JPH02103411A - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、車載用ナビゲーション装置、特に路側に設
置された送信機から送信される道路方位情報を含むビー
コン情報を利用して、方位センサの基準方位を補正する
車載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、車両の走行軌跡および現在走行位置を車両内に設
けられた表示装置上に表示し、かつ、路側に設けられた
送信機から送信されるビーコン情報を受信して車両の走
行軌跡を補正するナビゲーション装置は、本出願人によ
り実願昭６２−１３２９０６号として出願されている。

また、実開昭６１−７２６１８号公報には、地磁気セン
サとジャイロの両方を使用し、地磁気センサの方位検出
値によりジャイロの基準方位を補正する方式の車載用進
行方位検出装置が記載されている。第４図はその制御プ
ログラムのフローチャートであり、ステップ１１１〜１
１３の処理で地磁気センサに基づき車両の進行方位の算
出を行い、ステップ１２０の処理では同じく進行方位変
化の算出を行う。また、ステップ１３１．１３２の処理
は、ジャイロに基づき車両の進行方向変化を算出するも
のであり、ステップ１３１でジャイロからの角速度信号
をＡ／Ｄ変換および平均化し、ステップ１３２ではステ
ップ１３１において得られた角速度信号を数値積分して
角度信号を得ている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の装置のうちビーコン情報を利用するものは、
位置の補正を高い精度で行うことができる。

また、前記ビーコン情報は位置補正ばかりでなく、方位
センサの基準方位補正にも用いることができる。

周知の如く、方位センサとしてはジャイロあるいは地磁
気センサが用いられるが、いずれの場合においても必ず
しも所望の検出精度を得ることができず、他の補正手段
例えばＧＰＳｔ波情報による補正あるいは前述したごと
きビーコン情報に方位情報をもたせて所定の基準方位補
正を行うことが好ましい。

前述した方位誤差は、センサ自体の誤差および走行地域
の環境によって地磁気が乱れるなどの外部的な誤差を含
み、いずれの場合においても、基準方位を補正すること
が方位と距離を累積する推測航法においては極めて重要
である。

ビーコン情報によって方位補正を行う場合、特定の走行
の、通常の場合直線走行路の路側に設けられた送信機か
らは位置情報ばかりでなくこの接地走行路の進行方位を
方位情報として送信し、この走行路を通る車両にそのセ
ンサ基準方位を補正するための正確な方位情報を与える
ことができる。

しかしながら、このようなビーコンからの方位情報は走
行路自体に対して定まるものであり、この走行路を通る
車両がたまたま補正タイミングにおいて不自然な挙動を
示した場合には、前記基準方位補正がかえって大きな誤
差原因となってしまう場合がある。

前述した不自然な挙動は、例えばビーコンを受信して基
準位置方位を行うときに車両がたまたま車線変更あるい
は追越しをしたような場合、このときの車両の進行方位
は走行路の方位とは全く異なるので、前記補正が重要な
誤差原因となることが理解される。

また、従来において、例えば方位センサとして地磁気セ
ンサを用いる場合、前記ビーコンの方位情報にて方位補
正を行うときの車両の測定方位が地磁気の乱れによって
誤差を生じた場合には、これによって前述した車両の不
自然な挙動と同様に大きな補正誤差を生じさせるという
問題があった。

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので
、車両の一時的な車線変更、追越し等による修正誤差を
なくすことができ、かつ、地磁気の乱れの影響を受ける
ことのない車載用ナビゲーション装置を得ることを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るナビゲーション装置は、車両の進行方位
を検出する方位センサと、車両の進行距離を検出する車
速センサとを有する。また、路側に設置した送信機から
送信されるビーコン情報を受信するビーコン受信機と、
方位センサの検出値を記憶する記憶装置が接続された制
御装置と、道路地図および車両位置を表示する表示装置
とを備えている。前記制御装置は、車速に応じて設定さ
れる所定距離に対して方位センサにより検出され記憶さ
れた車両の進行方位の中で最大頻度の方位をこの時のセ
ンサ方位とし、このセンサ方位とビーコン情報による方
位との差を求め、この差に基づき方位センサの基準方位
を補正する手段を含むものである。

［作用］ この発明に係る車載用ナビゲーション装置は前述した手
段を有するので、ジャイロなどの方位センサの基準方位
を補正する際、所定距離における最大頻度の方位をその
時点でのセンサ方位すなわち方位センサにより検出され
た車両の進行方位とし、ビーコン情報により得られた道
路方位と比較することにより、センサ方位を補正する。

従って、ビーコン情報受信点で車両の一時的な車線変更
、追越し等があった場合あるいは測定誤差があった場合
の修正誤差をなくすことができる。

［実施例コ 第１図は、この発明の一実施例の全体構成図であり、１
０は、路側に設置され走行車両に位置情報と道路方位情
報を与えるための路側送信機である。路側送信機１０は
、ＲＯＭＩＩが接続されたＣＰＵ１２と、発振器１３が
接続された変調器１４およびアンテナ１５から構成され
ている。

２０は、本発明のナビゲーション装置を搭載した車両で
あり、路側ビーコンを受信するためのアンテナ２１を何
するビーコン受信機２２、道路地図および車両位置を表
示する表示装置２３、推測航法を行うための方位センサ
としての地磁気センサ２４とジャイロ２５、および距離
パルスを検出する車速センサ２６を、記憶装置２７が接
続された制御装置２８に接続した構成となっている。

次に上記実施例の動作を第２図により説明する。

第２図は、ジャイロ２５の基準方位を修正するアルゴリ
ズムのフローを示しており、ステップ２０１では、約３
８ｃｍ毎に１パルスの割合で車速センサ２６から出力さ
れる距離パルスを検出する。車速センサ２６からのパル
スが検出されると、ステップ２０２に進み、ジャイロ信
号を積分して求められるその時点のジャイロ方位ｇ　（
ｉ）を記憶する。ジャイロ方位ｇ　（ｉ）のデータは、
現時点（１）より遡って最大１６０個記憶されている。

ステップ２０３でビーコン受信の有無を判断し、ビーコ
ン受信と判定されれば、フローには記述されていないビ
ーコン情報の処理を行った後、ステップ２０４でそのと
きの車速を判定し、続くステップ２０５．２０６で、こ
の判定された車速に応じて、ビーコン受信後ジャイロ方
位を記憶しておく距離を設定する。この距離は通常数十
ｍである。

このように、判定された車速に応じて、ビーコン受信後
ジャイロ方位を記憶しておく距離を設定する理由は、車
線変更等に要する不自然な走行距離が、低速走行時には
短いが、高速走行時には長くなることに対処するためで
ある。

本実施例では、６０ｋｍ／Ｈ以上の高速走行の場合ビー
コン受信点を中心にした約６０ｍの区間を、また６０ｋ
ｍ／Ｈ未満の低速走行の場合ビーコン受信点を中心にし
た約３０ｍの区間を、それぞれジャイロの基準方位を補
正するに要する距離としている。従って、車速６０ｋｍ
以上の高速走行に対応するステップ２０５では、ビーコ
ン受信後のジャイロ方位の入力記憶個数Ｎ−８０とし、
６０ｋｍ／Ｈ未満の低速走行に対応するステップ２０６
の場合、ビーコン受信後のジャイロ方位の入力記憶個数
Ｎ−４０となっている。

ステップ２０７で距離パルス検出をし、次いでステップ
２０８．２０９において、ビーコン受信後所定の距離ま
での間、距離パルスを検出する毎にジャイロ方位を記憶
する。ステップ２１０では、以上のようにして時系列的
に記憶されたジャイロ方位データｇ　（ｉ）（ｉ−ｔ−
Ｎ＝ｔ＋Ｎ）を基にしてジャイロ方位の頻度分布を求め
る。

第３図は、以上のようにして求められたジャイロ方位の
時系列データとその頻度分布を示す説明図であり、（１
）はジャイロ方位の時系列変化を示し、（２）はジャイ
ロ方位の頻度分布を示す。

それぞれの図のうち、上側の図は車線変更がない場合で
あり、下側の図は車線変更を行った場合を示している。

次いでステップ２１１では、ステップ２１０で求められ
た最大頻度の方位ｇ＊をビーコン設置の道路をまっすぐ
正常に走行した時のジャイロ方位とし、ビーコン情報と
して送られてくる道路方位θ「に対応させる。ステップ
２１２では、最大頻度の方位２本とビーコン情報として
送られてくる道路方位θ「またはθｒ＋１８０＠とから
Δｇ　−本　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　本　　−ｇ　−θｒまたは６ｇ−ｇ（
θｒ＋１８０’）を算出し、この値をジャイロの基準方
位の誤差分とし、この値の分だけジャイロの基準方位の
修正を行う。道路方位としてθ「とθｒ＋１８０”のい
ずれを採用するかは、１Δｇ＋＜１８０’となるように
考慮して決定される。これは道路の上り、下りの区別に
対応するものである。

なお、上記実施例においては、方位センサとしてジャイ
ロを使用する場ａについて説明したが、ジャイロ以外の
方位センサ、例えば地磁気センサについてこの発明を適
用することもできる。

［発明の効果コ この発明は以上説明したとおり、方位センサの基鵡方位
を補正する際、所定距離における最大頻度の方位をその
時点でのセンサ方位とする構成により、補正区間におけ
る車両の一時的な車線変更、追越し等による修正誤差を
なくし、かつ、地磁気の乱れの影響を全く受けることの
ない高精度のナビゲーション装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の全体構成図、第２図は
本発明の一実施例のジャイロ基準方位の修正アルゴリズ
ムのフローチャート、第３図はジャイロ方位の時系列変
化データと頻度分布を示す説明図であり、（１）はジャ
イロ方位の時系列変化、また、（２）はジャイロ方位の
頻度分布を示す。 第４図は従来の装置の制御プログラムのフローチャート
。 １０　・・・　路側送信機 ２０　・・・　車両 ２１　・・・　アンテナ ２２　・・・　ビーコン受信機 ２３　・・・　表示装置 ２５　・・・　方位センサとしてのジャイロ２６　・・
・　車速センサ ２７　・・・　記憶装置 ２８　・・・　制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　車輌の進行方位を検出する方位センサと、車両の進行
   距離を検出する車速センサと、路側に設置した送信機か
   ら送信されるビーコン情報を受信するビーコン受信機と
   、方位センサの検出値を記憶する記憶装置が接続された
   制御装置と、道路地図および車両位置を表示する表示装
   置とを備え、前記制御装置は、車速に応じて設定される
   所定距離に対して方位センサにより検出され記憶された
   車両の進行方位の中で最大頻度の方位をこの時のセンサ
   方位とし、このセンサ方位とビーコン情報による方位と
   の差を求め、この差に基づき方位センサの基準方位を補
   正する手段を含むことを特徴とする車載用ナビゲーショ
   ン装置。