JP4984969B2 - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、推測航法を用いて自車の現在位置を特定する車両用ナビゲーション装置に関する。

従来、車両用ナビゲーション装置においては、例えば、ジャイロセンサによって検出される方位変化量と車速センサによって検出される移動距離等に基づいて推測航法を用いて自車の推測位置を求めるとともに、ＧＰＳ受信装置を用いて特定した自車位置（ＧＰＳ位置）によって自車の推測位置を補正して自車位置を特定するようになっている。

このような車両用ナビゲーション装置は、例えば、運転者がターンテーブルを備えた駐車場を利用した場合、出庫時の自車方位を正確に検出することができず、出庫後の地図表示に誤った自車位置が表示される場合がある。

そこで、ターンテーブルを備えた駐車場の位置や回転角度等の方位情報を格納したデータベースを備え、車両のイグニッションスイッチがオフしたときに、データベースに格納された方位情報を用いて自車方位を補正し、出庫する際の自車方位を正確に検出することができるようにしたものがある（例えば、特許文献１、２参照）。
特開平７−２８０５７８号公報 特開２００２−２６７４６０号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載の装置は、ターンテーブルを備えた駐車場を表す情報が予めデータベースに格納されている必要があり、ターンテーブル駐車場が新設された場合など、利用する駐車場を表す情報がデータベースに格納されていない場合、出庫する際に自車位置を正確に補正できないといった問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、データベースに予めターンテーブルを表す情報が格納されていなくても、自車位置を補正できるようにすることを目的とする。

本発明の第１の特徴は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して測位データを出力するＧＰＳ受信装置と、自車の走行開始時に、ＧＰＳ受信装置からの測位データに基づいて自車位置を表すＧＰＳ位置を測位したか否かを判定するＧＰＳ測位判定手段と、ＧＰＳ測位判定手段によってＧＰＳ位置を測位したと判定された場合、ＧＰＳ位置と推測位置に基づいて、ターンテーブルによる旋回が実施されたか否かを判定する旋回判定手段と、旋回判定手段によってターンテーブルによる旋回が実施されたと判定された場合、記憶手段に記憶された走行開始前の自車位置をターンテーブルの位置として、該ターンテーブルの位置およびターンテーブルの旋回による回転角を示すターンテーブル候補情報をデータベースに記憶する第１のデータベース記憶手段と、を備えたことである。

このような構成では、ＧＰＳ位置を測位したと判定された場合、ＧＰＳ位置と推測位置に基づいて、ターンテーブルによる旋回が実施されたか否かを判定し、ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定された場合、記憶手段に記憶された走行開始前の自車位置をターンテーブルの位置として、該ターンテーブルの位置およびターンテーブルの旋回による回転角を示すターンテーブル候補情報がデータベースに記憶されるので、データベースに予めターンテーブルを表す情報が格納されていなくても、自車位置を補正することができる。

また、本発明の第２の特徴は、旋回判定手段は、ＧＰＳ位置と推測位置とが一致しない場合にターンテーブルによる旋回が実施されたと判定し、ＧＰＳ位置と推測位置とが一致する場合にターンテーブルによる旋回が実施されていないと判定することである。

このように、ＧＰＳ位置と推測位置とが一致しない場合にターンテーブルによる旋回が実施されたと判定し、ＧＰＳ位置と推測位置とが一致する場合にターンテーブルによる旋回が実施されていないと判定することができる。

また、本発明の第３の特徴は、旋回判定手段は、ＧＰＳ位置から走行軌跡を求め、この走行軌跡から求めたＧＰＳ方位と推測軌跡によって求めた推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度よりも大きい場合にターンテーブルによる旋回が実施されたと判定し、走行軌跡から求めたＧＰＳ方位と推測軌跡によって求めた推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度以下の場合にターンテーブルによる旋回が実施されていないと判定することである。

このように、走行軌跡から求めたＧＰＳ方位と推測軌跡によって求めた推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度よりも大きい場合にターンテーブルによる旋回が実施されたと判定し、走行軌跡から求めたＧＰＳ方位と推測軌跡によって求めた推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度以下の場合にターンテーブルによる旋回が実施されていないと判定することができる。

また、本発明の第４の特徴は、ＧＰＳ位置と推測位置とが一致するか否かを判定するとともに、ＧＰＳ位置の軌跡から求めたＧＰＳ方位と推測位置の軌跡から求めた推測方位との方位差を求め、ＧＰＳ方位と推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度よりも大きいか否かを判定し、ＧＰＳ位置と推測位置とが一致しないと判定され、かつ、ＧＰＳ方位と推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度よりも大きいと判定された場合、ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定し、ＧＰＳ位置と推測位置とが一致すると判定された場合、または、ＧＰＳ方位と推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度以下であると判定された場合、ターンテーブルによる旋回が実施されないと判定することである。

このように、ＧＰＳ位置と推測位置とが一致しないと判定され、かつ、ＧＰＳ方位と推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度よりも大きいと判定された場合、ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定し、ＧＰＳ位置と推測位置とが一致すると判定された場合、または、ＧＰＳ方位と推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度以下であると判定された場合、ターンテーブルによる旋回が実施されないと判定することができる。

また、本発明の第５の特徴は、ターンテーブル候補情報は、ターンテーブルが存在する可能性の高さの度合いを表すターンテーブル候補レベルを含み、第１のデータベース記憶手段によってターンテーブル候補情報がデータベースに記憶された後、自車の走行開始時に、自車位置に第１のデータベース記憶手段によって記憶されたターンテーブル候補情報によって示されるターンテーブルが存在することを判定した場合、ターンテーブルが存在する可能性がより高いことを示すようにターンテーブル候補情報のターンテーブル候補レベルを更新することである。

このような構成では、自車の走行開始時に、自車位置にターンテーブル候補情報によって示されるターンテーブルが存在することを判定した場合、ターンテーブルが存在する可能性がより高いことを示すようにターンテーブル候補情報のターンテーブル候補レベルが更新されるので、次回、自車の走行開始時に、このターンテーブル候補レベルに基づいて適切な処理を実施することが可能である。

また、本発明の第６の特徴は、推測位置から推測軌跡を算出する推測軌跡算出手段と、第１のデータベース記憶手段によってターンテーブル候補情報がデータベースに記憶された後、自車の走行開始時に、自車位置に第１のデータベース記憶手段によって記憶されたターンテーブル候補情報によって示されるターンテーブルが存在することを判定した場合、データベースに記憶されたターンテーブル候補情報に含まれるターンテーブルの旋回による回転角に基づいて、ターンテーブルの位置を基準として推測軌跡算出手段によって算出された推測軌跡を回転させた回転軌跡を算出する回転軌跡手段と、推測軌跡算出手段によって算出された自車の推測位置から特定される自車の推測位置と回転軌跡手段によって算出された回転軌跡から特定される自車の推測位置のうち、ＧＰＳ位置に近い推測位置を自車位置として特定する第１の自車位置特定手段と、第１の自車位置特定手段によって回転軌跡から特定された自車の推測位置が自車位置として特定された場合、ターンテーブルが存在する可能性がより高いことを示すようにターンテーブル候補情報のターンテーブル候補レベルを更新する第３のデータベース記憶手段と、を備えたことである。

このような構成では、推測位置から推測軌跡を算出するとともに、データベースに記憶されたターンテーブル候補情報に含まれるターンテーブルの旋回による回転角に基づいて、ターンテーブルの位置を基準として、推測軌跡を回転させた回転軌跡を算出し、自車の推測位置から特定される自車の推測位置と回転軌跡から特定される自車の推測位置のうち、ＧＰＳ位置に近い推測位置を自車位置として特定し、回転軌跡から特定された自車の推測位置が自車位置として特定された場合、ターンテーブルが存在する可能性がより高いことを示すようにターンテーブル候補情報のターンテーブル候補レベルが更新されるので、次回、自車の走行開始時に、このターンテーブル候補レベルに基づいて適切な処理を実施することが可能である。

また、本発明の第７の特徴は、第１のデータベース記憶手段によってターンテーブル候補情報が更新された後、自車の走行開始時に、自車位置に第１のデータベース記憶手段によって更新されたターンテーブル候補情報によって示されるターンテーブルが存在することを判定した場合、データベースに記憶されたターンテーブル候補情報のターンテーブルの旋回による回転角に基づいて位置情報検出手段によって検出される方位変化量を補正した値を用いて自車の推測軌跡を算出し、当該自車の推測軌跡から自車位置を特定する第２の自車位置特定手段を備えたことである。

このような構成では、ターンテーブル候補情報のターンテーブルの旋回による回転角に基づいて位置情報検出手段によって検出される方位変化量を補正した値を用いて自車の推測軌跡を算出し、当該自車の推測軌跡から自車位置が特定されるので、自車の走行開始時に、ＧＰＳ受信装置からの測位データに基づいて自車位置を表すＧＰＳ位置を測位したか否かに関係なく、自車の走行開始直後から自車位置を特定することができる。

また、本発明の第８の特徴は、第２の自車位置特定手段によって自車位置が特定された後、自車の走行開始時に、同一地点においてデータベースに記憶されたターンテーブル候補情報によって示されるターンテーブルが存在することを判定した判定回数が、予め定められた閾値よりも大きいか否かを判定する判定回数判定手段と、判定回数判定手段によって、判定回数が予め定められた閾値よりも大きいと判定された場合、走行開始時の自車位置に存在するターンテーブルを表すターンテーブル候補情報をデータベースから削除するターンテーブル候補情報削除手段を備えたことである。

このような構成では、ターンテーブル駐車場が撤去され存在しなくなった場合に、ターンテーブル候補情報がデータベースから削除されるので、データベースにターンテーブル候補情報が記憶されたままとなってしまうことをなくすことができる。

また、本発明の第９の特徴は、ターンテーブル候補情報に含まれるターンテーブルの旋回による回転角は、予め定められた固定値となっていることである。

ターンテーブル駐車場は、例えば、入庫時の方向と出庫時の方向が１８０度異なる場合が多いため、このような駐車場を想定してターンテーブルの旋回による回転角を１８０度としてもよい。また、１８０度以外の固定値としてもよい。

また、本発明の第１０の特徴は、ターンテーブル候補情報に含まれるターンテーブルの旋回による回転角は、自車の走行開始前に推測位置特定手段によって特定された推測位置から求めた方位と、自車の走行開始後に推測位置特定手段によって特定された推測位置から求めた方位との方位差に基づいて特定されたものとなっていることである。

このように、自車の走行開始前後の推測位置の方位差に基づいてターンテーブルの旋回による回転角を特定することもできる。

本発明の一実施形態に係る車両用ナビゲーション装置の構成を図１に示す。本車両用ナビゲーション装置１は、ＧＰＳ受信装置１０、自立センサ２０、推測航法処理部３０、マップマッチング処理部４０、ディスプレイ部５０および地図メモリ６０を備えている。

ＧＰＳ受信装置１０は、複数のＧＰＳ衛星８０からの電波を受信するＧＰＳアンテナ部１１、ＧＰＳアンテナ部１１から入力される高周波信号を中間周波数帯の受信信号に変換するＧＰＳ―ＲＦ部１２、ＧＰＳ―ＲＦ部１２から入力される受信信号の同期捕捉や同期保持等の信号処理を行うＧＰＳ信号処理部１３、ＧＰＳ信号処理部１３から出力されるデータに基づいてＧＰＳ測位演算を行い、このＧＰＳ測位演算により求めた測位データを出力するＧＰＳ測位演算部１４を備えている。ＧＰＳ受信装置１０は、ＧＰＳ衛星までの距離（疑似距離）、ドップラー周波数等を求め、自車位置を表すＧＰＳ位置、速度ベクトル、衛星の分布状態を原因とした水平方向の精度の低下を表すＨＤＯＰ（Ｈｏｒｉｚｏｎａｌ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）等を算出し、算出結果を測位データとして出力する。

自立センサ２０は、移動距離を検出する車速センサ２１および方位変化量を検出するジャイロセンサ２２を備えている。

推測航法処理部３０は、自立センサ２０によって検出された方位変化量および移動距離から推測航法を用いて自車位置を表す推測位置を算出するとともに自車の推測軌跡を求める。また、ＧＰＳ受信装置１０からの測位データに基づいて自車の現在位置を示すＧＰＳ位置や速度ベクトルを特定し、ＧＰＳ位置を用いて推測位置を補正する。

マップマッチング処理部４０は、この推測航法処理部３０により補正された自車の推測軌跡と地図メモリ６０に格納されている地図情報の道路データとを照合することによって、自車位置（ＧＰＳ位置により補正された推測位置）を道路上の位置に修正するマップマッチング処理を行う。このマップマッチング処理により最終的な自車位置が確定する。

なお、本車両用ナビゲーション装置１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏ等を有するコンピュータ（図示せず）を備えており、推測航法処理部３０およびマップマッチング処理部４０の各処理は、このコンピュータの処理として実現される。

ディスプレイ部５０は、液晶等のディスプレイを備え、コンピュータから入力される映像信号に応じた映像をディスプレイに表示させる。

本車両用ナビゲーション装置１のコンピュータの処理には、マップマッチング処理によって修正された自車位置を不揮発性メモリに記憶する自車位置記憶処理、自車位置周辺の地図上に自車位置マークを重ねて表示する地図表示処理、目的地に至る最適な案内経路を探索する経路探索処理、案内経路に従って経路案内を行う経路案内処理等がある。

本車両用ナビゲーション装置１のコンピュータは、自車の走行開始時に、ＧＰＳ受信装置１０および自立センサ２０から入力される信号に基づいてターンテーブルによる旋回が実施されたか否かを判定し、ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定すると、走行開始前の自車位置をターンテーブルの位置として、該ターンテーブルの位置およびターンテーブルの旋回による回転角を示すターンテーブル候補情報をターンテーブル候補データベースに記憶する処理を実施する。

図２に、ターンテーブル候補データベースの構成を示す。ターンテーブル候補データベースには、停車位置毎にターンテーブルが存在する可能性があることを表すターンテーブル候補情報が記憶される。このターンテーブル候補情報には、ＩＤ（識別番号）、ターンテーブルの位置（緯度、経度）、ターンテーブルの位置の精度、ターンテーブルの旋回によって生じる回転角（図中では回転量と記す）、ターンテーブルが存在する可能性の度合いを表すターンテーブル候補レベル、ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定された回数を表す判定回数が含まれる。本実施形態では、レベル０〜レベル３の４つのターンテーブル候補レベルが定義されるようになっている。レベル０は初期状態、レベル１はターンテーブルが存在する可能性がある状態、レベル２はターンテーブルが存在する可能性が高い状態、レベル４はターンテーブルが存在する可能性が非常に高い状態を表す。

本車両用ナビゲーション装置１のコンピュータは、更に、ターンテーブルによる旋回が実施されたことを判定すると、判定した回数に応じて段階的にターンテーブル候補レベルを変更するとともに、ターンテーブル候補レベルに従い、ターンテーブルが存在する可能性の度合いに応じた各種処理を実施する。

次に、図３に従って、この処理について説明する。本車両用ナビゲーション装置１は、イグニッションスイッチがオンすると起動状態となり、コンピュータは図３に示す処理を実施する。

まず、停止位置におけるターンテーブル候補情報がターンテーブル候補データベースに存在するか否かを判定する（Ｓ１００）。車両用ナビゲーション装置１の起動時、コンピュータの不揮発性メモリには、イグニッションスイッチがオフする直前に自車位置記憶処理により停車位置（緯度、経度）が記憶されている。ここでは、不揮発性メモリから停車位置を読み出すとともに、ターンテーブル候補データベースを参照して、不揮発性メモリから読み出した停車位置と緯度、経度が一致するターンテーブル候補情報が記憶されているか否かを判定する。

不揮発性メモリから読み出された停車位置と緯度、経度が一致するターンテーブル候補情報がターンテーブル候補データベースに記憶されていない場合、Ｓ１００の判定はＮＯとなり、Ｓ２００に示すターンテーブル処理０を実施する。

このターンテーブル処理０のフローチャートを図４に示す。このターンテーブル処理０では、まず、不揮発性メモリから停車位置を読み出し、ＲＡＭに一時保持する（Ｓ２０２）。

次に、自立センサ２０の検出結果から推測航法を用いて自車位置を表す推測位置および自車の推測軌跡を算出する（Ｓ２０４）。

次に、車速センサ２１によって検出された移動距離に基づいて走行距離が予め定められた距離Ｎ（メートル）未満であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。走行距離が長くなると、ジャイロセンサ２２自身の誤差が蓄積して方位精度が劣化してしまう。Ｎ（メートル）に制限するのは、このようにジャイロセンサ２２自身の誤差の蓄積により方位精度が劣化し、その劣化した方位を基に誤った回転角を求めてしまうことを防止するためである。

走行距離が予め定められた距離Ｎ（メートル）未満の場合、Ｓ２０６の判定はＹＥＳとなり、次に、ＧＰＳ受信装置１０から自車の現在位置を示す測位データが入力されたか否かに基づいてＧＰＳが測位したが否かを判定する（Ｓ２０８）。

ＧＰＳ受信装置１０から自車の現在位置を示す測位データが入力されない場合、Ｓ２０８の判定はＮＯとなり、Ｓ２０４へ戻る。

ＧＰＳ受信装置１０から自車の現在位置を示す測位データが入力された場合、Ｓ２０８の判定はＹＥＳとなり、次に、ＧＰＳ測位出力精度が予め定められた閾値よりも高いか否かを判定する（Ｓ２１０）。本実施形態では、衛星の分布状態を原因とした水平方向の精度の低下を表すＨＤＯＰをＧＰＳ測位出力精度として、このＨＤＯＰが予め定められた閾値よりも小さいか否かを判定する。このＨＤＯＰは、ＧＰＳ受信装置１０から入力される測位データに含まれる。なお、ＨＤＯＰが小さいときには精度が高く、ＨＤＯＰが大きいときには精度が低いことを意味する。

ＨＤＯＰが定められた閾値以上の場合、Ｓ２１０の判定はＮＯとなり、Ｓ２０６へ戻る。

また、ＨＤＯＰが定められた閾値以上の場合、Ｓ２１０の判定はＮＯとなり、次に、ＧＰＳ位置と推測位置を比較して、ターンテーブルによる旋回が実施されたか否かを判定する（Ｓ２１２）。具体的には、Ｓ２０４にて算出された推測軌跡から特定される自車の推測位置と、ＧＰＳ受信装置１０から入力される測位データから特定したＧＰＳ位置を比較して、両者が一致しない場合にはターンテーブルによる旋回が実施されたと判定し、両者が一致する場合にはターンテーブルによる旋回が実施されないと判定する。なお、自車の推測位置とＧＰＳ位置には測位誤差が含まれるため、両者が完全に一致していなくても、ある範囲内に両者が含まれていれば、一致すると判定することができる。

ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定された場合、次に、Ｓ２０２にて読み出された停車位置にターンテーブルが存在する可能性があることを表すターンテーブル候補情報をターンテーブル候補データベースに記憶する（Ｓ２１４）。具体的には、図２に示したように、ＩＤ、緯度、経度、精度、回転角（回転量）、ターンテーブル候補レベル、判定回数を記憶する。緯度、経度には、Ｓ２０２にて読み出された停車位置情報を設定する。また、本実施形態では、図５に示すように、入庫する方向と出庫する方向が１８０度変化するようなターンテーブル９０が設置された駐車場を想定し、ターンテーブルの旋回による回転角を１８０度として設定する。また、ターンテーブル候補レベルをレベル１に設定し、判定回数を１に設定する。

このように、ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定された場合、利用したターンテーブル駐車場に対するターンテーブル候補情報がターンテーブル候補データベースに記憶され、図３に示した処理は終了する。

なお、ターンテーブルによる旋回が実施されないと判定された場合、Ｓ２１２の判定はＮＯとなり、Ｓ２１４の処理を実施することなく、本処理を終了する。

また、走行距離が予め定められた距離Ｎ（メートル）以上走行しても、ＧＰＳ受信装置１０から自車の現在位置を示す測位データが入力されない場合、あるいは、走行距離が予め定められた距離Ｎ（メートル）以上走行して、ＧＰＳ受信装置１０から自車の現在位置を示す測位データが入力されたにも関わらず、ＨＤＯＰが定められた閾値以上の場合、Ｓ２０６の判定はＮＯとなり、Ｓ２１２の判定を実施することなく、本処理を終了する。

なお、マップマッチング処理部４０は、自車の推測軌跡と地図メモリ６０に格納されている地図情報の道路データとを照合することによって、自車位置を道路上の位置に修正するマップマッチング処理を実施する。このマップマッチング処理により最終的な自車位置が確定され、地図表示処理により自車位置周辺の地図上に自車位置マークが表示される。

運転者が別のターンテーブル駐車場を利用する場合、そのターンテーブル駐車場に対して上記ターンテーブル処理０が実施され、ターンテーブル候補情報がターンテーブル候補データベースに追加記憶される。

また、ターンテーブル候補データベースにターンテーブル候補情報が記憶されたターンテーブル駐車場を２回目に利用する場合、図３におけるＳ１００の判定はＹＥＳとなり、次に、ターンテーブル候補データベースを参照して、ターンテーブル候補レベルがレベル１であるか否かを判定する（Ｓ３００）。

ターンテーブル駐車場を２回目に利用する場合、ターンテーブル候補情報のターンテーブル候補レベルはレベル１となっているため、Ｓ３００の判定はＹＥＳとなり、Ｓ４００に示すターンテーブル処理１を実施する。

このターンテーブル処理１のフローチャートを図６に示す。このターンテーブル処理１におけるＳ４０２〜Ｓ４１２に示す処理は、図４に示したＳ２０２〜Ｓ２１２に示す処理と同じであるため、ここでは説明を省略する。

Ｓ４１２にて、ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定（ＹＥＳと判定）されると、次に、ターンテーブル候補データベースのターンテーブル候補情報の判定回数を１増加させる（Ｓ４１４）。このように、ターンテーブルによる旋回が実施される度に判定回数が１つずつ増加する。

次に、ターンテーブル候補データベースに記憶されているターンテーブル候補情報を更新する（Ｓ４１６）。具体的には、ターンテーブル候補情報に含まれる緯度、経度、精度等の各情報要素を最新の値に更新する。

次に、ターンテーブル候補情報の判定回数が予め定められた閾値（レベル２判定閾値）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ４１８）。

ターンテーブル候補情報の判定回数が、レベル２判定閾値以下の場合、Ｓ４１８の判定はＮＯとなり、本処理を終了する。

上記したように、同じターンテーブル駐車場を利用する度に、ターンテーブル候補情報の判定回数が１ずつ増加し、ターンテーブル候補情報の判定回数がレベル２判定閾値よりも大きくなると、Ｓ４１８の判定はＹＥＳとなり、次に、ターンテーブル候補レベルをレベル２に変更し（Ｓ４２０）、本処理を終了する。

再度、同じターンテーブル駐車場を利用する場合、ターンテーブル候補レベルはレベル２となっているため、図３におけるＳ３００の判定はＮＯ、Ｓ５００の判定はＹＥＳとなり、Ｓ６００に示すターンテーブル処理２を実施する。

このターンテーブル処理２のフローチャートを図７に示す。このターンテーブル処理２では、まず、不揮発性メモリから停車位置を読み出し、ＲＡＭに一時保持する（Ｓ６０２）。

次に、自立センサ２０の検出結果から推測航法を用いて自車の推測軌跡＃１を算出する（Ｓ６０４）。

次に、ターンテーブル候補情報に含まれる回転角（回転量）を加味した走行軌跡＃２を算出する（Ｓ６０６）。具体的には、ターンテーブルの位置を基準として、予め定められた回転量（本実施形態では１８０度）だけ、先のＳ６０４にて算出した自車の推測軌跡＃１を回転させた回転軌跡＃２を算出する。

次のＳ６０８、Ｓ６１０は、図４に示したＳ２０８、Ｓ２１０に示す処理と同じであるため、ここでは説明を省略する。

Ｓ６１２では、ＧＰＳ位置と自車の推測位置から自車位置を特定するとともに、ターンテーブルによる旋回が実施されたか否かを判定する。具体的には、図８に示すように、Ｓ６０４にて算出された推測軌跡＃１から自車の推測位置Ａを特定し、この自車の推測位置Ａに対してマップマッチング処理を実施し、自車の推測位置Ａを道路上の位置Ａ’に修正する。同様に、Ｓ６０６にて算出された自車の回転軌跡＃２から自車の推測位置Ｂを特定し、この自車の推測位置Ｂに対してマップマッチング処理を実施し、自車の推測位置Ｂを道路上の位置Ｂ’に修正する。そして、ＧＰＳ位置Ｃに近い方の推測位置を自車位置として特定する。更に、どちらの推測位置が自車位置として特定されたかに基づいてターンテーブルによる旋回が実施されたか否かを判定する。

回転軌跡＃１側の推測位置Ａが自車位置として特定された場合、ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定され、本処理を終了する。

また、回転軌跡＃２側の推測位置Ｂが自車位置として特定された場合、ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定され、次に、ターンテーブル候補データベースのターンテーブル候補情報の判定回数を１増加させる（Ｓ６１４）。このように、ターンテーブルによる旋回が実施される度に判定回数が１つずつ増加する。ここで、ディスプレイ部５０の画面上は、推測軌跡＃２および自車の推測位置Ｂの表示に切り替わる。

次に、ターンテーブル候補データベースに記憶されているターンテーブル候補情報を更新する（Ｓ６１６）。具体的には、ターンテーブル候補情報に含まれる緯度、経度、精度等の各情報要素を最新の値に更新する。

次に、ターンテーブル候補情報の判定回数が予め定められた閾値（レベル３判定閾値）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ６１８）。

ターンテーブル候補情報の判定回数が、レベル３判定閾値以下の場合、Ｓ６１８の判定はＮＯとなり、本処理を終了する。

上記したように、同じターンテーブル駐車場を利用する度に、ターンテーブル候補情報の判定回数が１ずつ増加し、ターンテーブル候補情報の判定回数がレベル３判定閾値よりも大きくなると、Ｓ６１８の判定はＹＥＳとなり、次に、ターンテーブル候補レベルをレベル３に変更し（Ｓ６２０）、本処理を終了する。

再度、同じターンテーブル駐車場を利用する場合、ターンテーブル候補レベルはレベル３となっているため、図３におけるＳ３００の判定はＮＯ、Ｓ５００の判定はＮＯとなり、Ｓ７００に示すターンテーブル処理３を実施する。

このターンテーブル処理３のフローチャートを図９に示す。このターンテーブル処理３では、まず、不揮発性メモリから停車位置を読み出し、ＲＡＭに一時保持する（Ｓ７０２）。

次に、ターンテーブル候補データベースに記憶されたターンテーブル候補情報の回転角（回転量）を加味した自車の推測軌跡を算出する（Ｓ７０４）。例えば、ターンテーブル候補情報の回転角（回転量）が０度となっている場合には、ジャイロセンサ２２によって検出される方位をそのまま用いて自車の推測軌跡を算出し、ターンテーブル候補情報の回転角（回転量）が０度以外となっている場合には、ジャイロセンサ２２によって検出される方位変化量をターンテーブル候補情報の回転角分だけ回転させた値に補正して自車の推測軌跡を算出する。

例えば、図１０に示すような入庫方向と出庫方向が１８０度異なっているターンテーブル駐車場では、ターンテーブル候補情報の回転角（回転量）に基づいて、ジャイロセンサ２２によって検出される方位変化量を１８０度回転させた値に補正して自車の推測軌跡が算出され、該自車の推測軌跡から自車の推測位置が特定され、この自車の推測位置に対してマップマッチング処理が実施され、自車位置が確定する。すなわち、ＧＰＳ受信装置からの測位データの入力を待つことなく、自車の走行開始直後から、ターンテーブル候補情報の回転角を用いて補正した自車の推測軌跡から自車位置が確定される。

Ｓ７０８〜Ｓ７１６の処理は、Ｓ７１８にてターンテーブル候補データベースから自車位置に対応するターンテーブル候補情報を削除するための処理である。Ｓ７０８〜Ｓ７１４の処理は、図６に示したＳ４０８〜Ｓ４１４の処理と同じであるため、ここでは説明を省略する。

Ｓ７１６では、ターンテーブル候補情報の判定回数が予め定められた判定閾値よりも大きいか否かを判定する。

ターンテーブル候補情報の判定回数が判定閾値以下の場合、Ｓ７１６の判定はＮＯとなり、本処理を終了する。

また、Ｓ７１４により、同じターンテーブル駐車場を利用する度に、ターンテーブル候補情報の判定回数が１ずつ増加し、ターンテーブル候補情報の判定回数が判定閾値よりも大きくなると、Ｓ７１６の判定はＹＥＳとなり、次に、ターンテーブル候補データベースから自車位置に対応するターンテーブル候補情報を削除し（Ｓ７１８）、本処理を終了する。

このように、ターンテーブル候補データベースから自車位置に対応するターンテーブル候補情報が削除されるようになっている。

上記した構成によれば、ＧＰＳ位置を測位したと判定された場合、ＧＰＳ位置と推測位置とを比較して、ターンテーブルによる旋回が実施されたか否かを判定し、ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定した場合、不揮発性メモリに記憶された走行開始前の自車位置をターンテーブルの位置として、該ターンテーブルの位置およびターンテーブルの旋回による回転角を示すターンテーブル候補情報がデータベースに記憶されるので、データベースに予めターンテーブルを表す情報が格納されていなくても、自車位置を補正することができる。

また、このターンテーブル候補情報がデータベースに記憶された後、自車の走行開始時に、自車位置にターンテーブル候補情報によって示されるターンテーブルが存在することを判定した場合、ターンテーブルが存在する可能性がより高いことを示すようにターンテーブル候補情報のターンテーブル候補レベルが更新されるので、次回、自車の走行開始時に、このターンテーブル候補レベルに基づいて適切な処理を実施することが可能である。

また、推測位置から推測軌跡を算出するとともに、データベースに記憶されたターンテーブル候補情報に含まれるターンテーブルの旋回による回転角に基づいて、ターンテーブルの位置を基準として、推測軌跡を回転させた回転軌跡を算出し、自車の推測位置から特定される自車の推測位置と回転軌跡から特定される自車の推測位置のうち、ＧＰＳ位置に近い推測位置を自車位置として特定し、回転軌跡から特定された自車の推測位置が自車位置として特定された場合、ターンテーブルが存在する可能性がより高いことを示すようにターンテーブル候補情報のターンテーブル候補レベルが更新されるので、次回、自車の走行開始時に、このターンテーブル候補レベルに基づいて適切な処理を実施することが可能である。

また、ターンテーブル候補情報のターンテーブルの旋回による回転角に基づいて自立センサ２０によって検出される方位変化量を補正した値を用いて自車の推測軌跡を算出し、当該自車の推測軌跡から自車位置が特定されるので、自車の走行開始時に、ＧＰＳ受信装置からの測位データに基づいて自車位置を表すＧＰＳ位置を測位したか否かに関係なく、自車の走行開始直後から自車位置を特定することができる。したがって、例えば、ビル街のようなＧＰＳ衛星からの電波を受信しにくい環境であっても、走行開始直後からターンテーブルによる旋回を考慮した自車位置表示が可能である。

また、ターンテーブル駐車場が撤去され存在しなくなった場合、Ｓ７１８にてターンテーブル候補情報がデータベースから削除されるので、データベースにターンテーブル候補情報が記憶されたままとなってしまうことをなくすことができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、Ｓ２１２、Ｓ４１２、Ｓ７１２において、ＧＰＳ位置と推測位置を比較して、ターンテーブルによる旋回が実施されたか否かを判定する例を示したが、例えば、ＧＰＳ位置の軌跡から求めたＧＰＳ方位と推測位置の軌跡から求めた推測方位との方位差を求め、ＧＰＳ方位と推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度よりも大きいか否かを判定し、ＧＰＳ方位と推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度よりも大きいと判定された場合に、ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定し、ＧＰＳ方位と推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度以下であると判定された場合に、ターンテーブルによる旋回が実施されないと判定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、Ｓ２１２、Ｓ４１２、Ｓ７１２において、ＧＰＳ位置と推測位置を比較して、ターンテーブルによる旋回が実施されたか否かを判定する例を示したが、例えば、ＧＰＳ位置と推測位置とが一致するか否かを判定するとともに、ＧＰＳ位置の軌跡から求めたＧＰＳ方位と推測位置の軌跡から求めた推測方位との方位差を求め、ＧＰＳ方位と推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度よりも大きいか否かを判定し、ＧＰＳ位置と推測位置とが一致しないと判定され、かつ、ＧＰＳ方位と推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度よりも大きいと判定された場合、ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定し、ＧＰＳ位置と推測位置とが一致すると判定された場合、または、ＧＰＳ方位と推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度以下であると判定された場合、ターンテーブルによる旋回が実施されないと判定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、Ｓ２１４において、入庫する方向と出庫する方向が１８０度変化するようなターンテーブル９０が設置された駐車場を想定し、ターンテーブルの旋回による回転角を１８０度として記憶する例示したが、例えば、入庫時の走行軌跡から求められる方位と、出庫時後の走行軌跡から求められる方位との方位差からターンテーブル９０の旋回による旋回角を算出し、この算出した旋回角をターンテーブルの旋回による回転角として特定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、Ｓ２００のターンテーブル処理０を実施した後、Ｓ４００のターンテーブル処理１、Ｓ６００のターンテーブル処理２、Ｓ７００のターンテーブル処理３を実施する例を示したが、この例に限定されるものではなく、例えば、Ｓ２００のターンテーブル処理０とＳ４００のターンテーブル処理１の間に他の処理を実施してもよく、また、Ｓ４００のターンテーブル処理１とＳ６００のターンテーブル処理２との間に他の処理を実施してもよい。また、Ｓ２００のターンテーブル処理０の後、Ｓ４００のターンテーブル処理１を実施することなく、Ｓ６００のターンテーブル処理２を実施してもよく、また、Ｓ２００のターンテーブル処理０の後、Ｓ４００のターンテーブル処理１とＳ６００のターンテーブル処理２のいずれかを実施することなく、Ｓ７００のターンテーブル処理３を実施してもよく、また、Ｓ２００のターンテーブル処理０の後、Ｓ４００のターンテーブル処理１とＳ６００のターンテーブル処理２を実施することなく、Ｓ７００のターンテーブル処理３を実施してもよい。

また、上記実施形態では、自車位置を道路上の位置に修正するマップマッチング処理によって最終的な自車位置を確定する例を示したが、例えば、マップマッチング処理による自車位置の修正を実施することなく、最終的な自車位置を確定するようにしてもよい。また、Ｓ６１２においても、マップマッチング処理により自車位置の修正を実施する例を示したが、マップマッチング処理による自車位置の修正を実施することなく、自車位置を特定するようにしてもよい。

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、車速センサ２１とジャイロセンサ２２が位置情報検出手段に相当し、不揮発性メモリが記憶手段に相当し、Ｓ２０８、Ｓ４０８、Ｓ６０８がＧＰＳ測位判定手段に相当し、Ｓ２１４が第１のデータベース記憶手段に相当し、Ｓ４２０が第２のデータベース記憶手段に相当し、Ｓ６０４が推測軌跡算出手段に相当し、Ｓ６０６が回転軌跡手段に相当し、Ｓ６１２が第１の自車位置特定手段に相当し、Ｓ６２０が第３のデータベース記憶に相当し、Ｓ７０４が第２の自車位置特定手段に相当し、Ｓ７１６が判定回数判定手段に相当し、Ｓ７１８がターンテーブル候補情報削除手段に相当する。

本発明の一実施形態に係る車両用ナビゲーション装置の構成を示す図である。 ターンテーブル候補データベースの構成を示す図である。 車両用ナビゲーション装置のコンピュータの処理を示すフローチャートである。 ターンテーブル処理０の処理を示すフローチャートである。 ターンテーブルが設置された駐車場の回転角について説明するための図である。 ターンテーブル処理１の処理を示すフローチャートである。 ターンテーブル処理２の処理を示すフローチャートである。 自車の推測軌跡＃１と自車の回転軌跡＃２およびＧＰＳ位置から自車位置を特定する手順について説明するための図である。 ターンテーブル処理３の処理を示すフローチャートである。 ターンテーブル処理３による自車位置の表示例を示す図である。

符号の説明

１…車両用ナビゲーション装置、１０…ＧＰＳ受信装置、２０…自立センサ、
２１…車速センサ、２２…ジャイロセンサ、３０…推測航法処理部、
４０…マップマッチング処理部、５０…ディスプレイ部、６０…地図メモリ。

Claims (10)

1. 自車の方位変化量および移動距離を検出する位置情報検出手段を備え、前記位置情報検出手段の検出結果に基づき推測航法を用いて自車位置を表す推測位置を特定し、自車の走行開始時に、ターンテーブルの位置および前記ターンテーブルの旋回による回転角を示すターンテーブル候補情報が記憶されたデータベースを参照して、自車位置に前記ターンテーブルが存在しないことを判定した場合には、前記推測位置を自車位置として特定し、自車位置に前記ターンテーブルが存在することを判定した場合には、前記ターンテーブル候補情報に含まれる前記回転角に応じて前記推測位置を補正して自車位置を特定し、前記特定した自車位置を記憶手段に記憶する車両用ナビゲーション装置であって、
   ＧＰＳ衛星からの電波を受信して測位データを出力するＧＰＳ受信装置と、
   自車の走行開始時に、前記ＧＰＳ受信装置からの前記測位データに基づいて自車位置を表すＧＰＳ位置を測位したか否かを判定するＧＰＳ測位判定手段と、
   前記ＧＰＳ測位判定手段によって前記ＧＰＳ位置を測位したと判定された場合、前記ＧＰＳ位置と前記推測位置に基づいて、ターンテーブルによる旋回が実施されたか否かを判定する旋回判定手段と、
   前記旋回判定手段によって前記ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定された場合、前記記憶手段に記憶された走行開始前の自車位置をターンテーブルの位置として、該ターンテーブルの位置および前記ターンテーブルの旋回による回転角を示すターンテーブル候補情報を前記データベースに記憶する第１のデータベース記憶手段と、を備えたことを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
2. 前記旋回判定手段は、前記ＧＰＳ位置と前記推測位置とが一致しない場合に前記ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定し、前記ＧＰＳ位置と前記推測位置とが一致する場合に前記ターンテーブルによる旋回が実施されていないと判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置。
3. 前記旋回判定手段は、前記ＧＰＳ位置の軌跡から求めたＧＰＳ方位と前記推測位置の軌跡から求めた推測方位との方位差を求め、前記ＧＰＳ方位と前記推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度よりも大きい場合に前記ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定し、前記ＧＰＳ方位と前記推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度以下の場合に前記ターンテーブルによる旋回が実施されていないと判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置。
4. 前記旋回判定手段は、前記ＧＰＳ位置と推測位置とが一致するか否かを判定するとともに、前記ＧＰＳ位置の軌跡から求めたＧＰＳ方位と前記推測位置の軌跡から求めた推測方位との方位差を求め、前記ＧＰＳ方位と前記推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度よりも大きいか否かを判定し、前記ＧＰＳ位置と推測位置とが一致しないと判定され、かつ、前記ＧＰＳ方位と前記推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度よりも大きいと判定された場合、前記ターンテーブルによる旋回が実施されたと判定し、前記ＧＰＳ位置と推測位置とが一致すると判定された場合、または、前記ＧＰＳ方位と前記推測方位の方位差の絶対値が予め定められた角度以下であると判定された場合、前記ターンテーブルによる旋回が実施されないと判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用ナビゲーション装置。
5. 前記ターンテーブル候補情報は、前記ターンテーブルが存在する可能性の高さの度合いを表すターンテーブル候補レベルを含み、
   前記第１のデータベース記憶手段によって前記ターンテーブル候補情報が前記データベースに記憶された後、自車の走行開始時に、自車位置に前記第１のデータベース記憶手段によって記憶された前記ターンテーブル候補情報によって示されるターンテーブルが存在することを判定した場合、前記ターンテーブルが存在する可能性がより高いことを示すように前記ターンテーブル候補情報の前記ターンテーブル候補レベルを更新する第２のデータベース記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーション装置。
6. 前記推測位置から推測軌跡を算出する推測軌跡算出手段と、
   前記第１のデータベース記憶手段によって前記ターンテーブル候補情報が前記データベースに記憶された後、自車の走行開始時に、自車位置に前記第１のデータベース記憶手段によって記憶された前記ターンテーブル候補情報によって示されるターンテーブルが存在することを判定した場合、前記データベースに記憶された前記ターンテーブル候補情報に含まれる前記ターンテーブルの旋回による回転角に基づいて、前記ターンテーブルの位置を基準として前記推測軌跡算出手段によって算出された前記推測軌跡を回転させた回転軌跡を算出する回転軌跡手段と、
   前記推測軌跡算出手段によって算出された前記自車の推測位置から特定される自車の推測位置と前記回転軌跡手段によって算出された前記回転軌跡から特定される自車の推測位置のうち、前記ＧＰＳ位置に近い推測位置を自車位置として特定する第１の自車位置特定手段と、
   前記第１の自車位置特定手段によって前記回転軌跡から特定された自車の推測位置が自車位置として特定された場合、前記ターンテーブルが存在する可能性がより高いことを示すように前記ターンテーブル候補情報の前記ターンテーブル候補レベルを更新する第３のデータベース記憶手段と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーション装置。
7. 前記第１のデータベース記憶手段によって前記ターンテーブル候補情報が更新された後、自車の走行開始時に、自車位置に前記第１のデータベース記憶手段によって更新された前記ターンテーブル候補情報によって示されるターンテーブルが存在することを判定した場合、前記データベースに記憶された前記ターンテーブル候補情報の前記ターンテーブルの旋回による回転角に基づいて前記位置情報検出手段によって検出される方位変化量を補正した値を用いて自車の推測軌跡を算出し、当該自車の推測軌跡から自車位置を特定する第２の自車位置特定手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーション装置。
8. 前記第２の自車位置特定手段によって前記自車位置が特定された後、自車の走行開始時に、同一地点において前記データベースに記憶された前記ターンテーブル候補情報によって示されるターンテーブルが存在することを判定した判定回数が、予め定められた閾値よりも大きいか否かを判定する判定回数判定手段と、
   前記判定回数判定手段によって、前記判定回数が予め定められた閾値よりも大きいと判定された場合、前記走行開始時の自車位置に存在するターンテーブルを表す前記ターンテーブル候補情報を前記データベースから削除するターンテーブル候補情報削除手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載の車両用ナビゲーション装置。
9. 前記ターンテーブル候補情報に含まれる前記ターンテーブルの旋回による回転角は、予め定められた固定値であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーション装置。
10. 前記ターンテーブル候補情報に含まれる前記ターンテーブルの旋回による回転角は、自車の走行開始前に前記推測位置特定手段によって特定された前記推測位置から求めた方位と、自車の走行開始後に前記推測位置特定手段によって特定された前記推測位置から求めた方位との方位差に基づいて特定されたものであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用ナビゲーション装置。
    

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