JPH08334357A - 現在位置算出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】Ｕタ−ン後にすみやかに道路上の現在位置を算
出する。 【構成】マイクロプロセッサ２４は、所定の基準に従
い、前回求めた候補点を車両の移動量分移動させた位置
をマップマッチングで道路上にマッチングさせた位置
と、道路上にマッチングさせていない位置を候補点と
し、各候補点の信頼度に基づき現在位置を算出する。ま
た、Ｕタ−ン後は、道路上にマッチングさせていない候
補点の信頼度を所定距離走行する間低く設定することに
より、速やかに道路上の位置が現在位置として算出され
るようにする。各候補点の信頼度は、当該候補点の道路
との相関度と当該候補点が生成される元となった候補点
の信頼度に基づき定める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等の移動体に搭載
され、該移動体の進行距離、進行方位などを測定して、
これにより、当該移動体の現在位置を算出する現在位置
算出装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来の道路上を走行する車両の現在位置を
算出する現在位置算出装置において、該車両の現在位置
は、ジャイロ等の方位センサにより測定した車両の進行
方向と、車速センサまたは距離センサにより測定した車
両の進行距離とに基づいて算出されている。

【０００３】また、車両の進行距離は、一般的には、ト
ランスミッションの出力軸、または、タイヤの回転数を
計測して、その回転数に、タイヤ１回転あたりに車両が
進む距離である距離係数を乗ずることにより求められて
いる。

【０００４】さらに、特開昭６３−１４８１１５号公報
に記載のように、前回求めた現在位置と車両の走行距離
および方位変化量に基づき定まる車両の仮現在位置を中
心とする所定の範囲内の道路を道路地図より抽出し、仮
現在位置と抽出した各道路の相関に基づいて最も相関の
高い道路上に現在位置を修正することにより、車両の進
行方向と進行距離から求めた現在位置の誤差を補正する
技術が知られている。また、このような仮現在位置と道
路との相関としては、仮現在位置と道路との距離や車両
の進行方位と道路の方位差が用いられることが多い。

【０００５】このような道路に整合するように、求めら
れた車両の現在位置を修正する、いわゆる、マップマッ
チングの技術によれば、現在位置算出の精度を高めるこ
とができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、マップマッ
チングの技術によって、現在位置の候補となる位置を算
出する系統を、現在位置であるかも知れないと考えられ
る異なる複数の候補点を基準として複数設け、各系統に
よって算出された候補点を、より信頼度の高い候補点位
置より算出された候補点は、より信頼度が高いものと考
えて算出することにより、より良く現在位置が算出でき
ることが期待できる。なぜならば、現在位置として評価
する位置が、より多様となるし、その過去の履歴も評価
できるからである。

【０００７】ここで、このようにして、各系統において
候補点を算出する場合には、仮現在位置と相関の高い道
路が存在しない場合には、マップマッチングの技術によ
って求めた道路上の位置を、もしくは、当該位置のみを
候補点として算出するのは適当ではなく、仮現在位置自
体も候補点として推定することが適当であると考えられ
る。また、このようにする場合に、過去の履歴を評価し
ないとすれば、マップマッチングによって候補点として
求められた仮現在位置との相関が所定の基準以上高い道
路上の位置は、道路地図との評価で良い結果が得られた
ということであるから、その候補点の現在位置としての
信頼度は、かかる評価が行われていない前記仮現在位置
であるところの候補点の信頼度より高いものと考えるこ
とができる。

【０００８】また、前述したマップマッチングの技術に
おいて、処理量を低減したり、より良く現在位置を求め
られるようにするために、道路の方位を、車両の進行方
位を基準として定めることが考えられる。すなわち、道
路の方位を、道路が取りえる逆方向の２方位のうちの車
両がＵタ−ンせずに進行した場合に車両が走行し得る方
向の方位としたり、道路が取りえる逆方向の２方位のう
ち、車両に近い方の方位を道路の方位として前述した仮
現在位置と道路の相関を求めることが考えられる。

【０００９】しかし、このようにすると、車両がＵタ−
ンした場合に、車両の進行方位と道路の方位差が大きく
異なることになり相関が低くなってしまうため、車両の
現在位置がＵタ−ンする前に走行していた道路上の位置
として求まらない場合が多い。 また、Ｕタ−ンの過程
において、道路と車両の方位差が大きくなり、車両の現
在位置がＵタ−ンする前に走行していた道路上の位置と
して求まらなくなってしまう場合もある。

【００１０】また、このような場合には、前述した信頼
度の関係において、しばらくの間、仮現在位置が現在位
置として算出し続けられ、走行している道路上に現在位
置が戻らなくなってしまうことがある。

【００１１】このような場合には、それまで走行してき
た道路を戻っただけであるのに、現在位置を見失った現
在位置の表示が成されることになるので、運転者にとっ
て極めて奇異な現在位置の表示が成されることになる。

【００１２】そこで、本発明は、車両がＵタ−ンした場
合であっても、速やかに車両が走行している道路上に現
在位置を算出することができる現在位置算出装置を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決する手段】前記目的達成のために、本発明
は、車両に搭載され、該車両の現在位置を算出する現在
位置算出装置であって、車両の進行方位を検出する方位
検出手段と、車両の走行距離を算出する距離算出手段
と、道路地図を記憶した記憶手段と、車両の進行方位に
基づいて車両が所定角以上旋回したか否かを判定する手
段と、前回車両が存在する可能性のある位置として求め
た車両の候補点に、前記進行方位および前記走行距離と
から求まる車両の相対変位を加算した仮現在位置と、当
該仮現在位置と前記道路地図から読みだした道路地図
と、前記進行方位とを照合して求めた、前記仮現在位置
および車両の進行方位と所定の基準値以上の相関度を有
する道路上の位置とを新たな候補点として算出する候補
点算出手段と、任意の候補点と当該候補点に基づき算出
された候補点とを同じ系統の候補点とした場合に、前記
仮現在位置を前記道路地図から読みだした道路地図とを
照合して求めた新たな候補点の信頼度を、当該新たな候
補点が存在する道路と対応する仮想現在位置との相関度
と、過去に求められた当該新たな候補点と同じ系統の候
補点の相関度の実績に基づき算出し、前記仮現在位置で
ある新たな候補点の信頼度を、当該新たな候補点に与え
た予め定めた値の相関度と、過去に求められた当該新た
な候補点と同じ系統の候補点の相関度の実績に基づき算
出する信頼度算出手段と、算出された新たな候補点のう
ち、最も信頼度の高い候補点を現在位置として算出する
手段とを有し、前記信頼度算出手段は、車両が所定角以
上旋回した場合に、旋回終了後に車両が所定距離走行す
る間、前回現在位置として算出された候補点に基づき算
出された仮想現在位置である新たな候補点の相関度もし
くは当該新たな候補点の系統の前記相関度の実績を比較
的低い値に設定することを特徴とする現在位置算出装置
を提供する。

【００１４】

【作用】本発明に係る現在位置算出装置によれば、車両
の進行方位に基づいて車両が所定角以上旋回したか否か
を判定することにより車両がＵタ−ンしたか否かを判定
し、Ｕタ−ンしたと判定できた場合には、前回現在位置
として算出された候補点に基づき算出された仮想現在位
置である新たな候補点の相関度もしくは当該新たな候補
点の系統の前記相関度の実績を比較的低い値に設定する
ことにより、前回現在位置として算出された候補点から
算出されていく仮想現在位置である候補点の系列の候補
点より、同時に算出されている道路上の位置の候補点が
現在位置として算出され易くする。これにより、Ｕタ−
ン後に、すみやかに現在位置が道路上に表示されるよう
にすることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１６】図１は、本発明の実施例に係る現在位置算
出装置の構成を示すブロックダイヤグラムである。図１
に示すように、この現在位置算出装置１０は、車両のヨ
ーレイトを検出することで進行方位変化を検出する角速
度センサ１１と、地磁気を検出することで車両の進行方
位を検出する地磁気センサ１２と、車両のトランスミッ
ションの出力軸の回転に比例した時間間隔でパルスを出
力する車速センサ１３を備えている。

【００１７】また、現在位置周辺の地図や現在位置を示
すマーク等を表示するディスプレイ１７と、ディスプレ
イ１７に表示する地図の縮尺切り替えの指令をユーザ
（運転者）から受け付けるスイッチ１４と、デジタル地
図データを記憶しておくＣＤ−ＲＯＭ１５と、そのＣＤ
−ＲＯＭ１５から地図データを読みだすためのドライバ
１６とを備えている。また、以上に示した各周辺装置の
動作の制御を行うコントローラ１８を備えている。本実
施例において、上述したディジタル地図データには、複
数のリンクの端部を示す座標から構成される道路デー
タ、或いは、該道路の道幅を示す道路幅データ、道路が
高速道路或いは一般道路であるかを示す高速道路フラグ
などが含まれる。

【００１８】コントローラ１８は、角速度センサ１１の
信号（アナログ）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器１９と、地磁気センサ１２の信号（アナログ）をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２０と、車速センサ１
３から出力されるパルス数を０．１秒毎にカウントする
カウンタ２６と、スイッチ１４の押圧の有無を入力する
パラレルＩ／Ｏ２１と、ＣＤ−ＲＯＭ１５から読みださ
れた地図データを転送するＤＭＡ（Direct Memory Acce
ss）コントローラ２２と、ディスプレイ１７に地図画像
を表示する表示プロセッサ２３とを有する。

【００１９】また、コントローラ１８は、さらに、マイ
クロプロセッサ２４と、メモリ２５とを有する。マイク
ロプロセッサ２４は、Ａ／Ｄ変換器１９を介して得た角
速度センサ１１の信号、Ａ／Ｄ変換器２０を介して得た
地磁気センサ１２の信号、カウンタ２６がカウントした
車速センサ１３の出力パルス数、パラレルＩ／Ｏ２１を
介して入力するスイッチ１４の押圧の有無、ＤＭＡコン
トロ−ラ２２を介して得たＣＤ−ＲＯＭ１５からの地図
データを受け入れて、それら信号に基づいて処理を行
い、車両の現在位置を算出して、それを表示プロセッサ
２３を介してディスプレイ１７に表示させる。この車両
位置の表示は、図２に示すように、すでにディスプレイ
１７に表示している地図上に矢印マ−ク等を重畳して表
示することにより行う。これにより、ユーザは、地図上
で車両の現在位置を知ることができる。メモリ２５は、
このような動作を実現するための処理（後述）の内容を
規定するプログラムなどを格納したＲＯＭと、マイクロ
プロセッサ２４が処理を行う場合にワ−クエリアとして
使用するＲＡＭとを含んでいる。

【００２０】以下、このように構成された現在位置算出
装置１０の動作について説明する。

【００２１】まず、現在位置を求める処理について説明
する。

【００２２】図３の車両の旋回量を蓄積する処理の処理
手順を示す。

【００２３】図３に示した処理は、車両が２ｍ走行する
度に起動され実行される処理であり、車両が旋回してい
る間の車両の旋回量を、後に車両がＵタ−ンしたか否か
を判定するために求める処理である。

【００２４】この処理では、車両が旋回していない場合
（ステップ３０２）フラグｆｌａｇを０に維持する処理
のみを行う（ステップ３０６）。

【００２５】また、この処理では、車両が旋回中である
期間中は、その期間中に行われる第１回目の処理でｆｌ
ａｇを１にセットし（ステップ３０４）、次回の以降の
処理では現在の車両方位θｎｏｗと前回の処理時の車両
方位θｏｌｄとの差をθに蓄積していく処理を行う（ス
テップ３０５）。

【００２６】また、車両が旋回を終了した時点で（ステ
ップ３０７）ｆｌａｇを２にセットする（ステップ３０
８）。ｆｌａｇが２にセットされると、後述する図１１
の処理ではθと車速の判定が行われる。

【００２７】ただし、図３の処理では、ｆｌａｇが２に
セットされている間は、何も処理を行わない（ステップ
３０１）。これは、前記した図１１の処理でθと車速の
判定が実行される前に、ｆｌａｇの値が変化したり、蓄
積したθの値が変化してしまうことを防止するためであ
る。なお、ここで、２にセットしたｆｌａｇは、この図
１１の処理でθと車速の判定が実行されると０に初期化
されることになる。

【００２８】すなわち、この処理では、旋回終了後から
図１１で旋回終了後に行われる処理が実行されるまでの
期間を除く期間中は、旋回中の旋回量θに、その旋回中
に行われた旋回量を蓄積し、その旋回の終了時にｆｌａ
ｇを２に設定する。

【００２９】なお、車両が旋回か否かの判定は、現在の
車両方位の、過去所定距離走行中の車両方位の平均に対
する差が一定値以上か否かによって行うことができる。

【００３０】次に、図４に、マイクロプロセッサ２４が
現在位置を算出するために行う現在位置算出処理の処理
手順を示す。

【００３１】図４に示した処理は、車両が２０ｍ走行す
る度に起動され実行される処理であり、道路上にマップ
マッチングによってマッチングされた１または複数の位
置、もしくは、道路上にマッチングされていない１また
は複数の位置を、車両が存在する可能性のある１または
複数の候補点として求め、その中から、最も現在位置ら
しいものを、表示候補点として選択する処理である。表
示候補点は、現在位置として表示される位置である。

【００３２】ただし、この処理は車両が旋回中は実行さ
れない。

【００３３】さて、この処理では、まず、前回の処理実
行時から現在までの進行距離Ｒと、現在の車両の進行方
位θｃａｒとを読み込む（ステップ４０１）。次に、そ
れらの値に基づいて、車両の移動量を緯度経度方向、別
々に、それぞれ求める。

【００３４】さらに、これらの各方向における移動量
を、前回の処理で求まった各候補点の位置に、それぞれ
加算して、前回の処理で求まった各候補点対応に、現在
車両が存在すると推定される位置である仮想現在位置
（Ａ）を求める（ステップ４０２）。候補点は、本処理
において、現在位置の候補と成り得る位置として後述す
るステップ４０３、４０４で求まる１または複数の位置
であるが、その求め方の詳細については後述する。

【００３５】もし、装置の始動直後など、前回の車両の
候補点を求める処理で得られた候補点が存在しない場合
には、別途設定された位置を、前回得られた候補点の位
置として用いて仮想現在位置（Ａ）を求める。

【００３６】ついで、前回の処理で得られた後述するフ
リー状態の候補点のみに関して、道路とのマッチングを
行うための道路検索処理が実行され、１または複数の候
補点と、その信頼度ｔｒｓｔが求められる（ステップ４
０３）。フリー状態の候補点とは、前述したように道路
上にマッチングできなかった候補点を指し、信頼度とは
各候補点の現在位置としての確からしさを指すが、その
詳細については後述する。また、このステップ４０３で
実行される検索候補点選択処理の詳細についても後述す
る。

【００３７】次に、検索候補点選択処理が実行された後
に、前回の処理で得られた後述するマッチング状態の候
補点のみに関して、道路とのマッチングを行うための道
路検索処理が実行され、１または複数の候補点と、その
累積エラ−コストと、信頼度ｔｒｓｔが求められる（ス
テップ４０４）。マッチング状態の候補点とは道路上に
マップマッチングによってマッチングされた候補点を指
すが、その求め方の詳細については後述する。

【００３８】次に、車両がＵタ−ンした否かを判定し、
車両がＵタ−ンしている場合に、累積エラ−コストｅｓ
と、信頼度ｔｒｓｔを修正する処理を行う（ステップ４
０５）。この処理の詳細については後述する。

【００３９】そして、以上の処理で得られた候補点の各
々に対応する信頼度ｔｒｓｔの値にしたがって、これら
新たな候補点をソートし（ステップ４０６）、最も信頼
度の値の大きな候補点Ｃを、表示候補点ＣＤ、すなわ
ち、ディスプレイ１７上に表示するための候補点とし
て、その位置、後述する累算エラーコストｅｓ、信頼
度、マッチング状態であるかフリー状態であるかを示す
状態フラグなどを、メモリ２５のＲＡＭの所定の領域に
記憶するとともに、表示候補点以外の他の候補点の位
置、累算エラーコストｅｓ、信頼度ｔｒｓｔ、状態フラ
グなども、ＲＡＭの所定の領域に記憶する（ステップ４
０７）。なお、本実施例においては、７個の候補点に関
連するデータを記憶可能に構成されている。したがっ
て、マップマッチング処理を実行した結果、候補点が８
個以上算出された場合には、これらのうち、信頼度ｔｒ
ｓｔの値が大きい順に７個の候補点に関連する種々のデ
ータが、メモリ２５のＲＡＭの所定の領域に記憶される
ことになる。

【００４０】そして、最後に、表示候補点の座標データ
を出力し（ステップ４０８）、処理を終了する。

【００４１】次に、以上の現在位置算出処理（図４）の
ステップ４０３のフリー状態の前回の候補点のみに関し
て行う道路とのマッチングを行うための道路検索処理
と、ステップ４０４のマッチング状態の前回の候補点の
みに関して行う道路とのマッチングを行うための道路検
索処理の詳細について説明する。

【００４２】まず、ステップ４０４の道路検索処理につ
いて説明する。

【００４３】図５に、ステップ４０４の道路検索処理の
詳細を示す。

【００４４】この処理は、前回の現在位置算出処理で得
られたマッチング状態の各候補点について、それぞれ行
われる。

【００４５】この道路検索処理においては、まず、処理
対象のマッチング状態の前回の候補点に対応して得られ
た仮想現在位置（Ａ）の周辺の地図を、ＣＤ−ＲＯＭ１
５から、ドライバ１６およびＤＭＡコントローラ２３を
介して読み出す（ステップ５０１）。

【００４６】そして、処理対象のマッチング状態の前回
の候補点が位置するリンク、或いはこのリンクに車両の
進行上前方に接続されたリンクを選択して、これらを取
り出す（ステップ５０２）。

【００４７】なお、前述したように、本実施例において
は、道路データとして、図６に示すように、２点間を結
ぶ複数のリンク５１ないし５５で近似し、それらリンク
を、その始点と終点の座標によって表したものなどを用
いている。たとえば、リンク５３は、その始点（ｘ３、
ｙ３）と終点（ｘ４、ｙ４）によって表現される。

【００４８】次に、ステップ５０２で取り出されたリン
クの中から、そのリンクの相互に逆向きの２つの方位の
うちの、Ｕタ−ンせずにそのまま進行した場合に車両が
当該リンクを走行する方位が、求められている車両方向
と、所定値以内にあるリンクだけを選択する（ステップ
５０３）。ここで、前述したように、リンクの方位は、
Ｕタ−ンせずにそのまま進行した場合に車両が当該リン
クを走行する方位としているので、Ｕタ−ンの後の車両
方位と、Ｕタ−ンの直前に車両が位置していたリンクの
方位は、ほぼ逆向きとなる。したがい、このステップで
は、このＵタ−ンの直前に車両が位置していたリンクは
選択されないことになる。また、同様に、Ｕタ−ンの直
前に車両が位置していたリンクにＵタ−ンの前の車両の
進行上前方に接続していたリンクとＵタ−ン後の車両方
位も大きく異なることになるので、これらのリンクも選
択されない。このように、選択するリンクが存在しない
場合は、仮想現在位置（Ａ）がフリ−状態の候補点とな
る。

【００４９】さて、リンクが選択できた場合には、選択
した取り出されたｎ個すべてのリンクに対して、仮想現
在位置（Ａ）から垂線をおろし、その垂線Ｌ（ｎ）の長
さを求める（ステップ５０４）。また、各リンクに対応
する候補点を設定する。これらの候補点は全て道路にマ
ッチングされたマッチング状態の候補点となる。ただ
し、この時点では、まだマッチング状態の候補点の位置
は定まらない。

【００５０】ところで、Ｕタ−ン後でなくても、ステッ
プ５０３で選択される、処理対象の前回のマッチング状
態の候補点が位置するリンク或いは、これに接続された
リンクであって、その方位と車両の進行方位との差が所
定値以下であるようなリンクが存在しない場合が考えら
れる。この場合には、やはり仮想現在位置（Ａ）を、あ
る候補点から算出された次の候補点とする。このような
候補点も、やはり、フリー状態の候補点である。

【００５１】次に、各候補点に対して、エラ−コストｅ
ｃ、累積エラ−コストｅｓ、信頼度ｔｒｓｔの算出処理
を行う（ステップ５０５）。

【００５２】すなわち、まず、以下の式によりに定義さ
れるエラーコスト値ｅｃ（ｎ）をすべての候補点に対し
て算出する。

【００５３】ｅｃ（ｎ）＝α×｜θcar−θ（ｎ）｜＋
β｜Ｌ（ｎ）｜ ここでは、θcarは、仮想現在位置（Ａ）における車両方
位を表す。またθ（ｎ）は、候補点を設定したリンクの
方位、Ｌ（ｎ）は、仮想現在位置（Ａ）から候補点を設
定したリンクまでの距離、すなわち垂線の長さ、αおよ
びβは、重み係数である。これら重み係数の値は、進行
方向と道路の方位のずれと現在位置と道路のずれのどち
らを、現在位置が、その上にある道路を選択する上で重
視するかによって変化させてよい。たとえば、進行方向
と方位が近い道路を重視する場合は、αを大きくするよ
うにする。

【００５４】また、このエラ−コスト算出では、フリー
状態の候補点には、エラーコストｅｃ（ｎ）として、マ
ッチング状態の候補点に与えられる可能性のあるエラー
コストの平均値に比べ比較的大きな値を直接与える。

【００５５】次に、算出されたエラーコストｅｃ（ｎ）
と、処理対象の前回の候補点の累算エラーコストｅｓと
にしたがって、下記の式により定義される、各候補点の
累算エラーコストｅｓ（ｎ）を算出する。

【００５６】 ｅｓ（ｎ）＝（１−ｋ）×ｅｓ＋ｋ×ｅｃ（ｎ） ここに、ｋは、０より大きく１より小さな重み係数であ
る。この累算エラーコストｅｓ（ｎ）は、前回以前の処
理において算出されたエラーコストを、今回の処理にお
いて算出されるエラーコストにどのくらい反映させるか
を表わしている。 そして、さらに、算出された累算エ
ラーコストｅｓ（ｎ）に基づき、下記の式に定義される
信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）を算出する（ステップ５０７）。

【００５７】 ｔｒｓｔ（ｎ）＝１００／（１＋ｅｓ（ｎ）） 上記式から明らかなように、累算エラーコストｅｃ
（ｎ）が大きくなるのにしたがって、信頼度ｔｒｓｔ
（ｎ）は減少し、０（ゼロ）に近づく。その一方、これ
が小さくなるのにしたがって、信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）は
増大し、その値は、１００に近づく。

【００５８】このような処理をすることにより、処理対
象の前回の候補点の存在するリンクに接続し、かつ、リ
ンクの方位が車両方位と近いｎ個のリンク上の候補点及
び前記フリ−状態の候補点の信頼度ｔｒｓｔ（ｎ）が求
められる。

【００５９】ついで、処理対象の前回の候補点から、ス
テップ５０３で選択したｎ個の各リンクに沿って、車両
の進行した距離Ｒに対応する長さだけ、それぞれ進めた
点を当該リンクに設定した候補点の位置とする（ステッ
プ５０８）。したがって、ステップ５０３で選択された
リンクが複数（ｎが複数）ある場合には、複数の候補点
が生成されることになる。すなわちｎ個のリンクに対応
して、ｎ個の新たな候補点Ｃ（ｎ）が生成されることに
なる。いいかえるならば、前回のマッチング状態の候補
点の各々に対して複数の新たな候補点が生成される可能
性がある。

【００６０】以上の処理によって順次候補点が求まって
いくようすの一例を図７〜９に示しておく。

【００６１】図７に示すように、ある回の処理におい
て、リンク６１上に存在したある候補点６２に対して、
仮想現在位置（Ａ）が、点６３に示す位置に表わされる
とする。このような場合に、仮想現在位置（Ａ）から、
候補点６２が位置するリンク６１に車両方位上前方に接
続されたリンクであって、その方位と車両方位との差が
所定値以下であるようなリンク６４、６５を取り出し、
現在位置Ａから、リンク６４、６５までの距離Ｌ
（１）、Ｌ（２）を算出するともに、算出された距離、
リンク６４、６５の角度θ（１）、θ（２）および車両
方位θcarなどに基づき、関連するエラーコスト、累算
エラーコスト、信頼度を算出する。さらに、先に求めた
車両の進行距離Ｒに基づき、ある候補点６２から、リン
ク６１および６４、或いは、リンク６１および６５に沿
って、進行距離Ｒに対応する長さだけ進められた位置を
算出し、この位置に対応する点を、それぞれ候補点６
６、６７とする。

【００６２】次回の処理では、図８に示すように、リン
ク６４上の候補点６６に対して、新たな仮想現在位置
（Ａ）が、点７１に示す位置に表わされ、その一方、リ
ンク６５上の候補点６７に対して、新たな仮想現在位置
（Ａ’）が、点７２に示す位置に表わされるとする。こ
の場合には、仮想現在位置（Ａ）から、リンク６４に接
続されたリンクであって、その方位と車両方位との差が
所定値以下であるようなリンク７３、７４を取り出すと
ともに、新たな仮想現在位置（Ａ’）から、リンク６５
に接続されたリンクであって、その方位と車両方位との
差が所定値以下であるようなリンク７５を取り出す。つ
いで、仮想現在位置（Ａ）から、リンク７３、７４まで
のそれぞれの距離Ｌ１（１）およびＬ１（２）を算出す
るともに、仮想現在位置（Ａ’）から、リンク７５まで
の距離Ｌ２（１）を算出する。さらに、現在位置Ａに関
連して算出された距離、リンク７３、７４の角度θ１
（１）およびθ１（２）ならびに車両方位θcarなどに
基づき、関連するエラーコスト、累算エラーコストおよ
び信頼度を算出するとともに、現在位置Ａ’に関連して
算出された距離、リンク７５の角度θ２（１）および車
両方位θcarなどに基づき、関連するエラーコスト、累
算エラーコストおよび信頼度を算出する。

【００６３】さらに、車両の走行距離Ｒに基づき、候補
点６６から、リンク６４および７３、或いは、リンク６
４および７４に沿って、若しくは、候補点６７から、リ
ンク６５および７５に沿って、車両の走行距離Ｒに対応
する長さだけ進められた位置を算出し、この位置に対応
する点を、それぞれ新たな候補点とする。図９は、この
ように新たに求められた候補点８１ないし８３を示して
いる。

【００６４】次に、図４のステップ４０３の前回の現在
位置算出処理で得られた後述するフリー状態の候補点の
みに関して、道路とのマッチングを行うための道路検索
処理の詳細について説明する。

【００６５】図１０に、このフリ−状態の前回の候補点
に対する道路検索処理の処理手順を示す。

【００６６】この処理は、前回のマップマッチング処理
で求まったフリー状態の各候補点の、それぞれについて
行われる。

【００６７】図示するように、この処理は、図５に示し
たマッチング状態の候補点に対する道路検索処理に類似
している。

【００６８】これら二つの処理の間の相違は、道路検索
処理においては、前回の車両の候補点を求める処理で得
られた候補点が位置するリンク、あるいは、これに接続
するリンクを取り出し、これらリンクから、センサ方位
との方位差が所定値内のリンクを選択している（図５の
ステップ５０２、５０３）のに対して、フリー状態の候
補点道路検索処理においては、仮想現在位置（Ａ）を中
心とする予め設定された距離Ｄ内にあるリンクをすべて
抽出し、これらリンクから、センサ方位との方位差が所
定値内のリンクを選択している（ステップ１２０２）点
にある。

【００６９】すなわち、図５のステップ５０２、５０３
の処理においては、単一のリンク、或いは、分岐点から
延びる幾つかのリンクを取り出せばよいが、図１２のス
テップ１２０２の処理においては、読み出された地図デ
ータに対応する地図中の道路データから、抽出すべきリ
ンクが決定される。

【００７０】また、このフリー状態の候補点に対する道
路検索処理において、処理対象の前回のフリー状態の候
補点に対する仮想現在位置（Ａ）から所定の範囲Ｄ内
に、その方位と車両の進行方位との差が所定値以下のリ
ンクが存在する場合には、仮想現在位置から当該リンク
におろされた垂線とこのリンクとの交点が、新たなマッ
チング状態の候補点となる。また、処理対象の前回のフ
リー状態の候補点に対する仮想現在位置（Ａ）もフリ−
状態の候補点となる。

【００７１】また、フリー状態の候補点に対する仮想現
在位置（Ａ）から所定の範囲Ｄ内に、その方位と車両の
進行方位との差が所定値以下のリンクが存在しない場合
には、仮想現在位置に対応する点のみがフリ−状態の候
補点となる。

【００７２】以上の処理により、Ｕタ−ン直後に生じた
フリ−状態の候補からは、一般的には、その候補を基準
点として求めた仮想現在位置（Ａ）であるフリ−状態の
候補点と、この仮想現在位置（Ａ）をＵタ−ン前のリン
クや、そのリンクにＵタ−ン後の車両の進行上前方に接
続しているリンク上のマッチング状態の候補点が生成す
ることになる。

【００７３】各候補点のエラ−コストｅｃ、累積エラ−
コストｅｓ、信頼度ｔｒｓｔの求め方は、先にマッチン
グ状態の候補点に対する道路検索処理において説明した
ものと全く同じである。

【００７４】以上、現在位置算出処理について説明し
た。

【００７５】次に、図４ステップ４０５の累積エラ−コ
スト、信頼度を修正する処理について説明する。

【００７６】この処理の処理手順を図１１に示す。この
処理では、車両がＵタ−ンした後の所定距離ｌｔｈ間、
前回表示候補から生まれたフリ−状態の候補点の累積エ
ラ−コストｅｓを、より大きい値に修正し、信頼度ｔｒ
ｓｔを算出しなおす処理を行う。

【００７７】この処理では、まず、次に、ｆｌａｇが２
かを判定することにより旋回終了時点であるかを判定し
（ステップ１１０１）、旋回終了時点であれば、表示候
補点から生まれたフリ−状態の候補点が存在するかを判
定し（ステップ１１０２）、存在すれば、さらに、図３
の処理で蓄積した旋回量θを調べ（ステップ１１０
３）、これが車両がＵタ−ンしたとみなせる量（１６０
度以上、２００度以下）であって、現在の車速が３０ｋ
ｍ以上であれば、車両がＵタ−ンしたとみなし、ｆｌａ
ｇ、θを０に初期化し、パラメ−タｅｓｌをｌに設定し
（ステップ１１０４）、この前回表示候補点として選択
された候補点に基づき発生したフリ−状態の候補点の累
積エラ−コストｅｓを大きな値に修正し、この値に基づ
き信頼度ｔｒｓｔを再計算する（ステップ１１０５）。
さて、ｌに設定された後ｅｓｌは、逐次走行距離を減じ
た値に更新される。すなわち、ｅｓｌがｌにセットされ
た後の走行距離を表すように更新される。

【００７８】ここで、車速が時速３０ｋｍ以上である場
合にのみ、Ｕタ−ンしたとみなすのは、旋回終了時点
で、車速が時速３０ｋｍ未満であれば、その旋回はＵタ
−ンによる旋回ではなくて、駐車場における旋回と考え
られるため、後述する（ステップ）１１０５による処理
によって信頼度が低くなることにより駐車場内に発生す
るフリ−状態の候補点が、表示候補点として算出されに
くくなるのを防ぐためである。

【００７９】さて、ｆｌａｇが２であって旋回終了時点
であっても、前回表示候補点として選択された候補点に
基づき発生したフリ−状態の候補点が存在しない場合
（ステップ１１０２）や、車両がＵタ−ンしたとみなせ
ない場合には、ｆｌａｇ、θ、ｅｓｌを０に初期化し処
理を終了する。

【００８０】一方、ｆｌａｇが２でない場合であって
も、ｅｓｌが０より大きい場合であって、前回表示候補
点として選択された候補点に基づき発生したフリ−状態
の候補点が存在する場合には、旋回終了時点から一定距
離走行していないので、やはり（ステップ１１０５）を
実行し、累積エラ−コストｅｓ、信頼度ｔｒｓｔを修正
する。前回表示候補点として選択された候補点に基づき
発生したフリ−状態の候補点が存在しない場合には、ｅ
ｓｌを０に初期化して処理を終了する。

【００８１】以上の処理により、旋回終了後距離ｌ走行
する間、旋回終了後に前回表示候補点からフリ−状態の
候補点が生まれつづけている場合には、このフリ−状態
の候補点の信頼度ｔｒｓｔが低い値に押えられ、表示候
補点として選ばれにくくなっていく。なお、累積エラ−
コストｅｓの修正を、たとえば、その時点のｅｓｌの値
に応じた値を加算することにより、順次、修正量を少な
くするようにしてもよい。

【００８２】以上の処理によれば、図１２に示すよう
に、車両がＵタ−ンした直後に前回の表示候補点０より
発生したフリ−状態の候補点１００の累積エラ−コスト
ｅｓを通常よりも大きな値に修正する。したがい、この
フリ−状態の候補点よりも、同時に発生したマッチング
状態の候補点２００の方が、表示候補点として選択され
易くなる。

【００８３】また、このフリ−状態の候補点１００から
フリ−状態の候補点１１０とマッチング状態の候補点１
２０が生まれ、フリ−状態の候補点１１０からフリ−状
態の候補点１１１が生まれ、マッチング状態の候補点１
２０からマッチング状態の候補点１２１が生まれた場合
は、フリ−状態の候補点が表示候補点として選ばれ続け
ている間は、フリ−状態の候補点の信頼度が累積的に低
くなるように修正される。

【００８４】したがい、より速やかに表示候補点として
道路上にマッチングしたマッチング状態の候補点２０
０、２０１が選ばれるようになる。たとえば、候補点１
１１と、候補点２１１の間では、候補点１１１の信頼度
は、候補点１００と候補点１１０と候補点１１１で行わ
れた累積エラ−コストの修正の影響をうけるが、候補点
２１１は、候補点１００で行われた累積エラ−コストの
修正の影響のみをうけるので、より高い値の信頼度をも
つことが期待できる。

【００８５】以下、図４の現在位置算出処理によって求
めた表示候補点に基づき、現在位置をディスプレイに表
示する処理について説明する残る表示処理について説明
する。

【００８６】図１３に、表示処理の処理手順を示す。

【００８７】本処理は、１秒毎に起動され実行されるマ
イクロプロセッサ２４のルーチンである。

【００８８】この処理では、最初、スイッチ１４が押圧
により地図の縮尺の変更を指示されているかを、パラレ
ルＩ／Ｏ２１の内容を見て判断する（ステップ１８０
１）。もし、押されていれば（ステップ１８０１でＹｅ
ｓ）、それに対応して、所定の縮尺フラグを設定する
（ステップ１８０２）。

【００８９】次に、最も最近求められた表示候補点の座
標に、センサから求めた方位と走行距離から求まる、当
該表示候補点の座標が出力されてからの車両の移動量を
加算した座標を現在位置（Ｂ）とし、現在位置（Ｂ）お
よびを含む地図を読みだし（ステップ１８０３）、ステ
ップ１８０２で切り替えられた縮尺フラグの内容に応じ
た縮尺の地図をディスプレイ１７に、例えば、図２に示
すような状態で表示する（ステップ１８０４）。

【００９０】そして、地図に重畳して、現在位置（Ｂ）
の位置および現在の車両方位θｃａｒを、たとえば、先
に示した図２のように、矢印記号“↑”を用いて表示す
る（ステップ１８０５）。そして最後に、これらに重畳
して、北を示す北マークと、縮尺に対応した距離マーク
とを、図２のように表示する（ステップ１８０６）。

【００９１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、車両が
Ｕタ−ンした場合であっても、速やかに車両が走行して
いる道路上に現在位置を算出することができる現在位置
算出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の実施例にかかる現在位置算
出装置の構成を示すブロックダイヤグラムである。

【図２】 図２は、本実施例にかかる地図および現在位
置の表示例を示す図である。

【図３】 図３は、現在位置を算出する処理の処理手順
を示すフローチャートである。

【図４】 図４は、マッチング状態の候補点の道路検索
処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図５】 図５は、道路地図上の道路の表現形式を説明
するための図である。

【図６】 図６は、道路に対応する線分、仮想現在位置
および候補点を説明するための図である。

【図７】 図７は、道路に対応する線分、仮想現在位置
および候補点を説明するための図である。

【図８】 図８は、道路に対応する線分、仮想現在位置
および候補点を説明するための図である。

【図９】 図９は、道路に対応する線分、仮想現在位置
および候補点を説明するための図である。

【図１０】 図１０は、フリ−状態の候補点の道路検索
処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図１１】 図１１は、エラ−コストを算出する処理の
処理手順を示すフローチャートである。

【図１２】 図１２は、Ｕタ−ン後に表示候補としてど
のような候補点が選ばれるかを説明するための図であ
る。

【図１３】 図１３は、現在位置表示処理の処理手順を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 現在位置算出装置 １１ 角速度センサ １２ 方位センサ １３ 車速センサ １４ スイッチ １５ ＣＤ−ＲＯＭ １６ ＣＤ−ＲＯＭ読み取りドライバ １７ ディスプレイ １８ コントローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両に搭載され、該車両の現在位置を算出
   する現在位置算出装置であって、 車両の進行方位を検出する方位検出手段と、 車両の走行距離を算出する距離算出手段と、 道路地図を記憶した記憶手段と、 車両の進行方位に基づいて車両が所定角以上旋回したか
   否かを判定する手段と、 前回車両が存在する可能性のある位置として求めた車両
   の候補点に、前記進行方位および前記走行距離とから求
   まる車両の相対変位を加算した仮現在位置と、当該仮現
   在位置と前記道路地図から読みだした道路地図と、前記
   進行方位とを照合して求めた、前記仮現在位置および車
   両の進行方位と所定の基準値以上の相関度を有する道路
   上の位置とを新たな候補点として算出する候補点算出手
   段と、 任意の候補点と当該候補点に基づき算出された候補点と
   を同じ系統の候補点とした場合に、前記仮現在位置を前
   記道路地図から読みだした道路地図とを照合して求めた
   新たな候補点の信頼度を、当該新たな候補点が存在する
   道路と対応する仮想現在位置との相関度と、過去に求め
   られた当該新たな候補点と同じ系統の候補点の相関度の
   実績に基づき算出し、前記仮現在位置である新たな候補
   点の信頼度を、当該新たな候補点に与えた予め定めた値
   の相関度と、過去に求められた当該新たな候補点と同じ
   系統の候補点の相関度の実績に基づき算出する信頼度算
   出手段と、 算出された新たな候補点のうち、最も信頼度の高い候補
   点を現在位置として算出する手段とを有し、 前記信頼度算出手段は、車両が所定角以上旋回した場合
   に、旋回終了後に車両が所定距離走行する間、前回現在
   位置として算出された候補点に基づき算出された仮想現
   在位置である新たな候補点の相関度もしくは当該新たな
   候補点の系統の前記相関度の実績を比較的低い値に設定
   することを特徴とする現在位置算出装置。
2. 【請求項２】車両に搭載され、該車両の現在位置を算出
   する現在位置算出装置であって、 車両の進行方位を検出する方位検出手段と、 車両の走行距離を算出する距離算出手段と、 道路地図を記憶した記憶手段と、 車両の進行方位に基づいて車両が所定角以上旋回したか
   否かを判定する手段と、 順次、前回車両が存在する可能性のある位置として求め
   た車両の候補点に、前記進行方位および前記走行距離と
   から求まる車両の相対変位を加算した仮現在位置と前記
   道路地図から読みだした道路地図と前記進行方位とを照
   合して仮現在位置および前記進行方位と所定の基準値以
   上の相関度を有する道路上の位置が求まった場合に、当
   該道路上の位置を新たな候補点とし、前回車両が存在す
   る可能性のある位置として求めた車両の候補点が前回求
   められた仮現在位置である場合、および、前記仮現在位
   置および進行方位と所定の基準値以上の相関度を有する
   道路上の位置が求まらなかった場合に、前記仮想現在位
   置を新たな候補点とし、 任意の候補点と当該候補点に基づき算出された候補点と
   を同じ系統の候補点とした場合に、前記仮現在位置を前
   記道路地図から読みだした道路地図とを照合して求めた
   新たな候補点の信頼度を、当該新たな候補点が存在する
   道路と対応する仮現在位置との相関度と、過去に求めら
   れた当該新たな候補点と同じ系統の候補点の前記相関度
   の実績とに基づき算出し、前記仮現在位置である新たな
   候補点の信頼度を、当該新たな候補点に与えた予め定め
   た値の相関度と、過去に求められた当該新たな候補点と
   同じ系統の候補点の相関度の実績に基づき算出する信頼
   度算出手段と、 算出された新たな候補点のうち、最も信頼度の高い候補
   点を現在位置として算出する手段とを有し、 前記信頼度算出手段は、車両が所定角以上旋回した場合
   に、旋回終了後に車両が所定距離走行する間、前回現在
   位置として算出された候補点に基づき算出された仮想現
   在位置である新たな候補点の相関度もしくは当該新たな
   候補点の系統の前記相関度の実績を比較的低い値に設定
   することを特徴とする現在位置算出装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の現在位置算出装置
   であって、 車両の走行速度を算出する距離算出手段と、 前記信頼度算出手段は、車両が所定の速度以上の走行速
   度で所定角以上旋回した場合にのみ、旋回終了後に車両
   が所定距離走行する間、前回現在位置として算出された
   候補点に基づき算出された仮想現在位置である新たな候
   補点の相関度もしくは当該新たな候補点の系統の前記相
   関度の実績を比較的低い値に設定することを特徴とする
   現在位置算出装置。