(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後退時にバックギアチェンジを検出する車両後退検出手段と、車速パルスから車両の走行状態を検出する走行検出手段と、車両の方位を検出する方位検出手段と、車両の現在時位置を推定する自車位置推定手段とを備え、前記車両後退検出手段でバックギアが入っていないことを検出し、かつ、前記走行検出手段で一定時間車速パルスが発生しないことを検知した場合に、前記方位検出手段の出力を基準値として記憶するように構成されていることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記方位検出手段は、角速度が検出されない場合の出力を基準値とし、車両の旋回により角速度が生じる場合は、前記基準値に対し出力値が増減することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記自車位置推定手段は、前記車両後退検出手段により車両がバックギアに入っていることを検出した場合は前記方位検出手段の出力を記憶不可とし、車両がバックギアに入っていないことを検出した場合は記憶可とする記憶制御部と、前記走行検出手段により、一定時間以上車速パルスが発生していないことを検出した場合は車両停止と判定する車両停止判定部と、前記記憶制御部で記憶可と判定され、かつ前記車両停止判定部で車両が停止していると判定された場合、前記方位検出手段の出力を記憶する記憶部とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用のナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の現在地を表示地図上に重畳表示し、運転者に位置情報を提供するとともに、目的地への好適経路を演算して誘導を行う手段としてナビゲーション装置が汎用されている。
図１は従来のカーナビゲーションのブロック図を示しており、ＧＰＳから車両が存在するおおよその位置、車速推定部から車両の速度、方位推定部から車両の方位をそれぞれ情報として取得し、現在位置推定部で地図データの中でもっとも情報に近いポイントを指定し、表示部で車両の位置を表示するようにしている。
【０００３】
かかるカーナビゲーションにおいては、車両の方位の推定がきわめて重要である。図２は図１の方位推定部のブロック図を示しており、角速度センサと車速センサと０点電圧推定部と方位算出部を備え、角速度センサからの信号を０点電圧推定部と方位算出部に導き、かつ車速センサからの信号と前記角速度センサからの信号を０点電圧推定部に入力させ、これからの信号を前記方位算出部に出力して、方位を推定するようにしている。
【０００４】
前記角速度センサは、一般に先行文献１,２のような振動ジャイロセンサが用いられ、角速度は電圧値として出力され、この電圧値と０点電圧と呼ばれる基準電圧値（角速度が発生していないときの角度センサの出力電圧値）との差分が車両の角速度に比例した値となる。例えば差分がプラスなら右旋回、マイナスなら左旋回となり、この値の絶対値が大きいほど大きな角速度で旋回している情報となる。前記方位算出部では、得られた角速度を積分することで現在の車両の角度を算出するのである。
【０００５】
ところで、０点電圧とは角速度が発生していないときの角度センサの出力電圧値を示している。この出力電圧値は温度などの要因で変動するため常に正確な０点電圧を知る必要がある。そのために車両が旋回していないときに角度センサの出力電圧を検出して０点電圧として記憶させている。前記車両が旋回していないときの判定は、車両の停止状態を利用しており、それは車両が停止していれば旋回が起こらないはずだからであり、この車両停止の判定手段として、前記のように車速センサを用いて車両の車速パルスを検出しているのである。
【０００６】
このような構成から、従来では、０点電圧推定部において、図３のようなフローチャートで０点電圧検出をおこなっていた。すなわち、車速パルスが規定時間観測されない場合に車両停止と判断し、角度センサの出力電圧を０点電圧として記憶するという方式である。
【０００７】
しかし、このように車両の停止を車速パルスだけで判定している場合、車速パルスは車両特有の移動距離（たとえば７０ｃｍ間隔など）ごとに出力されるパルスであるから、車両の速度が遅ければ車速パルスの発生間隔は大きくなる。また、車両にもよるが、車両速度が非常に遅いときには車速パルスは発生しないこともある。
この結果、従来では、上記のように実際には車両は停止しておらず旋回しているにもかかわらず０点電圧推定部では間違った０点電圧を検出してしまうことになり、車両の方位は図２の方位算出部で、振動ジャイロセンサの出力と０点電圧の差を積分することで得ている関係から０点電圧が正確でないと車両方位の誤差は蓄積され、時間が進むにつれて大きな角度差となってしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平７−２１８２７６号公報
【特許文献２】特開２０００−３４６８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記のような問題点を解消するためになされたもので、その目的とするところは、０点電圧の検出精度を向上させて車両の現在位置を正確に推定させることを可能とし、しかも特別な機構の追加を要さず、簡易に実現可能なナビゲーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明者らは、車速パルスが発生しない現象は車両後進の場合に多く見られ、しかも後退中は旋回していることが多い傾向があることに着目し、車両がバックギアにあるときは０点電圧の判定を行わないようにしたものである。
すなわち、本発明の特徴とするところは、車両の後退時にバックギアチェンジを検出する車両後退検出手段と、車速パルスから車両の走行状態を検出する走行検出手段と、車両の方位を検出する方位検出手段と、車両の現在時位置を推定する自車位置推定手段とを備え、前記車両後退検出手段でバックギアが入っていないことを検出し、かつ、前記走行検出手段で一定時間車速パルスが発生しないことを検知した場合に、前記方位検出手段の出力を基準値として記憶するように構成されていることにある。（請求項１）
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来のように０点電圧推定部で車速パルスが発生しない場合、車両が停止していると判定して０点電圧の検出を行っていたことによる精度低下の問題点を解消し、高い精度で０点電圧の検出を行なうことができ、これにより車両の方位の誤差が少なくなるので、車両の現在位置を正確に推定させることが可能となる。
また、車両に備わっているバックギアチェンジを検出する信号を利用するので、特別な測定機器の追加などが不要であり、容易かつ安価に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
方位検出手段は、角速度が検出されない場合の出力を基準値とし、車両の旋回により角速度が生じる場合は、前記基準値に対し出力値が増減する。
これによれば、前記請求項１の効果を適切に達成できる。
好適には、自車位置推定手段は、車両後退検出手段により車両がバックギアに入っていることを検出した場合は方位検出手段の出力を記憶不可とし、車両がバックギアに入っていないことを検出した場合は記憶可とする記憶制御部と、走行検出手段により、一定時間以上車速パルスが発生していないことを検出した場合は車両停止と判定する車両停止判定部と、前記記憶制御部で記憶可と判定され、かつ前記車両停止判定部で車両が停止していると判定された場合、前記方位検出手段の出力を記憶する記憶部とを備えている。
これによれば、比較的簡易なソフトウエアで請求項１の効果を適切に達成することができる。
【実施例１】
【００１２】
以下添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図４と図５は本発明にかかるナビゲーション装置の一実施例を示している。
本発明装置は、基本的には図１のブロック図に示される構成を備えており、車両が存在するおおよその位置を知るべくＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を検出するＧＰＳセンサを含むＧＰＳ部と、車両の単位時間当たりの速度あるいは走行距離を推定する車速推定部と、車両の方位を推定する方位推定部と、前記ＧＰＳセンサと車速推定部および方位推定部からの情報を取得し、現在位置を推定し地図データの中でもっとも情報に近いポイントを指定する現在位置推定部と、これからの指示で車両の位置を表示する表示部を備えている。
【００１３】
前記車速推定部には車速センサが用いられ、たとえば、車両のトランスミッション出力軸に取り付けられ、回転数から車速を計測して車速に応じたパルスを出力する。
方位推定部には振動ジャイロセンサが用いられ、車両の所定位置に固定され、車両が旋回したときにその回転角速度を検出し電圧値として出力する。
現在位置推定部はナビゲーション装置全体の制御を行うとともに各種演算および制御を行う情報処理装置であり、マイクロプロセッサおよびその周辺回路を含んでいる。
【００１４】
図４は本発明で特徴とする方位推定部の機能的構成を示しており、センサ系として、車速センサ１と角速度センサ２のほか、車両の後退動を検出する後退検出センサ３が用いられる。
前記後退検出センサ３は車両がバックギアにシフトされたときにこれを検出して電気信号を出力するセンサであり、該後退検出センサ３の情報は、車両がバックギアに入ったときにアクティブになるもので、多くのカーナビゲーションにはすでにバックラインとして接続されている信号である。本発明は、かかる後退検出センサ３からのバックギアチェンジ信号を利用する。
【００１５】
前記車速センサ１と角速度センサ２および後退検出センサ３の出力は０点電圧推定部４に送られ、ここで推定された０点電圧と角速度センサ２の分岐出力が方位算出部５に入力され、角速度を算出し、それを積分して現在の車両方位を推定するようになっている。
前記０点電圧推定部４は、情報処理系として、前記後退検出センサ３により車両がバックギアに入っていることを検出した場合は前記角速度センサ２の出力を記憶不可とし、車両がバックギアに入っていないことを検出した場合は記憶可とする記憶制御部６と、前記車速センサ１により、一定時間以上車速パルスが発生していないことを検出した場合は車両停止と判定する車両停止判定部７と、前記記憶制御部６で記憶可と判定され、かつ前記車両停止判定部７で車両が停止していると判定された場合、前記角速度センサ２の出力を記憶する記憶部８とを備えている。
【００１６】
０点電圧推定部４における０点電圧検出過程に関し、従来では、車速パルスが規定時間観測されない場合車両は停止していると判断し方位検出センサの出力電圧を０点電圧として検出するだけであったが、本発明は０点電圧推定部４へ後退検出センサ３の情報を新たに追加している。
これは、前進に関しては運転のしやすさから速度がある程度出るため、後退時よりも車速パルスの発生は起こりやすく、大きな問題は発生しないのに対し、後退走行中は、スピードを出すことは少なく、車速パルスが発生しにくい傾向にあり、また、車両後退中は旋回していることが多く、これらの原因により、車両後進時には正確な０点電圧の検出に失敗する可能性が大きいからである。
【００１７】
そこで本発明は、０点電圧検出部４に後退検出センサ情報を入れ、車両後退時には０点電圧の検出を中止するような処理に変更するのである。
すなわち、図５の電圧検出過程フローチャートで示すように、０点電圧検出開始ステップでは、車速パルスを使った車両停止判定の前に、車両のバックギアが入っているか否かを判定する。このステップで車両のバックギアが入っている場合には、０点電圧の判定は行われず、車両のバックギアが入っていないときにのみ、次のステップで一定時間以上車速パルスが発生していないかが判定され、車速パルスが発生していないときに、次のステップで角度センサの出力電圧を０点電圧として記憶するのである。こうすれば、車両がバックギアにあるときは０点電圧の判定を行わないため、誤った０点電圧検出を抑えることができ、０点検出を精度よく行うことができる。
【００１８】
なお、実施例では、車両停止判定の前にバックギアの判定を入れたが、車両停止判定の後にバックギアの判定を入れても同様の結果となり、この態様も本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】カーナビゲーション装置のブロック図である。
【図２】従来のカーナビゲーション装置の方位推定部のブロック図である。
【図３】従来のカーナビゲーション装置での０点電圧推定部における０点電圧検出過程を示すフローチャートである。
【図４】本発明のカーナビゲーション装置における方位推定部のブック線図である。
【図５】本発明における方位推定部の０点電圧検出過程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２０】
１  車速センサ２
２  角速度センサ
３  後退検出センサ
４  ０点電圧推定部
６  記憶制御部
７  車両停止判定部
８  記憶部
【図１】
0004735961.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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