JPH08334364A - 現在位置算出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】方位誤差に伴うマップマッチングの精度の低下
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】前回の車両の現在位置、前記車両方位および前
記走行距離に基づき得られた相対変位に基づいて、車両
の現在位置を仮想現在位置として推定し、該仮想現在位
置から道路を表す線分までの距離と、その線分方位と車
両方位の方位差とに基づいて、道路上の最も確からしい
現在位置を決定する。また、過去の予め定めた複数の時
点の現在位置における車両方位と前記線分方位との差で
ある道路車両方位差を保持し、該複数個の道路車両方位
差の平均値を求め、該平均値に基づいて最新の車両方位
を修正する。この修正した車両方位に基づいてマップマ
ッチング処理を行う。

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、該移動体の走行距離、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
算出装置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装置において、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
た車両の走行距離とに基づいて算出されている。

【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】さらに、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、特開
昭６３−１４８１１５号公報に記載のように、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】このようなマップマッ
チングにおいて、上記の車両の進行方向の他、地図デー
タから求めた道路の方位が利用される。すなわち、マッ
プマッチング処理においては、前回の車両の現在位置、
現在の車両方位および走行距離に基づき得られた相対変
位に基づいて、車両の現在位置を仮想現在位置として推
定し、この仮想現在位置から道路を表す線分までの距離
と、その線分方位と車両方位の方位差とに基づいて、道
路上の最も確からしい現在位置を決定する。したがっ
て、車両方位は、仮想現在位置を決定する際に重要な役
割を果たし、かつ、道路の線分方位との比較においても
重要である。

【０００６】しかしながら、車両の進行方向すなわち車
両方位には、車両自体あるいは方位センサの着磁による
誤差が存在しうる。また、道路地図は線分で近似される
ために、道路上の個々の位置において道路地図上のその
位置に対応する線分方位と実際の道路方位とは、必ずし
も一致しているとは限らない。したがって、従来、これ
らの方位誤差によりマップマッチングの精度が低下する
可能性があった。

【０００７】本発明は、このような方位誤差に伴うマッ
プマッチングの精度の低下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装置であ
って、車両走行に伴い車両方位を逐次検出する方位検出
手段と、車両の走行距離を逐次算出する距離算出手段
と、線分を連結した道路データを格納した道路データ格
納手段と、前回の車両の現在位置と、前記車両方位およ
び前記走行距離に基づき得られた相対変位とに基づい
て、車両の現在位置を仮想現在位置として推定し、該仮
想現在位置から前記道路データの線分までの距離と、そ
の線分方位と車両方位との方位差とに基づいて、道路上
にある最も確からしい現在位置を決定するマップマッチ
ング手段と、該マップマッチング手段により決定された
過去の予め定めた複数の時点の現在位置における車両方
位と前記線分方位との差である道路車両方位差を保持
し、該複数個の道路車両方位差の平均値を求め、該平均
値に基づいて最新の車両方位を修正する方位修正手段と
を備え、前記マップマッチング手段は、前記修正した車
両方位に基づいてマップマッチング処理を行うことを特
徴とする現在位置算出装置により達成される。

【０００９】この装置において、前記方位修正手段は、
装置始動直後に前記予め定めた複数個の道路車両方位差
が求まるまでは、前記車両方位として前記最新の車両方
位をそのまま出力することができる。

【００１０】また、前記方位修正手段は、前記マップマ
ッチング処理の結果、現在走行していると考えられる道
路上から、該道路の前方につながる道路とは別の道路上
に新たな現在位置が決定された場合、新たな前記予め定
めた複数個の道路車両方位差が求まるまでは、前記車両
方位として前記最新の車両方位をそのまま出力すること
ができる。

【００１１】前記方位修正手段は、例えば、前記方位検
出手段により検出された最新の車両方位から過去の前記
複数個の道路車両方位差の平均値を減算することによ
り、前記修正された車両方位を求める。

【００１２】

【作用】本発明においては、センサにより測定された個
々の車両方位をそのまま利用するのではなく、方位修正
手段を設け、この方位修正手段を用いて、マップマッチ
ングにより決定された過去の予め定めた複数の時点の現
在位置における車両方位と前記線分方位との差である道
路車両方位差を保持し、該複数個の道路車両方位差の平
均値を求め、該平均値に基づいて最新の車両方位を修正
する。マップマッチング手段は、この修正した車両方位
に基づいてマップマッチング処理を行うことにより、マ
ップマッチングの精度を向上させることができる。特
に、着磁による車両方位誤差が存在する場合、あるいは
道路地図による道路方位誤差が存在する場合に、それら
に起因して道路車両方位差に内包される誤差を修正する
ことができ、これにより車両方位を適正に修正すること
ができる。

【００１３】また、過去の複数個の道路車両方位差の平
均を最新の車両方位に反映させることになるので、車線
変更あるいは蛇行等の過渡的な状態において測定された
車両方位によるマッチング処理の精度低下も防止するこ
とができる。

【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。

【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
（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
トローラ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ークエリアとして
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
方位及び走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走行距離を算
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
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
地磁気センサ１２の出力値を読み込み（ステップ３０
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）。

【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）。

【００２６】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。

【００２７】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
３０６でイエス（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３０７）。
ステップ３０７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。

【００２８】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。本実施例における方位誤差に対する対処
もこの処理の中で行う。

【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、先のステップ
３０７で出力されたセンサデータのうち現在の車両方位
θｃを読み込む（ステップ４０１）。ついで、現在位置
付近の地図データをＣＤ−ＲＯＭから読み込む（ステッ
プ４０２）。

【００３２】そこで、方位修正用カウンタｉの値が６以
上か否かを調べる（ステップ４０３）。このカウンタｉ
は、装置始動時に０に初期化され、その後、６に達する
まで２０ｍ毎にインクリメントされる（後述するステッ
プ４１２）ものである。

【００３３】カウンタｉが６未満であれば、道路車両方
位差θｎを算出する（ステップ４１１）。ここに、ｎは
道路車両方位差を６個まで識別するための道路車両方位
差用カウンタであり、これも装置始動時に０に初期化さ
れている。道路車両方位差θｎは、次の式により得られ
る。

【００３４】θｎ＝θｃｐ−φ …（１） ここで用いるφは２０ｍ前の前回のマップマッチング処
理により得られた現在位置における道路方位を示し、θ
ｃｐは、当該２０ｍ前の時点の車両方位を示す。スター
ト時に前回のデータがない最初の道路車両方位差θ0に
ついては０を用いる。前回のデータを用いるのは、今回
の道路方位が、後続のマップマッチング処理（ステップ
４１４）で現在位置が判明した後に決定されるからであ
る。

【００３５】次に、カウンタｎおよびｉをそれぞれイン
クリメント（プラス１）する（ステップ４１２）。つい
で、現在の車両方位θｃを、方位修正後の現在の車両方
位θｍｃとする（ステップ４１３）。これは、本実施例
では、過去の６個の方位データを平均化して用いるとこ
ろ、この時点では、未だ過去の６個のデータの平均値が
求まらないからである。その後、ステップ４１４のマッ
プマッチング処理に進む。

【００３６】２０ｍ走行する毎にステップ４１１を５回
通過したとき、過去５個の道路車両方位差θ0〜θ5が求
まり、ステップ４１２でｉ＝６となる。その結果、次の
２０ｍ走行後のステップ４０３でｉが６以上となり、以
後、ステップ４０４側へ進む。

【００３７】ステップ４０４では、ｎを０に初期化し、
続くステップ４０５〜４０７のループにおいて、θn+1
の値をθnへ移す作業を行う。すなわち、θ1の値をθ0
に移し、θ2の内容をθ1に移し、θ3の内容をθ2に移
し、θ4の内容をθ3に移し、θ5の内容をθ4に移す。そ
の後、ステップ４０６のｎのインクリメントによりｎが
５に達すると（ステップ４０７）、このループを抜け
る。新たなθ5が最新の道路車両方位差θｎであり、ス
テップ４０８でこれを算出する。ステップ４１１の場合
と同様、ここで用いる道路方位φは２０ｍ前の前回のマ
ップマッチング処理により得られた現在位置における道
路方位を示し、車両方位θｃは、当該２０ｍ前の時点の
車両方位を示す。

【００３８】そこで、過去の６個の道路車両方位差θ0
〜θ5の平均θａｖｅを求める（ステップ４０９）。次
に、修正後の車両方位θｍｃを次式（２）で求める（ス
テップ４１０）。

【００３９】 θｍｃ＝θｃ−θａｖｅ …（２） このようにして、道路方位に対する車両方位θｃを修正
することができる。その結果、車両の着磁等により車両
方位θｃに固有の誤差を含む場合、その誤差はθａｖｅ
に内包されるので、これをθｃから減算することにより
その誤差を相殺することができる。また、地図上の道路
方位の誤差がある場合にも、その誤差を相殺することが
できる。但し、この後者の場合、車両方位θｃの誤差の
有無に関わらず道路方位を基準に車両方位θｃを修正す
ることになるが、地図の表示上での道路方位と車両方位
との整合性が得られれば足りるので、問題はない。

【００４０】このようにして求められた車両方位θｍｃ
を用いて、マップマッチング処理を行う（ステップ４１
４）。マップマッチング処理の詳細については、図５に
より後述する。

【００４１】次に、現在位置の位置飛びがあったか否か
を調べる（ステップ４１５）。現在位置の位置飛びと
は、マップマッチング処理の結果、現在走行中の道路上
の現在位置が、現在の道路の前方につながる道路とは別
の道路上に飛んだ場合を意味する。このような位置飛び
があった場合には、ｎおよびｉの値を０に初期化する
（ステップ４１６）。これは、位置飛びがあった直後
は、過去の道路車両方位差θｎが新たな道路についての
ものではないから、改めて装置始動直後と同様の処理を
行うためである。位置飛びがなければ、ステップ４１６
を迂回して処理を終了する。

【００４２】図５に、マップマッチング処理の詳細を示
す。

【００４３】マップマッチング処理においては、まず、
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４２１）。
この候補点の詳細については後述する。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。

【００４４】次に、得られた仮想現在位置（Ａ）の周辺
の地図の道路データを、ＣＤ−ＲＯＭ１５から、ドライ
バ１６およびＤＭＡコントローラ２３を介して読み出す
（ステップ４２２）。このとき、仮想現在位置（Ａ）を
得るために用いた候補点が道路上の候補点に対して、距
離検索範囲Ｄ内の道路であって、当該候補点が位置する
道路を表す線分またはこれにつながる線分を選択する。
この際、当該仮想現在位置を得るために用いた候補点に
関する信頼度に基づいて、道路の検索範囲Ｄを可変とし
てもよい。すなわち、信頼度の高い候補点から得た仮想
現在位置に関しては、より狭い範囲内に含まれる線分を
選択し、逆に信頼度の低い候補点から得た仮想現在位置
に関しては、より広い範囲に含まれる線分を選択する。
信頼度に基づいて、検索範囲を可変とする理由は、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。

【００４５】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６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。

【００４６】次に、ステップ４２２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４２
３）、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４２４）。

【００４７】次に、これら垂線の長さに基づき、ステッ
プ４２３で選択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（ステップ４２５）。

【００４８】 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、現在位置の属す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。

【００４９】ここで、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、ジャイロなどのセ
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。たとえば、
図７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を、明確にすること
ができない場合が多い。

【００５０】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。

【００５１】ここで、信頼度の算出に関して説明する。
先に算出されたエラーコストｅｃ（ｎ）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（ｎ）を算出する。

【００５２】 ｅｓ（ｎ）＝（１−ｋ）×ｅｓ＋ｋ×ｅｃ（ｎ） …（４） 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。

【００５３】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。

【００５４】 ｔｒｓｔ（ｎ）＝１００／（１＋ｅｓ（ｎ）） …（５） この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。

【００５５】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より所定の範囲内に存在するｎ
個の線分に関連する信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）が求められ
る。

【００５６】ステップ４２５に続いて、ある候補点か
ら、対応する線分に沿って、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４２６）。したがって、ある候補点の
位置する線分或いはこれに接続された線分であって、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。

【００５７】最後に、ステップ４２５、４２６で信頼度
が求められた各候補点の中から、最も信頼度の高い候補
点を表示候補点として選定し、その表示候補点データを
出力する（ステップ４２７）。より具体的には、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。

【００５８】ここで、具体的な道路を例に挙げて、マッ
プマッチングの作用を考える。たとえば、図７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、候補点６２が位置
する線分６１に接続された線分であって、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、６５
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３０７で求められた車両の走行距離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、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、それぞれ候補点６６、６７とする。

【００５９】さらに、図８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、線
分６４に接続された線分であって、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、線分６５に接
続された線分であって、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Ｌ
１（１）およびＬ１（２）を算出するともに、現在位置
Ａ’から、線分７５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７
３、７４の角度θ１（１）およびθ１（２）ならびに車
両方位θｍｃ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７５の角度θ
２（１）および車両方位θｍｃ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。

【００６０】さらに、図３のステップ３０７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９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。

【００６１】図５のステップ４２７で得られた表示候補
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。

【００６２】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。

【００６３】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１３０１）。もし、押さ
れていれば（ステップ１３０１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１３０
２）。

【００６４】次に、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１３０３）、ステップ１３０２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１３０４）。

【００６５】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（修正された車両方位θｍｃ）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１３０５）。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１３
０６）。

【００６６】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。

【００６７】本実施例によれば、個々の測定時の車両方
位をそのまま用いるのではなく、過去複数個の道路車両
方位差の平均を最新の道路車両方位差から減算して得た
値により修正した車両方位を用いることにより、道路車
両方位差の誤差に起因するマップマッチングの精度低下
を防止し、その結果として現在位置算出の精度を向上さ
せることが可能となる。

【００６８】なお、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。また、平均をとる過去の道路車
両方位差の個数は必ずしも６個に限るものではない。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、過去複数個の道路車両
方位差の平均を最新の道路車両方位差に反映させること
により、方位誤差に伴うマップマッチングの精度の低下
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走行距離を算
出する処理を示すフローチャートである。

【図４】 図４は、本実施例にかかる所定走行距離毎に
実行されるメイン処理を示すフローチャートである。

【図５】 図５は、図４に示した１ステップ（マップマ
ッチング処理）の詳細処理を示すフローチャートであ
る。

【図６】 図６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、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 地磁気センサ 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

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【手続補正書】

【提出日】平成８年９月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】次に、得られた仮想現在位置（Ａ）の周辺
の地図の道路データを、ＣＤ−ＲＯＭ１５から、ドライ
バ１６およびＤＭＡコントローラ２２を介して読み出す
（ステップ４２２）。このとき、仮想現在位置（Ａ）を
得るために用いた候補点が道路上の候補点に対して、距
離検索範囲Ｄ内の道路であって、当該候補点が位置する
道路を表す線分またはこれにつながる線分を選択する。
この際、当該仮想現在位置を得るために用いた候補点に
関する信頼度に基づいて、道路の検索範囲Ｄを可変とし
てもよい。すなわち、信頼度の高い候補点から得た仮想
現在位置に関しては、より狭い範囲内に含まれる線分を
選択し、逆に信頼度の低い候補点から得た仮想現在位置
に関しては、より広い範囲に含まれる線分を選択する。
信頼度に基づいて、検索範囲を可変とする理由は、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。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】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６に示すように、２点間を結
ぶ複数の線分５１ないし５６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。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４８】 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、現在位置の属す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。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５４】 ｔｒｓｔ（ｎ）＝１００／（１＋ｅｓ（ｎ）） …（５） この式から明らかなように、累算エラーコストｅｓ
（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。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６０】さらに、図３のステップ３０７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９は、このように新たに求められた候
補点８１、８２及び８３を示している。

Claims (4)

【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
   する現在位置算出装置であって、 車両走行に伴い車両方位を逐次検出する方位検出手段
   と、 車両の走行距離を逐次算出する距離算出手段と、 線分を連結した道路データを格納した道路データ格納手
   段と、 前回の車両の現在位置と、前記車両方位および前記走行
   距離に基づき得られた相対変位とに基づいて、車両の現
   在位置を仮想現在位置として推定し、該仮想現在位置か
   ら前記道路データの線分までの距離と、その線分方位と
   車両方位との方位差とに基づいて、道路上にある最も確
   からしい現在位置を決定するマップマッチング手段と、 該マップマッチング手段により決定された過去の予め定
   めた複数の時点の現在位置における車両方位と前記線分
   方位との差である道路車両方位差を保持し、該複数個の
   道路車両方位差の平均値を求め、該平均値に基づいて最
   新の車両方位を修正する方位修正手段とを備え、 前記マップマッチング手段は、前記修正した車両方位に
   基づいてマップマッチング処理を行うことを特徴とする
   現在位置算出装置。
2. 【請求項２】前記方位修正手段は、装置始動直後に前記
   予め定めた複数個の道路車両方位差が求まるまでは、前
   記車両方位として前記最新の車両方位をそのまま出力す
   ることを特徴とする請求項１記載の現在位置算出装置。
3. 【請求項３】前記方位修正手段は、前記マップマッチン
   グ処理の結果、現在走行していると考えられる道路上か
   ら、該道路の前方につながる道路とは別の道路上に新た
   な現在位置が決定された場合、新たな前記予め定めた複
   数個の道路車両方位差が求まるまでは、前記車両方位と
   して前記最新の車両方位をそのまま出力することを特徴
   とする請求項１または２記載の現在位置算出装置。
4. 【請求項４】前記方位修正手段は、前記方位検出手段に
   より検出された最新の車両方位から過去の前記複数個の
   道路車両方位差の平均値を減算することにより、前記修
   正された車両方位を求めることを特徴とする請求項１記
   載の現在位置算出装置。