JPH0861965A - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイヤがスリップ若しくは空転した場合であ
っても、車輪の回転数に基づいて演算した車両の移動距
離が実際の移動距離から大きくずれてしまうことを防止
する。 【構成】 演算処理部は、演算タイミングの間に距離セ
ンサから入力するパルス信号を計数し（ステップＳ１、
Ｓ２）、その計数値に所定の距離係数を乗ずることによ
り走行距離を演算する（ステップＳ３）。ここで、演算
処理部は、単位時間当りの走行距離の差を演算すること
により車両の加速度を演算し（ステップＳ４）、その加
速度が所定範囲値を外れたときは（ステップＳ５）、例
えばタイヤがスリップしたと判断して演算した移動距離
を補正し（ステップＳ６）、その補正値に基づいて実際
の走行距離を演算する（ステップＳ７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輪の回転及び車両の
進行方向に応じて車両の現在位置を演算して報知する車
両用ナビゲーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両用ナビゲーション装置と
して、車両の走行距離を検出する距離センサと車両の進
行方向を検出する方位センサと地図記憶装置とを備え、
距離センサ及び方位センサに基づいて単位時間毎の車両
の相対移動距離及び相対移動方向を検出すると共にその
相対移動距離及び相対移動方向を出発点から累積するこ
とにより車両の現在位置を演算し、地図記憶装置から読
出した地図画像上に車両の現在位置を表示するものが提
案されている。

【０００３】この種の車両用ナビゲーション装置の一例
を図４を参照して説明する。この図４において、地図記
憶装置１は地図データが記憶されたビデオディスク、Ｃ
ＤＲＯＭ等からなり、必要に応じて入力インタフェース
２を通じてＣＰＵ３により特定地域の地図データが読出
されて内部バス４及び出力インタフェース５を通じてデ
ィスプレイ６に表示される。距離センサ７は、車輪が所
定数回転する毎、つまり車両が単位距離進行する毎に距
離情報を出力する。方位センサ８は、車両の進行方向に
応じた方位を算出して方位情報を出力する。

【０００４】スイッチ及びタッチパネル９は乗員に操作
されて目的地の入力、地図の拡大入力等のデータ入力を
行うためのもので、ＣＰＵ３によりナビゲーションの開
始時に入力された目的地及び車両の現在位置等はＲＡＭ
１０に記憶される。スイッチ及びタッチパネル９におけ
るタッチパネル部は例えばディスプレイ６の表示画面上
に取りつけられ、分割されたタッチエリアのうち特定の
タッチエリアが操作されることによりそのことを示す信
号を発生するようになっている。ＲＯＭ１１は、各種デ
ータの入出力及びデータ処理のためのプログラムが記憶
されており、ＣＰＵ３により実行されるようになってい
る。

【０００５】そして、ＣＰＵ３は、距離センサ７からの
距離情報及び方位センサ８からの方位情報に基づいて出
発点からの移動距離及び移動方向を求め、その移動距離
及び移動方向に基づいて車両の現在位置を演算してディ
スプレイ６に表示した地図上に重ねて表示する。

【０００６】さて、上記距離センサ７としては、車輪の
回転数若しくはトランスミッションの出力回転数を検出
するものが知られており、その回転数に所定の距離係数
を乗ずることにより車両の移動距離を求めることができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のものでは、車輪の回転数に所定の距離係数を乗ず
ることにより車両の移動距離を求めるように構成されて
いるので、タイヤがスリップしたり、タイヤが道路上に
設置されている例えばキャッツアイに乗り上げて空転し
たときは、車輪の回転数に基づいて算出される車両の移
動距離が実際の移動距離と異なってしまい、距離センサ
からの距離情報に基づいて演算した車両の現在位置が実
際の現在位置からずれてしまうという欠点がある。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、車輪の回転数に基づいて車両の移動距
離を演算する構成において、車両の移動距離を正確に演
算することができる車両用ナビゲーション装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１記載
の如く、車輪の回転に応じて距離情報を出力する距離検
出手段と、車両の進行方向を示す進行方向情報を出力す
る進行方向検出手段と、前記距離検出手段からの距離情
報及び前記進行方向検出手段からの進行方向情報に基づ
いて単位時間当りの車両の相対移動距離及び相対移動方
向を演算すると共にそれらの相対移動距離及び相対移動
方向の累積に基づいて車両の現在位置を演算する位置演
算手段と、この位置演算手段により演算された車両の現
在位置を報知する報知手段とを備えた車両用ナビゲーシ
ョン装置において、前記位置演算手段により演算された
単位時間当りの車両の相対移動距離の差に基づいて車両
の加速度を求める加速度演算手段を設け、この加速度演
算手段により演算された加速度が予め設定された許容範
囲値から外れたときは、前記位置演算手段により演算さ
れた前回の相対移動距離に許容範囲限界値を加算した値
を今回の相対移動距離とする距離補正手段を設けたもの
である。

【００１０】上記構成において、請求項２記載の如く、
前記距離補正手段の許容範囲値を、車両の運動性能に応
じて設定するようにしてもよい。

【００１１】また、請求項３記載の如く、前記距離補正
手段の許容範囲値を、車両の走行状態に応じて設定する
ようにしてもよい。

【００１２】さらに、請求項４記載の如く、車両の実際
の移動距離を指示する移動距離付与手段を設け、前記位
置演算手段により演算された移動距離と前記移動距離付
与手段により指示された移動距離とが異なったときは、
両者の移動距離が一致するように前記位置演算手段の距
離係数を補正する距離係数補正手段を設けるようにして
もよい。

【００１３】

【作用及び発明の効果】請求項１記載の車両用ナビゲー
ション装置の場合、距離検出手段は車輪の回転に応じて
距離情報を出力し、進行方向検出手段は車両の進行方向
を示す進行方向情報を出力する。このとき、位置演算手
段は、距離検出手段からの距離情報及び進行方向検出手
段からの進行方向情報に基づいて単位時間当りの車両の
相対移動距離及び相対移動方向を演算すると共にそれら
の相対移動距離及び相対移動方向を累積することにより
車両の現在位置を演算する。そして、報知手段は、位置
演算手段により演算された車両の現在位置を報知する。

【００１４】さて、車輪がスリップ若しくは空転したと
きは、単位時間当りの車輪の回転数の変化量が通常の単
位時間当りの回転数の変化量を上回るようになる。この
とき、加速度演算手段は、単位時間当りの車両の相対移
動距離の差に基づいて車両の加速度を求めている。そし
て、距離補正手段は、加速度演算手段により演算された
加速度が予め設定された許容範囲値から外れたときは、
車輪がスリップ若しくは空転したと判断して、位置演算
手段により演算された前回の相対移動距離に許容範囲限
界値を加算した値を今回の相対移動距離とする。これに
より、車輪がスリップ若しくは空転した場合であって
も、距離検出手段からの距離情報に基づいて演算された
車両の相対移動距離が実際の移動距離から大きくずれて
しまうことを防止することができる。

【００１５】請求項２記載の車両用ナビゲーション装置
の場合、車両の運動性能に応じて車輪がスリップ若しく
は空転するときの回転数が異なることから、距離補正手
段の許容範囲値は車両の運動性能に応じて設定されてい
る。従って、距離補正手段は、車両の運動性能に応じて
単位時間当りの相対移動距離を適切に補正することがで
きる。

【００１６】請求項３記載の車両用ナビゲーション装置
の場合、車両の走行状態に応じて車輪がスリップ若しく
は空転するときの回転数が異なることから、距離補正手
段の許容範囲値は車両の走行状態に応じて設定される。
従って、距離補正手段は、車両の走行状態に応じて単位
時間当りの相対移動距離を適切に補正することができ
る。

【００１７】請求項４記載の車両用ナビゲーション装置
の場合、位置演算手段の距離係数が適切に設定されてい
ない場合は、距離検出手段からの距離情報に基づいて演
算された単位時間当りの相対移動距離が実際の移動距離
と異なるようになる。ここで、距離係数補正手段は、位
置演算手段により演算された移動距離と移動距離付与手
段により指示された実際の移動距離とが異なったとき
は、両者の移動距離が一致するように位置演算手段の距
離係数を補正する。これにより、位置演算手段の距離係
数が適切に補正されるので、位置演算手段は以後の距離
検出手段からの距離情報に基づいて移動距離の演算を適
切に行うことができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３を参
照して説明する。図１は全体の構成を概略的に示すブロ
ック図である。この図１において、距離検出手段として
の距離センサ２１は、トランスミッションの出力軸或い
は車輪の回転数を検出して車両の走行距離を検出するも
のであり、例えば車輪の回転が１回転する毎に所定数の
距離情報としてのパルス信号を出力する。進行方向検出
手段としての方位センサ２２は、車両の進行方向の変化
を検出して進行方向信号を出力するものであり、例えば
絶対方位を検出する地磁気センサ、或いは相対的な方位
変化量を検出するジャイロ等である。入力部２３は動作
メニューを選択するもので、キー若しくはタッチパネル
から構成されている。この入力部２３としては、ディス
プレイの画面上に表示したキー、メニューが触れられる
ことにより入力するように構成されたものであってもよ
い。

【００１９】ＧＰＳ（Global Positioning System ）２
４は移動距離付与手段としての機能を有しており、複数
の人工衛星からの電波を受信して現在位置を三角測量の
原理で演算し、その演算した現在位置を示す位置情報を
出力する。

【００２０】演算処理部２５は位置演算手段、加速度演
算手段及び距離補正手段としての機能を有するものであ
り、単位時間当りに距離センサ２１から出力されたパル
ス信号数を計数し、その計数値に所定の距離係数（１パ
ルス当りの車両の移動距離）を乗ずることにより単位時
間当りの車両の相対移動距離を演算する。また、演算処
理部２５は、方位センサ２２からの進行方位信号に基づ
いて単位時間当りの車両の相対移動方向を演算するよう
になっており、斯様な単位時間当りの相対移動方向及び
前記相対移動距離を累積することにより車両の現在位置
を演算するようになっている。この場合、演算処理部２
５は、ＧＰＳ２４からの位置情報に基づいて車両の実際
の移動距離を求めるようになっており、その移動距離に
応じて距離係数を後述するように補正するようになって
いる。

【００２１】比較判断部２６は、演算処理部２５から出
力された車両の現在位置と入力部２３により選択された
動作メニューに従ってナビデータ部２７から入力したコ
ースデータとを比較し、駆動制御部２８を通じて報知手
段としてのディスプレイ２９に地図データ部３０から入
力した案内地図を表示したり、交差点或いはコース途中
の特徴的な写真等を表示したり、交差点までの残り距離
或いはその他の案内情報を表示したりする。また、比較
判断部２６は、音声データ部３１から入力した音声デー
タに基づいてスピーカ３２から交差点での右折或いは左
折の音声を出力する。

【００２２】次に上記構成の作用について説明する。車
両を走行するためにアクセルペダルを操作すると、エン
ジンの回転が上昇してトランスミッションの出力軸が回
転すると共に車輪が回転する。すると、距離センサ２１
からはトランスミッションの出力軸若しくは車輪が１回
転する毎に所定数のパルス信号が演算処理部２５に出力
されるので、演算処理部２５は距離センサ２１からのパ
ルス信号に基づいて車両の移動距離を演算する。

【００２３】図２は、演算処理部２５による車両の移動
距離を演算するための動作を示している。即ち、演算処
理部２５は、前回の演算タイミングから今回の演算タイ
ミングまでに距離センサ２１から入力するパルス信号を
計数しており（図２中のステップＳ１，Ｓ２）、その計
数値に１パルス当りの車両の移動距離を示す距離係数Ｋ
を乗ずることにより今回の単位時間当りの移動距離Ｌt
（車両の速度に相当）を算出する（ステップＳ３）。続
いて、演算処理部２５は、今回の単位時間当りの移動距
離Ｌt （今回の演算により求めた車両の速度）と前回の
単位時間当りの移動距離Ｌt-1 （前回の演算により求め
た車両の速度）とから移動距離の差ｄＬ（車両の加速度
に相当）を算出する（ステップＳ４）。

【００２４】ここで、上述のようにして求めた車両の加
速度は、車両がスリップ若しくは空転することなく通常
に走行している限り所定範囲値Ｓ（上限値ＳH 、下限値
ＳL）となっているので（ステップＳ５）、演算処理部
２５は、相対移動距離を累積することにより実際の走行
距離を算出する（ステップＳ７）。

【００２５】さて、車両の走行中にタイヤがスリップし
たり、タイヤが道路上に設置されている例えばキャッア
イに乗り上げて空転したときは、上述のように車輪の回
転数に基づいて算出される車両の移動距離が実際の移動
距離からずれてしまうようになるので、距離センサ２１
からのパルス信号に基づいて車両の移動距離を正確に求
めることが困難となる。

【００２６】そこで、演算処理部２５は、図２中のステ
ップＳ４において求めた移動距離の差ｄＬが所定範囲値
Ｓから外れたときは、タイヤがスリップ若しくは空転し
たと判断して次のようにして距離センサ２１からのパル
ス信号に基づいて演算した移動距離を補正するようにし
ている。

【００２７】即ち、演算処理部２５は、単位時間当りの
移動距離の差ｄＬ（車両の加速度）が許容範囲値Ｓから
外れたときは（ステップＳ５）、前回の単位時間当りの
移動距離に範囲許容限界値を加算した値を今回の移動距
離Ｌt と見なし（ステップＳ６）、その移動距離Ｌt に
基づいて車両の移動距離を演算するようになっている
（ステップＳ７）。

【００２８】ここで、上記ステップＳ５，Ｓ６は下記の
ように記述することができる。 ＩＦ（（ｄＬ＜ＳL ）ｏｒ（ＳH ＜ｄＬ）） Ｌt ＝Ｌt-1 ＋ΔＨＬ Ｌt ：今回の単位時間当りの移動距離（今回演算時の
速度） Ｌt-1 ：前回の単位時間当りの移動距離（前回演算時の
速度） ΔＨＬ ：単位時間当りの移動距離の差（今回演算時の
加速度）の補正値

【００２９】この場合、単位時間当りの移動距離の差Δ
ＨＬは、図３に示す車両の運動性能限界値（加速度限界
値）に設定されている。つまり、単位時間当りの移動距
離の差（加速度）が許容範囲値Ｓから外れたときはタイ
ヤがスリップ若しくは空転した場合であるので、前回の
単位時間当りの移動距離（速度）に運動性能限界値（加
速度限界値）を加算した値を今回の単位時間当りの移動
距離に設定する。従って、車両が運動性能限界値を上回
って走行することにより車輪の回転数の変化量が通常の
許容範囲から外れたときは、車両は運動性能限界値で走
行したものと見なされるので、タイヤがスリップ若しく
は空転した場合であっても、距離センサからのパルス信
号に基づいて演算される車両の移動距離を実際の移動距
離に近似させることができる。

【００３０】さて、上記演算式の許容範囲値Ｓ及び移動
距離差補正値ΔＨＬは距離センサ２１からの距離情報に
基づいて演算された車両の加速度により決定されるの
で、予め車両のエンジン特性、走行装置、タイヤの形式
等の車両の運動性能、並びに道路の状態、車両の加減速
の状態等の走行状態に基づいて設定することができる。
従って、車両の種類或いはタイヤの変更により車両の運
動性能が変わった場合、或いは道路の路面状況、車両の
加速度の変更により車両の走行状態が変わった場合に判
定許容値Ｓを下記の如く変更することで、各状態の変化
に適切に対応することができる。

【００３１】（１）エンジン特性……エンジンのパワー
が大きい場合は車輪が空転し易くなるので、許容範囲値
Ｓを小さく設定する。 （２）走行装置……高性能サスペンション或いは４Ｗ
Ｄ、４ＷＳの場合には空転しにくくなるので、許容範囲
値Ｓを大きく設定する。 （３）タイヤの形式……グリップ力が高いタイヤの場合
にはスリップ若しくは空転しにくくなるので、許容範囲
値Ｓを大きく設定する。 （４）道路の状態……雪道或いは砂利道を走行する場合
はスリップ若しくは空転し易くなるので、許容範囲値Ｓ
を小さく設定する。 （５）車両の加減速……加速する際は減速する際よりも
空転し易いので、許容範囲値Ｓを小さく設定する。

【００３２】上記各条件のうち（１）（２）（３）につ
いては車両毎に予め設定されるものであり、（４）
（５）については車両の走行状態に応じて自動的に設定
されるようになっている。尚、（４）の道路の状態に関
しては乗員が設定するようにしてもよい。

【００３３】上記構成のものによれば、距離センサ２１
からのパルス信号に基づいて演算した車両の加速度が許
容範囲値Ｓから外れたときは、タイヤがスリップ若しく
は空転したと判断して距離センサ２１からのパルス信号
に基づいて演算した単位時間当りの車両の移動距離を補
正するようにしたので、距離センサからの距離情報に基
づいて単に車両の移動距離を演算するだけの従来例のも
のと違って、タイヤがスリップ若しくは空転した場合で
あっても、演算した移動距離を実際の車両の移動距離に
近似することができる。この場合、スリップが連続して
生じた場合にも前回の推定移動距離から車両のスリップ
を判定することができるので、移動距離誤差を効果的に
補正することができる。

【００３４】また、上述のような車輪の異常回転を判断
するための許容範囲値を車両の運動性能或いは車両の走
行状態に応じて設定するようにしたので、車両の移動距
離を適切に補正することができる。

【００３５】さらに、距離センサ２１からのパルス信号
に基づいて算出した移動距離とＧＰＳ２４からの位置情
報に基づく距離データとがずれたときは、距離センサ２
１からのパルス信号に基づく走行距離とＧＰＳ２４から
の距離データとが一致するように演算処理部２５の距離
係数Ｋを補正するようにしたので、距離係数が適切に設
定されていない場合であっても、移動距離を適切に補正
することができる。

【００３６】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、次のように変形または拡張できる。ＧＰＳ２４
の代りに、車両の走行に伴う路面パターンの移動に基づ
いて車両の移動距離を測定する実距離センサを用いるよ
うにしてもよい。また、既に距離が知られている２点間
を走行したときにその距離を実際の距離として入力する
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における全体構成を示す機能
ブロック図

【図２】演算処理部の動作を示すフローチャート

【図３】車両の加速度の変化を示す図

【図４】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

２１は距離センサ（距離検出手段）、２２は方位センサ
（進行方向検出手段）、２５は演算処理部（位置演算手
段、加速度演算手段、距離補正手段）、２９はディスプ
レイ（報知手段）である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪の回転に応じて距離情報を出力する
   距離検出手段と、 車両の進行方向を示す進行方向情報を出力する進行方向
   検出手段と、 前記距離検出手段からの距離情報及び前記進行方向検出
   手段からの進行方向情報に基づいて単位時間当りの車両
   の相対移動距離及び相対移動方向を演算すると共にそれ
   らの相対移動距離及び相対移動方向の累積に基づいて車
   両の現在位置を演算する位置演算手段と、 この位置演算手段により演算された車両の現在位置を報
   知する報知手段とを備えた車両用ナビゲーション装置に
   おいて、 前記位置演算手段により演算された単位時間当りの車両
   の相対移動距離の差に基づいて車両の加速度を求める加
   速度演算手段と、 この加速度演算手段により演算された加速度が予め設定
   された許容範囲値から外れたときは、前記位置演算手段
   により演算された前回の相対移動距離に許容範囲限界値
   を加算した値を今回の相対移動距離とする距離補正手段
   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】 前記距離補正手段の許容範囲値は、車両
   の運動性能に応じて設定されていることを特徴とする請
   求項１記載の車両用ナビゲーション装置。
3. 【請求項３】 前記距離補正手段の許容範囲値は、車両
   の走行状態に応じて設定されていることを特徴とする請
   求項１記載の車両用ナビゲーション装置。
4. 【請求項４】 車両の実際の移動距離を指示する移動距
   離付与手段と、 前記位置演算手段により演算された移動距離と前記移動
   距離付与手段により指示された移動距離とが異なったと
   きは、両者の移動距離が一致するように前記位置演算手
   段の距離係数を補正する距離係数補正手段とを備えたこ
   とを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両用
   ナビゲーション装置。