JPH0544603B2 - - Google Patents

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、走行軌跡、進行方向など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、予めセツトされた道路
地図上に自車の現在位置、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
つては、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つて求め、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
報によつ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
にしたがつ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つてしまう。

目 的 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。

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、例えばヨー方向の角速度を検出するレート式
のジヤ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方向変化量に比例した
信号を出力する方向検出器２と、前記距離検出器
１か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つて求め、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、その信号処理装置３によつて求め
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画
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、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、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
とによつて構成されている。

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つて信
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座標上における現在位置（ｘ、
ｙ）が刻々と演算によつて求められ、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Ｍ１、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
が困難になつてしまう。

このような移動体を走行位置表示装置にあつ
て、特に本発明では、信号処理装置３によりデジ
タル情報で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
準よりも大きくなつときには道路のデータ値にし
たがつて、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
が地図上における道路から外れた場合、その走行
軌跡に沿う道路、すなわち、移動体の現在位置か
ら所定の距離範囲内で、かつその走行軌跡の方向
とほぼ一致する地図上における道路の探索を行な
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
ータと累計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。

走行軌跡に沿う地図上における道路の探索を行
なつて、その探索された道路のデータを抽出する
手段としては、それが具体的には、信号処理装置
３において、走行軌跡のデータと地図上の各道路
のデータとにもとづいて、走行軌跡と道路との相
対的な位置および方向を比較照合しながらのデー
タ処理によつて実行される。

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、次式によつて与えられる距離の関数
となる道路の方向の変化R〓と走行軌跡の方向の
変化r〓との差を比況区間ａ〜ｂの全体にわたつて
積分した値fcは、走行軌跡と道路とを微小に前後
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、ほぼ一致した点で極小値
が得られるようになる。

fc（τ）＝∫^b _a｜R〓（τ＋ｌ）−r〓（τ）｜dl…
(1) したがつて、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。

このように本発明によれば、移動体の走行軌跡
と地図上の各道路との類似性の判断を行なわせる
場合に、地図上の全ての道路をその判断の対象と
するのではそのプログラム実行処理が複雑化して
しまうので、その前処理として、移動体の走行軌
跡に沿う地図上における道路の探索をなして、類
似性判断の対象をその探索された道路にしぼり込
むことにより、その類似性判断の処理の負担が軽
減され、また、たまたま現在位置からかけ離れた
ところに走行軌跡と形状が類似した道路があるよ
うな場合に、その道路上に誤修正されるようなこ
とがなくなる。

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
似性有無の判定を継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軌跡の表示
状態では道路Ｄ，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つて、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、能力によつ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。

また本発明では、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察と類
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手段を
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つて走行軌跡に沿つて
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つてデータ
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
態になつ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、それによつて同図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ツ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原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つ
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１５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
にしたがつて走行軌跡の回転、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つている。な
お、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は表示地図記憶部てある。

効 果 以上、本発明による移動体の走行位置表示装置
にあつては、特に、移動軌跡記憶装置に記憶保持
されている移動体の走行軌跡データと地図上にお
ける各道路のデータとにもとづいて、移動体の現
在位置から所定の距離範囲内で、かつその走行軌
跡の方向とほぼ一致する地図上における候補道路
を探索する手段と、その探索された候補道路のデ
ータと走行軌跡のデータとの比較をなして候補道
路と走行軌跡との類似度を求めて、そのうち最も
類似度の高い候補道路を選定する手段と、その選
定された候補道路上に移動体の現在位置が表示さ
れるようにそ表示位置の修正を行なわせる手段と
をそなえたもので、累積誤差によつて地図上の道
路から外れた走行軌跡を常に所定の道路上に表示
させるような自動修正をなして、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ツク図、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
行軌跡が地図上を道路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は類似性をあらわす関数の特性図をそれぞ
れ示す図、第７図および第８図は走行軌跡が地図
上の道路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ツクの
一例を示す図である。 １……距離検出器、２……方向検出器、３……
信号処理装置、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、１０……照合用道路データ記憶部、１
１……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、２０……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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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ごとの２
   次元座標上の現在位置を求め、移動体の走行にと
   もなつて刻々変化する現在位置のデータを移動軌
   跡記憶装置に記憶保持させながら、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、前記移動軌
   跡記録装置に記憶保持されている移動体の走行軌
   跡のデータと地図上における各道路のデータとに
   もとづいて、移動体の現在位置から所定の距離範
   囲内で、かつその走行軌跡の方向とほぼ一致する
   地図上における候補道路を探索する手段と、その
   探索された候補道路のデータと走行軌跡のデータ
   との比較をなして候補道路と走行軌跡との類似度
   を求めて、そのうち最も類似度の高い候補道路を
   選定する手段と、その選定された候補道路上に移
   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そなえたことを特徴
   とする移動体の走行位置表示装置。