマッチングがとら
れた地図上の道路に移動体の走行軌跡を合せ込む際の走
行軌跡の移動量が予め設定されたしきい値を越えるか否
かを判定する手段と、走行軌跡の移動量が予め設定され
たしきい値を越えたときにミスマッチングとみなして、
走行軌跡の移動を禁止させる手段とをとるようにしてい
る。

これらの各手段は、具体的には信号処理装置３におい
て実行されることになる。

なお、前記しきい値は、ミスマッチング時における走
行軌跡の移動量が正常マッチング時における走行軌跡の
移動量よりもかなり大きいことを想定したうえで、最適
設定される。

なお、移動体の走行軌跡と地図上の道路との各パター
ンのマッチングをとる手段としては、例えば、それが移
動体の一定走行距離ごとによる定期的なサイクルをもっ
て行なわれる。

そのマッチングサイクルを決定する移動体の一定走行
距離は、例えば、移動体の走行地域における道路網の粗
密状態に応じて、道路網が密に混雑している場合には短
めに、そうでない場合には長めになるように、利用者の
判断にもとづく操作装置８からの入力指示にしたがっ
て、または画面に表示されている地図のデータにもとづ
く信号処理装置３自体による判断にしたがって適宜設定
される。

そして、マッチングサイクルを決定する移動体の一定
走行距離を可変にする場合には、パターンのマッチング
対象となる移動体の走行軌跡の長さまたは走行地域にお
ける道路網の粗密状態にしたがって、ミスマッチングの
判断基準となるしきい値を比例的に変化させるようにす
る。

また、そのマッチングサイクルを決定する移動体の一
定走行距離は固定であってもよい。

また、ミスマッチングとみなされて走行軌跡の移動が
禁止された場合には、そのときのマッチングサイクルの
処理対象となる走行軌跡と次のマッチングサイクルにお
いて本来処理対象となる走行軌跡との連続したパターン
をもって、次のマッチングサイクルにおいて、地図上の
道路のパターンとのマッチングがとられることになる。

このように前回のミスマッチング時の走行軌跡を含め
たマッチング処理を行なう場合にも、そのときのマッチ
ング処理の対象となる移動体の走行軌跡の長さ、道路網
の粗密状態にしたがって、ミスマッチングの判断基準と
なるしきい値を可変にする。

このように本発明によれば、第４図に示すように、パ
ターンのマッチングがとられた地図上の道路に移動体の
走行軌跡を合せ込んで、道路上からずれた移動体の現在
位置の修正を行なわせる際、その合せ込みのために走行
軌跡を回転させ、平行移動させる際の移動量の程度にし
たがってミスマッチングが否かを最適に判断することが
できる。

そして本発明によれば、ミスマッチングと判断した場
合には、そのときのマッチング処理のサイクル時におけ
る走行軌跡の移動を禁止して、そのときの走行軌跡を次
のサイクルになされるマッチング処理に合せて委ねるよ
うにして、常に移動体の現在位置を地図上の道路の正確
な位置に表示させることができる。

なお本発明を実施するに際して、移動体の走行軌跡と
地図上の道路との各パターンのマッチングをとるための
具体的なマッチング方法手段としては、公知の種々のマ
ッチング方法の適用が可能である。

一例として、特開昭61−243318号公報に記載されてい
るように、移動体の走行軌跡と地図上の道路との各パタ
ーンをそれぞれ折線近似して、その折線近似された各線
分の位置，長さ，方向などの特徴量をそれぞれ求め、そ
の各求められた線分の特徴量を比較することによってパ
ターンのマッチングをとる方法が適用される。

また本発明では、パターンのマッチングがとられた地
図上の道路に移動体の走行軌跡を合せ込む際、走行軌跡
の移動を瞬間に行なわせることなく、緩慢に行なわせる
ようにしたことを特徴としている。

移動体の走行軌跡の移動を緩慢に行わせることは、信
号処理装置３におけるデータ処理によって実行される。
具体的には、コンピュータのグラフィク処理で一般的に
行われているように、合せ込む道路のデータに一致する
ように軌跡データを書き換えることによって走行軌跡の
移動を行わせるに際して、そのデータの書換えを一度に
行わせるのではなく、その途中の位置のデータをもって
段階的な書換えを行わせるようにして、画面に表示され
る走行軌跡の移動を段階的に徐々に行わせるようにす
る。

したがって、移動体の走行軌跡の移動によって地図上
に表示されている移動体の現在位置がいきなり変化して
利用者に違和感を与えるようなことなく、パターンのマ
ッチングがとられた地図上の道路への走行軌跡の合せ込
みを最適に行なわせることができる。

効果 以上、本発明による移動体の現在位置表示装置にあっ
ては、移動体の走行軌跡と地図上の道路との各パターン
のマッチングをとり、そのパターンのマッチングがとら
れた地図上の道路に移動体の走行軌跡を合せ込んで、道
路上から外れて表示されている移動体の現在位置の修正
を行なわせる際、移動体の走行地域における道路網の粗
密状態に応じてミスマッチングが否かを適切に判断し
て、ミスマッチングの場合には、そのときのマッチング
処理によっては移動体の走行軌跡を移動させないように
して、常に地図上の道路における正確な位置に移動体の
現在位置を表示させることができるという優れた利点を
有している。

また本発明による移動体の現在位置表示装置にあって
は、パターンのマッチングがとられた地図上の道路に移
動体の走行軌跡を合せ込んで、地図上に表示される移動
体の現在位置の修正を行なわせる際、利用者に違和感を
生じさせることなく、自然な感じて移動体の現在位置の
表示位置を修正させることができるという優れた利点を
有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による移動体の現在位置表示装置の一実
施例を示すブロック構成図、第２図は同実施例における
表示画面の一例を示す図、第３図は移動体の現在位置が
地図上の道路からずれて表示されている状態を示す図、
第４図はパターンのマッチングがとられた地図上の道路
に移動体の走行軌跡を合せ込んで、道路からずれた移動
体の現在位置の修正を行なわせた状態を示す図である。 １……距離センサ、２……方向センサ、３……信号処理
装置、４……走行軌跡記憶装置、５……地図情報記憶媒
体、６……記憶媒体再生装置、７……表示装置、８……
操作装置、M1……現在位置の表示マーク、M3……走行軌
跡の表示マーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体の走行距離および進行方向をそれぞ
   れ検出しながら、移動体の走行にともない刻々変化する
   ２次元座標上の現在位置を逐次演算によって求め、その
   求められた現在位置のデータを記憶保持させて移動体の
   走行軌跡を求めながら、予め記憶媒体から地図データが
   読み出されて所定の道路地図が表示された画面上に移動
   体の現在位置の更新表示を行なわせる移動体の現在位置
   表示装置において、移動体の走行軌跡と地図上の道路と
   の各パターンのマッチングをとる手段と、そのパターン
   のマッチングがとられた地図上の道路に合せ込むように
   移動体の走行軌跡を移動させて、その道路上に移動体の
   現在位置を表示させる手段と、パターンのマッチングが
   とられた地図上の道路に移動体の走行軌跡を合せ込む際
   の走行軌跡の移動量が予め設定されたしきい値を越える
   か否かを判定する手段と、走行軌跡の移動量がそのしき
   い値を越えたときにミスマッチングとみなして走行軌跡
   の移動を禁止させる手段と、移動体の走行地域における
   道路網の粗密状態にしたがって前記しきい値を可変に設
   定する手段とをとるようにしたことを特徴とする移動体
   の現在位置表示装置。
2. 【請求項２】パターンのマッチングがとられた地図上の
   道路に合せ込む際の移動体の走行軌跡の移動を緩慢に行
   なわせるようにしたことを特徴とする前記第１項の記載
   による移動体の現在位置表示装置。