JP2003097957A

JP2003097957A - 現在位置算出装置、現在位置表示装置、ナビゲーション装置、プログラム並びに記録媒体

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Publication number: JP2003097957A
Application number: JP2001293920A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Ozaki; 貴久尾▲崎▼
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: JP4211249B2

Abstract

(57)【要約】【課題】第１及び第２の道路が立体的に敷設された状
況下で、第１又は第２のいずれの道路を走行中であるか
を、地図データに３次元情報を持たせることなく判断す
る。【解決手段】車両の走行距離を検出し（Ｓ１００）、
走行方位を検出して（Ｓ１１０）、走行軌跡を生成する
（Ｓ１２０）。そして、車両の前後方向の傾斜が検出さ
れると走行軌跡に傾斜をマークし（Ｓ１３０，Ｓ１４
０）、走行軌跡中の傾斜区間付近に取付道路があれば
（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、取付道路への進入を判断する
（Ｓ１６０）。これによって、走行中の道路が第１又は
第２のいずれの道路であるかを判断する（Ｓ１８０）。
例えば、高速道路走行中に取付道路への進入を判断すれ
ば高速道路から一般道路へ降りたと判断し、逆に、一般
道路走行中に取付道路への進入を判断すれば高速道路へ
乗ったと判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ナビゲーション装
置に用いられる現在位置検出技術に関し、第１及び第２
の道路が立体的に敷設された状況下で、当該第１又は第
２のいずれの道路を走行しているのかを判断する技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の走行に伴って移動していく現在
位置をディスプレイ上に道路地図と共に表示したり、現
在地から目的地までの適切な経路を設定し、経路案内を
行うナビゲーション装置が知られており、より円滑なド
ライブに寄与している。

【０００３】このような車両の現在位置の表示や経路案
内に際しては、車両の現在位置を検出することが基本と
なる。そして、その位置検出においては、適切な経路案
内を行うために、例えば一般道路とその一般道路上方に
平行に敷設された高速道路とがある場合、いずれの道路
を走行しているのかを判断することまで要求されるよう
になった。

【０００４】これに対して従来は、地図データに３次元
情報を持たせると共に車両の傾斜を検出して、一般道路
から高速道路への進入、逆に高速道路から一般道路への
進入を判断していた。地図データに３次元情報を付加す
ることは、例えば道路データがノードで規定される場
合、図６（ａ）に記号Ｂで示すようにノード座標として
高度座標を加えたり、図６（ｂ）に記号Ｃで示すように
道路データに傾斜情報を加えたりすることによって実現
されている。

【０００５】一方、車両の傾斜検出は、傾斜を検出する
ための専用の傾斜センサによって、あるいは、加速度セ
ンサにより重力加速度の方向を検知することによってな
されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した方
法では、地図データの作成にあたって、３次元の測量を
行う必要あり、地図データの作成費用が嵩むという問題
点があった。また、地図データの情報量が増えること
で、記憶容量を大きくする必要があり、コストアップを
招いてしまう。また一方で、傾斜センサや加速度センサ
を追加する必要があるため、この点でもコストアップを
招いていた。

【０００７】本発明は、第１及び第２の道路が立体的に
敷設された状況下で、第１又は第２のいずれの道路を走
行中であるかを、地図データに３次元情報を持たせるこ
となく判断することを第１の目的とし、加えて、傾斜を
検出するためのセンサを追加することなく判断すること
を第２の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明
は、第１の道路から第２の道路へ、又は、第２の道路か
ら第１の道路へ進入する場合には必ず取付道路を走行す
るという点に着目し、この取付道路への進入を判断する
ことで、第１又は第２のいずれの道路を走行中であるか
を判断するという思想である。

【０００９】そして、本発明では、次に示す（１）又は
（２）の場合に、取付道路への進入を判断する。（１）車両の傾斜が判定され、かつ、第１及び第２の道
路を接続する取付道路が周辺にある場合（請求項１）（２）車両の走行軌跡と取付道路周辺の典型的な走行パ
ターンとの類似が判定され、かつ、第１及び第２の道路
を接続する取付道路が周辺にある場合（請求項３）これらの手法で取付道路への進入を判断すれば、地図デ
ータに３次元情報を持たせることなく、第１又は第２の
いずれの道路を走行中であるかを判断することができ、
第１の目的が達成される。また、上記（２）の手法で
は、車両の傾斜を判定しないため、傾斜判定のためのセ
ンサ追加も必要ない。したがって、第２の目的が達成さ
れる。

【００１０】なお、具体的には、車両の走行軌跡を生成
し、この走行軌跡に結びつけた判断を行うことが考えら
れる。すなわち、上記（１）では、車両の走行軌跡の中
の、傾斜していると判定された区間の周辺に取付道路が
ある場合を判断することが考えられる（請求項２）。一
方、上記（２）では、車両の走行軌跡の中の、走行パタ
ーンが類似していると判定された区間の周辺に取付道路
がある場合を判断することが考えられる（請求項４）。
これらのようにすれば、取付道路への進入を簡単に判断
することができる。

【００１１】ところで、本発明は、上述した現在位置検
出装置によって検出した現在位置を用いて種々の処理を
行う装置として実現できる。例えば、地図表示手段を備
えた現在位置表示装置として実現することができる（請
求項５）。また、この現在位置表示装置を備え、所定の
経路案内を行うナビゲーション装置として実現すること
ができる（請求項６）。このとき、道路判断手段による
判断結果に基づき、経路の再探索を自動的に行うように
してもよい（請求項７）。これによって、利便性の向上
が図られる。

【００１２】なお、上述した装置の各手段をコンピュー
タにて実現する機能は、例えば、コンピュータ側で起動
するプログラムとして備えることができる。このような
プログラムの場合、例えば、ＦＤ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＣＤ
−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可
能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータにロ
ードして起動することにより用いることができる。この
他、ＲＯＭやバックアップＲＡＭをコンピュータ読み取
り可能な記録媒体としてプログラムを記録しておき、こ
のＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭをコンピュータに
組み込んで用いてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施例
を図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の実施
例に何等限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱
しない範囲において種々なる形態で実施し得ることは言
うまでもない。［第１実施例］図１は車載用ナビゲーション装置１の全
体構成を示すブロック図である。本車載用ナビゲーショ
ン装置１は、制御部１０を中心に構成されており、この
制御部１０に接続される位置検出器２０、地図データ入
力器３０、操作スイッチ群４０、傾斜情報入力器５０、
外部メモリ６０、描画部７０、及び音声出力部８０を備
えている。なお、制御部１０は通常のコンピュータとし
て構成されており、内部には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、Ｉ／Ｏおよびこれらの構成を接続するバスラインな
どが備えられている。

【００１４】位置検出器２０は、いずれも周知の地磁気
センサ２１、ジャイロスコープ２２、距離センサ２３、
及び衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧ
ＰＳ（Global Positioning System ）のためのＧＰＳ受
信機２４を有している。これらのセンサ等２１〜２４は
各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセン
サにより、各々補間しながら使用するように構成されて
いる。なお、精度によっては上述した内の一部で構成し
てもよく、さらに、ステアリングの回転センサ、各転動
輪の車輪センサ等を用いてもよい。

【００１５】地図データ入力器３０は、位置検出の精度
向上のためのいわゆるマップマッチング用データ及び地
図データを入力するための装置である。これらのデータ
は記録媒体としてのＤＶＤ−ＲＯＭから入力される。な
お、本第１実施例では、ＤＶＤ−ＲＯＭを用いたが、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭやメモリカード等の他の媒体を用いても差し
支えない。

【００１６】操作スイッチ群４０は、ディスプレイ７０
ａと一体になったタッチスイッチもしくはメカニカルな
スイッチ等で構成され、各種入力に使用される。傾斜情
報入力器５０は、車両の前後方向の傾斜を検出する傾斜
センサを用いて構成されており、この傾斜センサからの
信号に基づく傾斜情報を入力する。なお、加速度センサ
を用いて構成することもできる。

【００１７】外部メモリ６０は、ハードディスク装置で
あり、各種処理を実行するにあたり、必要な情報の記憶
を行うためのものである。ただし、情報の記憶ができれ
ばよいため、ハードディスク装置以外の例えば半導体メ
モリ装置を用いてもよい。描画部７０には液晶やＣＲＴ
等を用いたディスプレイ７０ａが接続されており、この
ディスプレイ７０ａを介して情報表示が行われる。

【００１８】音声出力部８０にはスピーカ８０ａが接続
されており、このスピーカ８０ａを介して音声による案
内が行われる。このような構成により、いわゆるナビゲ
ーション機能が実現される。描画部７０に制御されるデ
ィスプレイ７０ａの画面には、位置検出器２０から入力
された車両現在地マークと、地図データ入力器３０より
入力された地図データと、更に地図上に表示する案内経
路、名称、目印等の付加データとを重ねて表示すること
ができる。そして、本車載用ナビゲーション装置１で
は、操作スイッチ群４０から、目的地の位置及び、必要
に応じて高速道路等の特定の経路の指定（すなわち通過
点の指定）を入力すると、現在地からその目的地までの
最適な経路が自動的に選択され、いわゆる誘導経路が形
成されて表示される。このような最適な経路の設定は、
ダイクストラ法等の手法で実現される。そして、この案
内経路が形成され表示された後、車両の走行状況に応じ
て制御部１０により、音声出力部８０に制御されるスピ
ーカ８０ａを介して、ルート案内を主としたガイダンス
音声が出力される。

【００１９】このとき、本第１実施例の車載用ナビゲー
ション装置１では、例えば一般道路の上方に高速道路が
平行に敷設されているような区間において、一般道路又
は高速道路のいずれの道路を走行中であるかを判断し、
その判断結果に基づく適切な案内を行うことを特徴とす
る。この判断は具体的には、上述したような区間にさし
かかる前はマップマッチングやＧＰＳによる現在位置の
補正によって走行中の道路が適切に判断されることを前
提とし、次に示す現在位置検出処理を実行することによ
り、一般道路から高速道路への進入、又は、高速道路か
ら一般道路への進入を判断して行う。

【００２０】図２は、現在位置検出処理を示すフローチ
ャートである。この現在位置検出処理は、制御部１０に
よって所定の時間間隔で繰り返し実行される。まず最初
のステップ（以下、ステップを単に記号Ｓで示す。）１
００において、走行距離を検出する。この処理は、位置
検出器２０の備える距離センサ２３からの信号に基づき
車両の走行距離を検出するものである。

【００２１】続くＳ１１０では、走行方位を検出する。
ここでは、位置検出器２０の地磁気センサ２１及びジャ
イロスコープ２２に基づいて、車両の走行方位を検出す
る。地磁気センサ２１によれば絶対的な方位が得られ、
一方、ジャイロスコープ２２によれば相対的な方位変化
量が得られる。したがって、それぞれの誤差を適宜補い
あって走行方位を検出する。なお、上述したように、い
ずれか一方のセンサのみを用いて走行方位を検出する構
成としてもよい。

【００２２】次のＳ１２０では、車両の走行軌跡を生成
する。そして続くＳ１３０では、車両前後方向の傾斜を
検出する。これは、傾斜情報入力器５０からの傾斜情報
に基づくものである。そして、Ｓ１４０において、Ｓ１
３０にて傾斜が検出されたならば走行軌跡にマークす
る。例えば所定のフラグをセットするという具合であ
る。これによって、本現在位置検出処理が繰り返し実行
されることによって生成されていく走行軌跡の傾斜区間
にマークがなされることになる。

【００２３】次のＳ１５０では、傾斜区間付近に取付道
路があるか否かを判断する。この処理は、道路データ中
の道路種別に基づく判断を行うものである。ここで取付
道路があると判断された場合（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、Ｓ
１６０にて取付道路への進入を判断し、その後、Ｓ１８
０へ移行する。一方、取付道路がないと判断された場合
（Ｓ１５０：ＮＯ）、Ｓ１７０にて通常のマップマッチ
ングを行って、その後、Ｓ１８０へ移行する。

【００２４】Ｓ１８０では走行中の道路を判断し、続く
Ｓ１９０では、ＧＰＳなどによる補正を行い、現在位置
を算出する。その後、本現在位置検出処理を終了する。
Ｓ１８０では、例えば、高速道路走行中に取付道路への
進入が判断されれば高速道路から一般道路へ降りたと判
断し、逆に、一般道路走行中に取付道路への進入が判断
されれば高速道路へ乗ったと判断する。

【００２５】このような現在位置検出処理によって検出
された現在位置を基に、案内処理が実行されて、いわゆ
るルート案内が行われる。図３は、案内処理の一部を示
すフローチャートである。ここに示すように案内処理の
中で、例えば高速道路から一般道路へ降りた場合など、
Ｓ１８０にて判断される走行中の道路によって、誘導経
路から外れたか否かを判断し（Ｓ２００）、誘導経路か
ら外れた場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、自動的に経路の再
探索を行う（Ｓ２１０）。

【００２６】このように、第１の道路としての高速道路
から第２の道路としての一般道路へ、又は、一般道路か
ら高速道路へ進入する場合には必ず取付道路を走行する
という点に着目し、この取付道路への進入を判断するこ
とで、高速道路又は一般道路のいずれの道路を走行中で
あるかを判断する。このとき、取付道路への進入は、車
両の走行軌跡の中の、傾斜していると判定された区間の
周辺に取付道路がある場合を判断することによって行う
（図２中のＳ１５０）。これによって、地図データに３
次元情報を持たせることなく、高速道路又は一般道路の
いずれの道路を走行中であるかを判断することができ
る。

【００２７】また、この判断結果に基づき、経路の再探
索を自動的に行うため（図３中のＳ２００，Ｓ２１
０）、利便性の向上が図られる。なお、本第１実施例の
車載用ナビゲーション装置１の制御部１０が「走行軌跡
生成手段」及び「道路判断手段」に相当し、図２中のＳ
１３０が走行軌跡生成手段としての処理に相当し、Ｓ１
５０、Ｓ１６０及びＳ１８０が道路判断手段としての処
理に相当する。また、傾斜情報入力器５０が「傾斜判定
手段」に相当し、描画部７０及びディスプレイ７０ａが
「地図表示手段」に相当する。［第２実施例］第２実施例では、上記第１実施例の現在
位置検出処理（図２参照）に代え、図４に示す現在位置
算出処理を採用する。ここでは、図２に示す現在位置検
出処理と異なる処理のみを詳細に説明する。

【００２８】処理が開始されると、車両の走行距離を検
出し（Ｓ３００）、走行方位を検出して（Ｓ３１０）、
走行軌跡を生成する（Ｓ３２０）。この処理は、上述し
たＳ１００〜Ｓ１２０の処理と同様のものである。そし
て、続くＳ３３０において、走行パターンの類似判断を
行う。走行パターンとは、取付道路周辺の典型的な走行
パターンであり、予め記憶されたパターンである。例え
ば、図５に示すように、高速道路から一般道路への取付
道路は、通常、高速道路の走行車線から接続されてお
り、その走行パターンは、最初に左側へカーブし、次に
右側へカーブする形状となる。記号Ａで示す矢印の如く
である。このような典型的な走行パターンをいくつか用
意しておき、Ｓ３３０において、走行軌跡との類似判定
を行う。

【００２９】次のＳ３４０では、Ｓ３３０にて類似判定
がなされたならば走行軌跡にマークする。例えば所定の
フラグをセットするという具合である。これによって、
本現在位置検出処理が繰り返し実行されることによって
生成されていく走行軌跡の類似区間にマークがなされる
ことになる。

【００３０】次のＳ３５０では、類似区間付近に取付道
路があるか否かを判断する。この処理は、道路データ中
の道路種別に基づく判断を行うものである。ここで取付
道路があると判断された場合（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、Ｓ
３６０にて取付道路への進入を判断し、その後、Ｓ３８
０へ移行する。一方、取付道路がないと判断された場合
（Ｓ３５０：ＮＯ）、Ｓ３７０にて通常のマップマッチ
ングを行って、その後、Ｓ３８０へ移行する。

【００３１】Ｓ３８０及びＳ３９０では、図２中のＳ１
８０及びＳ１９０と同様、走行中の道路を判断し、ＧＰ
Ｓなどによる補正を行って現在位置を算出する。そして
その後、本現在位置検出処理を終了する。このように、
本第２実施例では、取付道路への進入は、車両の走行軌
跡の中の、走行パターンと類似していると判定された区
間の周辺に取付道路がある場合を判断することによって
行う（図４中のＳ３５０）。これによって、地図データ
に３次元情報を持たせることなく、高速道路又は一般道
路のいずれの道路を走行中であるかを判断することがで
きる。そしてこのときは、上記第１実施例と異なり、車
両の傾斜を判定しないため、図１に示す傾斜情報入力器
５０が不要になる。その結果、センサ追加に伴うコスト
アップもない。

【００３２】また、上記第１実施例と同様、経路の再探
索を自動的に行うようにすれば（図３中のＳ２００，Ｓ
２１０）、利便性の向上が図られる。なお、本第２実施
例の車載用ナビゲーション装置１の制御部１０が「走行
軌跡生成手段」、「類似判定手段」及び「道路判断手
段」に相当し、図４中のＳ３３０が走行軌跡生成手段と
しての処理に相当し、Ｓ３３０の処理が類似判定手段と
しての処理に相当し、Ｓ３５０、Ｓ３６０及びＳ３８０
が道路判断手段としての処理に相当する。また、描画部
７０及びディスプレイ７０ａが「地図表示手段」に相当
する。［その他］上記第１及び第２実施例では、高速道路及び
一般道路が立体的に敷設されている状況下を説明してい
るが、道路種別に関係なく、第１及び第２の道路が立体
的に敷設されている状況下において効果を発揮すること
は言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】車載用ナビゲーション装置の全体構成を示すブ
ロック図である。

【図２】第１実施例の現在位置検出処理を示すフローチ
ャートである。

【図３】案内処理の一部を示すフローチャートである。

【図４】第２実施例の現在位置検出処理を示すフローチ
ャートである。

【図５】取付道路周辺の走行パターンを例示する説明図
である。

【図６】従来の道路データの構造を示す説明図である。

【符号の説明】

１…車載用ナビゲーション装置１０…制御部２０…位置検出器２１…地磁気センサ２２…ジャイロスコープ２３…距離センサ２４…ＧＰＳ受信機３０…地図データ入力器４０…操作スイッチ群５０…傾斜情報入力器６０…外部メモリ７０…描画部７０ａ…ディスプレイ８０…音声出力部８０ａ…スピーカ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C032 HB22 HC08 HC31 HD03 HD21 2F029 AA02 AB01 AB07 AB13 AC03 AC09 AC14 AC18 AC20 AD01 5H180 AA01 BB12 BB13 CC12 FF04 FF05 FF07 FF10 FF22 FF25 FF27 FF33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の現在位置を検出すると共に、第１及
び第２の道路が立体的に敷設された状況下で、前記第１
又は第２のいずれの道路を走行中であるかを判断可能な
現在位置検出装置であって、車両前後方向の傾斜を判定する傾斜判定手段と、前記傾斜判定手段にて傾斜しているとの判定がなされ、
かつ、前記第１及び第２の道路を接続する取付道路が周
辺にあれば、当該取付道路へ進入したと判断することに
よって、前記第１又は第２のいずれの道路を走行中であ
るかを判断する道路判断手段とを備えていることを特徴
とする現在位置検出装置。
【請求項２】請求項１に記載の現在位置検出装置におい
て、さらに、車両の走行軌跡を生成する走行軌跡生成手段を
備え、前記道路判断手段は、前記走行軌跡生成手段にて生成さ
れた走行軌跡の中の、前記傾斜判定手段にて傾斜してい
ると判定された区間の周辺に前記取付道路があれば、当
該取付道路へ進入したと判断することを特徴とする現在
位置検出装置。
【請求項３】車両の現在位置を検出すると共に、第１及
び第２の道路が立体的に敷設された状況下で、前記第１
又は第２のいずれの道路を走行中であるかを判断可能な
現在位置検出装置であって、車両の走行軌跡を生成する走行軌跡生成手段と、前記第１及び第２の道路を接続する取付道路周辺の典型
的な走行パターンと、前記走行軌跡生成手段にて生成さ
れた走行軌跡との類似を判定する類似判定手段と、前記類似判定手段にて類似しているとの判定がなされ、
かつ、前記第１及び第２の道路を接続する取付道路が周
辺にあれば、当該取付道路へ進入したと判断することに
よって、前記第１又は第２のいずれの道路を走行中であ
るかを判断する道路判断手段とを備えていることを特徴
とする現在位置検出装置。
【請求項４】請求項３に記載の現在位置検出装置におい
て、前記道路判断手段は、前記走行軌跡生成手段にて生成さ
れた走行軌跡の中の、前記類似判定手段にて類似してい
ると判定された区間の周辺に前記取付道路があれば、当
該取付道路へ進入したと判断することを特徴とする現在
位置検出装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の現在位置
検出装置と、前記現在位置検出装置にて検出された車両の現在位置周
辺の道路地図データを道路地図として表示すると共に、
その道路地図上に車両の現在位置を識別可能に表示する
地図表示手段とを備えていることを特徴とする現在位置
表示装置。
【請求項６】請求項５に記載の現在位置表示装置を備
え、前記地図表示手段に表示した道路地図上に、予め設定さ
れた目的地までの経路及び前記現在位置検出装置によっ
て検出された車両の現在位置を識別可能に表示し、前記
目的地までの経路と車両の現在位置との関係を考慮し
て、所定の経路案内を行うナビゲーション装置。
【請求項７】請求項６に記載のナビゲーション装置にお
いて、前記道路判断手段による判断結果に基づき、前記目的地
までの経路から外れたと判断した場合に、前記経路の再
探索を自動的に行うことを特徴とするナビゲーション装
置。
【請求項８】請求項１〜４のいずれかに記載の現在位置
検出装置、請求項５に記載の現在位置表示装置、あるい
は請求項６又は７に記載のナビゲーション装置の前記各
手段としてコンピュータを機能させるためのプログラ
ム。
【請求項９】請求項８に記載のプログラムを記録したコ
ンピュータ読取可能な記録媒体。