JPH01301111A - 車載用ナビゲーションシステム - 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、車載用ナビゲーションシステムに係り、特に
地磁気の乱れが大きい場所を走行しても、走行軌跡の地
図情報に対する修正、いわゆるマツプマツチングを正し
く行えるようにした車載用ナビゲーションシステムに関
する。

（従来の技術） 従来の車載用ナビゲーションシステムとしては、特開昭
５９−１９１０８３号公報に記載されたものがある。

該公開公報によれば、車輪回転角検出器から得られたパ
ルス数Ｎと走行時間Δｔとから走行距離Δｌを計算し、
該走行距離Δ１とハンドルの回転角φとから次式により
自動車の方位変化Δθが求められている。

Δθ一ｋ　’　ｔａｎφ・Δ１　　　　（ｋは比例定数
）そして、初期の方位θに該方位変化Δθを加算して、
新たな方位θが求められている。

また、自動車に地磁気方位センサが設けられている場合
には、前記方位変化Δθの演算およびθ−θ＋Δθの加
算演算を省略し、該地磁気方位センサによって検出され
た方位そのものが新たな方位θとして採用されている。

そして、上記のいずれか一方の方法で求められた現在方
位θと、他の演算によって求められた現在位置（ｘ、　
　ｙ）とを、地図情報と照合して修正することにより、
走行軌跡の地図上における修正、すなわちマツプマツチ
ングが行われている。

（発明が解決しようとする課題） 前記のように、従来のナビゲーションシステムにおいて
は、現在方位を算出するのに、車輪回転角検出器から得
られたパルスとハンドルの回転角φとを用いていたが、
この方法では演算が複雑でかつ誤差が大きいという問題
、あるいはマツプマツチングミスが起きやすいという問
題があった。

また、地磁気方位センサを用いて絶対方位情報を得る方
法は装置が安価であるという利点はあるが、地磁気方位
センサは、地磁気の乱れに弱く、高架下、トンネル、踏
切等ではしばしばオフセット的にデータ値を乱すことに
なる。その結果、二叉路、平行路といった類似形状路通
過の際、誤ったマツプマツチングをしてしまうという聞
届があった。

本発明の目的は、前記した従来の車載用ナビゲーション
システムの問題点を除去し、安価で誤差が少く、かつ地
磁気の乱れた所を通過しても、確実にナビゲーションお
よびマツプマツチングを行なえるような方式を提案する
ことにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記の目的を達成するために、ノード情報、
隣接ノード情報およびノード、隣接ノード間の地磁気の
状態を表すフラグとからなる隣接ノードテーブルと、該
フラグの有無を判別する手段と、該フラグの有無に応じ
て前記地磁気方位センサおよび地磁気の乱れの影響を受
けない方位センサの一方を選択する手段とを備えた点に
特徴がある。

（作用） 本発明においては、自動車の走行中に、前記隣接ノード
テーブルからフラグが読出される。そして、例えばフラ
グが立っていない時には地磁気の乱れがないと判断して
地磁気方位センサからの方位情報が採用され、逆にフラ
グが立っている時には地磁気の乱れがあるものと判断し
て、地磁気の乱れの影響を受けない方位センサからの方
位情報か採用される。

これにより、地磁気の乱れが予想される地点を通過する
時にも、正確なナビゲーシヨンおよびマツプマツチング
を行うことができる。

（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。　
“ 第２図は、本発明が適用される車載用ナビゲーションシ
ステムのハード構成図を示す。演算処理装置１０はプロ
セッサ等を有し、車速センサ２０、磁気方位センサ３０
、舵角センサ４０からそれぞれセンサデータを受けとる
。また、フロッピーディスク、あるいはコンパクトディ
スクなどといった道路データ記憶装置６０には、道路に
関するベクトルデータ、地名データ等が記憶されている
。

前記演算処理装置１０は、前記道路データ、地名データ
等を用い、ＣＲＴあるいは液晶表示板といった、画像表
示装置７０に道路地図を表示し、前記センサデータから
得られる自動車の走行軌跡をベクトルデータとして、上
記画像表示装置７０にスーパインポーズする。また、演
算処理装置１０は操作手段８０からユーザによって入力
された指令を受は取る。

次に、本発明によるナビゲーションの一実施例を、以下
に説明する。

第３図は道路の一例である。道路はベクトルＡＢ、ＢＣ
，ＣＤより成り、ベクトルＢＣがトンネルであるとする
。

第４図は、第３図における道路のベクトルデータをテー
ブルにした例である。以下、本テーブルを、隣接ノード
テーブルと呼ぶ。該隣接ノードテ−プルは、隣接ノード
の状況を示しており、一番左端のデータは、現在地のノ
ードのＸ座標、Ｙ座標である。次のデータは、 （（隣接ノードのＸ座標、Ｙ座標）、（地磁気の乱れ有
無フラグ））・・・ の繰り返しとする。なお、該地磁気の乱れ有無フラグは
、地磁気の乱れがない時には“０”、地磁気の乱れがあ
る時には“１″に設定されている。

また、該地磁気の乱れ１５無フラグを以下では単にフラ
グと呼ぶことにする。

該隣接ノードテーブルにおいて、例えば第１行は、ノー
ドＡの隣接ノードはＢで、ベクトルＡＢのフラグは０１
つまりベクトルＡＢにおいては地磁気の乱れがないとい
うことである。また、第２行は、ノードＢの隣接ノード
はＡとＣであり、ベクトルＢＡのフラグは０であり、ベ
クトルＢＣのフラグは１であることを示している。つま
り、ベクトルＢＣにおいては地磁気の乱れがあるという
ことを示している。

同様に、第３行は、ノードＣの隣接ノードはＢとＤであ
り、ベクトルＣＢのフラグは１、ベクトルＣＤのフラグ
は０であることを示し、第４行は、ノードＤの隣接ノー
ドはＣであり、ベクトルＤＣのフラグは０であることを
示している。

なお、第４図の隣接ノードテーブルは第３図のような一
本道の場合の最も単純な例であり、三叉路、四叉路等を
含む複雑な道路の場合にはもっと多数のデータから構成
されることは勿論である。

次に、本実施例の動作を第５図を参照して説明する。該
第５図は前記第２図の演算処理装置１０の本実施例に係
る動作を示すフローチャートである。

今、自動車が第３図のノードＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの順に走行
するものとして説明する。演算処理手段ＩＯは、まず、
ユーザによって操作手段８０から指令のあった現在位置
を入力する（ステップＳ　］、　）。該現在位置をノー
ドＡとする。次に、地磁気方位センサ３０を読み、自動
車が進もうとする方位を決定する（ステップＳ２）。次
いで、前記現在位置と該方位とから隣接ノードを検索す
る（ステップＳ３）。該隣接ノードはノードＢとなる。

続いて、ベクトルＡＢのフラグが１か０かの判断が行わ
れる（ステップＳ４）。本実施例では、該フラグは０、
つまりノードＡＢ間では地磁気の乱れがないのでステッ
プＳ５に進み、前記演算処理装置は地磁気方位センサ３
０の信号を読込む（ステップＳ５）。次に、車速センサ
２０からの信号が読まれ走行距離が求められる（ステッ
プＳ６）。次に、前記ステップＳ５で求めた方位とステ
ップＳ６で求めた走行距離とから現在位置が更新される
（ステップＳ？）。次いで、゛自動車がベクトルＡＢを
通過したかどうか判断しくステップＳ８）、まだ通過し
ていなければステップＳ４゜Ｓ５．Ｓδ、Ｓ７に戻り、
現在位置を更新する。

ステップＳ８で、自動車がベクトルＡＢを通過したと判
断されると（ステップＳ８がイエス）、すなわち、本実
施例の場合にはノードＢを通過したと判断されると、ナ
ビゲーションを停止するかどうかの判断が行われ（ステ
ップＳ９）、続行する場合には前記ステップＳ２，３３
に戻り、次の隣接ノードの検索が第４図の隣接ノードテ
ーブルを参照することにより行われる。本実施例の場合
、ノードＢの隣接ノードにはノードＡとＣがあるが、地
磁気方位センサから得られた方位をもとに、隣接ノード
をＣと決定する。

次に、ベクトルＢＣのフラグが１か０かの判断がステッ
プＳ４でなされ、フラグが１の場合にはステップＳＩＯ
に進んで舵角センサ４０から方位が読まれる。次いで、
ステップＳ６．　　Ｓ７．　３８と進み、前記と同様の
処理が行われる。以後ノードＤに達するまでの動作は前
記の処理と同様であるので、詳細な説明は省略する。

なお、前記第５図のフローチャートにおいて、ステップ
Ｓ８がノウの時、ステップＳ６に戻るようにしてもよい
。また、ステップＳ８と８９を前後に入れ換えてもよい
。さらに、ステップＳ９がノウの時ステップＳ３に戻り
、地磁気方位センサまたは舵角センサから得た方位をも
とに、隣接ノードの選択をするようにしてもよい。

以上のように、本実施例によれば、地磁気方位センサと
舵角センサとの切換えにより方位を求め、該方位と車速
センサにより求めた走行距離とから現在位置を更新する
ようにしているので、地磁気の乱れた所においても、ナ
ビゲーションが可能になるという効果がある。

なお、舵角センサの代わりに振動ジャイロ、／Ｘンドル
角センサ等を用いてもよいことは勿論である。

次に本発明の機能ブロック図を第１図を参照して説明す
る。図において、１１は走行距離演算手段、１２は現在
位置更新手段、１３はベクトル通過判別手段、１４は隣
接ノード検索手段、１５は隣接ノードテーブル、１６は
フラグ判別手段、１７はセンサ選択手段であり、他の符
号は第２図と同−又は同等物を示す。ここに、隣接ノー
ドテーブル１５は、第２図の道路データ記憶装置６０中
に設けてもよいし、演算処理装置１０の中に設けてもよ
い。

第１図において、まず現在位置入力手段８０から現在位
置が現在位置更新手段１２と隣接ノード検索手段１４に
入力される。該隣接ノード検索手段１４は該現在位置と
地磁気方位センサ３０からｆ５た方位をもとに隣接ノー
ドテーブル１５をアクセスする。これにより、隣接ノー
ドとフラグが求められ、該隣接ノードは現在位置更新手
段１２とベクトル通過判別手段１３に送られ、一方フラ
グはフラグ判別手段１６に送られる。

該フラグ判別手段１６はセンサ選択手段１７に制御信号
を送り、該フラグが０のときは地磁気方位センサ３０を
選択し、１のときは舵角センサ４０を選択する。

現在位置更新手段１２は該センサ選択手段１７によって
選択されたセンサから方位情報を得、また走行距離演算
手段１１から距離情報を得て、現在位置の更新を行う。

ベクトル通過判別手段１３は更新された現在位置と前記
隣接ノードとを比べて、自動車が、前記隣接ノードを通
過したかどうかの判別をする。そして、通過したと判断
されると、隣接ノード検索手段１４は隣接ノードテーブ
ル１５をアクセスしてさらに次の隣接ノードの検索を行
う。

以上のように、本発明は隣接ノードテーブル１５と、フ
ラグ判別手段１６と、センサ選択手段１７とを設けたの
で、地磁気の乱れた所では舵角センサ４０を使うことが
でき、地磁気が乱れた所でも正確なナビゲーションが可
能になる。

なお、第１図の機能ブロック図は一例を示すのみであっ
て、本発明はこれに限定されないことは勿論である。

（発明の効果） 本発明によれば、地磁気の乱れがない所では地磁気方位
センサを用い、地磁気の乱れがある所では地磁気の乱れ
の影響を受けないセンサ、例えば舵角センサ、振動ジャ
イロ等を用いて自動車の進行方向の方位を決定すること
ができるので、トンネル、踏切、高架道などが極めて多
い大都市でのナビゲーションを確実に行なうことができ
、かつ、方位センサの破綻によるマツプマツチングミス
を激減できるという効果がある。

また本発明は、舵角センサ等の相対変化を求めるセンサ
だけを用いてナビゲーションを行う方式に比べて、累積
誤差が少く、より正確なマツプマツチングを行うことが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能ブロック図、第２図は本発明が適
用されるハード構成図、第３図は自動車が走行する道路
の一例を示す図、第４図は隣接ノードテーブルの一例を
示す図、第５図は本発明の一実施例の動作を示すフロー
チャートである。 １０・・・演算処理装置、１２・・・現在位置更新手段
、１３・・・ベクトル通過判別手段、１４・・・隣接ノ
ード検索手段、１５・・・隣接ノードテーブル、１６・
・・フラグ判別手段、１７・・・センサ選択手段、２０
・・・車速センサ、３０・・・地磁気方位センサ、４０
・・・舵角センサ 代理人弁理士　平木通人　外１名 第　　　　２　　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）地磁気方位センサと、地磁気の乱れの影響を受け
   ない方位センサと、車速センサとを少くとも備えた車載
   用ナビゲーションシステムにおいて、ノード情報、隣接
   ノード情報およびノード、隣接ノード間の地磁気の状態
   を表すフラグとからなる隣接ノードテーブルと、該フラ
   グの有無を判別する手段と、該フラグの有無に応じて前
   記地磁気方位センサおよび地磁気の乱れの影響を受けな
   い方位センサの一方を選択するセンサ選択手段とを具備
   し、前記センサ選択手段によって選択されたセンサから
   得られる方位情報と、前記車速センサから得られる情報
   とから、現在位置を更新するようにしたことを特徴とす
   る車載用ナビゲーションシステム。
2. （２）前記地磁気の乱れの影響を受けない方位センサが
   、舵角センサ、振動ジャイロ、ハンドル角センサのいず
   れか一つであることを特徴とする前記特許請求の範囲第
   １項記載の車載用ナビゲーションシステム。