JP4064583B2 - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用ナビゲーション装置に関し、特に、一般道路と高速道路とが重なって設置されている多層道路のどちらの道を走行しているのかが判別できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のナビゲーション装置は、現在位置や移動速度を確認したり、決定するために、ＧＰＳ（Global Positioning System）測位装置による位置検出方法、自立型と呼ばれる方位、車速センサ等、自らが取得したデータに基づいて現在位置を知る方法、及び、これらの測位方法で得られた測位データを道路データと照合して位置検出を行う方法（マップマッチング方式）などにより、現在位置を決定し、自車位置を補正し、現在位置を算出している。
【０００３】
また、車両が多層道路を走行する場合には、上側の高速道路を走っているのか、下側の一般道路を走っているのか、従来のナビゲーション装置では区別しにくいが、特開平１０−２５３３７３号公報には、こうした場合に、加速度または重力加速度を利用して、多層道路における位置を決定するナビゲーション装置が提案されている。
【０００４】
この装置では、図２０に示すように、車両１に加わる加速度及び重力加速度等から車両１の傾斜角θを算出し、この傾斜角θと予め記憶されている高速道路情報等に基づいて、車両１が一般道路２から高速道路３へ流入したか否かを判断し、ナビゲーション処理を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来の多層道路の判断方法を実施するためには、ナビゲーション装置が高性能な加速度センサを持つ必要があり、従来のナビゲーション装置では、傾斜角が低いときや、加速度の変化が緩やかなときに、高速道路への流入を検出できないという問題がある。また、ナビゲーション装置が予め高速道路情報を用意しておかなければならないという問題がある。
【０００６】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、高性能な加速度センサや、高速道路情報を必要とせずに、多層道路のどちらを走行しているかを判別することができるナビゲーション装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の車載用ナビゲーション装置では、光度を検出する光度検出手段と、光度検出手段が検出する光度を利用して、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判定する位置判定手段とを設けている。
【０００８】
この光度検出手段が検出する光度の変化量や光度の変化パターン、あるいは光度の平均値との差分に着目することにより、多層道路の上側または下側のいずれを走行しているかを識別することができ、簡単な構成によって的確な識別が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の車載ナビゲーション装置は、多層道路の下側の道路（一般道路）から上側の道路（高速道路）に出ると、車外の光量が増加することを利用して、多層道路の位置を判別する。
【００１０】
この装置は、図１に示すように、ＧＰＳ衛星から電波を受信するＧＰＳアンテナ５と、ＧＰＳ衛星からの受信信号により車両の位置情報を復調するＧＰＳ受信機６と、車両の速度を感知する車速センサ11と、走行距離を感知する車輪速センサ４と、車両の方位を感知する方位センサ12と、地図データを記憶している地図データ記憶部９と、車外の光度を検出する光度検出部13と、検出された光度信号を記憶する光度記憶部14と、光度の変化量を算出する光度変化量算出部15と、車外の光量の変化により多層道路のどの道を走行しているかを判定する位置判定部16と、ＧＰＳ受信機６、各センサ及び位置判定部16からの情報と地図データとを照合して車両の位置を検出する位置検出照合部７と、位置検出照合部７で検出された車両の位置情報と地図データ記憶部９の地図情報とを重畳して表示用データを処理するデータ処理部８と、データ処理部８で処理された車両の位置と地図とを表示する表示部10とを備えている。
【００１１】
この装置では、ＧＰＳ電波受信用アンテナ５が、ＧＰＳ衛星からの位置情報を受信して、ＧＰＳ受信機６へ信号を送る。ＧＰＳ受信機６は、ＧＰＳ衛星からの受信信号を復調して、位置検出照合部７に現在の車両位置の信号を送る。位置検出照合部７は、方位を感知する方位センサ12の方位信号と、走行距離を感知する車輪速センサ４の走行距離の信号と、車両の速度を感知する車速センサ11の速度信号と、ＧＰＳ用受信機６からの位置信号と、地図データ記憶部９からの地図データとを照合して位置を決定し、データ処理部８へデータを送り、データ処理部８は、地図データ記憶部９のデータと位置検出照合部７のデータとを重畳して表示部10へ送り、表示部10は、地図上に車両の位置を表示する。
【００１２】
また、車外の光度検出部13は、車外の光度を感知して、光度信号を光度記憶部14に送り、光度記憶部14は、車外の光度検出部13からの光度信号を記憶して光度変化量算出部15に光度信号を送る。光度変化量算出部15は、光度記憶部14からの光度信号の変化量を計算して、位置判定部16に光度変化量の信号を送る。
【００１３】
位置判定部16は、車両が多層道路へ進入した時、光度変化量算出部15から受け取った光度変化量をしきい値と比較して、多層道路のどの道を走行しているかを判断し、その判断結果を位置検出照合部７に伝える。
【００１４】
図２は、このときの位置判定部16の処理手順を示している。
【００１５】
ステップ１：光度変化量算出部15から車外の光度変化量を受け取ると、
ステップ２：その光度変化量をしきい値αと比較し、
ステップ３：光度変化量がαより大きければ、多層道路の道路１（高速道路）に進入したものと判断し、
ステップ４：光度変化量がαより小さければ、多層道路の道路２（一般道路）を走行しているものと判断し、
ステップ５：その判断結果を位置算出照合部７に伝える。
【００１６】
位置検出照合部７は、位置判定部16からの位置情報とＧＰＳ用受信機６からの位置信号と地図データ記憶部９からの地図データとを照合して、多層道路における位置を決定し、データ処理部８へデータを送り、データ処理部８は、地図データ記憶部９のデータと位置検出照合部７のデータとを重畳して、表示部10へ送り、表示部10は、地図上に、多層道路における車両の位置を表示する。
【００１７】
このように、この実施形態のナビゲーション装置では、車両が多層道路に進入した場合、ナビゲーション装置に付属している車外の光度検出部の信号から光度変化量を計測し、基準の値と比較することによって、多層道路のどの道を走行しているかを判定することができる。
【００１８】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の車載ナビゲーション装置は、車内の光量の変化を基に、走行車両の多層道路における位置を判別する。
【００１９】
この装置は、図３に示すように、光度検出手段として、車外の光度検出の代わりに、車内の光度を検出する光度検出部17を備えている。その他の構成は、第１の実施形態（図１）と変わりがない。
【００２０】
多層道路の下側の道路（一般道路）から上側の道路（高速道路）に出ると、車外の光量が増加し、それに伴って車内の光度も変化する。この実施形態の装置では、この車内の光度の変化を光度検出部17で検出して、車両が多層道路へ進入した時の多層道路の位置を判別する。図４は、このときの位置判定部18の処理手順を示しており、光度変化量をしきい値βと比較して、多層道路での走行道路を判定している。その他の点では第１の実施形態（図２）の場合と同じである。
【００２１】
このように、この実施形態のナビゲーション装置では、車両が多層道路に進入した場合、ナビゲーション装置に付属している車内の光度検出部の信号から光度変化量を計測し、基準の値と比較することによって、多層道路のどの道を走行しているかを判定することができる。
【００２２】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の車載ナビゲーション装置は、光度変化のパターンを検出して、走行車両の多層道路における位置を判別する。例えば、多層道路の下層には高速道路を支える柱が一定間隔で立設されているため、一般道路を走行する場合、光度変化が一定のパターンで発生する。この車載ナビゲーション装置では、この光度変化のパターンが検出されるかどうかによって、走行車両の多層道路における位置を判別する。
【００２３】
この装置は、図５に示すように、車外の光度検出部13により検出された光度の変化パターンを計算する光度変化パターン算出部19と、車両が多層道路へ進入したとき、光度変化パターン算出部19が算出した光度の変化パターンに基づいて多層道路のどの道を走行しているかを判断する位置判定部20とを備えている。その他の構成は、第１の実施形態（図１）と変わりがない。
【００２４】
図６は、このときの位置判定部20の処理手順を示している。
【００２５】
ステップ11：光度変化パターン算出部19から車外の光度変化のパターンを受け取ると、
ステップ12：その光度変化パターンと、保持している光度変化の基準パターンとの一致度を算出し、その一致度をしきい値γと比較する。
【００２６】
ステップ13：一致度がγより大きければ、多層道路の道路１を走行しているものと判断し、
ステップ14：一致度がγより小さければ、多層道路の道路２を走行しているものと判断し、
ステップ15：その判断結果を位置算出照合部７に伝える。
【００２７】
位置判定部20が光度変化の基準パターンとして、例えば、高速道路の支柱の存在による光度変化パターンを保持している場合では、光度変化パターン算出部19から出力される光度変化のパターンと基準パターンとの一致度がγより大きいときには、走行中の道路は多層道路の一般道路（道路１）であると判断され、一致度がγより小さいときには、走行中の道路は多層道路の高速道路（道路２）であると判断される。
【００２８】
このように、この実施形態のナビゲーション装置では、車両が多層道路に進入した場合、ナビゲーション装置に付属している車外の光度検出部の信号から光度変化パターンを計測し、基準パターンと比較することによって、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判定することができる。
【００２９】
（第４の実施形態）
第４の実施形態の車載ナビゲーション装置は、車内の光度変化パターンに基づいて、走行車両の多層道路における位置を判別する。
【００３０】
この装置は、図７に示すように、光度検出手段として車内の光度を検出する光度検出部17を備えており、この点を除けば、第３の実施形態（図５）と変わりがない。
【００３１】
この実施形態のナビゲーション装置は、車両が多層道路に進入した場合、ナビゲーション装置に付属している車内の光度検出部の信号から光度変化パターンを計測し、基準パターンと比較することによって、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判定することができる。
【００３２】
（第５の実施形態）
第５の実施形態の車載ナビゲーション装置は、車外の光度の平均値と現在の車外の光度とを比較して、走行車両の多層道路における位置を判別する。
【００３３】
この装置は、図８に示すように、車外の光度検出部13が検出した光度の平均値を記憶する光度平均記憶部22と、光度平均記憶部22に記憶されている光度平均値と車外の光度検出部13が検出した現在の光度とを比較する光度比較部23とを具備している。その他の構成は第１の実施形態（図１）と変わりがない。
【００３４】
この装置では、車外の光度検出部13が、車外の光度を感知して、光度信号を光度平均記憶部22に送り、光度平均記憶部22は、車外の光度検出部13からの光度信号を平均して記憶し、この平均値を示す光度平均信号を光度比較部23に送る。光度比較部23は、車両が多層道路に進入した時、光度平均記憶部22からの光度平均信号と車外の光度検出部13からの光度とを比較して、その差分を示す光度比較結果信号を位置判定部24に送る。
【００３５】
位置判定部24は、車両が多層道路へ進入した時、この光度比較結果信号を受け取り、その値がしきい値を超えているかどうかにより、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判断する。
【００３６】
図９は、このときの位置判定部24の処理手順を示している。
【００３７】
ステップ21：光度比較部23から、光度平均と現在の車外光度との差分を示す光度比較結果信号を受け取ると、
ステップ22：その光度比較結果をしきい値ηと比較し、
ステップ23：光度比較結果がηより大きければ、多層道路の道路１（高速道路）に進入したものと判断し、
ステップ24：光度比較結果がηより小さければ、多層道路の道路２（一般道路）を走行しているものと判断し、
ステップ25：その判断結果を位置算出照合部７に伝える。
【００３８】
このように、この実施形態のナビゲーション装置では、車両が多層道路に進入した場合、ナビゲーション装置に付属している車外の光度検出部の信号と光度平均との差分を計測し、その差分を基準の値と比較することによって、多層道路のどの道を走行しているかを判定することができる。
【００３９】
（第６の実施形態）
第６の実施形態の車載ナビゲーション装置は、車内の光度検出部の信号と光度平均との差分を計測し、その差分を基準の値と比較することによって、多層道路のどの道を走行しているかを判定する
この装置は、図１０に示すように、光度検出手段として車内の光度を検出する光度検出部17を備えており、この点を除けば、第５の実施形態（図８）と変わりがない。
【００４０】
この実施形態のナビゲーション装置では、車両が多層道路に進入した場合、ナビゲーション装置に付属している車内の光度検出部の信号と光度平均との差分を計測し、その差分を基準の値と比較することによって、多層道路のどの道を走行しているかを判定することができる。
【００４１】
（第７の実施形態）
第７の実施形態の車載ナビゲーション装置は、位置判定部で判定に用いるしきい値を天候により可変する。
【００４２】
この装置は、図１１に示すように、天候を検出する天候検出部27と、天候検出部27からの天候情報によって、位置判定部16で使用される光度のしきい値を決定するしきい値決定部28とを備えている。その他の構成は、第１の実施形態（図１）と変わりがない。
【００４３】
このナビゲーション装置では、天候検出部27が、天候を検出してしきい値決定部28に天候の情報を送る。しきい値決定部28は、天候検出部27の天候情報によってしきい値を決定し、位置判定部16にしきい値情報を送る。
【００４４】
位置判定部16は、車両が多層道路へ進入した時、光度変化量算出部15から光度変化量の信号を受け取り、しきい値決定部28が決定したしきい値と比較して、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判定する。
【００４５】
図１２は、このときの位置判定部16の処理手順を示しており、光度変化量を、天候に応じて決定されたしきい値と比較して、多層道路の道路が判定される。
【００４６】
この実施形態のナビゲーション装置では、天候による明るさの変化を加味して基準値を定めているため、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判断する場合に、天候の変化に拘わらず、正確な判断が可能になる。
【００４７】
（第８の実施形態）
第８の実施形態の車載ナビゲーション装置は、図１３に示すように、第２の実施形態の構成に、天候検出部27及びしきい値決定部28の構成を付加している。この装置では、天候による明るさの変化を加味して基準値を定めているため、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判断する場合に、天候の変化に拘わらず、正確な判断が可能になる。
【００４８】
（第９の実施形態）
第９の実施形態の車載ナビゲーション装置は、光度変化パターンによって車両が多層道路のどの道を走行しているかを判断する場合に、その判断の基準となる光度変化パターンを天候により可変する。
【００４９】
この装置は、図１４に示すように、天候を検出する天候検出部27と、天候検出部27からの天候情報に基づいて、光度変化の基準パターンを決定するパターン決定部29とを備えている。その他の構成は、第３の実施形態（図５）と変わりがない。
【００５０】
図１５は、このときの位置判定部20の処理手順を示しており、光度変化パターンを、天候を考慮して決定されたパターンと比較して、多層道路の道路が判定される。
【００５１】
この実施形態のナビゲーション装置では、天候による明るさの変化を加味して基準パターンを定めているため、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判断する場合に、天候の変化に拘わらず、正確な判断が可能になる。
【００５２】
（第１０の実施形態）
第１０の実施形態の車載ナビゲーション装置は、図１６に示すように、第４の実施形態の構成に、天候検出部27及びパターン決定部29の構成を付加している。この装置では、天候による明るさの変化を加味して基準パターンを定めているため、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判断する場合に、天候の変化に拘わらず、正確な判断が可能になる。
【００５３】
（第１１の実施形態）
第１１の実施形態の車載ナビゲーション装置は、光度平均値と現在の光度との差分を基準値と比較して、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判断する場合に、その基準値を天候により可変する。
【００５４】
この装置は、図１７に示すように、天候を検出する天候検出部27と、天候検出部27からの天候情報に基づいて、しきい値を決定するしきい値決定部28とを備えている。その他の構成は、第５の実施形態（図８）と変わりがない。
【００５５】
図１８は、このときの位置判定部24の処理手順を示しており、車外の光度検出部13の信号と光度平均との差分を計測し、その差分を天候を考慮して決定した基準値と比較して、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判定する。
【００５６】
この実施形態のナビゲーション装置では、天候による明るさの変化を加味して基準値を定めているため、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判断する場合に、天候の変化に拘わらず、正確な判断が可能になる。
【００５７】
（第１２の実施形態）
第１２の実施形態の車載ナビゲーション装置は、図１９に示すように、第６の実施形態（図１０）の構成に、天候検出部27及びしきい値決定部28の構成を付加している。この装置では、天候による明るさの変化を加味して基準値を定めているため、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判断する場合に、天候の変化に拘わらず、正確な判断が可能になる。
【００５８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のナビゲーション装置は、多層道路を走行しているとき、どの道を走行しているかを、簡単な構成で的確に判断することができる。その結果、自車位置の精度をより正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図２】第１の実施形態の位置判定部のフローチャート、
【図３】第２の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図４】第２の実施形態の位置判定部のフローチャート、
【図５】第３の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図６】第３の実施形態の位置判定部のフローチャート、
【図７】第４の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図８】第５の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図９】第５の実施形態の位置判定部のフローチャート、
【図１０】第６の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図１１】第７の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図１２】第７の実施形態の位置判定部のフローチャート、
【図１３】第８の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図１４】第９の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図１５】第９の実施形態の位置判定部のフローチャート、
【図１６】第１０の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図１７】第１１の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図１８】第１１の実施形態の位置判定部のフローチャート、
【図１９】第１２の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図２０】多層道路を識別する従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
４ 車輪速センサ
５ ＧＰＳアンテナ
６ ＧＰＳ受信機
７ 位置検出照合部
８ データ処理部
９ 地図データ記憶部
10 表示部
11 車速センサ
12 方位センサ
13 車外の光度検出部
14 光度記憶部
15 光度変化量算出部
16、18、20、21、24、26 位置判定部
17 車内の光度検出部
19 光度変化パターン算出部
22 光度平均記憶部
23、25 光度比較部
27 天候検出部
28 しきい値決定部
29 パターン決定部

Claims (8)

1. 車両の走行位置検出機能を備えた車載用ナビゲーション装置において、
   光度を検出する光度検出手段と、
   前記光度検出手段が検出する光度を利用して、車両が多層道路のどの道を走行しているかを判定する位置判定手段と
   を備えることを特徴とする車載用ナビゲーション装置。
2. 前記光度検出手段によって検出された光度の変化量を算出する光度変化量算出手段を具備し、前記位置判定手段が、前記光度変化量算出手段によって算出された光度の変化量をしきい値と比較して、車両が前記多層道路のどの道を走行しているかを判定することを特徴とする請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置。
3. 前記光度検出手段によって検出された光度の変化パターンを算出する光度変化パターン算出手段を具備し、前記位置判定手段が、前記光度変化パターン算出手段によって算出された光度の変化パターンを基準パターンと比較して、車両が前記多層道路のどの道を走行しているかを判定することを特徴とする請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置。
4. 前記光度検出手段によって検出された光度の平均値を記憶する光度平均記憶手段を具備し、前記位置判定手段が、前記光度平均記憶手段に記憶された光度の平均値と前記光度検出手段によって検出された現在の光度との差分をしきい値と比較して、車両が前記多層道路のどの道を走行しているかを判定することを特徴とする請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置。
5. 天候を検出する天候検出手段と、天候を考慮して前記しきい値を決定するしきい値決定手段とを具備し、前記位置判定手段が、前記しきい値決定手段によって決定されたしきい値を用いて前記判定を行うことを特徴とする請求項２または４に記載の車載用ナビゲーション装置。
6. 天候を検出する天候検出手段と、天候を考慮して前記基準パターンを決定するパターン決定手段とを具備し、前記位置判定手段が、前記パターン決定手段によって決定された基準パターンを用いて前記判定を行うことを特徴とする請求項３に記載の車載用ナビゲーション装置。
7. 前記光度検出手段が、車外の光度を検出することを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の車載用ナビゲーション装置。
8. 前記光度検出手段が、車内の光度を検出することを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の車載用ナビゲーション装置。

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