JPS63314411A - 車輛位置検出装置 - 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】 本発明を以下の順序で説明する。

Ａ　産業上の利用分野 Ｂ　発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ　発明が解決しようとする問題点 Ｅ　問題点を解決するための手段 Ｆ作用 Ｇ　実施例 Ｇ−１構成（第１図、第２図） Ｇ−２位置検出動作（第１図、第３図、第４図） Ｇ−３データ・プロセッサの具体例（第５図）Ｈ発明の
効果 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、道路網上を走行する車輛の位置を特定する車
輛位置検出装置に関する。

Ｂ　発明の概要 本発明は、道路網上を走行する車輛の位置をその道路網
上において逐次特定する車輛位置検出装置において、距
離センサからの車輛の走行距離をあらわす検出データと
方向センサからの車輛の方向もしくは方向変化をあらわ
す検出データとに基づいて車輛の走行軌跡を算出し、算
出された走行軌跡と道路網データ格納メモリからの複数
のノード地点及び２ノード地点間の走行リンクが設定さ
れた道路網に関するデータがあられす走行リンクとのパ
ターン比較を行い、道路網データ格納メモリから読み出
されたデータによりあらわされる走行リンクのうち、算
出された走行軌跡に一致もしくは近似するものを選択す
ることにより車輛の位置を特定するようになすことによ
り、比較的簡単で安価な構成をもって、道路網上におけ
る車輛の位置を確実に検出でき、しかも、一旦見失った
後においても検出の自己復帰がなされるようにしたもの
である。

Ｃ従来の技術 公道上を走行する自動車についてのナビゲーション・シ
ステムの構築にあたっては、各自動車が自己の現在位置
を正確に把握することが必要とされる。自動車の現在位
置の検出も、船舶や航空機等の他の移動体の現在位置検
出と同様に、ロラン等の電波航法、あるいは、ジャイロ
スコープを用いた慣性航法によって行うことができるが
、電波航法がとられる場合には、複雑で高価なものとな
る受信装置を自動車に装備することが必要とされ、かつ
、地上における種々の電波障害物による受信妨害を受は
易くて、確実性に欠けることになるという不都合があり
、また、慣性航法がとられる場合には、比較的高い精度
の位置検出を行うためには、大掛かりで高価な装置を自
動車に搭載しなければならないという不都合がある。

そこで、道路上を車輪をもって走行するという自動車の
特性を活かし、例えば、地磁気変化やステアリング切れ
角変化についての検出出力と車輪回転数の検出出力等と
に基づいて算出される相対位置を、予め道路網上に設定
された複数のノード地点及び２ノード地点間の走行リン
クについてのデータが格納されたデータベースから読み
出される道路網データによってあられされる位置とを順
次照合していくことにより、自動車の道路網上における
位置を検出する自己完結型の位置検出装置も提案されて
いる。

Ｄ　発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来提案されている自己完結型の位置検
出装置においては、自動車が、予め道路網上に設定され
た複数の走行リンクから外れた道路上を走行する、ある
いは、駐車上やサービスエリア等に入る事態となって、
その現在位置が一旦見失われると、位置検出における自
己復帰がなされず、その後の位置検出ができな（なって
しまい、従って、再度、初期入力設定を行うことが必要
とされることになるという問題がある。また、一般的に
、検出精度を充分に高めることが困難であるという欠点
もある。

斯かる点に鑑み、本発明は、複数のノード地点及び２ノ
ード地点間の走行路である走行リンクが設定された道路
網上を走行する車輛の位置を、その道路網上において逐
次特定するものとされ、比較的簡単で安価な構成をもっ
て、道路網上における車輛の位置を確実に検出でき、し
かも、車輛の現在位置が一旦見失なわれた後においても
、位置検出の自己復帰が迅速に行われるようにされた車
輛位置検出装置を提供することを目的とする。

Ｅ　問題点を解決するための手段 上述の目的を達成すべく、本発明に係る車輛位置検出装
置は、車輛の走行距離を検出する距離センサと、車輛の
方向もしくは方向変化を検出する方向センサと、車輛の
位置を含む地域についての複数のノード地点及び２ノー
ド地点間の走行リンクが設定された道路網に関するデー
タが格納された道路網データ格納メモリと、距離センサ
から得られる検出された走行距離をあらわす検出データ
。

方向センサから得られる検出された車輛の方向もしくは
方向変化をあらわす検出データ、及び、道路網データ格
納メモリからのデータに基づいて車輛の位置をあらわす
位置データを得るデータ・プロセンサと、データ・プロ
センサにおいて得られる位置データに基づいて車輛の位
置をあらわす位置特定部とを備えて構成される。そして
、データ・プロセッサが、距離センサから得られる検出
データと方向センサから得られる検出データとに基づい
て車輛の走行軌跡を算出する走行軌跡算出手段、走行軌
跡算出手段により算出された走行軌跡と道路網データ格
納メモリから読み出されたデータによりあらわされる走
行リンクとのパターン比較を行い、道路網データ格納メ
モリから読み出されたデータによりあらわされる走行リ
ンクのうち、算出された走行軌跡に一敗もしくは近似す
るものを選択する軌跡パターン比較手段、及び、軌跡パ
ターン比較手段により選択された走行リンクをあらわす
位置データを送出するデータ送出手段を備えたものとさ
れる。

Ｆ作用 このように構成される本発明に係る車輛位置検出装置に
おいては、車輛が複数のノード地点及び２ノード地点間
の走行リンクが設定された道路網を走行するとき、走行
距離が距離センサによって検出されるとともに、車輛の
方向もしくは方向変化が検出される。そして、データ・
プロセッサにおいて、距離センサから得られる検出され
た走行距離をあらわす検出データ、方向センサから得ら
れる検出された車輛の方向もしくは方向変化をあらわす
検出データ、及び、道路網データ格納メモリからのデー
タとに基づき、車輛の走行軌跡が算出されるとともに、
算出された走行軌跡と道路網データ格納メモリからのデ
ータによりあらわされる走行リンクとのパターン比較が
行われ、その比較結果に基づいて、車輛の位置をあらわ
す位置データが形成され、斯かる位置データに基づいて
、位置特定部による、例えば、道路網が表示されたディ
スプレイ上における車輛の位置の重畳表示がなされる。

このようにされる本発明に係る車輛位置検出装置にあっ
ては、比較的簡単で安価な構成のもとに、道路網上にお
ける車輛の位置が確実に検出され、また、車輛の位置が
、車輛の走行軌跡と道路網データ格納メモリからのデー
タによりあらわされる走行リンクとのパターン比較に基
づいて検出されるようになされることにより、車輛の位
置が一旦見失なわれた場合においても、その後の車輛の
走行に伴って、位置検出の自己復帰が迅速に行われるこ
とになる。

Ｇ　実施例 Ｇ−１構成（第１図、第２図） 第１図は、本発明に係る車輛位置検出装置の一例を概略
的に示す。

この例においては、車輛の走行距離を検出する距離セン
サ１１．車輛の方向を検出する方向センサ１２．車輛の
走行領域を含む地域における、複数のノード地点及び２
ノード地点間の走行路である走行リンクが設定された道
路網についての、各ノード及び各走行リンクについての
各種のデータが、道路網データとして格納された道路網
データ格納メモリ１３が設けられており、さらに、これ
らの夫々に接続されたデータ・プロセッサ１４が備えら
れている。そして、データ・プロセッサ１４には、距離
センサ１１からの検出された走行距離をあらわす検出デ
ータＤｄ、方向センサＩ２からの検出された車輛の方向
をあらわす検出データＤｘ、道路網データ格納メモリ１
３から読み出された道路網データＤｒが、夫々、供給さ
れる。

方向センサ１２は、例えば、車輛の方向を、車輛のステ
アリング切れ角を車輛の走行距離（車輛の変位）で積分
することにより求めるものとされる。斯かる場合には、
例えば、第２図Ａに示される如くに、走行距離ＤＳに対
するステアリング切れ角出Ｓθの変化がある場合、斯か
るステアリング切れ角±Ｓθが走行距離ＤＳで積分され
て、走行距離ＤＳに対して第２図Ｂに示される如くに変
化する車輛の方向±θが求められることになる。

また、道路網データ格納メモリ１３に格納される道路網
データ’Ｄ　ｒは、そのうちの各ノード地点に関するも
のが、例えば、下記の表−１に示され、また、各走行リ
ンクに関するものが、例えば、下記の表−２に示される
如くのものとされる。

犬二」＝（ノード　データ） ノード番号　　： ノード種別　　： 接続リンク数　＝　（Ｍ） 接続リンク番号：　（１） ：　（２） ：　（３） ：　（Ｍ） 接続リンク間角度 （１）−（２）：（α、） （２）−（３）：（α２） （Ｍ）−（１）：　　（αＭ） Ｘ　座頭　　　： Ｙ　座標 ｌ二叉　　　リンク　データ） リンク番号　　： 道路種別　　　・ 接続ノード番号：（１） 接続ノード番号：　（２） 補間地点数　　：（Ｐ） 補間地点座標 Ｑ、：Ｘ　　座標： Ｙ　座標： Ｑ、：　Ｘ　　座標： Ｙ　座標： ＱＰＩＸ　　座標： Ｙ　座標： リンク長　　　・ その出の　性　： データ・プロセッサ１４は、距離センサ１１からの検出
データＤｄと方向センサ１２から得られの検出データＤ
ｘとに基づいて車輛の走行軌跡を算出する走行軌跡算出
手段１５．この走行軌跡算出手段１５により算出された
走行軌跡と道路網データ格納メモリ１３から読み出され
た道路網データＤｒとによりあらわされる走行リンクと
のパターン比較を行い、道路網データＤｒによりあらわ
される走行リンクのうち、走行軌跡算出手段１５により
算出された走行軌跡に一致もしくは近似するものを選択
する軌跡パターン比較手段１６、及び、この軌跡パター
ン比較手段１６により選択された走行リンクをあらわす
位置データＤＴを送出するデータ送出手段１７を内蔵す
るものとされている。

また、データ・プロセッサ１４には、ディスプレイ部１
８も接続されており、このディスプレイ部１８において
、道路網データ格納メモリ１３から読み出された道路網
データＤｒに基づき、車輛の走行領域における道路地図
の表示がなされる。

さらに、データ・プロセッサ１４に内蔵されたデータ送
出手段Ｉ７から構成される装置データＤＴがディスプレ
イ部１８に供給され、ディスプレイ部１８において、道
路網データ格納メモリ１３から読み出された道路網デー
タＤｒに基づいて表示された道路地図上に、データ送出
手段１７から構成される装置データＤＴに基づく、車輛
の位置の表示がなされる。

なお、データ・プロセッサ１４に内蔵された軌跡パター
ン比較手段１６により行われる、走行軌跡算出手段１５
により算出された走行軌跡と道路網データ格納メモリ１
３から読み出された道路網データＤｒによりあらわされ
る走行リンクとのパターン比較の結果、道路網データＤ
ｒによりあらわされる走行リンク中に、走行軌跡算出手
段１５により算出された走行軌跡に一敗もしくは近似す
るものが無い場合には、車輛が、道路網データ格納メモ
リ１３に格納された道路網データＤｒによりあらわされ
る走行リンク以外の新規な走行リンクを走行した状況に
ある。そして、斯かる場合には、データ送出手段１７に
おいて、走行軌跡算出手段１５により、算出された走行
軌跡をあらわす位置データＤＴ’が形成されて、それが
送出される。この位置データＤＴ’　は、ディスプレイ
部１８に供給されるとともに、データ・プロセッサ１４
に接続されたデータ蓄積メモリ１９に、読み出し可能に
格納されて蓄積される。

これにより、データ蓄積メモリ１９には、位置データＤ
Ｔ“が、道路網上における新規な走行リンクをあらわす
道路網データとして格納されることになり、その後、斯
かる道路網データは、道路網データ格納メモリ１３に格
納された道路網データＤｒと同様に用いられる。

Ｇ−２位置検出動作（第１図、第３図、第４図） 斯かる構成のもとに、例えば、道路網データ格納メモリ
１３に、第３図に示される如くに分布するノード地点０
．〜０７及び走行リンクし１〜Ｌ１６が設定された道路
網についての道路網データＤｒが格納されたもとで、車
輛が走行する場合について考察する。このとき、車輛の
走行の結果、第４図において破線で示される如くの車輛
の走行軌跡が得られるとすると、先ず、データ・プロセ
ッサ１４に内蔵された走行軌跡算出手段１５により、第
４図における走行軌跡（Ｌｌ　）＋　（Ｌ２）が算出さ
れた時点で、軌跡パターン比較手段１６により、走行軌
跡（Ｌｌ　）＋　（Ｌｚ　）と第３図に示される走行リ
ンクＬ、〜ＬＩ６とのパターン比較が行われる。

斯かるパターン比較においては、道路網データＤｒ中の
、走行リンクＬ１〜ＬＩ６の夫々をあらわす、上記の表
−２に示される如くのリンクデータと、走行リンクＬｌ
””Ｌｌ６の夫々について、ノード地点０１〜０７のう
ちのそれに接続されたものをあらわす、上記の表−１に
示される如くのノードデータが用いられる。

そして、斯かるパターン比較の結果、走行リンクＬ、＋
Ｌ２が、走行軌跡（Ｌｌ　）　＋（Ｌｍ　）に一致もし
くは近似するものとして選択される。そして、データ送
出手段１７から、走行リンクＬ１及びＬ２をあらわす位
置データＤＴが送出され、車輛が走行リンクＬ、＋Ｌ、
を走行したことが検知される。

続いて、走行軌跡算出手段１５により、走行軌跡（Ｌｌ
　）　＋　（ｔ、ｚ　）に対して左折したものとされた
、第４図における走行軌跡（Ｌ６）が算出された時点で
、軌跡パターン比較手段１６により、走行軌跡（Ｌ６）
と第３図に示される走行リンクＬｌ”Ｌｌ６とのパター
ン比較が行われ、走行リンクＬ６が、走行軌跡（Ｌ６）
に一致もしくは近似するものとして選択される。そして
、データ送出手段１７から、走行リンクＬ、をあらわす
位置データＤＴが送出され、車輛が、走行リンクＬ１及
びＬ２に続いて、走行リンクＬ６を走行したことが検知
される。

さらに、上述と同様にして、走行軌跡算出手段１５によ
り、走行軌跡（Ｌ６）に対して右折したものとされた、
第４図における走行軌跡（Ｌ、）＋　（Ｌｌ４）　、走
行軌跡（Ｌ９　）　＋（Ｌｅａ）に対して左折したもの
とされた第４図における走行軌跡（Ｌｌ３）、及び、走
行軌跡（Ｌ　１３）に対して右折したものとされた、第
４図における走行軌跡（Ｌｌ、）が、夫々算出された時
点で、軌跡パターン比較手段１６により、走行軌跡（Ｌ
、　）　＋　（Ｌｌ４）　。

走行軌跡（Ｌｌ３）、及び、走行軌跡（Ｌ、、）の夫々
と第３図に示される走行リンクＬｌ””Ｌｌ６とのパタ
ーン比較が行われ、走行リンクＬ　ｑ　＋　Ｌ　＋　ａ
。

走行リンクＬ１３、及び、走行リンクＬ１１が、夫々、
走行軌跡（ｔ、ｑ　）　＋（Ｌ、４）　、走行軌跡（Ｌ
ｌ３）、及び、走行軌跡（Ｌ、ｌ）に一致もしくは近似
するものとして選択される。そして、データ送出手段１
７から、走行リンクＬ　ｑ　＋　Ｌ　１４．走行リンク
Ｌ４、及び、走行リンクＬ　１１をあらわす位置データ
ＤＴが順次送出され、車輛が、走行リンクＬ６に続いて
、走行リンクＬ９＋Ｌ＋４．走行リンクＬＩ３、及び、
走行リンクＬ１１を順次走行したことが検知される。

このようにして、車輛の位置が逐次検出されるのである
が、何らかの理由で、車輛の位置が一時的に見失われた
としても、その後の車輛の走行に伴って、その走行軌跡
が算出され、算出された走行軌跡と走行リンクＬｌ−Ｌ
Ｌ＆とのパターン比較が行われて、走行リンクＬ１〜Ｌ
Ｉ６のうちの算出された走行軌跡に一致もしくは近似す
るものが選択され、車輛が走行した走行リンクが検知さ
れることになる。

Ｇ−３データ・プロセンサの具体例（第５図）上述の如
くの動作を行うデータ・プロセッサ１４は、例えば、マ
イクロ・コンピュータが用いられて構成されるが、斯か
る場合においてマイクロ・コンピュータが、車輛の走行
軌跡の算出、算出された走行軌跡と道路網データＤｒと
のパターン比較、及び、パターン比較の結果に栽づく位
置データＤＴの送出を行うにあたって実行するプログラ
ムの一例を、第５図に示されるフローチャートを参照し
て説明する。

このプログラムにおいては、スタート後、プロセス３１
において各部のイニシャライズを行い、次に、ディシジ
ョン３２において、方向センサ１２からの検出データＤ
ｘに基づき、車輛が特徴地点を通過したか否かを判断す
る。ここで、特徴地点とは、例えば、方向センサ１２か
らの検出データＤｘが、車輛の方向が±３０度以上変化
したことを示す地点とされる。

このディシジョン３２での判断の結果、車輛が特徴地点
を通過していなければ、ディシジョン３２での判断を繰
り返す。これに対して、車輛が特徴地点を通過した場合
には、プロセス３３において、そのとき距離センサ１１
からの検出データＤｄがあわらす走行距離を、距離ｄ１
として設定し、記憶する。

続いて、ディシジョン３４において、再び、方向センサ
１２からの検出データＤｘに基づき、車輛が特徴地点を
通過したか否かを判断する。ここでも、特徴地点とは、
例えば、方向センサ１２からの検出データＤｘが、車輛
の方向が±３０度以上変化したことを示す地点とされる
。そして、このディシジョン３４での判断の結果、車輛
が特徴地点を通過していなければ、ディシジョン３４で
の判断を繰り返す。これに対して、車輛が特徴地点を通
過した場合には、プロセス３５において、そのとき距離
センサ１１からの検出データＤｄがあわらす走行距離を
、距離ｄ２として設定し、記憶する。

次に、プロセス３６において、プロセス３５で設定され
、記憶された距離ｄ２からプロセス３３で設定され、記
憶された距離ｄ１を減算し、差の距離１１ｎを算出する
。これにより、車輛の走行軌跡Ｌｎが、距離Ｉ！、ｎを
有するものとして算出されることになる。

そして、プロセス３７において、プロセス３６で算出さ
れた、距離２ｎを有する走行軌跡Ｌｎと、道路網データ
格納メモリ１３から読み出される道路網データＤｒによ
りあらわされる走行リンクとのパターン比較を行い、道
路網データＤｒによりあらわされる走行リンクのうちの
、距離Ｉｎを有する走行軌跡Ｌｎに一致もしくは近似す
るものを選択する。即ち、走行軌跡Ｌｎについてのサー
チを行うのである。斯かるサーチにあたり、選択される
べき走行リンクは、距離ｊ２ｎ−１もしくはそれに近似
した距離を有する走行リンクに接続されており、その距
離が、距離ｊ２ｎもしくはそれに近似した距離となるも
のとされる。

その後、プロセス３Ｂにおいて、プロセス３７でのサー
チにより選択された走行リンクを、候補リンクとしてリ
ストアツブし、続くディシジョン３９において、候補リ
ンクが１個か否かを判断する。ディシジョン３９での判
断の結果、候補リンクが１個でない場合には、プロセス
４０においてｎを１だけ増加させた後、プロセス３３に
戻り、プロセス３３以降の各ステップを、ｎ＝ｎ＋１と
されたもとで繰り返す。これにより、上述のプロセス３
６で算出された走行軌跡に引き続（、次の特徴地点まで
の走行軌跡と、道路網データ格納メモリ１３から読み出
される道路網データＤｒによりあらわされる走行リンク
とのパターン比較が行われ、道路網データＤｒによりあ
らわされる走行リンクのうちの、斯かる次の特徴地点ま
での走行軌跡に一致もしくは近似するものが選択される
ことになり、候補リンクの絞り込みが行われる。

そして、ディシジョン３９での判断の結果、候補リンク
が１個である場合には、その候補リンクを車輛の走行軌
跡に対応する走行リンクとし、プロセス４１において、
その候補リンクをあらわす位置データを送出し、プロセ
ス３２に戻る。そして、上述の動作が繰り返される。

なお、上述のフローチャートにおいては、算出された走
行軌跡と道路網データ格納メモリ１３から読み出される
道路網データＤｒによりあらわされる走行リンクとのパ
ターン比較が、走行軌跡の距離を比較対象として行われ
ているが、走行軌跡の距離に加えて、その走行軌跡に係
る特徴。点における車輛の方向が比較対象に加えられて
もよく、斯かる場合には、位置検出精度の向上が図られ
る。

Ｈ発明の効果 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る車輛位置検
出積装置によれば、複数のノード地点及び２ノード地点
間の走行路である走行リンクが設定された道路網上を走
行する車輛の位置を検出するにあたり、距離センサから
の検出データ及び方向センサからの検出データに基づい
て算出された車輛の走行軌跡と、道路網データ格納メモ
リからのデータによりあらわされる走行リンクとのパタ
ーン比較が行われ、その比較結果に基づいて、道路網上
における車輛の位置が特定されるので、比較的簡単で安
価な構成のもとに、道路網上における車輛の位置を確実
に検出することができ、かつ、車輛の位置が一旦見失な
われた場合においても、その後の車輛の走行に伴って、
位置検出の自己復帰が迅速に行われ、引き続いて、道路
網上における車輛の位置の検出を行うことができる利点
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車輛位置検出装置の一例を概略的
に示すブロンク接続図、第２図Ａ及びＢは第１図に示さ
れる例に用いられる方向センサの説明に供される図、第
３図及び第４図は第１図に示される例による車輛位置検
出の説明に供される図、第５図は第１図に示される例に
用いられるデータ・プロセッサの具体例を構成するマイ
クロ・コンピュータが実行するプログラムの説明に供さ
れるフローチャートである。 図中、１１は距離センサ、１２は方向センサ、Ｉ３は道
路網データ格納メモリ、１４はデータ・プロセッサ、１
５は走行軌跡算出手段、１６は軌跡パターン比較手段、
１７はデータ送出手段、１８はディスプレイ部、１９は
データ蓄積メモリである。 ゝ゛Ｌ・＝ξ゛ご二

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車輛の走行距離を検出する距離センサと、上記車輛の
   方向もしくは方向変化を検出する方向センサと、 上記車輛の位置を含む地域についての複数のノード地点
   及び２ノード地点間の走行リンクが設定された道路網に
   関するデータが格納された道路網データ格納メモリと、 上記距離センサから得られる検出された走行距離をあら
   わす検出データと上記方向センサから得られる検出され
   た車輛の方向もしくは方向変化をあらわす検出データと
   に基づいて上記車輛の走行軌跡を算出する走行軌跡算出
   手段，該走行軌跡算出手段により算出された走行軌跡と
   上記道路網データ格納メモリから読み出されたデータに
   よりあらわされる走行リンクとのパターン比較を行い、
   上記道路網データ格納メモリから読み出されたデータに
   よりあらわされる走行リンクのうち、上記算出された走
   行軌跡に一致もしくは近似するものを選択する軌跡パタ
   ーン比較手段、及び、該軌跡パターン比較手段により選
   択された走行リンクをあらわす位置データを送出するデ
   ータ送出手段を備えたデータ・プロセッサと、 該データ・プロセッサから送出される上記位置データに
   基づいて上記車輛の位置をあらわす位置特定部と、 を具備して構成される車輛位置検出装置。