JP2007285712A - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 車両が勾配路に差し掛かった際に、3Dジャイロセンサの0点ドリフトとの影響を軽減し、勾配路への進入における判定が遅れずにユーザを混乱させることなく車両の現在位置を判定することができる車両用ナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】 車両の勾配角度Aを検出して出力する車両勾配角度検出手段と、車両のサスペンション機構19に設けられ、当該サスペンション機構の伸縮変化によって車両の走行している道路の勾配変位Bを検出する勾配変位検出手段と、車両勾配角度検出手段からの勾配角度A、並びに車両のサスペンション機構19に設けられた勾配変位検出手段からの勾配変位Bの双方の情報を取り込み、かつ、地図情報における車両の現在位置に対応する地点の道路勾配角度Dの情報を照合することに基づき、車両が平面視で重複又は隣接する道路のうち勾配路に移行したか否かを判定する判定手段と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図4

Description

本発明は、車両用ナビゲーション装置に関する。
車両の走行に伴ってGPS(Global Positioning System:全地球測位システム)等により車両の現在位置を検出し、その現在位置を表示装置上に道路地図と共に表示して、現在位置から目的地までの適切な経路を設定し、表示装置や音声出力装置などによって案内する車両用ナビゲーション装置は、運転者の効率的で安全な運転に貢献している。
ところで、都市部等では、地理的状況により一般道路と高低差を有して高速道路等の高架式の道路が建設されることがあり、その多くは一般道路と重なるように、上下に並行して設けられている。また、これら高架式の道路に乗降するために一般道路から高架式の道路へ、または高架式の道路から一般道路へと連絡するランプ等の勾配した道路(単に勾配路(取付道路)ともいう)が取り付けられている。多くの場合、そのような勾配路は一般道路または高架式の道路の一部の車線延長上からそのまま進入するように設けられている。
車両用ナビゲーション装置では、高架式の道路に対し乗降したか否かを、すなわち勾配路に進入したか否かを、車両に設けた3Dジャイロセンサによって車両の勾配角度を検出し、その勾配角度情報と地図情報の角度情報とを比較して、ある程度のマッチングが得られた場合に勾配路へ進入した可能性が高いと判定している。
そして、特許文献1記載の技術には、車両の車速、エンジン負荷変動量、制動操作、操舵操作等の検出した情報から登坂や降坂などの勾配変動を判別する技術が開示されている。
特開2005−315720号公報
しかしながら、車両の車速、エンジン負荷変動量、制動操作、操舵操作等により検出した勾配角度情報では人為的作用が大きく、勾配変動の判別が遅れてしまう。また、3Dジャイロセンサに温度変化等により生じる出力電圧値の誤差、所謂0点ドリフトが発生していると、正確な勾配角度情報を出力することができなくなり、地図に格納されている地図情報の角度情報と比較しても、誤差が生じて勾配路を検知しないときがあり、車両の勾配路への進入における判定がされなかったり遅れたりすることでユーザに誤った案内を提供し、ユーザを混乱させるというおそれがある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、車両が勾配路に差し掛かった際に、3Dジャイロセンサ(車両姿勢(角度)センサ)の0点ドリフトとの影響を軽減し、勾配路に対する進入又は退出の判定をより正確に行うことができる車両用ナビゲーション装置を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段及び発明の効果
上記課題を解決するために、本発明の車両用ナビゲーション装置は、
道路の勾配角度を含む地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、
車両の位置を検出する位置検出手段と、
車両の勾配角度を検出して出力する車両勾配角度検出手段と、
車両のサスペンション機構に設けられ、当該サスペンション機構の伸縮変化によって車両の走行している道路の勾配変位を検出する勾配変位検出手段と、
車両勾配角度検出手段からの勾配角度、並びに前記車両のサスペンション機構に設けられた勾配変位検出手段からの勾配変位の双方の情報を取り込み、かつ、地図情報における車両の現在位置に対応する地点の道路勾配角度の情報を照合することに基づき、車両が平面視で重複する道路のうち勾配路に移行した否かを判定する判定手段と、
を含むことを特徴とする。
上記本発明によれば、車両勾配角度検出手段からの勾配角度と車両のサスペンション機構に設けられた勾配変位検出手段からの勾配変位との双方の情報を取り込む。それら二つの情報と地図情報における車両の現在位置に対応する地点の道路勾配角度の情報とを照合して、車両が平面視で重複又は隣接する道路のうち勾配路に移行したか否かが判定される。これによると、二つの検出手段を備えているので、地図情報記憶手段に記憶された平面視で重複する道路のうち勾配路に移行した場合に、より正確に勾配路に移行したか否かが判定され、即座に正確なマップマッチングを行うことができる。ひいては、マップマッチング率が向上されるので、ユーザーに良好な案内を提供することができる。
また、本発明の車両用ナビゲーション装置は、
判定手段は、車両勾配角度検出手段により検出される車両勾配角度と、前記地図情報記憶手段に記憶されている、車両の現在位置に対応する地点の道路勾配角度との差異が、所定値より大きいか否かを判断し、その差異が所定値より大きい場合は、車両サスペンション機構に設けられた勾配変位検出手段により勾配変位が検出されることに基づいて車両が勾配路に移行したものと判定することができる。
このように、車両勾配角度検出手段が検出した車両勾配角度と地図情報記憶手段に記憶されている道路勾配角度とに大きな差異が生じた場合に、車両サスペンション機構に設けられた勾配変位検出手段により勾配変位が検出されることに基づいて勾配路に移行したか否かを判定する判定手段を設けることで、より正確なマップマッチングを行うことができる。
また、本発明の車両用ナビゲーション装置は、
判定手段によって、車両勾配角度検出手段により検出される車両勾配角度と、地図情報記憶手段に記憶されている、車両現在位置に対応する地点の道路勾配角度との差異が所定値より大きいと判断され、かつ、車両サスペンション機構に設けられた勾配角度検出手段により勾配変位が検出されることに基づいて車両が勾配路に移行したものと判定された場合に、地図情報における車両現在位置に対応する地点の道路勾配情報に基づいて車両勾配角度検出手段の出力値を補正する補正手段を備えることができる。
このように、上記判定手段によって勾配角度検出手段により勾配変位が検出されることに基づいて車両が勾配路に移行したものと判定された場合に、地図情報における車両現在位置に対応する地点の道路勾配情報に基づいて車両勾配角度検出手段の出力値を補正する補正手段を備えることで、車両勾配角度検出手段の誤差が是正されることで正常に動作するようになり、より正確に車両勾配角度を検出することができる。
また、本発明の車両用ナビゲーション装置は、
道路の勾配角度を含む地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、
車両の位置を検出する位置検出手段と、
車両の勾配角度を検出して出力する車両勾配角度検出手段と、
車両のサスペンション機構に設けられ、当該サスペンション機構の伸縮変化によって車両の走行している道路の勾配変位を検出する勾配変位検出手段と、
勾配変位検出手段により勾配変位が検出されたときに、車両勾配角度検出手段により車両の勾配角度が検出されていなければ、またはその検出量が閾値以下であれば、位置検出手段により検出された車両の位置にある道路の勾配角度を前記地図情報記憶手段から読み出して前記車両勾配角度検出手段が出力する勾配角度を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする。
上記によれば、車両のサスペンション機構に設けられた勾配変位検出手段により、車両勾配角度検出手段の出力値が補正されるため、より正確な判定とされる。
また、本発明の車両用ナビゲーション装置は、
補正手段は、車両勾配角度検出手段の0点補正を行うことができる。これにより、0点(基準点)を補正することで、車両勾配角度検出手段が出力する出力値がより正確な値となり、地図情報における勾配角度情報とのマップマッチング率を向上させることができる。
また、本発明の車両用ナビゲーション装置の車両勾配角度検出手段として、車両に搭載された3次元(3D)ジャイロセンサを用いることができる。
また、本発明の車両用ナビゲーション装置は、
車両のサスペンション機構に設けられた勾配変位検出手段は、車両における前輪のサスペンション機構の伸縮変位を検出する前輪サスペンション側検出部と後輪のサスペンション機構の伸縮変位を検出する後輪サスペンション側検出部とを含み、前輪サスペンション側検出部がサスペンション機構の変位を検出してから後輪サスペンション側検出部が該サスペンション機構の変位を検出することに基づいて道路の勾配変位を検出することができる。
ここで、車両のサスペンション機構の変位は、通常、加速時には後輪のサスペンション機構が縮み、減速時には前輪のサスペンション機構が縮む。また、通常路走行時は前後輪ともに同様の変位となる。本発明の如く、勾配変位検出手段が、車両における前輪側及び後輪側の検出部において、前輪側で伸縮変位を検出してから後輪側で伸縮変位を検出することに基づいて道路の勾配変位を検出することで、車両の加速時及び減速時に発生するサスペンション機構の伸縮変位とを識別することができる。ひいては、より確実に勾配路に移行したか否かを検出することができる。
以下、本発明の実施形態を添付する図面を参照しつつ説明する。図1は、車両用ナビゲーション装置(以下、ナビゲーション装置と略称する)の全体構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置100は、車両の現在位置、走行方向、及び車両勾配角度等を検出するセンサ群1、地図データ入力器6、操作スイッチ群7、リモートコントロール(以下、リモコンと略称する)端末12からの信号を検出するリモコンセンサ11、音声案内を行うスピーカ等の音声出力装置15、外部メモリ9、例えばカラー液晶ディスプレイから構成される表示装置10、例えばサスペンション機構を利用した勾配変位センサ16、これらが接続された制御回路8等を備えている。
上記センサ群1は、周知構成の地磁気センサ2、3次元(3D)ジャイロスコープセンサ(車両勾配角度検出手段。以下、3Dジャイロセンサと略称する)3、距離センサ4、及び衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するGPS(Global Positioning System)のためのGPS受信機(位置検出手段)5を有している。これらのセンサ2,3,4,5等はそれぞれが性質の異なる検出誤差を有するので、これらのセンサ2,3,4,5等を組み合わせることで、互いに補完しながら検出誤差を補正するため精度の高い位置検出を行うことができる。なお、要求される検出精度レベルによっては、一部のセンサで構成してもよく、適宜選択して設ける構成とすることができる。さらに、ステアリングの回転センサや、転動輪の車輪センサ等を採用することも可能である。
車両勾配角度検出手段である3Dジャイロセンサ3は、角速度を検出することに基づいて方位を算出し、その算出した方位を示す方位データを取得するジャイロセンサに加え、車両の走行速度を検出する車速センサと、車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサとを備える。そして、各センサの検出結果から、車両の進行方向を検出するとともに、車両が走行している道路の勾配角度が算出される。
前述の勾配角度は、以下の手順で算出される。まず、車速センサによって検出された車両の走行速度から、車両の前後方向の加速度を算出する。次に、算出された車両の加速度と、加速度センサから検出された車両の加速度とを比較する。さらに、前述の2つの加速度の差分から、車両が走行中の道路の勾配角度を算出する。車両が平坦な道路を走行中の場合には、車両の走行速度から算出された車両の加速度と、加速度センサによって検出された加速度とが一致する。しかしながら、車両が上り坂や下り坂等の勾配路を走行している場合には、重力の影響から、車両の走行速度から算出された車両の加速度と、加速度センサによって検出された車両の加速度とが一致しない。これら2つの加速度の差分は重力の影響、すなわち車両が走行中の道路の勾配角度に依存する。そのため、前述の差分に基づいて、車両が走行中の道路の勾配角度が常時算出される。
地図データ入力器6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、道路の接続を表した道路データを含む各種データを記憶媒体20(地図情報記憶手段)から入力するための装置である。記憶媒体としては、そのデータ量からCD−ROMやDVD,ハードディスクドライブを用いるのが一般的であるが、例えばメモリカード等の他の媒体を用いてもよい。
道路データとしては、表示用となる所定の地図画像情報が記憶されると共に、リンク情報やノード情報等を含む道路網情報が記憶される。リンク情報は、各道路を構成する所定の区間情報であって、位置座標、距離、標高、所要時間、道幅、車線数、制限速度等から構成される。また、ノード情報は、交差点(分岐点,立体交差)等を規定する情報であって、位置座標、右左折車線数、接続先道路リンク等から構成される。例えば、高速道路等の高架式の道路やその出入口に設けられた勾配角度を含む勾配路(ランプ)に関する情報が含まれている。
操作スイッチ群7は、詳しくは図示しないが表示装置10の画面の近傍に設けられたメカニカルスイッチや、表示装置10の画面上に設けられるタッチパネルを含んでおり、ユーザ(ドライバ等)は、それら操作スイッチ群7を用いて各種機能の実行指示や、目的地等の指定、表示装置10に表示される道路地図の縮尺の選択の各種の入力を行うことができるようになっている。リモコン端末12も、この操作スイッチ群7と同等の機能ができる。
表示装置10の画面には、例えば車両の現在位置周辺の地図が各種縮尺で表示されると共に、その表示に重ね合せて、車両の現在位置及び進行方向を示す現在位置マークが表示されるようになっている。目的地までの経路案内の実行時には、表示装置10には、経路案内の画面が表示されるようになっている。また、表示装置10には、ユーザが目的地等の各種の入力、設定(選択)を行うための入力用の画面や各種のメッセージ等も表示されるようになっている。また、表示装置として有機EL(Electro Luminescence:電界発光)表示器、プラズマ表示器等を用いてもよい。
音声出力装置15はアンプやスピーカから構成され、目的地までの経路案内の事項時には案内のための合成音声を出力する。
サスペンション機構の勾配変位センサ(勾配変位検出手段)16は、図2に示すごとく、車両が走行する際の衝撃を吸収するために車体と車軸との間に介装された前輪側のサスペンション機構19aに設けられた前輪側変位センサ16aと後輪側のサスペンション機構19bに設けられた後輪側変位センサ16bとで構成される。前輪側及び後輪側変位センサ16a,16bは、例えばダイヤルゲージや差動トランスなどを使用することができ、前輪側及び後輪側サスペンション機構19a,19bがそれぞれ備えるコイルスプリング17やショックアブソーバ18等のうち、例えばコイルスプリング17の伸縮作動による変位を読み取るものである。なお、ショックアブソーバ18のシリンダーやピストンの伸縮作動を読み取るようにしてもよい。
ここで、サスペンション機構19は、車輪を適度な剛性で支え、車両が道路を走行する際に路面(路面の凹凸等)からの衝撃を吸収するために伸縮作動している。また、車両の姿勢を安定させ(走行中において加速時での車両荷重による後ろ下がり方向へ傾く(後輪側サスペンション機構19bが縮む)や、減速時での前のめり方向へ傾く(前輪側サスペンション機構19aが縮む))、操縦性を良好にするために伸縮作動している。勾配変位センサ16は、これらの伸縮作動と勾配路への進入に伴う伸縮作動とを識別する必要がある。
前述の勾配変位は次のように検出することができる。図3に勾配変位センサ16が勾配を検出するためのフローチャートを示す。まず、車両が平坦な道路、例えば高速道路等の高架式の道路と平面視において重複又は隣接する一般道路を走行しており勾配路へ進入しようとする。前輪側及び後輪側変位センサ16a,16bが前輪側及び後輪側のサスペンション機構19a,19b(コイルスプリング17及びショックアブソーバ18等)の基準位置を常時検出しており、ステップS1において、前輪側変位センサ16a(図2参照)が前輪側のサスペンション機構19aの変位を検出する(S1:YES)。このとき、前輪側変位センサ16aは勾配路が上り坂であるので前輪側のサスペンション機構19aが縮む方向へ伸縮した変位を検出する。次に、ステップS2にて、前輪と後輪との間隔及び車速等から算出した所定時間が経過したときに(S2:YES)、ステップS3で後輪側変位センサ16b(図2参照)が後輪側のサスペンション機構19bの変位(縮む方向)を検出した場合に(S3:YES)、ステップS4で車両が一般道路から勾配路に進入したと判定される。
一方、車両が平坦な道路、例えば一般道路と平面視において重複又は隣接する高速道路などの高架式の道路を走行しており勾配路へ進入しようとすると、ステップS1において、前輪側変位センサ16a(図2参照)が前輪側のサスペンション機構19aの変位を検出する(S1:YES)。このとき、前輪側変位センサ16aは勾配路が下り坂であるので前輪側のサスペンション機構19aは伸びる方向へ伸縮した変位を検出する。次にステップS2にて、前輪と後輪との間隔と車速などから算出した所定時間が経過したときに(S2:YES)、ステップS3で後輪側変位センサ16b(図2参照)が後輪側のサスペンション機構19bの変位(伸びる方向)を検出した場合に(S3:YES)、ステップS4で車両が勾配路に進入したと判定される。
なお、ステップS2において、前輪と後輪との間隔及び車速等から所定時間を算出することにより、前述した車両走行中における加減速での車両の前のめり、または後ろ下がりによる各サスペンション機構19の伸縮変位とを識別して勾配変位を判定することができる。また、例えば渋滞等の影響で車両が停止して、再度走行しはじめた場合にも前輪と後輪との間隔及び車速等から所定時間を算出することにより勾配変位を判定することが可能となる。なお、前輪側及び後輪側のサスペンション機構19の伸縮変位における伸縮方向を検出することで、路面の凹凸によるサスペンション機構19の伸縮変位とを識別して勾配変位を判定することができる。
勾配変位センサ16は、周知の電子制御式サスペンション機構に備えることができる。電子制御式サスペンション機構は、例えば油圧式のショックアブソーバを備え、このショックアブソーバの減衰率を電子的に制御するものである。具体的には、左右にオリフィス(オイル流路)が設けられたピストン、及びアクチュエータにより駆動されるコントロールロッドと一体になったロータリーバルブを備える。このコントロールロッドが回転することによって左右のオリフィスとロータリーバルブの流路の位置を揃えたり、ずらしたりしてオイルの流路面積(抵抗)を制御する。オリフィスをオイルが通るときに生じる抵抗を制御することによってサスペンションの減衰率を変化させることができる。また、電子制御式サスペンション機構は、サスペンションの長さを検知するセンサが設けられるため、これを勾配変位センサ16とすることが可能である。なお、ショックアブソーバの減衰率を電子的に制御するものに限らず、ばね定数を電子制御で変化させるサスペンション機構に設けても良い。
図1に戻り、制御回路8は、車両用ナビゲーション装置100の動作全般を制御する機能を有しており、マイクロコンピュータを主体として構成されている。すなわち、制御回路8は、CPU81、ROM82、RAM83、I/O84及びこれらを接続するバスライン85を備えて構成されている。このうち、ROM82には車両用ナビゲーション装置100を動作させるための実行プログラムが格納され、RAM83にはプログラム実行時の一時データや地図データ入力器6から取得した地図データ等が一時的に格納されるようになっている。
制御回路8は、そのソフトウェア的構成(プログラム実行)により、車両の現在位置を知るロケーション機能を実現すると共に、指定された目的地までの経路を検索し、案内する経路案内機能を実現するようになっている。
そのうちロケーション機能は、上述のように、地図データ入力器6からの地図データに基づいて表示装置10に道路地図を表示させると共に、センサ群1の検出に基づいて車両の現在位置及び進行方向を示す現在地マークを表示させるものである。この場合、車両の走行に伴って現在位置の表示は地図上を移動すると共に、地図は車両の位置に応じてスクロール表示されるようになる。このとき、車両の現在位置を道路上にのせるマップマッチングが行われる。マップマッチングにおいて、例えば高速道路等の高架式の道路が一般道路の上に建設されているような道路状況の場合、高速道路の出入口には一般道路と連絡する勾配路が平面視において一般道路と重なって設けられている。通常、このような平面視で重なって設けられた二つの道路における車両の現在位置(どちらの道路を走行しているか)は3Dジャイロセンサ3で車両の勾配角度を検出して判断されている。本発明では、この3Dジャイロセンサ3に加え、サスペンション機構に設けた勾配変位センサ(勾配変位検出手段)16を備えることで、より良好にマップマッチングが行われる。
また、経路案内機能は、車両の出発地(現在地)からユーザにより指定された目的地までの誘導経路を、例えば周知のダイクストラ法を用いて自動的に計算し、求められた目的地までの経路を案内するものである。
さて、本実施形態では、3Dジャイロセンサ3からの車両勾配角度情報とサスペンション機構に備えた勾配変位センサ16とからの勾配角度情報とを、補正手段である制御回路8にて所定の一定比率の論理和をとり、道路の勾配角度情報を含む地図情報と照合し、勾配路への乗降の判定処理を行う。以下、具体的な処理手段の例を示す。
図4は、処理手段の一例を示すフローチャートである。まず、ステップS11で、センサ群1から車両の現在位置(例えば、緯度,経度)を取得し、取得した現在位置からCPU81が地図データと照合して車両の現在位置が勾配路(取付道)付近か否かを判別する。ここで、現在位置は例えば図5に示すような現在地マークPで表示され、高速道路等の高架式の道路H1、もしくはその高架式の道路H1下に位置する一般道路L1等であり、その高架式の道路と一般道路を連絡するための道路が勾配路L2である。
勾配路付近である場合に(S11:YES)、ステップS12において、車両勾配角度検出手段である3Dジャイロセンサ3が出力する勾配角度情報の出力値AをRAM83に一時データとして取り込む。続いて、ステップS13において、サスペンション機構19に設けられた勾配変位検出手段である勾配変位センサ16が出力する勾配変位情報の出力値BをRAM83に一時データとして取り込む。
次に、ステップS14において、RAM83に取り込まれた出力値A及び出力値Bの論理和に基づきCPU81が演算して勾配角度Cを出力する。続いて、ステップS15で地図データ上の車両現在位置における勾配路の勾配角度Dを読み出し、ステップS16において、演算されて出力された勾配角度Cと地図データから読み出された勾配角度Dとを比較し、その差が予め定められた所定値よりも小さい場合には(S16:YES)、車両が勾配路に移行したと判定され(S17)、図6に示すように、表示装置10における勾配路L2に車両の現在地マークPを表示する(S19)。すなわち、ある程度のマッチングが得られた場合に勾配路へ進入した可能性が高いと判定(その判定に際して優先順位を入れ替え)している。また、併せて、勾配路L2に移行した旨を音声出力装置15によって報知することもできる。一方、勾配角度Cと勾配角度Dとの差が所定値よりも大きい場合には(S16:NO)、車両が一般道路をそのまま走行したと判定され(S18)、図7に示すように、表示装置10における一般道路L1に車両の現在地マークPを表示する(S19)。
次に、別の処理手段の態様を示す。図8は、別の処理手段の一例を示すフローチャートである。まず、ステップS21でセンサ群1から車両の現在位置(例えば、緯度,経度)を取得する。次に、ステップS22にて、CPU81が地図データと照合して車両の現在位置が勾配路への分岐(付近)に差し掛かったか否かを判別する。ここで、現在位置は例えば図5に示すような現在地マークPで表示され、高速道路等の高架式の道路H1、もしくはその高架式の道路H1下に位置する一般道路L1等であり、その高架式の道路と一般道路を連絡するための道路が勾配路L2である。
次に、ステップS23において、勾配路への分岐に差し掛かった時に、車両勾配検出手段である3Dジャイロセンサ3が勾配角度を検出した場合には、ステップS24で地図データ入力器6から地図データを読み出して、その地図データにおける勾配路L2の勾配角度情報と3Dジャイロセンサ3が検出した勾配角度情報とを照合し、その差が所定値より小さい場合には(S25:NO)、ステップS26で表示装置10における勾配路L2に車両の現在地マークPが表示される(図6参照)。また、併せて、勾配路L2に進入した旨を音声出力装置15によって報知することもできる。
一方、ステップS23において、3Dジャイロセンサ3が勾配角度を検出しなかった場合には、ステップS27において、サスペンション機構19に備えられた勾配変位センサ16が勾配変位を検出した場合には、3Dジャイロセンサ3が、例えば前述した0点ドリフト等の影響により検出されなかったと判断し、ステップS28において、CPU81が地図データを読み出してその地図データにおける勾配路L2の勾配角度情報に基づいて3Dジャイロセンサ3の出力値を補正する。すなわち、0点補正を行う。その後、3Dジャイロセンサ3の出力値が補正されると、ステップS26に移行して表示装置10における勾配路L2に車両の現在地マークPが表示される(図6参照)。
また、ステップS25において、3Dジャイロセンサ3が検出した勾配角度情報と、地図データにおける勾配路L2の勾配角度情報との差が所定値より大きい場合には(S25:NO)、ステップS27において、サスペンション機構19に備えられた勾配変位センサ16が勾配変位を検出した場合には、3Dジャイロセンサ3が、例えば前述した0点ドリフト等の影響により検出されなかったと判断し、ステップS28において、CPU81が地図データを読み出してその地図データにおける勾配路L2の勾配角度情報に基づいて3Dジャイロセンサ3の出力値を補正する。すなわち、0点補正を行う。その後、3Dジャイロセンサ3の出力値が補正されると、ステップS26に移行して表示装置10における勾配路L2に車両の現在地マークPが表示される(図6参照)。
なお、ステップS27において、勾配変位センサ16が勾配変位を検出しなかった場合には、車両が勾配路L2を通過して、現在走行している道路(一般道路L1)をそのまま走行していると判断される。つまり、表示装置10において一般道路L1にそのまま車両の現在地アークPが表示される(図7参照)。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施し得るものである。例えば、左右のサスペンション機構に所定の変化が生じた場合には、車両の進路変更やカーブなどを検出するようにすることも可能である。
なお、前述したように、サスペンション機構は、加速時には後輪のサスペンション機構が縮み、減速時には前輪のサスペンション機構が縮む。そのため、加速時にはアクセル開度を、減速時には電動アシストブレーキ踏力、車速をパラメータとして補正する別途加速度センサを用いることでも加減速時の前後輪サスペンション変位量を補正することが可能である。
本発明の車両用ナビゲーション装置の電気的構成を概略的に示すブロック図。 本発明に係る勾配変位センサを示す模式図。 勾配変位センサにおける勾配検出に関するフローチャート。 勾配判定に関する処理手段の一例を示すフローチャート。 地図表示の一例を示す説明図1。 地図表示の一例を示す説明図2。 地図表示の一例を示す説明図3。 勾配判定に関する処理手段の別の例を示すフローチャート。
符号の説明
1 センサ群
2 地磁気センサ
3 3Dジャイロスコープ(車両勾配角度検出手段)
4 距離センサ
5 GPS受信機(位置検出手段)
6 地図データ入力器
7 操作スイッチ群
8 制御回路(判定手段,補正手段)
9 外部メモリ
10 表示装置
11 リモコンセンサ
12 リモコン端末
15 音声出力装置
16 勾配変位センサ
17 コイルスプリング
18 ショックアブソーバ
19 サスペンション機構
20 記憶媒体(地図情報記憶手段)
100 車両用ナビゲーション装置

Claims (7)

  1. 道路の勾配角度を含む地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、
    車両の位置を検出する位置検出手段と、
    車両の勾配角度を検出して出力する車両勾配角度検出手段と、
    車両のサスペンション機構に設けられ、当該サスペンション機構の伸縮変化によって前記車両の走行している道路の勾配変位を検出する勾配変位検出手段と、
    前記車両勾配角度検出手段からの勾配角度、並びに前記車両のサスペンション機構に設けられた勾配変位検出手段からの勾配変位の双方の情報を取り込み、かつ、前記地図情報における車両の現在位置に対応する地点の道路勾配角度の情報を照合することに基づき、車両が平面視で重複又は隣接する道路のうち勾配路に移行したか否かを判定する判定手段と、
    を含むことを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
  2. 前記判定手段は、前記車両勾配角度検出手段により検出される車両勾配角度と、前記地図情報記憶手段に記憶されている、車両の現在位置に対応する地点の道路勾配角度との差異が、所定値より大きいか否かを判断し、その差異が所定値より大きい場合は、前記車両サスペンション機構に設けられた勾配変位検出手段により勾配変位が検出されることに基づいて車両が前記勾配路に移行したものと判定する請求項1に記載の車両用ナビゲーション装置。
  3. 前記判定手段によって、前記車両勾配角度検出手段により検出される車両勾配角度と、前記地図情報記憶手段に記憶されている、車両現在位置に対応する地点の道路勾配角度との差異が所定値より大きいと判断され、かつ、前記車両サスペンション機構に設けられた勾配角度検出手段により勾配変位が検出されることに基づいて車両が前記勾配路に移行したものと判定された場合に、前記地図情報における車両現在位置に対応する地点の道路勾配情報に基づいて前記車両勾配角度検出手段の出力値を補正する補正手段を備える請求項2に記載の車両用ナビゲーション装置。
  4. 道路の勾配角度を含む地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、
    車両の位置を検出する位置検出手段と、
    車両の勾配角度を検出して出力する車両勾配角度検出手段と、
    車両のサスペンション機構に設けられ、当該サスペンション機構の伸縮変化によって前記車両の走行している道路の勾配変位を検出する勾配変位検出手段と、
    前記勾配変位検出手段により勾配変位が検出されたときに、前記車両勾配角度検出手段により車両の勾配角度が検出されていなければ、またはその検出量が閾値以下であれば、前記位置検出手段により検出された車両の位置にある道路の勾配角度を前記地図情報記憶手段から読み出して前記車両勾配角度検出手段が出力する勾配角度を補正する補正手段と、
    を備えることを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
  5. 前記補正手段は、前記車両勾配角度検出手段の0点補正を行うものである請求項1ないし4のいずれか1項に記載の車両用ナビゲーション装置。
  6. 前記車両勾配角度検出手段は、車両に搭載された3次元ジャイロセンサである請求項1ないし5のいずれか1項に記載の車両用ナビゲーション装置。
  7. 前記車両のサスペンション機構に設けられた勾配変位検出手段は、車両における前輪のサスペンション機構の伸縮変位を検出する前輪サスペンション側検出部と後輪のサスペンション機構の伸縮変位を検出する後輪サスペンション側検出部とを含み、前輪サスペンション側検出部がサスペンション機構の変位を検出してから後輪サスペンション側検出部が該サスペンション機構の変位を検出することに基づいて道路の勾配変位を検出するものである請求項1ないし5のいずれか1項に記載の車両用ナビゲーション装置。
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