JPH09152346A - ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行中の車両の進行方向を示す方位と方位セ
ンサのオフセットとを、適切に補正する。 【解決手段】 走行中の車両の進行方向を示す車両方位
は、方位センサ３０からの出力に基づいて、自立航法に
よって検出される。直進判断部３９は、車両が直進して
いると判断されるときに、オフセット補正部３８によっ
て方位センサ３０の出力に対するオフセット値の補正を
行わせる。またＧＰＳ装置３２からの絶対方位に基づい
て、方位補正部３７による方位補正を行わせる。直進判
断部３９による直進判断は、マップマッチング処理部３
４によって直進道路を走行中であると判断されるときに
も行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載され、
走行中の車両位置や予め記録されている道路データある
いは走行経路などを画面表示して、運転者を支援するナ
ビゲーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図９に示すような基本的ハー
ド構成を有するナビゲーション装置１が車載用として用
いられている。ナビゲーション装置１は、処理装置２、
センサ３、記憶装置４およびディスプレイ５などを含
む。処理装置２内には、ＣＰＵ６およびメインメモリ７
などを含み、メインメモリ７のＲＡＭをワークエリアや
各種データの記憶用などに用いて、ＲＯＭに記憶されて
いるプログラムに従ってＣＰＵ６が動作し、車両の運転
の支援などを行う。記憶装置４は、ＣＤ−ＲＯＭやＩＣ
カードやあるいはハードディスクなどの大容量の記憶媒
体を有し、道路データなどが記憶されている。ディスプ
レイ５は、ＣＲＴやＬＣＤなどによって、車両の位置や
道路などを画像表示する。センサ３は、ＧＰＳの人工衛
星８からの電波を受信して、車両の現在位置や進行方向
を、地球上の緯度や経度で表す絶対位置および地球上の
方位で表す絶対方位として検出可能である。

【０００３】図１０は、図９の基本構成に基づくデータ
処理のための構成を示す。センサ３としては、ジャイロ
装置などによって実現される方位センサ１０、距離セン
サ１１、ＧＰＳ装置１２などが含まれ、処理装置２内の
センサ信号処理部１３によって信号処理が行われ、車両
の移動量や移動方向を表す信号がマップマッチング処理
部１４に与えられる。マップマッチング処理部１４で
は、記憶装置４内の道路データ１５を道路データ読取り
部１６によって読取り、センサ信号処理部１３からの移
動量および移動方向に基づいて、車両位置を道路上にあ
てはめるマップマッチング処理を行う。マップマッチン
グ処理で車両位置が道路上にあてはめられると、車両位
置を表す信号が表示装置等のディスプレイ５に与えら
れ、道路と車両位置との表示が行われる。

【０００４】ＧＰＳ装置１２では、人工衛星８からの電
波を受信して車両の絶対的な位置と進行方向とを検出す
ることができるけれども、走行中の車両からは必ずしも
良好な条件で常時電波を受信することができるとは限ら
ない。このため、車両の走行中の位置検出には、方位セ
ンサ１０および距離センサ１１からの出力を逐次加算し
ながら、現在位置を推測する自立航法が主として行わ
れ、ＧＰＳ装置１２によって検出される絶対位置や絶対
方位は、自立航法による車両位置や進行方向の補正のた
めに用いられることが多い。

【０００５】方位センサ１０としては、たとえば特開平
２−２９３６２０などに開示されている振動ジャイロが
広く用いられている。車両の進行方向に対応する方位検
出を高精度で行おうとする場合には、振動ジャイロのド
リフト、特にオフセット値の温度変化や経時変化が精度
を低下させる要因となる。ジャイロ装置のドリフト補正
に関連する先行技術は、たとえば特開平３−９５４０
７、特開平３−１８９５１４、あるいは特開平４−４３
５３１０などに開示されている。

【０００６】走行中の車両の進行方向を方位センサ１０
からの出力に基づいて推定し、他の方法で求める方位に
よって補正する方法としては、ＧＰＳ装置１２からの絶
対方位検出値に基づいて補正する方法と、車両が走行中
の道路をマップマッチング処理部１４によって推測し、
走行中と推測される道路の方位を表すデータから車両の
進行方向をフィードバックして補正する方法も行われて
いる。道路データは、一般に複数の直線区間であるリン
クを接続した構成を有し、各リンクは長さと方位とを有
するので、車両の位置が推測されたリンクの方位が車両
の進行方向としてフィードバックされる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】走行中の車両の進行方
向を表す車両方位は、オフセットなどの変動の可能性が
大きなものであり、道路のリンク方位をもとにフィード
バックして補正する場合は、補正のもとになる車両の進
行方向の方位に誤差が大きいような場合に一層方位誤差
が大きくなり、本来の車両方位とは掛け離れたものにな
ってしまう恐れがある。あるいは、道路データが直線区
間の連続で単純化されているので、その形状のデフォル
メ等の過程に起因する誤差によって、フィードバックを
かけない方がより正確な車両方位になる可能性もある。
フィードバックをかける度合を小さくした場合には、正
しい道路にマッチングしていた場合でもなかなか正しい
車両方位に収束しないという問題が生じる。

【０００８】方位センサ１０のオフセットの調整は、一
般に車両が停止している静止状態で行われ、特開平４−
２３５３１０の先行技術では、停止時間が短いときでも
充分に補正が行えるような技術が提案されている。特開
平３−１８９５１４や特開平３−９５４０７では、セン
サのドリフト量を推定して補正を行う技術が提案されて
いる。振動ジャイロのオフセット量は、必ずしも一定の
割合で変化するとは限らず、単に推定するだけでは精度
の低下を招く恐れがある。

【０００９】高速道路などを走行する際は、長時間停止
することがないような状況も考えられ、温度ドリフトな
どの影響で振動センサなどからのオフセット値が変化
し、正しい車両方位の検出ができなくなる恐れがある。
ジャイロの出力が安定しているときのジャイロの出力値
をオフセット値として補正することも考えられるけれど
も、単にジャイロの安定性だけを観測していたのでは、
高速道路の緩やかなカーブなどで進行方向の変化に伴う
出力値が導出されているにも拘わらず、オフセット値と
して判断して、誤った補正をしてしまう可能性がある。

【００１０】本発明の目的は、走行中の車両の進行方向
を示す車両方位を確実に補正することができ、方位セン
サのオフセットも適切に補正することができるナビゲー
ション装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両の走行方
向の変化を逐次的に検出する方位センサを備え、走行方
向の変化分を積算して走行中の進行方向を示す車両方位
を算出する機能を有するナビゲーション装置において、
車両が直進しているか否かを判断する直進判断手段と、
直進判断手段によって車両が直進していると判断される
とき、車両方位を算出する機能に関連する補正を行う方
位補正手段とを含むことを特徴とするナビゲーション装
置である。本発明に従えば、直進判断手段によって車両
が直進していると判断されるときに、方位補正手段は車
両方位を算出する機能に関連する補正を行うので、方位
補正の際の誤差の発生を抑制し、確実に車両方位算出機
能に関連する補正を行うことができる。

【００１２】また本発明で、前記方位補正手段は、車両
の進行方向を示す車両方位を補正することを特徴とす
る。本発明に従えば、方位算出機能の補正によって車両
の進行方向を示す車両方位を補正するので、補正後は正
しい車両方位を基準として、方位センサの出力に基づく
方位変化分を加算し、より正確な車両方位を検出するこ
とができる。

【００１３】また本発明で、前記方位補正手段は、方位
センサの出力のオフセットを補正することを特徴とす
る。本発明に従えば、方位センサの出力のオフセット値
を車両が直進していると判断されるときに補正すること
ができるので、車両が長期間走行していてもオフセット
値の補正を行うことができ、方位センサによる車両の走
行方向の変化の検出精度を高めることができる。

【００１４】また本発明は、走行中の車両の進行方向を
示す車両方位を、絶対方位として検出する絶対方位検出
手段を備え、前記直進判断手段は、絶対方位検出手段が
検出する絶対方位の変動が予め定める直進基準範囲内で
あり、方位センサからの変化分を表す出力値の変動が予
め定める許容範囲内であるとき、方位センサの出力のオ
フセットを補正することを特徴とする。本発明に従え
ば、走行中の車両の進行方向を絶対方位検出手段によっ
て絶対方位として検出し、直進判断手段は絶対方位検出
手段が検出する絶対方位の変動が予め定める直進基準範
囲内であり、方位センサからの出力値の変動が予め定め
る許容範囲内であるとき、方位センサの出力のオフセッ
ト値を補正するので、方位センサの出力のドリフトが小
さくオフセット値が容易に求められる状態で、確実にオ
フセット値の補正を行うことができる。

【００１５】また本発明は、車両の走行中に、走行中の
車両位置を検出する車両位置検出手段と、車両位置検出
手段によって検出された車両位置と、進行方向を示す車
両方位とに基づき、予め記憶されている道路データを参
照して、走行中である可能性の高い道路を推測し、車両
位置を道路上に補正するマップマッチング手段とを備
え、前記直進判断手段は、マップマッチング手段によっ
て走行中であると推測された道路が、車両位置の進行方
向前方側に予め定められる前方基準長さ以上の直線区間
を有し、進行方向の後方側にも予め定める後方基準長さ
以上の直線区間を有し、車両位置の進行方向前後の直線
区間が予め定める許容範囲内で連続した直進道路である
と判断され、かつ進行方向前方側の直線区間の方位が車
両方位と予め定める範囲内で一致すると判断されるとき
に、車両が直進していると判断することを特徴とする。
本発明に従えば、マップマッチング手段によって道路上
に推測される車両位置の前後に、所定の直線区間が推定
されるときにのみ車両方位の算出に関連する機能を補正
するので、適切に補正を行うことができる。

【００１６】また本発明は、車両の走行中に、進行方向
を示す車両方位を逐次的に記憶する履歴記憶手段を備
え、前記方位補正手段は、履歴記憶手段を参照し、方位
の変動が予め定める許容範囲内であるときのみ車両方位
を算出する機能に関連する補正を行うことを特徴とす
る。本発明に従えば、進行方向を示す車両方位を記憶す
る履歴記憶手段を参照して、予め定める許容範囲内で車
両方位が変動しているような直進と判断される際に車両
方位を算出する機能に関連する補正を行うので、誤差を
少なくして確実に補正を行うことができる。

【００１７】また本発明は、前記進行方向を示す車両方
位は、方位センサからの出力に基づいて算出されること
を特徴とする。本発明に従えば、方位センサからの出力
が変動しない範囲で直進と判断し、方位補正を確実に行
うことができる。

【００１８】また本発明で、走行中の車両の進行方向を
示す車両方位を、絶対方位として検出する絶対方位検出
手段を備え、前記進行方向を示す車両方位は、絶対方位
検出手段が検出する絶対方位であることを特徴とする。
本発明に従えば、絶対方位検出手段が検出する絶対方位
が変動する範囲が少ないときに直進とみなし、確実な補
正を行うことができる。

【００１９】また本発明は、走行中の車両の進行方向を
示す車両方位を、絶対方位として検出する絶対方位検出
手段を備え、前記履歴記憶手段には、方位センサからの
出力に基づく方位と、絶対方位検出手段からの絶対方位
とが進行方向を示す車両方位としてそれぞれ記憶され、
前記方位補正手段は、履歴記憶手段を参照し、方位セン
サからの出力に基づく方位と絶対方位とが予め定める基
準値以上の方位差を有するとき、車両方位を算出する機
能に関連する補正を行わないことを特徴とする。本発明
に従えば、方位センサからの出力に基づく方位と絶対方
位との差が予め定める基準値以上あるときには方位補正
を行わないので、無理な補正によって誤差の増大するこ
とを防ぐことができる。

【００２０】また本発明で、前記予め定める許容範囲
は、所定時間内で設定されることを特徴とする。本発明
に従えば、所定時間内に直進と判断されるときに、補正
方位に関連する機能を補正するので、車両が停止してい
ないときにでも補正を行うことができる。

【００２１】また本発明で、前記予め定める許容範囲
は、所定走行距離内で設定されることを特徴とする。本
発明に従えば、所定走行距離内で補正を行うので、車両
が走行中でも補正を行うことができる。

【００２２】また本発明は、前記マップマッチング手段
によって走行位置が補正される際に、同一の直進道路に
対して連続して複数回の補正が行われるか否かを検出す
る同一道路検出手段と、同一道路検出手段によって同一
の直進道路に対して連続して複数回の補正が行われるこ
とが検出されるとき、道路の方向と車両の進行方向との
方位差を検出し、前回の補正時点からの経過時間と方位
差とに基づいて方位センサの出力のオフセット補正を行
うことを特徴とする。本発明に従えば、同一の直進道路
に補正する際に、複数回補正して、経過時間に対応する
補正量でオフセット補正を行うので、経時的変化を確実
に補正することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態に
よるナビゲーション装置の概略的な電気的構成を示す。
ナビゲーション２１は、処理装置２２、センサ２３、記
憶装置２４およびディスプレイ２５などを含む。ディス
プレイ２５は、ＣＲＴやＬＣＤなどの表示装置等によっ
て実現される。処理装置２２内には、ＣＰＵ２６とメイ
ンメモリ２７とが含まれる。走行中の車両の進行方向の
絶対方位と車両の絶対値は、ＧＰＳの人工衛星からの電
波を受信して検出される。センサ２３内には、方位セン
サ３０および距離センサ３１とともにＧＰＳ装置３２が
備えられ、人工衛星からの電波を受信可能である。メイ
ンメモリ２７は、ＲＯＭおよびＲＡＭを含み、ＲＯＭ内
にはＣＰＵ２６を動作させるプログラムや各種データが
予め記憶されている。ＣＰＵ２６は、センサ信号処理部
３３およびマップマッチング処理部３４として動作す
る。センサ信号処理部３３はセンサ２３からの信号処理
を行う。マップマッチング処理部３４は、記憶装置２４
内のＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶されている地図
データ３５を、道路データ読取部３６を介して読取り、
車両の現在位置を道路上に補正する。ＣＰＵ２６内に
は、センサ信号処理部３３での信号処理の補正を行う方
位補正部３７およびオフセット補正部３８と、車両が直
進中であるか否かを判断する直進判断部３９とが含まれ
る。メインメモリ２７のＲＡＭには、車両の走行中の履
歴などが記憶され、直進判断部３９は走行中の履歴を参
照し、あるいはマップマッチング処理部３４の出力を判
断し、直進中であるか否かを判断する。直進中であると
判断されるときに、方位補正部３７やオフセット補正部
３８による補正が行われる。

【００２４】図２は、図１の処理装置２２による方位補
正の動作を示す。ステップａ１から動作を開始し、ステ
ップａ２ではオフセットの初期値がたとえばＧoff0とし
て設定される。ステップａ３では、方位センサ３０によ
る方位検出が行われ、ステップａ４で次の第１式に示す
ようなオフセット補正が行われる。

【００２５】 Ｄn ＝ Ｋ（Ｇn−Ｇoff0）＋Ｄn-1 …（１） Ｄn-1は、前回のサンプリング周期における方位を示
し、Ｋは感度係数を示す。ステップａ５では、第１式で
算出されたオフセット補正後の方位Ｄnを図１のメイン
メモリ２７に記憶し、方位履歴記憶を行う。ステップａ
６では、図１の直進判断部３９によって直進しているか
否かを判断し、直進と判断されるときにはステップａ７
に移る。ステップａ７では、進行方向を示す方位を、た
とえばＧＰＳ装置３２からの出力あるいはマップマッチ
ング処理部３４からの出力によって検出し、方位補正部
３７によって車両の進行方向を表す車両方位をステップ
ａ８で補正し、ステップａ３に戻る。ステップａ６で直
進でないと判断されるときもステップａ３に戻る。

【００２６】図３は、図１の処理装置２２によってオフ
セット補正を行う動作を示す。ステップｂ１からステッ
プｂ６までの動作は、図２のステップａ１〜ステップａ
６までの各ステップの動作と同様であるので、説明を省
略する。ステップｂ７では、オフセット補正部３８がオ
フセット値を算出し、ステップａ８で後述するようにし
てオフセット値の補正を行い、ステップｂ３に戻る。

【００２７】ステップｂ７のオフセット値の算出は、ま
ず第２式に従って平均値Ｇaveを算出する。またステッ
プｂ８のオフセット値の補正は、次の第３式に従って行
う。

【００２８】

【数１】

【００２９】ここでαは、０＜α≦１である重み係数で
ある。

【００３０】図４は、オフセット補正部３８の論理構成
を示す。記憶部４０は、前回のオフセット値Ｇoff0を記
憶し、その記憶値を乗算部４１で１−αの重み付けを行
い、第２式で算出される平均値Ｇaveを乗算器４２でα
の重み付けを行った値と、加算部４３で加算し、新たな
オフセット値Ｇoffとして導出する。重み係数αとして
は、たとえば０．０５程度を用いる。

【００３１】図５は、マップマッチング処理部３４によ
って行われるマップマッチング処理の際の類似度演算の
基本的考え方を示す。図５（ａ）に示すように、車両位
置４４を道路データ４５上に推測するためには、車両の
進行方向を表す矢印４６の先端４７で自立航法による車
両の位置を表し、矢印４６の方向が自立航法によって求
められる車両の進行方向であるように想定する。矢印４
６の方位によって表される車両の進行方向をｄとし、道
路データ４５によって表される道路の方位をＤとする
と、道路データ４５と矢印４６との成す角度が、Ｄ−ｄ
の絶対値に対応する。矢印４６の先端４７から道路デー
タ４５に降ろした垂線の長さが、車両の推測位置から道
路データ４５までの距離Ｌとなる。方位差絶対値のＤ−
ｄに基づく方位類似度ｆは図５（ｂ）のように表され、
距離Ｌに基づく距離類似度ｇは図５（ｃ）のように表さ
れる。ここでＦ，Ｇを重み係数とすると、類似度Ｅは次
の第４式のようにして表される。

【００３２】 Ｅ ＝ Ｆ×ｆ＋Ｇ×ｇ …（４） マップマッチング処理部３４では、車両周辺の道路に対
して類似度計算を行い、類似度Ｅの最も大きい類似度の
高い道路上に車両位置を補正する。

【００３３】図６は、マップマッチングによる車両位置
の補正動作を示す。ステップｃ１から動作を開始し、ス
テップｃ２では周辺道路の抽出を行う。周辺道路の抽出
によって、マップマッチングの対象となる周辺リンク数
Ｎが設定される。ステップｃ３では、処理パラメータｎ
を０、ＥｍａｘをＥｍｉｎにそれぞれ初期設定する。Ｅ
ｍｉｎは、類似度Ｅの最小値と予想される値である。ス
テップｃ４では、パラメータｎが周辺リンク数Ｎより小
さいか否かを判断する。小さいと判断されるときには、
ステップｃ５で前述の第４式に示すような類似度演算を
行う。ステップｃ６では、演算されたＥの値がＥｍａｘ
より大きいか否かを判断する。大きいと判断されるとき
には、ステップｃ７でＥの値をＥｍａｘに代入し、垂線
の足の位置ｈを車両の現在位置Ｈに補正する。ステップ
ｃ６で類似度Ｅが一時的な最大値Ｅｍａｘよりも大きく
ないと判断されるとき、あるいはステップｃ７が終了し
たときには、ステップｃ８でｎの値を１増加させ、ステ
ップｃ４に戻る。ステップｃ４でｎの値がＮの値よりも
小さくないと判断されるときには、ステップｃ９で処理
を終了する。

【００３４】図６に示すようにして車両位置を補正した
道路は、直進道路であるか否かを判断するためには、車
両の位置を補正したリンクの進行方向前方側のノードに
接続するリンクを順にたどり、所定の距離以上分岐がな
く、リンク方位の変化が所定角度以下である場合は、前
方に直進道路があると判断する。また車両の位置を補正
したリンクを、進行方向逆方向側のノードから接続する
リンクを順にたどり、所定の距離以上分岐がなく、方位
変化が所定角度以下である場合には、後方に直進道路が
あると判断する。マップマッチングによって、直進道路
上を走行していると判断されるときには、直進道路のリ
ンク方位をＤ１、車両の走行方位をＤ２とすると、補正
後の車両の方位Ｄは次の第５式に示される方位の差ΔＤ
を用いて、次の第６式のように表される。

【００３５】 ΔＤ ＝ Ｄ１−Ｄ２ …（５） Ｄ ＝ Ｄ２＋ΔＤ …（６） 図７は、直進道路を進行中であるか否かを判断する動作
を示す。ステップｄ１から処理を開始し、ステップｄ２
では、位置補正した地点から位置補正したリンクの端点
ノードまでの距離をＬに設定する。ステップｄ３では、
端点ノードで接続されるリンクの数をｊに読込む。ステ
ップｄ４では、ｊの値が０より大きく２以下であるか否
かを判断する。条件が成立するときには、ステップｄ５
で次に接続するリンクを検索する。ステップｄ６では、
接続するリンクの方位と位置補正したリンクの方位の方
位差Δｄを求める。ステップｄ７では、方位差Δｄが角
度変化判定基準値Ｄ０よりも小さいか否かを判断する。
小さいと判断されるときには、ステップｄ８で距離Ｌに
接続するリンクの長さを加える。ステップｄ９では、距
離Ｌの値が距離判定基準値Ｋ０より大きいか否かを判断
し、ステップｄ３に戻る。ステップｄ９で距離Ｌが基準
判定基準値Ｋ０より大きいと判断されるときには、ステ
ップｄ１０で直進道路有りと判断する。ステップｄ４で
接続数ｊが０より大きく２以下であると判断されないと
きには、ステップｄ１１で直進道路なしと判断する。

【００３６】メインメモリ２７の記憶内容を参照して、
方位センサ３０からの方位計算値の履歴を監視する際に
は、所定の時間、たとえば４秒間のデータに基づき、方
位検出値を０．５秒間隔で計算する。この時間では８個
の方位データが記憶されており、８個の方位データＤn
から平均の方位Ｄaveを求め、ＤaveとＤnとの方位差の
絶対値を加算してばらつき度合Ｄsを求め、所定の値以
下となった場合には直進走行と判断する。

【００３７】

【数２】

【００３８】停止中でなくても直進走行と判断される期
間は、方位補正およびオフセット補正を行うことができ
るので、方位やオフセットの誤差が増大するのを防ぐこ
とができる。

【００３９】図８は、マップマッチング動作によって直
進区間と判断する効果を示す。図８（ａ）は、一般的な
道路データ５０の構成を示す。道路データ５０は、直線
区間のリンク５１とリンク５１間のノード５２から成
る。図８（ｂ）に示すように、２本の直進道路５３，５
４が交差しており、交差点付近に車両位置５５が推測補
正されている場合に、車両の進行方向５６は、それまで
車両が推測されていた道路５３よりも他の道路５４の方
位の方に近い場合には、以降の補正では道路５４の方を
車両が走行するように補正する。図８（ｃ）のように、
２つのリンク５７，５８がノード５９で接続し、その方
位差が所定の範囲を越える場合は、ノード５９の近傍の
車両位置６０を走行中の車両は直進中であるとは判断し
ない。所定の範囲内であれば、直進中と判断する。

【００４０】直線道路が長い場合には、同一道路を走行
している間に、複数回方位補正を行うことになる。直線
道路の方位をｄ０、１回目に方位補正処理をした時間を
Ｔ０、２回目に方位補正処理をした時間をＴ１、２回目
に補正するときの車両方位をｄ１とすると、２回目の方
位補正値Δｄは、次の９式に従って表される。

【００４１】 Δｄ ＝ ｄ０−ｄ１ …（９） オフセット補正値ΔＧoffは次のように求められる。た
だしＫはジャイロの感度係数、αは補正の重みを表す。

【００４２】

【数３】

【００４３】補正前のジャイロオフセット値をＧoff0と
すると、補正後のジャイロオフセット値Ｇoffは、次の
第１１式のようになる。

【００４４】 Ｇoff ＝ Ｇoff0＋ΔＧoff …（11） 補正後は、Ｔ０にＴ１、ｄ０にｄ１をそれぞれ代入し、
３回目以降の繰返しを行う。

【００４５】このようにマッチングを行った道路のリン
ク方位を用いて車両方位やオフセット補正を行うことに
よって、迅速に正しい方位に補正することができる。ま
た補正時に直進中であるか否かを判断することによっ
て、直線道路を走行しても車線変更を行っているときな
どに誤って車両方位やジャイロオフセットの補正を行っ
てしまうことを防ぐことができる。また走行中にもジャ
イロオフセットの補正を行うことができるので、オフセ
ット値の誤差が増大するのを防ぐことができる。

【００４６】ジャイロの検出方位の安定性は、たとえば
所定走行距離内でのジャイロセンサの検出値の最大値Ｇ
ｍａｘおよび最小値Ｇｍｉｎを求め、その差分ΔＧ＝Ｇ
ｍａｘ−Ｇｍｉｎが所定値よりも小さいときに、安定し
ていると判断する。また所定走行距離のジャイロセンサ
の平均値とそれぞれの値との差の絶対値を加算した値が
所定値よりも小さいときに安定していると判断すること
もできる。直進走行の検出については、所定走行距離内
の絶対方位の平均値を求め、そこから方位差の絶対値を
加算した値が所定の値以下であるとき直進走行と判断す
ることもできる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、車両が直
進していると判断されるときに車両方位を算出する機能
に関連して確実に補正を行うことができる。また本発明
によれば、車両方位を確実に補正することができる。ま
た本発明によれば、方位センサのオフセットを適切に補
正することができる。また本発明によれば、直進と判断
される状態で確実にオフセットを補正することができ
る。また本発明によれば、マップマッチングによって直
進か否かを判断するので、道路データを利用して適切な
タイミングでオフセットを補正することができる。また
本発明によれば、車両方位の履歴を参照して、方位変動
の少ない安定した走行状態で適切に補正を行うことがで
きる。また本発明によれば、方位センサの出力が安定し
ている状態で確実に補正を行うことができる。また本発
明によれば、絶対方位の変動が少ないときを直進と見な
すので、走行中でも適切なタイミングで補正を行うこと
ができる。また本発明によれば、誤差が大きい状態で
は、補正を行わないので、補正による誤差の増大を防
ぎ、適切な補正のみを行うことができる。また本発明に
よれば所定時間で直進と判断して補正を行うので、適切
なタイミングで補正を行うことができる。また本発明に
よれば、所定距離を直進すれば、補正を行うので、適切
なタイミングで補正を行うことができる。また本発明に
よれば、同一の直進道路に連続して位置補正する場合
に、適切なオフセット補正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態によるナビゲーション装
置の概略的な電気的構成を示すブロック図である。

【図２】図１の処理装置２２の動作を示すフローチャー
トである。

【図３】図１の処理装置２２の動作を示すフローチャー
トである。

【図４】図１のオフセット補正部３８の論理構成を示す
ブロック図である。

【図５】図１のマップマッチング処理部３４による類似
度演算の基本的考え方を示す図である。

【図６】図１の処理装置２２による位置補正処理を示す
フローチャートである。

【図７】図１の直進判断手段３９による直進道路検索処
理を示すフローチャートである。

【図８】図７の直進判断処理の効果を示す図である。

【図９】従来からのナビゲーション装置の基本ハードウ
エア構成を示すブロック図である。

【図１０】図９のナビゲーション装置の機能を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

２１ ナビゲーション装置 ２２ 処理装置 ２３ センサ ２４ 記憶装置 ２６ ＣＰＵ ２７ メインメモリ ２８ 人工衛星 ３０ 方位センサ ３１ 距離センサ ３２ ＧＰＳ ３３ センサ信号処理部 ３４ マップマッチング処理部 ３５，５０ 道路データ ３６ 道路データ読取部 ３７ 方位補正部 ３８ オフセット補正部 ３９ 直進判断部 ４０ 記憶部 ４４，５５ 車両位置 ５１，５７，５８ リンク ５２，５９ ノード ５３，５４ 道路 ５６ 進行方向

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行方向の変化を逐次的に検出す
   る方位センサを備え、走行方向の変化分を積算して走行
   中の進行方向を示す車両方位を算出する機能を有するナ
   ビゲーション装置において、 車両が直進しているか否かを判断する直進判断手段と、 直進判断手段によって車両が直進していると判断される
   とき、車両方位を算出する機能に関連する補正を行う方
   位補正手段とを含むことを特徴とするナビゲーション装
   置。
2. 【請求項２】 前記方位補正手段は、車両の進行方向を
   示す車両方位を補正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。
3. 【請求項３】 前記方位補正手段は、方位センサの出力
   のオフセットを補正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。
4. 【請求項４】 走行中の車両の進行方向を示す車両方位
   を、絶対方位として検出する絶対方位検出手段を備え、 前記直進判断手段は、絶対方位検出手段が検出する絶対
   方位の変動が予め定める直進基準範囲内であり、方位セ
   ンサからの変化分を表す出力値の変動が予め定める許容
   範囲内であるとき、方位センサの出力のオフセットを補
   正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。
5. 【請求項５】 車両の走行中に、走行中の車両位置を検
   出する車両位置検出手段と、 車両位置検出手段によって検出された車両位置と、進行
   方向を示す車両方位とに基づき、予め記憶されている道
   路データを参照して、走行中である可能性の高い道路を
   推測し、車両位置を道路上に補正するマップマッチング
   手段とを備え、 前記直進判断手段は、マップマッチング手段によって走
   行中であると推測された道路が、車両位置の進行方向前
   方側に予め定められる前方基準長さ以上の直線区間を有
   し、進行方向の後方側にも予め定める後方基準長さ以上
   の直線区間を有し、車両位置の進行方向前後の直線区間
   が予め定める許容範囲内で連続した直進道路であると判
   断され、かつ進行方向前方側の直線区間の方位が車両方
   位と予め定める範囲内で一致すると判断されるときに、
   車両が直進していると判断することを特徴とする請求項
   １〜３のいずれかに記載のナビゲーション装置。
6. 【請求項６】 車両の走行中に、進行方向を示す車両方
   位を逐次的に記憶する履歴記憶手段を備え、 前記方位補正手段は、履歴記憶手段を参照し、車両方位
   の変動が予め定める許容範囲内であるときのみ車両方位
   を算出する機能に関連する補正を行うことを特徴とする
   請求項１〜５のいずれかに記載のナビゲーション装置。
7. 【請求項７】 前記進行方向を示す車両方位は、方位セ
   ンサからの出力に基づいて算出されることを特徴とする
   請求項６記載のナビゲーション装置。
8. 【請求項８】 走行中の車両の進行方向を示す車両方位
   を、絶対方位として検出する絶対方位検出手段を備え、 前記進行方向を示す車両方位は、絶対方位検出手段が検
   出する絶対方位であることを特徴とする請求項６記載の
   ナビゲーション装置。
9. 【請求項９】 走行中の車両の進行方向を示す車両方位
   を、絶対方位として検出する絶対方位検出手段を備え、 前記履歴記憶手段には、方位センサからの出力に基づく
   方位と、絶対方位検出手段からの絶対方位とが進行方向
   を示す車両方位としてそれぞれ記憶され、 前記方位補正手段は、履歴記憶手段を参照し、方位セン
   サからの出力に基づく方位と絶対方位とが予め定める基
   準値以上の方位差を有するとき、車両方位を算出する機
   能に関連する補正を行わないことを特徴とする請求項６
   記載のナビゲーション装置。
10. 【請求項１０】 前記予め定める許容範囲は、所定時間
    内で設定されることを特徴とする請求項４〜９のいずれ
    かに記載のナビゲーション装置。
11. 【請求項１１】 前記予め定める許容範囲は、所定走行
    距離内で設定されることを特徴とする請求項４〜９のい
    ずれかに記載のナビゲーション装置。
12. 【請求項１２】 前記マップマッチング手段によって走
    行位置が補正される際に、同一の直進道路に対して連続
    して複数回の補正が行われるか否かを検出する同一道路
    検出手段と、 同一道路検出手段によって同一の直進道路に対して連続
    して複数回の補正が行われることが検出されるとき、道
    路の方向と車両の進行方向との方位差を検出し、前回の
    補正時点からの経過時間と方位差とに基づいて方位セン
    サの出力のオフセット補正を行うことを特徴とする請求
    項５記載のナビゲーション装置。