JPH07218277A - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】進行方位の設定における、利用者の手間を減少
することが可能な車両用ナビゲーション装置を提供す
る。 【構成】情報処理装置５０は、センサ系５１の検出結果
と入力される初期方位に基づいて車両の進行方位および
位置を算出する演算手段１ｃと、当該方位および位置と
道路地図情報とに基づいてマップマッチングを行い、当
該マッチング結果に基づいて当該方位および位置を補正
して出力する位置照合手段１ａとを有し、さらに、正確
な車両の進行方位の検出が不可能な場合、予め定めた複
数の方位値を初期方位の候補として設定する方位設定手
段１ｂと、当該方位値のうち、一つを車両の初期方位と
して確定して、当該確定された初期方位を演算手段へ入
力する方位確定手段１ｄとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の現在地を表示地
図上に重畳表示して、ドライバーに位置情報を提供する
車両用ナビゲーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のナビゲーション装置は、地図記憶
装置に記憶されている道路地図に基づいて、現在地から
目的地までの最適な誘導経路を設定し、車両周辺の道路
地図上に誘導経路及び走行中の現在位置を合成して表示
し、乗員を目的地まで誘導するものであり、例えば、特
開昭５７−２０６８１３号公報記載の例がある。

【０００３】

【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において、地磁気センサ等の絶対
方位センサを持たない場合、初期の進行方位は、運転者
が手動で設定する必要があった。しかも、そのときの設
定誤差は、以後の自車位置推定の演算において累積する
場合があり、このような悪影響を避けるためには、例え
ば、１０度以下程度で、なるべく正確に入力しなければ
ならなかった。

【０００４】また、地下駐車場等に設置されている、タ
ーンテーブル等を利用して車両が回転される場合、エン
ジンが止められていることが多い。このような場合、エ
ンジンをかけて、自車位置を計算を開始する場合には、
必ず、初期方位を手動で入力する必要があった。これ
は、エンジンを止めた場合、ナビゲーション装置への電
源供給が止まり、車両の回転角度を検出できなくなるた
めである。同様のことは、フェリー、カートレイン及び
車両運搬車を利用した場合にも発生する。

【０００５】ナビゲーション装置の利用にあたり、自車
位置の設定だけならば、駅等の目標物を頼りに比較的簡
単に可能であるが、上記のように見知らぬ土地での車両
の進行方位入力は、運転者にとって負担が大きく、厄介
なものである。

【０００６】また、上記のような初期方位の入力の手間
を省くために、絶対方位を検出できる地磁気センサやＧ
ＰＳ受信機を備えることも可能であるが、両者共、比較
的高価であり、ナビゲーション装置のコストを高めてし
まう。また、地磁気センサは、踏切など道路近傍に存在
する磁気的なノイズ源からの影響を受けやすい。

【０００７】本発明は、進行方位の設定における利用者
の手間を減少することが可能な車両用ナビゲーション装
置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】上記目的は、車両の進
行方位変化を検出する相対方位センサと、当該車両の走
行距離を検出する距離センサとを備える車両用ナビゲー
ション装置において、両センサでの検出結果と入力され
る初期方位および初期位置とに基づいて車両の進行方位
および位置を算出する演算手段と、道路地図情報を記憶
する記憶手段と、道路地図情報と当該方位および位置と
に基づいて、マップマッチングを行う位置照合手段と、
予め定めた複数の方位値を初期方位の候補として設定す
る方位設定手段と、当該方位値のうち一つを車両の初期
方位として確定して、当該確定された初期方位を演算手
段へ入力する方位確定手段とを有するものであり、その
処理モードは、当該方位および位置を逐次決定する通常
モードと、当該初期方位を設定する初期方位設定モード
とを有するものであって、当該処理モードが初期方位設
定モードの場合、演算手段は、方位設定手段により設定
された複数の方位値を初期方位として受け入れて、当該
複数の方位値のそれぞれに対応する、その時点での車両
の進行方位および位置を演算して、位置照合手段は、当
該複数の方位値のそれぞれに対応する当該方位および位
置を受け入れて、それらに対しマップマッチングを行っ
て、方位確定手段は、当該マッチングの結果を予め定め
た複数の時点にわたって受け入れて、当該各方位値に対
応して得られた、当該複数の時点での当該マッチング結
果に基づいて、初期方位を確定すること、を特徴とする
車両用ナビゲーション装置により達成できる。

【０００９】上記目的は、また、車両の進行方位変化を
検出する相対方位センサを備え、当該車両の走行距離を
示す情報を外部から受け入れる車両用ナビゲーション装
置において、相対方位センサでの検出結果、入力される
走行距離情報、および、入力される初期方位および初期
位置に基づいて車両の進行方位および位置を算出する演
算手段と、道路地図情報を記憶する記憶手段と、道路地
図情報と当該方位および位置とに基づいて、マップマッ
チングを行う位置照合手段と、予め定めた複数の方位値
を初期方位の候補として設定する方位設定手段と、当該
方位値のうち一つを車両の初期方位として確定して、当
該確定された初期方位を演算手段へ入力する方位確定手
段とを有するものであり、その処理モードは、当該方位
および位置を逐次決定する通常モードと、当該初期方位
を設定する初期方位設定モードとを有するものであっ
て、当該処理モードが初期方位設定モードの場合、演算
手段は、方位設定手段により設定された複数の方位値を
初期方位として受け入れて、当該複数の方位値のそれぞ
れに対応する、その時点での車両の進行方位および位置
を演算して、位置照合手段は、当該複数の方位値のそれ
ぞれに対応する当該方位および位置を受け入れて、それ
らに対しマップマッチングを行って、方位確定手段は、
当該マッチングの結果を予め定めた複数の時点にわたっ
て受け入れて、当該各方位値に対応して得られた、当該
複数の時点での当該マッチング結果に基づいて、初期方
位を確定すること、を特徴とする車両用ナビゲーション
装置により達成できる。

【００１０】

【作用】本発明を適用した車両用ナビゲーション装置
は、運転者が車両の進行方位を手動で修正する手間を低
減するように構成したものである。

【００１１】本発明において、相対方位センサは、車両
の回転角度又は回転角速度を検出して、距離センサは、
車両の走行距離を検出する。また、記憶手段は、ナビゲ
ーション動作に用いる道路地図情報を記憶する。

【００１２】演算手段は、その処理モードが通常モード
の場合において、上記両センサでの検出結果と、外部か
ら入力される初期方位および初期位置とに基づいて、車
両の進行方位および位置を算出する。位置照合手段は、
これら車両の進行方位および位置を受け入れ、これらの
情報と、記憶されている道路地図情報とに基づいてマッ
プマッチングを行い、当該マッチング結果に基づいて、
当該方位および位置を補正して出力する。

【００１３】本発明において、処理モードが初期方位設
定モードの場合、例えば、車両の進行方位の初期値が入
力されない場合には、方位確定手段は、進行方位設定手
段が設定した、車両の進行方位として可能性のある複数
の方位値の中から、最も確からしい方位値を初期方位と
して確定するものである。

【００１４】すなわち、初期方位設定モードにおいて、
演算手段は、設定された複数の方位値を初期方位として
受け入れて、その時点での両センサの検出結果に基づい
て、当該複数の方位値のそれぞれに対応した進行方位お
よび位置を演算する。さらに、位置照合手段は、当該演
算結果に基づいて、マップマッチングを行う。最後に、
方位確定手段は、当該マッチングの結果を予め定めた複
数の時点にわたって受け入れて、当該各方位値に対応し
て得られた、当該複数の時点での当該マッチング結果に
基づいて、初期方位を確定する。

【００１５】

【実施例】本発明を適用した車両用ナビゲーション装置
の一実施例を、図面を用いて説明する。ここで、図１
は、本発明に係る機能ブロックの構成を示すブロック図
であり、図２は、図１の機能を適用したナビゲーション
装置における電気的なハードウェア構成の一例を示すブ
ロック図である。

【００１６】本実施例は、図１に示すように、車両の移
動情報を検出するセンサ系５１と、移動情報を受け入れ
て、最終的に車両の進行方位および位置を出力する情報
処理装置５０と、各種設定入力、地図情報記憶、およ
び、車両位置表示を行う入出力系５２とを有する。

【００１７】センサ系５１は、車両の回転角度または回
転角速度を検出して車両の進行方位の変化を検出する相
対方位検出手段１２と、車両の走行距離を検出する距離
検出手段１３とを有する。

【００１８】情報処理装置５０は、センサ系５１の検出
結果と入力される初期方位および初期位置とに基づいて
車両の進行方位および位置を算出する演算手段１ｃと、
当該方位および位置と道路地図情報とに基づいてマップ
マッチングを行い、当該マッチング結果に基づいて当該
方位および位置を補正して出力する位置照合手段１ａ
と、予め定めた複数の方位値を可能性のある進行方位と
して設定する方位設定手段１ｂと、当該方位値のうち、
一つを車両の初期方位として確定して、当該確定された
初期方位を演算手段へ入力する方位確定手段１ｄとを有
する。

【００１９】入出力系５２は、上記情報処理装置５０で
用いられる道路地図情報を記憶する地図情報記憶手段１
９を有する。

【００２０】本実施例は、具体的には、図２に示される
ように、上記位置照合手段１ａ、進行方位設定手段１
ｂ、演算手段１ｃ、および、方位確定手段１ｄを実現す
るＣＰＵ１を主体としたマイクロコンピュータにより統
括制御されている。

【００２１】情報処理装置５０は、当該ＣＰＵ１と、そ
れに接続されるシステムバス２を有しており、さらに、
そのシステムバス２に接続される、Ｉ／Ｏコントローラ
３および４、ＳＣＳＩコントローラ５、グラフィックコ
ントローラ６、Ｖ−ＲＡＭ７、ＲＯＭ８、Ｄ−ＲＡＭ
９、漢字ＲＯＭ１０、バックアップＲＡＭ１１、およ
び、タイマー２３を有する。

【００２２】センサ系５１は、相対方位センサ１２と、
その出力を増幅するＡＭＰ１４と、Ａ／Ｄ変換器１５
と、距離センサ１２とを有する。ここで、相対方位セン
サ１２は、ＡＭＰ（増幅器）１４およびＡ／Ｄ変換器１
５を介して、距離センサ１３と共に、Ｉ／Ｏコントロー
ラ３に接続される。

【００２３】距離センサ１３は、例えば、車両のトラン
スミッションの回転をギアで分岐し、その分岐したシャ
フトの回転数から、移動距離および車速（単位時間あた
りの移動距離）を計測するものである。

【００２４】入出力系５２は、本実施例のナビゲーショ
ン装置に対する各種入力操作用のキー１６と、スピーカ
１７と、サウンドジェネレータ１８と、ＣＤ−ＲＯＭ１
９と、ＣＲＴ２０とを有している。

【００２５】スピーカ１７は、サウンドジェネレータ１
８を介して、キー１６と共に、Ｉ／Ｏコントローラ４に
接続されている。ＣＤ−ＲＯＭ１９およびＣＲＴ２０
は、ＳＣＳＩコントローラ５およびグラフィックコント
ローラ６に、それぞれ接続されている。

【００２６】ＶＤＴ（Ｖｉｓｕａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ
Ｔｅｒｍｉｎａｌ）として機能するＣＲＴ２０は、車両
乗員等に対し、目的地までの走行経路案内等を主として
行うもので、このＣＲＴ２０に表示されるべき地図情報
は、地図情報記憶手段１９としてのＣＤ−ＲＯＭ１９に
格納されている。

【００２７】本実施例において、車両現在地の検出に
は、相対方位センサ１２および距離センサ１３の信号出
力を用いるとともに、Ｉ／Ｏコントローラ２１を介し
て、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信
装置（ＧＰＳＲｘ）２２の信号出力を利用して行ってい
る。

【００２８】本実施例のナビゲーション装置全体の制御
は、ＲＯＭ８に格納されたシステムプログラムを、ＣＰ
Ｕ１で実行することにより行われている。

【００２９】次に、本実施例における作用を説明する。
図３は、ＲＯＭ８に格納されＣＰＵ１により実行される
制御プログラムを示すフローチャートである。以下、こ
のフローチャートに従って制御プログラムを説明する。

【００３０】本プログラムがスタートすると、最初、初
期設定として、『進行方位の状態』を未確定状態とする
（ステップ１００）。これにより、本実施例の処理モー
ドは、初期方位を設定するための初期方位設定モードと
なり、以下に説明するステップ２２０の進行方位の確定
処理が実施されるようになる。『進行方位の状態』は、
以下に説明する方位確定処理（ステップ２２０）によ
り、車両の進行方位が確定した場合に確定状態となる。
そのため、未確定の状態では、当該方位確定処理が繰返
し実行される。

【００３１】次に、バックアップメモリ１１に記憶され
ている、前回のナビゲーション操作で得られた最終現在
位置及び方位が呼び出される（ステップ１１０）。そし
て、ステップ１１０で得られた情報をもとに、車両の現
在位置と共に、その周辺地図が表示される（ステップ１
２０）。

【００３２】現在位置が表示されると、ドライバー（利
用者）は、それが正しい位置かどうかを確認する。ここ
で、現在位置が正しくなく、新たに設定する必要がある
と利用者が判断し、その指示を入力用のキー１６により
入力した場合、本実施例の装置は、その指示を受け入れ
（ステップ１３０でＹＥＳ）、それまでに得られていた
現在位置をクリアするとともに、ステップ２２０での前
回処理にて設定された方位があれば、これをクリアする
（ステップ１４０）。その後、キー１６により入力され
る現在位置を受け入れる（ステップ１５０）。

【００３３】通常の状態であれば、このような現在位置
の入力（ステップ１５０）は必要ないが、フェリーや車
両運搬車等を使用した場合、あるいは、後で述べる位置
照合処理（ステップ１９０）の不完全さ等により、シス
テムの認識している現在位置と、真の現在位置とに相違
が生じた場合に、このような現在位置の入力が必要とな
る。ただし、ＧＰＳ受信機等の絶対位置が得られるセン
サからの情報入力があれば、上記現在位置の入力処理
は、必要ない。

【００３４】現在位置の設定が完了すると、本実施例の
ナビゲーション装置は、作動状態となり、車両の移動に
つれて、相対方位センサ１２および距離センサ１３を介
して、車両の移動情報として走行距離および方位が検出
される（ステップ１６０）。

【００３５】車両の進行方位は、一般的には、入力され
た初期方位に対し、相対方位センサ１２により検出され
る車両の回転角度Δθを加算することにより求められ
る。相対方位センサ１２としては、振動ジャイロを用い
ることが出来るが、他にも、機械式ジャイロ、光ファイ
バー式ジャイロ等を利用することが出来る。また、距離
センサ１３としては、車両の車輪の回転速度または回転
数から距離を検出するセンサを利用する。また、車両に
すでに付いている速度計からの出力を受け入れて、距離
を算出するような構成としても良い。

【００３６】次に、ステップ１７０にて、『進行方位の
状態』が確定しているかどうか調べられ、確定していな
ければ（ステップ１７０でＹＥＳ）、以下に説明する方
位確定処理（ステップ２２０）を実行する。また、『進
行方位の状態』が確定していれば（ステップ１７０でＮ
Ｏ）、ステップ１６０にて入力された情報をもとに、演
算手段１ｃにより、車両の推測進行方位および位置が演
算される（ステップ１８０）。

【００３７】車両方位θ_Nは、

【００３８】

【数１】

【００３９】で求められる。また、推測位置（Ｘ_N，
Ｙ_N）は、以下の式から求められる。

【００４０】

【数２】

【００４１】ここで、 （Ｘ_N-1，Ｙ_N-1）：前回の処理で得られた位置 ΔＬ：車両の走行距離 θ_N-1：前回の処理で得られた車両方位 Δθ：車両の回転角度 である。

【００４２】ステップ１９０では、上記で求められた推
測進行方位および位置と、ＣＤ−ＲＯＭ１９に記憶され
ている道路地図とに基づいて、位置照合処理、すなわ
ち、マップマッチングが行われる。この処理は、推測位
置に含まれる様々な誤差を吸収する処理で、近年盛んに
研究されている。この方式としては、様々な方式が提案
されているが、例えば、特開昭６１−５６９１０号公報
に詳細に記述されているものを使用することができる。

【００４３】本実施例においては、図５および図６に示
されるような処理手順を用いることが出来る。この処理
については、後で説明する。

【００４４】ステップ１９０の位置照合処理により、得
られた推測位置に含まれる誤差を吸収するため、上記セ
ンサによる積分誤差が累積するのを防止して、一様の誤
差精度（例えば、１５ｍ程度）で、車両の位置が得られ
る。

【００４５】ただし、この処理は、初期位置及び初期方
位がある程度の精度、例えば、位置誤差は、１００ｍ以
下、方位誤差は、１０度以下で入力された場合での処理
に対して、実際的効果が得られるものである。また、初
期位置が正確に入力されたとしても、センサ情報の誤
差、道路地図の誤差、処理アルゴリズムの不完全さ等に
よって、現在位置の精度が常時保証されるまでにはいた
っていない。

【００４６】ステップ１９０の位置照合処理が終了する
と、システムの動作を終了するかどうかを検出する。す
なわち、イグニッションキーがＯＦＦされたならば（ス
テップ２００でＹＥＳ）、必要なデータ（現在位置、車
両方位等）をバックアップＲＡＭ１１に移動して（ステ
ップ２１０）、処理を終了する。終了しない場合は、
（ステップ２００でＮＯ）、ステップ１２０〜ステップ
２００が繰り返し実施され、現在地が更新されつつ、最
新の地図表示が出力される。

【００４７】本実施例において、システムの動作が終了
されたかどうかを検出するために、イグニッションキー
のＯＮ／ＯＦＦを調べていたが、ナビゲーション装置本
体に、操作スイッチを設け、それのＯＮ／ＯＦＦにより
判断しても良い。

【００４８】次に、図３のステップ１９０および図４の
ステップ３３０で実行される位置照合処理について、図
５を用いて説明する。

【００４９】本処理では、その時点において、上記数２
および数１で算出された現在位置および進行方位が、そ
れぞれ、ステップ５００、ステップ５１０で入力され、
この情報に基づいて、現在位置近傍に存在する線分（道
路）の候補を抽出する（ステップ５２０）。このステッ
プの詳細は後記する。

【００５０】ステップ５２０で得られた候補線分が１本
以上あれば（ステップ５３０でＹＥＳ）、現在位置から
最も近い線分を１本抽出する（ステップ５４０）。さら
に、この線分へ現在位置から垂線を引き（ステップ５５
０）、その垂線の長さが、所定値以下であれば（ステッ
プ５６０でＹＥＳ）、当該垂線と当該線分との交点を、
新たな現在位置として更新する（ステップ５７０）。

【００５１】ステップ５５０で引かれた垂線の長さが、
所定値より大きい場合（ステップ５６０でＮＯ）、およ
び、候補線分が１本もない場合（ステップ５３０でＮ
Ｏ）は、ステップ５００で算出された現在位置は、その
ままとして、道路上へは更新しない。

【００５２】次に、図５のステップ５２０で実行される
候補線分抽出処理について、図６を用いて説明する。

【００５３】本処理において、最初、この時点における
車両の現在位置を含む所定範囲内に存在する道路データ
を、ＣＤ−ＲＯＭ１９に記憶されている、道路地図情報
から読み出し（ステップ６００）、そのデータをＤ−Ｒ
ＡＭ９に格納して繰返し、利用可能とする（ステップ６
１０）。ここで、当該ＲＡＭに記憶されているのは、実
際の道路と対応して設定されたポリラインの集合であ
る。ポリラインとは、一連の線分で、始点座標→終点座
標→終点座標→・・・→終点座標というように、複数の
点の座標で表現されている。

【００５４】次に、このポリラインの集合のうち、１本
を取りだし、その始点座標を読み込み（ステップ６２
０）、この始点座標に続く座標を終点として読み込み
（ステップ６３０）、これらの２点間を結ぶ線分の傾き
を求める（ステップ６４０）。求めた傾きと車両方位の
差が所定値（例えば、５度）以内であれば（ステップ６
５０でＹＥＳ）、当該線分を候補リンク（候補線分）と
する（ステップ６６０）。所定値より大きい場合（ステ
ップ６５０でＮＯ）は、その線分を候補リンクとはせ
ず、ステップ６２０で選ばれたポリラインにおいて、次
に続く座標点があるかどうかを調べる（ステップ６７
０）。

【００５５】次に続く座標点があれば（ステップ６７０
でＮＯ）、最後に読み込んだ終点座標を、今度は始点座
標と設定し（ステップ６９０）、ステップ６３０以降を
繰り返す。

【００５６】次に続く点がない場合（ステップ６７０で
ＹＥＳ）、ステップ６００で設定された領域内に、次の
ポリラインがあるかどうかが調べられ、それがある場合
（ステップ６８０でＮＯ）は、ステップ６２０以降を繰
返し、それがなければ（ステップ６８０でＹＥＳ）、本
校補線分抽出処理を終了する。

【００５７】次に、本発明の特徴である進行方位確定処
理（図３のステップ２２０）について、図４のフローチ
ャートを用いて説明する。本処理は、上記で説明された
図１に示される機能手段の、位置照合手段１ａ、進行方
位設定手段１ｂ、演算手段１ｃ、および、進行方位確定
手段１ｄにより実行される。

【００５８】図３のフローのステップ１７０で、進行方
位が未確定の場合（ステップ１７０にてＹＥＳ）、ステ
ップ２２０の方位確定処理へ進む。

【００５９】本方位確定処理では、図４に示すように、
最初、以下で説明する『可能性のある進行方位』が生成
されているかどうか調べる（ステップ３００）。既に生
成されていれば（ステップ３００でＹＥＳ）、ステップ
３２０に進み、生成されていなければ、下記に示す様
に、進行方位設定手段１ｂにより、『可能性のある進行
方位』が生成される（ステップ３１０）。

【００６０】ここで、『可能性のある進行方位』につい
て説明する。

【００６１】イグニッションＯＦＦの状態（ナビゲーシ
ョン装置がＯＦＦの状態）で、車両をターンテーブルに
より回転させた場合、車両の進行方位を予測することは
できない。そのため、車両が取りうる進行方位のうち、
『可能性のある進行方位』は、全方位にあるとして、１
周３６０度を、例えば、（３６０／Ｘ）度の単位角度で
分割したときの方位を、それぞれ、 θ₁，θ₂・・・θｉ・・・θ_X とする。ここで、Ｘは分割数であり、これらの生成され
たそれぞれの方位を、『可能性のある進行方位』とす
る。例えば、Ｘを３６とすると、３６個の『可能性のあ
る進行方位』、すなわち、０度、１０度、２０度・・・
３５０度が得られる。

【００６２】次に、上記によって設定された『可能性の
ある進行方位』のうち、一つの方位θｉを選び出し、そ
の方位を初期方位として、演算手段１ｃにより、車両の
進行方位および位置を演算する。具体的には、上記数１
および数２を逐次演算する。これにより、この初期方位
θｉに対応する推測位置（Ｘ_iM，Ｙ_iM）と推測方位θ_iM
が求められる（ステップ３２０）。

【００６３】ここで、推測位置および推測方位のサブス
クリプトｉは、設定された『可能性のある進行方位』を
示し、サブスクリプトＭは、『進行方位の状態』が未確
定の状態のままで繰り返された回数を示す。この回数
は、また、照合回数とも呼ばれる。

【００６４】求められた推測位置（Ｘ_iM，Ｙ_iM）と推測
方位θ_iMとをもとに、先に説明した位置照合処理（図３
ステップ１９０参照）が行われる（ステップ３３０）。

【００６５】このようにして、ステップ３２０からステ
ップ３３０の処理を、ステップ３１０で生成させた初期
方位の個数分、すなわち、Ｘ回だけ繰り返し実施する事
により（ステップ３４０でＹＥＳ）、分割個数分の、そ
の時点における推測位置および方位と、それらを用いた
位置照合処理（マップマッチング）結果が得られる。

【００６６】すべての『可能性のある進行方位』に対し
て、ステップ３２０および３３０が行われたならば（ス
テップ３４０でＮＯ）、次に、ステップ３３０での位置
照合処理が所定回数だけ繰り返されたかどうかを調べる
（ステップ３４０）。

【００６７】本実施例において、得られた複数の推測位
置および方位に対して、それぞれ一回づつの位置照合処
理（ステップ３３０）が実行されている。しかし、これ
らの１回だけの位置照合処理結果を用いて、最も確から
しい推測位置および方位を選択して、初期方位を確定す
ることは、実際の運用では、信頼性が保証出来ないた
め、難しい場合がある。そのため、本実施例では、本処
理全体を所定回数だけ繰り返すものである。

【００６８】本実施例においては、車両の移動にともな
い、本処理が一端終了し、図３のステップ１２０へ戻
り、また、本処理（図３のステップ２２０）へ進む毎
に、相対方位センサ１２および距離センサ１３から、車
両の移動に伴い新たな検出結果が入力される。これらの
新たな検出結果（方位変化および距離）に基づいて、位
置照合処理（図４のステップ３３０）がまた行われ、新
たな、分割個数Ｘ個分の、推測位置および方位が得られ
る。

【００６９】ここで、推測位置および方位は、最新のも
のが得られる毎に更新されるが、これらを用いて得られ
た位置照合処理（マップマッチング）の結果は、以下の
ステップ３６０で行われる処理に用いるために記憶され
る。

【００７０】ステップ３５０において、上記照合処理が
所定回数繰り返されていない場合（ステップ３５０でＮ
Ｏ）、この時点で、進行方位の特定はせずに、仮の現在
位置（推測位置）、及び方位（推測方位）を出力する
（ステップ３９０）。仮の位置および方位としては、例
えば、初期方位として、メモリ１１に記憶されていたそ
のままの値を使用し、これを用いて現在位置、車両方位
を演算して、これらを、新たな初期方位が確定されるま
で出力した状態としておく。もちろん、まちがった初期
方位である可能性はあるから、初期方位が確定するまで
位置の出力をしない構成としても良い。

【００７１】次に、位置照合処理、すなわち、本方位確
定処理が所定回数だけ実施されていたならば（ステップ
３５０でＹＥＳ）、この時点での、『可能性のある進行
方位』の各方位値に対応して、今までの繰返しで得られ
たすべての位置照合処理結果とに基づいて、当該『可能
性のある進行方位』の中から、最も確からしい方位値
が、初期方位として確定される。さらに、その結果に基
づいて、当該推測位置および方位の中から、最も確から
しい推測位置および方位が、現在位置および方位として
選択される（ステップ３６０）。

【００７２】ステップ３６０における選択の具体的方法
としては、生成された『可能性のある進行方位』の各方
位について、以下のように定義される照合成功率Ａを算
出して、その値が大きく、かつ、その値が所定値以上の
ものを選択して、これを初期方位として確定すると共
に、当該方位値に対応して算出された推測位置および方
位を選択する。

【００７３】

【数３】

【００７４】ここで、全照合回数とは、方位確定処理に
おける位置照合処理（ステップ３３０）が繰り返された
回数（所定回数）であり、照合成功回数とは、『可能性
のある進行方位』の各方位値に関して行われたすべての
位置照合処理において、現在位置が更新された（照合が
成功した）回数である。

【００７５】また、上記方法の代わりに、それぞれの推
測位置および推測方位に対して、その位置照合処理にお
いて得られた、道路までの距離Ｂと、車両方位と道路方
位の方位差Ｃとをパラメータとした照合度Ｄを、下記の
如く定義して、『可能性のある進行方位』の各方位値に
関して、照合度Ｄの照合回数分の積分値を演算して、そ
の積分値が最小となる方位値を初期方位として確定して
も良い。

【００７６】

【数４】

【００７７】ここで、ｗ１、ｗ２は、予め定めた重みづ
け定数である。

【００７８】こうして、最も確からしい位置および方位
を選択したならば（ステップ３６０）、これらに基づい
て、現在位置及び現在の車両方位を補正し（ステップ３
７０）、『進行方位の状態』を確定状態とし、再度、こ
の確定処理を実施しないようにする（ステップ３８
０）。

【００７９】本実施例では、エンジンスタート直後に、
『進行方位の状態』を未確定状態にして、処理モードを
初期位置設定モードとして、方位確定処理を実施するよ
うにしたが、位置照合処理（図３ステップ１９０）が不
成功となったときに『進行方位の状態』を未確定状態に
して、この位置照合処理の不成功毎に方位確定処理（図
４）が実施される構成としても良い。この場合、『可能
性のある進行方位』の設定は、３６０度である必要はな
く、演算されている進行方位から所定範囲内（例えば、
３０度）に設定すればよい。

【００８０】

【効果】本発明によれば、地磁気センサ等の絶対方位セ
ンサを利用せずに、車両の初期方位の取得が可能となる
上に、利用者の初期方位設定作業も不要となるため、利
便性向上すると共に、絶対方位センサを必要としないた
めコスト低減が可能となる。

【００８１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る機能手段の構成を示すブロック
図。

【図２】本発明が適用されたナビゲーション装置の一実
施例における電気的なハードウェア構成を示すブロック
図。

【図３】本発明の実施例におけるナビゲーション処理の
手順を示すフローチャート。

【図４】本発明の実施例における方位確定処理の手順を
示すフローチャート。

【図５】本発明の実施例における位置照合処理の手順を
示すフローチャート。

【図６】本発明の実施例における位置照合処理に含まれ
る候補線分抽出処理の手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…システムバス、３、４、２１…Ｉ／Ｏ
コントローラ、５…ＳＣＳＩコントローラ、６…グラフ
ィックコントローラ、７…Ｖ−ＲＡＭ、８…ＲＯＭ、９
…Ｄ−ＲＡＭ、１０…漢字ＲＯＭ、１１…バックアップ
ＲＡＭ、１２…相対方位センサ、１３…距離センサ、１
４…ＡＭＰ、１５…Ａ／Ｄ変換器、１６…キー、１７…
スピーカ、１８…サウンドジェネレータ、１９…ＣＤ−
ＲＯＭ、２０…ＣＲＴ、２２…ＧＰＳ Ｒｘ、２３…タ
イマー。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の進行方位変化を検出する相対方位セ
   ンサと、当該車両の走行距離を検出する距離センサとを
   備える車両用ナビゲーション装置において、 両センサでの検出結果と入力される初期方位および初期
   位置とに基づいて車両の進行方位および位置を算出する
   演算手段と、道路地図情報を記憶する記憶手段と、道路
   地図情報と当該方位および位置とに基づいて、マップマ
   ッチングを行う位置照合手段と、予め定めた複数の方位
   値を初期方位の候補として設定する方位設定手段と、当
   該方位値のうち一つを車両の初期方位として確定して、
   当該確定された初期方位を演算手段へ入力する方位確定
   手段とを有するものであり、 その処理モードは、当該方位および位置を逐次決定する
   通常モードと、当該初期方位を設定する初期方位設定モ
   ードとを有するものであって、 当該処理モードが初期方位設定モードの場合、 演算手段は、方位設定手段により設定された複数の方位
   値を初期方位として受け入れて、当該複数の方位値のそ
   れぞれに対応する、その時点での車両の進行方位および
   位置を演算して、 位置照合手段は、当該複数の方位値のそれぞれに対応す
   る当該方位および位置を受け入れて、それらに対しマッ
   プマッチングを行って、 方位確定手段は、当該マッチングの結果を予め定めた複
   数の時点にわたって受け入れて、当該各方位値に対応し
   て得られた、当該複数の時点での当該マッチング結果に
   基づいて、初期方位を確定する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】請求項１において、 前記処理モードは、当該車両用ナビゲーション装置の電
   源立ち上げ時に、前記初期方位設定モードとなることを
   特徴とする車両用ナビゲーション装置。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記処理モードは、前記通常モードで、前記演算手段に
   初期方位が入力されない場合に、前記初期方位設定モー
   ドとなることを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
4. 【請求項４】請求項１において、 前記処理モードは、前記通常モードで、前記演算手段お
   よび前記位置照合手段により車両の進行方位が確定され
   ない場合に、前記初期方位設定モードとなることを特徴
   とする車両用ナビゲーション装置。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、 前記方位設定手段の設定する複数の方位値は、予め定め
   た範囲内で、予め定めた単位角度毎に設定される複数の
   角度値であることを特徴とする車両用ナビゲーション装
   置。
6. 【請求項６】請求項５において、 前記予め定めた範囲は、０度以上３６０度未満であるこ
   とを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
7. 【請求項７】請求項６において、 前記位置照合手段は、行われたマップマッチングのそれ
   ぞれで、当該マッチングが成功したかどうかの情報を出
   力するものであり、 前記方位確定手段は、当該情報を受け入れて、当該情報
   に基づいて前記各方位値に対して行われたすべてのマッ
   プマッチングにおける照合成功率をそれぞれ求めて、当
   該成功率が最大である前記方位値を、初期方位として確
   定することを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
8. 【請求項８】請求項６において、 前記位置照合手段は、行われたマップマッチングのそれ
   ぞれで、その時点で受け入れた車両の進行方位および位
   置と、当該マッチングで用いた道路の方位および位置と
   のずれを示す情報を出力するものであり、 前記方位確定手段は、当該情報を受け入れて、前記各方
   位値に対して行われたすべてのマップマッチングでのず
   れを積分して、当該ずれ積分結果が最小である前記方位
   値を、初期方位として確定することを特徴とする車両用
   ナビゲーション装置。
9. 【請求項９】車両の進行方位変化を検出する相対方位セ
   ンサを備え、当該車両の走行距離を示す情報を外部から
   受け入れる車両用ナビゲーション装置において、 相対方位センサでの検出結果、入力される走行距離情
   報、および、入力される初期方位および初期位置に基づ
   いて車両の進行方位および位置を算出する演算手段と、
   道路地図情報を記憶する記憶手段と、道路地図情報と当
   該方位および位置とに基づいて、マップマッチングを行
   う位置照合手段と、予め定めた複数の方位値を初期方位
   の候補として設定する方位設定手段と、当該方位値のう
   ち一つを車両の初期方位として確定して、当該確定され
   た初期方位を演算手段へ入力する方位確定手段とを有す
   るものであり、 その処理モードは、当該方位および位置を逐次決定する
   通常モードと、当該初期方位を設定する初期方位設定モ
   ードとを有するものであって、 当該処理モードが初期方位設定モードの場合、 演算手段は、方位設定手段により設定された複数の方位
   値を初期方位として受け入れて、当該複数の方位値のそ
   れぞれに対応する、その時点での車両の進行方位および
   位置を演算して、 位置照合手段は、当該複数の方位値のそれぞれに対応す
   る当該方位および位置を受け入れて、それらに対しマッ
   プマッチングを行って、 方位確定手段は、当該マッチングの結果を予め定めた複
   数の時点にわたって受け入れて、当該各方位値に対応し
   て得られた、当該複数の時点での当該マッチング結果に
   基づいて、初期方位を確定することを特徴とする車両用
   ナビゲーション装置。