JPH10318766A - カーナビゲーション装置 - Google Patents
カーナビゲーション装置Info
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- JPH10318766A JPH10318766A JP12582297A JP12582297A JPH10318766A JP H10318766 A JPH10318766 A JP H10318766A JP 12582297 A JP12582297 A JP 12582297A JP 12582297 A JP12582297 A JP 12582297A JP H10318766 A JPH10318766 A JP H10318766A
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- road
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ジャイロや車速計のデータを用いて所定のルー
ルに従ってGPSのデータを補正し車輌の位置を検出す
る処理は、複雑で時間がかかる。 【解決手段】GPS装置10で自動車の位置を検出し、
移動情報データ作成部30で車速と移動方向を検出す
る。また、候補道路データ作成部40で、地図データベ
ース20を参照して通行中の道路の候補を獲得し、各候
補の道路と車輌の位置との距離を検出しておく。そし
て、位置推定部60で、各候補の道路に対して、車速、
移動方向およびその候補の道路との距離の各データと、
位置情報保存部50に記憶されている過去の走行道路の
情報を用いて、予め定めたメンバシップ関数とファジイ
ルールに基づいてファジイ推論を実行し、走行中の道路
である確度を求める。そして、最も確度の高い道路を通
行中の道路として抽出し、周辺の地図の情報とともに運
転者に視認可能なように表示部70に表示する。
ルに従ってGPSのデータを補正し車輌の位置を検出す
る処理は、複雑で時間がかかる。 【解決手段】GPS装置10で自動車の位置を検出し、
移動情報データ作成部30で車速と移動方向を検出す
る。また、候補道路データ作成部40で、地図データベ
ース20を参照して通行中の道路の候補を獲得し、各候
補の道路と車輌の位置との距離を検出しておく。そし
て、位置推定部60で、各候補の道路に対して、車速、
移動方向およびその候補の道路との距離の各データと、
位置情報保存部50に記憶されている過去の走行道路の
情報を用いて、予め定めたメンバシップ関数とファジイ
ルールに基づいてファジイ推論を実行し、走行中の道路
である確度を求める。そして、最も確度の高い道路を通
行中の道路として抽出し、周辺の地図の情報とともに運
転者に視認可能なように表示部70に表示する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車輌に搭載され、その
車輌の位置や走行方向などの情報を運転者に提供するカ
ーナビゲーション装置に関する。
車輌の位置や走行方向などの情報を運転者に提供するカ
ーナビゲーション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、GPS(Global Positioning Syst
em) を活用したカーナビゲーション装置が急速に普及し
ている。GPSは、米国国防総省(DOD:Department Of D
efense) が提供している電波航行システムであって、地
上約2万kmの軌道上を周回している二十数個のGPS
衛星からの電波を受信して位置測定を行おうとするもの
である。このうち4個以上のGPS衛星からのデータを
使うことにより、緯度、経度、高度の3次元測定を行う
ことができる。カーナビゲーションシステムにおいて
は、このGPSによって得られた位置情報を予め蓄積さ
れている地図情報とともにディスプレイ装置に表示す
る、いわゆる地図式と言われる方法が主流となってい
る。
em) を活用したカーナビゲーション装置が急速に普及し
ている。GPSは、米国国防総省(DOD:Department Of D
efense) が提供している電波航行システムであって、地
上約2万kmの軌道上を周回している二十数個のGPS
衛星からの電波を受信して位置測定を行おうとするもの
である。このうち4個以上のGPS衛星からのデータを
使うことにより、緯度、経度、高度の3次元測定を行う
ことができる。カーナビゲーションシステムにおいて
は、このGPSによって得られた位置情報を予め蓄積さ
れている地図情報とともにディスプレイ装置に表示す
る、いわゆる地図式と言われる方法が主流となってい
る。
【0003】しかし、このGPSにおいては、最大10
0m程度の誤差が発生する可能性があると言われてお
り、精度上問題がある。そこで、精度を上げるために、
たとえばジャイロや加速度センサなどの自立走行用のセ
ンサや、車速計などを併用し、これらのデータを用いて
予め定めた所定のルールに従ってGPSのデータを補正
し、正確な車輌の位置を把握するようにしている。
0m程度の誤差が発生する可能性があると言われてお
り、精度上問題がある。そこで、精度を上げるために、
たとえばジャイロや加速度センサなどの自立走行用のセ
ンサや、車速計などを併用し、これらのデータを用いて
予め定めた所定のルールに従ってGPSのデータを補正
し、正確な車輌の位置を把握するようにしている。
【0004】そのようなこれまでのカーナビゲーション
装置における走行中の道路を決定するための処理の一例
として、複数の候補の道路から現在走行中の道路を検出
する処理について、図8に示すフローチャートを参照し
て説明する。図8に示す処理においては、まず車速に応
じて車輌が動いているか否かを判断し(ステップS
1)、車速が小さい場合いは車輌が止まっているものと
して走行中の道路の検出は行わない(ステップS2)。
車速がある程度ある時には、候補の道路とGPS出力と
の方向の違いを求め、その方向のズレがある程度大きけ
れば(ステップS3)、その候補の道路は走行中の道路
ではないと判断する(ステップS4)。
装置における走行中の道路を決定するための処理の一例
として、複数の候補の道路から現在走行中の道路を検出
する処理について、図8に示すフローチャートを参照し
て説明する。図8に示す処理においては、まず車速に応
じて車輌が動いているか否かを判断し(ステップS
1)、車速が小さい場合いは車輌が止まっているものと
して走行中の道路の検出は行わない(ステップS2)。
車速がある程度ある時には、候補の道路とGPS出力と
の方向の違いを求め、その方向のズレがある程度大きけ
れば(ステップS3)、その候補の道路は走行中の道路
ではないと判断する(ステップS4)。
【0005】ステップS3において、候補の道路とGP
S出力の方向のズレが小さければ、その候補の道路とG
PS出力の位置の差、すなわち距離を求める。そして、
その距離が小さければ(ステップS5)、次に、その候
補の道路が前回の走行道路と同じか否かを検出し(ステ
ップS6)、同じ道路であればその候補の道路が走行中
の道路である可能性が大きいと判断する(ステップS
7)。また、ステップS6において、前回の走行道路と
は同じではない場合には、その候補の道路が走行中の道
路である可能性は中程度であると判断する(ステップS
8)。
S出力の方向のズレが小さければ、その候補の道路とG
PS出力の位置の差、すなわち距離を求める。そして、
その距離が小さければ(ステップS5)、次に、その候
補の道路が前回の走行道路と同じか否かを検出し(ステ
ップS6)、同じ道路であればその候補の道路が走行中
の道路である可能性が大きいと判断する(ステップS
7)。また、ステップS6において、前回の走行道路と
は同じではない場合には、その候補の道路が走行中の道
路である可能性は中程度であると判断する(ステップS
8)。
【0006】また、ステップS5において、候補の道路
とGPS出力の位置との距離が大きい場合には、さらに
次にその候補の道路が前回の走行道路と同じか否かを検
出し(ステップS9)、同じ道路であればその候補の道
路が走行中の道路である可能性が中程度であると判断し
(ステップS10)、違う道路であれば、その候補の道
路は現在走行中の道路ではないと判断する(ステップS
11)。そして、そのような処理により得られた各候補
の道路に対する確度に基づいて、最終的に最も確からし
い道路を選択し、現在走行中の道路と判断する。
とGPS出力の位置との距離が大きい場合には、さらに
次にその候補の道路が前回の走行道路と同じか否かを検
出し(ステップS9)、同じ道路であればその候補の道
路が走行中の道路である可能性が中程度であると判断し
(ステップS10)、違う道路であれば、その候補の道
路は現在走行中の道路ではないと判断する(ステップS
11)。そして、そのような処理により得られた各候補
の道路に対する確度に基づいて、最終的に最も確からし
い道路を選択し、現在走行中の道路と判断する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、正確な
車輌の位置を把握するために、前述したように、ジャイ
ロや車速計のデータを用いて所定のルールに従ってGP
Sのデータを補正する方法においては、車輌の位置を検
出するための処理が非常に複雑になるという問題があっ
た。そのような処理は、その一部を図8を参照して前述
したように、予め登録されたプログラムに従って、予め
記憶されているデータなどを参照しながら、得られたジ
ャイロや車速計のデータに対して所定の演算を施しなが
ら行われる。しかし、たとえば図8に示した処理におい
ても、その処理は全体として非常に複雑である上に、各
ステップにおいて条件や閾値の決定などを行わなければ
ならなかったり、各処理の演算を高精度で処理する必要
がある。そのため、処理に非常に時間がかかり応答性が
悪くなったり、地図や車輌の動きを滑らかに適切に表示
するために演算資源を使用することが難しくなり、視認
性が悪化するという問題が生じる。また、複雑で高性能
な装置が必要となるために、装置構成が大型になり、価
格も高価になるという問題を生じる。
車輌の位置を把握するために、前述したように、ジャイ
ロや車速計のデータを用いて所定のルールに従ってGP
Sのデータを補正する方法においては、車輌の位置を検
出するための処理が非常に複雑になるという問題があっ
た。そのような処理は、その一部を図8を参照して前述
したように、予め登録されたプログラムに従って、予め
記憶されているデータなどを参照しながら、得られたジ
ャイロや車速計のデータに対して所定の演算を施しなが
ら行われる。しかし、たとえば図8に示した処理におい
ても、その処理は全体として非常に複雑である上に、各
ステップにおいて条件や閾値の決定などを行わなければ
ならなかったり、各処理の演算を高精度で処理する必要
がある。そのため、処理に非常に時間がかかり応答性が
悪くなったり、地図や車輌の動きを滑らかに適切に表示
するために演算資源を使用することが難しくなり、視認
性が悪化するという問題が生じる。また、複雑で高性能
な装置が必要となるために、装置構成が大型になり、価
格も高価になるという問題を生じる。
【0008】したがって、本発明の目的は、より簡単な
処理および簡単な装置により、GPSのデータおよびジ
ャイロや車速計のデータなどのデータを用いて、車輌の
位置の検出を正確に行うことができ、これにより視認性
よく利便性のよいカーナビゲーション装置を提供するこ
とにある。
処理および簡単な装置により、GPSのデータおよびジ
ャイロや車速計のデータなどのデータを用いて、車輌の
位置の検出を正確に行うことができ、これにより視認性
よく利便性のよいカーナビゲーション装置を提供するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、候補の道路から最適な道路を選択する処理をファジ
イ推論を用いて行うようにした。
に、候補の道路から最適な道路を選択する処理をファジ
イ推論を用いて行うようにした。
【0010】したがって、本発明のカーナビゲーション
装置は、車輌に搭載され、当該車輌の位置を含む当該車
輌の走行に係わる情報を、当該車輌の運転者が視認可能
に表示するカーナビゲーション装置であって、全方位測
位システム(GPS:Global Positioning System )に
より前記車輌の位置を検出するGPS手段と、その車輌
の位置に基づいて、たとえ車速や進行方向などのその車
輌の走行状態の情報を検出する走行状態検出手段と、車
輌が走行する可能性のある所定の範囲の少なくとも道路
の情報が記録された地図情報記録手段と、その地図情報
記録手段よりその車輌が走行している可能性のある道路
を候補の道路として抽出する候補道路抽出手段と、その
各候補の道路に対して、少なくとも、前記走行状態の情
報に基づいて、予め決められたファジィルールとメンバ
シップ関数によりファジィ推論を実行して、当該道路が
当該車輌が走行している道路である確度を求めるファジ
ィ推論手段と、求められた確度が最も高い道路を当該車
輌が通行中の道路として選択する選択手段と、その車輌
の位置を含む前記選択された道路の情報を、当該車輌の
運転者が視認可能に表示する表示手段とを有する。
装置は、車輌に搭載され、当該車輌の位置を含む当該車
輌の走行に係わる情報を、当該車輌の運転者が視認可能
に表示するカーナビゲーション装置であって、全方位測
位システム(GPS:Global Positioning System )に
より前記車輌の位置を検出するGPS手段と、その車輌
の位置に基づいて、たとえ車速や進行方向などのその車
輌の走行状態の情報を検出する走行状態検出手段と、車
輌が走行する可能性のある所定の範囲の少なくとも道路
の情報が記録された地図情報記録手段と、その地図情報
記録手段よりその車輌が走行している可能性のある道路
を候補の道路として抽出する候補道路抽出手段と、その
各候補の道路に対して、少なくとも、前記走行状態の情
報に基づいて、予め決められたファジィルールとメンバ
シップ関数によりファジィ推論を実行して、当該道路が
当該車輌が走行している道路である確度を求めるファジ
ィ推論手段と、求められた確度が最も高い道路を当該車
輌が通行中の道路として選択する選択手段と、その車輌
の位置を含む前記選択された道路の情報を、当該車輌の
運転者が視認可能に表示する表示手段とを有する。
【0011】好適には、各候補の道路に対して、その道
路と検出された車輌の位置との距離を求める距離検出手
段をさらに有し、前記ファジイ推論手段は、さらにその
車輌と各候補の道路との距離を用いて、予め決められた
ファジィルールとメンバシップ関数によりファジィ推論
を実行して、当該道路が当該車輌が走行している道路で
ある確度を求める。また好適には、車輌の過去の位置を
記録する位置履歴記録手段をさらに有し、前記ファジイ
推論手段は、さらにその車輌の過去の位置を用いて、予
め決められたファジィルールとメンバシップ関数により
ファジィ推論を実行して、当該道路が当該車輌が走行し
ている道路である確度を求める。
路と検出された車輌の位置との距離を求める距離検出手
段をさらに有し、前記ファジイ推論手段は、さらにその
車輌と各候補の道路との距離を用いて、予め決められた
ファジィルールとメンバシップ関数によりファジィ推論
を実行して、当該道路が当該車輌が走行している道路で
ある確度を求める。また好適には、車輌の過去の位置を
記録する位置履歴記録手段をさらに有し、前記ファジイ
推論手段は、さらにその車輌の過去の位置を用いて、予
め決められたファジィルールとメンバシップ関数により
ファジィ推論を実行して、当該道路が当該車輌が走行し
ている道路である確度を求める。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明のカーナビゲーション装置
の一実施の形態を、図1〜図6を参照して説明する。本
実施の形態のカーナビゲーション装置1は、通常の自動
車に搭載されて、運転者が運転席より視認できる位置に
表示部を有し、その表示部に所望の縮尺の地図とともに
その自動車の走行位置を表示することにより、その自動
車の位置を運転者に報知する装置である。
の一実施の形態を、図1〜図6を参照して説明する。本
実施の形態のカーナビゲーション装置1は、通常の自動
車に搭載されて、運転者が運転席より視認できる位置に
表示部を有し、その表示部に所望の縮尺の地図とともに
その自動車の走行位置を表示することにより、その自動
車の位置を運転者に報知する装置である。
【0013】なお、このカーナビゲーション装置は、次
のような方針により通行している道路を決定する。ま
ず、車速が遅い時には自動車が止まっていると判断し、
過去のデータに基づいて道路を決定する。車速がある程
度ある時には、移動方向のデータよりその道路に沿って
存在する道路を候補に上げ、その候補の道路の中より走
行中の道路を選択する。その選択は、GPSにより得ら
れた位置のデータや、その位置と各候補の道路との距離
や、過去の通行道路のデータを参照して行う。
のような方針により通行している道路を決定する。ま
ず、車速が遅い時には自動車が止まっていると判断し、
過去のデータに基づいて道路を決定する。車速がある程
度ある時には、移動方向のデータよりその道路に沿って
存在する道路を候補に上げ、その候補の道路の中より走
行中の道路を選択する。その選択は、GPSにより得ら
れた位置のデータや、その位置と各候補の道路との距離
や、過去の通行道路のデータを参照して行う。
【0014】図1は、そのカーナビゲーション装置1の
構成を示すブロック図である。カーナビゲーション装置
1は、GPS(Global Positioning System) 装置10、
地図データベース20、移動情報データ作成部30、候
補道路データ作成部40、位置情報保存部50、位置推
定部60および表示部70を有する。
構成を示すブロック図である。カーナビゲーション装置
1は、GPS(Global Positioning System) 装置10、
地図データベース20、移動情報データ作成部30、候
補道路データ作成部40、位置情報保存部50、位置推
定部60および表示部70を有する。
【0015】まず、各部の構成について説明する。GP
S装置10は、GPS衛星からの測位用電波を受信し、
その自動車の存在する位置の情報を検出し、移動情報デ
ータ作成部30および候補道路データ作成部40に出力
する。このGPS装置10は、従来のカーナビゲーショ
ン装置に通常用いられているGPS装置でよい。また、
位置情報としては、自動車の存在する緯度および経度の
情報が出力される。
S装置10は、GPS衛星からの測位用電波を受信し、
その自動車の存在する位置の情報を検出し、移動情報デ
ータ作成部30および候補道路データ作成部40に出力
する。このGPS装置10は、従来のカーナビゲーショ
ン装置に通常用いられているGPS装置でよい。また、
位置情報としては、自動車の存在する緯度および経度の
情報が出力される。
【0016】地図データベース20は、走行する可能性
のある地図情報が蓄積されているデータベースである。
この地図データベース20には、日本国内の各地域の道
路情報が階層的に蓄積されており、一番精細なレベルに
おいては、自動車が通行できる程度の全ての道路が表示
される。本実施の形態のカーナビゲーション装置1には
図示せぬCD−ROM装置が具えられており、これに日
本国内の全道路情報が蓄積されたCD−ROMがセット
されて、この地図データベース20が形成されるものと
する。
のある地図情報が蓄積されているデータベースである。
この地図データベース20には、日本国内の各地域の道
路情報が階層的に蓄積されており、一番精細なレベルに
おいては、自動車が通行できる程度の全ての道路が表示
される。本実施の形態のカーナビゲーション装置1には
図示せぬCD−ROM装置が具えられており、これに日
本国内の全道路情報が蓄積されたCD−ROMがセット
されて、この地図データベース20が形成されるものと
する。
【0017】移動情報データ作成部30は、GPS装置
10より入力される自動車の位置の緯度および経度の情
報に基づいて、自動車の車速の情報および移動方向の情
報を検出し、位置推定部60に出力する。移動情報デー
タ作成部30は、内部に記憶部を有しており、順次GP
S装置10より入力される自動車の位置の情報をこの記
憶部に一時的に記憶しておき、新たに入力される自動車
の位置の情報と記憶部に記憶されている直前の自動車の
位置の情報とに基づいて、車速の情報、および、移動方
向の情報を検出する。
10より入力される自動車の位置の緯度および経度の情
報に基づいて、自動車の車速の情報および移動方向の情
報を検出し、位置推定部60に出力する。移動情報デー
タ作成部30は、内部に記憶部を有しており、順次GP
S装置10より入力される自動車の位置の情報をこの記
憶部に一時的に記憶しておき、新たに入力される自動車
の位置の情報と記憶部に記憶されている直前の自動車の
位置の情報とに基づいて、車速の情報、および、移動方
向の情報を検出する。
【0018】候補道路データ作成部40は、GPS装置
10より入力される自動車の位置の情報に基づいて、地
図データベース20よりその自動車が走行している可能
性のある道路の候補を探索し、位置推定部60に出力す
る。候補道路データ作成部40は、GPS装置10にお
ける情報の精度などを考慮した上で、そのGPS装置1
0より入力される自動車の位置より所定の範囲内に存在
する道路を、候補の道路として抽出する。また、候補道
路データ作成部40は、候補の道路を抽出したら、その
各候補の道路に対して、GPS装置10より入力された
自動車の位置と、その候補の道路との最短距離を検出し
て、候補道路データ作成部40に出力する。
10より入力される自動車の位置の情報に基づいて、地
図データベース20よりその自動車が走行している可能
性のある道路の候補を探索し、位置推定部60に出力す
る。候補道路データ作成部40は、GPS装置10にお
ける情報の精度などを考慮した上で、そのGPS装置1
0より入力される自動車の位置より所定の範囲内に存在
する道路を、候補の道路として抽出する。また、候補道
路データ作成部40は、候補の道路を抽出したら、その
各候補の道路に対して、GPS装置10より入力された
自動車の位置と、その候補の道路との最短距離を検出し
て、候補道路データ作成部40に出力する。
【0019】位置情報保存部50は、その自動車が通行
した道路などの、その自動車が存在した位置の情報、す
なわち通行履歴を順次蓄積しておく記録部である。この
位置情報保存部50に対しては、図示せぬカーナビゲー
ション装置1の制御部により、カーナビゲーション装置
1において最終的に自動車の位置として検出された場所
の情報が逐次入力され、地図データベース20に記憶さ
れている地図情報と対応づけられて記録される。この位
置情報保存部50の内容は、必要に応じて適宜位置推定
部60より参照される。
した道路などの、その自動車が存在した位置の情報、す
なわち通行履歴を順次蓄積しておく記録部である。この
位置情報保存部50に対しては、図示せぬカーナビゲー
ション装置1の制御部により、カーナビゲーション装置
1において最終的に自動車の位置として検出された場所
の情報が逐次入力され、地図データベース20に記憶さ
れている地図情報と対応づけられて記録される。この位
置情報保存部50の内容は、必要に応じて適宜位置推定
部60より参照される。
【0020】位置推定部60は、移動情報データ作成部
30より入力された自動車の車速の情報および移動方向
の情報、候補道路データ作成部40より入力された候補
の道路の情報およびその各道路に対する距離の情報、お
よび、位置情報保存部50に記録されている最近のその
自動車の通行履歴の情報に基づいて、その自動車が走行
していると可能性の最も高い道路を検出し、それに基づ
いてその自動車の位置を検出し、必要な周辺の地図情報
とともに表示部70に出力する。位置推定部60におい
ては、前述したような各情報を用いてファジイ推論を実
行してその自動車が走行している道路を検出する。
30より入力された自動車の車速の情報および移動方向
の情報、候補道路データ作成部40より入力された候補
の道路の情報およびその各道路に対する距離の情報、お
よび、位置情報保存部50に記録されている最近のその
自動車の通行履歴の情報に基づいて、その自動車が走行
していると可能性の最も高い道路を検出し、それに基づ
いてその自動車の位置を検出し、必要な周辺の地図情報
とともに表示部70に出力する。位置推定部60におい
ては、前述したような各情報を用いてファジイ推論を実
行してその自動車が走行している道路を検出する。
【0021】このファジィ推論の方法を図2〜図6を参
照して説明する。図2〜図6は、このファジィ推論のメ
ンバシップ関数を示す図であり、図2は車速vのメンバ
シップ関数を示す図、図3は進行方向とのズレθのメン
バシップ関数を示す図、図4は候補の道路との距離dの
メンバシップ関数を示す図、図5は前回走行道路の確度
aのメンバシップ関数を示す図であり、図6は現走行道
路の確度bのメンバシップ関数を示す図である。まず、
位置推定部60においては、移動情報データ作成部30
より入力された車速vより、図2に示すメンバシップ関
数に基づいて、ZRおよびPLをラベルとする各ファジ
ィ集合への適合度ν1,ν3を求める。この適合度ν
1,ν3は、各々のファジィ集合のメンバシップ関数を
A1,A3とすると式1により求められる。
照して説明する。図2〜図6は、このファジィ推論のメ
ンバシップ関数を示す図であり、図2は車速vのメンバ
シップ関数を示す図、図3は進行方向とのズレθのメン
バシップ関数を示す図、図4は候補の道路との距離dの
メンバシップ関数を示す図、図5は前回走行道路の確度
aのメンバシップ関数を示す図であり、図6は現走行道
路の確度bのメンバシップ関数を示す図である。まず、
位置推定部60においては、移動情報データ作成部30
より入力された車速vより、図2に示すメンバシップ関
数に基づいて、ZRおよびPLをラベルとする各ファジ
ィ集合への適合度ν1,ν3を求める。この適合度ν
1,ν3は、各々のファジィ集合のメンバシップ関数を
A1,A3とすると式1により求められる。
【0022】
【数1】
【0023】なお、前記ファジィラベルは各々、ZR
(ゼロ)、PL(ポジティブ・ラージ)を意味する。
(ゼロ)、PL(ポジティブ・ラージ)を意味する。
【0024】次に、位置推定部60は、移動情報データ
作成部30より入力された走行方向の情報と、候補道路
データ作成部40より入力された各候補の道路の方向と
の角度のズレθを求め、図3に示すメンバシップ関数に
基づいて、ZR、PM、および、PLをラベルとする各
ファジィ集合への適合度η1〜η3を求める。この適合
度η1〜η3は、各々のファジィ集合のメンバシップ関
数をB1〜B3とすると式2により求められる。
作成部30より入力された走行方向の情報と、候補道路
データ作成部40より入力された各候補の道路の方向と
の角度のズレθを求め、図3に示すメンバシップ関数に
基づいて、ZR、PM、および、PLをラベルとする各
ファジィ集合への適合度η1〜η3を求める。この適合
度η1〜η3は、各々のファジィ集合のメンバシップ関
数をB1〜B3とすると式2により求められる。
【0025】
【数2】
【0026】なお、前記ファジィラベルは各々、ZR
(ゼロ)、PM(ポジティブ・ミディアム)、PL(ポ
ジティブ・ラージ)を意味する。
(ゼロ)、PM(ポジティブ・ミディアム)、PL(ポ
ジティブ・ラージ)を意味する。
【0027】次に、位置推定部60は、候補道路データ
作成部40より入力された各候補の道路との距離dよ
り、図4に示すメンバシップ関数に基づいて、ZR、P
M、および、PLをラベルとする各ファジィ集合への適
合度μ1〜μ3を求める。この適合度μ1〜μ3は、各
々のファジィ集合のメンバシップ関数をC1〜C3とす
ると式3により求められる。
作成部40より入力された各候補の道路との距離dよ
り、図4に示すメンバシップ関数に基づいて、ZR、P
M、および、PLをラベルとする各ファジィ集合への適
合度μ1〜μ3を求める。この適合度μ1〜μ3は、各
々のファジィ集合のメンバシップ関数をC1〜C3とす
ると式3により求められる。
【0028】
【数3】
【0029】なお、前記ファジィラベルは図2を用いて
前述した進行方向とのズレθに関するメンバシップ関数
の場合と同じである。
前述した進行方向とのズレθに関するメンバシップ関数
の場合と同じである。
【0030】さらに位置推定部60は、候補道路データ
作成部40より入力された各候補の道路に対する、前回
の走行道路検出時の確度aより、図5に示すメンバシッ
プ関数に基づいて、ZR、PM、および、PLをラベル
とする各ファジィ集合への適合度ρ1〜ρ3を求める。
この適合度ρ1〜ρ3は、各々のファジィ集合のメンバ
シップ関数をD1〜D3とすると式4により求められ
る。
作成部40より入力された各候補の道路に対する、前回
の走行道路検出時の確度aより、図5に示すメンバシッ
プ関数に基づいて、ZR、PM、および、PLをラベル
とする各ファジィ集合への適合度ρ1〜ρ3を求める。
この適合度ρ1〜ρ3は、各々のファジィ集合のメンバ
シップ関数をD1〜D3とすると式4により求められ
る。
【0031】
【数4】
【0032】なお、前記ファジィラベルは図2を用いて
前述した進行方向とのズレθに関するメンバシップ関数
の場合と同じである。
前述した進行方向とのズレθに関するメンバシップ関数
の場合と同じである。
【0033】これらの各適合度が求められたら、位置推
定部60は、各候補の道路に対する確度を求め、最も確
度の高い道路を検出する。各候補の道路に対する確度
は、MIN−MAX重心法により次のように求める。ま
ず、表1に示すファジィ制御ルールに基づいて、各ルー
ルの前件部の条件に対する適合度ν1,ν3、η1〜η
3、μ1〜μ3、ρ1〜ρ3を用いて、後件部のファジ
ィ集合ZR,PM,PLに対する適合度ε1〜ε3を求
める。
定部60は、各候補の道路に対する確度を求め、最も確
度の高い道路を検出する。各候補の道路に対する確度
は、MIN−MAX重心法により次のように求める。ま
ず、表1に示すファジィ制御ルールに基づいて、各ルー
ルの前件部の条件に対する適合度ν1,ν3、η1〜η
3、μ1〜μ3、ρ1〜ρ3を用いて、後件部のファジ
ィ集合ZR,PM,PLに対する適合度ε1〜ε3を求
める。
【0034】
【表1】
【0035】より具体的には、まず、表1に示す各制御
ルールごとにそのルールによる後件部のファジイ集合に
対する確度を求め、次に、同一の後件部のファジイ集合
に対して得られた複数の確度に基づいて、そのファジイ
集合の確度を求める。この時、各ルールごとの確度を求
める際には、前件部の各条件に対する適合度の最小値を
そのルールによる後件部のファジイ集合の確度とし、各
ファジイ集合の確度を求める際には、そのファジイ集合
に対して得られた複数の確度の最大値をそのファジイ集
合の確度とする。
ルールごとにそのルールによる後件部のファジイ集合に
対する確度を求め、次に、同一の後件部のファジイ集合
に対して得られた複数の確度に基づいて、そのファジイ
集合の確度を求める。この時、各ルールごとの確度を求
める際には、前件部の各条件に対する適合度の最小値を
そのルールによる後件部のファジイ集合の確度とし、各
ファジイ集合の確度を求める際には、そのファジイ集合
に対して得られた複数の確度の最大値をそのファジイ集
合の確度とする。
【0036】具体的に例を挙げて説明する。たとえば表
1において、後件部のファジィ集合PLに対するルール
は、ルール番号1,2,14のルールである。この各ル
ール各々に対する、適合度ε3(1),ε3(2),ε
3(14)は、表1の各ルールに基づいて各々式5に示
すように求められる。
1において、後件部のファジィ集合PLに対するルール
は、ルール番号1,2,14のルールである。この各ル
ール各々に対する、適合度ε3(1),ε3(2),ε
3(14)は、表1の各ルールに基づいて各々式5に示
すように求められる。
【0037】
【数5】
【0038】なお、式5において、x∧yはxとyの最
小値を表す。また、表1においてNCは、その前件部を
条件として無視することを示す。したがって、その場合
には、式5においてその条件の適合度を1とすればよ
い。
小値を表す。また、表1においてNCは、その前件部を
条件として無視することを示す。したがって、その場合
には、式5においてその条件の適合度を1とすればよ
い。
【0039】次に、式5により得られた、ファジイ集合
PLに関する3つのルールに対する3つの適合度ε3
(1),ε3(2),ε3(14)を用いて、式6に基
づいてファジイ集合PLの適合度ε3を求める。
PLに関する3つのルールに対する3つの適合度ε3
(1),ε3(2),ε3(14)を用いて、式6に基
づいてファジイ集合PLの適合度ε3を求める。
【0040】
【数6】
【0041】なお、式6において、x∪yはxとyの最
大値を表す。このようにして、後件部のファジイ集合P
Lに対する適合度を求める。後件部の他のファジイ集合
ZR,PMに対しても、同様にしてその適合度ε1,ε
2を求める。
大値を表す。このようにして、後件部のファジイ集合P
Lに対する適合度を求める。後件部の他のファジイ集合
ZR,PMに対しても、同様にしてその適合度ε1,ε
2を求める。
【0042】後件部の各ファジイ集合ZR,PM,PL
に対する適合度ε1〜ε3が求められたら、次に、図6
に示す後件部の各メンバシップ関数について、各適合度
ε1〜ε3の値より頂部を切除した新たなメンバシップ
関数を作成する。たとえば、図7に示すように後件部の
ZRの適合度ε1が0.75、PMの適合度ε2が0。
5、PLの適合度ε3が0.15である場合、各々頂部
を切除したメンバシップ関数は関数81〜83のように
なる。
に対する適合度ε1〜ε3が求められたら、次に、図6
に示す後件部の各メンバシップ関数について、各適合度
ε1〜ε3の値より頂部を切除した新たなメンバシップ
関数を作成する。たとえば、図7に示すように後件部の
ZRの適合度ε1が0.75、PMの適合度ε2が0。
5、PLの適合度ε3が0.15である場合、各々頂部
を切除したメンバシップ関数は関数81〜83のように
なる。
【0043】そして、それらのメンバシップ関数81〜
83を合成した全体のメンバシップ関数を求め、この全
体のメンバシップ関数の重心84を求める。この重心8
4の位置が推論結果であり、その候補の道路の確度とな
る。図7に示す例では、たとえば0.21という確度が
求められる。
83を合成した全体のメンバシップ関数を求め、この全
体のメンバシップ関数の重心84を求める。この重心8
4の位置が推論結果であり、その候補の道路の確度とな
る。図7に示す例では、たとえば0.21という確度が
求められる。
【0044】候補道路データ作成部40から入力された
各候補の道路について、この確度を求めたら、その最も
確度の高い道路を検出し、最終的に走行中の道路である
と決定する。走行中の道路が決定されたら、地図データ
ベース20より入力されているその周辺の地図情報とと
もに表示部70に出力する。
各候補の道路について、この確度を求めたら、その最も
確度の高い道路を検出し、最終的に走行中の道路である
と決定する。走行中の道路が決定されたら、地図データ
ベース20より入力されているその周辺の地図情報とと
もに表示部70に出力する。
【0045】表示部70は、運転者から視認可能な位置
に設けられた小型の液晶表示装置(LCD)であり、位
置推定部60より出力された地図情報と、その地図情報
中における自動車の位置とを表示する。
に設けられた小型の液晶表示装置(LCD)であり、位
置推定部60より出力された地図情報と、その地図情報
中における自動車の位置とを表示する。
【0046】次に、カーナビゲーション装置1の動作に
ついてまとめて説明する。カーナビゲーション装置1に
おいては、基本的に、常にGPS装置10においてGP
Sにより自動車の位置の検出を行っておく。そして、こ
のGPSで検出された自動車の位置に基づいて、移動情
報データ作成部30において車速と移動方向を検出す
る。また、候補道路データ作成部40において、地図デ
ータベース20を参照して通行中の道路の候補を獲得す
る。GPSにおいては、通常、数十m程度の誤差がある
可能性があるので、候補道路データ作成部40において
はその誤差を考慮して、走行中の道路である可能性のあ
る道路を全て抽出する。またこの時に候補道路データ作
成部40においては、GPS装置10で検出された自動
車の位置と、その候補の道路の距離を検出して同時に位
置推定部60に出力する。
ついてまとめて説明する。カーナビゲーション装置1に
おいては、基本的に、常にGPS装置10においてGP
Sにより自動車の位置の検出を行っておく。そして、こ
のGPSで検出された自動車の位置に基づいて、移動情
報データ作成部30において車速と移動方向を検出す
る。また、候補道路データ作成部40において、地図デ
ータベース20を参照して通行中の道路の候補を獲得す
る。GPSにおいては、通常、数十m程度の誤差がある
可能性があるので、候補道路データ作成部40において
はその誤差を考慮して、走行中の道路である可能性のあ
る道路を全て抽出する。またこの時に候補道路データ作
成部40においては、GPS装置10で検出された自動
車の位置と、その候補の道路の距離を検出して同時に位
置推定部60に出力する。
【0047】そして、位置推定部60においては、候補
道路データ作成部40より入力された候補の道路より、
移動情報データ作成部30より入力された車速および移
動方向のデータと、候補道路データ作成部40より入力
された各候補の道路との距離のデータと、位置情報保存
部50に記憶されている過去の走行道路の情報に基づい
て最適な道路を選択する。この時には、入力される各デ
ータに対して予め定めたメンバシップ関数を用いてその
適合度を検出し、表1に示すようなファジイルールに従
って最終的に各候補の道路に対する確度を求め、最も確
度の高い道路を通行中の道路として抽出する。抽出した
道路とその周辺の地図の情報は表示部70に表示され、
運転者に報知される。
道路データ作成部40より入力された候補の道路より、
移動情報データ作成部30より入力された車速および移
動方向のデータと、候補道路データ作成部40より入力
された各候補の道路との距離のデータと、位置情報保存
部50に記憶されている過去の走行道路の情報に基づい
て最適な道路を選択する。この時には、入力される各デ
ータに対して予め定めたメンバシップ関数を用いてその
適合度を検出し、表1に示すようなファジイルールに従
って最終的に各候補の道路に対する確度を求め、最も確
度の高い道路を通行中の道路として抽出する。抽出した
道路とその周辺の地図の情報は表示部70に表示され、
運転者に報知される。
【0048】このように、本実施の形態のカーナビゲー
ション装置1においては、ファジイ推論を用いることに
より、図8に例示したような複雑な処理のプログラムを
実行することなく、短時間の処理で正確に走行中の道路
を検出することができる。その結果、正確な道路を視認
性よく表示することができ、運転の補助手段として有効
な装置が提供できる。
ション装置1においては、ファジイ推論を用いることに
より、図8に例示したような複雑な処理のプログラムを
実行することなく、短時間の処理で正確に走行中の道路
を検出することができる。その結果、正確な道路を視認
性よく表示することができ、運転の補助手段として有効
な装置が提供できる。
【0049】なお、本発明は本実施の形態に限られるも
のではなく種々の改変が可能である。たとえば、位置推
定部で行ったファジィ推論の方法も種々のファジィ推論
方法を用いてもよい。たとえば、前記ファジィ推論の前
件部のメンバシップ関数の適合度はMIN−MAX法を
用いて求めているが、直積法、限界積法などにより求め
てもよい。また、各メンバシップ関数も図2〜図6に示
したような関数に限らず、他のメンバシップ関数を用い
てもよい。
のではなく種々の改変が可能である。たとえば、位置推
定部で行ったファジィ推論の方法も種々のファジィ推論
方法を用いてもよい。たとえば、前記ファジィ推論の前
件部のメンバシップ関数の適合度はMIN−MAX法を
用いて求めているが、直積法、限界積法などにより求め
てもよい。また、各メンバシップ関数も図2〜図6に示
したような関数に限らず、他のメンバシップ関数を用い
てもよい。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
GPSのデータ、および、ジャイロや車速計のデータな
どのデータを用いて、より簡単な処理および簡単な装置
により車輌の位置の検出を正確に行うことができ、視認
性よく利便性のよいカーナビゲーション装置を提供する
ことができる。
GPSのデータ、および、ジャイロや車速計のデータな
どのデータを用いて、より簡単な処理および簡単な装置
により車輌の位置の検出を正確に行うことができ、視認
性よく利便性のよいカーナビゲーション装置を提供する
ことができる。
【図1】本発明の一実施の形態であるカーナビゲーショ
ン装置の構成を示すブロック図である。
ン装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示したカーナビゲーション装置の位置推
定部で行うファジイ推論で用いる、車速のメンバシップ
関数を示す図である。
定部で行うファジイ推論で用いる、車速のメンバシップ
関数を示す図である。
【図3】図1に示したカーナビゲーション装置の位置推
定部で行うファジイ推論で用いる、進行方向のメンバシ
ップ関数を示す図である。
定部で行うファジイ推論で用いる、進行方向のメンバシ
ップ関数を示す図である。
【図4】図1に示したカーナビゲーション装置の位置推
定部で行うファジイ推論で用いる、候補の道路との距離
のメンバシップ関数を示す図である。
定部で行うファジイ推論で用いる、候補の道路との距離
のメンバシップ関数を示す図である。
【図5】図1に示したカーナビゲーション装置の位置推
定部で行うファジイ推論で用いる、前回走行の道路の確
度のメンバシップ関数を示す図である。
定部で行うファジイ推論で用いる、前回走行の道路の確
度のメンバシップ関数を示す図である。
【図6】図1に示したカーナビゲーション装置の位置推
定部で行うファジイ推論で用いる、走行道路の確度のメ
ンバシップ関数を示す図である。
定部で行うファジイ推論で用いる、走行道路の確度のメ
ンバシップ関数を示す図である。
【図7】図1に示したカーナビゲーション装置の位置推
定部で行うファジイ推論の推論方法を説明する図であ
る。
定部で行うファジイ推論の推論方法を説明する図であ
る。
【図8】ファジイ推論を用いない場合の走行道路を決定
する処理を示すフローチャートである。
する処理を示すフローチャートである。
1…カーナビゲーション装置 10…GPS装置 20…地図データベース 30…移動情報データ作成部 40…候補道路データ作成部 50…位置情報保存部 60…位置推定部 70…表示部
Claims (4)
- 【請求項1】車輌に搭載され、当該車輌の位置を含む当
該車輌の走行に係わる情報を、当該車輌の運転者が視認
可能に表示するカーナビゲーション装置であって、 全方位測位システム(GPS)により前記車輌の位置を
検出するGPS手段と、 前記検出された当該車輌の位置に基づいて、当該車輌の
走行状態の情報を検出する走行状態検出手段と、 当該車輌が走行する可能性のある所定の範囲の、少なく
とも道路の情報が記録された地図情報記録手段と、 前記地図情報記録手段に記録されている情報に基づい
て、前記検出された当該車輌の位置の近傍の道路であっ
て当該車輌が走行している可能性のある道路を候補の道
路として抽出する候補道路抽出手段と、 前記抽出された候補の道路各々に対して、少なくとも、
前記検出された当該車輌の走行状態の情報に基づいて、
予め決められたファジィルールとメンバシップ関数によ
りファジィ推論を実行して、当該道路が当該車輌が走行
している道路である確度を求めるファジィ推論手段と、 前記抽出された候補の道路より、前記求められた確度が
最も高い道路を当該車輌が通行中の道路として選択する
選択手段と、 当該車輌の位置を含む前記選択された道路の情報を、当
該車輌の運転者が視認可能に表示する表示手段とを有す
るカーナビゲーション装置。 - 【請求項2】前記走行状態検出手段は、 前記検出された当該車輌の位置に基づいて、当該車輌の
車速を検出する車速検出手段と、 前記検出された当該車輌の位置に基づいて、当該車輌の
進行方向を検出する進行方向検出手段とを有し、 前記ファジイ推論手段は、 前記抽出された候補の道路各々に対して、少なくとも、
前記検出された当該車輌の車速と、前記検出された当該
車輌の進行方向とに基づいて、予め決められたファジィ
ルールとメンバシップ関数によりファジィ推論を実行し
て、当該道路が当該車輌が走行している道路である確度
を求める請求項1記載のカーナビゲーション装置。 - 【請求項3】前記抽出された各候補の道路に対して、当
該道路と、前記検出された当該車輌の位置との距離を求
める距離検出手段をさらに有し、 前記ファジイ推論手段は、 前記抽出された候補の道路各々に対して、少なくとも、
前記検出された当該車輌の走行状態の情報と、前記検出
された当該車輌と各候補の道路との距離とに基づいて、
予め決められたファジィルールとメンバシップ関数によ
りファジィ推論を実行して、当該道路が当該車輌が走行
している道路である確度を求める請求項1または2記載
のカーナビゲーション装置。 - 【請求項4】前記車輌の過去の位置を記録する位置履歴
記録手段をさらに有し、 前記ファジイ推論手段は、 前記抽出された候補の道路各々に対して、少なくとも、
前記検出された当該車輌の走行状態の情報と、前記記録
されている当該車輌の過去の位置とに基づいて、予め決
められたファジィルールとメンバシップ関数によりファ
ジィ推論を実行して、当該道路が当該車輌が走行してい
る道路である確度を求める請求項1〜3いずれか記載の
カーナビゲーション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12582297A JPH10318766A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | カーナビゲーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12582297A JPH10318766A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | カーナビゲーション装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318766A true JPH10318766A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=14919806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12582297A Pending JPH10318766A (ja) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | カーナビゲーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10318766A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008257587A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | ナビゲーション装置および同装置における施設検索方法 |
| CN114563005A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-31 | 小米汽车科技有限公司 | 道路定位方法、装置、设备、车辆及存储介质 |
-
1997
- 1997-05-15 JP JP12582297A patent/JPH10318766A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008257587A (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | ナビゲーション装置および同装置における施設検索方法 |
| CN114563005A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-31 | 小米汽车科技有限公司 | 道路定位方法、装置、设备、车辆及存储介质 |
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