JP2807140B2 - 車両位置検出装置 - Google Patents

車両位置検出装置

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JP2807140B2
JP2807140B2 JP5077152A JP7715293A JP2807140B2 JP 2807140 B2 JP2807140 B2 JP 2807140B2 JP 5077152 A JP5077152 A JP 5077152A JP 7715293 A JP7715293 A JP 7715293A JP 2807140 B2 JP2807140 B2 JP 2807140B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、いわゆるナビゲーショ
ンシステムなど、車両が現在どこを走っているのかを検
出するための車両位置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、車両に搭載され、車両の現在
位置をリアルタイムで画像表示するための車両位置検出
装置が商品化されている。車両の現在位置は、いわゆる
推測航法に従って算出する。車両における推測航法は、
確定している位置からの移動距離と方位とを、車両に搭
載されているセンサからの信号に基づいて検出される走
行ベクトルを合成して算出する。
【0003】推測航法のみで現在位置を検出すると、セ
ンサの検出誤差などが蓄積されていく。誤差の蓄積を避
けて、現在位置の検出精度を上げるために、マップマッ
チングが行われている。マップマッチングは、車両が原
則として道路上を走行することを利用する。推測航法で
得られる走行軌跡と、道路の形状とを比較し、走行して
いる道路を特定して誤差を修正する。たとえば図7
(a)に示すように、車両が道路La上を走行し、Pa
から出発して現在位置がPa0であるとする。出発点P
aからPa5、Pa4と進み、Pa3において道路La
上の位置に補正している。さらにPa2、Pa1と進
み、現在位置Pa0で再び道路La上の位置に補正して
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来からの位置検出装
置においては、現在位置を補正するのに、局所的なマッ
プマッチングを行っている。したがって図7(a)に示
すようにある程度の範囲ではマップマッチングが可能で
あるけれども、図7(b)に示すように、マップマッチ
ングが必ずしも可能でないこともあり得る。すなわち最
初の位置Pbでは道路Lb上にあっても、Pb5、Pb
4、Pb3、Pb2、Pb1から現在位置のPb0に至
るまで道路Lb上に補正することができずに、みかけ上
道路Lbとは異なる経路を通る。このように一旦ミスマ
ッチングが生じると、復帰しにくく、最悪の場合結果が
発散してしまう。
【0005】本発明の目的は、局所的なマップマッチン
グのみでは誤差が大きくなるようなときに検出精度を向
上させることができる車両位置検出装置を提供すること
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、走行している
車両の現在位置を検出するための車両位置検出装置にお
いて、車両の走行に従った走行ベクトルを表す信号に基
づく車両の現在位置を算出し、予め記憶されている道路
データと局所的なマップマッチングを行って、算出され
た現在位置を道路上に補正する第1位置検出手段と、第
1位置検出手段によって補正される現在位置の信頼性を
評価する信頼性評価手段と、信頼性評価手段による現在
位置の信頼性が予め定める基準よりも低く、かつ補正候
補となる位置の数が基準値以上あるとき、大域的な位置
データに基づいて現在位置を補正するようにして検出す
る第2位置検出手段とを含むことを特徴とする車両位置
検出装置である。
【0007】本発明の前記第2位置検出手段は、車両信
号に応答して、走行ベクトルを合成して走行軌跡を表す
パターンデータを作成し、予め記憶されている道路デー
タとパターンマッチングを行うことによって現在位置を
補正することを特徴とする。
【0008】また本発明の前記第2位置検出手段は、G
PS衛星からの電波を受信して現在位置を補正すること
を特徴とする。
【0009】
【作用】本発明に従えば、第1位置検出手段は、車両の
走行に従った走行ベクトルに基づいて車両の現在位置を
算出し、予め記憶されている道路データと局所的なマッ
プマッチングを行って現在位置を道路上に補正する。信
頼性評価手段の評価で、第1位置検出手段によって補正
された現在位置の信頼性が予め定める基準値よりも低
く、かつ補正候補となる位置の数が基準値以上あると
き、第2位置検出手段は大域的な位置データに基づいて
現在位置を補正する。局所的なマップマッチングで信頼
性が高いときには第1位置検出手段が現在位置を検出
し、信頼性が低くなるとその現在位置を第2位置検出手
段が大域的に補正する。これによって現在位置の検出精
度を高めることができる。第1位置検出手段が検出した
現在位置の信頼性が高いうちは、第2位置検出手段によ
る補正は行わないので、迅速な処理を行うことができ
る。
【0010】また本発明に従えば、第2位置検出手段
は、走行ベクトルを合成して走行軌跡を表すパターンデ
ータを作成し、予め記憶されている道路データとパター
ンマッチングを行う。道路が形成するパターンは有限で
あるので、全体的なパターンマッチングを図ることによ
り大域的な類似性を見いだすことが容易である。
【0011】また本発明に従えば、第2位置検出手段
は、GPS衛星からの電波を受信して現在位置を補正す
るので走行状態とは独立に現在位置を絶対値として検出
することができる。
【0012】
【実施例】図1は、本発明の一実施例による車両位置検
出装置の概略的な構成を示す。車輪速センサ1は、車両
の走行速度に対応する信号を導出する。方位センサ2
は、地磁気センサや振動ジャイロセンサなどによって実
現され、車両の走行方向を表す信号を導出する。車両信
号処理装置3は、車両の走行速度と走行方向とに応答
し、車両の走行ベクトルを表す車両信号を導出する。第
1位置検出手段であるミクロマップマッチング位置検出
装置4は、車両信号処理装置3からの車両信号に基づ
き、推測航法によって車両の現在位置を算出する。算出
された現在位置は、陰極線管(略称「CRT」)や液晶
表示器(略称「LCD」)などの表示器5に、現在位置
6として表示される。表示器5には、道路7なども同時
に表示される。この道路データは、CD−ROM8など
に予め記憶されている。ミクロマップマッチング位置検
出装置4は、CD−ROMに記憶されている道路データ
と、推測航法によって算出した現在位置とをマップマッ
チングさせ、マッチングが可能であれば現在位置を補正
する。ただし、マッチングは必ずしも一義的に可能であ
るとは限らない。
【0013】ミクロマップマッチング位置検出装置4に
よって検出された現在位置の信頼性は、信頼性評価装置
9によって評価される。信頼性が低いときには、走行軌
跡記録装置10によって作成される走行軌跡のパターン
データに基づいて、道路データとのパターンマッチング
を行うマクロマップマッチング位置検出装置11を起動
する。第2位置検出手段であるマクロマップマッチング
位置検出装置11では、走行軌跡のパターンデータと、
CD−ROMに記憶されている道路データとを大域的に
比較し、文字認識の分野と同様なパターンマッチングを
行って現在位置を補正する。以上のような車両信号処理
装置3、ミクロマップマッチング位置検出装置4、信頼
性評価装置9、走行軌跡記録装置10およびマクロマッ
プマッチング位置検出装置11は、CPUやメモリなど
を含む処理装置12のマルチタスクプログラム動作によ
って実現される。複数のコンピュータ装置の並列動作な
ど、他の構成としてもよいことは勿論である。
【0014】図2は、図1に示す構成の動作を示す。ス
テップa1から動作を開始し、ステップa2では推測航
法による現在位置の検出を行う。ステップa3では、検
出された現在位置がミクロマップマッチングで補正可能
であるか否かを判断する。補正が可能でないときにはス
テップa4に移り、推測航法を継続している距離が基準
値以上になっているか否かが判断される。基準値以上に
はなっていないときにはステップa2に戻る。
【0015】ステップa3でミクロマップマッチングに
よる補正が可能である判断されるときにはステップa5
でミクロマップマッチング補正を行う。ステップa6で
は、ミクロマップマッチングの程度を評価し、その評価
値を基準値と比較する。評価値が基準値以下でないと判
断されるときにはステップa7に移る。ステップa7で
は、補正すべき候補の数が求められる。候補数が基準値
以上でないと判断されるときには、ステップa2に戻
る。
【0016】ステップa4で推測航法の距離が基準値以
上であると判断されるとき、ステップa6で評価値が基
準値以下である判断されるとき、およびステップa7で
候補数が基準値以上であると判断されるときには、ステ
ップa8に移り、マクロマップマッチング位置検出装置
11による大域的補正が行われ、ステップa2に戻る。
【0017】図3は、図1に示すマクロマップマッチン
グ位置検出装置11におけるパターンマッチングの原理
を示す。図3(a)に示すように、走行軌跡記録装置1
0からは、走行軌跡パターンをヒストリデータH0,H
1,…として導出する。各ヒストリデータは、時々刻々
の走行ベクトルを、同一方位の範囲でまとめ、距離と方
位とを表すデータを有する。図3(b)は、図3(a)
の軌跡パターンにマッチングすべき道路データを示す。
道路データも、大域的に交差点に対応するノードN0,
N1,N2,N3と、その間の道路に対応するリンクL
1,L2,L3のように抽象化する。ノードN0〜N3
は、その位置を表す座標データである。リンクL1〜L
3は、その長さと方位を表すデータを有する。
【0018】大域的なパターンマッチングは、最新のヒ
ストリデータH0から遡及するようにして始める。H0
はL1およびL3とマッチング可能であり、候補が2つ
あることになる。しかしながら、さらにヒストリデータ
H1を加えると、マッチング可能なリンクは、L1とL
2との組合せのみとなる。このため現在位置はノードN
0であると判断される。以上がマクロマップマッチング
位置検出装置11の動作原理である。
【0019】図4は、1つのヒストリデータH10が2
つのリンクを含んでマッチングされる状態を示す。すな
わち図4(a)に示すヒストリデータH10は、距離が
d10で方位がθ10である。これに対して図4(b)
に示すリンクL11とL12とがマッチング可能であ
る。リンクL11は距離がd11で方位がθ11であ
る。リンクL12は距離がd12で方位がθ12であ
る。θ10とθ11およびθ12との差の絶対値が予め
定める基準値より小さく、距離d10が距離d11とd
12との和にほぼ等しいときには、ヒストリデータH1
0はリンクL11とL12との和であると判断される。
【0020】図5は、(a)に示すヒストリデータH2
0が、(b)に示す2つのヒストリデータの組合せを候
補とする状態を示す。すなわちノードN20からリンク
L21を経てノードN21までは1つのリンクであるけ
れども、ノードN21からは分岐しており、これだけで
はどちらの経路であるかが判断できない。ノードN21
からリンクL22を経てノードN22へ至る経路と、リ
ンクL23を経てノードN23に至る経路とは、相互の
方位の変化が少なく、またリンクの距離の変化も少な
い。このような場合には、さらに多くのヒストリデータ
を含む大域的なパターンマッチングによっていずれの経
路であるかを判断する。
【0021】図6は、本発明の他の実施例の概略的な構
成を示す。本実施例は図1に示す実施例に類似し、対応
する部分には同一の参照符を付す。注目すべきは、アン
テナ20からGPSシステムの衛星電波をGPS受信装
置21によって受信し、これによって現在位置を補正す
ることである。信頼性評価装置9の動作は図1に示す実
施例と同様である。
【0022】以上の実施例では、信頼性評価装置9が信
頼性を判断するのに、推測航法で走行した距離、現在の
ミクロマップマッチングしている道路の評価値およびミ
クロマップマッチングの候補数を組合せて判断している
けれども、いずれか1つだけあるいは2つの組合せで判
断するようにしてもよいことは勿論である。さらに運転
者が、表示器5を見ながら現在走行中の状態と表示状態
とが合っていないと判断するようなときに、スイッチ操
作することによって起動するようにしてもよいことは勿
論である。
【0023】また、第2位置検出手段としてマクロマッ
プマッチング位置検出装置11やGPS受信装置21を
示しているけれども、道路に設置されるサインポストか
らの位置ビーコンを利用するようにしてもよいことは勿
論である。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第1位置
検出手段は、推測航法と局所的なマップマッチングとを
行って現在位置を検出する。この現在位置の信頼性が低
く、補正候補の数が多いときには、第2位置検出手段で
大域的な位置検出による補正を行うので、検出される現
在位置の精度が向上する。第2位置検出手段が現在位置
を補正するのは、第1位置検出手段が検出する現在位置
の信頼性が低く補正候補が多いときだけであるので、通
常は第1位置検出手段のみが動作すればよい。このた
め、迅速な現在位置の検出を行うことができる。第2位
置検出手段は第1位置検出手段の検出した現在位置に対
する信頼性が低く補正候補が多いときにのみ補正を行え
ばよいので、処理に時間を充分にかけて検出の信頼性を
高めることができる。
【0025】また本発明によれば、第2位置検出手段
は、走行軌跡を表すパターンデータと、予め記憶されて
いる道路データとのパターンマッチングを行って現在位
置を補正するので、迅速に走行した可能性のある道路や
交差点を特定し、現在位置を容易に補正することができ
る。
【0026】また本発明によれば、第2位置検出手段は
GPS衛星からの電波を受信して現在位置を補正するの
で、確実な補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略的な電気的構成を示す
ブロック図である。
【図2】図1の構成の動作を示すフローチャートであ
る。
【図3】図1の実施例におけるパターンマッチングの原
理を示す図である。
【図4】図1の実施例におけるパターンマッチングの原
理を示す図である。
【図5】図1の実施例におけるパターンマッチングの原
理を示す図である。
【図6】本発明の他の実施例の概略的な電気的構成を示
すブロック図である。
【図7】従来からの推測航法およびマップマッチングの
概念を示す図である。
【符号の説明】
1 車輪速センサ 2 方位センサ 3 車両信号処理装置 4 ミクロマップマッチング位置検出装置 5 表示器 6 現在位置 7 道路 8 CD−ROM 9 信頼性評価装置 10 走行軌跡記録装置 11 マクロマップマッチング位置検出装置 20 アンテナ 21 GPS受信装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−100418(JP,A) 特開 平2−275310(JP,A) 特開 平1−140015(JP,A) 特開 平2−296172(JP,A) 特開 平4−213019(JP,A) 特開 平4−290916(JP,A) 特開 平6−102048(JP,A) 特開 平6−77123(JP,A) 実開 平2−33316(JP,U) 実開 平6−7009(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01C 21/00 G08G 1/0969

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行している車両の現在位置を検出する
    ための車両位置検出装置において、 車両の走行に従った走行ベクトルを表す信号に基づく車
    両の現在位置を算出し、予め記憶されている道路データ
    と局所的なマップマッチングを行って、算出された現在
    位置を道路上に補正する第1位置検出手段と、 第1位置検出手段によって補正される現在位置の信頼性
    を評価する信頼性評価手段と、 信頼性評価手段による現在位置の信頼性が予め定める基
    準よりも低く、かつ補正候補となる位置の数が基準値以
    上あるとき、大域的な位置データに基づいて現在位置を
    補正するようにして検出する第2位置検出手段とを含む
    ことを特徴とする車両位置検出装置。
  2. 【請求項2】 前記第2位置検出手段は、車両信号に応
    答して、走行ベクトルを合成して走行軌跡を表すパター
    ンデータを作成し、予め記憶されている道路データとパ
    ターンマッチングを行うことによって現在位置を補正す
    ることを特徴とする請求項1記載の車両位置検出装置。
  3. 【請求項3】 前記第2位置検出手段は、GPS衛星か
    らの電波を受信して現在位置を補正することを特徴とす
    る請求項1記載の車両位置検出装置。
JP5077152A 1993-04-02 1993-04-02 車両位置検出装置 Expired - Lifetime JP2807140B2 (ja)

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JPH06288781A JPH06288781A (ja) 1994-10-18
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0233316U (ja) * 1988-08-29 1990-03-02
JPH0792388B2 (ja) * 1989-04-17 1995-10-09 住友電気工業株式会社 位置検出装置
JPH03100418A (ja) * 1989-09-14 1991-04-25 Nissan Motor Co Ltd 車両用現在位置検出装置

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