JPH0646438B2 - 車両用経路案内装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は車両用経路案内装置に関する。

［従来技術］ 従来の車両用経路案内装置としては、例えば特開昭５８
−２２３０１７号公報に記載されたものが知られてい
る。

これは、位置計測手段としてＧＰＳ（Ｇlobal Ｐositio
ning Ｓystem ）位置計測装置を備え、ＧＰＳにより計
測された現在位置を用いて、走行軌跡の表示を行ないつ
つ所定の経路案内を行うようにしたものである。

しかしながら、このような従来の車両用経路案内装置に
あっては、ＧＰＳにより計測された位置をそのまま、又
は、ＧＰＳで計測された位置で積分位置を修正しつつ現
在位置を表示するような構成であったため、ＧＰＳの測
位誤差がそのまま表示地図上に表わされるという問題点
があった。

ＧＰＳの測位誤差がそのまま表示地図上に表わされる場
合には、地図上の経路を中心として車両位置が飛び交う
ことがよく生じ、表示が不自然なものとなる。

［発明の目的］ この発明は上記問題点を改善し、位置計測を正確に行な
って、自然な表示を行うことができる車両用経路案内装
置を提供することを目的とする。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために、この発明では、車両用経路
案内装置を、第１図に示すように、車両の進行方位を検
出する方位検出手段１と、該車両の走行距離を検出する
距離検出手段３と、前記進行方位と前記走行距離から現
在位置を算出する第１の現在位置算出手段５と、該第１
の現在位置算出手段５で算出された現在位置を表示する
表示手段７と、ＧＰＳ衛星からの電波を受信する受信手
段９と、前記受信手段９で受信された電波から前記車両
の現在位置を算出する第２の現在位置算出手段１１と、
該第２の現在位置算出手段１１で算出された複数の現在
位置を記憶する現在位置記憶手段１３と、該現在位置記
憶手段１３に記憶された複数の現在位置から前記車両の
進行方位を算出する進行方位算出手段１５と、各道路線
分の終点座標と各道路線分の距離と各道路線分の方位を
記憶する道路データ記憶手段１７と、前記距離検出手段
３で検出された走行距離と前記進行方位算出手段１５で
算出された進行方位によって前記道路データ記憶手段１
７の中から走行している道路線分を選択する選択手段１
９と、該選択手段１９で選択された前記道路線分の距離
と前記距離検出手段３で検出された走行距離を比較して
道路線分の終点に達した時、前記第１の現在位置算出手
段５で算出された現在位置を前記選択手段１９で選択さ
れた道路線分の終点座標に補正する補正手段２１とをそ
なえて構成し、直線近似された道路線分の終端位置で積
分位置を修正することとして、各線分で規定される道路
上では積分位置の表示のみを行うようにした。

［実施例］ 以下、添付図面を用いてこの発明の実施例を説明する。

まず、図面について簡単に説明すると、第２図〜第９図
はこの発明の一実施例を示し、第２図は車両用経路案内
装値のブロック図、第３図はブロック化された地図の説
明図、第４図は外部メモリのメモリマップ、第５図は道
路データのメモリマップ、第６図は道路データのデータ
フォーマットである。又、第７図(a)，(b)，(c)は道路
データの使用例を示す説明図、第８図はＧＰＳによる現
在地算出処理のフローチャート、第９図は積分位置の算
出・修正処理のフローチャートである。

第２図に示すように、車両用経路案内装置は、システム
バス７に、ＧＰＳ受信機８と、ＣＰＵ９と、システムＲ
ＯＭ１０と、ＲＡＭ１１と、センサインターフェイス１
２と、ビデオＲＡＭ１３と、操作パネルインターフェイ
ス１４と、入力操作部１５と、外部メモリ１６と、を接
続して構成されている。

センサインターフェイス１２には、車両が一定距離走行
する毎に１つのパルス信号を出力する距離センサ１７と
車両の進行方位を検出する方位センサ１８とが接続され
ている。ビデオＲＡＭ１３にはＣＲＴ１９が接続されて
いる。操作パネルインターフェイス１４には、ＣＲＴ１
９の前面に備えられる透明の操作パネル（タッチパネ
ル）２０が接続されている。

ＧＰＳ受信機８は、アンテナ８Ａを備え、ＤＯＰ値が良
好な組合せ衛星について衛星電波を受信することによ
り、所定時間（例えば５秒）毎に車両位置を計測し、計
測位置を前記ＣＰＵ９に提供する。

ＣＰＵ９は、システムＲＯＭ１０内に格納されたプログ
ラムに基き、積分（推測）位置と演算、積分位置の修
正、現在位置の表示制御その他各種の経路案内処理を行
う。

ここに、積分位置の演算は、前記距離センサ１７及び方
位センサ１８からの出力信号（車速信号と信号方位信
号）をセンサインターフェイス１２を介して入力し、現
在位置（基準位置）に走行ベクトルを積算して新たな現
在位置（推測位置）を得ることにより行われものであ
る。

又、積分位置の修正は、第９図で詳述するように、所定
位置（道路線分終端位置）で行われる。

ＣＲＴ１９は、現在位置の表示や走行軌跡の表示等を行
うためのものである。操作パネル２０は、出発地や目的
地の入力を行うためのものである。入力操作部１５は、
いわゆるキーボートで形成されるものであり、ここで、
各種の数値設定を行うことが可能である。

第３図に示すように、ＸＹ座標で表わされる地図２１
は、縦横α，βの大きさのブロック（１−１），（１−
２）…（３−３）に分割され、外部メモリ１６１は、各
種地図情報をブロック毎に記憶する形とされている。

第４図に示すように、外部メモリ１６は各種記憶領域を
有している。

領域スタートアドレス収納領域Ｍ１は、以下に続く領域
Ｍ２，Ｍ３…のスタートアドレスを記憶する領域であ
る。

道路データ記憶領域Ｍ２は、第３図に示される直接近似
された道路線分ｌｉの始点及び終点座標、及び該線分ｌ
ｉに関連する経路案内に必要な情報を記憶する領域であ
る。

第５図に示すように、道路データ記憶領域Ｍ２は先頭に
各地図ブロック（第３図参照）のスタートアドレスを記
憶する領域Ｍ２−１と、各ブロックにおける道路データ
を記憶する領域Ｍ２−２，Ｍ２−３…有している。

第６図に示すように、道路データは、直線近似された道
路線分ｌｉの始点座標及び終点座標に方位等のデータを
対応させて記憶させる構成となっている。

具体例を第７図(a)に示すと、道路データは、道路線分
ｌ_１，ｌ_２，ｌ_３について、その始点と終点（Ｐ_０，Ｐ
_１，Ｐ_２，Ｐ_３）を記憶すると共に、その方位θ_１，θ
_２，θ_３（θ_１以外は図示せず）を記憶し、線分距離△
ｌ_１，△ｌ_２，△ｌ_３を始点と終点座標の差で規定され
ている。

再度第４図において、地形（海・川・鉄道）データ記憶
領域Ｍ３は、経路案内のため、海や川並びに鉄道に関す
るデータを記憶する領域である。

地点（公共施設等）データ記憶領域Ｍ４は、経路案内の
ため、公共施設等の現在地点を記憶する領域である。

文字データ記憶領域Ｍ５は、経路案内のため、前記ＣＲ
Ｔ１９への文字表示用データを記憶する領域である。

地域名称検索データを記憶領域Ｍ６は、経路案内におけ
る地域名称検索のため、市町村単位の地域名称を検索す
るためのデータを記憶する領域である。

上記構成の車両用経路案内装置における位置計測処理を
第７図(a)，(b)，(c)を参照しつつ第８図及び第９図で
説明する。

まず、第８図に示すように、ＧＰＳによる現在地算出処
理は、所定時間△Ｔ毎の定時割込みにより開始される。

定時割込みされるとステップ８０１では、２次元測位を
行うため、ＧＰＳ衛星を３個以上受信可能か否かを判断
する。

ステップ８０１で３個以上のＧＰＳ衛星を受信できない
と判断された場合には所定時間後にステップ８０１へ割
込リターンする。

ステップ８０１で３個以上のＧＰＳ衛星を受信可能であ
ると判断した場合には、ステップ８０２へ移行し、現在
地（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ）（例えば，第７図(a)の位置Ｐ_０）及
びそのときのＤＯＰ値を算出し、ステップ８０３へ移行
する。

ステップ８０３では、現在モードが出発地と登録モード
であるか否かを判断する。出発地の登録モードとは、出
発地で経路案内に必要な初期条件を入力するために設け
られたモードであり、ここで、車両の現在位置が登録さ
れる必要がある。

ステップ８０３で出発地の登録モードが判断された場合
にはステップ８０４へ移行して、ここで現在地レジスタ
の書替（登録）が行われる。なお、この登録は、手動入
力されても良いものである。

ステップ８０３で出発値の登録モードでない（走行モー
ド）が判断された場合には、ステップ８０５へ移行す
る。

ステップ８０５では、ＤＯＰ値が１０以下あるか否かを
判断し、１０以下ならば測位精度良好と判断してステッ
プ８０６へ移行するが、１０より上なら所定時間を待っ
てステップ８０１へ割込リターンする。

ステップ８０６では、ステップ８０２でＧＰＳが計測し
た現在地（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ）をスタックエリアに格納する。

以上第８図に示した処理により、現在地レジスタに出発
値が登録され、以後、スタックエリアにＧＰＳによりる
現在地（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ）が格納されて行くことになる。

次に、第９図に示すように、積分位置計測手段２を備え
たＣＰＵ９が行う現在地算出処理は、ステップ９０１，
９０２で出発地（Ｘ，Ｙ）の読込み、初期値の設定が行
われた後、一定距離△Ｄ毎に割込みによりステップ９０
３から開始される。

ステップ９０１で読込まれる出発地は、第８図に示した
ステップ８０４で登録された現在地（Ｘ_Ｇ，Ｙ_Ｇ）であ
る。

ステップ９０２における設定は、ステップ９０１で読込
んだ現在地より出発地が例えば第７図(a)に示した位置
Ｐ_０であることに基いて、第６図に示した道路データを
検索し、現在地を通る線分数ｃｃ（第７図(a)の例では
３）と、各線分の距離△ｌｃ（第７図(a)の例では△ｌ
_１，△ｌ_２，△ｌ_３）と、各線分の方位（第７図(a)の
例ではθ_１，θ_２，θ_３）とを初期値として設定するも
のである。

ステップ９０３、９０４は積分位置の計測処理を示して
おり、ステップ９０３で車両方位θを読込んで、ステッ
プ９０４、９０５で積分位置が算出される。

ステップ９０６は走行距離の算出処理であり、ここでは
出発地を起点としての走行距離∫△Ｄと、線分始点を起
点としての走行距離∫△Ｄ′（第７図(b)参照）が算出
される。

ステップ９０７は、現在地（ｘ，ｙ）及び走行距離∫△
Ｄを画面バッファへ転送し、ＣＲＴ２０に現在位置及び
走行軌跡等の表示を行わせる。

ステップ９０８は変数Ｃを１に設定する処理を示してい
る。該変数Ｃは、前記ステップ９０２で設定された線分
数ＣＣを１づつインクリメントするためのものである。

ステップ９０９，９１０，９１１では走行線分の始点か
らの走行距離∫△Ｄ′がいずれの線分ｌｃに相当するか
を、変数ＣＣを１づつインクリメントしながら検出す
る。ここで、最初に１番小さな距離の線分が検出される
ことになる。

ステップ９０９で走行距離∫△Ｄ′に相当する線分が検
出された場合には、ステップ９１２へ移行する。

ステップ９１２では、第８図ステップ８０６でスタック
エリアに格納されＧＰＳによる位置データを取り出し
て、ステップ９１３へ移行する。

ステップ９１３では、第７図(c)に示した回帰直線Ｌの
方位θ_Ｇを算出し、ステップ９１４へ移行する。

ステップ９１４では、ステップ９１４で算出された方位
θ_Ｇとステップ９０２で地図データにより設定された方
位θ_Ｃとを比較して、θ_Ｃ≒θ_Ｃなら次のステップ９１
６へ移行するが、そうでなければステップ９１５へ移行
する。

ステップ９１５では、次の計算を行うため、ステップ９
１２で取り出したデータをもとのスタックエリアに再度
格納し、ステップ９１０へリターンする。

ステップ９１６では、方位θ_Ｇとθ_Ｃ（例えば第７図
(a)に示したθ_１）一致に基いて、線分ｌｃ（例えばｌ
_１）の終端位置を確認して走行距離∫△Ｄ′をゼロクリ
アして後ステップ９１７へ移行する。

ステップ９１７では、今回走行した線分終端位置（ｘ
ｃ，ｙｃ）（例えばＰ_１，（Ｘ_１，Ｙ_１）で、現際位置
（Ｘ，Ｙ）を修正し、ステップ９１８でこの内容を画面
バッファへ転送する、修正位置は今回走行した線分終了
位置でも、又、次に走行する線分始点位置でも同じであ
る。

ステップ９１９以降は、次に走行する線分に対しての所
要データを設定するためのものである。

まずステップ９１９で隣接するノード総数（線分数）を
規定する変数ｃｃをクリアする。

次いでステップ９２０でインデックスレジスタＳＩに第
６図に示した道路データのスタートアドレスをれ、ステ
ップ９２１，９２２，９２７で各々の線分の始点，終点
いずれが現在地（ｘ，ｙ）と一致するかチェックし、一
致していた場合ステップ９２３，９２４でその直線のも
う一つの点（始点なら終点、終点なら始点）を距離演算
用レジスに入れ、ステップ９２５でカウンタｃｃをイン
クリメントし、ステップ９２６で線分の距離△ｌｃと方
位θ_Ｃを求めるのである。

そしてステップ９２８でデータエンドが確認されればス
テップ９０３へ移行して、ステップ９０７の積分位置の
表示処理を行いつつステップ９１７で次の線分終端位置
での現在地修正処理を行う。

以上により、本例では、線分途中では積分位置が表示さ
れ、しかも、線分終端位置では積分位置が地図データで
修正されるので、表示位置が道路左右に飛び交うことが
なく、自然な表示が行われる。

又、このとき、線分終端位置はＧＰＳが求めた現在地に
基いて第７図(c)に示した回帰直線の方位で検出される
ので、修正位置が正確となり、走行軌跡が表示された地
図の道路上に略重なるようになる。

なお、以上示した実施例では、ＧＰＳによる現在位置
は、出発地の登録モード時の計測処理を除いて現在位置
レジスタ書替え用としては使用されなかったが、これ
は、適宜現在位置レジスタ書替え用といても使用される
機能を併せ持つようにしても良いものである。これは、
例えば、山道等、第５図及び第６図に示したような道路
線分データを有しない道路を走行する際に有用である。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、適宜の設計的変更を行うことにより、その他の態様
でも実施し得るものである。

［発明の効果］ 以上の通りこの発明に係る車両用経路案内装過によれ
ば、位置計測を正確に行なって、自然な表示を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概要を示す図、第２図〜第９図はこ
の発明の一実施例を示し、第２図は車両用経路案内装置
のブロック図、第３図はブロック化された地図の説明
図、第４図は外部メモリのメモリマップ、第５図は道路
データのメモリマップ、第６図は道路データのデータフ
ォーマット、第７図(a)，(b)，(c)は道路データの使用
例を示す説明図、第８図はＧＰＳによる現在地算出処理
のフローチャート、第９図は積分位置の算出・修正処理
のフローチャートである。 １……ＧＰＳ位置計測手段 ２……積分位置計測手段 ３……道路データ記憶手段 ４……走行線分終端位置検出手段 ５……現在位置修正手段 ６……現在位置表示手段

フロントページの続き (72)発明者 水島 克彦 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 遠藤 晃 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の進行方位を検出する方位検出手段
   と、 該車両の走行距離を検出する距離検出手段と、 前記進行方位と前記走行距離から現在位置を算出する第
   １の現在位置算出手段と、 該第１の現在位置算出手段で算出された現在位置を表示
   する表示手段と、 ＧＰＳ衛星からの電波を受信する受信手段と、 前記受信手段で受信された電波から前記車両の現在位置
   を算出する第２の現在位置算出手段と、 該第２の現在位置算出手段で算出された複数の現在位置
   を記憶する現在位置記憶手段と、 該現在位置記憶手段に記憶された複数の現在位置から前
   記車両の進行方位を算出する進行方位算出手段と、 各道路線分の終点座標と各道路線分の距離と各道路線分
   の方位を記憶する道路データ記憶手段と、 前記距離検出手段で検出された走行距離と前記進行方位
   算出手段で算出された進行方位によって前記道路データ
   記憶手段の中から走行している道路線分を選択する選択
   手段と、 該選択手段で選択された前記道路線分の距離と前記距離
   検出手段で検出された走行距離を比較して道路線分の終
   点に達した時、前記第１の現在位置算出手段で算出され
   た現在位置を前記選択手段で選択された道路線分の終点
   座標に補正する補正手段と をそなえて構成される車両用経路案内装置。