移動体の現在位置表示装置
【発明の詳細な説明】
技術分野 本発明は、移動体の現在位置を求めながら、予め画面に写し出された道路地図上に移動体の現在位置を表示させる移動体の現在位置表示装置に関する。
従来技術 従来、例えば不案内地域などにおける自動車等の移動体の運転時に、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ように適切なガイダンスを行わせるため、距離センサおよび方向センサを用いて移動体の走行距離と進行方向とをそれぞれ検出しながら、２次元座標上における現在位置を演算によって求め、その移動体の走行にともない刻々と変化する現在位置を予め画面に写し出されている道路地図上に点情報によって逐次更新しながら表示させることによって、運転者に現在位置の確認を行わせることができるようにした移動体の現在位置表示装置が開発されている。
しかしてこのような移動体の現在位置表示装置では、距離センサおよび方向センサの各センサ精度や現在位置算出時の有効桁による演算精度などを要因とした位置誤差の発生が否めず、移動体の走行が進むにしたがってその誤差が累積されて、画面に表示される現在位置が地図上の道路から次第に外れていき、自車が地図上におけるなどの道路上を走行しているのかを判断することができなくなってしまうという問題がある。
また、たとえ算出される移動体の現在位置に誤差がなくとも、その現在位置が表示される地図自体にデフォルメがあれば、画面に表示される現在位置が地図上の道路から外れてしまうことになる。
そのため従来では、地図上の道路から外れた現在位置の修正を行わせるべく、地図上における道路のパターンと移動体の走行にしたがって逐次更新される現在位置のデータを記憶保持させることにより得られる走行軌跡のパターンとのマッチング処理を定期的になして、マッチングがとられた道路上に走行軌跡を合せ込んで移動体の現在位置を修正するようにしている（例えば特開平１−41817号公報参照）。
その際、一般に、パターンマッチングの精度が高くなるほどマッチング処理に要する計算量が多大となり、そのため道路地図に対する現在位置の位置精度を上げるべく高精度なパターンマッチングを行わせようとすると膨大な量の計算を短時間で行わせる必要があり、コンピュータなどの処理負担が大きくなってしまう。
目的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、道路地図に対して位置誤差を生じた移動体の現在位置の修正を行わせる際、演算処理による移動体の走行軌跡と地図上の道路とのパターンのマッチング手段をとることなく、移動体の走行軌跡と地図上の道路との形状にもとづいて道路地図上における移動体の現在位置をわり出すことができるようにした移動体の現在位置表示装置を提供するものである。
構成 以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳述する。
第１図は本発明に係る移動体の現在位置表示装置の構成例を示すもので、例えば移動体のタイヤの回転に応じて単位走行距離ごとのパルス信号を出力する距離センサ１と、例えばヨー方向変化の角速度を検出して移動体の走行にともなう方向変化量に比例した信号を出力するレート式による方向センサ２と、距離センサ１からのパルス信号数をカウントして移動体の走行距離を計測するとともに、方向センサ２の出力信号にしたがってその進行方向をわり出すことにより移動体の一定走行距離ごとにおけるＸ−Ｙ座標上の現在位置を逐次演算によって求め、かつ移動体の現在位置表示装置全体の制御を行わせるマイクロコンピュータからなる信号処理装置３と、その信号処理装置３によって求められた移動体の走行にしたがって刻々変化するＸ−Ｙ座標上の現在位置のデータを順次格納し、移動体の有限の連続位置情報としてそれを記憶保持する走行軌跡記憶装置４と、予め複数の道路地図の情報が格納されている地図情報記憶媒体５と、その記憶媒体５から道路地図の情報を選択的に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もとづいて所定の道路地図を画面に写し出すとともに、その画面に写し出された道路地図上に、移動体の現在位置を、必要に応じて走行軌跡および現在位置における移動体の進行方向などとともに、移動体の走行にしたがって表示する表示装置７と、信号処理装置３へ動作指令を与えるとともに、表示装置７に表示させる地図の選択指定およびその表示された地図上における移動体の出発点の設定を行わせ、また走行軌跡などの表示指令を選択的に与え、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，表示縮尺率の選択などの表示形態の設定変更などを適宜行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。
このように構成されたものでは、選択的に読み出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、その地図上において設定された出発点からの移動体の走行にしたがって信号処理装置３により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が刻々と演算によって求められ、その演算結果が走行軌跡記憶装置４に逐次送られてその記憶内容が更新されていくとともに、その記憶内容が常時読み出されて表示装置７に送られる。
それにより、表示装置７には、例えば、第２図に示すように、その画面に表示された地図上に移動体の現在位置を示す表示マークM1,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STから現在位置に至るまでの走行軌跡の表示マークM3が移動体の走行状態に追従して模擬的に表示される。
以上の構成および動作は、冒頭において説明した従来の移動体の現在位置表示装置と同じてある。
したがって、このような移動体の現在位置表示装置では、第３図に示すように、前述した累積誤差により現在位置および走行軌跡が移動体の走行が進むにしたがって地図上の道路から次第に外れていき、しまいには現在自車が地図上のどの地点を走行しているのかを判断することができなくなってしまう。
本発明は、このような移動体の現在位置表示装置にあって、道路地図に対して位置誤差を生じた現在位置の修正を行わせる際、移動体の走行軌跡の形状に応じて画素単位でデジタル２値化された道路地図を段階的にずらしながら、最初に第１段階にずらされた道路地図ともとの道路地図とのアンド処理を行い、次いで第２段階以後にずらされた道路地図とその直前にアンド処理された道路地図とのアンド処理を段階的なずらしのたびに順次行わせていく手段をとり、これらの一連のアンド処理によって最終的に残った点を道路地図上における現在位置として、その位置修正を行わせるようにしている。
その際、例えば、信号処理装置３によって以下に述べるような処理を実行させることにより、道路地図上における移動体の現在位置をわり出す。
まず、第４図に示すように、移動体の走行軌跡LPを等間隔の点p1,p2,p3,…,pnで点列化するようにする。
次に、走行軌跡LPの先頭位置Ｐ（移動体の現在位置に相応している）が点列化された走行軌跡LP′の各点p1,p2,p3,…,pnの位置にそれぞれくるように、走行軌跡LPを平行移動させながら順次段階的にずらしていく。
第５図（ａ）に、走行軌跡LPの先頭位置Ｐが走行軌跡LP′におけるp1点の位置にくるように、走行軌跡LPを第１段階としてずらしたときの状態を模擬的に示している。
また第５図（ｂ）に、走行軌跡LPの先頭位置Ｐが走行軌跡LP′におけるp5点の位置にくるように、走行軌跡LPを第５段階としてずらしたときの状態を模擬的に示している。
そして、その走行軌跡LPの段階的なずらしに等しく相応して、予め画素単位でデジタル２値化された道路地図を平行移動させながら順次段階的にずらしていく。
第６図（ａ）は画素単位でデジタル２値化された道路地図RMを示しており、同図（ｂ）はその道路地図RMを前述した走行軌跡の第１段階のずらしに応じて平行移動したときの状態を模擬的に示している。図中、RM′は第１段階にずらした道路地図を示している。
次に、最初に第１段階にずらした道路地図RM′ともとの道路地図RMとのアンド処理を行い、次いで第２段階以後にずらした道路地図とその平行移動の直前にアンド処理された道路地図とのアンド処理を各段階的なずらしのたびに順次行わせていく。
このような一連のアンド処理を行わせていくことにより、第６図（ｃ）に示すように、最終的に走行軌跡LPの先頭位置Ｐに対応する点Ｐ′が残る。
しかして、信号処理装置３において、その最終的に残った点Ｐ′が道路地図RM上における移動体の現在位置であると判断して、その道路地図RM上における点Ｐ′の位置が現在位置となるように移動体の現在位置の修正を行わせる。
なお、走行軌跡LPを点列化する際の各点p1,p2,p3,…,pnの間隔としては、精度上、道路地図RM上における道路幅の画素分と等しくなるように各点の間隔を設定して前述の一連のアンド処理を密に行わせるようにすることが望ましいが、実際には、その際の処理負担を軽減させるために各点の間隔が道路幅の数倍の画素分に設定される。
また、その各点p1,p2,p3,…,pnは、必ずしも等間隔でなくともよい。
また、例えば、信号処理装置３において以下に述べるような処理を実行させることによって、道路地図上における移動体の現在位置をわり出す。
まず、第７図に示すように、移動体の走行軌跡LPをその先頭位置（移動体の現在位置）Ｐで点対称となるように180゜回転し、その回転された走行軌跡LP″の部分を等間隔の点p1,p2,p3,…,pnで点列化するようにする。
次に、回転前のもとの走行軌跡LPの先頭位置Ｐが点列化された走行軌跡LP″の各点p1,p2,p3,…,pnの位置にそれぞれくるように、もとの走行軌跡LPを平行移動させながら順次段階的にずらしていく。
第８図（ａ）に、走行軌跡LPの先頭位置Ｐが走行軌跡LP″におけるp1点の位置にくるように、もとの走行軌跡LPの第１段階としてずらしたときの状態を模擬的に示している。
また第８図（ｂ）に、走行軌跡LPの先頭位置Ｐが走行軌跡LP″におけるp5点の位置にくるように、もとの走行軌跡LPを第５段階としてずらしたときの状態を模擬的に示している。
そして、その走行軌跡LPのずらしに等しく相応して、予め画素単位でデジタル２値化された道路地図を平行移動させながら順次段階的にずらしていく。
この場合、例えば、道路地図RMを走行軌跡の第１段階のずらしに応じて平行移動したときの状態が、第６図（ｂ）に示したものと同一となる。
次に、最初に第１段階に平行移動された道路地図RM′ともとの道路地図RMとのアンド処理を行い、次いで第２段階以後に平行移動された道路地図とその平行移動の直前にアンド処理された道路地図とのアンド処理を各段階的なずらしのたびに順次行わせていく。
このような一連のアンド処理を行わせていくことにより、第６図（ｃ）に示す場合と同様に、最終的に走行軌跡LPの先頭位置Ｐに対応する点Ｐ′が残る。
しかして、信号処理装置３において、その最終的に残った点Ｐ′が道路地図RM上における移動体の現在位置であると判断して、その道路地図RM上における点Ｐ′の位置が現在位置となるように移動体の現在位置の修正を行わせる。
また本発明では、道路地図を平行移動させながら前述の一連のアンド処理を行わせる際、第９図に示すように、画素単位でデジタル２値化された道路地図RM上における各道路に数画素分の幅をもたせるように幅付けする手段をとり、その各道路が幅付けされた道路地図RM−Ｗを平行移動させながらアンド処理を順次行わせていくようにする。
したがって、このような道路地図RMの幅付け手段をとれば、走行軌跡LPを点列化された走行軌跡LP′またはLP″の形状にしたがってずらしながら、道路地図を相対的にずらして前述のアンド処理を行わせる際に、誤差によって生ずる走行軌跡LPの形状と道路地図RM上における道路の形状との多少の違いによる影響をなくすことができるようになる。
このような道路地図RMの幅付け手段は、実際には、信号処理装置３におけるデータ処理によって実行される。
その際、例えば、１画素分の幅によって道路があらわされた道路地図RMの画素データにもとづいて、第10図に示すように、幅付けの処理対象となる注目画素Dxを道路地図RMの全面にわたって順次抽出しながら、現在処理対象となっている注目画素Dxおよびその上，下，左，右にそれぞれ隣接する各画素D1〜D8からなる画素領域における各画素データのオアをとて、そのオア結果にしたがって注目画素Dxを「１」にするか「０」にするかの決定をなして、１画素分の道路を３画素分に幅付けするようにしている。
すなわち、道路地図RMの全面を網羅するように順次抽出される注目画素Dxを中心とした所定の画素領域内に１つでも「１」となっている画素があれば、そのときの注目画素Dxを「１」として決定し、その画素領域内の各画素が全て「０」であれば、そのときの注目画素Dxを「０」として決定する。
なお、以上の説明にあっては、信号処理装置３におけるデータ処理すなわちコンピュータ処理によって、前述の第１ないし第４の各手段を実行させるようにしているが、その第１ないし第４の各手段をハード構成を用いて実行させるようにすることが容易に可能である。
その際、例えば、特に図示しないが、道路地図上における道路の幅付けをするために注目画素を中心とした一定の画素領域における各画素データを順次抽出するための第１のシフトレジスタ構成部およびその画素領域における各画素データのオアをとるオア回路、その幅付けされた道路地図の各画素データを保持する第１のラッチ回路、その幅付けされた道路地図を段階的に平行移動させていくための第２のシフトレジスタ構成部、その平行移動された道路地図の各画素データを逐次保持する第２のラッチ回路、その平行移動された道路地図ともとの道路地図とのアンド処理を行なわせるアンド回路、そのアンド処理された道路地図の各画素データを保持する第３のラッチ回路などからなるハード構成を用いて、第３および第４の各手段を実行させるようにする。
なお、第３のラッチ回路を設ける代わりに、第１のラッチ回路の保持内容をアンド処理された道路地図の各画素データに書き換えるようにして、次の段階で、その書き換えられた第１のラッチ回路の保持内容と、道路地図が１段階分平行移動してその各画素データが保持されている第２のラッチ回路と内容とのアンド処理をとるようにすることも可能である。
効果 以上、本発明による移動体の現在位置表示装置にあっては、特に、移動体の走行軌跡の形状に応じて画素単位でデジタル２値化された道路地図を段階的にずらしながら、最初に第１段階にずらされた道路地図ともとの道路地図とのアンド処理を行い、次いで第２段階以後にずらされた道路地図とその直前にアンド処理された道路地図とのアンド処理を段階的なずらしのたびに順次行わせていく手段をとり、これらの一連のアンド処理によって最終的に残った点を道路地図上における現在位置として、道路地図に対して位置誤差を生じた現在位置の修正を行わせるようにしたもので、従来のように、移動体の走行軌跡と地図上の道路との各パターンのマッチングを膨大な計算量を必要とする演算処理によってとり、そのマッチングがとられた道路上に走行軌跡を合せ込んで移動体の現在位置の修正を行わせるようなことなく、簡単な処理によって道路地図上における移動体の現在位置を直接かつ迅速にわり出して、その位置修正を容易に行わせることができるという優れた利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による移動体の現在位置表示装置の一実施例を示すブロック構成図、第２図は同実施例における表示画面の一例を示す図、第３図は移動体の現在位置が道路上から外れて表示されている状態を示す図、第４図は走行軌跡を点列化した状態を示す図、第５図（ａ），（ｂ）は走行軌跡の先頭位置を点列化された走行軌跡における各点に一致するように平行移動させながら段階的にずらしたときの状態をそれぞれ示す図、第６図（ａ）は道路地図を示す図、同図（ｂ）は道路地図を第１段階にずらしてもとの道路地図と重ね合せた状態を示す図、同図（ｃ）は道路地図に対応する移動体の現在位置を示す図、第７図は走行軌跡をその先頭位置で点対称となるように180゜回転して点列化した状態を示す図、第８図（ａ），（ｂ）は走行軌跡の先頭位置を点列化された走行軌跡における各点に一致するように平行移動させたときの状態をそれぞれ示す図、第９図は幅付けされた道路地図を示す図、第10図は道路地図における幅付けの処理対象となる注目画素およびその上、下、左、右にそれぞれ隣接する各画素からなる一定の画素領域を示す図である。
１……距離センサ、２……方向センサ、３……信号処理装置、４……走行軌跡記憶装置、５……地図情報記憶媒体、６……記憶媒体再生装置、７……表示装置、８……操作装置、LP……走行軌跡、LP′,LP″……点列化された走行軌跡、Ｐ……現在位置
技術分野 本発明は、移動体の現在位置を求めながら、予め画面に写し出された道路地図上に移動体の現在位置を表示させる移動体の現在位置表示装置に関する。
従来技術 従来、例えば不案内地域などにおける自動車等の移動体の運転時に、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ように適切なガイダンスを行わせるため、距離センサおよび方向センサを用いて移動体の走行距離と進行方向とをそれぞれ検出しながら、２次元座標上における現在位置を演算によって求め、その移動体の走行にともない刻々と変化する現在位置を予め画面に写し出されている道路地図上に点情報によって逐次更新しながら表示させることによって、運転者に現在位置の確認を行わせることができるようにした移動体の現在位置表示装置が開発されている。
しかしてこのような移動体の現在位置表示装置では、距離センサおよび方向センサの各センサ精度や現在位置算出時の有効桁による演算精度などを要因とした位置誤差の発生が否めず、移動体の走行が進むにしたがってその誤差が累積されて、画面に表示される現在位置が地図上の道路から次第に外れていき、自車が地図上におけるなどの道路上を走行しているのかを判断することができなくなってしまうという問題がある。
また、たとえ算出される移動体の現在位置に誤差がなくとも、その現在位置が表示される地図自体にデフォルメがあれば、画面に表示される現在位置が地図上の道路から外れてしまうことになる。
そのため従来では、地図上の道路から外れた現在位置の修正を行わせるべく、地図上における道路のパターンと移動体の走行にしたがって逐次更新される現在位置のデータを記憶保持させることにより得られる走行軌跡のパターンとのマッチング処理を定期的になして、マッチングがとられた道路上に走行軌跡を合せ込んで移動体の現在位置を修正するようにしている（例えば特開平１−41817号公報参照）。
その際、一般に、パターンマッチングの精度が高くなるほどマッチング処理に要する計算量が多大となり、そのため道路地図に対する現在位置の位置精度を上げるべく高精度なパターンマッチングを行わせようとすると膨大な量の計算を短時間で行わせる必要があり、コンピュータなどの処理負担が大きくなってしまう。
目的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、道路地図に対して位置誤差を生じた移動体の現在位置の修正を行わせる際、演算処理による移動体の走行軌跡と地図上の道路とのパターンのマッチング手段をとることなく、移動体の走行軌跡と地図上の道路との形状にもとづいて道路地図上における移動体の現在位置をわり出すことができるようにした移動体の現在位置表示装置を提供するものである。
構成 以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳述する。
第１図は本発明に係る移動体の現在位置表示装置の構成例を示すもので、例えば移動体のタイヤの回転に応じて単位走行距離ごとのパルス信号を出力する距離センサ１と、例えばヨー方向変化の角速度を検出して移動体の走行にともなう方向変化量に比例した信号を出力するレート式による方向センサ２と、距離センサ１からのパルス信号数をカウントして移動体の走行距離を計測するとともに、方向センサ２の出力信号にしたがってその進行方向をわり出すことにより移動体の一定走行距離ごとにおけるＸ−Ｙ座標上の現在位置を逐次演算によって求め、かつ移動体の現在位置表示装置全体の制御を行わせるマイクロコンピュータからなる信号処理装置３と、その信号処理装置３によって求められた移動体の走行にしたがって刻々変化するＸ−Ｙ座標上の現在位置のデータを順次格納し、移動体の有限の連続位置情報としてそれを記憶保持する走行軌跡記憶装置４と、予め複数の道路地図の情報が格納されている地図情報記憶媒体５と、その記憶媒体５から道路地図の情報を選択的に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もとづいて所定の道路地図を画面に写し出すとともに、その画面に写し出された道路地図上に、移動体の現在位置を、必要に応じて走行軌跡および現在位置における移動体の進行方向などとともに、移動体の走行にしたがって表示する表示装置７と、信号処理装置３へ動作指令を与えるとともに、表示装置７に表示させる地図の選択指定およびその表示された地図上における移動体の出発点の設定を行わせ、また走行軌跡などの表示指令を選択的に与え、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，表示縮尺率の選択などの表示形態の設定変更などを適宜行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。
このように構成されたものでは、選択的に読み出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、その地図上において設定された出発点からの移動体の走行にしたがって信号処理装置３により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が刻々と演算によって求められ、その演算結果が走行軌跡記憶装置４に逐次送られてその記憶内容が更新されていくとともに、その記憶内容が常時読み出されて表示装置７に送られる。
それにより、表示装置７には、例えば、第２図に示すように、その画面に表示された地図上に移動体の現在位置を示す表示マークM1,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STから現在位置に至るまでの走行軌跡の表示マークM3が移動体の走行状態に追従して模擬的に表示される。
以上の構成および動作は、冒頭において説明した従来の移動体の現在位置表示装置と同じてある。
したがって、このような移動体の現在位置表示装置では、第３図に示すように、前述した累積誤差により現在位置および走行軌跡が移動体の走行が進むにしたがって地図上の道路から次第に外れていき、しまいには現在自車が地図上のどの地点を走行しているのかを判断することができなくなってしまう。
本発明は、このような移動体の現在位置表示装置にあって、道路地図に対して位置誤差を生じた現在位置の修正を行わせる際、移動体の走行軌跡の形状に応じて画素単位でデジタル２値化された道路地図を段階的にずらしながら、最初に第１段階にずらされた道路地図ともとの道路地図とのアンド処理を行い、次いで第２段階以後にずらされた道路地図とその直前にアンド処理された道路地図とのアンド処理を段階的なずらしのたびに順次行わせていく手段をとり、これらの一連のアンド処理によって最終的に残った点を道路地図上における現在位置として、その位置修正を行わせるようにしている。
その際、例えば、信号処理装置３によって以下に述べるような処理を実行させることにより、道路地図上における移動体の現在位置をわり出す。
まず、第４図に示すように、移動体の走行軌跡LPを等間隔の点p1,p2,p3,…,pnで点列化するようにする。
次に、走行軌跡LPの先頭位置Ｐ（移動体の現在位置に相応している）が点列化された走行軌跡LP′の各点p1,p2,p3,…,pnの位置にそれぞれくるように、走行軌跡LPを平行移動させながら順次段階的にずらしていく。
第５図（ａ）に、走行軌跡LPの先頭位置Ｐが走行軌跡LP′におけるp1点の位置にくるように、走行軌跡LPを第１段階としてずらしたときの状態を模擬的に示している。
また第５図（ｂ）に、走行軌跡LPの先頭位置Ｐが走行軌跡LP′におけるp5点の位置にくるように、走行軌跡LPを第５段階としてずらしたときの状態を模擬的に示している。
そして、その走行軌跡LPの段階的なずらしに等しく相応して、予め画素単位でデジタル２値化された道路地図を平行移動させながら順次段階的にずらしていく。
第６図（ａ）は画素単位でデジタル２値化された道路地図RMを示しており、同図（ｂ）はその道路地図RMを前述した走行軌跡の第１段階のずらしに応じて平行移動したときの状態を模擬的に示している。図中、RM′は第１段階にずらした道路地図を示している。
次に、最初に第１段階にずらした道路地図RM′ともとの道路地図RMとのアンド処理を行い、次いで第２段階以後にずらした道路地図とその平行移動の直前にアンド処理された道路地図とのアンド処理を各段階的なずらしのたびに順次行わせていく。
このような一連のアンド処理を行わせていくことにより、第６図（ｃ）に示すように、最終的に走行軌跡LPの先頭位置Ｐに対応する点Ｐ′が残る。
しかして、信号処理装置３において、その最終的に残った点Ｐ′が道路地図RM上における移動体の現在位置であると判断して、その道路地図RM上における点Ｐ′の位置が現在位置となるように移動体の現在位置の修正を行わせる。
なお、走行軌跡LPを点列化する際の各点p1,p2,p3,…,pnの間隔としては、精度上、道路地図RM上における道路幅の画素分と等しくなるように各点の間隔を設定して前述の一連のアンド処理を密に行わせるようにすることが望ましいが、実際には、その際の処理負担を軽減させるために各点の間隔が道路幅の数倍の画素分に設定される。
また、その各点p1,p2,p3,…,pnは、必ずしも等間隔でなくともよい。
また、例えば、信号処理装置３において以下に述べるような処理を実行させることによって、道路地図上における移動体の現在位置をわり出す。
まず、第７図に示すように、移動体の走行軌跡LPをその先頭位置（移動体の現在位置）Ｐで点対称となるように180゜回転し、その回転された走行軌跡LP″の部分を等間隔の点p1,p2,p3,…,pnで点列化するようにする。
次に、回転前のもとの走行軌跡LPの先頭位置Ｐが点列化された走行軌跡LP″の各点p1,p2,p3,…,pnの位置にそれぞれくるように、もとの走行軌跡LPを平行移動させながら順次段階的にずらしていく。
第８図（ａ）に、走行軌跡LPの先頭位置Ｐが走行軌跡LP″におけるp1点の位置にくるように、もとの走行軌跡LPの第１段階としてずらしたときの状態を模擬的に示している。
また第８図（ｂ）に、走行軌跡LPの先頭位置Ｐが走行軌跡LP″におけるp5点の位置にくるように、もとの走行軌跡LPを第５段階としてずらしたときの状態を模擬的に示している。
そして、その走行軌跡LPのずらしに等しく相応して、予め画素単位でデジタル２値化された道路地図を平行移動させながら順次段階的にずらしていく。
この場合、例えば、道路地図RMを走行軌跡の第１段階のずらしに応じて平行移動したときの状態が、第６図（ｂ）に示したものと同一となる。
次に、最初に第１段階に平行移動された道路地図RM′ともとの道路地図RMとのアンド処理を行い、次いで第２段階以後に平行移動された道路地図とその平行移動の直前にアンド処理された道路地図とのアンド処理を各段階的なずらしのたびに順次行わせていく。
このような一連のアンド処理を行わせていくことにより、第６図（ｃ）に示す場合と同様に、最終的に走行軌跡LPの先頭位置Ｐに対応する点Ｐ′が残る。
しかして、信号処理装置３において、その最終的に残った点Ｐ′が道路地図RM上における移動体の現在位置であると判断して、その道路地図RM上における点Ｐ′の位置が現在位置となるように移動体の現在位置の修正を行わせる。
また本発明では、道路地図を平行移動させながら前述の一連のアンド処理を行わせる際、第９図に示すように、画素単位でデジタル２値化された道路地図RM上における各道路に数画素分の幅をもたせるように幅付けする手段をとり、その各道路が幅付けされた道路地図RM−Ｗを平行移動させながらアンド処理を順次行わせていくようにする。
したがって、このような道路地図RMの幅付け手段をとれば、走行軌跡LPを点列化された走行軌跡LP′またはLP″の形状にしたがってずらしながら、道路地図を相対的にずらして前述のアンド処理を行わせる際に、誤差によって生ずる走行軌跡LPの形状と道路地図RM上における道路の形状との多少の違いによる影響をなくすことができるようになる。
このような道路地図RMの幅付け手段は、実際には、信号処理装置３におけるデータ処理によって実行される。
その際、例えば、１画素分の幅によって道路があらわされた道路地図RMの画素データにもとづいて、第10図に示すように、幅付けの処理対象となる注目画素Dxを道路地図RMの全面にわたって順次抽出しながら、現在処理対象となっている注目画素Dxおよびその上，下，左，右にそれぞれ隣接する各画素D1〜D8からなる画素領域における各画素データのオアをとて、そのオア結果にしたがって注目画素Dxを「１」にするか「０」にするかの決定をなして、１画素分の道路を３画素分に幅付けするようにしている。
すなわち、道路地図RMの全面を網羅するように順次抽出される注目画素Dxを中心とした所定の画素領域内に１つでも「１」となっている画素があれば、そのときの注目画素Dxを「１」として決定し、その画素領域内の各画素が全て「０」であれば、そのときの注目画素Dxを「０」として決定する。
なお、以上の説明にあっては、信号処理装置３におけるデータ処理すなわちコンピュータ処理によって、前述の第１ないし第４の各手段を実行させるようにしているが、その第１ないし第４の各手段をハード構成を用いて実行させるようにすることが容易に可能である。
その際、例えば、特に図示しないが、道路地図上における道路の幅付けをするために注目画素を中心とした一定の画素領域における各画素データを順次抽出するための第１のシフトレジスタ構成部およびその画素領域における各画素データのオアをとるオア回路、その幅付けされた道路地図の各画素データを保持する第１のラッチ回路、その幅付けされた道路地図を段階的に平行移動させていくための第２のシフトレジスタ構成部、その平行移動された道路地図の各画素データを逐次保持する第２のラッチ回路、その平行移動された道路地図ともとの道路地図とのアンド処理を行なわせるアンド回路、そのアンド処理された道路地図の各画素データを保持する第３のラッチ回路などからなるハード構成を用いて、第３および第４の各手段を実行させるようにする。
なお、第３のラッチ回路を設ける代わりに、第１のラッチ回路の保持内容をアンド処理された道路地図の各画素データに書き換えるようにして、次の段階で、その書き換えられた第１のラッチ回路の保持内容と、道路地図が１段階分平行移動してその各画素データが保持されている第２のラッチ回路と内容とのアンド処理をとるようにすることも可能である。
効果 以上、本発明による移動体の現在位置表示装置にあっては、特に、移動体の走行軌跡の形状に応じて画素単位でデジタル２値化された道路地図を段階的にずらしながら、最初に第１段階にずらされた道路地図ともとの道路地図とのアンド処理を行い、次いで第２段階以後にずらされた道路地図とその直前にアンド処理された道路地図とのアンド処理を段階的なずらしのたびに順次行わせていく手段をとり、これらの一連のアンド処理によって最終的に残った点を道路地図上における現在位置として、道路地図に対して位置誤差を生じた現在位置の修正を行わせるようにしたもので、従来のように、移動体の走行軌跡と地図上の道路との各パターンのマッチングを膨大な計算量を必要とする演算処理によってとり、そのマッチングがとられた道路上に走行軌跡を合せ込んで移動体の現在位置の修正を行わせるようなことなく、簡単な処理によって道路地図上における移動体の現在位置を直接かつ迅速にわり出して、その位置修正を容易に行わせることができるという優れた利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による移動体の現在位置表示装置の一実施例を示すブロック構成図、第２図は同実施例における表示画面の一例を示す図、第３図は移動体の現在位置が道路上から外れて表示されている状態を示す図、第４図は走行軌跡を点列化した状態を示す図、第５図（ａ），（ｂ）は走行軌跡の先頭位置を点列化された走行軌跡における各点に一致するように平行移動させながら段階的にずらしたときの状態をそれぞれ示す図、第６図（ａ）は道路地図を示す図、同図（ｂ）は道路地図を第１段階にずらしてもとの道路地図と重ね合せた状態を示す図、同図（ｃ）は道路地図に対応する移動体の現在位置を示す図、第７図は走行軌跡をその先頭位置で点対称となるように180゜回転して点列化した状態を示す図、第８図（ａ），（ｂ）は走行軌跡の先頭位置を点列化された走行軌跡における各点に一致するように平行移動させたときの状態をそれぞれ示す図、第９図は幅付けされた道路地図を示す図、第10図は道路地図における幅付けの処理対象となる注目画素およびその上、下、左、右にそれぞれ隣接する各画素からなる一定の画素領域を示す図である。
１……距離センサ、２……方向センサ、３……信号処理装置、４……走行軌跡記憶装置、５……地図情報記憶媒体、６……記憶媒体再生装置、７……表示装置、８……操作装置、LP……走行軌跡、LP′,LP″……点列化された走行軌跡、Ｐ……現在位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】移動体の走行距離および進行方向をそれぞれ検出しながら、その各検出結果にしたがって移動体の走行にともない刻々変化する２次元座標上の現在位置を演算によって逐次求め、予め記憶媒体から地図データが読み出されて所定の道路地図が表示された画面上に現在位置の表示を更新的に行わせる移動体の現在位置表示装置において、現在位置のデータをメモリに逐次記憶保持させることによって得られる移動体の走行軌跡の形状に応じて画素単位でデジタル２値化された道路地図を段階的にずらしながら、最初に第１段階にずらされた道路地図ともとの道路地図とのアンド処理を行い、次いで第２段階以後にずらされた道路地図とその直前にアンド処理された道路地図とのアンド処理を段階的なずらしのたびに順次行わせていく手段をとり、これらの一連のアンド処理によって最終的に残った点を道路地図上における現在位置として、道路地図に対して位置誤差を生じた現在位置の修正を行わせるようにしたことを特徴とする移動体の現在位置表示装置。
【請求項２】走行軌跡を点列化し、走行軌跡の先頭位置が前記点列化された走行軌跡の各点の位置にくるように、走行軌跡を平行移動させながら順次段階的にずらしていくのに相応して、画素単位でデジタル２値化された道路地図を平行移動させながら順次段階的にずらしていくようにしたことを特徴とする前記第１項の記載による移動体の現在位置表示装置。
【請求項３】移動体の走行軌跡をその先頭位置で点対称となるように180゜回転し、その回転された走行軌跡を点列化し、回転前のもとの走行軌跡の先頭位置が前記点列化された走行軌跡の各点の位置にくるように、もとの走行軌跡を平行移動させながら順次段階的にずらしていくのに相応して、画素単位でデジタル２値化された道路地図を平行移動させながら順次段階的にずらしていくようにしたことを特徴とする前記第１項の記載による移動体の現在位置表示装置。
【請求項４】画素単位でデジタル２値化された道路地図上における各道路に数画素分の幅をもたせるように幅付けする手段をとり、その各道路が幅付けされた道路地図をずらしながらアンド処理を順次行わせていくようにしたことを特徴とする前記第１項ないし第３項の何れかの記載による移動体の現在位置表示装置。
【請求項１】移動体の走行距離および進行方向をそれぞれ検出しながら、その各検出結果にしたがって移動体の走行にともない刻々変化する２次元座標上の現在位置を演算によって逐次求め、予め記憶媒体から地図データが読み出されて所定の道路地図が表示された画面上に現在位置の表示を更新的に行わせる移動体の現在位置表示装置において、現在位置のデータをメモリに逐次記憶保持させることによって得られる移動体の走行軌跡の形状に応じて画素単位でデジタル２値化された道路地図を段階的にずらしながら、最初に第１段階にずらされた道路地図ともとの道路地図とのアンド処理を行い、次いで第２段階以後にずらされた道路地図とその直前にアンド処理された道路地図とのアンド処理を段階的なずらしのたびに順次行わせていく手段をとり、これらの一連のアンド処理によって最終的に残った点を道路地図上における現在位置として、道路地図に対して位置誤差を生じた現在位置の修正を行わせるようにしたことを特徴とする移動体の現在位置表示装置。
【請求項２】走行軌跡を点列化し、走行軌跡の先頭位置が前記点列化された走行軌跡の各点の位置にくるように、走行軌跡を平行移動させながら順次段階的にずらしていくのに相応して、画素単位でデジタル２値化された道路地図を平行移動させながら順次段階的にずらしていくようにしたことを特徴とする前記第１項の記載による移動体の現在位置表示装置。
【請求項３】移動体の走行軌跡をその先頭位置で点対称となるように180゜回転し、その回転された走行軌跡を点列化し、回転前のもとの走行軌跡の先頭位置が前記点列化された走行軌跡の各点の位置にくるように、もとの走行軌跡を平行移動させながら順次段階的にずらしていくのに相応して、画素単位でデジタル２値化された道路地図を平行移動させながら順次段階的にずらしていくようにしたことを特徴とする前記第１項の記載による移動体の現在位置表示装置。
【請求項４】画素単位でデジタル２値化された道路地図上における各道路に数画素分の幅をもたせるように幅付けする手段をとり、その各道路が幅付けされた道路地図をずらしながらアンド処理を順次行わせていくようにしたことを特徴とする前記第１項ないし第３項の何れかの記載による移動体の現在位置表示装置。
【第１図】
【第２図】
【第３図】
【第４図】
【第７図】
【第９図】
【第１０図】
【第５図】
【第６図】
【第８図】
【第２図】
【第３図】
【第４図】
【第７図】
【第９図】
【第１０図】
【第５図】
【第６図】
【第８図】
【特許番号】第２７３９５０３号
【登録日】平成１０年（１９９８）１月２３日
【発行日】平成１０年（１９９８）４月１５日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１−２４７１５１
【出願日】平成１年（１９８９）９月２２日
【公開番号】特開平３−１０８６０７
【公開日】平成３年（１９９１）５月８日
【審査請求日】平成７年（１９９５）１１月３０日
【出願人】（９９９９９９９９９）本田技研工業株式会社
【参考文献】
【文献】特開 平２−１３０４１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６４−４１８１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６４−８８３１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６４−４２０００（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１０年（１９９８）１月２３日
【発行日】平成１０年（１９９８）４月１５日
【国際特許分類】
【出願日】平成１年（１９８９）９月２２日
【公開番号】特開平３−１０８６０７
【公開日】平成３年（１９９１）５月８日
【審査請求日】平成７年（１９９５）１１月３０日
【出願人】（９９９９９９９９９）本田技研工業株式会社
【参考文献】
【文献】特開 平２−１３０４１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６４−４１８１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６４−８８３１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６４−４２０００（ＪＰ，Ａ）
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