JPH01254813A - 車両用ナビゲーション装置 - 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） 本発明は、予め設定された通過予定経路に従って車両を
目的地まで誘導案内する車両用ナビゲーションＶｔＭに
関するものである。

（従来の技術） 予め設定された車両の通過予定経路を表示装置の画面に
表示し、この表示に従って車両を目的地まで誘導案内す
る車両用ナビゲーション装置においては車両の現在位置
を正確に検出することが必要である。

前記現在位置を検出する手段として、衛星からの電波で
位置を検出する衛星航法システム（ＧＰＳ）、あるいは
地磁気センサを用いて地磁気を検出して進行方位を検出
するとともに、スピードメータからの信号に基づいて移
動距離を演算することにより、車両の現在位置を検出す
る手段等がある。

ところが、これらの検出手段はそれぞれ欠点を有してい
た。すなわち、衛星航法システムにあっては車両がトン
ネル内を走行する詩、電波を受信できず、また１１Ｉｌ
磁気センナにあっては車両がバス、電車の近くを走行す
る時、磁界が乱れて正確に地磁気を検出できず、スピー
ドメータにあってはメータケーブルを介して信号を入力
しなければならないため、検出誤差を生じるといった問
題があった。

このため、車輪速センサを用いて直接車輪速を検出し、
この車輪速でもって移動距離および進行方向の変化量を
検出（演算）するようにしたものがある。

すなわち、第９図のフローチャートに示すように、左右
の車輪にそれぞれ備えられた車輪速センサでもって各車
輪の車輪速を検出する（ステップ８１〜Ｓ２　）。次い
で、これら車輪速に基づいて単位時間あたりの各車輪の
移動距離、車両の移動距離、および進行方向の変化間を
演算する〈ステップ８３〜Ｓｓ）。

ここで、前記の演算について、第１０図を用いて詳細に
説明する。なお、第１０図では車両は原点“ＯＩ＋を中
心に半径ｒの円弧軌跡に沿って移動しているものとする
。

まず、第１０図に示すように、左右の車輪の各移動距１
１ｆＱ１．Ｑ２が、左右の車輪の車輪速の検出値ＶＬ　
、ＶＲと、単位時間との積により＊められる。次いで、
前記の各移動距離Ｑ１．Ｑ２の平均値から車両の移動距
離Ｑが求められる。

すなわち、移動距離Ｑは、下式の通りとなる。

Ω＝　　ｌ！１　＋０２　）／２ また、進行方向の変化日θは萌記Ｑ１．塁２および左右
の車輪の間隔りを用いて求められる。

すなわち、進行方向の変化間θは、下式の通りとなる。

θ−ｔａｎ−”　（ｉｔ　−０２）　／Ｌ）このように
、各車輪速センサからの車輪速信号に基づいて、車両の
移動距離および進行方向の変化量を求めることができる
。したがって、この移動距離および進行方向の変化量に
基づいて車両の現在位置を検出することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、車輪速センサを用いた車両用ナビゲーション
装置にあっては、車輪が空転した場合に誤った移動距離
および進行方向の変化間を演算することになり、車両の
現在位置を正確に検出することができないといった問題
があった。

本発明は、前記問題点を解消するもので、車輪が空転し
た場合においても車両の現在位置を正確に検出すること
ができる車両用ナビゲーション装置を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明は、車両の左右の車
輪に設けた車輪速センサからの信号に基づいて進行方向
および移動距離を検出し、車両の現在位置を検出する車
両用ナビゲーション装置において、車輪の空転を検出す
る空転検出手段と、この空転検出手段からの信号を受信
したときに車輪速センサからの信号に基づく進行方向の
検出を禁止する禁止手段とを備えたものである。

〔作用〕

前記構成の車両用ナビゲーション装置によれば、車輪が
空転した時、車輪速センサからの信号に基づいて進行方
向を検出することを禁止するので、車輪の空転による誤
った車両の現在位置の検出を防止することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例によるブロック構成を示す。

同図において、１はスピードセンサおよびセンサ０−タ
（図示せず）からなる車輪速センサで、左右の車輪の車
輪速をそれぞれ検出して信号を出力するものである。２
は、この車輪速センサ１からの信号に基づいて車両の単
位時間あたりの移動距離を検出する距離検出手段、３は
前記車輪速センサ１からの信号に基づいて車両の進行り
向の変化間を検出する進行方向検出手段、４は空転検出
手段で、左右の車輪のいずれかが空転した時、この空転
を車輪速センサ１からの信号に基づいて検出し、空転信
号を出力するものである。５は禁止手段で、空転検出手
段４より空転信号が入力された時、距離検出手段２およ
び進行方向検出手段３の検出を禁止する禁止信号を出力
するものである。

６はスピードメータ、地磁気センサあるいは衛星航法シ
ステム等からなる検出手段で、移動距離および進行方向
を検出するものである。７は選択手段で、禁止手段５か
ら禁止信号が入力された時、距離検出手段２および進行
方向検出手段３の検出を禁止するとともに、検出手段６
を用いて移動距離および進行方向を検出するものである
。

８は道路地図を記憶しているコンパクトディスク（ＣＤ
−ＲＯＭ）等を備えた制御ユニットで、選択手段７から
の信号に狐づいて車両の現在位置を検出し、この現在位
置を前記コンパクトディスクから呼び出した道路地図上
に後記表示装置９を介して表示させるものである。

９は制御ユニット８から入力された道路地図を表示し、
この道路地図上に簡記巾両の現在位置を表示するもので
ある。

次に、本発明に係る空転検出手段４、選択手段７および
制御ユニット８の動作について説明する。

まず、空転検出手段４の動作について第２図、第３図を
用いて説明する。

なお、第２図は、左右の車輪速を微分することにより求
められる加速度に基づいて空転検出を行う第１の例を示
し、第３図は、左右の車輪速の差に基づいて空転検出を
行う第２の例を示す（のである。

第２図において、ステップＳ１１で車輪速センサ１から
左右の車輪速の検出値ＶＬ　、ＶＲが入力される。ステ
ップＳ１２で右車輪の車輪速による検出値ＶＲの微分値
°゛δＶＲ／δｔ”が求められる。

次いで、ステップＳｔ３で微分値゛δＶＲ／６ｔ”と予
め設定された基準１ｔ？ＩｋＲとが比較される。そして
、微分値“δＶＲ／δｔ　ＩＩが基準値ｋＲよりも大ぎ
ければ、ステップ８％で空転信号が禁止手段５に出力さ
れる。

一方、ステップＳ１３による判別の結果、微分値“δＶ
Ｒ／δｔ　１１が基準値ｋＲよりも小さいか、または等
しいことが確認されると、ステップＳ１５で左車軸の車
輪速による検出１１ＶＬの微分値“δＶＬ／δｔ”が求
められる。次いで、ステップＳ霜で微分値“δＶＬ／δ
ｔ　ＩＩと予め設定された基準値ｋ［とが比較される。

そして、微分値“δＶ［／δｔ　ＩＩが基準４１１ｋＬ
よりも大きければ、前記ステップＳ　１４に移行する。

また、ステップＳｍ＋で微分値“δＶＬ／δｔ′″が基
準１［ｋＬよりも小さいか、または等しいことが確認さ
れると、ステップＳｗの処理を行わない。

このように、前述の例では少なくとも一方の車輪速が急
激に変化し、加速度が予め設定された基準値を越えると
、空転と判定される。

次に、第３図の例を説明する。同図において、ステップ
８２１で車輪速センサ１から左右の車輪速の検出値ＶＬ
　、ＶＲが入力される。ステップＳ　２２で前記検出値
ＶＬ、ＶＲの差の絶対値”ＩＶＲ−ｖ１１′と予め設定
された基準値にとが比較され、絶対値”　ｌ　ＶＲ−Ｖ
Ｌ　Ｉ　”が基準値によりも大きければ、ステップ８２
３で空転信号が禁止手段５に出力される。

一方、ステップＳ２２で絶対値”ＩＶＲ−ＶＬＩ”が基
準値によりも小さいか、または等しいことが確認される
と、ステップ８２３の処理を行わない。

このように、第３図の例では左右の車輪速の差が予め設
定された基準値以上に大きくなると、−方の車輪が空転
と判定される。

次に、選択手段７の動作について第４図１、第５図、第
６図を用いて説明する。

なお、第４図は検出手段６としてスピードメータおよび
地磁気センサを用いた第１の例を示し、第５図は検出手
段６を用いないで、車輪が空転すると、この空転が検出
される前のデータに固定して車両の現在位置を検出する
第２の例を示し、第６図は検出手段６として衛星航法シ
ステムを用いた第３の例を示すものである。

第４図において、ステップＳ　３１で禁１手段５から禁
止信号が入力されると、ステップ８３２で距離検出手段
２および進行方向検出手段３の検出が禁止される。次い
で、ステップ８３３，８３４で、検出手段６のスピード
メータおよび地磁気センサでもって移動距離および進行
方向が検出される。そして、ステップＳｘｓでｉ制御ユ
ニット８に前記移動距離および進行方向のデータが出力
される。

一方、前記ステップ８３１で禁止信号が入力されないと
、ステップ３３１１で距離検出手段２および進行方向検
出手段３により移動距離および進行方向を検出する通常
の動作が実行される。次いで、前記ステップ８３５に移
行する。

このように、車輪が空転と判定されると、距離検出手段
２および進行方向検出手段３の検出が禁止され、スピー
ドメータおよび地磁気センサでもって移動距離および進
行方向を検出するので、車輪の空転による移動距離およ
び進行方向の誤検出を防ぐことができる。

次に、第５図の例を説明する。−同図の処理は前述の第
４図とほぼ同様の処理を行う。すなわち、ステップＳ　
４１で禁止手段５から禁止信号が入力されると、ステッ
プＳ　４２で距離検出手段２および進行方向検出手段３
の検出が禁止される。次いで、ステップＳ　４３で、禁
止信号が入力される直前の移動距離および進行方向のデ
ータが保持される。そして、ステップ３４５で１１１ｔ
ＩＩユニツト８に前記データが出力される。

一方、前記ステップＳ　４１で禁止信号が入力されない
と、ステップＳｏで距離検出手段２および進行方向検出
手段３の移動距離および進行方向が検出される。次いで
、前記ステップＳ　４５に移１１シ、１１ｍ１１１ユニ
ツト８に距離検出手段２および進行方向検出手段３のデ
ータが出力される。

このように、車輪が空転と判定されると、距離検出手段
２および進行方向検出手段３の検出が禁止され、空転が
検出される館のデータを保持して制御ユニット８に前記
データを出力するので、車輪の空転時のデータによる移
動距離および進行方向の誤検出を防ぐことができる。

次に、第６図の例を説明する。同図の処理ら前述の第４
図とほぼ同様の処理を行う。すなわち、ステップ３５１
で禁止手段５から禁止信号が入力されると、ステップＳ
　５２で距離検出手段２および遊行方向検出手段３の検
出が禁止される。次いで、ステップ８５３でＷＩｌ航法
システムでもって車両の現在位置が検出される。そして
、ステップＳ５５で制御ユニット８に前記現在位置のデ
ータが出力される。

一方、前記ステップ８５１で禁止信号が入力されないと
、ステップ５５１１で、距離検出手段２および進行方向
検出手段３の移動距離および進行方向が検出される。次
いで、前記ステップ８５５に移行し、制御ユニット８に
距離検出手段２および進行方向検出手段３のデータが出
力される。

このように、車輪が空転と判定されると、距離検出手段
２および進行方向検出手段３の検出が禁止され、衛星航
法システムでもって車両の現在位置を検出するので、車
輪の空転による移動距離および進行方向の誤検出を防ぐ
ことができる。

次に、１ｌＪｉｌｌｌユニツト８による表示動作、およ
び移動距離もしくは進行方向の変化層の検出誤差による
表示のずれを修正する動作について第７図。

第８図を用いて説明する。

まず、本ナビゲーション装置の動作を開始させると、ス
テップＳ６１で道路地図が制御ユニット８のコンパクト
ディスクから呼び出され、表示装置９に表示される。ス
テップ３６２で、この道路地図に基づいて車両がこれか
ら進行しようとする方向、および現在位置が入力される
。

次に、車両の移動が開始されると、ステップ５１１３．
８６４で、この移動に応じた移動距離お↓び進行方向が
選択手段７から制御ユニット８に入力され、車両の現在
の移動位置に対応する座標ｘ１　。

ｙｌが演算される。

次に、ステップＳ　６５で、検出された車両の進行方向
の変化−〇と予め設定された基準値に１とが比較され、
変化■θが基準１ｆ［ｋｔよりも大きければ、すなわち
、車両が交差点あるいはカーブ等を通過して車両の進行
方向が大ぎく変わると、ステップＳｅａで検索回数Ｎが
初期化（Ｎ＝１）される。

ステップＳａｙでは、第８図に示すように、前記道路地
図上から車両の進行方向に沿って一定間隔で道路の位ｍ
ａｔ　、ａ２．・・・、ａｎが検出される。

ステップＳ　ａａで、この道路位置ａｌ　、　ａ２　、
・・・。

ａｎに基づいて道路地図上における道路の進行方向の変
化量θ１が演算される。

次に、ステップＳ　ａｓで、この変化量θ１と前述の１
．４準値に１とが比較され、位置ａｎの変化量θ１がＭ
単鎖に１よりも大きければ、すなわち、地図上の道路の
進行方向に交差点あるいはカーブ簀があって道路の進行
方向が大きく変わると、ステップ３７０，８７１で、前
述の座標ｘｌ　、Ｖｌが位置ａｎの座８！１ａｎＸ、ａ
ｎｙに変更され、車両が実際に走行している位置と道路
地図上の車両の位置とが一致するように修正される。次
いで、ステップＳ７２で、この座標Ｘ１　、Ｖｌに対応
する道路地図上の位置が表示装置９に出力される。その
のら、ステップＳａ３に戻り、再びステップＳａｘ以降
の処理を行う。

一方、前記ステップ３６９で変化量θ１が基＊値に１よ
りも小さいか、または等しいことが確認されると、ステ
ップＳ　７３で検索回数Ｎに“１”が加えられる。次い
で、ステップＳ　７４で、この検索回数Ｎと予め設定さ
れた制限回ｒ＆に２とが比較され、検索回数Ｎと制限回
数に２とが等しいことが確認されると、すなわち、道路
位ｆｆ１ａｔ　、　ａｚ　、・・・。

ａｎの順に演算した変化量θ１の演算回数が制限回数に
２に達すると、ステップＳ　７２に移行し、座１ＪＸ１
．Ｖｔは変更されることなく、表示装置９に出力される
。また、ステップ８７４で検索ｎ数Ｎと制限回数に２と
が異なることが確認され虫と、再び前記ステップＳ　６
７に戻る。

一方、前記ステップ８６５で、変化量θが基準値に１よ
りも小さいか、または等しいことが確認されると、づな
わち、車両が道路を直進していることが確認されると、
前記ステップＳ　７２に移行し、ステップＳａ４で求め
られた座標Ｘｔ　、　ｙｔが変更されることなく、表示
装置９に出力される。

次に、前述の変化量θ１を演詐する手段について説明す
る。

なお、位置ａｎの１つ前の位置ａ　ｎ−１の座標はａ　
ｎ−１ｘ、　ａ　ｎ−１ｙとし、また、車両の進行方向
を座標のＸ方向、車両の進行方向と垂直方向を座標のＸ
方向とする。

変化量θ１は、前記の位置ａｎ、ａｎ−１より、下式の
通りとなる。

θ１＝　　ｊａｎ−１（ｌ　ａｎｙ−ａｎ−ｔｙｌ　／
　ｌ　ａｎｘ−ａｎ−１ｘｌ） すなわち、例えば、第８図に示すように、道路Ｂが位置
ａ１から位１ａ２までは直線で、位＠ａ２から位１ａ：
＋までの間に交差点Ａがあるような場合、位Ｗ１ａ１か
ら位１１ａ２までの変化−０１は“０″となるが、位置
ａ２から位置ａ３までの変化ｌθ１は“ｔａｎ−”　（
ｌ　ａ３ｙ−ａ２ｙｌ　／　ｌ　ａ３ｘ−ａ２ｘｌ）”
となり、前記の変化Ｉθ１の値“０″よりも大きくなる
。

このように、制御ユニット８は、選択手段７　ｆｆｉら
入力された移動距離および進行方向に基づいて、車両の
現在位置を演算する。さらに、車両が交差点あるいはカ
ーブ等を通過して進行方向が予め設定された基準値より
も大きく変化した時、υ制御ユニット８は道路地図から
前記交差点あるいはカーブ等に対応する位置を検索し、
この座標に車両の現在位置の表示を修正する。

なお、ステップＳ　ａ９では道路地図上における道路の
進行方向の変化量θ１と基準値に１とが比較されたが、
この変化量θ１と車両の進行方向の変化Ｉθとを比較し
、これらの変化量θ１．θが互いに一致すれば、ステッ
プ８７０に移行し、一致しないと、ステップＳ７１に移
行するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、車輪が空転した時、車輪速センサがらの信号
に基づいて進行方向を検出することを禁止するので、車
輪の空転によって検出された誤った進行方向でもって車
両の現在位置を検出することを防止し、また、他の検出
手段等を用いて車両の現在位置を検出するので、車両の
現在位置を正確かつ確実に把握することができ、車両用
ナビゲーション装置の信頼性の向上を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるブロック構成図、１２
図は空転検出手段による第１の動作例のフローヂＶ−ト
、第３図は空転検出手段による第２の動作例の７０−チ
ャート、第４図は選択１段による第１の動作例のフロー
チャート、第５図は選択手段による第２の動作例のフロ
ーチャート、第６図は選択手段による第３の動作例のフ
ローチャート、第７図は制御ユニットによる一動作例の
フローチャート、第８図は道路地図から車両の進行方向
にあたる道路データの検索を説明する図、石９図は車輪
速による車速および進行方向の検出方法を説明する図、
第１０図は単位時間あた・りの各車輪の移動距離、車両
の移動距離、および進行方向の演鐸を説明する図。 １・・・車輪速センリ、２・・・距離検出手段、３・・
・進行方向検出手段、４・・・空転検出手段、５・・・
禁止手段、７・・・選択手段。 特許出願人　　　マツダ株式会社 代　理　人　　　　弁理士　　小谷　悦司同　　　　　
　弁理士　　長１）　正 向　　　　　　弁理士　　伊腺　孝夫 第　　２　　図 第　　３　　図 第　　４　　図 第　　５　　図 第　　６　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、車両の左右の車輪に設けた車輪速センサからの信号
   に基づいて進行方向および移動距離を検出し、車両の現
   在位置を検出する車両用ナビゲーション装置において、
   車輪の空転を検出する空転検出手段と、この空転検出手
   段からの信号を受信したときに車輪速センサからの信号
   に基づく進行方向の検出を禁止する禁止手段とを備えた
   ことを特徴とする車両用ナビゲーション装置。