JP2692809B2 - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は予め定められたルート上の曲がるべき交差点
を正しく曲がった否かを判断する車両用ナビゲーション
装置に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、車両用ナビゲーション装置として、例えば特開
昭58−100171号公報に、車両の走行距離を検出する距離
検出手段と、車両の進行方向に応じた地磁気情報を検出
する方位検出手段と、前記距離検出手段および前記方位
検出手段からのデータを基に車両の現在位置を算出し、
地図データから必要な情報を読み出して道路地図上に車
両の現在位置を表示手段に表示したものが提案されてい
る。 上記従来のナビゲーション装置においては、車両の方
位を検出するための方位センサとして、絶対方位である
地磁気情報を検出することにより車両の方位検出を行っ
ている。このため、踏み切り、線路近傍、高架道路等の
磁気的に外乱の多い地域を走行すると、車両の進行方位
に大きな誤差を生じ、しいては車両の現在位置の算出に
大きな誤差を生じることになる。この方位の誤りは高圧
線等の場所、或いは車体の着磁等によっても生じる。 上記問題点を解消するために、本件出願人は方位セン
サとして舵角変化を検出する舵角センサを使用して、走
行距離に応じた舵角の履歴を記憶する記憶手段と、距離
センサと舵角センサからの検出信号により車両の現在位
置を算出するとともに交差点の右左折を判断する演算処
理手段とを備え、該演算処理手段により車両の現在位置
が特定交差点へ所定距離以内に接近したか否かを判断
し、車両の現在位置が特定交差点へ所定距離以内に接近
したと判断したときに前記舵角センサにより検出された
車両の舵角と前記記憶手段に記憶された舵角の履歴を比
較判断し、車両が右左折したと判断したときに距離検出
誤差の修正を行うナビゲーション装置を特願昭62−4479
7号として出願している。この舵角センサを用いるもの
においては、第７図（イ）に示すように、左方向へa₂以
上の舵角変化が検出された後に、舵角がa₁以下に戻った
時に左方向へハンドルが切られたことを検出し、その後
距離ｌの間に反対方向の同様の舵角変化が検出されなか
った場合には、その方向へ曲がったと判断している。即
ち、第７図（ロ）に示すように、第７図（イ）に示すよ
うな舵角変化が検出された後、距離ｌ以内において、反
対方向の舵角変化が検出されたような場合は車線変更と
判断し、右左折とは判断しない。なお、舵角変化を２つ
のレベルで検出し、ヒステリシスを持たせたのは、実際
の舵角変化は図示するように滑らかな波形を描かず脈動
しているので、瞬間的なピークを拾って右左折が行われ
たと誤判断しないためである。以上の判断は走行距離か
ら考えられる交差点位置へある距離Ｌ以内に近づいた時
に開始し、右左折が検出されると、距離センサから得ら
れるデータからはまだ交差点位置へ到達していなくて
も、それは距離検出誤差と判断し、その交差点を右左折
したと判断して距離誤差を修正し、以後の現在位置のデ
ータとして扱っている。 〔発明が解決すべき問題点〕 しかし、上記特願昭62−44797号においては、舵角セ
ンサの舵角がある閾値を越えたか否かにより右左折の判
断を行うため、右左折の判断はできたとしても、曲がる
べき交差点の所定距離範囲内に複数の交差点が存在する
ような場合には、舵角の変化によってどのくらいの角度
を曲がったかが分からないため、近接した形状の異なる
交差点を間違って曲がっても予め設定されたルート上の
曲がるべき交差点を曲がったと誤判断してしまう恐れが
ある。 そこで、本発明は上記問題点を解決するとともに、簡
単な構成で確実に車両の右左折を判断し、曲がるべき交
差点近傍に形状の異なる交差点が複数存在するような場
合でも確実にどの交差点を曲がったかを検出可能な車両
用ナビゲーション装置の提供を目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記問題点を解決するために、本発明の予め定められ
たルートに従って経路案内を行う車両用ナビゲーション
装置は、計測手段と、記憶手段と、前記計測手段からの
計測情報を基に車両の現在位置を算出するとともに、前
記計測手段からの計測情報と前記記憶手段に記憶された
進行方向変化データを基に、車両の進行方向が所定値以
上変化したときに車両の進行方向変化算出の演算処理を
開始する演算処理手段と、前記演算処理手段により算出
された車両の進行方向変化と前記記憶手段に記憶された
交差点データとを比較する比較判断手段とを備え、前記
進行方向変化と曲がるべき交差点における進むべき方向
との差が所定値以内かどうかにより曲がるべき交差点を
曲がったか否かを判断することを特徴とする。 〔作用および発明の効果〕 本発明の予め定められたルートに従って経路案内を行
う車両用ナビゲーション装置は、計測手段と、記憶手段
と、前記計測手段からの計測情報を基に車両の現在位置
を算出するとともに、前記計測手段からの計測情報と前
記記憶手段に記憶された進行方向変化データを基に、車
両の進行方向変化を算出する演算処理手段と、前記演算
処理手段により算出された車両の進行方向変化と前記記
憶手段に記憶された交差点データとを比較する比較判断
手段とを備え、前記進行方向変化と曲がるべき交差点に
おける進むべき方向との差が所定値以内かどうかによ
り、曲がるべき交差点を曲がったか否かを判断するよう
に構成されているので、ある一定舵角で単位距離走行し
たときの車両の進行方向変化Δαを予め記憶手段に記憶
しておき、計測手段により検出した舵角に対するΔαを
該記憶手段から求め、演算処理手段にて前記記憶手段に
より求めたΔαを走行距離で加算（積分）し、舵角があ
る閾値を越えて再びその閾値へ戻るまでの加算値によ
り、ハンドルを切り始めてから戻し終わるまでの間の車
両の進行方向の変化を検出し、この検出値と前記記憶手
段に記憶された曲がるべき交差点での曲がるべき方向
（道路の交差角）とを比較判断手段にて比較し、その差
が所定値以内かどうかで曲がるべき交差点で曲がったか
否かを判断することにより、車両が曲がった時に進行方
向がどれだけ変化したか、従って、どれだけの角度で交
差している道路へ入ったかが分かり、形状の異なる交差
点が近接しているような場合にも、どの交差点を曲がっ
たを正しく判断することが可能である。 〔実施例〕 以下、実施例を図面を参照して説明する。 第１図は本発明による相対方位センサとして舵角の変
化を検出する舵角センサを用いた車両用ナビゲーション
装置の一実施例の構成を示すブロック図である。第１図
において、１は距離センサ、２は舵角センサ、３は入力
部、４は入力解読部、５は演算・処理部（演算処理手
段）、６は比較・判断部（比較判断手段）、７は駆動制
御部、８は表示部、９は駆動制御部、10はスピーカ、11
は入力解読テーブル、12は舵角−進行方向変換テーブ
ル、13はナビゲーションデータファイル、14は画像デー
ファイル、15は写真データファイル、16は音声データフ
ァイルである。 また、距離センサ１および舵角センサ２からなる計測
手段、駆動制御部７、表示部８、駆動制御部９、及びス
ピーカ10からなる報知手段、入力解読テーブル11、舵角
−進行方向変換テーブル12、ナビゲーションデータファ
イル13、画像データファイル14、写真データファイル1
5、音声データファイル16からなる記憶手段の構成を示
している。 距離センサ１は、車両の走行距離を計測するものであ
り、例えば車輪の回転数を検出して計数するものや加速
度を検出して２回積分するもの等でよいが、その他の計
測手段であってもよい。舵角センサ２は交差点を曲がっ
たか否かを検出するものであり、例えばハンドルの回転
部に取り付けた光学的な回転センサーや回転抵抗ボリュ
ーム等が使用できるが、車輪部に取り付ける角度センサ
ーでもよい。入力部３は、ジョイスティックやキー、タ
ッチパネルであり、或いは表示部８の画面と結合し画面
にキーやメニューを表示してその画面から入力するもの
でもよい。入力解読部４は、入力解読テーブル11を参照
しながら入力部３から入力されたデータを解読するもの
であり、例えばコースを設定する場合において現在地や
目的地がコードにより入力されると、この入力解読テー
ブル11を参照することによってコードから現在地や目的
地データへの変換を行う。従って、入力解読テーブル11
は、入力部３から入力されるデータに対応して設定され
る。 演算・処理部（演算処理手段）５はナビゲーション装
置の中枢であって、入力部３からコースが設定される
と、ファイル13に格納されたそのコースのナビゲーショ
ンプログラムを呼び出して実行し、各ナビゲーションプ
ログラムは、走行するコースに沿って、表示部８の画面
に案内地図を表示したり、交差点やコース途中における
特徴的な写真を写し出したり、交差点までの残りの距離
その他の案内情報を表示したりすると共に、スピーカ10
から音声による案内を流すように構成される。これらの
地図や写真のデータを格納しているのがファイル14〜16
である。このナビゲーションシステムでは、走行前に入
力部３から現在地及び目的地を入力してコースを選択す
ると、演算・処理部（演算処理手段）５はそのコースに
対応するファイル13の中のナビゲーションプログラムを
読み出して実行する。 また演算・処理部（演算処理手段）５は、計測手段を
構成する距離センサ１と舵角センサ２からそれぞれ検出
信号が入力されると、記憶手段に記憶された舵角−進行
方向変換テーブル12を参照して車両の進行方向変化を算
出する。記憶手段に記憶された舵角−進行方向変換テー
ブル12は第２図に示すように、舵角θを単位距離あたり
の進行方向変化Δαに変換するもので、例えば第４図に
示すような形で記憶されている。そして演算・処理部
（演算処理手段）５は、第３図に示すように、舵角があ
る閾値ａを越えてから再びその閾値内に戻るまで、舵角
センサ２により検出した舵角に対するΔαを加算（積
分）する。この加算値よりハンドルを切り始めてから戻
し終わるまで、車両の進行方向がどれだけ変化したかが
算出される。比較・判断部（比較判断手段）６ではこの
算出した進行方向変化と記憶手段に記憶された各ファイ
ル13〜16から読みだした曲がるべき交差点での道路の交
差角、即ち、進むべき方向とを比較し、これらの間に所
定以上の差があるか否かを調べる。この差が所定以内で
あれば曲がるべき交差点で曲がったと判断し、所定以上
であれば間違った交差点で曲がったと判断し、結果を表
示部８に表示したり、スピーカ10で音声で知らせたりす
る。 次に、第５図のフローチャートにより本発明によるナ
ビゲーションについて説明する。 まず、距離センサ、舵角センサ検出値を読み込み（ス
テップ101、102）、距離センサの検出値変化量を計算す
る（ステップ103）。距離センサの検出値変化量が０で
なく走行していることが検出された場合には、今回と前
回の距離センサ検出値から、途中の距離での舵角センサ
検出値を補間計算し、走行距離に対する舵角のデータを
作成し、ステップ106のカーブ検出ルーチンに移る。 次に第６図に示されるカーブ検出ルーチンについて説
明する。 まず、スタートステップでカーブ検出ルーチンに入
り、ステップで舵角が所定値ａより大きいか否かを判
断する。もし大きければ、現在の舵角θに応じた進行方
向変化Δαを前回の車両の向きに加算し（ステップ
）、走行距離データから現在地が曲がるべき交差点か
ら検出範囲Ｌ以内かどうかを判断し（ステップ）、範
囲Ｌ以内であれば範囲内・カーブ検出中フラグをONにす
る（ステップ）。次に範囲内・カーブ検出中フラグが
ONか否か、或いは現在地が範囲Ｌ以内であるかどうかを
判断し（ステップ）、フラグON又は範囲Ｌ以内であれ
ば、舵角がａより小さくなってからｌ以上走行したかど
うか、すなわちハンドルを戻し終わったかどうかを判断
し（ステップ）、ｌ以上走行しておらず、まだハンド
ルを戻し終わっていなければ、ステップにジャンプし
てリターンする。またｌ以上走行している場合にはハン
ドルを戻し終わり、右左折が終了したと判断し、曲がる
べき交差点での道路交差角と検出した曲がり角との差が
一定値以下か否かを判断し（ステップ）、一定値以上
であれば異なる交差点を曲がったと判断し（ステップ
）、一定値以内であれば曲がるべき交差点を曲がった
と判断する（ステップ）。また、ステップにおい
て、範囲内フラグがONでないか、あるいは範囲Ｌ以外で
あった場合には曲がるべき交差点を通過、またはそこへ
まだ到達していないと判断し（ステップ）、リターン
する。 ステップで舵角が所定値ａより小さい（右左折でな
い）場合には、舵角−進行方向変換テーブルに基づいて
算出された進行方向の変化の加算値が所定値ｂより大き
いかどうか、すなわち所定値以上の進行方向変化があっ
たか否かを判断し（ステップ）、もし所定値以上の進
行方向変化があった場合には、舵角が所定値ａより小さ
くなってからの距離を計算する（ステップ）。また、
所定値以上の進行方向変化がなければ、範囲内・カーブ
検出中フラグをクリアしたり、あるいは舵角が所定値ａ
より小さくなってから距離をクリアする等の各パラメー
タ値を初期化する（ステップ）。いずれの場合もステ
ップ以降、前述されたような処理が行われる。 以上のように本発明によれば、ある一定舵角で単位距
離走行した時の車両進行方向変化Δαを予め求めて変換
テーブルを作成し、実際の走行時に検出した舵角に対す
るΔαを走行距離で加算（積分）し、舵角が或るしきい
値を超えて再びそのしきい値へ戻るまでの加算値により
ハンドルを切り始めてから戻し終わるまでの間に車両の
進行方向がどれだけ変化したかを検出すると共に、この
検出値と曲がるべき交差点での進むべき方向とを比較
し、その差が或るしきい値内であれば曲がるべき交差点
で曲がったと判断し、しきい値以上であれば間違った交
差点で曲がったと判断することにより、車両が曲がった
時に進行方向がとれだけ変化したか、従ってどれだけの
角度で交差している道路へ入ってていったかが判り、形
状の異なる交差点が近接している場合にもどちらの交差
点を曲がったかを判断することが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による車両用ナビゲーション装置の構成
を示す図、第２図は舵角に対する単位距離あたりの進行
方向変化を示す図、第３図は進行方向変化の算出を説明
するための図、第４図はメモリに記憶させておく各舵角
に対する単位距離あたりの進行方向変化値を示す図、第
５図は本発明によるナビゲーションフローを説明するた
めの図、第６図は本発明によるカーブ検出ルーチンを説
明するための図、第７図は舵角による右左折検出を説明
するための図である。 １……距離センサ、２……舵角センサ、３……入力部、
４……入力解読部、５……演算・処理部（演算処理手
段）、６……比較・判断部（比較判断手段）、７……駆
動制御部、８……表示部、９……駆動制御部、10……ス
ピーカ、11……入力解読テーブル、12……舵角−進行方
向変換テーブル、13……ナビゲーションデータファイ
ル、14……画像データファイル、15……写真データファ
イル、16……音声データファイル。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−216911（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−113711（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−20199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−229799（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−180400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−196815（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−133599（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−127113（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．予め定められたルートに従って経路案内を行う車両
   用ナビゲーション装置において、 計測手段と、 記憶手段と、 前記計測手段からの計測情報を基に車両の現在位置を算
   出するとともに、前記計測手段からの計測情報と前記記
   憶手段に記憶された進行方向変化データを基に、車両の
   進行方向が所定値以上変化したときに車両の進行方向変
   化算出の演算処理を開始する演算処理手段と、 前記演算処理手段により算出された車両の進行方向変化
   と前記記憶手段に記憶された交差点データとを比較する
   比較判断手段とを備え、 前記進行方向変化と曲がるべき交差点における進むべき
   方向との差が所定値以内かどうかにより曲がるべき交差
   点を曲がったか否かを判断することを特徴とする車両用
   ナビゲーション装置。 ２．前記演算処理手段による進行方向変化算出の演算処
   理終了を判断する手段を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の車両用ナビゲーション装置。 ３．前記交差点データは道路の交差角を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用ナビゲーシ
   ョン装置。 ４．算出された車両の進行方向変化と曲がるべき交差点
   における進むべき方向との差が所定値以内にないとき、
   異なる交差点を曲がったと判断し、その結果を報知する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用ナ
   ビゲーション装置。