JPH02222807A - 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】 弦１分互 本発明は、自動車等の移動体における現在位置。

移動軌跡、走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】１支術− 一般に、例えば夜間あるいは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路に
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体の
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方向
およびその変化量を検出し、それら各検出値から自動車
等の走行経路上における現在位置を演算によって求め、
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。

しかして、この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ってしまう。

■府 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、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。

その際、特に本発明では、移動体が地図上の道路外走行
をしたときであっても移動体の現在位置の修正を的確に
行なわせることができるようにしている。

１處 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５例えばタイヤ回転数に比例したパル
ス信号を出力する光電式、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からなる移動体の進
行方向に応じてその方向または後方変化量に比例した信
号を出力する方向検出器２と、前記距離検出器１がらの
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方向を判
定し、両検出器１，２からの検出信号に応じて移動体の
単位走行距離ことの２次元座標上の位置を演算によって
′求め、かつ装置全体の集中制御を行なわせる信号処理
装置（ＣＰＵ）３と、その信号処理袋ＷＬ３によって求
められた刻々変化する２次元座擦上の位置のデータを順
次格納し、移動体の現在位置に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（ＲＡＭ）
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をよみだす記憶媒
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に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１．それまでの走行軌跡および現在の進行
方向などを同一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
Ｗ７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表示縮尺率の選択な
どの表示形態の設定変更、地図および走行軌跡の検索な
どを適宜行なわせることのできる操作装置８とによって
構成されている。

しかして、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がって信号処理装置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
る呪在位ＩＮ！（ｘ、ｙ）が刻々と演算によって求めら
れ、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
内容が常時読出されて表示装置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
され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走行方向を示
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、信号処理装置３によりデジタル情報が記憶されて
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おおきくなったときには道路のデ
ータ値にしたがって、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
な自動修正を行なわせるようにしている。

具体的には移動体の走行位置のデータと所定の関係を有
する道路の位置データを抽出する手段と。

その抽出された道路の位置データと移動体の走行位置の
データとの比較をなして両者の類似性の判定を行なわせ
て、そのうち最も類似性の高い位置データをもった道路
を選定させる手段と、その選定された道路上に移動体の
現在位置が表示されるように移動体の走行位置のデータ
を修正する手段とをとるようにしている。

いま、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、その走行軌跡に沿う道路の探索を行ない、
第４図に示すよう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の各データを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、そのう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Ｍ１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Ｒθと走行軌跡の方向の変化ｒθとの差
を比較区間ａ　＝　ｂの全体にわたって積分した値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ほど小さな値となり、は
ぼ一致した点で極小値が与えられるようになる。

したがって、探索された道路Ａ、Ｂ、Ｃごとにｆｃを求
めて各値を比較させることにより、類似性の判断を行な
わせることができるようになる。

また本発明では、類似性が同程度に高い候補の道路が複
数本ある場合にはそのときのデータ修正の処理を保留ま
たは停止して累積誤差を生じている走行軌跡の表示を続
行させ、以後道路探索と類似性有無の判定を断続して行
なわせて最も類似性が高い道路の判定結果が得られた時
点でデータ修正の処理を実行さ・せる手段をとるように
している。

すなわち、第７図に示すような走行距離の表示状態では
道路り、Ｅとの類似性が同程度であるためにどちらの道
路上を走行しているかの判断をなすことができない、こ
のような場合には第８図に示すように、その後の走行軌
跡の表示が進んで最も類似性の高い道路の判定を行なわ
せることができるような状態になるのをまって、走行軌
跡をその道路上に一致させるようなデータ修正の処理を
実行することになる。その際、信号処理装置３の容量、
能力によっては遠々とデータ修正の処理を行なわせるこ
とが可能となるが、適当な距離または時間の経過後はオ
ペレータの判断に任せてデータ修正の処理を適宜実行さ
せるようにするのが実用的である。

このようなものにあって、特に本発明では、走行軌跡の
修正のためのデータ処理が保留または停止の状態のとき
は、無修正で刻々進行する移動体の現在位置に対して走
行条件や方向検出器、距離検出器の性能から予想される
算出位置誤差範囲を探索し、その探索された道路に対し
て新たにその後前述した道路の探索と類似性の比較判断
をなして部分的ではあるが類似性が認められた場合には
、中間の非類似部分を無視して、現在位置付近および過
去の類似が最も一致して表示されるように表示地図上に
移動体の現在位置および走行軌跡を修正して表示させる
ようにしている。

具体的には、移動体の走行にともなって刻々変化する現
在位置のデータを走行軌跡記憶装置に記憶保持させるこ
とによって得られる移動体の走行軌跡のデータにしたが
い、その走行軌跡に部分的に沿う地図上における道路を
、現在位置における周辺の一定範囲内において探索し、
その探索された道路のデータを抽出させる手段と、その
抽出された各道路のデータと走行軌跡のデータとの比較
をなして類似性の判定を部分的に行なわせて、そのうち
の走行軌跡と部分的に最も類似性の高い道路を選定させ
る手段と、その選定された道路上に移動体の現在位置が
表示されるように、その表示位置の修正を行なわせる手
段とをとるようにしている。

例えば、第９図（ａ）に示すように移動体が地図上にな
い道路Ｈ上を通過した場合には、前述のように道路探索
がある範囲をもって走行軌跡に沿って行なわれるために
それが途中で失敗するか、または探索されたとしても類
似性が悪くなってデータ修正の処理が保留されることに
なる。その後は移動体の現在位置周辺を探索して発見し
た道路について絶対的方向誤差が小さく、かつ類似性も
充分な距離区間において良い場合にはそれが正しい移動
体の走行位置であると判断し、それにより表示上の走行
軌跡の修正を行なわせる。なお、この状態になった時点
からは前述した通常のデータ修正の処理を続けて行なわ
せることになる。第９図（ｂ）中Ｆは道路探索に失敗し
た箇所を、Ｇはそれらしきものとして探索された道路を
示している。

また第１０図（ａ）は走行軌跡の表示が進んだ状態を示
し、それによって同図（ｂ）に示すように探索された道
路の類似性が良好に得られた状態を示している。

第１１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
データまたは表示用地図から変換してとり出した照合用
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反走行軌跡データを記
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１２により探索が実行されるようになっている。また
、その探索された道路と走行軌跡との類似度がその計算
部１３においてわり出され、道路選択部１４において最
も類似度の高い道路が選択されたのち、補正量計算部１
５において走行軌跡がその選択され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
るようになっている。なお１図中１９は走行距離検出部
、２０は方向検出部、２１は現在位置算出部、２２は走
行軌跡データ記憶部、２３は表示地図記憶部である。

また第１２図に、本発明による移動体の走行位置表示装
置における走行軌跡のデータ修正の処理フローを示して
いる１図中、１点鎖線で囲まれた探索処理プログラム中
における道路探索のステップは、走行した距離相当とそ
れに近い方向に地図上の道路の点列を探してそれらの座
標を記憶するものである。また、分岐路探索およびプロ
グラム生成のステップにあっては、探索処理プログラム
のコピーを生成し、交叉点で分岐する道路の探索を指示
する。方向誤りか否かの判断ステップは、行き止まりの
道路あるいは長距離にわたって異なる方向へ進行した場
合の判断をなす。分岐路探索処理のステップは、探索処
理プログラムの再帰呼び出しである。また、探索路はあ
るか否かの判断ステップは、現在探索が継続しているも
のがあるか否かの判断をなすものである。探索路の類似
度比較のステップは、探索によって選択した道路と走行
軌跡との類似度をそれぞれ計算して比較する。

なお、現在位置付近の道路の探索を含めて、この道路探
索類似度比較処理は再帰手続になっており、必要に応じ
て自由に生成除去可能な形になっている。しかして、地
図上での道路のとり方は有限であり、前記の手続きが無
限に発生することは無くなり、実現可能なものとなる。

蟇来 以上１本発明による移動体の走行位置表示装置にあって
は、特に、道路地図上における現在位置の周辺の範囲内
において道路を探索し、その探索された道路のデータを
抽出させる手段と、その抽呂された各道路のデータと移
動体の走行にともなって刻々変化する現在位置のデータ
を走行軌跡記憶装置に記憶保持させることによって得ら
れる走行軌跡のデータとの比較をなして類似性の判定を
行なわせて、そのうちの走行軌跡に最も類似性の高い道
路を選定させる手段と、その選定された道路上に移動体
の現在位置が表示されるように、その表示位置の修正を
行なわせる手段とをとるようにしたもので、累積誤差に
よっで道路上から外れた走行軌跡を常に所定の道路に表
示させるような自動修正をなして、移動体が地図上の道
路外走行をしたときであっても、常に精度の良い移動体
の走行位置表示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
構成を示すブロック図、第２図は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）、　（ｃ）
は道路の検索状態をそれぞれ示す図、第５図（ａ）、　
（ｂ）、　（ｃ）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）は類似性をあられす関数の特性図をそ
れぞれ示す図、第７図および第８図は走行軌跡が道路上
から外れた状態をそれぞれ示す図、第９図（ａ）、（ｂ
）は地図上にない道路上を移動体が走行したときの走行
軌跡の表示状態および道路探索状態をそれぞれ示す図、
第１０図（ａ）、　（ｂ）はさらに走行軌跡が進んだ状
態および道路探索が確定された状態をそれぞれ示す図、
第１１図は本発明による移動体の走行位置表示装置にお
ける処理ブロックの一例を示す図、第１２図はその走行
軌跡の修正のための処理フローを示す図である。 １・・・距離検出器　２・・・方向検出器　３・・・信
号処理袋［４・・・移動軌跡記憶装ｗ　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　１
０・・・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・・・補正量計算部　
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　２
０・・・方向検出部２１・・・現在位置算出部　２２・
・・軌跡データ記憶部　２３・・・表示地図記憶部 第１図 第２図 出願人代理人　　鳥　　井　　　清 （ａノ 第３図 第４図 （ｂ） 第７図 （Ｃ） （ａ） （ａ） （ａ） （σ） 第５図 （ｂ） （ｂ） 第９図 第１０図 （ｃ） （ｃ） （ｂ） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　移動体の走行距離を検出する距離検出器と進行方向を
   検出する方向検出器の各出力に基いて信号処理装置によ
   り移動体の単位走行距離ことの２次元座標上の現在位置
   を求め、かつ予め道路地図をデジタル情報で記録したデ
   ジタル情報記録媒体からその再生装置を介して道路地図
   の画像情報を得て、現在位置のデータと道路地図の画像
   情報とにより表示装置の同一画面に道路地図と移動体の
   現在位置との表示を重ねて行なわせるようにした移動体
   の走行位置表示装置において、道路地図上における現在
   位置の周辺の範囲内において道路を探索し、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
   各道路のデータと移動体の走行にともなって刻々変化す
   る現在位置のデータを走行軌跡記憶装置に記憶保持させ
   ることによって得られる走行軌跡のデータとの比較をな
   して類似性の判定を行なわせて、そのうちの走行軌跡に
   最も類似性の高い道路を選定させる手段と、その選定さ
   れた道路上に移動体の現在位置が表示されるように、そ
   の表示位置の修正を行なわ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。