JPH0786735B2 - 車載ナビゲーション装置 - Google Patents

車載ナビゲーション装置

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JPH0786735B2
JPH0786735B2 JP1161962A JP16196289A JPH0786735B2 JP H0786735 B2 JPH0786735 B2 JP H0786735B2 JP 1161962 A JP1161962 A JP 1161962A JP 16196289 A JP16196289 A JP 16196289A JP H0786735 B2 JPH0786735 B2 JP H0786735B2
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隆 柏崎
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、車載ナビゲーション装置に関する。
背景技術 近年、地図の道路上の各点を数値化して得られる道路デ
ータを含む地図データをCD−ROM等の記憶媒体に記憶し
ておき、車両の現在地を認識しつつその現在地を含む一
定範囲の地域の地図データ群を記憶媒体から読み出して
車両の現在地周辺の地図としてディスプレイ上に映し出
すとともに、その地図上に車両の現在地を示す自車位置
を自動表示させる車載ナビゲーション装置が開発され、
実用化されつつある。
かかる車載ナビゲーション装置では、距離センサによっ
て車両の走行距離を、方位センサによって車両の走行方
位をそれぞれ求め、この走行距離及び走行方位から地図
上の車両の現在地を推測する構成となっている。ところ
で、距離センサ及び方位センサにおいては、その精度に
より得られる出力データに誤差が生ずるのは避けられな
いので、補正係数を用いて出力データの補正を行なうこ
とが必要となる。
ここで、距離センサは、タイヤの種類などにより検出距
離が変化するため、車両ごとに調整が必要である。
また、地磁気センサは、取付時に車両の進行方向とセン
サの方向を一致させて取付るものであるが、取付時に誤
差が生じ、やはり車両ごとに調整が必要となる。
したがって、この種のナビゲーション装置の設置時にあ
っては、両センサの補正を行なわなければならない。
この補正の方法として、例えば特開昭62−140018号公報
に示される方法が知られているが、かかる補正方法で
は、正確な補正を1回で行なうのは困難である。また位
置の入力等が必要であるため、操作が煩雑になり、より
簡便な方法が求められている。
また、距離センサによって得られる走行距離の誤差とし
ては、センサ精度によるものだけではなく、タイヤの摩
耗、タイヤの空気圧、或はスリップ等によるものも考え
られる。したがって、一度設定した距離補正係数を常時
使用したのでは、走行距離を常に正確に求めることはで
きないことになる。
また、方位センサとして特に地磁気(地球磁界)に基づ
いて車両の方位を検出する地磁気センサを用いた場合
も、この地磁気センサの示す北は地図北ではないので、
方位補正係数を用いて地磁気センサの出力データの補正
が行なわれる。しかし、この方位補正係数は地域によっ
て変化するため、方位補正係数を常に一定としたので
は、車両の走行方位を常に正確に検出できないことにな
る。
発明の概要 そこで、本発明は、常に最新の距離補正係数及び方位補
正係数を設定して車両の走行距離及び走行方位を常に正
確に検出し得る車載ナビゲーション装置を提供すること
を目的とする。
本発明による車載ナビゲーション装置においては、距離
センサ及び方位センサの各出力データに基づいて車両の
現在地を認識し、その現在地を含む一定範囲の地図デー
タを記憶媒体から抽出し、車両の現在地周辺の地図及び
現在地を表示せしめるナビゲーション装置において、車
両が交差点を曲がったことを検出したとき現在地認識に
よる現在地の近傍の交差点を前記地図データから検出し
てこの検出交差点を地図上の現在地とし、前記地図デー
タに基づいて今回検出交差点と前回検出交差点との間の
交差点間距離及び現在地認識による現在地と今回検出交
差点との間の引込距離を求め、前記交差点間距離と前記
引込距離とにより車両の実走距離を求め、前記交差点間
距離及び前記実走距離に基づいて暫定距離補正係数を求
め、車両が交差点を曲がる度に得られる前記暫定距離補
正係数の複数の平均値及び標準偏差を求め、前記標準偏
差が所定値以下になったときの前記平均値を距離補正係
数とし、前記距離補正係数により前記距離センサの出力
データを補正する構成となっている。
本発明による車載ナビゲーション装置においてはさら
に、距離センサ及び方位センサの各出力データに基づい
て車両の現在地を認識し、その現在地を含む一定範囲の
地図データを記憶媒体から抽出し、車両の現在地周辺の
地図及び現在地を表示せしめるナビゲーション装置にお
いて、車両が交差点を曲がったことを検出したとき現在
地認識による現在地の近傍の交差点を前記地図データか
ら検出してこの検出交差点を地図上の現在地とし、現在
地認識による現在地の道路角度を前記地図データから求
めるとともに前記方位センサの出力データに基づいて車
両の走行方位を求め、前記道路角度と前記走行方位との
差を角度偏差として求め、車両が交差点を曲がる度に得
られる前記角度偏差の複数の平均値及び標準偏差を求
め、前記標準偏差が所定値以下になったときの前記平均
値を角度補正係数とし、前記角度補正係数により前記方
位センサの出力データを補正する構成となっている。
実 施 例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
第1図は本発明による車載ナビゲーション装置の一実施
例を示すブロック図である。図において、1は車両の走
行方位を検出するための方位センサ、2は車両の角速度
を検出するための角速度センサ、3は車両の走行距離を
検出するための距離センサ、4は緯度及び経度情報等か
ら車両の絶対的な位置を検出するためのGPS(GlobalPos
itioning System)装置であり、これら各センサ(装
置)の検出出力はシステムコントローラ5に供給され
る。方位センサ1としては、例えば地磁気(地球磁界)
によって車両の走行方位を検出する地磁気センサが用い
られる。
システムコントローラ5は各センサ(装置)1〜4の検
出出力を入力としA/D(アナログ/ディジタル)変換等
の処理を行なうインターフェース6と、種々の画像デー
タ処理を行なうとともにインターフェース6から順次送
られてくる各センサ(装置)1〜4の出力データに基づ
いて車両の走行距離、走行方位及び現在地座標(経度、
緯度)等の演算を行なうCPU(中央処理回路)7と、こ
のCPU7の各種の処理プログラムやその他必要な情報が予
め書き込まれたROM(リード・オンリ・メモリ)8と、
プログラムを実行する上で必要な情報の書込み及び読出
しが行なわれるRAM(ランダム・アクセス・メモリ)8
とから構成されている。
外部記憶媒体として、読出し専用の不揮発性の記憶媒体
としての例えばCD−ROMと、書込み及び読出しが可能な
不揮発性の記憶媒体としての例えばDAT(ディジタル・
オーディオ・テープ)とが用いられる。なお、外部記憶
媒体としては、CD−ROMやDATに限らず、ICカード等の不
揮発性記憶媒体を用いることも可能である。CD−ROMに
は、地図の道路上の各点をディジタル化(数値化)して
得られる地図データが予め記憶されている。このCD−RO
MはCD−ROMドライバー10によって記憶情報の読取りがな
される。CD−ROMドライバー10の読取出力はCD−ROMデコ
ーダ11でデコードされてバスラインLに送出される。
一方、DATはいわゆるバックアップメモリとして用いら
れるものであって情報の記録又は読出しはDATデッキ12
によって行なわれる。車両電源の断時には、その直前に
RAM9に記憶されている車両の現在地座標等の情報がバッ
クアップデータとしてDATエンコーダ/デコーダ13を介
してDATデッキ12に供給されることによってDATに記憶さ
れ、車両電源の投入時にはDATの記憶情報がDATデッキ12
によって読み出される。読み出された情報はDATエンコ
ーダ/デコーダ13を介してバスラインLに送出されるこ
とによってRAM9に記憶される。
車両電源の投入及び断は、車両のいわゆるアクセサリス
イッチSWの出力レベルを監視する検出回路14によって検
出される。アクセサリスイッチSWを経たバッテリ(図示
せず)からの車両電源はレギュレータ15で安定化されて
装置各部の電源として供給されるようになっている。レ
ギュレータ15の出力電圧は回路の持つ時定数によってア
クセサリスイッチSWのオフ時に瞬時に立ち下がることは
なく、この立ち下がりの期間にバックアップメモリとし
てのDATへのバックアップデータの記憶が行なわれるこ
とになる。
CPU7は、車両の走行時には、タイマー割込みにより所定
周期で方位センサ1の出力データに基づいて車両の走行
方位を計算し、かつ距離センサ3の出力データに基づく
一定距離走行毎の割込みにより走行距離及び走行方位か
ら車両の現在地座標を求め、その現在地座標を含む一定
範囲の地域の地図データをCD−ROMから収集し、この収
集したデータをバッファメモリとしてのRAM9に一時的に
蓄えるとともに表示装置16に供給する。
表示装置16は、CRT等のディスプレイ17と、V(Video)
−RAM等からなるグラフィックメモリ18と、システムコ
ントローラ5から送られてくる地図データをグラフィッ
クメモリ18に画像データとして描画しかつこの画像デー
タを出力するグラフィックコントローラ19と、このグラ
フィックコントローラ19から出力される画像データに基
づいてディスプレイ17上に地図を表示すべく制御する表
示コントローラ20とから構成されている。入力装置21は
キーボード等からなり、使用者によるキー入力により各
種の指令等をシステムコントローラ5に対して発する。
次に、CPU7によって実行される距離補正係数R及び角度
補正係数θの更新の処理手順について第2図のフローチ
ャートにしたがって説明する。なお、本サブルーチン
は、角度補正係数θ及び距離補正係数Rを用いて方位セ
ンサ1及び距離センサ3の各出力データを補正しこれら
補正出力データに基づいて車両の現在地を認識しつつそ
の現在地を含む一定範囲の地域の地図データ群をCD−RO
Mから読み出して車両の現在地周辺の地図としてディス
プレイ17上に映し出すとともに、その地図上に車両の現
在地を示す自車位置を表示させる処理等をなすメインル
ーチン(図示せず)の実行中において、入力装置21によ
るキー入力によって距離補正係数R及び角度補正係数θ
の更新メニューが選択されたときに呼び出されて実行さ
れるものとする。なお、現在地認識動作は引き続き行な
われているものとする。
また、本システムにおいては、車両が交差点を曲ったこ
とを検出したとき現在地認識による現在地の近傍の交差
点を地図データから検出してこの検出交差点を地図上の
現在地とするいわゆる交差点引込みが行なわれるものと
する。この交差点引込みの処理手順については、特開昭
63−11813号公報に詳細に記載されている。
CPU7は先ず、車両が交差点を曲ったか否かを判断する
(ステップS1)。この判断方法としては、例えば、上記
の公報等に開示の方法、すなわち現在地認識による現在
地からの道路線分上の最近傍位置までの距離を地図デー
タから求め、この距離が所定基準距離よりも小でかつ車
両が右折又は左折したことを検出する方法が用いられ
る。なお、車両の右折又は左折の判断方法に関しても、
当該公報に記載されている。
車両が交差点を曲ったと判定すると、CPU7は地図データ
に基づいて交差点引込みによる今回検出交差点と前回検
出交差点との間の交差点間距離lm及び現在地認識による
現在地と今回検出交差点との間の距離、すなわち交差点
引込みによって引込み修正される距離(以下、引込距離
と称する)Δlを求め(ステップS2)、続いて交差点間
距離lmと引込距離Δlとの差を車両の実走距離lrとして
求め(ステップS3)、さらに交差点間距離lmと実走距離
lrとの比を暫定距離補正係数R0として求める(ステップ
S4)。
続いて、CPU7はそれまで求めた暫定距離補正係数R0の平
均及び標準偏差を求め(ステップS5)、しかる後サンプ
ル数が最小サンプル数よりも大か否かを判断し(ステッ
プS6)、大であれば、次にサンプル数が最大サンプル数
を越えたか否かを判断する(ステップS7)。サンプル数
が最大サンプル数を越えていなければ、CPU7は求めた標
準偏差が一定値以下か否かを判断し(ステップS8)、そ
の標準偏差が一定値以下であれば、距離補正係数Rを更
新、すなわち求めた暫定距離補正係数R0の平均値を新た
な距離補正係数Rとする(ステップS9)。ステップS7で
サンプル数が最大サンプル数を越えたと判定したときに
は、プログラムは直接ステップS9に移行し、またステッ
プS6でサンプル数が最小サンプル数以下と判定したとき
若しくはステップS8で標準偏差が一定値を越えると判定
したときにはプログラムは直接ステップS10に移行す
る。ステップS1において、交差点を曲っていない場合は
プログラムはステップS10に移行する。
なお、最大サンプルは、データのバラツキが大きく、長
い距離に亘って偏差が小さくならないときに、強制的に
動作を終了するためのものである。
次に、CPU7は現在地認識による現在地が位置する道路線
分の角度(以下、道路角度と称する)θmを求め(ステ
ップS10)、続いて方位センサ1の出力データに基づい
て車両の走行方位θrを求め(ステップS11)、しかる
後道路角度θmと走行方位θrとの差を角度偏差Δθと
して求める(ステップS12)。続いて、CPU7はそれまで
求めた角度偏差Δθの平均及び標準偏差を求め(ステッ
プS13)、次いで距離補正係数Rが更新されているか否
かを判断し(ステップS14)、距離補正係数Rが更新済
みであれば、角度偏差Δθの標準偏差が一定値以下であ
るか否かを判断する(ステップS15)。角度偏差Δθの
標準偏差が一定値以下であれば、角度補正係数θを更
新、すなわち求めた角度偏差Δθの平均値を新たな角度
補正係数θとし(ステップS16)、続いて距離補正係数
Rが更新されたか否かを判断する(ステップS17)。ス
テップS15で角度偏差Δθの標準偏差が一定値を越える
と判定した場合、又はステップS17で距離補正係数Rが
未更新であると判定した場合には、プログラムはステッ
プS1に戻る。ステップS14で距離補正係数Rが未更新で
あると判定した場合には、CPU7は角度補正係数θが更新
されたか否かを判断し(ステップS18)、角度補正係数
θが未更新である場合には、プログラムはステップS16
に移行する。ステップS17及びステップS18で距離補正係
数R及び角度補正係数θがそれぞれ更新済みであると判
定した場合には、CPU7は距離補正係数R及び角度補正係
数θを更新するための一連の処理を終了する。
発明の効果 以上説明したように、本発明による車載ナビゲーション
装置においては、地図データから得られる交差点間距離
lmと引込距離Δlとの差を車両の実走距離lrとして求め
るとともに、交差点間距離lm及び実走距離lrに基づいて
暫定距離補正係数R0を求め、さらに車両が交差点を曲る
度に得られる複数の暫定距離補正係数R0の平均値及び標
準偏差を求め、この標準偏差が所定値以下になったとき
の平均値を新たな距離補正係数Rとする構成となってい
る。
これによれば、常に更新の距離補正係数Rによって距離
センサの出力データの補正を行なうことができるので、
車両の走行距離を常に正確に検出できることになる。
角度補正係数θに関しても同様に、地図データから求め
た道路角度θmと方位センサデータから求めた走行方位
θrとの角度偏差Δθに基づいて設定される最新の角度
補正係数θによって方位センサの出力データの補正を行
なうことができるので、車両の走行方位を常に正確に検
出できることになる。
なお、上記の補正は、いわゆる1回転補正後自動的に実
行するようにしても良い。そのようにすることにより、
より精度を上げることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による車載ナビゲーション装置の一実施
例を示すブロック図、第2図はCPUによって実行される
距離補正係数R及び角度補正係数θの更新の処理手順を
示すフローチャートである。 主要部分の符号の説明 1……方位センサ、3……距離センサ 5……システムコントローラ 10……CD−ROMドライバー 16……表示装置、17……ディスプレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 敦彦 埼玉県川越市大字山田字西町25番地1 パ イオニア株式会社川越工場内 (56)参考文献 特開 昭61−17911(JP,A) 特開 平1−21315(JP,A) 米国特許2745195(US,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】距離センサ及び方位センサの各出力データ
    に基づいて車両の現在地を認識し、その現在地を含む一
    定範囲の地図データを記憶媒体から抽出し、車両の現在
    地周辺の地図及び現在地を表示せしめるナビゲーション
    装置において、 車両が交差点を曲がったことを検出したとき現在地認識
    による現在地の近傍の交差点を前記地図データから検出
    してこの検出交差点を地図上の現在地とし、 前記地図データに基づいて今回検出交差点と前回検出交
    差点との間の交差点間距離及び現在地認識による現在地
    と今回検出交差点との間の引込距離を求め、 前記交差点間距離と前記引込距離とにより車両の実走距
    離を求め、 前記交差点間距離及び前記実走距離に基づいて暫定距離
    補正係数を求め、 車両が交差点を曲がる度に得られる前記暫定距離補正係
    数の複数の平均値及び標準偏差を求め、 前記標準偏差が所定値以下になったときの前記平均値を
    距離補正係数とし、 前記距離補正係数により前記距離センサの出力データを
    補正することを特徴とする車載ナビゲーション装置。
  2. 【請求項2】距離センサ及び方位センサの各出力データ
    に基づいて車両の現在地を認識し、その現在地を含む一
    定範囲の地図データを記憶媒体から抽出し、車両の現在
    地周辺の地図及び現在地を表示せしめるナビゲーション
    装置において、 車両が交差点を曲がったことを検出したとき現在地認識
    による現在地の近傍の交差点を前記地図データから検出
    してこの検出交差点を地図上の現在地とし、 現在地認識による現在地の道路角度を前記地図データか
    ら求めるとともに前記方位センサの出力データに基づい
    て車両の走行方位を求め、 前記道路角度と前記走行方位との差を角度偏差として求
    め、 車両が交差点を曲がる度に得られる前記角度偏差の複数
    の平均値及び標準偏差を求め、 前記標準偏差が所定値以下になったときの前記平均値を
    角度補正係数とし、 前記角度補正係数により前記方位センサの出力データを
    補正することを特徴とする車載ナビゲーション装置。
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