JPH0511698A - 車両用ナビゲーシヨン装置 - Google Patents

車両用ナビゲーシヨン装置

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JPH0511698A
JPH0511698A JP18511891A JP18511891A JPH0511698A JP H0511698 A JPH0511698 A JP H0511698A JP 18511891 A JP18511891 A JP 18511891A JP 18511891 A JP18511891 A JP 18511891A JP H0511698 A JPH0511698 A JP H0511698A
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JP
Japan
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data
vehicle
curvature
radius
road
Prior art date
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Withdrawn
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JP18511891A
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English (en)
Inventor
Masatoshi Shibuya
正敏 渋谷
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
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Publication of JPH0511698A publication Critical patent/JPH0511698A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステアリング切れ角センサと車速センサと横
加速度センサの各出力信号に基づきメモリ装置に格納さ
れている地図データを基にマップマッチングを行って車
両の現在位置を表示する車両用ナビゲーション装置にお
いて、常に画面上の車両位置と実際の車両位置との差が
小さくなるようにすることを目的とする。 【構成】 車両の実際の走行抵抗又は曲率半径と、地図
データ中の道路勾配データ又は曲率半径データとの相互
相関係数が或る遅れに関して強い相関を示しているとき
には、その遅れ分だけ地図データを補正するように構成
し、走行先の勾配又は曲率半径データを知ることにより
先を見た制御判断が可能となってより安全で経済的な運
転を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両用ナビゲーション装
置に関し、特に自動車等の車両の現在位置を画面表示す
る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】車両用ナビゲーション装置は、車両の現
在の位置を画面表示することにより運転者にこれから走
行して行く先の道案内を行うものとして用いられるが、
地磁気、ジャイロセンサ、ステアリングの切れ角の信号
を用いる方法、又はGPS航法、ロランCを利用する方
法、マップマッチング法、或いはこられを組み合わせた
方法等多数提案され実用化されている。そして、その中
でもディジタル地図データをCD−ROMに格納してお
き、テレビ画面上にその地図並びに車両の位置を示す記
号を表示する方法が最も一般的に用いられている。
【0003】即ち、このようなCD−ROMを用いた車
両用ナビゲーション装置では、車速センサからの車両の
移動距離を知るための車速信号と、車両がどちらの方向
にどれだけ旋回したかを知るためのステアリング切れ角
センサからのステアリング切れ角信号と、横加速度セン
サからの車両の前後部分の横方向の加速度を知るための
信号を入力して、CD−ROMに格納されている地図デ
ータを基にマップマッチングを行って車両の位置を判断
し、その現在位置及び方向を画面表示するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来例にお
いては、或る瞬間における車両の位置や走行している方
向が分かる機能を有しているが、実際の走行距離より0
〜+5%長目になるように設定されており、また、位置
情報以外の道路勾配や曲率半径等の道路データを考慮し
ておらず運転者に画面表示する車両位置データが正しい
かどうかを確認する手段が無いため、そのままにしてお
くと、タイヤ空気圧や車線変更や道路のアップ・ダウン
の影響より、画面上の車両位置と実際の車両位置との差
が段々大きくなって行ってしまうと言う問題点があっ
た。
【0005】従って、本発明は、ステアリング切れ角セ
ンサと車速センサと横加速度センサの各出力信号に基づ
きメモリ装置に格納されている地図データを基にマップ
マッチングを行って車両の現在位置を表示する車両用ナ
ビゲーション装置において、常に画面上の車両位置と実
際の車両位置との差が小さくなるようにすることを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る車両用ナビゲーション装置では、地図
データが道路勾配データを含み、車両の走行抵抗を求め
る副演算部と、該走行抵抗と該道路勾配データに所定遅
れを与えたものとの相互相関係数を求めるデータ比較器
と、該相互相関係数が強相関を示しているときに少なく
とも該遅れの一部分だけ該地図データを補正する主演算
部と、を備えている。
【0007】また、本発明では、上記の場合において地
図データが道路の曲率半径を含み、該副演算部が走行抵
抗の代わりに実際の曲率半径を求めるものであり、該デ
ータ比較器が該実際の曲率半径と該地図データ中の曲率
半径に所定遅れを与えたものとの相互相関係数を求める
ものとすることができる。
【0008】
【作用】本発明では、メモリ装置に道路の静的データ
(道路勾配データ、曲率半径データ)を離散的データと
して格納しておき、主演算部が判断している道路の勾配
データを読み出したとき、副演算部にて求めた車両の現
在の走行抵抗と前記の道路勾配データとをデータ比較器
に与えて両者の相互相関係数を求める。この場合、相互
相関係数を求めるに際しては、道路勾配データに一定の
遅れ値を与えておく。そして、この相互相関係数が主演
算部に与えられるが、この相互相関係数が強い相関を示
しているときには、上記の遅れ値を補正するため、少な
くともその遅れ値の一部分だけ地図データを補正する。
【0009】即ち、一定の遅れを付加した状態におい
て、道路勾配データと走行抵抗とが高い相関を示したと
きには、少なくともその遅れ分の一部分だけでも補正す
れば、メモリ装置の地図データと車両の実際の位置とが
一致状態に近づくこととなり、運転者の補正操作無しに
車両位置が自動調整されることとなる。
【0010】一方、上記のように道路勾配データの代わ
りに曲率半径データを用いて同様に補正することもで
き、メモリ装置の地図データ中にこの曲率半径データを
格納しておき、副演算部では実際の曲率半径を求め、こ
の曲率半径と地図データ中の曲率半径との相互相関係数
をデータ比較器で求めることにより相互相関係数が強相
関を示しているときには、上記の遅れ値を補正するた
め、少なくともその遅れ値の一部分だけ地図データを補
正する。但し、この場合の遅れ補正は、曲率半径に関す
る遅れとなる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明に係る車両用ナビゲーション
装置の実施例を示したもので、この実施例では、1は主
演算部としてナビゲーション演算を行うCPUであり、
このCPU1には、メモリ装置としてのCD−ROM2
からの道路データと、ステアリング切れ角センサ3から
の切れ角検出信号と、車速センサ4からの車速信号と、
横加速度センサ5からの加速度検出信号とが入力されて
おり、CPU1は、車速センサ4からの車速信号により
車両の移動距離を知り、ステアリング切れ角センサ3か
らのステアリング切れ角信号により車両がどちらの方向
にどれだけ旋回したかを知り、更に横加速度センサ5か
らの出力信号により車両の前後部分の横方向の加速度信
号を受けることにより、CD−ROM2に格納されてい
る地図データを基にマップマッチングを行って車両の位
置を判断し、その位置及び方向記号を表示装置6におい
て地図と共に表示する。ここまでの構成は、従来から用
いられている車両用ナビゲーション装置と同様である。
【0012】但し、本発明においては、CD−ROM2
に格納されている地図データには、図2に示すように基
準地点からの走行距離に対応して道路勾配データや曲率
半径データといった道路データも格納している。
【0013】そして、本発明においては、更にギヤシフ
ト判定装置7とデータ比較器8とが新たに付加されてい
る。但し、このギヤシフト判定装置7は車速信号やエン
ジン回転数やエンジン負荷(アクセル開度)の各信号を
受けることにより、軸平均有効圧 PMEC としての走行抵
抗を求めるものとして公知の装置であり(例えば、特開
昭61-24621号公報) 、このギヤシフト判定装置7はギヤ
シフト制御装置9にギヤシフト制御信号を与えてギヤ段
の選択決定を補助するものである。
【0014】また、データ比較器8においては、CPU
1からの道路勾配データとギヤシフト判定装置7からの
走行抵抗データとの相互相関係数を求め、その係数をC
PU1に与えることによりCPU1は表示装置6に表示
すべきデータを補正することとなる。また、このCPU
1は遅れ補正を行った道路データをギヤシフト制御装置
9に与えると共に車両の各種制御装置に送ることによ
り、車両がこれから走行して行く道路データを知ること
となり、先を見た制御判断を行うこととなる。
【0015】次に、図1に示した実施例の動作を、図3
に示した道路勾配データの補正処理のアルゴリズムに従
って説明する。
【0016】まず、CPU1は、CD−ROM2内の道
路勾配データθi (iは現時点を示す)を読み込む(ス
テップS1)。また、データ比較器8はギヤシフト判定
装置7から走行抵抗データri を読み込む(ステップS
2)。このデータ比較器8においては、相互相関係数の
演算が行われるが、これは、ステップS3に示されてお
り、ここでは、式(1) に示すように道路勾配データθi
をj(j=-n,-n+1, …n-1,n)だけ遅らせた値と走行抵抗
データri との積を平均した値D1(j)と、式(2) に示す
道路勾配データθi の実効値D2 と、式(3) に示す走行
抵抗データriの実効値D3 とにより、式(4) に示す如
く、D(j) =D1(j)/(D2 ・D3 )として表される。
【0017】そして、CPU1では、このような相互相
関係数D(j) の内の最大値Dmax (j) を検出する(ステ
ップS4)。
【0018】このときの相関データの関係が図4に示さ
れており、同図(a)では、CD−ROM2から与えられ
る道路勾配データθi が示されており、同図(b) にはギ
ヤシフト判定装置7からの走行抵抗データri が示され
ている。そして、式(4) のようにして相互相関係数D
(j) を求めると、同図(c) のに示すように横軸の移動距
離において基準点Oから例えばD0 の点において相互相
関係数の最大値Dmax (j) が検出されることが分かる。
【0019】この相互相関係数の最大値Dmax (j) がど
のような相関関係を示しているかをステップS5におい
て判定する。即ち、最大値Dmax (j) が0.85〜1の間に
在るような高い相関係数か否かを判定し(ステップS
5)、高い相関係数が検出されたときには、図4(c) に
示した遅れ距離D0 (=Dmax (j) )を以て道路勾配デ
ータθi と走行抵抗データri とが非常に類似した関係
に在ることとなり、この遅れをj=D0 とする(ステッ
プS6)。
【0020】この相互相関係数における遅れjがD0
して求められたことにより、CPU1は道路勾配データ
に対するθi+j+L (L=0,1,2…) と、曲率半径データに対
するRi+j+L (L=0,1,2…) とをギヤシフト制御装置9及
び各種制御装置10に対して出力する(ステップS7)
こととなると共に、遅れD0 に相当する分の位置補正と
してその半分のD0 /2だけ位置をずらす補正を表示装
置6に対して行う(ステップS8)。これは、いきなり
0 の補正を行うと、補正処理として発振動作を起こし
得るからである。尚、ステップS7における曲率半径デ
ータは、道路勾配データと走行抵抗から上記のようにj
が得られれば、このjを用いて補正を行うことができる
こととなる。
【0021】以上の実施例では、道路勾配データと走行
抵抗データとの相互相関係数により補正を行っている
が、CD−ROM2には上述のように曲率半径データも
含んでおり、これに沿った補正処理を行うこともでき
る。
【0022】図5は、かかる曲率半径データの補正を行
う実施例を示したもので、この実施例では特に、曲率半
径測定器11を設け、車速センサ4からの車速信号と、
横加速度センサ5からの加速度信号とを受けて、図示の
ように車両重量(これは一定値或いは既存の技術により
実際に測定した車両重量値を用いてもよい)と車速の自
乗とを乗算し、これを遠心力で割ることにより曲率半径
を求めてデータ比較器8に与えることにより相互相関係
数を求めることができる。
【0023】図6は、かかるCD−ROM2内の曲率半
径データと実際に求めた曲率半径データとによる補正処
理のアルゴリズムを示したものであり、図3と基本的に
同様のアルゴリズムを構成しており、但し、CD−RO
M2内の曲率半径データを読み込み(ステップS1
1)、また測定器11からの実際に計算して求めた曲率
半径データを読み込んだ(ステップS12)後、ステッ
プS13では、図3の式(1) に対応して式(5) ではCD
−ROM2の曲率半径データRi をj(j=-n,-n+1, …
n-1,n)だけ遅らせた値と測定器11によって測定された
曲率半径データRAi との積を平均した値D1(j)と、式
(2) に対応して式(6) に示す曲率半径データRi の実効
値D2 と、式(3) に対応して式(7) に示す曲率半径デー
タRAi の実効値D3 とにより、式(8) に示す如く相互
相関係数D(j) =D1(j)/(D2 ・D3 )を演算する。
【0024】そして、CPU1では、このような相互相
関係数D(j) の内の最大値Dmax (j) を検出し(ステッ
プS14)、この相互相関係数の最大値Dmax (j) がど
のような相関関係を示しているかを判定し(ステップS
15)、高い相関係数が検出されたときには、この遅れ
をj=D0 (=Dmax (j) )とし(ステップS16)、
この相互相関係数における遅れjがD0 として求められ
たことにより、CPU1は曲率半径データに対するR
i+j+L (L=0,1,2…) と道路勾配データに対するθi+j+L
(L=0,1,2…) とを各種制御装置10に対して出力する
(ステップS17)こととなると共に、遅れD0 に相当
する分の位置補正としてその半分のD0 /2だけ位置を
ずらす補正を表示装置6に対して行う(ステップS1
8)。
【0025】このように、図1の道路勾配データの補正
処理と図5の曲率半径データの補正処理のいずれかを実
行して遅れjを求めれば、道路勾配データと曲率半径デ
ータの双方を同時に補正することができる。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る車両用ナビ
ゲーション装置では、車両の実際の走行抵抗又は曲率半
径と、地図データ中の道路勾配データ又は曲率半径デー
タとの相互相関係数が或る遅れに関して強い相関を示し
ているときには、その遅れ分だけ地図データを補正する
ように構成したので、走行先の勾配又は曲率半径データ
を知ることにより先を見た制御判断が可能となってより
安全で経済的な運転が実現される。
【0027】また、特に道路に設置されているビーコン
やサインポスト或いはGPS用の人工衛星といったイン
フラストラクチャを利用することなく簡易で安価な装置
構成により正しい位置判断を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両用ナビゲーション装置の実施
例を示したブロック図である。
【図2】本発明に係る車両用ナビゲーション装置に用い
る道路データの実施例を示した図である。
【図3】図1に示した本発明による道路勾配データを用
いた補正処理のアルゴリズムを示したフローチャート図
である。
【図4】相関データを図示したグラフ図である。
【図5】本発明に係る車両用ナビゲーション装置の他の
実施例を示したブロック図である。
【図6】図5に示した本発明による曲率半径データを用
いた補正処理のアルゴリズムを示したフローチャート図
である。
【符号の説明】
1 CPU(主演算部) 2 CD−ROM(メモリ装置) 3 ステアリング切れ角センサ 4 車速センサ 5 横加速度センサ 6 表示装置 7 ギヤシフト判定装置(副演算部) 8 データ比較器 11 曲率半径測定器(副演算部) 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステアリング切れ角センサと車速センサ
    と横加速度センサの各出力信号に基づきメモリ装置に格
    納されている地図データを基にマップマッチングを行っ
    て車両の現在位置を表示する車両用ナビゲーション装置
    において、 該地図データが道路勾配データを含み、車両の走行抵抗
    を求める副演算部と、該走行抵抗と該道路勾配データに
    所定遅れを与えたものとの相互相関係数を求めるデータ
    比較器と、該相互相関係数が強相関を示しているときに
    少なくとも該遅れの一部分だけ該地図データを補正する
    主演算部と、を備えたことを特徴とする車両用ナビゲー
    ション装置。
  2. 【請求項2】 該地図データが道路の曲率半径を含み、
    該副演算部が走行抵抗の代わりに実際の曲率半径を求め
    るものであり、該データ比較器が該実際の曲率半径と該
    地図データ中の曲率半径に所定遅れを与えたものとの相
    互相関係数を求めるものであることを特徴とした請求項
    1に記載の車両用ナビゲーション装置。
JP18511891A 1991-06-28 1991-06-28 車両用ナビゲーシヨン装置 Withdrawn JPH0511698A (ja)

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JPH0511698A true JPH0511698A (ja) 1993-01-22

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0785392A (ja) * 1993-09-20 1995-03-31 Mitsubishi Motors Corp 自動車の走行制御装置
JPH0855300A (ja) * 1994-08-08 1996-02-27 Mitsubishi Electric Corp 車群走行システムの制御装置
KR100224927B1 (ko) * 1997-03-08 1999-10-15 윤종용 차량의 운동상태와 바퀴의 움직임의 불일치를 감지하는 차량 항법 장치
JP2007062445A (ja) * 2005-08-29 2007-03-15 Aisin Aw Co Ltd コーナ学習システム
JP2019124589A (ja) * 2018-01-17 2019-07-25 株式会社デンソー 自己位置補正装置及び自己位置補正方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100224927B1 (ko) * 1997-03-08 1999-10-15 윤종용 차량의 운동상태와 바퀴의 움직임의 불일치를 감지하는 차량 항법 장치
JP2007062445A (ja) * 2005-08-29 2007-03-15 Aisin Aw Co Ltd コーナ学習システム
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980903