JPS63292400A - 自己位置検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車等の移動中の車輌の位置を自動的に検
出する自己位置検出装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、自動車等の移動中の車輌の位置を自動的に検
出する自己位置検出装置において、道路地図情報及びこ
の道路地図上の特徴点の位置情報を記憶する記憶手段と
、車輌の走行距離を検゛出する走行距離検出手段と、車
輌の回転を検出する回転検出手段と、特徴点を検出する
特徴点検出手段と、走行距離検出手段、回転検出手段及
び特徴点検出手段の検出データを記憶手段の記憶情報と
照合させる中央処理装置とを有し、特徴点検出手段が検
出した特徴点の検出位置と走行距離検出手段が検出した
走行距離と回転検出手段が検出した回転方向を中央処理
装置が判断して、記憶手段が記憶した道路地図情報中の
位置を検出する様にしたことにより、簡単な操作で正確
な位置検出が行なえる検出装置が簡単に構成できるよう
にしたものである。

〔従来の技術〕

従来、自動車の道路上の走行位置を知る方法として、デ
ィスプレイ等に道路地図を表示させ、この道路地図上に
現在の走行位置を点滅等をさせて表示する様にしたもの
が種々提案されている（特開昭５７−１９９００７号公
報等）。

この従来の位置検出装置の場合には走行を行なう前に予
め出発地が地図上のどの点になるのかを指示し、この出
発地からの車の走行方向、走行量等を検出して地図上の
現在地表示位置を移動させて行く様にしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、この種の位置検出装置の場合には必らず予め
出発地を指示させる必要があるため、操作に手間がかか
ると共に、走行方向や走行量等の検出は誤差が多く、実
際の走行位置と表示位置にずれが生じることが多く、特
に走行距離が長くなるとこのずれが大きくなる。

また、航空機、船舶等で実用化されている電波等による
位置検出装置を使用すれば検出精度が向上するが、之等
の実用化されている位置検出装置は非常に構成が複雑で
高価であり、自動車に搭載するのには適当ではなかった
。

本発明は之等の点に鑑み、簡単な構成で正確な位置検出
が行なえる自己位置検出装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の自己位置検出装置は、例えば第１図に示す如く
、道路地図情報及びこの道路地図上の特徴点の位置情報
を記憶する記憶手段（３１，（４１と、車輌の走行距離
を検出する走行距離検出手段（５）と、車輌の回転を検
出する回転検出手段（６）と、特徴点を検出する特徴点
検出手段（７）と、走行距離検出手段（５）、回転検出
手段（６）及び特徴点検出手段（７）の検出データを記
憶手段ｆ３）、＋４１の記憶情報と照合させる中央処理
装置（１）とを有し、特徴点検出手段（７）が検出した
特徴点の検出位置と走行距離検出手段（５）が検出した
走行距離と回転検出手段（６）が検出した回転方向を中
央処理装置（１）が判断して、記憶手段＋３）　、　（
４）が記憶した道路地図情報中の位置を検出する様にし
たものである。

〔作用〕

本発明の自己位置検出装置によると、例えば道路上の超
音波を発するビーコンを特徴点とすれば、この検出装置
の特徴点検出手段（７）がビーコンからの超音波を検出
してから次のビーコンからの超音波を検出するまでの走
行距離と走行中の回転を中央処理装置（１）が判断して
、このビーコン間の走行状態を検出し、記憶手段（３１
、（４１に記憶された道路地図上の２（１ｍのビーコン
間の道路状態がこの走行状態と一致する箇所を捜すこと
で、走行（自己）位置を検出することができ、正確な位
置検出が行なえる。

〔実施例〕

以下、本発明の自己位置検出装置の一実施例を、添付図
面を参照して説明しよう。

本例の自己位置検出装置は、自動車の走行中の位置を検
出する装置で、第１図に示す如く構成する。この第１図
において、（１１は中央処理装置（以下ＣＰＵと称す）
を示し、このＣＰ　Ｕ　（１）はパスラインを介して各
機器と接続しである。即ち、陰極線管等よりなるディス
プレイ装置（２）がパスラインを介してＣＰ　Ｕ　（１
１と接続してあり、後述する地図等の表示データがこの
パスラインを介してディスプレイ装ｆｔ　（２１に供給
されるようにしである。そして、このディスプレイ装置
（２）は例えば自動車の運転席近傍に配置され、第５図
に示す如く、ＣＰＵ（１１からのデータにより地図等が
表示される。また、図中（３）はＣＤ　ＲＯＭ装置を示
し、このＣＤ　ＲＯＭ装置（３）にはこの自動車が走行
する範囲の道路地図情報が記憶されたＣＤ　ＲＯＭが装
着してあり、このＣＤ　）２０Ｍ装置（３）とｃ　ｐ　
ｕ　＋ｉ＋はパスラインを介して接続してあり、ＣＰ　
Ｕ　（１）からの指示によりＣＤ　ＲＯＭに記憶された
所定の情報がこのＣＤ　ＲＯＭ装置（３）で読み出され
、ＣＰＵ（１１に供給される。なお、このＣＤ　ＲＯＭ
に記憶された道路地図情報には、後述するビーコンの設
置位置情報及び３０”以上の道路の屈曲点（交差点を含
む）の位置情報が特徴点の位置情報として含まれている
。さらに、道路地図情報の補足データ（新設された道路
の情報等）が記憶されたフロッピーディスクが装着され
たフロッピーディスクドライブ装置（以下ＦＤＤ装置と
称する）（４）がパスラインを介してＣＰ　Ｕ　（１）
と接続してあり、ＣＰ　Ｕ　（１１からの指示により所
定の補足データがこのＣＰ　Ｕ　（１１に供給される。

また、図中（５）はこの自己位置検出装置を搭載した自
動車の車軸の回転数より自動車の走行距離を検出する距
離センサで、図中（６）は同じくこの自動車のハンドル
の回転角度より車体の回転量を検出する曲率センサで、
この距離センサ（５）が検出した走行距離及び曲率セン
サ（６）が検出した回転量がパスラインを介してＣＰ　
Ｕ　（１）に供給されるようにしである。さらに、図中
（７）は超音波検出センサを示し、道路上に設置された
所定の周波数の超音波を発するビーコンからの超音波を
検出するセンサで、この超音波検出センサがビーコンか
らの超音波を検出すると、パスラインを介して検出信号
をＣＰＵ（１）に供給するようにしである。

次に、本例の検出装置にて位置検出を行なう際の動作を
第２図のフローチャートを参照しながら説明すると、今
ここでこの検出装置を搭載した自動車が第３図に示した
道路Ｒ上のＳ点をスタートして点線で示した軌跡ａで走
行しているとする。

このとき、この走行路には交差点での屈曲及び道路の曲
りで車体の向きが３０°以上変わる箇所Ｃ１゜Ｃ２・・
・Ｃ７がある。そして、この第３図に示した範囲の道路
Ｒ上には、自動車の通行量の検出、信号機の制御等を行
なうために所定の周波数の超音波を出力するビーコンｂ
ｘ、ｂ２・・・ｂ７が主として交差点の近傍に設置しで
ある。

本例の位置検出装置は、道路上の特徴点、即ちこのビー
コンｂ１〜ｂ丁からの超音波を超音波検出センサ（７）
が検出したとき、或は曲率センサ（６）と距離センサ（
５）との検出値により車体の３０”以上の回転を検出し
たとき作動を始める。即ち、第２図のフローチャートに
示す如く、いずれかのと−コンｂ１〜ｂ７の近傍を走行
してこのビーコンｂ１〜ｂ？からの超音波を検出センサ
（７）が検出、或いは曲率センサ（６）と距離センサ（
５）との検出値により車体の３０°以上の回転を検出す
ると、この検出時に距離センサ（５）が検出した走行距
離をＣＰ　Ｕ　（１）が記憶する。例えば本例の場合、
Ｓ点から走行し始めて、最初のビーコンｂ１の近傍を通
過すると、このビーコンｂ１からの超音波検出時の走行
距離をＣＰ　Ｕ　（１）が記憶する。

次に、この超音波検出地点からの走行中に曲率センサ（
６）が検出したハンドルの回転と距離センサ（５）が検
出した回転中の走行量とにより３０°以上車体が回転し
たことをＣＰ　Ｕ　（１１が検出すると、この回転角度
と検出地点の走行距離をＣＰ　Ｕ　（１）が記憶する。

例えば本例の場合、第３図に示す如くビーコンｂ１の近
傍を通過してから最初の交差点で右折して車体の向きを
略９０’変え（屈曲点ＣＩ）、さらに屈曲点Ｃ１を通過
してから道路の曲がりに沿って曲がり車体の向きを略５
０゛変え（屈曲点Ｃ２）たとすると、夫々の屈曲点Ｃ１
、Ｃ２での向きを変えた角度（９０°及び５０°）とこ
の夫々の屈曲点ＣＩ、Ｃ２通過時の走行距離をＣＰ　Ｕ
　（１）が記憶する。そして、ビーコンｂ１から屈曲点
Ｃ１、Ｃ２までの軌跡をＣＰ　Ｕ　（１）で検出し、Ｃ
Ｄ　ＲＯＭ及びフロッピーディスクに記憶された地図情
報よりビーコンから屈曲点までの軌跡が一致した箇所を
捜し出し、一箇所だけあったときは第５図に示す如くこ
の付近の地図情報をＣＤ　ＲＯＭ及びフロッピーディス
クに記憶された情報に基づきディスプレイ装置（２）の
画面（２ａ）に表示させ、ビーコンｂ１を通過してから
の走行軌跡（距離センサ（５）と曲率センサ（６）の状
態より判断）より現在位置を検出し、表示した地図中の
現在位置を点滅等により表示させる。

そして、このような屈曲点の情報だけで位置を特定でき
なかったときには、このようにして屈曲点のデータを記
憶しながら走行を続け、例えば次のビーコンからの超音
波を検出センサ（７）が検出すると、このときの距離セ
ンサ（５）が検出した距離をＣＰ　Ｕ　ｆｌ）が記憶す
る０例えば本例の場合、屈曲点Ｃ２を通過した後にビー
コンｂ３の近傍を通過してこのビーコンｂ３からの超音
波を検出センサ（７）が検出すると、このときの距離セ
ンサ（５）が検出した距離をＣＰ　Ｕ　（１）が記憶す
る。

このようにして２箇所のビーコンｂｌ、ｂ）からの超音
波を検出すると、このビーコン間の走行状態（軌跡）を
ＣＰ　Ｕ　（１）により演算して検出する。

例えば本例の場合、ビーコンｂ１からビーコンｂ３まで
の走行軌跡は第４図Ａに示す如く屈曲点Ｃ１゜Ｃ２を含
んだものとなる。この様なビーコン間の軌跡が検出され
ると、次にＣＤ　１２０Ｍ装置（３）に装着したＣＤ　
ＲＯＭ及びフロッピーディスクが記憶した道路地図情報
からこの軌跡と一致する径路の道路を捜し出す、即ち、
ＣＤ　ＲＯＭ及びフロッピーディスクが記憶した道路地
図情報にはビーコンの設置位置情報が含まれているので
、２箇所のビーコン間の距離及び屈曲点が略一致する箇
所を捜し出す、そして、一致した箇所が一箇所だけのと
きには、例えば第５図に示す如く、ＣＤ　ＲＯＭ及びフ
ロッピーディスクが記憶した道路地図情報をＣＰ　Ｕ　
（１１を介してディスプレイ装置（２）に供給し、この
捜し出した箇所の地図をディスプレイ装置（２）の画面
（２ａ）に表示させる。そして、例えばビーコンｂ３通
過直後であればこのビーコンｂ３に対応した画面（２ａ
）中の地図上の位置を点滅等させて、このビーコンｂ３
の近傍を現在走行中であることを自動車の運転者に告知
し、次のビーコンからの超音波を受信するまでは走行に
応じた走行距離とハンドルの回転角度をＣＰ　Ｕ　（１
）が判断して地図上の現在位置表示位置を移動させ、次
のビーコンからの超音波を受信するとビーコンｂ３から
の軌跡と一致する道路を捜して表示させ、以下順にこの
動作を繰り返して現在位置の表示を行なう。

ところが、このビーコンｂ１からビーコンｂ３までの走
行で検出した軌跡だけでは道路が特定できないとき、即
ちＣＤ　ＲＯＭに記憶された道路地図情報中に、第４図
Ａに示した如き軌跡と略一致するビーコン間の道路が複
数あったときには、ディスプレイ装置（２）での表示は
行なわず、そのままＣＰＵ（１１が各センサ（５１，（
６）、　（７１からの検出データにより軌跡の検出を行
なう。即ち、この自動車の走行により次の３０°以上の
屈曲点を検出又はビーコンからの超音波を検出センサ（
７）が検出すると、この検出点までの軌跡をＣＰ　Ｕ　
（１１で検出し、この検出した軌跡と最初に検出した２
箇所のビーコン間の軌跡とを連続させ、この連続した軌
跡と略一致する道路をＣＤ　ＲＯＭ及びフロッピーディ
スクが記憶した道路地図情報より捜し出す０例えば本例
の場合、第３図に示す如くビーコンｂ３の近傍を通過し
た直後に左折（屈曲点Ｃ３）して略９０°車体の向きを
変えた後、道路に沿って略８０°左に向きを変える屈曲
点Ｃ４と略４０°右に向きを変える屈曲点Ｃ５とを通過
してからビーコンｂ４の近傍を通過する。

このようにして走行することにより、ＣＰ　Ｕ　（１）
ではこの屈曲点Ｃ４１０ｓの情報等を基に、第４図Ｂに
示す如くビーコンｂ３からビーコンｂ４までの軌跡が検
出される。そして、最初に検出した軌跡（第４図Ａ）と
合わせたビーコンｂ１からビーコンｂ３を経由してビー
コンｂ４へ達するこの軌跡を、ＣＤ　ＲＯＭ及びフロッ
ピーディスクに記憶された道路地図情報中の３箇所のビ
ーコン間の道路の形状が略一致する箇所を捜し出す。そ
して、一致した箇所が一箇所だけのときには、第５図に
示す如き地図をディスプレイ装置（２）に表示させ、ビ
ーコンｂ４からの走行に応じた現在位置を点滅等により
表示させる。

このようにビーコンを３箇所通過した時点でも地図情報
中の一致箇所が複数あるときには、さらに次に通過する
屈曲点、ビーコン等の情報を基に、例えば第４図Ｃに示
す如く走行開始点からの軌跡を検出し、一致箇所が一箇
所になった時点でこのときの現在位置の表示を行なう。

なお、ディスプレイ装置（２）の画面（２ａ）上への表
示を行なう際には、例えば第５図に示す如く、現在位置
Ｘの他に、軌跡ａを点線等で表示するようにしてもよい
。そして、現在位置がこの表示している地図の範囲外に
なったときには、表示する地図も現在位置に対応させて
移動させることは勿論である。

このように、本例による自己位置検出装置によると、道
路上のビーコンの設置箇所及び屈曲点の位置情報を基に
自己位置の検出が行なえる。そして、本例においては最
初に自動車の走行開始位置をセットする必要がないので
、操作がきわめて簡単である。さらに、位置検出情報と
して交差点等の屈曲点と共に道路上に設置されたビーコ
ンを使用するので、位置検出精度が高い、しかも、夫々
の検出センサ（５）、　（６１，（７１自体は位置を検
出するものではないので構成が簡単で、例えばビーコン
から出力される超音波には位置情報を持たせる必要がな
く単一の信号でよいため、道路上に通行量の関査用等と
して設置されているものを使用でき、この検出装置を使
用したシステムを実現する上で道路上に新たな設備を設
ける必要がない、但し、ビーコンからの超音波を複数種
類に分け、この種類をも検出するようにすれば、より検
出精度が向上する。また、道路地図情報はフロッピーデ
ィスクのデータにより補足することができるため、ＣＤ
　ＲＯＭの製作後に新しく道路が完成したり、ビーコン
の設置位置が増えた場合には、このフロッピーディスク
に之等のデータを記憶させれば対処することができる。

なお、上述実施例では位置検出用の道路上の特徴点の情
報として超音波を発するビーコンと屈曲点とを使用した
が、この他にも走行中に得られる種々の情報を使用する
ことができる。例えば自動車にイメージセンサを設け、
このイメージセンサにより信号機や歩道橋等の構造物を
検出するようにし、道路地図情報中の特徴点の情報にこ
の構造物の位置を記憶させるようにしてもよい。また、
道路地図情報を記憶させる手段としてＣＤ　ＲＯＭとフ
ロッピーディスクとを使用したが、他の情報記録媒体が
使用できることは勿論である。さらに、上述実施例では
検出した自己位置をディスプレイ装置に地図と共に表示
させるようにしたが、例えば音声合成装置を使用して検
出した自己位置の所在所（地名、道路名、番地等）を知
らせるようにしてもよい、さらにまた、本発明は上述実
施例に限らず、本発明の要旨を通説することなく、その
他種々の構成が取り得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明の自己位置検出装置によると、簡単な操作で正確
な位置検出が行なえる検出装置が簡単に構成できる利益
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自己位置検出装置の一実施例を示す構
成図、第２図は第１図例の装置による位置検出時の動作
のフローチャート図、第３図及び第４図は夫々第１図例
の説明に供する線図、第５図は一実施例の表示装置の一
例を示す線図である。 （１１は中央処理装置、（２）はディスプレイ装置、（
３）ＣＤ　ＲＯＭ装置、（４）はフロッピーディスクド
ライブ装置、（５）は距離センサ、（６）は曲率センサ
、（７）は超音波検出センサである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　道路地図情報及びこの道路地図上の特徴点の位置情報
   を記憶する記憶手段と、車輌の走行距離を検出する走行
   距離検出手段と、上記車輌の回転を検出する回転検出手
   段と、上記特徴点を検出する特徴点検出手段と、上記走
   行距離検出手段、回転検出手段及び特徴点検出手段の検
   出データを上記記憶手段の記憶情報と照合させる中央処
   理装置とを有し、 上記特徴点検出手段が検出した特徴点の検出位置と上記
   走行距離検出手段が検出した走行距離と上記回転検出手
   段が検出した回転方向を上記中央処理装置が判断して、
   上記記憶手段が記憶した道路地図情報中の位置を検出す
   る様にしたことを特徴とする自己位置検出装置。