JPH07286856A - 現在位置算出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＧＰＳ信号を受信できない場合でも、方位検出
手段を用いずに、車両の位置を求めることが可能な現在
位置算出装置を提供する。 【構成】車両のトランスミッションの出力軸回転に比例
してパルスを出力することで車速を検出する車速センサ
２０３と、ＧＰＳ信号を処理して車両の位置を出力する
ＧＰＳ受信装置２０５と、ＣＰＵおよびメモリを備えた
コントローラ２１０とを有し、ＧＰＳ信号が受信できな
い場合、最後にＧＰＳ信号を受信することで取得された
位置からの走行距離を、車速センサ２０３の出力を積算
することにより求め、車両が存在した道路にそって、そ
の距離だけ進めることにより、ＧＰＳ非受信時でも、車
両の位置を得ることができる。

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、当該車両の現在位置を算出する現在位置算出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の現在位置算出装置としては、例え
ば、特公平５−７６４２号公報記載の例のように、ＧＰ
Ｓ受信機を用いた電波航法システムと、ジャイロおよび
車速センサを用いた推測航法システムとを組み合わせて
使用して、車両の現在位置を算出するシステムがある。
このような例では、ＧＰＳ受信機の出力する位置と、推
測航法システムから出力される位置とに基づいて、車両
の現在位置を決定して、その位置を、ディスプレイに表
示された地図上に重ねて表示することにより、車両の現
在位置をドライバーに知らせる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例で
は、ＧＰＳ受信機、および、推測航法システムの、両方
を備える必要があり、全体のシステムとして高価なもの
となる。

【０００４】特に、推測航法システムに必要な方位を検
出するために用いられる、地磁気センサまたはジャイロ
センサは、車速センサと比べ、非常に高価であるだけで
なく、回りの環境からの悪影響を受けやすいため精度を
保つのが難しい。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的は、電波信号を受信
できない場合でも、方位検出手段を用いずに、車両の位
置を求めることが可能な現在位置算出装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、車両に搭載
され、電波信号を受信することにより、当該車両の現在
位置を算出する第１の位置算出手段を備えた現在位置算
出装置において、道路データが格納されている記憶媒体
を受け入れて、当該算出された現在位置の周辺の道路デ
ータを読みだす道路データ読出手段と、車両に取付けら
れ、車両速度を検出する速度検出手段と、当該電波信号
が受信されない場合、検出された車両速度を積算して、
第１の位置算出手段により車両の現在位置が最後に算出
された時点からの、車両の進行距離を算出する進行距離
算出手段と、当該電波信号が受信されない場合、第１の
位置算出手段により最後に算出された現在位置、およ
び、当該位置が算出された時点から現在までの進行距離
に基づき、当該位置付近の道路データを参照すること
で、車両の現在位置を算出する第２の位置算出手段を有
することを特徴とする現在位置算出装置により達成する
ことができる。

【０００７】

【作用】本発明による、電波信号を用いて車両の現在位
置を算出する第１の位置算出手段を備えた現在位置算出
装置において、電波信号が受信できない場合、第２の位
置算出手段は、第１の位置算出手段により最後に算出さ
れた時間的に最も新しい現在位置と、当該位置が得られ
た時点から現在までの車両の進行距離とに基づき、さら
に、当該位置付近の道路データを参照して、車両の現在
位置を算出する。

【０００８】

【実施例】本発明を適用した現在位置算出装置の一実施
例を説明する。

【０００９】本実施例のハードウエアは、例えば、図１
に示すような構成を有する。すなわち、本実施例は、車
両のトランスミッションの出力軸の回転に比例してパル
スを出力することで車速を検出する車速センサ２０３
と、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信するアンテナ２
０４と、アンテナ２０４で受信したＧＰＳ信号を処理し
て車両の位置および方位を出力するＧＰＳ受信装置２０
５とを有する。

【００１０】本実施例は、さらに、表示している地図の
縮尺切り替え指令をユーザから受け付けるスイッチ２０
６と、ディジタル地図データを記憶しておくＣＤ−ＲＯ
Ｍ２０７と、ＣＤ−ＲＯＭ２０７を読みだすためのドラ
イバ２０８と、現在位置周辺の地図及び現在位置を示す
マーク等を表示するディスプレイ２０９とを有する。

【００１１】本実施例は、さらに、上記で説明した周辺
各装置の動作制御を行うコントローラ２１０を有する。
コントローラ２１０は、車速センサ２０３から出力され
るパルス数を所定秒数毎にカウントとするカウンタ２１
７と、ＧＰＳ受信装置２０５からのデータを受け取るシ
リアルインタフェイス２１８と、スイッチ２０６の押圧
を認識するパラレルＩ／Ｏ２１２と、ＣＤ−ＲＯＭ２０
７から読みだされた地図データを転送するＤＭＡ(Direc
t Memory Access)コントローラ２１３と、ディスプレイ
２０９に地図画像を表示する表示プロセッサ２１４とを
有する。

【００１２】コントローラ２１０は、さらに、マイクロ
プロセッサ２１５と、メモリ２１６とを有する。マイク
ロプロセッサ２１５は、上記各部を介して得られた周辺
センサおよび装置からの信号を受け入れて、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２１４を介してデイスプレイ２０９
に表示させる。この車両位置の表示は、すでに表示され
ている地図上に重畳して行われ、ユーザは、地図上の車
両の現在位置を知ることができる。

【００１３】メモリ２１６は、以下に説明する処理の内
容が格納されているＲＯＭと、マイクロプロセッサ２１
５が処理を行う場合に使用するＲＡＭとを備えている。

【００１４】次に、本実施例の作用を、図４のフローチ
ャートを用いて説明する。本処理は、車両が１０ｍ走行
するごとに起動されるものである。

【００１５】最初、車速センサ２０３の信号を読み込み
（ステップ５２０）、読み込まれた値を積算していくこ
とにより、走行距離へ変換する（ステップ５２１）。

【００１６】次に、ＧＰＳ信号を受信しているかどうか
判断し（ステップ５２２）、受信していたら（ステップ
５２２でＹｅｓ）、ＧＰＳ受信装置２０５の出力する、
車両の現在位置（Ａ）及び車両の進行方位を読みだす
（ステップ５２３）。

【００１７】次に、現在位置（Ａ）の周辺の地図を、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ２０７より読みだし、現在位置（Ａ）を中心
として、予め定められた距離Ｄ内にある道路データ（線
分データ）を抜き出す（ステップ５２４）。ここで、距
離Ｄは、一定値でもよいが、前回求めた、後述するエラ
ーコスト値に基づいて決定する値でもよい。

【００１８】エラーコストに基づいて検索範囲を決める
理由としては、エラーコストが大きい場合は、位置の精
度に対する信憑性が低いと考えられるためであり、より
広い範囲を検索して道路をさがす方が理にかなっている
からである。なお、道路データは、図６に示すように、
地図上の各道路を複数の線分で近似し、各線分の始点と
終点との座標を記憶するような構成とする。

【００１９】次に、ステップ５２４で抜き出された線分
の中から、その線分の方向の方位と、ＧＰＳ受信装置２
０５により得られた車両の進行方位との誤差が、所定値
以内にある線分を抜き出す（ステップ５２５）。さら
に、抜き出されたすべての線分に対し、現在位置（Ａ）
から垂線をおろし、その垂線の長さを求める（ステップ
５２６）。

【００２０】次に、それら垂線の長さを用いて、ステッ
プ５２５で抜き出されたすべての線分に対して、以下に
定義されるエラーコストの値を算出する。

【００２１】 エラーコスト＝α×｜進行方位−線分方位｜＋β×｜垂線の長さ｜ （１） ここで、α、βは、重み係数である。これら係数は、用
いる具体的処理方法により変えることができる。例え
ば、進行方位において誤差が少ない道路を重視する場合
は、αを大きくすればよい。

【００２２】次に、エラーコストが算出された線分のう
ち、エラーコスト値が最も小さい線分を選び（ステップ
５２７）、その選択された線分と垂線との交差する点
（線分の垂線のあし）を、修正された現在位置（Ｂ）と
して（ステップ５２８）、本処理を終了する。

【００２３】ステップ５２２で、ＧＰＳ信号が受信され
ていない場合（５２２でＮｏ）は、現在位置（Ｂ）の近
くに交差点があるかどうかを判断する（ステップ５３
１）。近くに交差点がある場合（ステップ５３１でＮ
ｏ）は、車両がどちらの道路へ進んだかの判断が難し
い。このため、車両の現在位置を表示しないようにさせ
るための、非表示信号を出力して（ステップ５３３）、
本処理を終了する。

【００２４】ここで、交差点が近くにあるかどうかの決
定方法の一例を、以下に示す。すなわち、ＣＤ−ＲＯＭ
２０７には、図６に示すような道路データが、座標情報
データおよび交差点情報データとして、図７に示すよう
なフォーマットで格納されている。したがって、図７に
示す交差点情報データを調べれば、前回算出された現在
位置から所定距離Ｆ以内に、交差点があるかどうかを判
断することができる。

【００２５】近くに交差点がない場合（ステップ５３１
でＹｅｓ）、前回求めた現在位置（Ｂ）を基準とし、そ
の現在位置（Ｂ）から進んだ距離相当分だけ、当該道路
データにそって現在位置を移動させることで、新たな現
在位置（Ｃ）を算出する（ステップ５３２）。

【００２６】例えば、車両が走行している道路に対応す
る道路データが、図３に示すような場合を考える。ここ
では、ａ−ｅ間の道路が、道路線分ａｂ、道路線分ｂ
ｃ、道路線分ｃｄ、および、道路線分ｄｅにより構成さ
れるものである。ここで、道路線分ａｂ中に、前回ＧＰ
Ｓ信号に基づいて求められた現在位置（Ｂ）が存在する
ものとし、また、その位置（Ｂ）が算出された時点から
今までに走行した距離が、１００ｍであるとする。

【００２７】本実施例において、このような場合、道路
線分ａｂを３０ｍ、道路線分ｂｃを６０ｍ、道路線分ｃ
ｄを１０ｍ走行した時の位置（Ｃ点）が、位置（Ｂ）か
ら１００ｍ走行したことになるので、Ｃ点を現在位置と
する。ここで、走行距離は、車速センサ２０３から求め
るものとし、各道路線分の長さは、各線分の始点と終点
との座標から求めることができる。また、始点と終点と
の座標は、図７に示す座標情報データから読みだす。

【００２８】次に、上記図４のフローにより得られた結
果に従って、車両の現在位置を地図上に表示する処理
を、図５を用いて説明する。本処理は、例えば、１秒毎
に起動されるものであり、車両の現在位置として、現在
位置（Ｂ）、または、現在位置（Ｃ）が求められていれ
ば、それを表示する。また、現在位置（Ｃ）が算出され
ず、非表示信号が出力されていれば、現在位置が不明で
あることがユーザに判るような形態で、表示を行うもの
である。

【００２９】最初、スイッチ２０６が押され地図の縮尺
の変更が指示されたかどうかを、パラレルＩ／Ｏ２１２
の内容を見て判断する（ステップ６０１）。もし、押さ
れていれば（ステップ６０１でＹｅｓ）、それに対応し
て、所定の縮尺フラグを切り換える（ステップ６０
２）。スイッチ２０６の機能としては他にもあるが、そ
れらは、本実施例の作用には、無関係なので記述しな
い。

【００３０】次に、ＧＰＳ信号により最後に求められ
た、すなわち、最新の現在位置（Ｂ）を読みだし（ステ
ップ６０３）、ステップ６０２で切り換えられた縮尺フ
ラグの内容に応じた縮尺の地図をディスプレイ２０９
に、例えば、図２に示すような状態で表示する（ステッ
プ６０４）。

【００３１】次に、非表示信号が出力されているかどう
かを調べる（ステップ６０５）。その信号が出力されて
いる場合（ステップ６０５でＹｅｓ）、その時点での車
両の位置が不明であるため、それがユーザに認識できる
形態で表示を行う（ステップ６０８）。

【００３２】具体的には、例えば、最後に求められた、
確実に判っている過去の現在位置（Ｂ）を、以下に説明
する現在位置表示の場合とは異なる色を用いて表示す
る。また、色を変える代わりに、形態を変えたり、位置
を全く表示しないようにしても良い。また、文字メッセ
ージを表示したり、光の点滅や音声などにより、現在位
置が算出されていない状態を示す構成としても良い。

【００３３】非表示信号が出力されていない場合（ステ
ップ６０５でＮｏ）は、現在位置として、ＧＰＳ信号に
よる現在位置（Ｂ）（図４、ステップ５２８）、また
は、現在位置（Ｃ）（図４、ステップ５３２）が求めら
れている。

【００３４】このため、次のステップ６０６で、車両の
現在位置（Ｂ）が求められている場合には、その位置
（Ｂ）と車両の進行方位（ＧＰＳ方位）とを、例えば、
図２中に示される、所定の色による矢印記号”↑”を用
いて表示を行う。また、現在位置（Ｃ）が求められてい
る場合は、その位置（Ｃ）を、現在位置（Ｂ）と同様な
形態、または、異なった形態で表示する。

【００３５】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
重ねて表示する（ステップ６０７）。

【００３６】本実施例によれば、ＧＰＳ受信装置、車速
センサ、および、道路データを用いて、ＧＰＳ信号を受
信できない時は、最後にＧＰＳ信号を受信した位置から
の走行距離を、車速センサの出力を積算することにより
求め、道路にそってその距離だけ進めることにより、Ｇ
ＰＳ信号が受信されない場合でも、車両の位置を表示す
ることができる。

【００３７】本実施例では、上記のように矢印記号を用
いて車両位置および方向を示したが、本発明における車
両位置および方向の表示形態は、それぞれが、表示状態
で明確に示されるものであれば、その形態および色は問
わない。また、北マーク等の地図表示形態も、周辺状態
を明確に現わすものであれば、その表示形態は限定され
ない。

【００３８】また、本実施例では、車両の現在位置が算
出できない場合、非表示信号を出力する構成としたが、
本発明はこれに限定されなるものではない。例えば、こ
の信号を出力する代わりに、上記図４の各処理サイクル
で、車両の現在位置が更新されない状態を検出し、その
結果により、表示形態を選択する構成としても良い。

【００３９】また、本実施例では、交差点がある場合、
車両の現在位置（Ｃ）を得られなかったが、例えば、交
差点における車両の向きの変化を検出または入力する構
成とすれば、その情報に基づいて、交差点が存在してい
ても、車両の現在位置（Ｃ）を求めることができる。例
えば、ユーザの音声により、車両の方向変化を入力し、
それに基づいて、車両の位置（Ｃ）を算出する構成とし
ても良い。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、ＧＰＳ信号を受信でき
ない場合でも、方位検出手段を用いることなく、車両の
位置を求めることが可能な現在位置算出装置を提供する
ことができる。

【００４１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による現在位置算出装置の構成を示すブ
ロック図。

【図２】本発明における現在位置の表示形態の一例を示
す説明図。

【図３】本発明におけるＧＰＳ信号を受信できない場合
の位置算出処理を説明するための説明図。

【図４】本発明における現在位置の算出処理の一例を示
すフローチャート。

【図５】本発明における現在位置表示のための処理の一
例を示すフローチャート。

【図６】本発明における道路データにおける線分の一例
を示す説明図。

【図７】本発明における地図道路データの記憶フォーマ
ットの一例を示す図表。

【符号の説明】

２０３…車速センサ、２０４…アンテナ、２０５…ＧＰ
Ｓ受信装置、２０６…スイッチ、２０７…ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、２０８…ＣＤ−ＲＯＭドライバ、２０９…デイスプ
レイ、２１０…コントローラ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両に搭載され、電波信号を受信すること
   により、当該車両の現在位置を算出する第１の位置算出
   手段を備えた現在位置算出装置において、 道路データが格納されている記憶媒体を受け入れて、当
   該算出された現在位置の周辺の道路データを読みだす道
   路データ読出手段と、 車両に取付けられ、車両速度を検出する速度検出手段
   と、 当該電波信号が受信されない場合、検出された車両速度
   を積算して、第１の位置算出手段により車両の現在位置
   が最後に算出された時点からの、車両の進行距離を算出
   する進行距離算出手段と、 当該電波信号が受信されない場合、第１の位置算出手段
   により最後に算出された現在位置、および、当該位置が
   算出された時点から現在までの進行距離に基づき、当該
   位置付近の道路データを参照することで、車両の現在位
   置を算出する第２の位置算出手段を有することを特徴と
   する現在位置算出装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記道路データ読出手段により読みだされた道路データ
   と、前記第１の位置算出手段により算出された車両の現
   在位置とから、当該位置に対応する当該道路データ中の
   道路上の位置を求める道路位置取得手段をさらに有し、 前記第２の位置算出手段は、前記第１の位置算出手段に
   より最後に算出された現在位置の代わりに、その算出さ
   れた現在位置に基づいて道路位置取得手段により最後に
   求められた現在位置を用い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２において、 前記第２の位置算出手段は、前記道路位置取得手段によ
   り最後に求められた現在位置から、前記進行距離算出手
   段により算出された進行距離相当分だけ、当該位置が存
   在する前記道路データ中の道路上に沿って移動させた位
   置を、新たな車両の現在位置とすることを特徴とする現
   在位置算出装置。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記道路位置取得手段により最後に求められた現在位置
   が存在する前記道路データ中の道路上における、当該位
   置から車両の進行方向にある所定距離位置までの範囲内
   に、分岐点があるかどうかを検出する分岐点検出手段を
   さらに有し、 前記第２の位置算出手段は、分岐点検出手段が分岐点を
   検出した場合、現在位置を算出せずに、現在位置が算出
   されなかったことを示す非表示信号を出力することを特
   徴とする現在位置算出装置。
5. 【請求項５】請求項４において、 入力される車両の現在位置を、当該位置の周辺領域を示
   す地図の上に表示する表示手段をさらに有し、 前記道路データ読出手段は、道路データと地図データと
   が格納されている記憶媒体を受け入れて、当該現在位置
   周辺の道路データと共に表示手段で表示する地図データ
   を読みだすものであり、 前記電波信号が受信される場合、前記第１の位置算出手
   段により算出された現在位置が、表示手段へ車両の現在
   位置として入力され、 前記電波信号が受信されない場合、前記第２の位置算出
   手段により算出された現在位置が、表示手段へ車両の現
   在位置として入力され、 前記第２の位置算出手段から非表示信号が出力された場
   合、表示手段がその信号を受け入れ、車両の現在位置が
   入力されている場合とは異なる、予め定められた形態に
   よる表示を行うことを特徴とする現在位置算出装置。