JP3071279B2 - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の現在走行位置を
計算し、所与の最適経路に従って車両を走行させるのに
必要な経路案内情報を適宜に表示するようにした、車両
用ナビゲーション装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、運転者が不案内な場所において
も、所望の目的地まで車両を適確に誘導することができ
る各種の車両用ナビゲーション装置が開発され、実用化
されてきている。この種のナビゲーション装置にあって
は、車両の走行方位を正確に検出することが適確な車両
の誘導を行なうために必須であり、このため、各種の方
式が提案されている。その一つとして、地磁気の検出に
よって車両の絶対進行方位を検出すると共に、適宜の手
段により車両の走行距離を算出し、この絶対進行方位と
走行距離とを累積することによって車両の現在位置を計
算するようにした方式が公知である。しかしながら、地
磁気を検出するセンサを用いる方式では、車体に着磁さ
れている磁気成分等の影響をセンサが受け、正しい方位
を検出することが困難であるという問題を有している。
すなわち、地磁気の大きさは、例えば中緯度地方では約
０．３ガウス程度であるが、踏切等の外乱磁界の大きい
場所を車両が通過すると、車体が地磁気の数倍の大きさ
に磁化されてしまうので、車両に搭載されたセンサによ
って車両の進行方向に関する正しいデータを得ることが
できなくなり、これを回避するには車両を旋回させるな
どの方法により、着磁された磁気成分を補正することが
必要である。このほか、車両がトンネル内に入ると地磁
気そのものが弱められてしまい、絶対進行方位の検出を
良好に行うことができないという別の問題点も有してい
る。このような不具合を解決するため、例えば特公平１
−１６５９１４号公報には、車両の相対操舵角を検出す
るセンサを設け、地磁気センサの出力を自動的に補正す
る構成が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この提
案された方法では、操舵角検出手段を付加しなければな
らないので、コストが上昇すると言う不具合を有してい
る。なお、この場合、地磁気センサを除去してしまう
と、操舵角センサのみでは車両の相対進行方位しか判ら
ないため、これだけでは、車両の進行方位を検出するこ
とができないものである。本発明の目的は、したがっ
て、地磁気センサの如き絶対方位検出手段を用いること
なしに、車両の絶対進行方位を検出することができるよ
うにした、車両用ナビゲーション装置を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、入力された車両の現在地を示す現在
地データと目的地を示す目的地データとに基づき前記現
在地から前記目的地に至るまでの最適な経路を地図デー
タベースを参照して演算する経路演算手段と、車両の現
在位置を演算する位置演算手段と、該位置演算手段と前
記経路演算手段とに応答し車両の現在位置に応じて車両
の走行すべき経路を案内表示するための案内表示手段と
を備えて成る車両用ナビゲーション装置において、前記
位置演算手段が、車両の相対進行方位を検出する第１手
段と、車両の走行距離を算出する第２手段と、前記経路
演算手段により演算された最適経路の情報と前記現在地
データと前記地図データベースとを参照して前記現在地
における該最適経路を辿る進行方位を車両の初期進行方
位として決定する第３手段と、前記第１乃至第３手段に
応答し車両のその時々の現在位置を計算する計算手段と
を備えて成っている点にある。

【０００５】

【作用】入力された現在地データと演算された最適経路
の情報とに基づいて、地図データベースから車両がその
現在地においてこの最適経路を辿って目的地へ向かおう
とする場合の進行方位が車両の初期進行方位として決定
される。これにより、最適経路の演算後、車両が現在止
まっている、又は走行している道路上における車両の初
期進行方位を、絶対方位センサを用いることなく決定す
ることができる。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の一実施
例につき説明する。図１は本発明による車両用ナビゲー
ション装置の一実施例を示し、このナビゲーション装置
１は、車両の現在地及び目的地を示すデータ及びその他
の必要なデータを入力するためのテンキー装置を具えた
公知の入力装置２を有している。入力装置２から入力さ
れた現在地データＤＡ及び目的地データＤＢは、入力イ
ンターフェース３を介してナビゲーションコンピュータ
４に入力される。ナビゲーションコンピュータ４は、公
知のマイクロコンピュータシステムとして構成されてお
り、ここには公知のナビゲーション用のデータ処理プロ
グラムが予めストアされている。

【０００７】ナビゲーション装置１は、さらに、車両の
現在位置を示す現在位置データＤＣを出力する現在位置
演算部５と、ディジタル化された地図データベースが格
納されており所要の地図データＭＤをナビゲーションコ
ンピュータ４に供給するための記憶装置６とを有してい
る。ナビゲーションコンピュータ４は、入力インターフ
ェース３を介して入力される現在地データＤＡ及び目的
地データＤＢと、所要の地図データＭＤとに基づき、現
在地から目的地に至る最適経路を演算し、得られた最適
経路に沿って車両を走行させるために、現在位置データ
ＤＣにより示される車両のその時の現在位置において運
転者に知らせるべき経路案内情報を作成する。

【０００８】この経路案内情報を示す案内データＧＤは
表示制御装置７に送られ、ここで案内データＧＤに従う
表示データＰＤが作られ、ブラウン管表示装置又は液晶
表示装置等の適宜の構成の表示装置によって、経路案内
表示がなされる。ナビゲーションコンピュータ４におい
て実行される上述の経路案内のためのデータ処理は公知
のナビゲーションプログラムに基づいて行なわれるもの
であるので、その詳細について説明するのは省略する。

【０００９】次に、現在位置演算部５について説明す
る。現在位置演算部５は、車両の相対進行方位を検出す
るための操舵角センサ１１と、現在地データＤＡによっ
て示される車両の現在地から今までに車両が走行した距
離を計算するための走行距離計算部１２と、現在地にお
ける車両の方位である初期方位を計算するための初期方
位計算部１３とを具えている。

【００１０】初期方位計算部１３は、入力装置２から出
力される現在地データＤＡと地図データＭＤとを受け取
っており、現在地データＤＡによって示される現在地が
地図上のどの道路上であるかを決定すると共に、その道
路上をどちらの向きに進もうとしているのかの判断を行
なう。進行方位の判断は、目的地に至る最適経路の情報
をナビゲーションコンピュータ４から受け取って、最適
経路を辿った場合の進行方向として定めてもよいが、現
在地データＤＡにその時の車両の向きに関する情報（例
えば、ＯＯ通り方向）を予め含ませておいてもよい。

【００１１】このようにして、車両が在る道路上とその
時の車両の向きが判ると、地図データベース内のデータ
により、その時の車両の初期方位を簡単且つ正確に計算
することができる。初期方位計算部１３において計算さ
れた初期方位を示す初期方位データＩＤは、操舵角セン
サ１１からの相対進行方位データＨＤ及び走行距離計算
部１２からの走行距離を示す距離データＫＤが夫々入力
されている、位置計算部１４に入力される。

【００１２】位置計算部１４は、初期方位データＩＤに
よって示される現在地における車両の絶対進行方位と、
相対進行方位データＨＤによって示される車両のその時
々の相対進行方位と、距離データＫＤにより示される車
両の走行距離とから、車両が現在地データＤＡにより示
される現在地を出発した後の任意の時点における車両の
現在位置を計算する。この計算自体は公知の計算方法を
利用して行なうことができるので、ここでは、その計算
の詳細については説明するのを省略する。位置計算部１
４において計算された結果を示すデータは、現在位置デ
ータＤＣとして出力される。

【００１３】図１に示す構成によれば、現在位置演算部
５においては、地磁気センサの如き絶対方位を検出する
センサを用いることなしに、車両の初期方位を精度よく
計算することができるので、外部の磁界に影響されず、
精度のよい経路案内を行なうことが可能である。

【００１４】なお、図１の実施例では、車両の相対進行
方位を検出するための手段として、操舵角センサを用い
た場合について説明したが、操舵角センサとして、ステ
アリング角センサ、ジャイロセンサ等を使用することが
でき、且つジャイロセンサは、ガスレート式、光ファイ
バ式、圧電式等の公知の構成のうち、適宜のものを選択
して使用することができる。

【００１５】図１の構成において、車両が目的地に到達
してエンジンを止めるためにキースイッチをＯＦＦにし
たとき、その時の車両の進行方位をナビゲーションコン
ピュータ内のメモリ等に記憶させておけば、車両の次の
走行時には、その初期方位の計算を行なうことなしに、
この記憶されているデータを用いて現在位置の計算を行
なうことができる。

【００１６】図２には、本発明の他の実施例の構成を示
すブロック図が示されている。図２に示すナビゲーショ
ン装置２０は、全てのデータ処理演算を１つのマイクロ
コンピュータ２１内で行なうようにした点で図１に示し
た実施例と大きく異なっている。ここで、入力装置２、
記憶装置６、表示装置８、及び操舵角センサ１１は図１
に示したものと同じであるので、その説明を省略する。

【００１７】符号２２で示されているのは、車両の車輪
（図示せず）の回転角度検出のための回転センサであ
り、回転センサ２２は、車輪が所定角度回転する毎にパ
ルスを１つ出力する公知の構成の回転センサである。車
輪の回転に伴い出力された一連のパルスから成るパルス
列信号ＰＳは、車両の走行距離を計算するための信号と
してマイクロコンピュータ２１に入力されている。

【００１８】マイクロコンピュータ２１は、中央演算処
理装置（ＣＰＵ）２３、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）２
４、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５、インター
フェイス２６及びこれらを相互接続するバス２７から構
成される公知のマイクロコンピュータである。マイクロ
コンピュータ２１では、ＲＯＭ２４内にストアされてい
るデータ処理プログラムに従ってそこに入力されるデー
タの処理が行なわれ、図１に示すナビゲーション装置１
の場合と同様に、現在地データＤＡと目的地データＤＢ
とに基づいてこれらの間の最適経路が演算されると共
に、絶対進行方位センサを用いずに車両の現在位置の計
算が行なわれ、車両がこの最適経路に沿って目的地まで
走行できるよう車両のその時々の現在位置に応じて車両
を案内、誘導するための情報を逐次表示するナビゲーシ
ョンシステムとして機能する構成となっている。

【００１９】図３には、ＲＯＭ２４にストアされている
ナビゲーションのためのデータ処理プログラム３０を示
すフローチャートが示されている。図３を参照しながら
データ処理プログラム３０について説明すると、データ
処理プログラム３０が起動されると、先ずデータの読み
込みが実行された後、ステップ３１で車両の進行方位が
確定済みか否かが判別される。車両の進行方位がまだ確
定されていないと、ステップ３１の判別結果はＮＯとな
り、初期方位設定サブルーチン３２に入る。

【００２０】図４には、初期方位設定サブルーチン３２
を示すフローチャートが示されている。このサブルーチ
ンの実行が開始されると、ステップ４１でデータＤＡ、
ＤＢが入力されたか否かが判別され、データＤＡ、ＤＢ
が入力されていないとステップ４１の判別動作が繰り返
される。

【００２１】データＤＡ、ＤＢが入力され、ステップ４
１の判別結果がＹＥＳとなると、ステップ４２に入り、
ここで現在地から目的地に至るまでの最適経路が演算さ
れる。この場合、表示装置８の表示画面は、図５に示す
ように、現在地と目的地とを含む地図上に、得られた最
適経路が、他の道路と区別できるように、太線表示又は
色分け表示等の手段によって表示される。

【００２２】次のステップ４３では、初期方位設定の入
力待ち画面の表示を行なう。この表示画面は、図６に示
されるように、車両の走行開始直後、最適経路の最初の
セグメント部分を点滅させ、使用者からの初期進行方位
設定を待つ。この間、走行距離データは逐次更新され、
更新されたデータはＲＡＭ２５内に格納される。使用者
は、最初のセグメントを走行していると認識できた段階
で入力装置２から初期方位を入力することができる。

【００２３】ステップ４４で初期方位が設定されたか否
かが判別される。初期方位が設定されていない場合はス
テップ４４が繰り返し実行され、初期方位が設定される
と、ステップ４４の判別結果はＹＥＳとなり、元のプロ
グラム３０に戻りステップ３１に入ることになる。

【００２４】ステップ３１では、初期方位の入力が完了
すると、車両の現在位置、すなわち最新の車両位置が計
算され、その位置が地図上に表示される。この表示状態
の一例が図７に示されている。このようにして、一旦車
両の進行方向が設定された後は、データＨＤと信号ＰＳ
とに基づいて車両の現在位置を逐次計算し、地図上に表
示を行なう。

【００２５】なお、上記では、最適経路が計算された
後、その経路の案内を地図上に太線等で示す場合を例に
とって説明したが、最適経路の案内はこの態様に限定さ
れるものではなく、例えば図８に示すように、次に曲が
るべき交差点と曲がる方向を矢印で表示するだけにして
もよいし、両者を併せて表示してもよい。

【００２６】なお、上述の例で、Ｂ通りへの右折完了
後、使用者が初期方位を入力すると、ナビゲーション装
置１内においては、Ｂ通りの右折直後右方向に進行中で
あると認識し、経路案内画面を図９に示されるように切
り換え、次にＣ通りを左折する旨の表示を行なうことに
なる。したがってこの場合には、走行距離データを格納
しておく必要はない。

【００２７】以後は、走行距離データと相対方位データ
とにより車両が経路指示通り走行するか否か常時モニタ
ーし、走行していれば次の経路表示画面に切り換え、そ
うでなければ「指示された経路を逸脱した」旨を使用者
に知らせる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、最適経路の情報と現在
地データと地図データベースとから、最適経路演算後、
現在地における最適経路を辿る進行方位が車両の初期進
行方向として決定されるので、地磁気センサの如き絶対
方位を検出するセンサを用いることなしに車両の初期進
行方位を精度よく決定することができる。したがって、
その分コストが安くなる上に、補正回路が不要であるか
ら回路構成も簡単となり、外部の磁界に影響されず、精
度のよい経路案内を行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。

【図２】本発明の他の実施例を示すブロック図。

【図３】図２のナビゲーション装置のマイクロコンピュ
ータにおいて実行されるデータ処理プログラムを示すフ
ローチャート。

【図４】図３に示すサブルーチンの詳細フローチャー
ト。

【図５】図２に示すナビゲーション装置による表示画面
を示す図。

【図６】図２に示すナビゲーション装置による別の表示
画面を示す図。

【図７】図２に示すナビゲーション装置による別の表示
画面を示す図。

【図８】図２に示すナビゲーション装置による別の表示
画面を示す図。

【図９】図２に示すナビゲーション装置による別の表示
画面を示す図。

【符号の説明】

１、２０ ナビゲーション装置 ２ 入力装置 ４ ナビゲーションコンピュータ ５ 現在位置演算部 ６ 記憶装置 ８ 表示装置 １１ 操舵角センサ １２ 走行距離計算部 １３ 初期方位計算部 １４ 位置計算部 ２１ マイクロコンピュータ ２２ 回転センサ ＤＡ 現在地データ ＤＢ 目的地データ ＤＣ 現在位置データ ＭＤ 地図データ ＨＤ 相対進行方位データ ＩＤ 初期方位データ ＫＤ 距離データ ＰＤ 表示データ ＰＳ パルス列信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 398072953 5500 Ａｕｔｏ Ｃｌｕｂ Ｄｒｉｖ ｅ，Ｄｅａｒｂｏｒｎ，Ｍｉｃｈｉｇａ ｎ 48126Ｕ．Ｓ．Ａ. (56)参考文献 特開 平２−51014（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−211500（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−35312（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 21/00 G08G 1/0969

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された車両の現在地を示す現在地デ
   ータと目的地を示す目的地データとに基づき前記現在地
   から前記目的地に至るまでの最適な経路を地図データベ
   ースを参照して演算する経路演算手段と、車両の現在位
   置を演算する位置演算手段と、該位置演算手段と前記経
   路演算手段とに応答し車両の現在位置に応じて車両の走
   行すべき経路を案内表示するための案内表示手段とを備
   えて成る車両用ナビゲーション装置において、前記位置
   演算手段が、車両の相対進行方位を検出する第１手段
   と、車両の走行距離を算出する第２手段と、前記経路演
   算手段により演算された最適経路の情報と前記現在地デ
   ータと前記地図データベースとを参照して前記現在地に
   おける該最適経路を辿る進行方位を車両の初期進行方位
   として決定する第３手段と、前記第１乃至第３手段に応
   答し車両のその時々の現在位置を計算する計算手段とを
   備えて成ることを特徴とする車両用ナビゲーション装
   置。