JPH0391793A - 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〕 本発明は、自動車等の自軍の位置を検出して近傍の地図
等と共に表示する車載用ナビゲーション装置に関する。

〔発明の４既要〕 本発明は、自車の位置を検出して表示する車載用ナビゲ
ーション装置において、自軍の走行状態より検出した自
軍の現在位置を道路地図に合わせて修正する際に、走行
状態より検出した位置と道路上の位置とを結ぶ線上の所
定箇所に現在位置を設定するようにして、表示位置の信
頼性を向上させるようにしたものである。

〔従来の技術〕

近年、自動車に搭載させるナビゲーション装置として種
々のものが開発されている。例えば、自車の位置を出発
点からのこの車の走行方向、走行量等の検出により判別
し、この判別した自軍位置の近傍の道路地図をＣＤ　Ｒ
ＯＭ装置の如き大容量記憶装置からの情報に基づいてＣ
ＲＴの画面に表示させることが考えられる。このような
自軍の走行状態より位置を検出するものは、慣性航法或
いは自立航行と呼ばれるが、この慣性航法による位置検
出では走行距離の増大に従って、実際の走行位置と検出
した位置とにずれが生じる虞れがあった。

このため、例えば特開昭６１−５７９８２号公報に示さ
れる如く、慣性航法による検出位置を道路地図データと
照合し、検出位置が道路上から外れたときには近傍の道
路上に自車位置を修正する所謂マップマッチングを行う
ことが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このマップマッチングを行うと、逆に自軍位
置の検出誤差が増大する場合があった。

即ち、マップマッチングは自軍位置を常に地図データに
登録された道路に引き込もうとするので、隣接して複数
の道路がある場合には、別の道路に自車位置が引き込ま
れることがあり、また地図データに登録されていない裏
道や新しい道路に進入しても登録された道路から自車位
置が外れないことがあると共に、ガソリンスタンドや駐
車場等の道路以外の場所に進入しても、表示位置が道路
上のままで変化しないことがあった。さらに、強制的に
登録された道路に引き込もうとするので、表示位置が車
の走行状態とは無関係に急激に動いてしまうことがあり
、表示状態が良好ではなかった。

さらにまた、記憶された道路地図データは、実際の道路
の近似値であるので、必ずしも実際の道路の状態と一致
しているとは限らず、慣性航法により求めた自軍位置の
方が正しい場合もあった。

本発明は之等の点に鑑み、走行状態に応じた良好な自車
位置の表示を行ってナビゲーション装置の信頼性を向上
させることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の車載用ナビゲーション装置は、例えば第１図に
示す如く、進行方向を検出する方向検出手段（１）と、
走行量を検出する走行量検出千段（２）と、道路地図情
報が記憶された記憶手段〔３）と、各検出手段（１），
　　（２）より供給される各検出情報及び記憶手段（３
）から読出される道路地図情報に基づいて現在位置情報
を算出する演算処理手段（１１）と、道路地図情報によ
る道路地図を表示すると共にこの道路地図上に現在位置
情報による現在位置を表示する表示手段〔４）と、演算
処理手段（１ｌ）に初期情報を与える操作キー（５）と
を備え、演算処理手段（１１）で、各検出手段（１）．
　　（２）より得られる各検出情報に基づいた第１の検
出位置と、記憶手段（３）に記憶された道路地図により
、第１の検出位置を登録された道路上に修正した第２の
検出位置とを設定し、第１及び第２の検出位置を結ぶ線
上に所定の演算により第３の検出位置を設定し、この第
３の検出位置を現在位置として表示手段（４）に表示さ
せるようにしたものである。

〔作用〕

この構或によると、慣性航法により検出した現在位置を
道路地図データにより修正する際に、検出した位置が登
録された道路から離れている場合には、登録された道路
に徐々に引き込ませるように表示位置が変化し、慣性航
法による検出位置を尊重した良好なマップマッチングが
行われる。

〔実施例〕

以下、本発明の車載用ナビゲーション装置の一実施例を
、添付図面を参照して説明する。

第１図は本例のナビゲーション装置全体を示すブロック
図で、図中（Ｌ）は自動車（図示せず）の進行方向を検
出する方向検出装置を示し、（２）は走行量を検出する
走行量検出装置を示す。方向検出装置（１）としては、
地磁気センサやジャイロスコープが使用され、走行量検
出装置（２）としてはタイヤ等の回転を検出する距離計
が使用される。

また、図中（３）はＣ．Ｄ　ＲＯＭ装置を示し、このＣ
Ｄ　Ｉｔ［］！，１装置（３）にはベクトルデータ化さ
れた全国の道路地図情報等が記憶されたＣＤ　ＲＯＭが
装着してあり、後述する演算処理装置（工０）内のＣＯ
　Ｒ［ＩＭコントローラ（ｌ３）からの指示によりＣＤ
　ＲＯＩＪに記憶された所定の情報がこのＣＤ　ＲＯＭ
装置（３）で読出される。なお本例においては、ＣＤＲ
Ｏ旧こ記憶された各道路情報は、後述するマップマッチ
ングに使用する主要な道路〈以下登録された道路と称す
る〉と、裏道，路地等のマップマッチングに使用しない
道路とに分けて記憶させてある。

そして、方向検出装置（１）及び走行量検出装置（２）
で得られる検出情報とＣＤ　ＲＯＭ装置（３）で読出さ
れた道路地図情報とを、演算処理装置（１０）に供給す
る。

この演算処理装置（１０）は、方向検出情報及び走行量
検出情報が供給される現在位置演算回路（１ｌ）を備え
、この現在位置演算回路（１１）で両検出情報に基づい
て慣性航法による現在位置を演算で求める。

この場合、演算処理装置（１０）には自車の走行開始前
の座標位置を設定するための操作キー（５）が接続して
あり、この操作キー（５）により設定された走行開始時
の座標位置情報が、システムコントローラ（１５）を介
して現在位置演算回路（ｌ１）に供給される如くしてあ
る。そして、現在位置演算回路（１１）では、この走行
開始時の座標位置から方向検出情報及び走行量検出情報
により示される量だけ座標位置を移動させ、慣性航法に
よる現在位置を求める。

また、ＣＤ　ＩＩＯＭ装置（３）で読出された道路地図
情報を、演算処理装置（１０）内のバッファメモ’Ｊ　
（１２）を介して現在位置演算回路（１１）に供給し、
現在位置演算回路（１１）でこの道路地図情報中の登録
された道路情報に基づいてマップマッチングと称される
現在位置の修正作業を行う如くしてある。この場合の修
正作業としては、慣性航法により求めた座標位置が登録
された道路から例えば数十ｍ以内の範囲にあるとき、現
在位置を登録された道路に近づけさせる後述する演算処
理を行う。また、慣性航法により求めた座標位置が登緑
された道路から数十ｍ以上離れたときには、登録されて
いない道路を走行中であると判断して、慣性航法で求め
た座標位置を現在位置として、マップマッチングによる
修正作業を行わない。

そして、このようにして現在位置演算回路（１１）で設
定された現在位置情報をディスプレイコントローラ（ｌ
４）に供給する。このディスプレイコントローラ（１４
）は、システムコントローラ（１５）からの指令に基づ
いて、ディスプレイ装置（４）で行う道路地図等の表示
を制御する回路で、Ｃ［］［ｌＯ？，ｌ装置（３）から
バッファメモリ（１２）を介してディスプレイコントロ
ーラ（１４）に供給される道路地図情報により、道路地
図をディスプレイ装置（４）に表示させると共に、ディ
スプレイコントローラ（１４）に供給される現在位置情
報に基づいてこの表示地図上に現在の自軍位置を表示さ
せる。この場合、ＣＤ　ＲＯＭ装置（３）からの道路地
図情報の読出しは、現在位置演算回路（１１）で求めた
現在位置をシステムコントローラ（１５）が判断して、
この現在位置近傍の道路地図情報を、ＣＤ　ＲＯＭコン
トローラ（１３）による制御で行う。

このＣＤ　ＲＯＭ装置（３）からの道路地図情報による
ディスプレイ装置（４）での道路地図表示は、ＣＤ　Ｒ
ＯＭに記憶されている道路であればマップマッチングに
使用しない裏道等も全て表示させる。

ここで、このような道路地図上への現在位置の表示を行
う際に、現在位置演算回路（１１）が行う現在位置の判
断動作を、第２図のフローチャートに示すと、まず最初
に走行開始する現在位置（以下Ａ点とする）の座標は、
操作キー（５）の操作により設定が行われる。このＡ点
から自軍の走行状態により現在位置を移動させるもので
あり、走行を開始すると方向検出装置〔１）及び走行量
検出装置（２）から単位時間毎に検出情報の供給を受け
る。そして、供給される走行方向検出情報と走行量検出
情報とで、慣性航法により現在位置く以下Ｂ′点とする
）を求める。このとき、この慣性航法による現在位置Ｂ
′点の近傍の道路地図情報をＣＤ［ｌＯＩＪ装置（３）
から読出させ、現在位置Ｂ′点がマップマッチングに使
用する登録された道路上の座標位置（或いはマップマッ
チングにより登録された道路上であると見做せる近傍の
座標位置）であるか否か判断する。

このとき、登録された道路上（マップマッチングにより
道路上となる場合も含む）であると判断したときには、
マップマッチングにより現在位置Ｂ′点を道路上に修正
した座標位置（以下Ｂ点とする）を求める。即ち、第３
図に示す如く、登録された道路Ｒ上のＡ点から出発した
自動車の慣性航法による現在位置Ｂ′点が、この道路Ｒ
から数ｍ程度離れた地点であるとき、このＢ′点から道
路Ｒに最も近いＢ点を算出する。そして、第４図Ａに示
す如く、Ｂ′点とＢ点とを直線で結び、この直線上にＢ
′点を設定する。このときのＢ′点の設定は、Ａ点から
Ｂ′点までの長さＡＢ’（＝ｄ）に比例した長さｔ　−
　ＡＢ’（＝　ｔ　−　ｄ）を求め、このｔ−ｄだけＢ
′点からＢ点に近づいた位置をＢ′点とする。但し、第
４図Ｂに示す如く、ｔ−ｄがＢ′点からＢ点までの距離
よりも長い場合には、道路Ｒ上のＢ点をＢ′点とする。

このようにして求めたＢ′点を地図上での現在位置とし
、このＢ′点から走行状態に応じて次の現在位置を求め
る。ここで、Ｂ′点からの自軍の走行方向を設定する必
要がある。この進行方向は、道路Ｒに沿った進行方向を
ω，としたとき、Ｂ′点の進行方向ω，′＝ω．＋ｄ．
となる（第３図参照）。このＢ′点での進行方向ω１を
、第５図及び第６図に示す如く、Ｂ点での道路Ｒに沿っ
た進行方向ωＢに所定角度ω。ｒｒだけ近づけさせた方
向をＢ′点の進行方向とする。即ち、Ｂ′点の進行方向
ω１−ω１−ω．ｒｒ　と設定する。この場合、所定角
度ωｅｒｒ　は方向検出装置（１）の精度より決める。

例えば、方向検出装置（１）として、地磁気センサを使
用したときには、この地磁気センサの性能に応じて決定
し、ジャイロスコープを使用したときには、このジャイ
ロスコープのオフセットドリフト、スケールファクタの
誤差等を勘案して決定する。

このようにして、現在の自軍位置Ｂ′点とこのＢ′点で
の進行方向の，′が算出され、ディスプレイ装置（４）
に表示される道路地図中にＢ′点の座標位置を現在位置
として表示させる。

以上の説明は登録された道路が現在位置の近傍にあり、
アップマッチングが行える場合（即ち上述したＢ点が設
定できる場合〉であるが、慣性航法による現在位置Ｂ′
点が登録された，道路から大きく離れてこの登録された
道路上にＢ点の設定ができないときには、第２図のフロ
ーチャートに示す如く、慣性航法による現在位置Ｂ′点
をそのまま現在位置と判断して、以後慣性航法による位
置設定を継続して行い、慣性航法により求めた位置を道
路地図上に表示させる。

そして、この慣性航法により求めた位置の近傍の道路地
図情報より、現在位置の近傍に登録された道路があるか
否か判断する。このとき、登録された道路があるときに
は、マップマッチングで登録された道路上に位置を設定
することができるか否か判断し、登録された道路上に位
置が設定できるときには、このマップマッチングで求め
た位置を自車現在位置に設定する。そして、このマップ
マッチングで自軍位置の設定ができた後は、第２図のフ
ローチャートの最初のステップに戻って、上述した慣性
航法による検出位置をマップマッチングによる検出位置
で修正する作業を行う。或いま、マップマッチングで求
めた自軍位置からの走行状態が、登録された道路から大
きく離れるときには、再び慣性航法だけによる位置検出
を行う。

次に、本例のナビゲーション装置にて実際に道路地図上
に走行位置が表示される状態について説明すると、まず
操作キー（５）により出発点の座標位置を入力する。こ
の出発点の座標位置が演算処理装置（ｌＯ）に供給され
ると、この座標位置の近傍の道路地図情報をＣＤ　ＲＯ
Ｍコントローラ（■３）がＣＤ　ＲＯ！Ｊ装置（３）に
装着されたＣＤ　ＲＯＭより読出し、この出発点近傍の
道路地図をディスプレイ装置（４）に表示させる。そし
て、この装置を搭載した自動車が出発点から走行を開始
した後は、現在位置演算回路（ｌ１〉で求めた自車位置
に従って、道路地図の表示範囲を移動させる。

ここで本例においては、例えば出発点が登録された道路
上であるとき、慣性航法により検出した位置が登録され
た道路から外れたとき、慣性航法により検出した位置と
マップマッチングで検出した位置との間の座標位置を自
軍位置にしながら進行する。即ち、例えば第７図に示す
如く、登録された道路Ｒ上のＡ点から出発して、慣性航
法にょり求めたＢ′点が道路Ｒから数〜数十ｍ程度だけ
外れたときには、このＢ′点と道路Ｒ上のＢ点との相違
が生じる原因として、次の２点が考えられる。

■　本当の走行位置は道路Ｒ上であり、方向検出装置〔
１）や走行量検出装置（２）の検出誤差でＢ′点が求め
られた場合。

■　道路Ｒから鋭角で分かれる登録されていない道路上
を走行するようになって、Ｂ′点が正確な走行位置を示
しているとき。

ここで、Ｂ′点とＢ点とが求められた状態では、どちら
か正しい位置なのか判別できないので、上述した作業（
第２図のフローチャートの手順）により間のＢ′点を設
定し、このＢ′点から自車位置を進める。そして、第７
図に示す如く、次の慣性航法による現在位置Ｃ′点と、
マップマッチングによる道路上の位置Ｃ点との間にＣ′
点を設定し、同様にしてこのＣ′点から次の現在位置を
求める。

このようにして現在位置を設定して行くことで、上述し
た■の原因（方向検出装置（１）や走行量検出装置（２
）の検出誤差）で登録された道路Ｒから外れたときには
、例えば第８図Ａに示す如く、車の走行に従って順次演
算される白車位置Ｂ′点、Ｃ′点、Ｄ′点・・・・が、
次第に道路Ｒに近づき、最終的には自軍位置が道路Ｒ上
に戻り、誤差がなくなる。また、上述した■の原因（鋭
角で分岐する別の道路に入ったため）で登録された道路
Ｒから外れたときには、例えば第８図Ｂに示す如く、登
録されていない幹線でない道路Ｒ’（この道路Ｒ′は道
路地図上には表示する）を走行するようになったとする
と、この道路Ｒ′が道路Ｒと平行でない限り、上述した
Ｂ′点、Ｃ′点・・・・による修正を行っても、道路Ｒ
から自軍位置が離れて行き、マップマッチングによって
道路Ｒ上に位置設定ができなくなる。このマップマッチ
ングができなくなると、道路Ｒ以外を走行中であると判
断して、慣性航法だけによる位置検出を行い、検出した
現在位置を道路地図中に表示させる。そして、この慣性
航法だけによる位置検出で、表示位置が道路Ｒ′上にな
る。

このように本例のナビゲーション装置によると、慣性航
法により検出した位置をマップマッチングにより修正す
る際に、慣性航法での検出状態を考慮しながら修正する
ようにしたので、慣性航法だけによる位置検出のように
長時間の走行で誤差が蓄積することがないと共に、細い
道路が入り組んだ裏道を走行するときや鋭角で別の道路
に入るとき等には、マップマッチングだけによる場合の
ように他の道路に間違うことがなく、表示位置の信頼性
が高い。この場合、例えばガソリンスタンドや駐車場等
で道路から一時的に離れた場合にも、表示位置が道路か
ら離れる。また、例えば第８図に示す如く、道路地図上
の表示位置がなめらかに変化し、従来のマップマッチン
グのように急激に道路上に表示位置が変動することがな
く、表示位置が不自然な動きをしない。

なお、上述実施例においては、慣性航法だけによる位置
検出に途中で切換える際には、マップマッチングが可能
になった地点（例えば第８図ＢのＣ′点）から慣性航法
により以後の位置検出を行うようにしたが、例えば第８
図Ｂの場合には道路Ｒから外れ始めたＡ点からの慣性航
法だけによる検出位置を記憶しておき、Ｃ′点でマップ
マッチングが可能であると判断したとき、この記憶した
Ａ点からの慣性航法だけによる位置を現在位置に切換え
るようにしても良い。

さらに、本発明は上述実施例に限らず、本発明の要旨を
逸脱することなく、その他種々の構或が取り得ることは
勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によると、慣性航法による検出位置を尊重した良
好なマップマッチングが行われて、長時間の走行による
誤差の蓄積がないと共にマップマッチングにより別の道
路に間違えることがな《、検出位置の信頼性が高い利益
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車載用ナビゲーション装置の一実施例
を示す構或図、第２図は第１図例の説明に供するフロー
チャート図、第３図、第４図、第５図、第６図、第７図
及び第８図は第１図例の検出状態を示す説明図である。 （１）は方向検出装置、（２）は走行量検出装置、（３
）はＣＤ　ＲＯＭ装置、（４）はディスプレイ装置、（
１０〉は演算処理装置、（ｌ１）は現在位置演算回路で
ある。 代 理 人 松 隈 秀 盛 全体溝戒関 第１図 Ａ　　　　　　　　　　Ｂ 理丘イ１置の設定仄゛醇乞示す図 第４図 Ａ Ｂ 表干、伜」 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　進行方向を検出する方向検出手段と、走行量を検出す
   る走行量検出手段と、道路地図情報が記憶された記憶手
   段と、上記各検出手段より供給される各検出情報及び上
   記記憶手段から読出される道路地図情報に基づいて現在
   位置情報を算出する演算処理手段と、上記道路地図情報
   による道路地図を表示すると共にこの道路地図上に上記
   現在位置情報による現在位置を表示する表示手段と、上
   記演算処理手段に初期情報を与える操作キーとを備え、
   上記演算処理手段で、上記各検出手段より得られる各検
   出情報に基づいた第１の検出位置と、上記記憶手段に記
   憶された道路地図により上記第１の検出位置を登録され
   た道路上に修正した第２の検出位置とを設定し、 上記第１及び第２の検出位置を結ぶ線上に所定の演算に
   よる第３の検出位置を設定し、この第３の検出位置を現
   在位置として上記表示手段に表示させるようにした車載
   用ナビゲーション装置。