JPH08334353A - 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】 車両が左折或いは右折した場合の当該車両の
現在位置を、より正確に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。 【構成】 プロセッサ１８は、車両の進行方位および走
行距離に基づき得られた相対変位と、車両が何れかの道
路上に位置する状態、或いは、位置しない状態を示す候
補点とに基づき、現在位置であると予想される仮想現在
位置を生成する。さらに、プロセッサ１８は、仮想現在
位置と、道路データとを比較し、車両が道路上に存在す
ることを示す候補点を生成し、前記進行方位に基づき、
車両が左折或いは右折したことを検出した場合に、車両
が左折或いは右折する前に車両が位置していた道路の道
路幅にしたがって、候補点の位置を補正する。

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、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
動体が左折或いは右折する際の車両の現在位置をより正
確に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、特開昭６１−５６９１０号公報に
記載されたように、車両の進行方向と進行距離から求め
た現在位置に基づき、ＣＤ−ＲＯＭなどに記憶された地
図データに含まれる道路データに対応する線分を取り出
し、求められた現在位置から、該線分に垂線をおろし、
垂線と線分との交点を表示装置に表示すべき位置と決定
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により、表示装置上に、所定
の道路と整合する車両の現在位置を示すシンボルを表わ
すことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、地図データ
に含まれる道路データは、道路を折れ線として表わして
いるものが多い、すなわち、道路データは、複数の線分
の端部を示す座標から構成され、これら線分は現実の道
路の中心線に対応する。

【０００６】したがって、従来の現在位置算出装置は、
車両が右折或いは左折する場合に、二本の直交する線分
の一方の線分上ある点から、車両の進行距離および進行
方向に基づき得られた現在位置から、他方の線分に垂線
をおろし、線分と垂線との交点を表示装置に表示すべき
位置と決定している。

【０００７】しかしながら、現実の道路は種々の道幅を
有し、例えば、車両が左折する場合には、車両は、道路
中の進行方向に向かって左側を通行し、直交する道路と
の分岐点から、道路の一方の側に沿って進行する。した
がって、現実の道路の中心線に対応する線分に沿って、
マッチングを実行する場合に、車両が左折或いは右折を
するごとに、現実の車両の位置と装置により算出された
車両の位置との間に、誤差が生じるという問題点があっ
た。

【０００８】本発明は、車両が左折或いは右折した場合
の当該車両の現在位置を、より正確に算出する現在位置
算出システムを提供することを目的とする。

【０００９】

【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、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、前記進行方
位および前記走行距離に基づき得られた相対変位と、車
両が何れかの道路上に位置する状態、或いは、車両が道
路上に位置しない状態を示す候補点とに基づき、車両の
現在位置であると予想される仮想現在位置を生成する仮
想現在位置生成手段と、前記仮想現在位置と、地図デー
タに含まれる道路データとを比較し、車両が道路上に存
在することを示す候補点を生成する候補点生成手段と、
前記進行方位に基づき、車両が左折或いは右折したこと
を検出する右左折検出手段と、前記右左折検出手段によ
り、車両が左折或いは右折したことが検出された場合
に、車両が左折或いは右折する前に車両が位置していた
道路の道路幅にしたがって、前記候補点の位置を補正す
る候補点補正手段とを備えた現在位置算出システムによ
り達成される。

【００１０】本発明の好ましい実施態様においては、前
記候補点生成手段が、前記道路データに含まれるあるデ
ータに対応する線分の方位と前記車両方位との間の方位
差が、所定の角度値よりも小さい場合に、車両が前記線
分に対応する道路上に存在すること示す候補点を生成す
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、前記候補点補正手段が、前記道路データに含まれる
道幅を示す道路幅データに基づき得られた補正量にした
がって、前記候補点の位置を補正するように構成されて
いる。

【００１２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記候補点補正手段が、前記右左折検出手段により
車両が左折したことが検出されたときに、前記候補点の
位置を、車両の進行方向前方に移動させ、移動された位
置を前記候補点の新たな位置とするように構成されてい
る。

【００１３】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記候補点補正手段が、前記右左折検出手段により
車両が右折したことが検出されたときに、前記候補点の
位置を、車両の進行方向後方に移動させ、移動された位
置を前記候補点の新たな位置とするように構成されてい
る。

【００１４】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、前記道路幅データのそれぞ
れに対応する補正量を記憶した補正量記憶手段を有し、
前記道路幅データに基づく補正量に基づき、前記候補点
を補正するように構成されている。

【００１５】

【作用】本発明によれば、候補点補正手段により、車両
が右左折する前に位置していた道路の道路幅にしたがっ
て、候補点の位置を補正するため、左折或いは右折後の
車両の実際の現在位置を、より正確に算出することが可
能となる。

【００１６】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、車両の左折時には、候補点の位置を前方に移動する
ように、候補点が補正されるため、現実に車両が道路の
左端部付近を走行した後の車両の位置により近接する車
両の現在位置を算出することが可能となる。

【００１７】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、車両の右折時には、候補点の位置を後方に移動する
ように、候補点が補正されるため、現実に車両が道路の
中央線のわずかに左側付近を走行した後の車両の位置に
より近接する車両の現在位置を算出することができる。

【００１８】

【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。

【００１９】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
方位を検出する方位センサ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時間間隔でパルスを出
力する車速センサ１３を備えている。

【００２０】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
（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。

【００２１】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、方位センサ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１３
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 Acces
s）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。

【００２２】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
方位センサ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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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
３０１）。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
方位センサ１２の出力値を読み込み（ステップ３０
２）、この方位センサ１２の出力値により算出された絶
対方位と角速度センサ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３０３）。

【００２８】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、方位センサの方位の
みを利用するという方法により行う。

【００２９】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３０４）。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３０５）。

【００３０】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３０６）、２０ｍに満たない場合（ステップ３０６
でノー（Ｎｏ））、今回の処理を終了して、新たな処理
を開始する。

【００３１】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
３０６でイエス（Ｙｅｓ））、その時点での進行方向と
進行距離Ｒ（本実施例においては２０ｍ）とを出力する
（ステップ３０７）。ステップ３０７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。

【００３２】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。

【００３３】図４に、この処理の流れを示す。

【００３４】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、本実
施例において、本処理は、車両が２０ｍ進む毎に起動さ
れる。

【００３５】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４０１）。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、前回の車両の候
補点を求める処理で得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４０２）。

【００３６】もし、装置の始動直後など、前回の車両の
候補点を求める処理で得られた候補点が存在しない場合
には、別途設定された位置を、前回得られた候補点の位
置として用いて仮想現在位置（Ａ）を求める。

【００３７】ここに、候補点につき説明を加える。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、これは道路に対応する線分上に位置する。し
かしながら、車両が走行した後には、方位センサなどの
誤差などにより、仮想現在位置（Ａ）が、道路に対応す
る線分上に存在しなくなる場合がある。その結果、たと
えば、図５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の節点すなわち端部６
８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。

【００３８】したがって、このような場合に、本実施例
においては、後述する処理により得られた線分（図５に
示す例では二つの線分）上に存在する点を、所定の条件
の下で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。

【００３９】次いで、前回の車両の候補点を求める処理
で得られたマッチング状態の候補点のみに関して、道路
とのマッチングを行うための第１の道路検索処理が実行
される（ステップ４０３）。なお、本実施例において、
マッチング状態とは、ある仮想現在位置に関連して、該
仮想現在位置との距離、或いは、その方位と車両の進行
方位との間の方位差が、所定の範囲内であるような道路
が存在し、その結果、仮想現在位置に基づき、道路上の
所定の位置に候補点が得られた状態を称する。これに対
して、ある仮想現在位置に関連して、上述した距離およ
び方位差が、所定の範囲内であるような道路が存在しな
い場合が考えられる。本実施例においては、このような
場合に、仮想現在位置Ａに対応する点自体が候補点とな
り、このようにして得られた候補点を、フリー状態の候
補点と称している。

【００４０】ここに、図６は、本実施例にかかる第１の
道路検索処理を示すフローチャートである。

【００４１】図６に示すように、この道路検索処理にお
いては、まず、ＣＤ−ＲＯＭ１５から、ドライバ１６お
よびＤＭＡコントローラ２３を介して、所定の道路デー
タを読み出す（ステップ６０１）。本実施例において
は、道路データとして、図７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。したがっ
て、このステップ６０１においては、前回の処理により
得られたマッチング状態の候補点が位置する線分が選択
されて、これに関するデータが読み出される。

【００４２】次に、ステップ６０１において選択された
線分の座標に基づき、候補点の位置から車両の進行方向
に沿って、２０ｍに対応する長さだけ進められた位置を
含む線分を検索し、この線分に関する座標データなどを
一次候補線分を示すデータとして一時的に記憶する（ス
テップ６０２）。より詳細には、候補点が位置する線分
の車両の進行方向の端部までの長さが、２０ｍに対応す
る長さより大きければ、当該線分を一次候補線分とし
て、その座標データなどを記憶する。また、候補点が位
置する線分の車両の進行方向の端部までの長さが、２０
ｍに対応する長さ以下であれば、当該線分に接続する線
分を検索する。

【００４３】次いで、ステップ６０２において少なくと
も一つの一次候補線分が見つけられたか否かを判断し
（ステップ６０３）、ノー（Ｎｏ）と判断された場合に
は、ステップ６０４に進む。

【００４４】これに対して、ステップ６０３においてイ
エス（Ｙｅｓ）と判断された場合には、車両の進行方位
と、一次候補線分の方位との間の角度を比較する角度比
較処理が実行される（ステップ６０５）。図８は、本実
施例にかかる角度比較処理を示すフローチャートであ
る。図８に示すように、この処理においては、車両の進
行方位と線分の方位との方位差θｄを算出し（ステップ
９０１）、この方位差θｄの絶対値が、所定のしきい値
θthよりも大きいか否かを判断する（ステップ９０
２）。本実施例において、このしきい値θthは、３０°
に設定されている。ステップ９０２においてノー（Ｎ
ｏ）と判断された場合には、処理を終了し、その一方、
イエス（Ｙｅｓ）と判断された場合には、この道路を一
次候補線分としない旨の判断がなされ、一時的に記憶さ
れたこの一次候補線分に対応するデータが削除される
（ステップ９０３）。

【００４５】図６のステップ６０５に示す角度比較処理
が終了すると、ステップ６０２において複数の一次候補
線分が記憶された場合には、他の一次候補線分について
も角度比較処理が実行され（ステップ６０５、６０
６）、全ての一次候補線分につき、角度比較処理が実行
されると、ステップ６０７に進む。このようにして、前
回の処理において得られた候補点が位置する線分、或い
は、これに接続する線分のうち、その方位と車両の方位
との間の方位差が、しきい値θth以下であるような線分
に関連するデータが、一次候補線分を示すデータとして
記憶される。

【００４６】ステップ６０７は、一時的に記憶された一
次候補線分が、少なくとも一つ以上存在するかどうかを
判断する。このステップ６０７においてノー（Ｎｏ）と
判断された場合には、ステップ６０４に進む。これに対
して、ステップ６０７においてイエス（Ｙｅｓ）と判断
された場合には、垂線距離比較処理が実行される（ステ
ップ６０８）。ここに、図９は、本実施例にかかる垂線
距離比較処理を示すフローチャートである。図９に示す
ように、この処理においては、仮想現在位置から一次候
補線分に向けて垂線をひき、この垂線の長さＬを求める
（ステップ１００１）。次いで、この垂線の長さＬが、
予め定められたしきい値Ｌth以下であるか否かを判断す
る（ステップ１００２）。すなわち、一次候補線分が仮
想現在位置から、しきい値Ｌthの範囲に存在しているか
どうかを判断する。このステップ１００２においてイエ
スと判断された場合には、この一次候補線分に関連する
種々のデータが、二次候補線分を示すデータとして記憶
されるとともに、前回の処理で得られた候補点から、所
定の線分に沿って、距離Ｒだけ離間した位置の座標デー
タが、当該二次候補線分に対応する位置データとして記
憶される。

【００４７】その一方、ステップ１００２においてノー
（Ｎｏ）と判断された場合には、この一次候補線分に関
連するデータは消去され、その結果、二次候補線分は生
成されない（ステップ１００４）。

【００４８】このように、垂線距離比較処理６０８が終
了すると、全ての一次候補線分につき、処理が終了して
いるか否かが判断される（ステップ６０９）。

【００４９】ステップ６０８およびステップ６０９を繰
り返すことにより、前回の処理により得られた候補点が
位置する線分から、車両の進行方向に、該線分或いはこ
れに接続された線分に沿って、所定の距離Ｒだけ離間し
た点が存在し、その方位と車両の進行方位との間の方位
差が、所定のしきい値θth以下であり、かつ、仮想現在
位置との間の距離が、所定のしきい値Ｌth以下であるよ
うな二次候補線分を得ることができる。さらに、得られ
た二次線分に対応する位置データとして、前回の処理で
得られた候補点から、所定の線分に沿って、距離Ｒだけ
離間した位置の座標データを得ることができる。この座
標データが、後述する候補点を示すデータに対応する。

【００５０】一次候補線分に関して、ステップ６０８お
よび６０９の処理が終了すると、これらステップを経た
結果、二次候補線分が得られているか否かを判断する
（ステップ６１０）。このステップ６１０において、ノ
ー（Ｎｏ）と判断された場合には、ステップ６０４に進
み、その一方、イエス（Ｙｅｓ）と判断された場合に
は、処理を終了する。

【００５１】たとえば、図５において、線分６１上に存
在したある候補点６２に対して、仮想現在位置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、まず、候補点６２が位置する線分６１を選択し（ス
テップ６０１）、この線分上の候補点６２から、車両の
進行方向の端部６８までの距離を判断する。図５の例の
場合には、この線分に接続されている道路があるため、
線分６４、６５に関連するデータが、それぞれ、一次候
補線分を示すデータとして一時的に記憶され、それぞれ
に関連して、角度比較処理（ステップ６０５）が実行さ
れる。ここに、図５の例において、｜θ(１)−θcar｜
＜θth、かつ、｜θ(２)−θcar｜＜θthであると仮定
すると、ステップ６０５および６０６からなる処理ルー
プが二回繰り返され、線分６４、６５のそれぞれに関連
して、垂線距離比較処理（ステップ６０８）が実行され
る。

【００５２】さらに、図５の例において、Ｌ(１)＜Ｌt
h、かつ、Ｌ(２)＜Ｌthであったとすると、線分６４、
６５に関連するデータが二次候補線分として記憶され、
さらに、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（本実施
例では２０ｍ）に対応する長さだけ進められた点が候補
点６６、６７として設定され、この点の座標データ、仮
想現在位置から線分までの距離Ｌ（１）、Ｌ（２）に対
応するデータ、および、線分の角度θ（１）、θ（２）
に対応するデータが記憶される。

【００５３】再度、図６の第１の道路検索処理の説明に
戻る。ここで、ステップ６０３においてノー（Ｎｏ）と
判断された場合、ステップ６０５の角度比較処理におい
て、全ての一次候補線分が削除された場合（ステップ６
０７でノー（Ｎｏ））、或いは、ステップ６０８の垂線
距離比較処理において、二次候補線分が得られなかった
場合（ステップ６１０でノー（Ｎｏ））には、仮想現在
位置を示す座標データが、候補点を示すデータとなる。

【００５４】このようにステップ４０３の第１の道路検
索処理が終了すると、前回の車両の候補点を求める処理
で得られたフリー状態の候補点に関して、道路とのマッ
チングを行うための第２の道路検索処理が実行される
（ステップ４０４）。図１３は、本実施例にかかる第２
の道路検索処理を示すフローチャートである。

【００５５】図１０に示すように、この処理（ステップ
１３０１ないし１３０４）は、図６に示すマッチング状
態の候補点に対する第１の道路検索処理（図４のステッ
プ４０３）に類似している。これら二つの処理の間の相
違は以下の点にある。すなわち、第１の道路検索処理に
おいては、前回の車両の候補点を求める処理で得られた
候補点が位置する線分、あるいは、これに接続する線分
を、一次候補線分として一時的に記憶し、これら一次候
補線分から、さらに、その方位と車両方位との方位差が
所定のしきい値θth以下であって、かつ、仮想現在位置
からの距離に対応する長さが所定のしきい値Ｌth以内の
線分を、二次候補線分として選択している。

【００５６】これに対して、第２の道路検索処理におい
ては、仮想現在位置（Ａ）を中心とする予め設定された
距離Ｄ内にある線分をすべて抽出し（ステップ１３０
１）、これら線分から、その方位と車両方位との方位差
が所定のしきい値θth以下の線分を選択し（ステップ１
３０２）、さらに、選択された線分と仮想現在位置との
間の距離を求め、この距離に対応する長さが所定のしき
い値Ｌth以内の線分を二次候補線分として選択している
（ステップ１３０３）。換言すれば、第１の道路選択処
理のステップ６０２においては、候補点が位置する線
分、或いは、当該線分の分岐点から延びる幾つかの線分
などが選択されるが、図１０のステップ１３０２におい
ては、読み出された地図データに含まれる道路データに
基づき、抽出すべき線分が決定される。したがって、ス
テップ１３０１ないし１３０３を実行するための処理時
間は、道路データに対応する道路の密度に依存し、特
に、読み出された地図データに対応する地図が、市街地
であった場合など、道路の密度が大きい場合に、この処
理時間は、第１の道路検索処理における対応する処理を
実行するのに必要な時間と比較すると大きい。

【００５７】この第２の道路検索処理において、ステッ
プ１３０３が終了すると、ステップ１３０２およびステ
ップ１３０３により取り出された線分、すなわち、その
方位と車両方位との間の方位差が、しきい値θth以下で
あり、かつ、仮想現在位置からの距離に対応する長さが
しきい値Ｌth以下であるような線分が、二次候補線分と
して選択され、該線分に関連する種々のデータが、二次
候補線分を示すデータとして記憶される。また、現在地
現在位置の存在する点、および、仮想現在位置から当該
線分におろした垂線の足、すなわち、この垂線と線分と
の交点が、候補点と決定され、これら候補点の座標デー
タが記憶される（ステップ１３０４）。なお、第２の道
路検索処理においては、仮想現在位置からおろした垂線
と線分との交点が候補点となるが、これは、前回の処理
により得られた候補点が、フリー状態であり、したがっ
て、たどるべき線分が存在しないためである。

【００５８】なお、この第２の道路検索処理において、
仮想現在位置から所定の範囲Ｄ内に線分が存在しない場
合、その方位と車両の進行方位との方位差がしきい値θ
th以下の線分が存在しない場合、或いは、仮想現在位置
からの距離に対応する長さがしきい値Ｌth以下であるよ
うな線分が存在しない場合には、仮想現在位置に対応す
る点が、唯一の候補点となる。

【００５９】上述したように、ステップ４０４の第２の
道路探索処理が終了すると、第１の道路検索処理および
第２の道路検索処理により得られたｎ個の候補点に関連
する垂線の長さＬ（ｉ）（１≦ｉ≦ｎ）と、候補点が位
置する二次候補線分の方位と車両の方位との間の方位差
θd（ｉ）とに基づき、以下の式により定義されるエラ
ーコストｅｃ（ｉ）が算出される（ステップ４０４）。

【００６０】 ｅｃ（ｉ）＝α×｜θd（ｉ）｜＋β×Ｌ（ｉ） ここに、αおよびβは、重み係数である。これら重み係
数の値は、車両の進行方位と線分の方位との間のずれ
と、仮想現在位置と線分との間のずれとの何れを、道路
が選択される上で重視するかにしたがって決定される。
たとえば、進行方位とその方位と方位が近い道路を選択
することを重視する場合は、αを大きくするようにす
る。

【００６１】次いで、算出されたエラーコストｅｃ
（ｉ）と、前回の処理で得ら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を算
出する（ステップ４０５）。

【００６２】 ｅｓ（ｉ）＝（１−ｋ）×ｅｓ＋ｋ×ｅｃ（ｉ） 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（ｉ）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。

【００６３】さらに、算出された累算エラーコストｅｓ
（ｉ）に基づき、下記の式に定義される信頼度ｔｒｓｔ
（ｉ）を算出する（ステップ４０６）。

【００６４】 ｔｒｓｔ（ｉ）＝１００／（１＋ｅｓ（ｉ）） 上記式から明らかなように、累算エラーコストｅｃ
（ｉ）が大きくなるのにしたがって、信頼度ｔｒｓｔ
（ｉ）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（ｉ）は
増大し、その値は、１００に近づく。

【００６５】このような処理をすることにより、ある候
補点に対応して得られたｎ個の二次候補線分に関連する
信頼度ｔｒｓｔ（ｉ）が求められる。候補点が複数存在
する場合には、それぞれの候補点に対応して得られた複
数の二次候補線分に関連する信頼度ｔｒｓｔを算出すれ
ばよい。

【００６６】なお、フリー状態の候補点に関連して、ス
テップ４０５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。

【００６７】次いで、このように得られた候補点の各々
に対応する信頼度ｔｒｓｔの値にしたがって、これら新
たな候補点をソートし（ステップ４０８）、最も信頼度
の値の大きな候補点Ｃ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、マッチング状態で
あるかフリー状態であるかを示す状態フラグなどを、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、状態フラグなども、ＲＡＭの所定の領域に記憶
する（ステップ４０９）。なお、本実施例においては、
７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４０１ないし４０８
の処理を実行した結果、８個以上の候補点が算出された
場合には、これらのうち、信頼度ｔｒｓｔの値が大きい
順に７個の候補点に関連する種々のデータが、メモリ２
５のＲＡＭの所定の領域に記憶されることになる。

【００６８】次いで、車両が右折或いは左折したことを
示す候補点の位置を補正する候補点位置補正処理が実行
される（ステップ４１０）。図１１は、本発明にかかる
候補点位置補正処理を示すフローチャートである。この
処理は、前回の処理において得られたマッチング状態の
候補点に基づき、算出されたマッチング状態の候補点、
すなわち、ステップ４０３で得られた候補点から選択さ
れた、マッチング状態の候補点に関連して実行される。

【００６９】図１１に示すように、ステップ４０３で得
られた、マッチング状態の候補点が、車両が左折或いは
右折した状態を示しているか否かが判断される（ステッ
プ１１０１）。より詳細には、このステップ１１０１
は、前回の処理において得られた候補点が位置する線分
の方位と、本処理に先行するステップ４０３において得
られた候補点が位置する線分の方位との間の方位差を調
べることにより実現される。本実施例においては、この
方位差の絶対値が、７０°ないし１１０°である場合に
は、車両が左折或いは右折したものと判断される。

【００７０】ステップ１１０１においてノー（Ｎｏ）と
判断された場合には、処理を終了する。これに対して、
このステップ１１０１においてイエス（Ｙｅｓ）と判断
された場合には、ステップ１１０１において得た方位差
に基づき、車両が左折したか否かが判断される（ステッ
プ１１０２）。本実施例において、反時計回りの角を正
の角、時計回りの角を負の角と予め定めているため、こ
のステップ１１０２では、（前回の処理において得られ
た候補点が位置する線分の方位）−（先行するステップ
４０３において得られた候補点が位置する線分の方位）
＜０（ゼロ）である場合に、イエス（Ｙｅｓ）と判断さ
れる。

【００７１】ステップ１１０２においてイエス（Ｙｅ
ｓ）と判断された場合には、前回の処理において得られ
た候補点が位置する線分に対応する道路データに含まれ
る道路幅データに基づき、候補点補正量が算出される
（ステップ１１０３）。なお、本実施例においては、道
路幅データは、５．５ｍ未満の道路を示す第１のデー
タ、５．５ｍ以上１３ｍ未満の道路を示す第２のデー
タ、および、１３ｍ以上の道路を示す第３のデータを有
している。したがって、各線分の道路幅データには、こ
れら第１のデータないし第３のデータから選択された一
つが含まれる。

【００７２】より詳細には、ステップ１１０３において
は、道路幅データのそれぞれに対応して、図１２に示す
ように、左折時および右折時の補正量が記憶された補正
量テーブルが参照され、所定の道路幅データに関連する
左折時の補正量が読み出される。たとえば、前回の処理
で得られた候補点が位置する線分に対応する道路幅デー
タが、第１のデータに該当する場合には、対応する値Ｌ
Ｌ１が読み出される。

【００７３】ステップ１１０３が終了すると、該候補点
が位置する線分上に沿って、候補点を、読み出された補
正量Ｌに対応する長さだけ、車両の進行方向前方に進ま
せた位置を新たな候補点の位置とする（ステップ１１０
４）。

【００７４】ここに、図１３は、本処理による候補点の
位置の補正をより詳細に説明するための図である。図１
３において、参照番号１２１、１２２および１２３は、
現実の道路に対応し、参照番号１２４、１２５および１
２６は、それぞれ、道路１２１、１２２および１２３に
対応する線分に対応している。たとえば、車両が左折す
るのにしたがって、線分１２４上に位置する候補点１３
０により仮想現在位置１３１が得られた場合を考える。
この場合には、図４のステップ４０３において、線分１
２４および１２５に沿って、車両の進行距離Ｒ（本実施
例においては２０ｍ）に対応する長さだけ進められた位
置に候補点（図示せず）が生成される。

【００７５】ところが、左折の場合には、車両は道路１
２１の進行方向左側の位置（たとえば、候補点１３２か
ら、道路１２１の左端に向かって距離ＬＬだけ離間して
位置する点１３２）から、道路１２１および１２２の左
側に沿って進行する。すなわち、車両は、候補点１３０
に対応する位置から、走行軌跡１３３に沿って進行する
というよりも、むしろ、点１３２に対応する位置から、
走行軌跡１３３と同一形状の走行軌跡１３４に沿って進
行すると考え、点１３５を仮想現在位置と決定する方
が、車両の現在位置をより正確に算出する上でより好ま
しい。点１３０と点１３２との間の距離をＬＬとする
と、点１３５は、候補点１３０に基づき得られた仮想現
在位置１３１よりも、車両の進行方向に距離ＬＬだけ前
方に位置する。

【００７６】したがって、本処理においては、得るべき
候補点も、図４のステップ４０３で得られた位置より
も、距離ＬＬだけ前方に位置させるようにしている。ま
た、補正された候補点に関連する種々のデータが、新た
に記憶される。

【００７７】同様に、ステップ１１０２でノー（Ｎｏ）
と判断された場合、すなわち、車両が右折したと判断さ
れた場合には、図１２に示す補正量テーブルが参照さ
れ、所定の道路幅データに関連する右折時の補正量が読
み出される。たとえば、前回の処理で得られた候補点が
位置する線分に対応する道路幅データが、第２のデータ
に該当する場合には、対応する値ＲＬ２が読み出され
る。

【００７８】再度、図１３に戻って右折時の候補点の補
正を説明する。たとえば、車両が右折するのにしたがっ
て、線分１２４上に位置する候補点１３０により仮想現
在位置１４１が得られた場合を考える。右折の場合に
は、この場合には、図４のステップ４０３において、線
分１２４および１２５に沿って、車両の進行距離Ｒ（本
実施例においては２０ｍ）に対応する長さだけ進められ
た位置に候補点（図示せず）が生成される。

【００７９】ところが、右折の場合には、車両は道路１
２１の中央よりわずかに進行方向右側の位置（たとえ
ば、候補点１３２から、道路１２１の左端に向かって距
離ＲＬだけ離間して位置する点１４２）から、道路１２
１および道路１２６の中央よりわずかに左側に沿って進
行する。したがって、車両は、走行軌跡１４３に沿って
進行するというよりも、むしろ、点１４１から走行軌跡
１４４に沿って進行すると考え、点１４５を仮想現在位
置と決定する方が、車両の現在位置をより正確に算出す
る上で好ましい。ここに、点１３０と点１４２との間の
距離をＲＬとすると、点１４５は、候補点１３０に基づ
き得られた仮想現在位置よりも、車両の進行方向に距離
ＲＬだけ後方に位置する。したがって、本処理において
は、得るべき候補点も、図４のステップ４０３で得られ
た位置よりも、距離ＲＬだけ後方に位置させるようにし
ている。また、補正された候補点に関連する種々のデー
タが、新たに記憶される。

【００８０】なお、図１３から理解できるように、各道
路データに関連して、左折時の補正量ＬＬｎ（ｎ＝１，
２，３）の値よりも、対応する右折時の補正量ＲＬｎの
値の方が小さい。また、道路幅が大きくなるのにしたが
って、補正量は大きくなる（ＬＬ１＜ＬＬ２＜ＬＬ３、
ＲＬ１＜ＲＬ２＜ＲＬ３）ことが理解されるであろう。

【００８１】ステップ４０３で得られた候補点のうち、
マッチング状態の候補点のすべてに関して、道幅補正処
理が実行されると。最後に、表示候補点に関連するデー
タが出力され（図４のステップ４１１）、処理を終了す
る。

【００８２】図４のステップ４０１ないし４１０を実行
することにより得られた表示候補点は、図１４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。

【００８３】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。

【００８４】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１４０１）。もし、押さ
れていれば（ステップ１４０１でイエス（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１４０２）。

【００８５】次に、図４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
１４０３）、ステップ１４０２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
４０４）。

【００８６】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１４０
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１４０６）。

【００８７】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。

【００８８】本実施例によれば、車両が左折或いは右折
したときに、候補点が位置する線分の道路幅データにし
たがって、車両の候補点の位置を前方或いは後方に移動
させるため、左折および右折後の車両の現在位置を、よ
り正確に算出することが可能となる。

【００８９】また、本実施例によれば、マッチング状態
の候補点から得られた仮想現在位置に関連して、当該候
補点が位置する線分、或いは、これに接続された線分を
検索するため、仮想現在位置の周辺に存在する全ての道
路を検索する場合と比較すると、より短時間で、所望の
線分を検索することが可能となる。

【００９０】さらに、本実施例によれば、マッチング状
態の候補点の位置する線分および／または該候補点の位
置する線分に接続された線分に沿って、車両の進行距離
に対応する長さだけ、前記候補点から進められた位置を
候補点とするため、算出された車両の現在位置と実際の
車両の現在位置との間の誤差をより小さくすることが可
能となる。

【００９１】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。

【００９２】たとえば、前記実施例においては、道幅補
正処理が、表示候補点が終了した後に実行されている
が、これに限定されるものではなく、第１の道路検索処
理４０３が終了した後に、マッチング状態の候補点に関
連して、この処理を実行するように構成してもよいこと
は明らかである。

【００９３】また、前記実施例中の道幅補正処理におい
ては、道路幅データに対応する補正量が記憶された補正
量テーブルを使用しているが、これに限定されるもので
はない。たとえば、図１５に示すように、道路幅Ｗに基
づき、車両が左折前に道路中に位置すると予想される点
を、道路の左端から１／８Ｗだけ中央側に離間した点と
仮定し、ＬＬ＝７／８×Ｗと決定し、或いは、車両が右
折前に道路中に位置すると予想される点を、道路の中央
から１／８Ｗだけ左側に離間した点と仮定し、ＲＬ＝１
／８×Ｗと決定してもよい。また、Ｗと掛け合わせるた
めの数を、道路の車線数に対応して変化させても良い。
また、道路幅データとしては、実際の道幅の大きさ以外
に道路の車線数を採用することもできる。

【００９４】さらに、前記実施例においては、車両が道
路の左側を通行する例を示したが、これに限定されるも
のではないことは明らかである。すなわち、車両が道路
の右側を通行する場合にも、本発明を適用可能であるこ
とは明らかである。この場合に、車両が左折する場合に
は、道路幅データに基づく所定の長さだけ、候補点の位
置を車両の進行方向後方に移動させ、その一方、車両が
右折する場合には、道路幅データに基づく所定の長さだ
け、候補点の位置を車両の進行方向前方に移動させれば
よい。

【００９５】また、本実施例において用いられたパラメ
ータは、例示のために与えられたものに過ぎず、したが
って、これらパラメータは、装置の処理速度、車両が走
行する道路の種別（例えば、一般道路、高速道路など）
にしたがって変更可能であることを理解すべきである。

【００９６】さらに、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。

【００９７】

【発明の効果】本発明によれば、車両が左折或いは右折
した場合の当該車両の現在位置を、より正確に算出する
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、本実施例にかかる車両の進行方位お
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、本実施例にかかる車両の候補点を算
出する処理を示すフローチャートである。

【図５】 図５は、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６】 図６は、本実施例にかかる第１の道路検索処
理を示すフローチャートである。

【図７】 図７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８】 図８は、本実施例にかかる角度比較処理を示
すフローチャートである。

【図９】 図９は、本実施例にかかる垂線距離比較処理
を示すフローチャートである。

【図１０】 図１０は、本実施例にかかる第２の道路検
索処理を示すフローチャートである。

【図１１】 図１１は、本実施例にかかる道幅補正処理
を示すフローチャートである。

【図１２】 図１２は、本実施例にかかる補正量テーブ
ルを示す図である。

【図１３】 図１３は、本実施例にかかる補正量を説明
するための図である。

【図１４】 図１４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。

【図１５】 図１５は、本発明の他の実施例にかかる補
正量を説明するための図である。

【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 (7)

【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、 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、 前記進行方位および前記走行距離に基づき得られた相対
   変位と、車両が何れかの道路上に位置する状態、或い
   は、車両が道路上に位置しない状態を示す候補点とに基
   づき、車両の現在位置であると予想される仮想現在位置
   を生成する仮想現在位置生成手段と、 前記仮想現在位置と、地図データに含まれる道路データ
   とを比較し、車両が道路上に存在することを示す候補点
   を生成する候補点生成手段と、 前記進行方位に基づき、車両が左折或いは右折したこと
   を検出する右左折検出手段と、 前記右左折検出手段により、車両が左折或いは右折した
   ことが検出された場合に、車両が左折或いは右折する前
   に車両が位置していた道路の道路幅にしたがって、前記
   候補点の位置を補正する候補点補正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】 前記候補点生成手段が、前記道路データ
   に含まれるあるデータに対応する線分の方位と前記車両
   方位との間の方位差が、所定の角度値よりも小さい場合
   に、車両が前記線分に対応する道路上に存在すること示
   す候補点を生成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】 前記候補点補正手段が、前記道路データ
   に含まれる道幅を示す道路幅データに基づき得られた補
   正量にしたがって、前記候補点の位置を補正するように
   構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の
   現在位置算出システム。
4. 【請求項４】 前記候補点補正手段が、前記右左折検出
   手段により車両が左折したことが検出されたときに、前
   記候補点の位置を、車両の進行方向前方に移動させ、移
   動された位置を前記候補点の新たな位置とするように構
   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
   項に記載の現在位置算出システム。
5. 【請求項５】 前記候補点補正手段が、前記右左折検出
   手段により車両が右折したことが検出されたときに、前
   記候補点の位置を、車両の進行方向後方に移動させ、移
   動された位置を前記候補点の新たな位置とするように構
   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
   項に記載の現在位置算出システム。
6. 【請求項６】 前記候補点算出手段が、前記道路幅デー
   タのそれぞれに対応する補正量を記憶した補正量記憶手
   段を有し、 前記道路幅データに基づく補正量に基づき、前記候補点
   を補正するように構成されたことを特徴とする請求項３
   に記載の現在位置算出システム。
7. 【請求項７】 車両の現在位置を算出する現在位置算出
   方法であって、 車両の進行方位および走行距離に基づき得られた相対変
   位と、車両が何れかの道路上に位置する状態、或いは、
   車両が道路上に位置しない状態を示す候補点とに基づ
   き、車両の現在位置であると予想される仮想現在位置を
   生成し、 前記仮想現在位置と、地図データに含まれる道路データ
   とを比較し、車両が道路上に存在することを示す候補点
   を生成し、 前記進行方位に基づき、車両が左折或いは右折したこと
   を検出し、 車両が左折或いは右折したことが検出された場合に、車
   両が左折或いは右折する前に車両が位置していた道路の
   道路幅にしたがって、前記候補点の位置を補正するよう
   に構成されたことを特徴とする現在位置算出方法。