JPS6044821A - 移動体の走行位置表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、自動車等の移動体における現在位置。

移動軌跡、進行方向などの移動状態を表示させる移動体
の走行位置表示装置に関する。

従来技術 一般に、例えば良問あるいに不案内地域などにおける自
動車運転時に、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、予めセットされた道路地図上に自軍の現在位置、走
行軌跡、進行方向などの移動状態を表示させる移動滲の
走行位置表示装置が開発されている。

従来、この種の移動体の走行位置表示装置にあっては、
距離検出器により車速に応じた自動車等の移動距離を検
出するとともに、方向検出器により自動車等の進行ガロ
およびその変化量を検出し、それら各検出値刀・ら自動
車等の走行経路上における現在位置を演算によってめ、
その結果を記憶保持させながら予め道路などの地図が映
し出されている表示画面に刻々変化する連続した点情報
によって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ている。

したし又、こりような移動体の走行位置表示装置では距
離検出器および方向検出器の検出精度を要因とした位置
誤差の発生が否めず、移動が進むにしたがってその誤差
が累積されて現在位置およびそれまでの走行軌跡が地図
上の道路から外れて、現在どの道路上を走行しているの
かの判別をなすことが困難になワてしまう。

目的 本発明に以上の点を考慮してなされたもので、地図上ｔ
Ｃ表示される移動体の現在位置およびそれまでの走行軌
跡が常に道路上にくるような自動修正を行なわせるよう
にした移動体の走行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図は本発明による移動体の走行位置表示装置の基本
構成を示すもので、例えばタイヤ回転数に比例し几パル
ス信号を出力する充電式、電磁式または機械接点式など
のセンサからなる移動体の移動距離に応じた信号を発生
する距離検出器１と、例えばヨ一方向の角速度を検出す
るレート式のジャイロスコープなど力為らなる移動体の
進行方図に応じてその方向ま′ｆｃは方向変化量に比例
した信号を出力する方向検出ａ２と、前記距離検ｔＨ器
１．１−らのパルス信号をカウントして移動体の移動距
離を計測するとともに方向検出器２の出力から移動体の
進行ガロを判定し、両検出器１．２からの検出信号に応
じて移動体の単位走行距離ごとの２次元座標上の位置を
演算によりてめ、り為つ装置全体の寒中制御を行なわせ
る信号処理装置（ＣＰＵ）３と、その信号処理装置３に
よつてめられた刻々変化する２次元座標上の位置のデー
タを順次格納し、移動体の現在位ｆｉ！≦ζ対応する有
限の連続位置情報としてそれを保持する移動軌跡記憶装
置（ＲＡＸＩ　）　４と、予めラスタモードにて画素単
位でデジタル情報化された地図情報が記憶されている地
図情報記憶媒体５とその記憶媒体５から必要な地図情報
な読み出す記憶媒体再生装置６と、その読み出された地
図情報に応じて地図面像を画面に表示させるとともに、
前記移動軌跡記憶装置４瘉こ記憶された位置データにも
とづいて移動体における現在位置、それまでの走行軌跡
および現在の進行方向などを同−画面に刻々更新表示さ
せる表示装置７と、信号処理装置３へ表示指令を与える
とともに、表示装置７に表示させる地図の選択指定、ま
た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９表
示輪尺率の選択などの表示形態の設定変更、地図および
走行軌跡の検索などを適宜性なわせることのできる操作
装置８とに、Ｊニー）て構成されている。

したして、このように構成されたものでは、適宜アクセ
ス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、移動体の走行にしたかりて４Ｍ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
ける境石位置（Ｘ、７）が刻々と演Ｘｓζよってめらｎ
ｌその演算結果が表示装置７へ逐次送られるとともに移
動軌跡記憶装置４へ送られて記憶保持され、その記憶Ｐ
３谷が常時読出さｎて表示装置７へ連続的に送られて、
表示装置７には、第２図に示すように、その画面に表示
さｎた走行予定地図上に移動体の現在位置を示す表示マ
ークＭｌ、その現在位置における移動体の進行ガロを示
す表示マークＭ２および出発点から現在位置に至るまで
の走行軌跡表示マークＭ３が移動体の移動状態に追従し
て模擬的に表示されることになる。その際、第３図に示
すように、累積誤差により移動体の現在位置およびそれ
までの走行軌跡が地図上の道路から外れて、現在どの道
路上を走行しているのかの判別をなすことが困難になっ
てしまう。

このような移動体の走行位置表示装置にあって、本発明
では、信号処理袋ｆｌｉ１３にＪ、９デジタル情報で記
憶され℃いる地図の道路に係る位置のデータ値と移動体
の走行軌跡のデータ値とのずれを一定基準の下に判定さ
せ、そのずれが一定基準よりも大きくなったときには道
路のデータ値にしたがフて、地図上に表示される移動体
の現在位置およびそれまでの走行軌跡が常に道路上にく
るような目。

動修正を行なわせる手段をとるようにしている。

その際、例えば第３図に示すように走行軌跡が道路上か
ら外れた場合、それまでの正しい走行軌跡の進行に沿う
道路の探索を行ない、第４図に示すよりに現在は確かで
はない走行軌跡と一致するであろう道路の候補Ａ、Ｂ、
Ｃを抽出し、その各抽出された道路Ａ、Ｂ、Ｃの各デー
タと累積誤差を有している走行軌跡のデータとの比較を
なして第５図に示すように類似性の判定を行なわせ、そ
のりちの最も類似性が高い道路Ｂが現在走行中の道路で
あると判断して、その道路Ｂ上に移動体の現在位置のマ
ークＭｌおよび走行軌跡のマークＭ３が表示されるよう
にデータ修正を行なわせるよ５にしている。なお、その
データ修正としては、具体的に走行軌跡の全体的な回転
、平行移動および拡大、縮小の処理によりて行なわれ、
走行軌跡自体の点列の相対位置を変えるような修正を行
なわないようにしている。

なお、類似性判断の具体的手段としては、例えば以下の
手段が採用される。

すなわち、次式によって与えられる距離の関数となる道
路の方向の変化Ｒ８と走行軌跡の方向の変化ｒ、との差
を比較区間ａ　＝　ｂの全体にわたって積分し比値ｆｃ
は、走行軌跡と道路とを微少に前後にずらした場合、第
６図に示すように類似しているはど小さな値となり、＃
１ぼ一致した点で極小値が得られるようになる。

したがって、探索された道路Ａ、Ｂ、Ｃごとにｆｏ　を
めて各位を比較させることにＪ、り、類似性の判断を行
なわせることができるようになる。

このように一定区間ごとにおける累積誤差による走行軌
跡のずれの修正を走行軌跡自体の点列の相対位置を変え
ることなく全体的な回転、平行移動などの処理によって
行なわせる際、その走行途中で大きな誤差が集中的に生
じていると修正された走行軌跡の道路に対する位置が狂
ってしまう場合がある。

例えば、第７図（ａ）に示すようにａ地点で移動体の走
行にスリップを生じている場合、前述のように一定区間
を単位としてずれが修正された走行軌跡が道路り上にあ
ると判断されていても、実際にはそり手前の道路Ｅ上を
走行している可能性が大きい。また、同図（ｂ）に示す
ように、例えば駆前のロータリを３回転以上した場合（
方向が１０８０’以上変化する）、そのときの１同検出
器の出方に大　１きな誤差が含まれる可能性があり（例
えばガスレ　一トセンサリ出力中に１−の誤差が含まれ
ている　′と３回転でに１０度の角度誤差を生じてしま
う）、この場合にも道路Ｆ上に走行軌跡がくるように修
正されても、実際にはその先の道路Ｇ上を走行している
可能性がある。

しかして特に本発明で框、移動体の走行途中でその走行
位置の算出に大きな誤差を集中的に生じたことを検出し
て、その検出時に画面に表示される走行軌跡中の特異点
としてその位置を記憶させておき、前述した累積誤差に
よる走行軌跡のずれの修正を行なわせる際、処理対象と
なる一定区間の走行軌跡中に特異点が存在するときには
走行軌跡をその点で分割して、各分割された走行軌跡の
範囲内で探索された道路と走行軌跡との類似性の判定を
なしてそのずれの修正をそれぞれ別途に行なわせる手段
をとるようにしている。

なお、走行位置ＣＩ）算出に大きな誤差を生じさせる要
因としては、前述した複数の車輪間に大幅な回転差を生
じ定状態になる移動体のスリップ（距し検出器によって
走行距離を実際より長く検出してしまう）および移動体
の多回転の＃丘か、地磁気式による方向検出器を用いた
場合の移動体の踏切。

鉄橋などの通過時における地磁気の外乱などが考えられ
る。なお、移動体のスリップに各車輪の回転数差をみる
ことにより、移動体の多回転は信号処理装置自身の判断
により、また地磁気の外乱はそのときの方向検出器出力
の大きな振幅変化をみることによってその要因を検出す
ることが可能である。

第８図は不発明による移動体の走行位置表示装置におけ
る処理ブロックの一例を示すもので、ここでは地図デー
タ記憶部９に予め別途記憶させておいた照合用の道路デ
ータまたに表示用地図から変換してと９出した照合用の
道路データを記憶部１０に記憶させ、その記憶された道
路データにもとづいて修正前のＩｇ定行軌跡データを記
憶している記憶部１１から読み出された表示縮尺に応じ
た一定区間における走行軌跡のデータに応じて道路探索
部１２Ｆこより探索が実行されるようになフている。

また、その探索された道路と走行軌跡との類似度がそり
計算部１３においてわ９出さｎ１道路選択部１４におい
て最も類似度の高い道路が選択さｎたのち、補正量計算
部１５において走行軌跡がその選択さｎた道路上にくる
べく補正量の計算をなし、修正処理部１６においてその
補正量にしたがって走行軌跡の回転、平行移動の修正処
理を適宜なし、その処理された走行軌跡のデータを表示
用走行軌跡データ記憶部１７に記憶させたのち、表示部
１８に修正された移動体の走行軌跡が地図とともに表示
されろようになっている。“！た、スリップ検出部スり
検出出力により、あるいに信号処理装置自身σ〕判断に
よって特異点検出部すで走行位置の算出部こ大きな誤差
を集中的に生じさせる状態の発生を検出し、その検出さ
れた特異点り位置をその記憶部属に記憶させておき、そ
の記憶データにしたが１て累積誤差による走行軌跡のず
れの修正を適宜分割して行なわせることができるように
なっている。

なお、図中１９に走行距離検出部、　２０に方向検出部
。

２１に現在位置算出部、２２は走行軌跡データ記憶部。

２３は表示地図記憶部である。

効果 以上、本発明による移動体の走行位置表示装置にあって
は、地図上に表示さｎる移動体の走行軌跡が道路上から
外ｒＬｚときにその走行軌跡曇こ沿う道路の探索をなし
てその探索された道路のデータを抽出させる手段と、そ
の抽出された谷道路のデータと走行軌跡りデータとり比
較をなして類似性の判定を行なわせて、そのうち最も類
似性の高い道路を選択させる手段と、その選択され交通
路上に走行軌跡が表示されるようにデータ修正を行なわ
せる手段を設けることによりて累積誤差による走行軌跡
りずｎの自動修正を行なわせるようにしたものにあって
、特に、誤差を集中的に生じさせる特異点を検出してそ
の位置にしたがい走行軌跡を分割してそのずれの自動修
正をそれぞれ別途に行なわせる手段を設けるようにした
もので、移動体の走行途中でその算出される走行位置を
大きく狂わす誤差要因が生じてもその影響を受けること
なく、常に高精度な累積誤差による走行軌跡のすｎの自
動修正を行なわ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図に本発明による移動体の走行位置表示装置の基本
構成を示すブロック図、第２図に表示装置における表示
内容の一例を示す図、第３図は走行軌跡が道路上から外
れた状態を示す図、第４図（ａ）　、　（ｂ）　ｔ　（
ａ）は道路の検索状態をそれぞれ示す図、第５図（ａ）
　、　（ｂ）　、　（ｄは検索された道路と走行軌跡と
の類似性をそれぞれ示す図、第６図（ａ）　、　（ｂ）
　、　（ｃ）ｔｌ類似性をあられす関数の特性図をそれ
ぞれ示す図、第７図（ａ）　ｌ　（ｂ）は特異点による
走行軌跡の表示状態をそれぞれ示す図、第８図は本発明
による移動体の走行位置表示装置における処理プロック
リー例を示す図である。 １・・・距離検出器　２・・・方向検出器　３・・・イ
ぎ号処理装置　４・・・移動軌跡記憶装置　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　９・・・地図データ記憶
部　ｌＯ・・・照合用道路データ記憶部　１１・・・原
軌跡データ記憶部　１２・・・道路探索部　１３・・・
類似度計算部　１４・・・道路選択部　１５・・・補正
シ計算部　１６・・・修正処理部　１７・・・表示用軌
跡データ記憶部　１８・・・表示部　１９・・・走行距
離検出部局・・・方向検出部　２１・・・現在位！算出
部　２２・・・軌跡データ記憶部　囚・・・表示地図記
憶部　２４・・・スリップ検出部　怒・・・特異点検出
部　２６・・・特異点記憶部 出願人代理人　鳥　井　清 第１図 第２図 第５図 （ｏ）　（ｂ）　（Ｃ） 第６図 （ａ）　（ｂ）　（ｃ） 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 移動体の走行距離を検出する距離検出器と進行方向を検
   出する方間検出器の各出力に基づいて信号処理装置によ
   り移動体の単位走行距離ごとの２次元座標上の位置をめ
   、かつ予め地図をデジタル情報で記録したデジタル情報
   記憶媒体からその再生装置を介して前記地図の画像情報
   を得て、刻々変化する走行位置のデータと画像情報のデ
   ータとにより表示装置の同一画面に地図と移動体の走行
   軌跡の表示とを重ねて行なうようにした移動体の走行位
   置表示装置において、地図上に表示される移動体の走行
   軌跡が道路上から外れたときそり走行軌跡に沿う道路の
   探索をなしてその探索された道路のデータを抽出させる
   第４の手段と、その抽出された各道路のデータと定行軌
   跡のデータとの比較をなし゛〔類似性の判定を行なわせ
   て、その５ち最も類似性の高い道路を選択させる第２の
   手段と、その選択された道路上に走行軌跡が表示される
   ようにデータ修正を行なわせる第３の手段と、誤差を集
   中的に生じさせる特異点を検出してその位置にしたがい
   走行軌跡を分割し、前記第１ないし第３の手段を各分割
   された走行軌跡についてそれぞれ実行させる手段とを設
   けるようにしたことを特徴とする移動体の走行位置表示
   装置。