JPH0251013A - ナビゲーション装置の現在位置算出方式 - 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〕 本発明は、舵角検出により車両方位を検出し、道路網デ
ータとの角度比較により交差点毎に現在値を算出するナ
ビゲーション装置の現在位置算出方式に関する。

（従来の技術〕 ナビゲーション装置は、地理の不案内な運転者に対して
目的地までコース案内を行うものであり、近年、このナ
ビゲーション装置の開発が盛んに行われている。

従来のナビゲーション装置は、予め走行前に出発地及び
目的地を入力することによって出発地から目的地までの
コースを設定し、その設定されたコースに従ってナビゲ
ーションを行うものである。

ナビゲーションでは、コースを指示する場合、ＣＲＴ画
面に地図を表示しその上にコースを重ねて表示したり、
また、成るものは、予め設定されたコースに従って次に
曲がるべき交差点に関する情報として、次に曲がるべき
交差点までの距離を数字やグラフ、特徴的な写真で表示
したりさらには音声出力を併用するものもある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のナビゲーション装置は、上記のよ
うに出発地から目的地までのコースを設定し、その設定
されたコースに従ってコース案内を行うものである。そ
のため、例えば交差点等の判断を誤りコースから外れた
場合には、再び設定されたコースに戻るか、あらためて
その位置を出発地としてコース設定をしなければ、ナビ
ゲーション装置の案内に従った走行が続行できないとい
う問題がある。しかし、設定されたコースに戻ることも
、その位置を出発地としてコース設定をすることも、運
転者に七って非常に大きな負担となる。すなわち、コー
ス案内を必要とするということは、その地域の道路事情
に詳しくないということであり、そのような知らない地
域で迷えば、出発地や目的地ならまだしも、迷った現在
位置がどこかを認識することすら難しいからである。

また、コース案内どおりに所定の交差点を通過したか否
かは、距離センサーや舵角センサーにより走行距離や右
折、左折等の検出を行うことを前提としているが、現実
にはこれらの検出誤差があり積算されて判断ミスを誘発
するという問題もある。すなわち、出発地から目的地ま
でのコースが設定され、そのコースに従って走行距離や
右折、左折等の検出を行うため、距ｍ誤差が積算され、
その補正がきかなくなってしまう。さらに上記従来のナ
ビゲーション装置では、コース上においての現在位置特
定しかできず、角度差の少ない分岐道路では、その角度
の許容差内であればそれだけで正しく進行したと判定し
てしまうため、判定ミスも生じやすいという問題もある
。

本発明は、上記の課題を解決するものであってシンプル
なシステム構成によりコースが固定されることなくどの
地点においても交差点毎に確実に現在位置を算出するこ
とができるナビゲーション装置の現在位置算出方式を提
供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明は、目的地を入力することによって目
的地までの経路探索を行い、現在位置を追跡しつつ目的
地までのコース案内を行うナビゲーション装置において
、交差点を基点とする道路網情報を有する道路網データ
、舵角検出手段、距離検出手段、舵角と走行距離から車
両方位と軌跡を算出する計算手段、舵角及び車両方位か
ら屈曲点を検出しその位置を計算する屈曲点検出手段、
屈曲点位置から車両屈曲角度を計算し道路網データから
交差点の連結道路の屈曲角度を計算して進行道路を選択
する道路選択手段を備え、屈曲点位置とその両側の３点
により角度を計算して進入道路と交差点情報により現在
位置を算出することを特徴とするものである。

（作用及び発明の効果〕 本発明のナビゲーション装置の現在位置算出方式では、
屈曲点検出下段により屈曲点を検出しその位置を計算し
、そ１−７て、道路選択手段により車両屈曲角度と連結
道路の屈曲角度を計算して進行道路を選択するので、屈
曲点から容易に現在位置を算出することができる。しか
も、屈曲点を基準にして現在位置を計算するので、屈曲
点から簡単に距離修正を行うことができ、交差点毎にデ
ータ上の誤差を吸収することができる。また、屈曲開始
点と屈曲終了点と屈曲点位置との３点から屈曲時の走行
状態による角度検出を行うことにより、同じ交差点で大
回りした場合と小回りした場合でも、影響しない角度検
出を行うことができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係るナビゲーション装置の現在位置算
出方式の１実施例を説明するためのシステム構成例を示
す図、第２図は屈曲点検出の基本的な思想を説明するた
めの図である。

第１図において、距離センサ１は、車両の走行距離を検
出し、舵角センサ２は、操作された車両のステアリング
角を検出するものであり、センサ読み込み部３は、これ
らの検出信号の読み込み処理を行うものである。車両方
位軌跡計算部４は、一定距離走行する毎に舵角から車両
方位と軌跡を計算するものである。道路網データ５は、
交差点の情報や交差点を速結する道路、道路を構成する
ノード列等のデータからなるものである。ナビゲーショ
ンデータ６は、コース案内情報や設定されたコース情報
その他ナビゲーションに必要なデータからなるものであ
る。屈曲点検出部７は、交差点の認識処理を行うもので
あり、屈曲点位置計算部８を配下に有し、交差点の誤差
範囲において屈曲開始点、屈曲終了点を検出して交差点
位置に対応する屈曲点位置を計算する。道路の選択部９
は、車両屈曲角度計算部１０、交差点から出る道路の読
み込み部１１、連結道路屈曲角度計算部１２を配下に持
ち、案内された進行方向道路を選択したか否かに関係な
く、車両の実際の屈曲角度と道路網データから求められ
る連結道路屈曲角度とを比較して交差点を通過した道路
を選択するものである。そして、距離誤差修正部１３は
、検出された屈曲点位置、選択された進行道路を基に、
距Ｎ誤差を修正しその進行ｉｄ路における現在位置を求
める。すなわち、ここでは、その現在位置道路における
終点交差点すでの残距離が求められることになる。

上記の構成により、本発明は、例えば第２図（ａ）に示
すように車両が交差点を右折するコースをとった場合に
も、屈曲が終了した時点でその屈曲角度θ。を計算する
と共に、同図（ｂ）に示すように交差点に入る道路に対
して全ての出る道路（連結道路）■、■、■についての
屈曲角度θ１、θ２、θ、を計算する。そして、それら
の角度との比較により許容誤差内に入る最も近い進行道
路を選択するものである。

次に各部の具体的な処理の例を説明する。

第３図は車両方位及び軌跡の計算処理を説明するための
図、第４図は屈曲点検出の処理ルーチンの例を示す図、
第５＠は屈曲位置計算の処理ルーチンの例を示す図、第
６図は道路の選択の処理ルーチンの例を示す図、第７図
は車両屈曲角度計算の処理ルーチンの例を示す図、第８
図は舵角と屈曲開始点、屈曲点位置、屈曲終了点を示す
図、第９図は交差点から出る道路読み込み処理ルーチン
の例を示す図、第１０図は連結道路屈曲角度計算の処理
ルーチンの例を示す図、第１１図は連結道路屈曲角度の
求め方を説明するための図、第１２図は距Ｍ誤差修正の
処理ルーチンの例を示す図、第１３図は距＃誤差條正の
処理内容を説明するための図である。

車両方位軌跡計算部４は、第３図に示すように一定距Ｍ
ｄの走行毎に走行距離と舵角Ｓｔａをサンプリングし、
前回の車両方位Ａｎｇと軌跡（ＸＹ）から新たな車両〃
位及び軌跡を計算してメモリに保持してゆくものである
。例えば車両方位Ａｎｇ　（＋）は、一定距離毎にセン
サから読み込んだ舵角Ｓｔａ　（ｉ）＆び予め記憶した
舵角に対する車両回転角度θ（ｓｔ）より、 Ａｎｇ（＋）＝θ（５ｔａ（＋）　）＋Ａ　ｎ　ｇ　（
ｉ−１＞また、車両軌跡（Ｘ　（ｉ）、　Ｙ　（ｉ））
は、（Ｘ　（１）、　　Ｙ　（＋）　） ＝　（Ｘ（１−１）　＋ｄ　ｘ、　Ｙ（＋−１）　＋ｄ
　Ｆ）ｄｘ＝＝ｄＸｃｏｑ（ｚ−Ａｎｇ（ｉ））ｄｙ＝
ｄＸｓｉｎ（ｚ−Ａｎｇ（＋））の式を用いて求めるこ
とができる。

屈曲点検出７は、第４図に示すように （Ｓｌ）まず、「屈曲終了待ちフラグ」、及び「屈曲検
出中ソラグ」がそれぞれオフで、舵角が閾値より大きい
か否かを判断し、ＹＥＳ　（曲がり始めた）の場合には
、「屈曲開始点」を現在の距離（ｒ前の距離センサ値」
＋ｉ）にセットして「屈曲検出中ソラグ」をオンにする
。つまり、ここで初めて舵角が閾値より大きくなるので
、屈曲検出の処理状態に入る。しかし、Ｎｏ（屈曲検出
中、或いは舵角が閾値以下の所謂見做し直線走行中）の
場合には、 （Ｓ２）続いて「屈曲検出中フラグ」がオンで舵角が閾
値より小さいか否かを判断し、ＹＥＳ　（前回に屈曲を
検出し今回的がり切った）の場合には、回転角度を現在
の方位と屈曲開始点での方位との差にセットする。そし
て、回転角度が２０６より大きいか否かを調べ、回転角
度が２０”以下の場合には交差点を曲がったとは判断で
きないので「屈曲検出中ソラグ」をオフに戻すが、回転
角度が２０°より大きければ交差点を曲がったと判断で
きるので、ここで「屈曲点検出中フラグ」をオフにする
と共に「屈曲終了待ちフラグ」をオンにして「屈曲終了
待ち位置」を現在の距離にセットする。これは、屈曲へ
位置を計算するのに用いられる。また、Ｎｏ（屈曲終了
、依然屈曲検出中、或いは直線走行中）の場合には、 （Ｓ３）さらに、［ｌ１ＴＩ曲点終了待ちフラグＪがオ
ンで、（［屈曲点終了待ち位置４４１０ｍ）が現在の距
離より小さいか否かを判断し、ＹＥＳ　（屈曲終了から
１０ｍ走行した）の場合には、回転角度を現在の方位と
屈曲開始点での方位との差にセットする。そして、回転
角度が２０°より大きいか否かを調べ、回転角度が２０
°以下の場合には「屈曲点終了待ちフラグ」をオフにす
るが、回転角度が２０°より大きければ「屈曲点検出フ
ラグ」をオン、「屈曲終了待ちフラグ」をオフ、「屈曲
終了点」を現在の距離にセットし、屈曲点位置計算を行
う。

上記の処理において、屈曲点位置を計算するのが屈曲点
位置計算部８である。ここでは、第５図に示すように屈
曲開始点Ａと屈曲終了点Ｃの中間路ＭＢ、　、及び車両
方位Ａｎｇの中間方位ｄを求めループカウンタｊを１、
Ｂを平均圧Ｎ　Ｂｅにセットし、距＃Ｂにおける車両方
位Ａｎｇ　（Ｂ）、さらに、ループカウンタｊをインク
リメントしなからＢ０±ｊをＢにセットした場合の車両
方位Ａｎｇ（Ｂ）について中間方位ｄと一致する点を探
し、−故点Ｂを屈曲点位置にセットする。そして、屈曲
開始点Ａから屈曲点位置Ｂまでの距離り、ｐ、屈曲点位
置Ｂから屈曲終了点Ｃまでの距離り、。１７を求める。

これらの関係を示したのが第８図である。なお、屈曲開
始点Ａと屈曲終了点Ｃは、第８図（ａ）に示すように舵
角が閾値を越えるとその点が屈曲開始点Ａに設定され、
舵角が閾値内心ご戻るとその点が屈曲終了待ち位置Ｃ′
に設定され、さらにその点から１０ｒｎ走行した点が屈
曲終了点Ｃに設定されている。

道路の選択部９は、第６図に示すようにまず、車両の屈
曲角度を計算する。そして、交差点から出る道路を読み
込んで各連結道路の屈曲角度を計算し、連絡道路屈曲角
度と車両屈曲角度との差が最小の値を求める。そして、
その最小値が４０’より小さい場合には、その道路番号
を「現在位置道路の道路番号」にセットし、最小値が４
０°以−ヒの場合には、該当する道路が検出されなかっ
たと判断し「現在位置ｉ口跡失敗フラグ」をオンにする
。すなわち、全ての連結道路を対象にして車両の屈曲角
度に最も近い道路を進行道路として選択するが、その間
のＡ差が大きい場合には、現在位置が算出できないとし
て現在位置の再設定を行うようにしている。

車両屈曲角度計算部１０は、第７図に示すように「屈曲
点検出フラグ」がオフか否かを調べ、オンの場合には、
屈曲終了点、屈曲点位置、屈曲開始点がそれぞれ屈曲へ
検出の処理（第４図）で求められているが、オフの場合
には、これらの値が求められていないので、次の値がセ
ットされる。

すなわち、屈曲終了点に現在の距ＭＣｒ前の距離センサ
値Ｊ＋１）、屈曲点位置に現在の距離から交差点誤差範
囲距離を差し引いた値、また、屈曲開始点に現在の距離
から交差点誤差範囲距離の２倍を差し引いた値とする。

そして、これらの３点の座標から第８図に示すＺＡ　Ｂ
　Ｃを車両屈曲角度として求める。

車両屈曲角度計算が終了すると、次に交差点から出る道
路読み込み部１１が動作するが、この処理では、第９図
に示すように、まず現在位置道路の終点交差点の出る道
路番号を交差点データから読み込み、その道路番号をそ
れぞれ「道路番号」と「最初の道路番号」にセットする
。そして、ループカウンタｊにＯをセットしてする。次
に、ループカウンタｊをインクリメントしながら道路デ
ータから同じ始点をもつ次の道路番号が「最初の道路番
号」になるまで順次読み出すことによって、全ての道路
番号を読み出し、その数を「出る道路数」にセットする
。

道路の選択（第６図）における連結道路屈曲角度計算を
行う連結道路屈曲角度計算部１２では、第１０図に示す
ように、まず現在位置道路の道路番号のノード列を道路
データ、ノード列データより読み込み、その終αから距
ＭＤｏＯ点Ａの座標（Ｘａ、ｙａ）を計算する。そして
、ノード例の終点Ｂを座標（ＸＡ、）ＩＡ）とする。次
に、交差点から出る道路のノード列を道路データ、ノー
ド列データより読み込み、その始点から距Ｎｏ、。ｗｌ
の点Ｃの座標（ＸＡ　　ｙｉを計算する。さらに、これ
らの座標から直線ＡＢＳＢＣ上の点でかつこれらの直線
に内接する円Ｆの点Ａ’　、Ｃ’を、弧（Ａ’　Ｃ’　
）の長さがＤ　ｕｐ”　Ｄａｏｗｎとなるように内接円
を想定し、点Ａ’　、Ｃ’の座標を計算し、内接円とＺ
ＡＢＣを２等分する直線との交点を点Ｂ′として求める
。この結果得られるＺＡ’Ｂ’Ｃ′を「連結道ＷＩ屈曲
角度」にセットする。これらの関係を示したのが第１Ｉ
図である。

距離誤差修正１３は、第１２図に示すように、まず初期
位置設定の場合と同様に、「現在位置道路の道路番号」
に従〜、て、道路長さ、終点交差点、ノード列を道路デ
ー９、ノード列データから読み込み、これらを「現在位
置道路の長さ」、「現在位置道路の終点交差点Ｊ、「現
在位置道路のノード列」にセットする。そして、「屈曲
点検出フラグ」がオンか否かを調べ、現在の距離（「前
の距離センサ値」十ｉ）と屈曲点位置との差りを求め、
この値りを「現在位置道路の長さ」から差し引いてその
結果を「交差点までの残距離」にセットする。つまり、
ここでは、交差点を曲がって次の道路に進入したことに
より、それまでの誤差を新たな道路に長さで修正する処
理を行っている。しかし、「屈曲点検出フラグ」がオフ
の場合には、［交差点までの残距Ｍｊに「現在位置道路
の長さ」を加えた値を新たな「交差点までの残距離」と
して更新する。これは、交差点を曲がらず通過した場合
に相当する処理であり、例えばその交差点で「交差点ま
での残距離」がＯになっていれば「現在位置道路の長さ
」がそのまま新たな「交差点までの残距離」としてセッ
トされることになる。

屈曲点が検出された場合と検出されない場合の誤差修正
の結果を示したのが第１３図である。同図（ａ）に示す
ように屈曲点位置と交差点位置との距離の差がｅｄであ
るとすると、同図（ロ）に示すように屈曲点位置を交差
メ、自位置として次の交差点までの残距離に対してＤの
修正が行われる。

次に本発明を適用したナビゲーション装置のシステムの
例を説明する。

第１４図は本発明に係る現在位置算出方式を有するナビ
ゲーション装置の１実施例システム構成を示す図である
。

第１４図において、入力部２１は、ハードキーによる入
力手段、表示画面からのタッチ入力手段等で構成するも
のであり、目的地入力や現在位置入力、スタート入力等
に用いられる。出力部２５は、デイスプレィや音声出力
装置等からなり、目的地入力や現在位置入力を行う場合
に必要なメニューを表示したり、コース案内情報を出力
したりするものである。ナビゲーションデータ２７は、
コース案内情報や設定されたコース情報その他ナビゲー
シシンに必男１なデータからなるものであり、ナビゲー
シッン処理部２４で生成されたナビゲーションデータが
格納される。フラグテーブル２日は、ナビゲーションを
行う際に必要なフラグを登録するテーブルであり、処理
状況に応じてナビゲーション処理部２４からアクセスさ
れ、適宜更新処理される。ナビゲーション処理部２４は
、例えばコンピュータにより構成され、道路網データ２
６、ナビゲーションデータ２７、フラグテーブル２８に
アクセスして、入力部２１から入力されたデータや情報
、距離センサ２２、舵角センサ２３の検出信号を処理す
るものである。

ナビゲーション処理部２４は、入力部２１から入力され
たデータや情報を解析処理する入力データ処理モジュー
ル３１、距離センサ２２の検出信号を処理する距離デー
タ処理モジエール３２、舵角センサ２３の検出信号を処
理する舵角テ゛−タ処理モジュール３３を有すると共に
、これらの処理部から人力されたデータや情報を基に、
ナビゲーションに必要な処理を行う複数の処理モジュー
ルを有している。

処理制御モジュール３４は、入力部２１から入力された
指示情報に従って、ナビゲーション処理部２４全体の処
理制御を行うものであり、必要に応じてフラグテーブル
２８を参照し、経路探索モジュール３５、現在位置入力
モジエール３６、現在位置追跡モジュール３７を制御す
る。

経路探索モジエール３５は、入力部２１から目的地が入
力されると、道路網データ２６にアクセスしながら目的
地へ案内するための最適経路を探索するものであり、ナ
ビゲーションの対象となる道路網データ２６の全交差点
に目的地への最適進行方向を設定する。そして、探索し
たデータは、ナビゲーションデータ２７に格納される。

この場合、成る交差点に着目すると、その交差点で設定
された進行方向に従って道路を選択して走行し、さらに
次の交差点でも、さらに次の交差点でも同様に繰り返し
設定された進行方向に従って道路を選択して走行するこ
とによって、最適経路で目的地に到着できるように設定
される。ここで、最短ではなく最適としたぎ味は、経路
探索において、道路の幅や通過交差・気の多寡、交通量
その他の走行条件等を考慮すると、これらの重み付けに
よっては、必ずしも絶対距離では最短とならないが、走
行時間により換算した場合には最短となるよ・うな探索
も含むからである。

現在位置入力モジュール３６は、入力部２１から現在位
置が入力されると、道路網データ２６及びナビゲーショ
ンデータ２７から現在位置を認識してそれに対応する交
差点形状や方位、目印、交差点名、進行方向道路等を描
画し、出力部２５の画面に表示すると共にナビゲーショ
ンに必要なデータをセットするものである。そして、ス
タート入力により現在位置の追跡が起動するように必要
なフラグをセットする。

現在位置追跡モジュール３７は、経路探索が行われてナ
ビゲーションデータが設定され、現在位置が入力される
と起動され、距離センサ２２、舵角セン勺２３の信号と
ナビゲーｉ）Ｂンデ・−夕２７、道路データ２６を基に
交差点を・検出して交差点毎に現在位置の認識処理を繰
り返し行いつつ現在位置を追跡するものである。その際
の状態をフラグとして適宜フラグテーブル２８にセット
し、また、このフラグを参照することによって各処理ス
テツプへの移行を判断ｊ２ている。そのためさらに初期
位置設定３８、センサ検出３９、残距離計算４０、屈曲
点検出４１、道路の選択４２、距ｊ！ｉＩｔ誤差修正４
３等のサブモジ１−ルを有している。

残距離計３７４０は、交差点により現在位置を検出する
ために常に交差点までの残距離を計算し、交差点までの
残距離が所定の値になると交差点の認識処理を行うよう
乙こするものである。屈曲点検出４１は、交差点の認識
処理を行うものであり、交差点の誤差範囲において屈曲
開始点、屈曲終了点を検出して交差点位置に対応する屈
曲点位置を検出する。道路の選択４２は、案内された進
行方向道路を選択したか否かに関係なく、実際に交差点
を通過して選択された道路を検出するものであり、この
結果によって、その道路の終点交差点における進行方向
の案内を行うようにしている。そして、距離誤差修正１
３は、検出された屈曲点位置、選択された進行１ｄ路を
基に、距Ｍ誤差を修正しその進行道路における現在位置
を求める。すなわち、ここでは、その現在位置道路にお
ける終点交差点までの残距離が求められることになる。

このように、交差点で現在位置を検出し、その進行道路
を認識することによって、その道路の終点交差点に関す
る案内を行ったにもかかわらず、その交差点で案内どお
りに進行しなくても、その選択した道路に基づいた案内
を行うことができ、ナビゲーションが続行される。つま
り、交差点毎の進行方向の案内は単なる案内であって、
その道路を進行方向としなくてもナビゲーションは続行
が可能な構成となっている。

上記現在位置算出方式を有するナビゲーション装置によ
る処理を説明する。まず、処理の説明に先立って、本発
明に係る現在位置算出方式を有するナビゲーション装置
で用意されるデータ構造の例を説明する。

第１６図は道路網と交差点データ、道路データ及びノー
ド列データのデータ構造例を示す図である。

いま、例えば第１６図（ａ）に示すような交差点番号１
〜■、道路番号■〜■からなる道路網がある場合、交差
点データは同図（ｂ）、道路データは同図（Ｃ）、ノー
ドデータは同図ζｄ）に示すようなデータ構造を持つ。

交差点データは、同図ら）に示すように交差点番号■〜
■に対応して少なくとも当該交差点が始点となっている
道路のうち一番小さい道路番号、当該交差点が終点とな
っている道路のうち一番小さい道路番号、当該交差点の
位置（東経、北緯）、交差点名の情報を持っている。

また、道路データは、同図（Ｃ）に示すように道路番号
■〜ｏ４こ対応して少なくとも同じ始点を持つ道路のう
ち次の道路番号、同じ終点を持つ道路のうち次の道路番
号、交差へ番号による始点、終点、ノード列ポインタ、
道路長さの情報を持っている。

なお、図から明らかなように同じ始点を持つ道路のうち
次の道路番η、同じ終点を持つ道路のうち次の道路番号
は、交差点番号による始点、終点から同じ番号を検索零
ろことによって生成することができる。また、道路長さ
についても次のノード列データの位置情報の積算によっ
て求めることができる。

そして、ノード列データは、同図（ｄ）に示すように道
路データのノード列ポインタがポイントする先頭にノー
ド数があり、次にその数に相当するノードについてノー
ド位置（東経、北緯）情報を持っている。つまり、道路
データ毎にノード列を構成している。図示の例は、道路
番号■と■のノード列を示している。

上記のデータ構造から明らかなように道路番号の単位は
複数個のノードからなる。すなわち、ノード列データは
道路トの１地点に関するデータの集合であり、ノード間
を接続するものをアークと呼ぶと、複数のノード列のそ
れぞれの間をアークで接続することによって道路が表現
される。例えば道路番号のに関して見ると、道路データ
のノード列ポインタからノード列データのＡＯＯＯにア
クセスすることができ、ここで道路番号■は、１５個の
ノードからなることが認識できる。

また、例えば交差点番号Ｖに着目した場合、ここを始点
とするコースでは、まず、交差点データの出る道路の情
報から道路番号■、次にこの道路番号■に関する道路デ
ータの「同じ始点を持つ次の道路番号」の情ｔ１５から
道路番号＠が検索される。

そして、道路番号Ｏに関する同様の情報から道路番号■
、続けて■が検索される。ここで道路番号■は始めの道
路心上であることから周囲道路として他の道路番号のも
のはないとの判断ができる。

これは、終点に関しても同様である。このようにして交
差点データや道路データを使えば各交差点について出入
りする道路番号を検索することができ、また、それぞわ
の交差点を結ぶ経路の距離を求めることができろ。さら
に、これらのデータに進入禁止や右左折禁１し、道路幅
のような走行条件等を付加しておくことによって、例え
ば後述する経路探索を極め細かζこけうための情報に供
することができる。

次に全体の処理の流れを第１５図を参照しつつ説明する
。

第１５図は本発明に係る現在位置算出方式を有するナビ
ゲーション装置による全体の処理の流れを説明するため
の図、第１７図は目的地入力のメニエー画面の例を示す
図、第１８図は経路探索出力の例を説明するための図、
第１９図は案内出力の例を示す図である。

（Ｓｌ）まず、目的地を入力する。目的地入力では、例
えば第１７図に示すようなメニニー画面を表示すること
により、数値の部分をテンキーとして目的地コード（’
０ＯＯＩＪ）がタッチ入力される。

（Ｓ２）次に経路探索モードになり、各交差点毎に目的
地までの最適経路方向が設定される。例えば第１６図（
ａ）に示す道路網において、交差点ｌが目的地であると
すると、第１８図（ａ）に示すように各交差点■〜■の
それぞれに目的地への進行方向が設定される。そのデー
タの例を示したのが同図（ｂ）である。この経路探索は
、目的地に近い交差点から順次に例えば目的地への最短
距離となる方向を求めることによって、各交差点の進行
方向を設定する。

（Ｓ３）出発地となる現在位置を入力する。詳細な説明
は第２０図により後述するが、この処理では、「現在位
置追跡失敗フラグ」、「目的地案内フラグ」等をそれぞ
れオフにする。

（Ｓ４）現在位置の入力処理が行われると、その位置で
の進行方向の案内が可能になり、走行に従って距離セン
サ及び舵角センサの信号を処理して現在位置の追跡を行
う。詳細な説明は第２１図により後述するが、この処理
では、まず、初期の段階で「交差点到着フラグ」をオフ
にし現在位置道路の長さや終点交差・気、ノード列等の
情報を認識して現在位置を追跡し、案内した交差点に到
着したか否かを判断することによって、案内した交差点
に到着すると「交に点到着フラグ］をオンにし、案内し
た交差点が検出できないと「現在位置追跡失敗フラグ」
をオンにする。

（Ｓ５）現在位置の；ｎ跡処理の後、「交差点到着フラ
グ」がオンかオフかを調べる。

（Ｓ６）そして、「交差点到着フラグ」がオフの場合に
はさらに「現在位置追跡失敗フラグ」がオンかオフかを
調べ、「現在位置追跡失敗フラグ」がオフの場合にはコ
ースが外れていないと判断できるのでステップＳ４に戻
って再度現在位置の追跡を続けて行うが、「現在位置追
跡失敗フラグ」がオンの場合にはコースが外れたと判断
しステップＳ３に戻って出発地としての現在位置入力を
再度行う。

（Ｓ７）ｒ交差点到着フラグ」がオンの場合には、続い
て「目的地案内フラグ」がオンになっているか否かを調
べる。「目的地案内フラグ」は、後述する処理ステップ
ＳＩＯで現在位置道路の終点交差点が目的地交差点とな
ったときオンにするものである。この「目的地案内フラ
グ」がオンになっている場合には、目的地交差点までの
案内が終了したことになるので、始めの目的地入力処理
に戻る。

（Ｓ８）Ｌかし、「目的地案内フラグ」が依然としてオ
フのままである場合には、目的地交差点が次の交差点の
さらに先にあることになるので、現在位置道路の終点交
差点の進行方向データを読み取り、第１９図に示すよう
に交差点形状や交差点の特徴、目印、交差係での進行方
向等を両面に描画し、交差点名や交差点までの残距離と
共に表示することによって、交差点の案内を出力する。

また、このとき「交差点到着フラグ」もオフにするう（
Ｓ９）そして、現在位置道路の終点交差点が目的地交差
点か否かを調べる。目的地交差点でない場合にはステッ
プＳ４の現在位置追跡に戻る。

（ＳＩＯ）現在位ｊ？？　ｉｌ路の終点交差点が目的地
交差点である場合には、「目的地案内フラグ」をオンに
しステップＳ４の現在位置追跡に戻る。

以上が全体の処理の流れである。

次に上記ステップの主な処理ルーチンについてさらに詳
細に説明する。

第２０図は現在位置入力の処理ルーチンを示す図である
。現在位置人力Ｓ３の処理ルーチンでは、まず交差点番
号が入力されると、先に説明した交差点データ、道路デ
ータ、ノード列データから交差点の方位、交差点形状、
交差点名、交差点の目印等を認識して第２０図（ａ）に
示すように画面に交差点名や交差点の特徴、進行方向を
描画、表示する（Ｓ３１．５３２）。そして、現在位置
道路の道路番号として第１８図纏）に示す進行方向デー
タに基づいて入力された交差点番号での進行方向データ
を記憶し、進行方向道路を第２０図（ａ）に示すように
矢印で描画する（Ｓ３３．５３４）。その後、スタート
入力があるまで待ち、交差点通過時に運転者がスタート
入力すると、「現在位置追跡処理化フラグ」をオンにす
ると共に、「現在位置追跡失敗フラグ」、「目的地案内
フラグ」、「交差点到着フラグ」をそれぞれオフにする
（Ｓ３５．８３６）。

第２１図は現在位置追跡の処理ルーチンの例を示す図、
第２２図は初期位置設定の処理ルーチンの例を示す図、
第２３図はセンサ検出の処理ルーチンの例を示す図、第
２４図は残距離計算の処理ルーチンの例を示す図である
。

現在位置追跡の処理ルーチンは、第２１図に示すように （Ｓ４１１）まず初めに、「現在位置追跡初期化フラグ
」がオンになっているか否かを調べる。現在位置入力が
行わわただけで、現在位置追跡のための初期データがセ
ットされていない場合にはオンであるので、第２２図に
示す初期位置設定を行う、この設定が行われると「現在
位置追跡初期化フラグ」がオフにされるので、以後は次
のステップへ直接移行する。

初期位置設定では、第２２図に示すように「現在位置道
路の道路番号」に従って、道路長さ、終点交差点、ノー
ド列を道路データ、ノード列データから読み込み、これ
らを「現在位置道路の長さ」、「現在位置道路の終点交
差点」、「現在位置道路のノード列」にセットする。さ
らに、距離センサの信号を読ｉノ込んで、その値を「現
在の距離センサ値」にセ・トする。そしてここで、「現
在位置追跡初期化フラグ」、「誤差範囲内フラグ」、「
誤差範囲１ｆｆｌ過フラグ」、「屈曲終了待ちフラグ」
、「屈曲７ｊｉ検出フラグ」、「屈曲検出中フラグｊ等
をオフにし「現在位置道路の長さ］を「交差点までの残
距離」にセットする。

（Ｓ４１２）次に第２３図に示すセンサ検出の処理を行
う。この処理では、まず、距離、舵角についてそれぞれ
現在のセンサ値を前のセンサ値としてセットした後に、
センサ値を読み込んで現在のセンサ値とする。そして、
進んだ距離に対応した舵角の変化分を求め、現在位置で
の舵角Ｓｔａを求める。

（Ｓ４１３）ループカウンタｉをＯにしてから、ループ
カウンタｉが進んだ距離になるまでループカウンタｉを
インクリメントしながら残距離計算以下の処理を繰り返
し行う。残距離計算では、第２４図に示すように交差点
までの残距離を逐次減算をして更新しながら交差点誤差
範囲距離内に入ったか否かを判断して、交差点までの残
距離が交差点誤差範囲距離内に入るまでは、「誤差範囲
内フラグ」をオフにし、残距離計算を繰り返し行う。

交差点までの残距離が交差点誤差範囲距離内に入ると「
誤差範囲内フラグ」をオンにする。そして、「誤差範囲
内フラグ」をオンにした後に交差点誤差範囲距離内から
出てしまうと「誤差範囲通過フラグ」をオンにする。

（Ｓ　４１４　）　　ｒ誤差範囲内フラグ」がオンにな
ると、車両方位及び勅跡の計算を行って屈曲点検出を行
う。

（Ｓ４１５）ｒ屈曲点検出フラグ」がオンか否かを調べ
、オフの場合にはカウンタｉをインクリメントして同様
の処理を繰り返すが、オンの場合には、道路の選択を行
う。

また、交差点誤差範囲距離内に入って一旦「誤差範囲内
フラグ」かオンになったが、屈曲点が検出されず「屈曲
点検出フラグ」がオフのまま交差点誤差範囲距離の夕（
に出てしまうと、先に３４１３で説明したよう番ご「誤
差範囲内フラグ」がオフになると共に「誤差範囲通過フ
ラグＪがオンになる。これは、交差点を曲がらずに通過
した場合を含むので、この場合にも同様に次の道路の選
択を行う。

（５４１６）ｒ現在位置追跡失敗フラグ」がオンか否か
を調べ、オンになっている場合には第１５図のステップ
Ｓ５、Ｓ６から８３へリターンし、オフのままである１
２１合には、続けて距Ｍ誤差修正を行う。

（Ｓ４１７）ｒ交差点到着フラグ」をオンにし、ループ
カウンタｉをインクリメントして同様の処理を繰り返す
。

以上のように本発明に係る現在位置算出方式を有するナ
ビゲーション装置では、情報を処理ずネために種々のフ
ラグを用いているが、その主なものをまとめると次のよ
うになる。

「交差点到着フラグ」；オンの場合には次交差点の案内
出力を行うようにするものであり、現在位置入力処理時
にオフにし、交差点通過時にオンにする。

「目的地案内フラグ」　；交差点到着のときにオンの場
合には目的地到着よ判断し、メインルーチンを始め（目
的地入力処理）に戻すものであり、現在位置入力処理時
にオフにし、成文差点案内出力時に次交差点が目的地で
あればオンにする。

［現在位置追跡失敗フラグ」；オンの場合には現在位置
追跡処理ではリターンし、メインルーチンでは再度現在
位置入力を行うように分岐するものであり、現在位置入
力処理時にオフにし、道路の選択の際、選択すべき道路
がない場合にオンにする。

「現在位置追跡川明化フラグ」；オンの場合には初期位
置設定ルーチンをコールするものであり、初期位置設定
時にオフにし、現在位置入力時にオンにする。

「誤差範囲内フラグ」　；オンの場合には軌跡の計算、
屈曲点検出１１を行うようにするものでおり、交差点誤
差範囲内であればオン、そうでなければオフにする。

「誤差範囲通過フラグ１　；オンの場合には道路の選択
を行うようにするものであり、交差点誤差範囲通過すれ
ばオンにし、そうでなければオフにする。

「屈曲点検出）らグ１　；オンの場合には現在位置追跡
で道路の選択を行うと共に、距離誤差修正で現在位置の
再設定を行い、オフの場合には車両屈曲角度計算で屈曲
開始Ｉハ、屈曲終了点、屈曲点位置の設定を行うｔ、の
であり、初期位置設定時にオフにし、屈曲点が検出され
るとオンにし、距離誤差修正後オフにする。

「屈曲検出中フラグ」及び「屈曲終了待ちフラグ」　；
屈曲検出及び屈曲終了点の検出を行うものであり、初期
位置設定でオフにする。そして「屈曲検出中フラグ」は
舵角が閾値を越えるとオンにし回転角度が２０°を越え
たか否かによりこれらのオン／オフを制？ＩＩする。

次に、上記現在位置算出方式を有するナビゲーション装
置の変形例を説明する。

第２５図は本発明に係る現在位置算出方式を有するナビ
ゲーション装置の他の実施例で現在位置追跡の処理ルー
チンの例を示す図、第２６図は屈曲点検出を説明するた
めの図である。

上記の実施例は、道路番号とその道路番号の終点交差点
からの残距離により現在位置を追跡するものであるが、
第２５図に示す実施例は、交差点を座標により認識し現
在位置を追跡するものである。従って、現在位置追跡の
処理において、屈曲点検出までは、−ト記実施例と同じ
であるが、−上記実施例で行った道路の選択から距離誤
差修正までの処理に代えて、交差点通過時の処理を交差
点進入方位、屈曲角度比較の処理、現在位置修正の処理
を行うようにしたものである。

第２６図に示す例によれば、交差点から一定の半径の円
内に進入したときに交差点の誤差範囲内に入ったと認識
するものである。例えば交差点座標（Ｘｅ　、　　）’
ｃ　）の誤差範囲内の距離をｒとすると、現在位置（車
両位置）の座標（ｘｏ、ｙｏ）が （ｘｃ−ｘ。）”　＋−（ｙ、：　−ｙｏ　）”　＜ｒ
”の条件を満足する（◇置に達すると、第２５図（ａ）
に示す円内に進入したとする。そして、同図Φ）に示す
ように屈曲検出を行って、屈曲開始位置と屈曲終了位置
を検出し、これらの位置の方位をそれぞれ一２０″と−
１００＠とすると、 軌跡屈曲確度 −（屈曲終了位置方位）−（屈曲開始位置方位）＝−ｉ
　ｏ　ｏｏ−（−２０°）＝−８０”を求め、さらに屈
曲へ位置を検出し、 Ｄ、ｐ　＝１１ｎ点位置−屈曲朋始位置Ｄ　ｄ　ｏ　ｗ
　Ａ＝　ｌ屈曲終了位置−屈曲点位置１とする。

第２７図は交差点進入方位、屈曲角度比較処理を説明す
るための図、第２８図は第２７図の処理に対応する処理
ルーチンの例を示す図、第２９図は交差点に入る道路読
み込みの処理ルーチンの例を示す図、第３０図は現在位
置修正処理を説明するための図、第３１図は第３０図の
処理に対応する処理ルーチンの例を示す図である。

交差点進入方位、屈曲角度比較処理では、第２７図（ａ
ｌに示すように、交差点番号■に入る道路を交差点デー
タの入る道路及び道路データの同じ終点をもつ道路より
読み出し、これらの道路より進入した場合の方位を道路
に対するノード列上の交叉点位置からＤｌの位置の方位
として求める。その方位が、例えば同図ル）に示すよう
にそれぞれ以下余白 であるとすると、第２６図（ハ）に示す例では、屈曲開
始位置方位（−２０°）に最も近い進入方位をもつ道路
番号［相］を進入道路とする。

進入道路が求まると、次に交差点番号■から出る道路お
よび道路データから同し始点をもつ道路を読み出し、こ
れらの道路へ進入道路［相］から進行した場合の方位変
化を求める。この処理では、出る道路のノード列りの交
差点位置からＤ４゜８ｎの位置での方位と進入甫路にお
ける屈曲開始位置方位との変化として求める。従って、
進入道路［相］と冬山る道路■、■、■、■との関係を
見たとき、以下余白 となる。従って、第２６図（ロ）に示す例では、軌跡屈
曲角度−８０°であるので、これに最も近い屈曲角度の
道路［相］→■が進行方向として判定される。

以上の交差点進入方位、屈曲角度比較の処理ルーチンを
示したのが第２８図である。第２８図に示す処理ルーチ
ンでは、まず、 交差点に入る道路読み込みの処理を行う。

この処理では、第２９図に示すように現在位置道路の終
点交差点の入る道路番号を交差点データから読み込み、
この番号をそれぞれ「道路番号」、「最初の道路番号」
にセットする。そして、ループカウンタｊにＯをセット
してする。次に、ループカウンタｊをインクリメントし
ながら道路データから同じ終点をもつ次の道路番号が「
最初の道路番号」になるまで１噴次読み出すことによっ
て、全ての道路番号を読み出し、その数を「入る道路数
」にセットする。つまり、先に第９図で説明した交差点
から出る道路番号読み込みの処理に対応する処理を行う
。

同様に、第９図で説明した交差点から出る道路番号読み
込みの処理を行い、ループカウンタｊを０にセットする
。

そして、まず、ループカウンタｊを入る道路数までイン
クリメントしつつ第２７図（ｂ）に示す進入道路を判定
を行い、袂いて、ループカウンタｋを０にセットし、こ
れを出る道路数までインクリメントしつつ屈曲角度を計
算して第２７図（Ｃ）に示す進行方向道路の判定を行う
。そして、ここで求めた進行方向道路を現在位置道路の
道路番号としてセットする。

現在位置修正は、上記現在位置道路の道路番号を求めた
後行われるが、この処理では、第３０図（ａ）に示すよ
うに現在位置座標を道路■のノード列上の屈曲終了座標
とし、現在位置方位をノード列上の屈曲終了位置方位（
−１２０°）とする。そして、同図（ｂ）に示すように
次の交差点として道路番号■の終点交差点Ｖを道路デー
タより読み出し、この交差点座標を交差点データより読
み出して、この交差点Ｖの誤差範囲内に車両が進入する
のを監視する。

以上の現在位置修正の処理ルーチンを示したのが第３１
図である。第３１図に示す処理ルーチンでは、まず、 現在位置道路の道路番号の終点交差点、ノード列を道路
データより読み込み、これらをそれぞれ「現在位置道路
の終点交差点Ｊ、「ノード列」とする。

また、ｒ現在位置道路の終点交差点」の東経、北緯の座
標を交差点データより読み込み、１次交差点東経、北緯
の座標」とする。

そして、「ノード列Ｊの始点からＤ４゜、７の距離のノ
ード列上の座標を現在位置の座標（Ｘ【［前の距離セン
サ値Ｊ＋ｉ］、ｙ（ｒ前の距離センサ値」＋ｉ〕）とし
、ｒノード列」の始点からり、。

ｗ、の距離でのノート間の方位を現在位置の方位とする
。

なお、本発明は、Ｌ記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である９例えば交差点を曲がった
と判定する回転角度として用いた２０”や該当する進行
道路があるか否かを判定する角度として用いた４０＠は
、判定精度等に応じて変更してもよいことは勿論である
。また、連結道路屈曲角度と車両屈曲角度との差εが最
小の値（ｍｊｎεｒヤあ−１て、その値が４０°より小
さい場合にその道路を現在位置道路と判定したが、この
ような許容値を設定せず、ｍｉｎεとなる道路を現在位
置道路と判定してもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、交差
点における全ての屈曲角度を計算して車両の屈曲角度と
対応させるので、交差点の検出及び進行道路の選択を高
い精度で行うことができる。

また、屈曲時の走行状態による角度を検出して屈曲点位
置、その両側の屈曲開始点、屈曲終了点を検出するので
、距即修正による正確な現在位置算出が可能となり、交
差点毎に距離誤差の修正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るナビゲーション装置の現在位置算
出方式の１実施例を説明するためのシステム構成を示す
図、第２図は進行道路の選択を説明するための図、第３
図は車両方位及び軌跡の計算処理を説明するための図、
第４図は屈曲点検出の処理ルーチンの例を示す図、第５
図は屈曲位置計算の処理ルーチンの例を示す図、第６図
は道路の選択の処理ルーチンの例を示す図、第７図は車
両屈曲角度計算の処理ルーチンの例を示す図、第８図は
舵角と屈曲開始点、屈曲点位置、屈曲終了点を示す図、
第９図は交差点から出る道路読み込み処理ルーチンの例
を示す図、第１Ｏ図は連結道路屈曲角度計算の処理ルー
チンの例を示す図、第１１図は連結道路屈曲角度の求め
方を説明するための図、第１２図は距離誤差修正の処理
ルーチンの例を示す図、第１３図は距離誤差修正の処理
内容を説明するための図、第１４図は本発明に係る現在
位置算出方式を佇するナビゲーション装置のシステム構
成例を示す図、第１５図は全体の処理の流れを説明する
ための図、第１６図は道路網と交差点データ、道路デー
タ及びノード列データのデータ構造例を示す図、第１７
図は目的地入力のメニュー画面の例を示す図、第１８図
は経路探索出力の例を説明するための図、第１９図は案
内出力の例を示す図、第２０図は現在位置入力の処理ル
ーチンを示す図、第２１図は現在位置追跡の処理ルーチ
ンの例を示す図、第２２図は初期位置設定の処理ルーチ
ンの例を示す図、第２３図はセンサ検出の処理ルーチン
の例を示す図、第２４図は残距離計算の処理ルーチンの
例を示す図、第２５図は現在位置追跡の処理ルーチンの
変形例を示す図、第２６図は屈曲点検出を説明するため
の図、第２７図は交差点進入方位、屈曲角度比較処理を
説明するための図、第２８図は第２７図の処理に対応す
る処理ルーチンの例を示す図、第２９図は交差点に入る
道路読与込みの処理ルーチンの例を示す図、第３０図は
現在位置修正処理を説明するだめの図、第３１図は第３
０図の処理に対応する処理ルーチンの例を示す図である
。 １・・・距離センサ、２・・・舵角センサ、３・・・セ
ンサ読み込み部、４・・・車両方位軌跡計算部、５・・
・道路網データ、６・・・ナビゲーションデータ、７・
・・屈曲点検出部、８・・・屈曲点位置計算部、９・・
・道路の選択部、１０・・・車両屈曲角度計算部、１１
・・・連結道路屈曲角度計算部、１３・・・距離誤差修
正部。 （外１名） 出　願　人　アイシン・エイ・ダブり二株式会社代理人
弁理士阿部龍吉（外４名） 第２図 （ａ） 第３図 第４図 第５図 第 図 第 ９図 箒８図 莞１０図 第１２図 第１４図 女美、帆可−ラ ＠１５図 第１６図 （し） 第７６図（ｄ） 日向十包入力 ｉｎムカ 第１７図 第１９図 葎に図 第２３図 第２６図（ａ） 第２５図 第２６図（ｂ） 第２６図（Ｃ） 卑＾机木 第２７図 第２７図（Ｃ） 蔦２９図 第３０図 （ａ） （ｂ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）目的地を入力することによって目的地までの経路
   探索を行い、現在位置を追跡しつつ目的地までのコース
   案内を行うナビゲーション装置において、交差点を基点
   とする道路網情報を有する道路網データ、舵角検出手段
   、距離検出手段、舵角と走行距離から車両方位と軌跡を
   算出する計算手段、舵角及び車両方位から屈曲点を検出
   しその位置を計算する屈曲点検出手段、屈曲点位置から
   車両屈曲角度を計算し道路網データから交差点の連結道
   路の屈曲角度を計算して進行道路を選択する道路選択手
   段を備え、屈曲点位置とその両側の３点により角度を計
   算して進入道路と交差点情報により現在位置を算出する
   ことを特徴とするナビゲーション装置の現在位置算出方
   式。
2. （２）屈曲点検出手段は、舵角が閾値を越え且つ所定の
   回転角度を越えたことを条件に屈曲点を検出することを
   特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置の現在位
   置算出方式。
3. （３）道路選択手段は、車両屈曲角度と連結道路の屈曲
   角度との差が最も小さい連結道路を進行道路として選択
   することを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装
   置の現在位置算出方式。
4. （４）車両屈曲角度と連結道路の屈曲角度との差が所定
   値の範囲内にある連結道路を進行道路として選択するこ
   とを特徴とする請求項３記載のナビゲーション装置の現
   在位置算出方式。
5. （５）道路選択手段は、屈曲点が検出されないまま交差
   点範囲を通過したことを条件に交差点範囲距離に従って
   屈曲点位置とその両側の３点に対応する情報を設定する
   ことを特徴とする請求項３記載のナビゲーション装置の
   現在位置算出方式。
6. （６）屈曲点位置を交差点位置に対応させ進行道路の現
   在位置を修正する距離誤差修正手段を備えたことを特徴
   とする請求項１記載のナビゲーション装置の現在位置算
   出方式。