JPS6311813A - 車両の現在地認識方法 - 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】 ゛炎五公１ 本発明は、車載ブビグーション装置における車両の現在
地認識方法に関するものである。

１旦且薯 近年、地図情報をメモリに記憶しておき、その地図情報
をメモリから読み出して車両の現在地とともに表示装置
に表示さゼることにより、車両を所定の目的地に誘導す
る車載ナビゲーション装置が研究、開発されている。

かかるナビゲーション装置では、車両に搭載された走行
距離セン１すや方位センυ等の出力データに阜づいて車
両の走行距離や６位を検出し、これに基づいて時々刻々
と変化する車両の現在地を１１１測することにより、デ
ィスプレイに表示されている地図上への現在地の表示が
行なわれる。

この場合、現在地は常に地図の通路上に表示されるのが
好ましいのであるが、センサの精度、δ１算誤差、地図
精度等により、１４に走行距離が長くなるにつれて、表
示上、現在地が道路から外れてしまうことになる。

ｌ且汲崖１ 本発明は、上述した点に鑑みなされたもので、車両の現
在地を常に正確に、２識し１ｑる車両の現在地認識方法
を提供することを目的とする。

本発明による車両の現在地認識方法は、地図の道路上の
各１１２置及び交差点位置を数値化して地図データとし
て記憶しておき、一定距離走行毎に、センサ出力に基づ
いて求めた現在地からの道路上の最近傍位置までの距離
を地図データに基づいて求め、この距離が所定基準距離
よりも大でかつ車両が右折又は左折したことを検出した
とぎは、地図データに基づいて現在地からの最近情交差
点を検出し、この検出交差点を車両の現在地どして認識
することを特徴としている。

実−一施一一例 以下、本発明の実Ｍ　ＰＡを図に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係る車載ナビゲーション装置の構成
を示すブロック図である。同図において、１は地磁気に
基づいて車両の方位データを出力するための地磁気セン
サ、２は車両の角速度を検出するための角速度センサ、
３は車両の移動距離を検出するための走行路１ｌｉｌｌ
センサ、４は緯度及び経度情報等から車両の現在地を検
出するためのＧＰＳ　（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏ５ｉｔｉｏ
ｎｉｎｏ　Ｓｙｓｔｅｍ）装置であり、これら各センサ
（装置）の出力はシステムコントローラ５に供給される
。

システムコントローラ５は、各センサ〈装置）１〜４の
出力を入力としＡ／Ｄ　（アブログ／ディジタル）変換
等を行なうインターフェース６と、種々の画像データ処
理を行なうとともにインターフェース６から順次送られ
てくる各センサ（装置）１〜４の出力ｆ−夕に基づいて
車両の移動ζｄ等を演算するｃｐｕ　＜中央処理回路）
７と、このＣＰｄ２の各種の処理プログラムやその他必
要な情報が予め占ぎ込まれたＲＯＭ（リード・オンリ・
メモリ）８と、プログラムを実行する上で必要な情報の
書込み及び読出しが行なわれるＲＡＭ（ランダム・アク
セス・メモリ）９と、いわゆるＣＤ＝ＲＯＭ、ＩＣカー
ド笠からなり、ｆイジタル化（数値化）された地図情報
が記録された記録媒体１０と、Ｖ　−ＲＡＭ　（Ｖｉｄ
ｅｏ　ＲＡＭ）Ｗカラａルクｙフィックメモリ１１と、
ＣＰＬＪ７から送られてくる地図等のグラフィックデー
タをグラフィックメモリ１１に描画しかつ画像としてＣ
ＲＴ等のディスプレイ１２に表示すべく制御するグラフ
ィック］ントＯ−ラ１３とから構成されている。入力装
置１４はキーボード等からなり、使用音によるｔ−人力
により各種の指令等をシステムコントローラ５に対して
発する。

記録媒体１０には地図情報が記録されるのであるが、そ
のデータ構造について以五に説明する。

先ず、第２図（Ａ）に示すように、日本仝図を例えば１
６３８４　（＝２１４＞［ｍ］四方のメツシュに分割し
、このときの１つのメツシュをテリトリ−と呼ぶ。テリ
トリ−はテリトリ−Ｎｏ、（ＴＸ。

Ｔｙ）で識別され、各テリトリ−には例えば図の左下の
テリ［・リーを基準にテリトリ−Ｎｏ、が付与される。

テリトリ−Ｎｏ、は現在地（ＣｒｎｔＸ。

ｃｒｎｔｙ）より求まる。テリトリ−は本データ構造の
中で最も大きな管理中位となる。地図データファイル全
体の構成が第２図（Ｂ）に示されてＪ３す、テリトリ−
１０フアイルには、第２図（Ｃ）にホすように、テリト
リ−Ｎｏ、（Ｔｘ、Ｔｙ）のファイルにおける先頭アド
レス、テリトリ−の左下の緯度（実数）、テリトリ−の
左下の経度（実数）、地磁気の偏角（実数）等のデータ
が各テリトリ−毎に書き込まれている。

テリトリ−ファイルは本データ構造において最も重要な
フッ１イルであり、各種の地図データや地図描画に必要
なデータが出き込まれている。第３図（Ａ）において、
ナビＩＤ及びセクションテーブルがナビゲーションにお
ける道路及び交差点検索用ファイル、ピクチャーＩＤが
表示管理用ファイル、道路セクションデータから交差点
データまでが実際の地図データである。地図データは、
第３図（Ｂ）に示すように、階層構造となっており、最
下層が川、海、湖等のポリゴンデータ、その上が道路、
鉄道等のラインデータ、そのトが各種マーク等のキャラ
クタデータ、その上が地名等の文字データ、そして最上
層が交差点データとなっている。最上層の交差点データ
は後述する交差点引込みのために用いられるデータであ
り、ディスプレイ上には表示されない。

次に、第４図（Ａ＞に示すように、１つのテリトリ−の
中を例えば２５６分割し、これにより１ｑられる１０２
４　（２”　）［ｍ］四方のメツシュをユニットと呼ぶ
。このユニットも同様に」ニラ１−Ｎｏ、（Ｎｘ、Ｎｙ
）で管理され、そのＮｏ。

（Ｎｘ、Ｎｙ＞は現在地（Ｃｒｎｔｘ　、　ｃｒｎｔｙ
　）より求まる。ユニットは中間的な管理単位で、地図
情報はこの単位で記録され、ユニットが２５６個集まっ
てテリトリ−ファイルを構成する。地図描写の際はこの
単位を基に行なわれるので、描画の基本単位と言うこと
ができる。ナビ１０ファイルには、第４図（Ｂ）に示す
ように、ユニツ１〜Ｎｏ。

（Ｎｘ、Ｎｙ）のファイルにおけるライン先頭アドレス
、交差点先頭アドレス、道路セクション先頭アドレス、
交差点先頭アドレス等のデータが各コニット毎に書き込
まれている。

更に、第５図＜Ａ）に示すように、１つのユニット内を
例えば１６分割し、これにより１艷１られる２５６　（
２’　）［ｍ］四方のメツシュをセクションと呼ぶ。こ
のセクションも同様にセクションＮ０１（Ｓｘ、Ｓｙ）
で管理され、そのＮｏ、（Ｓｘ、Ｓｙ）は現在地（Ｃｒ
ｎｔｘ　、　Ｃｒｎｔｙ　）より求まる。セクションは
最も小さい管理単位であり、この範囲内の線分（線分の
繋りで通路等が表わされる）や交差点の情報が第５図（
Ｂ）、（Ｃ）に示す如くセクションテーブルとして、更
に第６図（Ａ）、（Ｂ）及び第７図（Ａ）、（Ｂ）に示
す如くセクションデータとしてテリトリ−ファイルに０
録されている。

また、第３図（Ａ）に示すように、テリトリ−ファイル
内には表示管理用のピクチャーＩＤというファイルがあ
る。本実施例では、地図データの縮尺が例えば２．５万
分の１，５万分の１，１０万分の１の３種類に設定され
ており、実際の地図データとしては、最も縮尺の大きい
２．５万分の１のものだけを持っている。各縮尺の地図
は、第８図〜第１０図の各図（Ａ）に示すように、エリ
アに分割され、このエリアはエリアＮｏ、（Ａｎｘ。

Ａｎｙ）で管理される。エリアＮｏ、　　（Ａｎｘ、　
Ａｎｙ）は現在地（Ｃｒｎｔｘ　、　Ｃｒｎｔｙ　）よ
り求まる。縮尺が２．５万分の１の場合、エリアＮｏ、
とユニットＮｏ、は同じであり、５万分の１の場合は１
つのエリアがユニットファイル４個分となり、１０万分
の１の場合は１つのエリアがユニット１６個分となる。

また、各縮尺のピクチャーＩＤには、第８図〜第１０図
の各図（Ｂ）にそれぞれ示ずように、その縮尺の地図を
表示するのに必要なポリゴン、ライン、キャラクタ、文
字データの先頭アドレスとデータサイズが記録されてい
る。

続いて、ポリゴンデータとラインデータについて説明す
る。ポリゴンデータとラインデータは、第１１図（Ａ）
及び第１２図（△）に丞すように、始Ｉスと終点で表わ
される繋りのあるベクトル（線分）で表わされる。ここ
で、最も縮尺の大ぎい２゜５万分の１の地図データで５
万分の１や１０万分の１の地図を表現すると、始点・終
点間が縮まるのでディスプレイ上で見た限りでは、全て
の点を表示しなくても差し支えないことがある。このこ
とを考慮に入れて、ディスプレイ上に表示した場合に、
見た目上省略しても斧し支えない点の情報を、第１１図
（Ｂ）及び第１２図（Ｂ）に示すＪ：うに、予めポリゴ
ン及びラインデータの各間引きビットに入れておく。そ
して、各縮尺の表示時に間引きビットをチェックして必
要に応じて間引きビットに情報が入っている貞を除く、
いわゆる間引きを行なうことにより、表示する線分（ベ
クトル）数を減らすことができる。

また、第１３図（八）に示すように、１コニツト内に存
在する交差点の全てに通し番号（ｘｎ、ｙｎ）が付され
ている。ところで、交差点には、直交型、Ｙ７路、５叉
路等種々あるが、特に方位の似た道路が複数入っている
交差点では、この交差点を通過したとぎに、センサの精
度、ｌ　Ｅｍ誤差、地図精度等により道路の選択を誤り
、ディスプレイ上に現在地が表示されている通路と実際
に走行している道路とが一致しない状態が生ずる可能性
がある。そこで、このような交差点に対しては、第１３
図（Ｂ）に示すように、交差点の難易度を示す難易度デ
ータを交差点データ中の難易度ビットにいれておく。そ
して、交差点を通過するときには、この難易度データに
基づいた処理を行なえば、誤った道路の選択を防止でき
るのである。その処理に関しては後で説明する。

次に、地図データの表示に関して、グラフインクメモリ
１１として例えばＶ−ＲＡＭを用いた場合について説明
する。表示の構成としては、第１４図（Ａ）に示すよう
に、５１２（ドツト）Ｘ５１２（ドツト）のＶ−ＲＡＭ
上で画面を１６分割し、それぞれのエリアに独立した１
枚の地図を表示するようにする。１エリアは１２８（ド
ツト）Ｘ１２８（ドツト）の１ユニツトであり、更に１
６分割することにより１エリアは３２（ドラ１へ）×３
２（ドラ１〜）の１セクシヨンとなる（第１４図＜８）
、（Ｃ）を参照）。実際の車載ディスプレイには、第１
４図（Ａ）の中央の４画面に相当する２５６（ドラ１−
）Ｘ２５６（ドツト）の１リア（太線で囲ったエリア）
が表示され、このエリアがＶ−ＲＡＭ上を移動すること
によって車両の現在地の動きを表現する。

次に、ＣＰＵ７によって実行される基本的な手順を第１
５図のフローヂャートに従って説明する。

ＣＰＵ７は、先ず最初にプログラムを実行させるための
イニシャライズを行ない（ステップ３１）、しかる後車
両の現在地がセットされているか否かを判断する（ステ
ップ３２）。現在地がセットされていない場合は、現在
地セットルーブーンの実行（ステップＳ３）、例えば入
力装置１４でのキー人力による現在地のセットが行なわ
れる。次に、走行距離を零にし゛（ステップＳ　４　）
　、１７ｃいて入力装置１４からのキー人力が有るか否
かの判断を行なう（ステップＳ５）。

キー人力が無い場合は、ディスプレイ１２上に現在地周
辺の地図表示を行なうとともに車両の現在位置及びその
方位を例えば車両マークにてこの地図上に表示し、車両
が移動したらその移動に伴い地図をスクロールさせ、更
に現在グラフィックメモリ１１上にある地図データの範
囲を車両位置が越えそうなときには、記録媒体１０から
必要な地図データを読み出してディスプレイ１２上に表
示する（ステップ８６）。

キー人力が有ると、その入力データに応じて現在地の再
セット（ステップＳ７）、センサ補正（ステップＳ８）
、目的地セット（ステップ３９）及び地図の拡大・縮小
（ステップ５ＩＯ）の各ルーチンを実行する。

また、ＣＰＵ７はタイマーによる割込みにより、第１６
図に示すように、一定時間間隔で地磁気センサ１及び角
速度センナ２の各出力データに基づいて車両の方位を常
に計算する処理を行なう（ステップ３１１，８１２）。

ＣＰＵ７は更に、走行路ｆｉＬ−ン勺３よりデータが入
力された場合は、走行距離センサによる割込み処理を行
なう。この割込み処理では、第１７図に示すように、走
行距離と方位からの現在地の口出（ステップ５１３）、
右折、左折の判定（ステップ５１４）、通路への引込み
（ステップ５１５）、交差点引込み（ステップ８１６）
、走（ｊ距離による引込み（ステップ５１７）が実行さ
れる。なお、このステップ８１３〜ステツプ８１７にお
りる各処理に関しては、後で訂廁に説明する。

また、ＧＰＳ装買４より得られる緯度、経度データは、
第１８図に示すように、ＧＰＳｆ−タン信割込みにより
処理され、現在地データとして座標変換される（ステッ
プ８１８）。

車両の走行距離は走行距離センサ３の出力から求められ
る。この走行距離センサ３としでは、例えば、巾のいわ
ゆるスピードメータケーブルの回転数（ＪＩＳｐＡ格で
は、６３７回転／Ｋｍ）より１回転の距離を積分するこ
とにより走行距離を求める構成のものが用いられるが、
センサ３の精度により１ｑられる走（１距離に誤差が生
ずることは避けられない。また、センナ３の精度だけで
はなく、地図の精度、タイヤの空気圧の変化、或はスリ
ップ等も走行距離の誤差の要因となる。従って、走行距
離の補正を度々行なわないと、正確に距離を求めること
ができなくなってしまうことになる。

このため、走行距離セン＋ｊ３の出力より得た実測の距
離と地図データより１！？た距離とから距離補正係数ｒ
ｓを求め、この補正係数ｒｓを用いて距離補正を行なう
ことにより、走行距離を常に正確に検出できるのである
。

また、車両の方位は地磁気センサ１の出力から求められ
る。この方位検出方法に関しては、本出願人等による特
願昭６０−２８２３４１＠明細占等に記載されている。

この地磁気センサ１の示す北は磁北であり、地図北では
ない。このため、磁北が地図北に対してずれていた場合
、第１９図に示すように、基準位置から一定距離だ【ノ
走行したときに地磁気セン＋ｊ１の出力から得られる推
測現在地Ｐ１は実際の現在地Ｐ２に対してずれを生じる
ことになる。そのため、地磁気センサ１より求めた方位
を地図方位に変換する作業が必要となる。

この変換作業は、第２０図に示すように、２次元幾何の
座標変換で求まる回転角、即らｈ位補正係数Ｏ８によっ
て行なわれる。この方位補正係数θＳは地域により変化
し、更に地磁気センサ１を１１１体に取り付けたどきに
生じる取付は誤差によっても変わる。この力位補正係数
θＳは、第２１図に示すＪ：うに、当該係数を零として
位置のわかっている２点間を走行し、慣性航法により求
められた現在地と到若点との誤差により求めることがで
きる。この方位補正係数Ｏ３を用いて方位補正を行なう
ことにより、車両の方位を常に正確に検出できるのであ
る。

なお、距離補正係数ｒｓ及び方位補正係ｙＸＩＯｓの点
用方法は、本出願人等による特願昭６０−２８２３４４
号明細店等に記載されている。

次に、ＣＰＵ７によって実行される走行距離センサ３に
よる割込み処理の手順を、第２２図のフローチャートに
従って説明する。走行距離センサ３の出力データにより
、現在地の推測地点が随り計算されており、現在地表示
ルーチンどして、本ルーチンが所定のタイミングで呼び
出される。

ＣＰＵ７は先ず、単位距離ｐＯを走ったか否かを判断す
る（ステップ５２０）。ここに、中位距離とは、車両が
実際に走行した一定の道程を゛言い、例えば２０　［ｍ
］に設定されている。そして、一定走行距離毎に本ルー
チンが実行され、先ず地図データとの関係即ち、第２３
図に丞す如く最近傍線分りまでの距離ｔＪｍ、その線分
りの地図北となす角度θｎ％を求め、更にほぼ笠距離に
２本以上の線分があるどきは、その旨をフラグで示す（
ステップ５２１）。その他、近傍交差点の有無などをこ
こで求めるようにしても良い。続いて、距離ｊｍが予め
設定した閾値ｆＪｔｈを超えたか否かを判断する（ステ
ップ５２２）。超えていなければ、はぼその線分近傍に
現在地があるとして、誤差分Ｅｍの修正を行なう（ステ
ップ５２３）。この誤差分ρｍは、走行距離センサ３の
検出誤差、地図データのデジタイズ誤差等に起因するも
のである。

この修正を行なうのは、次の現在地の表示のためには、
それらの誤差をキ１！ンセルしておく必殻があるためで
ある。この後、後述するパターン引込みルーチンに進む
。

一方、距離ｊＩ１１が閾値Ｊ　ｔｈを超えている場合は
、次に車両がカーブ（右折又は左折）したか否かを判断
する（ステップ５２４）。カーブの検出方法については
、ｉνで別に述べる。カーブしなかった場合、地磁気セ
ンυ１の出力データから得られた車両の進行方位θと線
分りの角度ｏｎの差を設定基準値Ｏｔｈと比較する（ス
テップ５２５）。１０−θｎｌ＞θｔｈならば、何もぜ
ずにパターン引込みルーチンに進む。このケースとして
は、例えば、Ｔ字路をつき当り方向に進んだり、或は地
図アークとして記憶されていない道を走っているよう／
ｊ場合が考えられる。続いて、近傍にＹ字路苫、Ｊ：り
小さい角度をもった難易度の高い交差点があるか否かを
判断する（ス゛テップ８２６）。近傍に例えばＹ７路が
ある場合には、現在走っている）う路とは別の道路に引
き込んでしまう可能性があるので、何らぜずにパターン
引込みルーチンに進む。

交差点の難易度を示すデータは、地図を数値化する際に
予め第１３図（Ｂ）に示す如く交差点データの難易度ビ
ットに挿入されているので、ＣＰＵ７はステップ８２６
でこのビットをチェックすれば良いのである。

以上の２つの条件が当てはまらないときは、センサ等の
誤差が生じて道路データから外れつつあると判断し、こ
の場合は、現在地の修正、即ち道路データへの引込みを
行なう（ステップ５２７）。

新しい現在地の推測点Ｐｃｐｄは、第２４図に示すよう
に、センサ出力から求めた前回推測地点Ｐｐｐｄからの
相対関係より演算された現在推定地点Ｐｃｐより、最近
傍線分りにおろした垂線と交わる点とし、表示等を変更
する。距離Ｎｍ及び現在推定地点Ｐｃｐの座標（Ｘ　ｍ
、　Ｙ　ｍ）はその地点における修正値として、後で述
べるパターン引込みルーチンで使用するため記憶される
。

ステップ８２４でカーブしたと判断した場合、交差点引
込みルーチンに入る。先ず、前回交差点として表示した
地点からの走行路ｆｌｆｌｃを求め、この走行路１［Ｊ
ｃに対して一定値ａＣを乗じたら・のを、交差点検出閾
値ｆＪ　ｃｔｈとする（ステップ８２８）。一定値ａＣ
は走行距離センサ３の精度に関連した値で、例えば０．
０５稈度の値とする。

地図データとして入っている交差点データに対し、現在
地Ｐｃｐから各交差点までの距ＩｌｌｌｔｇＣを求め（
ステップ３２ｇ）　、ｕ　Ｃ＜ｆＪｃｔｈなる交差点が
存在するか否かを判断する〈ステップ５３０）。

ステップ８３０では、一定圧ｗｉ範囲（例えば、数百［
ｍ］程度）以内か否かの判断も行なう。ここで、交差点
が存在しなかった場合には、パターン引込みルーチンに
准む。また、近傍交差点が複数あり、かつ交差点までの
距ＭｊＣが同程度で近傍交差点を特定できないと判断（
ステップ５３１）した場合も、パターン引込みルーチン
に進む。

近傍交差点が特定された場合、その交差点を新しい現在
地推測地点ｐ　ｃｐｄとして引込みを行なう（ステップ
５３２）。この際、交差点までの距離１Ｃ及び現在地Ｐ
Ｃｐの座標（Ｘ　ｃ、　Ｙ　ｃ）は引込み量として記憶
される。また、現在地推測地点ｐｃｐｄを新しい表示交
差点として記憶（更新）する。これにより、車両の現在
地がディスプレイ１２上に表示されている地図の道路上
から外れた場合に、強制的に地図上の交差点上に車両の
現在地をのせる、いわゆる交差点引込みが行なわれるの
である。

続いて、前回表示した交差点のＰＰ標、そこからの修正
値の和及び現在地の座標に基づいて距離及び方位の補正
係数ｒｓ、θＳを更新する（ステップ５３３）。このよ
うに、交差点を表示する毎又は交差点間の距離が長い場
合には一定距１ｉ１Ｊ）ｐだけ走行する毎に、距離及び
方位の補正係数ｒｓ、Ｏ３の更新を行なえば、より精度
の高い現在地ＩＷ側が可能となる。

次に、パターン引込みについて説明する。このルーチン
は一定距９［ｐｏだけ走った時点で実行される。距ｆｊ
ｌＪｐｏは、例えば１０００　［ｍ］という値である。

なお、ステップ８３１で交差点表示が行なわれた場合に
は、走行距離はリセットされる。

一定距離ｆＪ　ｐｏだ【プ走行する間に、晶近傍線分ま
での距離Ｊａｍが、ｎ−ｆＪｐｏ／！Ｊｏ　　［回］測
定されることになり、ｎ個の誤差修正量ｅｉがデータと
して記憶されている。更に、１回の測定に対し、前回測
定時の誤差修正量ｅ　ｉ−１と今回の誤差修正量ｅｉ　
との差を、変化量ｃｉ　　（ｅｉ　−ｅ！−１）として
計算しておくものとする。

一定距ｌ１１ρｐｏだけ走ったと判断したら（ステップ
８３４　）　、変化量Ｃ１の値のばらつきについて計Ｏ
Ｌ（ステップ５３５）、続いてその偏差α６）。そして
、この値αを予め定めた閾値αｔｈｈと比較する（ステ
ップ５３７）。この値αは、各センサの検出誤差、走行
距離等を考慮して求めたものである。α〉αｔｈｈの場
合、引込み不可能と判断し、パターン引込みは行なわな
い。一方、αくαｔｈｈの場合、更に現在引込みが行な
われているか否かを判断しくステップ８３８）、引込み
が行なわれていない場合、即ち通路データから外れた位
冒に現在地がある場合、現在地の最近傍線分への引込み
を行なう（ステップ５３９）。更に、閾値αｔｈｈと同
様に定められた閾値αｔｈｔＪと比較しくステップ５４
０）、αくαｔｈｆＪのときには、距離及び方位の補正
係数ｒｓ、θＳを更新する（ステップ５４１）。

以上の方法で、一度道路から外れたところを走行した後
、他の道路に再引込みを行なうことが可能となる。すな
わち、デジタイズされていない道路を走行し、再びデジ
タイズされた通路を走行すると、一定距離を走った時点
でその道路が表示され、精度の良い現在地推測が可能と
なる。また、一定圧１１１ｆＪｐＯに対し、より長い距
離ｊ！【について偏差計ｑを行ない、Ｔｈ［ｐＯを短く
とって精度を上げ、応答蒔間を短くすることも可能であ
る。第２５図（Ａ）、（Ｂ）に、その様子を示す。

以上のようにして、最近情交差点への引込みや最近傍線
分への引込みが行なわれるのであるが、この引込みを行
なうためには、現在地に最も近い通路（Ｒ近傍線分）や
交差点（最近情交差点）を探し出す作業が必要となる。

この最近情交差点や最近傍線分をサーチする作業は、線
分や交差点データの吊が多い、ｌ！１１　’５サーブエ
リアが広いと、時間がかかつてしまい、時々刻々と変化
する現在地をスムーズに表示できないことになる。とこ
ろが、本実施例にＪ３いては、第２図〜第５図に示した
データ構造から明らかなように、現在地からのサーチエ
リアをできるだけ小さくし、かつそのエリアに入る線分
や交差点のデータを管理するデータ（セクションデータ
、セクションテーブル）を持たせていることにより、最
小中位のセクションをサーチエリアとしてその中から線
分や交差点を→リーチすることができるので、サーチに
要する時間を短縮できるのである。以下、ＣＰＵ７によ
って実行される現在地から最近傍線分と最近情交差点を
サーチする手順を、第２６図の７０−ヂヤートに従って
説明する。

ＣＰＵ７は先ず、現在地（ＣｒｎｔＸ　、　ｃｒｎｔｙ
　）からテリトリ−Ｎｏ、（Ｔｘ、Ｔｙ）、ユニツｌ−
Ｎｏ、（Ｎｘ、Ｎｙ）、セクションＮｏ、（Ｓｘ。

Ｓｙ）をそれぞれ求める（ステップ３５０へ８５２）。

これは、各エリアが２ｎ単位で分割されているので、簡
単な演算（割惇）で求めることができる。次に、セクシ
ョンをサーチエリアとして、この中に存在する線分と交
差点データをセクションテーブルとセクションデータを
参照することによりロードする（ステップ５５３−８５
５）。ロードしたデータを基に、現在地からサーチエリ
ア内の全ての線分までの距ｗｉ（線分に対する垂線の長
さ）、全ての交差点までの距離を計算し、それらを比較
することによって最近傍線分と最近情交差点を得ること
ができる（ステップ８５６）。サーチを行なう際のスピ
ードは、線分の本数や交差点の個数に比例するが、前述
したデータ構造に基づくサーチ方式によれば、リーチエ
リア（セクション）が小さく、計算の対象となる線分の
本数や交差点の個数が少ないので、高速サーブが可能と
なるのである。

ところで、ナビゲーションシステムにおいては、種々の
縮尺の地図データを表示する際、全ての縮尺の地図デー
タを持っていると、表示は簡単にしかも高速に行なえる
が、その半面データリイズが大きくなるというデメリッ
トがある。逆に最も縮尺の大きい地図データだけを持っ
ていてその他の縮尺をｔｉ純な縮小によって表わす場合
、データ十Ｊ−イズは小さくなるが表示がｄくなるとい
う欠点を持つ。

これに対し、本実施例においては、第８図〜第１０図に
示したデータ構造から明らかなように、データナイズを
小さく覆るために最も縮尺の大さいｉｌ！１図データだ
けを持ち、更に他の縮尺のデータを表示する際は表示用
の管理ファイル及び間引きデータを用いることによって
表示の高速化を図っている。以下、第２７図のフローチ
ャートに従って、ＣＰＵ７によって実行される地図の拡
大・縮小の手順を説明する。

ＣＰＵ７は先ず、表示すべき縮尺が人り装置９からキー
人力されたことを判別するどくステップ５６０）　、現
在地（ｃｒｎｔｘ　、　ｃｒｎｔｙ　）から縮尺に対応
したエリアＮｏ、　　（ＡｎＸ、　Ａｎｄ）を求め（ス
テップ８６１〜５６３）、続いてイの縮尺のピッチ１シ
ー１０を参照しくステップ３６４〜８６６）、先頭アド
レスとデータサイズによって地図データをロードしてＶ
−ＲＡＭ上の１６個の１リアにそれぞれ描画する（ステ
ップ５６７）。このように、表示管理用のピクチャーＩ
Ｄによって、表示すべき識別された地図データの参照が
（縮尺が小さくなるに従って表示する道路、地名等を重
要なものに絞る）ができるので、表示の高速化が実現で
きるのである。

また、ポリゴンとラインデータに対しては、第１１図及
び第１２図で説明したように、表示を省略しても差し支
えない点の間引きビットにはその旨の情報が入れである
ので、５万分の１や１０万分の１の地図の描画の際に、
この間引きピッ１−をチェックしくステップ８６８）　
、間引きの対象となっている点を除いて描画する（ステ
ップ５６９）。このように、地図の縮小の際、ディスプ
レイに表示した場合に、見た目上省略しても差し支えな
い点を間引いて表示を行なうことにより、表示する線分
の数を減すことができるので、表示のより高速化が図れ
るのである。

なお、上記実施例では、ポリゴンとラインデータに間引
きビットを設け、表示を省略しても差し支えない点の間
引きビットにはその旨の情報が入れるようにしたが、ポ
リゴンとラインのデータを等間隔でプロワ１−シておき
、表示の際に所定の規則（例えば、縮尺５万分の１の場
合１つ飛び、１０万分の１の場合４つ飛び笠）に従って
間引くようにしても良く、同様の効果が得られる。

次に、第２２図のフローチャートにおけるステップＳ２
４のカーブ（右折・左折）の判断方法について説明する
。

基本的には、方位センサである例えば地磁気センサ１の
出力データに基づいて右折・左１ｒＩを判別し、曲がっ
たことを検出した場合に、ステップ８２８以降の処理に
よって交差点引込みを行むうのである。しかしながら、
地磁気セン１ノ１は外乱に弱く、踏切通過時、鉄橋通過
時、自車の側を人さ′な車（例えば、トラック、バス）
が通過した際、その出力データに大ぎな誤差が含まれる
ことになる。このデータをそのまま右折・左折判断に利
用すると、直進しているところで曲がったと誤認して、
交差点でもないのに交差点引込みを行なってしまい、現
在地が正しい位置からずれてしまうことになる。

そこで、本実施例においては、曲がったことを判断する
のに、曲率半径と車速を判断基準に入れることにより、
正確な右折・左折の判断を可能としている。以下、ＣＰ
Ｕ７によって実行される右折・左折の判断方法の手順に
ついて、第２８図のフローチャートに従って説明する。

ＣＰＵ７は先ず、ある一定距離（例えば、１５　［ｍｌ
　）を走行した際に一定角（例えば、４０度）以上曲が
ったどきをカーブ（右折又は左折）したと判断する（ス
テップ５７０）。しかし、カーブしたときにそのときの
曲率半径Ｒが判断基準最小回転半径である一定値Ｒｍｉ
ｎ　　（例えば、３．５　［ｍｌ　）以下のどきは、そ
のデータは間違っていると判断し、カーブしたとは判定
しない（ステップ５７１）。

これは、自動車の最小回転半径以下では曲がれないから
である。更に、車速Ｓがある判断基準最高速度である一
定速度Ｓｍａｘ（（例えば、４０［Ｋｍ／ｈ］）以上の
場合は、交差点を曲がることは通常は考えられないので
、この速度以十では、カーブしたとは判定しない（ステ
ップ５７２）。また、右折・左折の判定は、例えば、東
をｈ位Ｏ度、北を方位９０１ＫＫ、西を方位１８０度、
南を方位２７０度とすると、その方位の増減によって行
なうことができる（ステップ＄７３）。すなわち、方位
が増える方向が左折（ステップＳ　７４　）　、７’Ｊ
位が減る方向が右折（ステップ５７５）となるので、こ
れにより右折・左折を判断できるのである。

なお、曲率半径Ｒは、第２９図に示すように、ある点ａ
にお（）る車両の方位とその点ａから一定圧ｆｉｌｌｌ
　、０だけ走行した点すにおける車両の方位どのなす角
度をθ［ラジアン］とすると、β＝Ｒ・０であるから、
この式を変形して得られる次式Ｒ＝ｊｌ／θ から求めることができる。

また、第２２図のフローに沿った処理によって行なわれ
る交差点引込み笠により、現在地がディスプレィ上に表
示されている地図の道路上に常に位置するように制御さ
れるが、例えば交差点間の距離が長い場合には、その間
現在地の微小修正が行なわれるのであるが、センリの精
度、こ１ｐ誤差、地図精度等による距離誤差により、前
回引込んだ交差点からの実際の現在地と地図上の現在地
とに距ｌ１ｌＩｔ差が生じ、その誤差は交差点間の距離
が長い程大きくなる。このような場合、次に引込みを行
なうべき交差点の近傍に複数の交差点が近接して複数あ
ると、間違った交差点に引込みを行なう可能性がある。

このような場合、交差点間において一定距離だけ走行し
たら、いわゆる走行距離による引込みを行なうようにす
ることもできる。以下、その手順を第３０図のフローチ
ャ−トに従って説明する。

先ず初期値を設定する（ステップ５８０）。この初期値
としては、ある確定した現在地が必要となるが、これは
使用者が最初に設定するか、交差点など確定した点へ引
き込んだ場合の現在地を利用できるし、またすでに確定
した現在地ならば不揮発性メモリにそのデータをσ録し
ておけば、一度だけセットすれば良いことになる。この
確定した現在地で走行距離をゼロリセッ１へしくステッ
プ５８１）、交差点を曲がったか（ステップ５８２）、
一定距離を走ったかくステップ５８３）を常に監視しな
がら、一定距離走ったときに、地図データに）Ｊづいて
ゼロリセットした地図上の点（前回検出位置）からこの
一定距離の点を求めてその魚に現在地を変更し引込みを
行なう（ステップ５８４）。一定距離を走る間は、見１
１トは士一番近い線分に垂線をおろし、その交点に引込
みを行なうことにより（ステップ５８５）、ディスプレ
イ上に表示された地図の道路上に車両の現在地をのせる
ことができる。車両が曲がったことを検出した場合には
、交差点引込みを行なう（ステップ５８６）。この交差
点引込みは先述した通りである。

なお、交差点で曲がったという判断にも、この走行距離
による引込みが有効に使える。すなわら、交差点間の距
離と走行距離により曲がった交差点を地図データより判
断できるのである。

ＲＩＩと１里 以上説明したように、本発明によれば、地図の道路上の
各位置及び交差点位置を数値化して地図データとして記
憶しておき、一定距離走行毎に、セン号出力に基づいて
求めた現在地からの道路上の最近傍位置までの距離を地
図データに基づいて求め、この距離が所定基準距離より
も大でかつ車両が右折又は左折したことを検出したとき
は、地図データに基づいて現在地からの最近傍交差点を
検出し、この検出交差点を車両の現在地として認識する
ことにより、センザ精度、削算誤差、地図精度等に起因
する距離誤差を交差点を検出する毎に補正できるので、
車両の現在地を常に正確に認識することができることに
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車載ナビゲーション装置の構成を
示すブロック図、第２図（Ａ）〜（Ｃ）乃至第１３図（
Ａ）、（Ｂ）は第１図における記録媒体に記憶される地
図情報のデータ構造を示す図、第１４図（Ａ）〜（Ｃ）
はＶ−ＲＡＭ上の画面構成を示す図、第１５図乃至第１
８図は第１図におけるＣＰＵによって実行される基本的
な手順を示すフローチャート、第１９図乃至第２１図は
方位補正係数θＳの求め方を示す図、第２２図はＣＰＵ
によって実行される交差点引込みルーチン及びパターン
引込みルーチンの手順を示寸フ［１−チト一ト、第２３
図及び第２４図は地図上の現在地と最近傍線分との位置
関係を示す図、第２５図は道路への引込みを行なう他の
ｂ法を示す図、第２６図は最近傍線分及び交差点をサー
チづ−る手順を示すフローチャート、第２７図は地図の
拡大・縮小の１順を示すフローチャート、第２８図は右
折・左υｉの１１１定方法の手順を丞すフローチャート
、第２９図は曲率半径の求め方を示す図、第３０図は走
行距離による引込み方法の手順を示すフ［］−チャート
である。 主要部分の符号の説明

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）地図の道路上の各位置及び交差点位置を数値化し
   て地図データとして記憶しておき、一定距離走行毎に、
   車両の走行距離及び方位を検出するセンサの出力データ
   に基づいて求めた現在地からの前記道路上の最近傍位置
   までの距離を前記地図データに基づいて求め、この距離
   が所定基準距離よりも大でかつ車両が右折又は左折した
   ことを検出したときは、前記地図データに基づいて前記
   現在地からの最近傍交差点を検出し、この検出交差点を
   車両の現在地として認識することを特徴とする車両の現
   在地認識方法。
2. （２）前記所定基準距離は前回検出交差点からの走行距
   離に基づいて設定されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の車両の現在地認識方法。