JPS63109319A - 車載用航法装置 - 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］ この発明は、地磁気を利用した車両の走行経路の推定精
度を高めた車載用航法装置に関する。

［従来の技術］ 車速センサから得られる距離データと地磁気センサから
得られる方位データにもとづいて車両の走行経路を推定
する車載用航法装置は、車内のディスプレイ装置に表示
された地図に、現在地が表示されるため、運転者は地図
上で現在地を簡単に確認することができる。しかし、地
磁気センサが、踏み切りや高架或は送電線などの電磁界
によって外乱を受けた場合、車両の進行方向を示すべき
方位ベクトルが完全に狂ってしまい、方位データと距離
データにもとづいて推定した走行経路が、実際に走行し
た道路から大幅に逸脱してしまうという欠点があった。

そこで、地図を表示するディスプレイ装置の画面上で、
道路とそれ以外の部分を色分は表示し、推定走行経路が
道路以外の部分に描かれるような場合に、推定走行経路
を強制的に最寄りの道路上に移転させることで、方位デ
ータの乱れを補正するなどの方法が提案された。この種
の色分は地図と方位ベクトルの強制移転を利用する従来
の車載航法装置は、推定走行経路が道路の端に一旦当接
してしまうと、次からは道路にのるまでいちいちベクト
ルを回転させるために、処理に時間がかかってしまい、
そうこうしているうちに推定走行経路がまったく別の道
路に入り込んでしまったり、或は推定走行経路が道路の
分岐点に当接したときに、分岐点が剣の先端のような尖
点になっているために、−回の推定動作が以降の推定動
作の死命を決定してしまうというケースが生じやすい。

事実、第４．５図にそれぞれ点線で示したように、道路
の分岐点Ｐ或はＱにおいて方位ベクトルの移転に時間の
かからない方向、すなわちこの例では車両の現実の進行
方向とは違う方向に走行経路推定がなされてしまったた
めに、その後の推定走行経路が、図中実線で示した現実
の走行経路から逸脱してしまうことがあり、結果的に一
回の誤推定が後々の推定動作を根幹から狂わせてしまう
ことになる等の問題点があった。

そこで、推定走行経路を実際の車両の走行経路に近付け
るために、例えば地図全体を座標平面とみなし、道路を
その座標上の直線と曲線の集合と考えて、その直線や曲
線に相当する式を記憶しておき、推定走行経路がこれら
の式に合致するよう補正を加える方法が提案された。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記座標平面化地図データを用いる従来の車載航法装置
は、道路を規定する直線や曲線の式を決定する作業が大
変であり、しかも得られた直線や曲線も限られた区間で
しか有効でないため、その有効区間を座標上の２点で示
さなければならず、道路地図の数式化に要した労力はど
に航法精度の向上が期待できない等の問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記問題点を解決したものであり、情報記
録媒体を介して入力された道路地図データを随時読み出
すことができる記憶装置と、車両が一定距離走行するつ
ど、地磁気センサが検出する方位データにもとづく方位
ベクトルを、前回推定時に得られた現在地を始点として
前記記憶装置から読み出された道路地図上に書き込みな
がら、現在地に至る車両の軌跡ベクトルを推定する中央
処理装置を有する車載用航法装置であって、前記情報記
録媒体は、２つの交差点を結ぶ道路ごとに番号を割り当
て、それぞれ区間距離と方位を付して付表化したデータ
が、対応する道路地図とともに記録してあり、前記中央
処理装置は、前記方位ベクトルにもとづいて推定した車
両の走行経路を、車両が交差点を通過するつど前記付表
データを参照して総合的に適否判定する構成としたこと
を特徴とするものである。

［作用］ この発明は、地磁気センサが検出する方位データにもと
づく方位ベクトルを、前回推定時に得られた現在地を始
点として道路地図上に書き込みながら、現在地に至る車
両の軌跡ベクトルを推定するとともに、道路地図を記憶
する情報記録媒体に、道路ごとに両端の交差点間の区間
距離及び方位を付して付表化したデータを、対応する道
路地図とともに記録しておき、方位ベクトルにもとづい
て推定した車両の走行経路を、車両が交差点を通過する
つど、前記付表データを参照して総合的に適否判定する
。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について、第１図ないし第３図
を参照して説明する。第１図は、この発明の車載用航法
装置の一実施例を示１回路構成図、第２図は、第１図に
示した情報記録媒体に記録された道路地図データの一例
を示す図、第３図は、第１図に示した中央処理装置の走
行経路推定動作を説明するためのフローチャートである
。

第１図中、車載用航法装置１は、中央処理装置２を中心
にして、距離データを得るための車速センサ３と方位デ
ータを得るための地磁気センサ４及び走行地域の地図情
報を提供する記憶装置５さらには推定現在地を地図とと
もに表示するディスプレイ装置６等が周辺に配置しであ
る。記憶装置５は、光ディスクやフロッピディスク等の
情報記録媒体７に記録された地図情報を読み取って中央
処理装置２に送り込む働きをするが、この中央処理装置
２に送り込まれる地図情報は、第２図に示したように、
道路とそれ以外の場所が例えば赤色と緑色（梨地模様で
示す）のごとく２色に色分けされた道路地図データであ
る。また、情報記録媒体７には、この色分は地図データ
とその外に、２以上の道路が交差する交差点に番号を付
すとともに、この交差点に通ずる道路にその両端の交差
点の番号を連記して得られる番号を付し、道路ごとにそ
の区間距離と方位を付して付表化したデータが、対応す
る地図とともに記録しである。すなわち、第２図に一部
を示した付表データは、交差点番号３の交差点に通ずる
４本の道路１こ、それぞれもう一方の交差点の番号を連
記することで、１３゜２３．３６．３５のように番号を
割り当て、かつそれぞれに区間距離と方位の各データを
付すことにより作成しである。区間距離データは、前記
車速センサ３の距離出力の単位距離ｐの整数倍で表され
、また方位データは、東西南北の東の方向を基準に道路
の方角を示す角度で表される。

一方、中央処理装置２は、方位ベクトルにもとづいて推
定した車両の走行経路を、後述するごとく、車両が交差
点を通過するつど上記付表データを参照しつつ総合的に
適否判定することになるが、基本的には色分は地図と方
位ベクトルの強制移転法による走行経路推定を実行する
。すなわち、中央処理装置２には、地図を表示するディ
スプレイ装置６の画面上で、道路とそれ以外の部分を色
分は表示し、推定走行経路が道路以外の部分に描かれる
ような場合に、強制的に最寄りの道路上に走行経路を移
転させる方法を採るものである。この実施例の場合、方
位データをその向きとし、走行パルスの間隔をその大き
さとするベクトルＤを、前回の推定現在地Ｓに加え、そ
の場所が道路上にあれば、そのまま軌跡を描くが、そう
でない場合には、Ｓを中心にあらかじめ定めた単位角度
αずつベクトルＤを正逆方向に回転させ、Ｓ＋Ｄが最寄
りの道路上にのった時点で、その場所に軌跡を描く方法
が採られる。

しかし、上記方位ベクトルの強制移転法も交差点付近で
の地磁気に対する外乱により、実際の走行経路とは無縁
の脇道に迷い込みやすいという問題を抱えていることは
既に述べた通りである。そこで、中央処理装置２は、車
両が交差点を通過するつど、第３図に示したフローチャ
ートに従って推定走行経路の適否を総合的に判断する。

すなわち、第３図に示すステップ（１０１）において、
地磁気センサ４から得られる方位データが大幅に急変し
たことが判明したとする。この場合、道路が急カーブし
ているか、交差点において車両の進路が変わったか、あ
るいは地磁気センサ４から得られる方位データが外乱に
より狂ったか、さらには車両の推定走行経路自体が誤っ
ているかのいずれかの事態が発生したものと考えられる
。

そこで、その後に初めての交差点を通過するさいに、ス
テップ（１０２）における判断結果を受け、ステップ（
１０３）において、曲回通過した交差点ｃｏから現在地
までの距離ｄを算出する。そして、続くステップ（１０
４）において、記憶装置５が記憶する地図データとその
付表を参照しつつ、交差点ｃｏから半径ｄの円周上に交
差点が存在するかどうかのチェックを行う。

ステップ（１０４）におけるチェックの結果、推定現在
地を該当する交差点に確定する。この場合、それまでの
走行経路推定が正しく行われている場合は、推定走行経
路上に位置する交差点が推定現在地に一致する。しかし
、それまでの走行経路推定に誤りがある場合は、推定現
在地は推定走行経路に一致しない。この不一致に対して
は、推定現在地に該当する交差点を現在地として確定す
ることで、推定走行経路の補正という形、で処理がなさ
れる。すなわち、前回交差点を通過したときからの走行
経路推定は、最初からやり直し、現在地として確定され
た交差点に至る走行経路推定を実行する。なお、ステッ
プ（１０４）における判断の結果、該当する交差点の数
が２個以上ある場合には、それまでの方位データの平均
値にもっとも近い方位をもつ道路に通ずる交差点が、現
在地として採用される。そして、仮に、採用された交差
点が誤っているとしても、次の交差点を車両が通過する
ときに行われる総合的な判断により、推定走行経路の適
否が再確認されるので、この時点では、方位データの平
均値にもっとも近い方位をもつ道路に通ずる交差点を現
在地として採用しておくことで、問題は生じない。

一方、ステップ（１０４）における判断の結果、交差点
ＣＯを中心とする半径ｄの円周上に交差点が存在しない
ことが判ると、ステップ（１０６）において、前前回を
含め前回までの走行経路推定の他の可能性をチェックす
る。そして、可能な推定走行経路が存在しないと判った
場合は、ステップ（１０７）において、走行経路の方位
データが外乱の影響を受けた偽データであるとして処理
し、内挿補間等による走行経路推定に切り替える。また
、可能な推定走行経路が存在する場合には、−旦その推
定走行経路を信用し、次に交差点を通過するさいの総合
的な判断に適否の判定を委ねる。

このように、上記車載用航法装置１は、走行経路推定に
さいし、方位ベクトルが道路上にのらず、地磁気センサ
４に対する外乱の影響で走行経路推定に誤差が堆積し、
推定走行経路が無関係な脇道に迷い込んでしまったよう
な場合でも、数回交差点を過ぎるうちには、地図に付さ
れた付表データにもとづく総合的な判断を通じて、推定
走行経路を補正することができる。また、付表データは
、交差点番号を割り振れば自動的に道路番号が決定され
、番号付けされた道路について区間距離と方位の各デー
タを付すことで作成できるので、作成作業は至って簡単
である。さらに、必要最小限のデータを付表化すればよ
いため、情報の集約度は高く、限られた記録容量の情報
記録媒体に多くの地図データを記録することができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明は、地磁気センサが検出
する方位データにもとづく方位ベクトルを、前回推定時
に得られた現在地を始点として道路地図上に書き込みな
がら、現在地に至る車両の軌跡ベクトルを推定するとと
もに、道路地図を記憶する情報記録媒体に、道路ごとに
両端の交差点間の区間距離及び方位を付して付表化した
データを、対応する道路地図とともに記録しておき、方
位ベクトルにもとづいて推定した車両の走行経路を、車
両が交差点を通過するつど前記付表データを参照して総
合的に適否判定する構成としたから、走行経路推定にさ
いし、方位ベクトルが道路上にのらず、地磁気センサに
対する外乱の影響で走行経路推定に誤差が堆積し、推定
走行経路が無関係な脇道に迷い込んでしまったような場
合でも、数回交差点を過ぎるうちには、地図に付された
付表データにもとづく総合的な判断を通じて、推定走行
経路を補正することができ、また付表データは、交差点
番号を割り振れば自動的に道路番号が決定され、番号付
けされた道路について区間距離と方位の各データを付す
ことで作成できるので、作成作業は至って簡単であり、
必要最小限のデータを付表化すればよいため、情報の集
約度は高く、限られた記録容量の情報記録媒体に多くの
地図データを記録することができる等の優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の車載用航法装置の一実施例を示す
回路構成図、第２図は、第１図に示した情報記録媒体に
記録された道路地図データの一例を示す図、第３図は、
第１図に示した中央処理装置の走行経路推定動作を説明
するためのフローチャート、第４．５図は、それぞれ従
来の車載用航行性装置による推定走行経路を示す図であ
る。 １９１．車載用航法装置、２．、、中央処理装置、３．
１．車速センサ、４．、、地磁気センサ。 ５１０．記憶装置、７．、、情報記録媒体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 情報記録媒体を介して入力された道路地図データを随時
   読み出すことができる記憶装置と、車両が一定距離走行
   するつど、地磁気センサが検出する方位データにもとづ
   く方位ベクトルを、前回推定時に得られた現在地を始点
   として前記記憶装置から読み出された道路地図上に書き
   込みながら、現在地に至る車両の軌跡ベクトルを推定す
   る中央処理装置を有する車載用航法装置であって、前記
   情報記録媒体は、２つの交差点を結ぶ道路ごとに番号を
   割り当て、それぞれ区間距離と方位を付して付表化した
   データが、対応する道路地図とともに記録してあり、前
   記中央処理装置は、前記方位ベクトルにもとづいて推定
   した車両の走行経路を、車両が交差点を通過するつど前
   記付表データを参照して総合的に適否判定するようにし
   た車載用航法装置。