JPS6045285A - 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】 技術分野 本発明は、自動車等の移動体における現在位置、移動軌
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
迷うことがない工５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、それら谷検出値から自動車
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全要因とした位置
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ｊ′１自になってしまう。

目的 本発明は以上の点全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工５Ｉ
Ｆ−シ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、添付図面全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
ス信号全出力する光電式、電磁式または槻械接点式など
のセンサがうなる移動体の移動距離に応じた信号全発生
する距離検出器ｌ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２０昌力から移動体の進行方向全判
足し、両検用器１２２からの検出信号に応じて移動体の
単位走行距離ごとの２次元座標上の位′ｌｔを演算によ
ってめ、かつ装置全体の集中助Ｊ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によってめ
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↑ｎ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かも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
図面像を画面に表示させるとともに、前記移動軌跡記は
装置４に記憶され１こ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
＠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２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性なわせることので
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にエリ予
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）が刻々と演算によってめられ、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ｆｉ７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進行方向を示
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、累積誤差にエリ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、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亭の下に判定させ、
そのずれが一定基準よりも大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工
５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道路上か
ら外れた場合、それまでの正しい走行軌跡の進行に沿う
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全抽出し、その各抽出された道路Ａ、　Ｂ、　Ｃの
各データと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ろようにしている。

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の全体にわたりて積分した値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
図に示す工５に類似しているほど小さな値となり、はぼ
一致した点で極したがって、探索された道路Ａ、Ｂ、Ｃ
ごとにｆｃをめて谷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工５になる。

） また本発明で１人類似性が１や度に高い候補の道　１１
（、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全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
せることができる工５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、
能力に工つては遠々とデータ修正の処理を行なわせるこ
とがＯＩ′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
類似性が昭められた場合には、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
行軌跡全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）Ｉｃ示すように移動体が地図上に
ない道路Ｈ上音通過した場合には、Ｏ１１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１こ第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原走行軌跡データ全記
憶している記憶部１１から読み出された表示縮尺に応じ
た一足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１５において走行軌跡がその選択された道路上に（る
べく補正量の計′ｓ、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、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、ｎは表示地図記憶部であ
る。

また第り図に、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。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る方向へ進行した場合の
判断をなす６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金倉めて、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。

効果 以上、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、地図上に表示される移動体の走行軌跡が道路
上から外れたときその走行軌跡に沿う道路の探索をなし
て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行なわせて、そのうち最も
類似性の高い道路全選択させる手段と、その選択された
道路上に走行軌跡が表示されるようにデータ修正を行な
わせる手稗を設けるようにしたもので、累積誤差によっ
て道路上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
制度を有している・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による＃動体の走行位置表示装置の基本
溝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、門４図゛（ａ）ｔ　（ｂ）ｔ　（Ｃ
）は道路の検索状態をそれぞれ示す図、第５図（ａ）、
　（ｂ）ｔ　（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（”）ｔ　（ｂ）ｔ　（
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）、Φ）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ｐｉｌｌ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ｔ　８・・・操作装置　９・−・地図デー
タ記憶部　ｌＯ・・・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　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 出願人代理人　鳥　井　清 ・・；ｉ 第１図 第２図 第３図 （σ）　（ｂ）　（ｃ） 第５図 （ａ）　ｌｂノ　（ｃ） （Ｃ）　（ｂ）　（Ｃ） 第７図 第８図 第９図 （ａ） 第１Ｏ図 と０ノ ５７４− （ｂ） 第１２図

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づ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次元座標上の位置をめ
   、かつ予め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前記地図の画像情報
   を得て、刻々変化する走行位置のデータと画像情報のデ
   ータとにより表示装置の同一画面に地図と移動体の走行
   軌跡の表示とを重ねて行なわせる工５にした移動体の走
   行位置表示装置において、地図上に表示される移動体の
   走行軌跡が道路上から外れたときにその走行軌跡に凸５
   道路の探索をなしてその探索された道路のデータを抽出
   させる手段と、その抽出した各道路のデータと走行軌跡
   のデータとの比’Ｌ’ｆｆｉをなして類似性の判定を行
   なわせて、その５ち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走行軌跡が表示される
   ようにデータ修正を行なわせる手段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。