JPH08334365A - 現在位置算出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】道路地図上に無い道路に車両が進行したことを
正しく判定し、マップマッチングによって道路地図上の
道路の位置に現在位置が修正されてしまうことを防ぐ。 【構成】マイクロプロセッサ２４は、各種センサ１１、
１２、１３の出力より車両の進行方位と道路地図上の道
路との差と、車両の道路不意に対する旋回の有無とを算
出し、車両の道路方位に対する旋回によって、車両の進
行方位と道路地図上の道路との差が大きくなった場合に
は、マップマッチングによって道路地図上の道路の位置
に現在位置を修正せずに、前回求めた現在位置と車両の
移動量より求まる位置を現在位置とする。

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
算出装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来の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
まる車両の現在位置を中心とする所定の範囲内の道路を
道路地図より抽出し、推定位置と抽出した各道路の相関
に基づいて最も相関の高い道路上に現在位置を修正する
ことにより、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技術が知られている。また、この
ような推定位置と道路との相関としては、推定位置と道
路との距離や車両の進行方位と道路の方位差が用いられ
ることが多い。

【０００５】このような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
チングの技術によれば、現在位置算出の精度を高めるこ
とができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したマップマッチ
ングの技術は、道路地図に基づいて現在位置を修正する
ものであるため、道路地図が正確であることを前提とし
ている。

【０００７】一方、現実には、道路地図に載っていな
い、新しく作られた道路が存在することがある、このよ
うな場合には、この道路に車両が進行したとき、前述し
たマップマッチングの技術によって、道路上の位置を現
在位置として算出すると、実際に走行している道路では
なく、地図上に存在する別の道路に現在位置が求められ
しまうことになる。

【０００８】そこで、本発明は、道路地図に載っていな
い、新しく作られた道路に車両が進行したか否かを正し
く推定し、新しく作られた道路に車両が進行したと推定
される場合には、マップマッチングによって算出された
道路上の位置が現在位置として選択されることを抑圧す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決する手段】前記目的達成のために、本発明
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、道路地図を記憶した記憶手段と、前回求めた車両の
現在位置に、前記進行方位および前記走行距離とから求
まる車両の相対変位を加算した仮想現在位置と、前記道
路地図から読みだした道路地図とを照合して、順次、車
両が存在する位置と道路して最も確からしい道路上の位
置を現在位置として推定する現在位置算出手段と、車両
の進行方位と前記最も確からしい道路の方位に基づい
て、車両が道路に対して旋回したか否かを判定する手段
とを備え、前記現在位置算出装置は、車両が道路に対し
て旋回したと判定された場合であって、車両の進行方位
と前記最も確からしい道路の方位差が所定の値以上とな
った場合に、前記最も確からしい道路上の位置に代え
て、前記仮想現在位置を現在位置として推定することを
特徴とする現在位置算出装置を提供する。

【００１０】

【作用】本発明に係る現在位置算出装置によれば、車両
が道路に対して旋回したと判定された場合であって、車
両の進行方位と前記最も確からしい道路の方位差が所定
の値以上となった場合に、道路地図に載っていない、新
しく作られた道路に車両が進行したもとの推定し、前記
進行方位および前記走行距離とから求まる車両の相対変
位を加算した仮想現在位置と、前記道路地図から読みだ
した道路地図とを照合して、推定した車両が存在する位
置と道路して最も確からしい道路上の位置、すなわち、
マップマッチングによって求めた位置を現在位置とせず
に、前記仮想現在位置を、そのまま現在位置とする。

【００１１】このような構成を備えた本発明によれば、
道路に対する旋回と車両の進行方位と道路方位との差に
よって、車両が道路地図に載っていない、新しく作られ
た道路に車両が進行したもとか否かを正しく推定するこ
とができる。

【００１２】たとえば、単なる蛇行等によっても道路に
対する旋回は発生するが、蛇行では車両の進行方位と道
路方位との差が、さほど大きくなることはないので、道
路に対する旋回と車両の進行方位と道路方位との差の双
方を考慮する本発明によれば、車両が道路地図に載って
いない新しく作られた道路に車両が進行したと誤って判
定されることがない。また、これとは逆に、道路に対す
る旋回を考慮するので、道路地図上の道路方位の誤りや
方位を検出するセンサの定常的な誤りによって、車両の
進行方位と道路方位が大きくなってしまった場合等に、
車両が道路地図に載っていない新しく作られた道路に車
両が進行したと誤って判定されることがない。

【００１３】そして、また、このようにして車両が道路
地図に載っていない新しく作られた道路に車両が進行し
たと判定できた場合に、マップマッチングによって求め
た位置を現在位置とせずに、車両の相対偏位より求めた
位置を、そのまま現在位置とすることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１５】図１は、本発明の実施例に係る現在位置算
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
数のリンク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】まず、現在位置を求める処理について説明
する。

【００２１】図３に、マイクロプロセッサ２４が現在位
置を算出するために行う処理の処理手順を示す。

【００２２】図３に示した処理は、車両が２０ｍ走行す
る度に起動され実行される処理であり、道路上にマップ
マッチングによってマッチングされた１または複数の位
置、もしくは、道路上にマッチングされていない１また
は複数の位置を、車両が存在する可能性のある１または
複数の候補点として求め、その中から、最も現在位置ら
しいものを、表示候補点として選択する処理である。表
示候補点は、現在位置として表示される位置である。

【００２３】さて、この処理では、まず、車両方位θca
rと、地図データを読み込む（ステップ３０１、３０
３）。

【００２４】そして、マップマッチング処理（ステップ
３０４）を実行する。

【００２５】マップマッチング処理は、前述した候補点
を求める処理である。

【００２６】図４に、マップマッチング処理の処理手順
を示す。

【００２７】この処理では、前回のマップマッチング処
理実行時から現在までの進行距離Ｒと、現在の車両の進
行方位θｃａｒ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。

【００２８】さらに、これらの各方向における移動量
を、前回のマップマッチング処理で求まった各候補点の
位置に、それぞれ加算して、前回のマップマッチング処
理で求まった各候補点対応に、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）。候補点は、マップマッチング処理におい
て、現在位置の候補と成り得る位置として後述するステ
ップ４０３、４０４で求まる１または複数の位置である
が、その求め方の詳細については後述するが。

【００２９】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。

【００３０】ついで、前回のマップマッチング処理で得
られた後述するフリー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道路検索処理が実行され、
１または複数の候補点と、その信頼度ｔｒｓｔが求めら
れる（ステップ４０３）。フリー状態の候補点とは、前
述したように道路上にマッチングできなかった候補点を
指し、信頼度とは各候補点の現在位置としての確からし
さを指すが、その詳細については後述する。また、この
ステップ４０３で実行される検索候補点選択処理の詳細
についても後述する。

【００３１】次に、検索候補点選択処理が実行された後
に、前回のマップマッチング処理で得られた後述するマ
ッチング状態の候補点のみに関して、道路とのマッチン
グを行うための道路検索処理が実行され、１または複数
の候補点と、その信頼度ｔｒｓｔが求められる（ステッ
プ４０４）。マッチング状態の候補点とは道路上にマッ
プマッチングによってマッチングされた候補点を指す
が、その求め方の詳細については後述する。

【００３２】そして、ステップ４０３、４０４で得られ
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４０
５）、最も信頼度の値の大きな候補点Ｃを求め、表示候
補点ＣＤとし、その位置、後述する累算エラーコストｅ
ｓ、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ｅｓ、信頼度ｔｒｓｔ、状
態フラグなども、ＲＡＭの所定の領域に記憶する（ステ
ップ４０６）。

【００３３】次に、図４のマップマッチング中の、ステ
ップ４０３のフリー状態の前回の候補点のみに関して行
う道路とのマッチングを行うための道路検索処理と、ス
テップ４０４のマッチング状態の前回の候補点のみに関
して行う道路とのマッチングを行うための道路検索処理
の詳細について説明する。

【００３４】まず、ステップ４０４の道路検索処理につ
いて説明する。

【００３５】図５に、ステップ４０４の道路検索処理の
詳細を示す。

【００３６】この処理は、前回のマップマッチング処理
で得られたマッチング状態の各候補点について、それぞ
れ行われる。

【００３７】この道路検索処理においては、まず、処理
対象のマッチング状態の前回の候補点に対応して得られ
た仮想現在位置（Ａ）の周辺の地図を、ＣＤ−ＲＯＭ１
５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５０１）。

【００３８】そして、処理対象のマッチング状態の前回
の候補点が位置するリンク、或いはこのリンクに接続さ
れたリンクを選択して、これらを取り出す（ステップ５
０２）。

【００３９】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
ぶ複数のリンク５１ないし５５で近似し、それらリンク
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、リンク５３は、その始点（ｘ３、
ｙ３）と終点（ｘ４、ｙ４）によって表現される。

【００４０】次に、ステップ５０２で取り出されたリン
クの中から、そのリンクの方位が、求められている車両
方向と、所定値以内にあるリンクだけを選択し（ステッ
プ５０３）、選択した取り出されたｎ個すべてのリンク
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５０４）。

【００４１】次に、これら垂線の長さに基づき、ステッ
プ５０３で選択されたすべてのリンクに対して、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。 ｅｃ（ｎ）＝α×｜θcar−θ（ｎ）｜＋β
｜Ｌ（ｎ）｜ ここでは、θcarは、仮想現在位置（Ａ）における車両方
位を表す。またθ（ｎ）は、リンクの方位、Ｌ（ｎ）
は、仮想現在位置（Ａ）からリンクまでの距離、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。

【００４２】次に、算出されたエラーコストｅｃ（ｎ）
と、処理対象の前回の候補点の累算エラーコストｅｓと
にしたがって、下記の式により定義される、ステップ５
０４で選択された各リンクの累算エラーコストｅｓ
（ｎ）を算出する（ステップ５０５）。

【００４３】 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。 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ｔ
ｒｓｔ（ｎ）を算出する（ステップ５０５）。

【００４４】 ｔｒｓｔ（ｎ）＝１００／（１＋ｅｓ（ｎ）） ただし、前回の表示候補点として選定された候補点から
生成された候補点の信頼度は次式によって求める。

【００４５】 ｔｒｓｔ（ｎ）＝１００／（１＋ｅｓ（ｎ））＋Ｂ ここで、Ｂは所定のバイアス値である。このように、表
示候補点から生成された候補点にバイアス値を加算する
のは、表示候補点として選定される候補点の系列（候補
点と当該候補点から生成される候補点を同系列とする）
が過度に変化しないようにするためである。すなわち、
各回に生成される信頼度が近い系列が存在する場合に
は、表示候補点として選択される候補点の系列が頻繁に
変化するが、このような変化は後述するように表示する
現在位置の位置飛びをまねくので好ましくない。そこ
で、表示候補点から生まれた候補点にバイアスを付加す
ることにより、ある程度、信頼度に差がついて一方の系
列の方が正しいであろうという見極めが付いた時点ま
で、表示候補点として選択される候補点の系列の変化を
押えるのである。

【００４６】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ｔ
ｒｓｔ（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。

【００４７】このような処理をすることにより、処理対
象の前回の候補点の存在するリンクに接続し、かつ、リ
ンクの方位が車両方位と近いｎ個のリンクに各々関連す
る信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）が求められる。

【００４８】ついで、処理対象の前回の候補点から、ス
テップ５０３で選択したｎ個の各リンクに沿って、車両
の進行した距離Ｒに対応する長さだけ、それぞれ進めた
点を新たな候補点とする（ステップ５０６）。したがっ
て、ステップ５０３で選択されたリンクが複数（ｎが複
数）ある場合には、複数のが生成されることになる。す
なわちｎ個のリンクに対応して、ｎ個の新たな候補点Ｃ
（ｎ）が生成されることになる。いいかえるならば、前
回のマッチング状態の候補点の各々に対して複数の新た
な候補点が生成される可能性がある。

【００４９】そして、ステップ５０３で選択したｎ個の
各リンクの累算エラーコストｅｓ（ｎ）を、当該リンク
にそって距離Ｒ進めて求めた新たな候補点点Ｃ（ｎ）の
累積エラ−コストとする。

【００５０】以上の処理によって順次候補点が求まって
いくようすの一例を図７〜９に示しておく。

【００５１】図７に示すように、ある回のマップマッチ
ング処理において、リンク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、仮想現在位
置（Ａ）から、候補点６２が位置するリンク６１に接続
されたリンクであって、その方位と車両方位との差が所
定値以下であるようなリンク６４、６５を取り出し、現
在位置Ａから、リンク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、リンク６
４、６５の角度θ（１）、θ（２）および車両方位θca
r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、先に求めた車両の進
行距離Ｒに基づき、ある候補点６２から、リンク６１お
よび６４、或いは、リンク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。

【００５２】次回のマップマッチング処理では、図８に
示すように、リンク６４上の候補点６６に対して、新た
な仮想現在位置（Ａ）が、点７１に示す位置に表わさ
れ、その一方、リンク６５上の候補点６７に対して、新
たな仮想現在位置（Ａ’）が、点７２に示す位置に表わ
されるとする。この場合には、仮想現在位置（Ａ）か
ら、リンク６４に接続されたリンクであって、その方位
と車両方位との差が所定値以下であるようなリンク７
３、７４を取り出すとともに、新たな仮想現在位置
（Ａ’）から、リンク６５に接続されたリンクであっ
て、その方位と車両方位との差が所定値以下であるよう
なリンク７５を取り出す。ついで、仮想現在位置（Ａ）
から、リンク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、仮想現在位
置（Ａ’）から、リンク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、リンク７３、７４の角度θ１（１）およびθ１
（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、
リンク７５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。

【００５３】さらに、車両の走行距離Ｒに基づき、候補
点６６から、リンク６４および７３、或いは、リンク６
４および７４に沿って、若しくは、候補点６７から、リ
ンク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。

【００５４】さて、以上のような処理によって求められ
た候補点は全て道路上にマッチングされたマッチング状
態の候補点である。

【００５５】一方、ステップ５０３で選択される、処理
対象の前回のマッチング状態の候補点が位置するリンク
或いは、これに接続されたリンクであって、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リンク
が存在しない場合が考えられる。この場合には、仮想現
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。

【００５６】このような候補点は、道路上にマッチング
されなかった候補点であり、フリー状態の候補点であ
る。なお、ここで、ステップ５０５では、フリー状態の
候補点には、エラーコストｅｃ（ｎ）として、マッチン
グ状態の候補点に与えられるエラーコストに比較して大
きめの一定の値が与えられる。

【００５７】以上、図４のステップ４０４のマッチング
状態の前回の候補点のみに関して行う道路とのマッチン
グを行うための道路検索処理の詳細について説明した。

【００５８】次に、図４のステップ４０３の前回のマッ
プマッチング処理で得られた後述するフリー状態の候補
点のみに関して、道路とのマッチングを行うための道路
検索処理の詳細について説明する。

【００５９】図１０に、このフリ−状態の前回の候補点
に対する道路検索処理の処理手順を示す。

【００６０】この処理は、前回のマップマッチング処理
で求まったフリー状態の各候補点の、それぞれについて
行われる。

【００６１】図示するように、この処理は、図５に示し
たマッチング状態の候補点に対する道路検索処理に類似
している。

【００６２】これら二つの処理の間の相違は、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リンク、あるいは、これに接続
するリンクを取り出し、これらリンクから、センサ方位
との方位差が所定値内のリンクを選択している（図５の
ステップ５０２、５０３）のに対して、フリー状態の候
補点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内にあるリンクをすべて
抽出し、これらリンクから、センサ方位との方位差が所
定値内のリンクを選択している（ステップ１２０２）点
にある。

【００６３】すなわち、図５のステップ５０２、５０３
の処理においては、単一のリンク、或いは、分岐点から
延びる幾つかのリンクを取り出せばよいが、図１２のス
テップ１２０２の処理においては、読み出された地図デ
ータに対応する地図中の道路データから、抽出すべきリ
ンクが決定される。

【００６４】また、このフリー状態の候補点に対する道
路検索処理において、処理対象の前回のフリー状態の候
補点に対する仮想現在位置（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のリ
ンクが存在する場合には、仮想現在位置から当該リンク
におろされた垂線とこのリンクとの交点が、新たなマッ
チング状態の候補点となる。また、処理対象の前回のフ
リー状態の候補点に対する仮想現在位置（Ａ）もフリ−
状態の候補点となる。

【００６５】また、フリー状態の候補点に対する仮想現
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のリンクが存在しない場合
には、仮想現在位置に対応する点のみがフリ−状態の候
補点となる。

【００６６】各候補点のエラ−コストｅｃ、累積エラ−
コストｅｓ、信頼度ｔｒｓｔの求め方は、表示候補点か
ら生まれた候補点の信頼度ｔｒｓｔにバイアスＢを加算
することも含め、先にマッチング状態の候補点に対する
道路検索処理において説明したものと全く同じである。

【００６７】以上、図４のマップマッチング処理につい
て説明した。

【００６８】さて、図３に戻り、このようにしてマップ
マッチング処理３２１において、表示候補点が求まる
と、表示候補点として道路上にマップマッチングによっ
てマッチングされていない位置である候補点（以下、こ
の候補点を「フリ−状態の候補点」と呼ぶ）が選ばれた
かを判定し（ステップ３０５）、選ばれていればステッ
プ３０７で変数ｎ、ｉを０に初期化する（ステップ３０
６）。そして、ステップ３２５で、表示候補点のデータ
を出力し処理を終了する。

【００６９】また、今回、マップマッチング処理３０４
によって選択された表示候補点が、前回表示候補点とし
て選ばれた候補点から生まれた候補点でなければ（ステ
ップ３０６）、ステップ３０７で変数ｎ、ｉを０に初期
化する（ステップ３０６）。そして、ステップ３２５
で、表示候補点のデータを出力し処理を終了する。

【００７０】一方、これら以外の場合は、道路車両方位
差θｎが６個に達していない場合には、車両方位θcar
と表示候補点が存在する道路の方位差を道路車両方位差
としてθ０〜θ５に順次蓄積していく（ステップ３３
０、３３２、３３４）。そして、ステップ３２５で、表
示候補点のデータを出力し処理を終了する。

【００７１】ただし、蓄積したθｎの値は、マップマッ
チング処理３０４において表示候補点として、フリ−状
態の候補点が求まった場合や、前回の表示候補点から生
成された候補点が選ばれなかった場合には、ステップ３
０７のｎ、ｉの０への初期化によって全てクリアされる
ことになる。

【００７２】次に、道路車両方位差θｎが６個蓄積され
ている場合には、ステップ３０７、３０９、３１１、３
１３によって、その時点で蓄積されている６つの車両方
位θ０〜θ５のうちθ０を消去し、θ１〜θ５を一つづ
つシフトしθ１〜θ５を新たなθ０〜θ４とし、今回の
車両方位θcarを取り込んで、今回の道路車両方位差を
求めこれを新たなθ５とする（ステップ３１５）。そし
て、次にステップ３１７で、前述した過去５回分の道路
車両方位差（θ０〜θ５）の平均値θａｖｅを求め、ス
テップ３１９は今回の道路車両方位差θ５とステップ３
１７で求めた道路車両方位差の平均値の差θを求める。

【００７３】そして、逸脱判定処理（ステップ３２３）
において、車両が地図に載っていない道路に進行したか
否かを判定し、進行している場合には表示候補点を変更
する処理が行われる。

【００７４】この逸脱判定処理の処理手順を、図１１に
示す。

【００７５】この処理では、現在の道路車両方位差θ５
が、所定のしきい値θth1より大きく（ステップ１１０
１）、かつ、現在の道路車両方位差θ５の、過去５回の
道路車両方位差の平均θａｖｅに対する変動θが所定の
しきい値θth２より大きい場合に（ステップ１１０
２）、車両が地図に載っていない道路に進行したものと
判定する。ただし、θth1＞θth２とする。

【００７６】そして、車両が地図に載っていない道路に
進行していないと判定できたときにはマップマッチング
処理で求まった表示候補点を維持するよう、他の処理も
行わず処理を終了する。

【００７７】一方、車両が地図に載っていない道路に進
行したと判定できた場合には、前回の表示候補から求め
た仮想現在位置（Ａ）を、当該位置がフリ−状態の候補
点として生成されていない場合にはフリ−状態の候補点
として生成する。

【００７８】そして、前回の表示候補点から求めた仮想
現在位置（Ａ）であるところのフリ−状態の候補点を今
回の表示候補点とする。また、このフリ−状態の候補点
の累積エラ−コストｅｓを、前回の表示候補点の累積エ
ラ−コストｅｓと同じ値とし、再度、前述したように信
頼度ｔｒｓｔを求め、これに、所定の値（この表示候補
点の信頼度が他の候補点よりも高い値となるような値）
を加算し、これをこの候補点の信頼度とする。

【００７９】そして、この表示候補点について、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
や、累算エラーコストｅｓを、ＲＡＭの所定の領域に記
憶すし、処理を終了する。

【００８０】このような逸脱判定処理３２３が終了する
と、ステップ３２５において、逸脱判定処理３２３によ
って変更もしくは変更されなかった表示候補点のデータ
を出力し、図３の処理を終了する。

【００８１】以上の処理によって、この道路車両方位差
が車両の道路に対する旋回（ステップ１１０２の現在の
道路車両方位差θ５の、過去５回の道路車両方位差の平
均θａｖｅに対する変動θが所定のしきい値θth２より
大きい場合）によって生じた、現在の道路車両方位差θ
５が所定のしきい値θth1より大きく（ステップ１１０
１）なった場合、すなわち、運転者が地図上の道路方位
に対して車両を旋回させた場合に、車両が地図に載って
いない道路に進行したと推定することができる。

【００８２】すなわち、道路方位に対する旋回を条件と
しているので、道路地図上の道路方位の誤りや、車体の
着磁によってセンサ出力にオフセット値が加算されてい
る場合に、誤って地図上に無い道路に車両が進行したと
判定してしまうことが無い。また、道路と車両の方位差
を条件としているので、単なる蛇行等によって道路方位
に対する旋回が行われた場合であっても、誤って地図上
に無い道路に車両が進行したと判定してしまうことが無
い。特に、θth1＞θth２を満たすように判定の条件を
設定しているので、分岐した道路への進行時（道路地図
上にある道路分岐する道路地図上に無い道路への進行）
に生じる典型的な状況、すなわち、比較的小さい他方
（進行しなかった道路）の道路方位に対する旋回が続い
て車両の方位が他方の道路方位と比較的大きく異なる方
位に変化する状況を良好に判定することができる。

【００８３】また、この場合に、マップマッチングによ
って求まった位置ではなく、各種センサより求まる車両
の挙動にしたがった位置に現在位置を算出することがで
きる。

【００８４】さて、次回の表示候補点算出の際には、車
両が本当に地図上にない道路に進行していれば、車両方
位と地図上の道路の道路方位の差も仮想現在（Ａ）との
距離も、より大きくなっており、今回の表示候補点より
次回生まれる道路上のマッチング状態の候補点が表示候
補点として算出されないで、今回の表示候補点より次回
生まれるフリ−状態の候補点が再度表示候補点として選
ばれることを期待することができる。また、逸脱判定処
理３２３で変更された表示候補点から生まれる候補点の
信頼度には前述したバイアスが加算されるので、次回の
表示候補点算出の際には、逸脱判定処理３２３で変更さ
れる前にマップマッチング処理で求められた候補点の系
列の候補点（車両が本当に地図上にない道路に進行して
いる場合には信頼度が低下していくことになる）に表示
候補点が戻る可能性は少ない。

【００８５】なお、以上の処理において、車両が旋回を
初めてから旋回を終了するまでは、図３の処理の起動を
抑止し、旋回が終了した時点で、図３の処理の２０ｍ毎
の起動を再開し、旋回が終了した時点で車両が地図に載
っていない道路に進行したか否かを判定するようにして
もよい。

【００８６】以下、図３の処理によって求めた表示候補
点に基づき、現在位置をディスプレイに表示する処理に
ついて説明する残る表示処理について説明する。

【００８７】図１２に、表示処理の処理手順を示す。

【００８８】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。

【００８９】この処理では、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１８０
１）。もし、押されていれば（ステップ１８０１でＹｅ
ｓ）、それに対応して、所定の縮尺フラグを設定する
（ステップ１８０２）。

【００９０】次に、最も最近求められた表示候補点の座
標に、センサから求めた方位と走行距離から求まる、当
該表示候補点の座標が出力されてからの車両の移動量を
加算した座標を現在位置（Ｂ）とし、現在位置（Ｂ）お
よびを含む地図を読みだし（ステップ１８０３）、ステ
ップ１８０２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１８０４）。

【００９１】そして、地図に重畳して、現在位置（Ｂ）
の位置および現在の車両方位θｃａｒ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１８０５）。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１８０６）。

【００９２】以上のような動作によれば、地図上にない
道路ａに車両が進行した場合に、図１３Ａに示すように
地図上にある、車両が走行していない道路ｂを車両が、
しばらく走行し、かつ、その後に、前述した信頼度に従
い、この道路からはずれたいずれかの位置に現在位置が
突然移ってしまうように表示されてしまったりする等の
奇異な表示が発生してしまうことを防ぎ、図１３Ｂに示
すように、地図上にない道路ａに車両が進入した時点か
ら、当該道路ａに相当する位置を車両が走行しているよ
うに表示することができる。

【００９３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、道路地
図に載っていない、新しく作られた道路に車両が進行し
たか否かを正しく推定し、新しく作られた道路に車両が
進行したと推定される場合には、マップマッチングによ
って算出された道路上の位置が現在位置として選択され
ることを抑圧することのできる現在位置算出装置を提供
することができる。

【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、現在位置を算出する処理の処理手順
を示すフローチャートである。

【図４】 図４は、マッチング状態の候補点の道路検索
処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図５】 図５は、道路地図上の道路の表現形式を説明
するための図である。

【図６】 図６は、道路に対応するリンク、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、道路に対応するリンク、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、道路に対応するリンク、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、道路に対応するリンク、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、フリ−状態の候補点の道路検索
処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図１１】 図１１は、表示候補点を算出する逸脱判定
処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図１２】 図１２は、現在位置表示処理の処理手順を
示すフローチャートである。

【図１３】 図１３は、現在位置表示処理の処理によっ
て、現在位置が表示されていくようすを示す図である。

【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 (2)

【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、 道路地図を記憶した記憶手段と、 前回求めた車両の現在位置に、前記進行方位および前記
   走行距離とから求まる車両の相対変位を加算した仮想現
   在位置、前記道路地図から読みだした道路地図とを照合
   して、順次、車両が存在する位置と道路して最も確から
   しい道路上の位置を現在位置として推定する現在位置算
   出手段と、 車両の進行方位と前記最も確からしい道路の方位に基づ
   いて、車両が道路に対して旋回したか否かを判定する手
   段とを備え、 前記現在位置算出装置は、車両が道路に対して旋回した
   と判定された場合であって、車両の進行方位と前記最も
   確からしい道路の方位差が所定の値以上となった場合
   に、前記最も確からしい道路上の位置に代えて、前記仮
   想現在位置を現在位置として推定することを特徴とする
   現在位置算出装置。
2. 【請求項２】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、 道路地図を記憶した記憶手段と、 前回車両が可能性のある位置として求めた車両の候補点
   に、前記進行方位および前記走行距離とから求まる車両
   の相対変位を加算した仮想現在位置と、当該仮想現在位
   置を前記道路地図から読みだした道路地図とを照合して
   求めた、車両が存在する可能性のある道路上の位置とを
   新たな候補点として算出する候補点算出手段と、 任意の候補点と当該候補点に基づき算出された候補点と
   を同じ系統の候補点とした場合に、前記仮想現在位置を
   前記道路地図から読みだした道路地図とを照合して求め
   た新たな候補点の信頼度を、仮想現在位置と当該新たな
   候補点が存在する道路との相関度と、過去に求められた
   当該新たな候補点と同じ系統の候補点の相関度の実績に
   基づき算出し、前記仮想現在位置である新たな候補点の
   信頼度を、当該新たな候補点に与えた予め定めた値の相
   関度と、過去に求められた当該新たな候補点と同じ系統
   の候補点の相関度の実績に基づき算出する信頼度算出手
   段と、 算出された新たなな候補点のうち、最も信頼度の高い候
   補点を現在位置として算出する手段と、 前記最も信頼度の高い候補点が道路上の位置である場合
   に、車両の進行方位と前記最も信頼度の高い候補点が位
   置する道路の方位に基づいて、車両が道路に対して旋回
   したか否かを判定する手段とを備え、 前記現在位置算出装置は、車両が旋回したと判定された
   場合であって、車両の進行方位と前記最も信頼度が高い
   候補点が位置する道路の方位差が所定の値以上となった
   場合に、前記最も信頼度が高い候補点に代えて、前回求
   めた現在位置から算出された仮想現在位置の候補点を現
   在位置として推定し、かつ、前回現在位置として推定し
   た候補点より算出された候補点の信頼度については、当
   該信頼度をより高い値修正することを特徴とする現在位
   置算出装置。