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    公开号:WO1990001679A1
    申请号:PCT/JP1988/001300
    申请日:1988-12-23
    公开日:1990-02-22
    发明作者:Mitsuhiro Nimura；Akimasa Nanba；Shoji Yokoyama
    申请人:Aisin Aw Co., Ltd.；Kabushiki Kaisha Shinsangyokaihatsu；
    IPC主号:G01C21-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 ナビゲ一ショ ン装置
    [0002] 技 術 分 野
    [0003] 本発明は、 目的地を入力することによって目的地までの 経路探索を行い、 現在位置を追跡しつつ目的地までのコー ス案内を行うナビゲ一シヨ ン装置に関し、 特に、 舵角検出 により車両方位を検出し、 道路網データとの角度比較によ り交差点毎に現在位置を算出する現在位置算出機能を有す るナビゲーショ ン装置に関する。
    [0004] 背 景 技 術 ナビゲ一ショ ン装置は、 地理の不案内な運転者に対して 目的地までコース案内を行うものであり、 近年、 このナビ ゲ一ショ ン装置の開発が盛んに行われている。
    [0005] 従来のナピゲ一ション装置は、 予め走行前に出発地及び 目的地を入力することによつて出発地から目的地までのコ ースを設定し、 その設定されたコースに従ってナビゲーシ ヨンを行うものである。 ナビゲ一シヨンでは、 コースを指 示する場合、 C R T画面に地図を表示しその上にコースを 重ねて表示したり、 また、 或るものは、 予め設定されたコ ースに従って次に曲がるべき交差点に関する情報として、 次に曲がるべき交差点までの距離を数字ゃグラフ、 特徵的 な写真で表示したり、 さらには音声出力を併用するものも める。
    [0006] しかしながら、 従来のナビゲーション装置は、 上記のよ うに出発地から目的地までのコースを設定し、 その設定さ れたコースに従ってコース案内を行うものである。 そのた め、 例えば交差点等の判断を誤りコースから外れた場合に は、 再び設定されたコースに戻るか、 あらためてその位置 を出発地としてコース設定をしなければ、 ナビゲ一シヨン 装置の案内に従つた走行が続行できな 、という P題がある。 しかし、 設定されたコースに戻ることも、 その位置を出発 地としてコース設定をすることも、 運転者にとって非常に 大きな負担となる。 すなわち、 コース案内を必要とすると いうことは、 その地域の道路事情に詳しくないということ であり、 そのような知らない地域で迷えば、 出発地や目的 地ならまだしも、 迷った現在位置がどこかを認識すること すら難しいからである。
    [0007] また、 コース案内どおりに所定の交差点を通過したか否 かは、 距離センサーや舵角センサ一により走行距離や右折、 左折等の検出を行うことを前提としているが、 現実にはこ れらの検出誤差があり、 その検出誤差が積算されて判断ミ スを誘発するという問題もある。 上記従来のナビゲ一ショ ン装置では、 出発地から目的地までのコースが設定され、 そのコースに従って右折、 左折等の検出を行いながら走行 距離を積算してゆくため、 距離誤差も積算され、 その補正 がきかなくなつてしまう。 さらに、 コース上においての現 在位置特定しかできず、 角度差の少ない分岐道路では、 そ の角度が許容誤差内であれば、 それだけの情報で正しく進 行したと判定してしまうため、 判定ミスも生じやすいとい う問題もある。
    [0008] 本発明の目的は、 コースが固定されることなくどの地点 においても交差点毎に確実に現在位置を算出できるように することである。 本発明の他の目的は、 どの地点において も適切な案内情報を出力できるようにすることである。 さ らに本発明の他の目的は、 交差点で現在位置を認識し距離 誤差を修正できるようにすることである。
    [0009] 発 明 の 開 示 そのために本発明は、 目的地を入力することによって目 的地までの経路搮索を行い、 現在位置を追跡しつつ目的地 までのコース案内を行うナビゲーション装置において、 各 交差点と交差点間の道路情報を有する道路網データ、 交差 点での進行方向道路を認識する道路認識手段、 及び該道路 認識手段の認識した道路における現在位置を追跡し該道路 の終点交差点を認識する現在位置認識手段を備え、 道路網 データを基に終点交差点から所定の範囲内に進入したこと を条件に交差点の認識処理を行 (/ 進行方向道路を認識す るように構成したことを特徴とするものであり、 交差点間 道路の終点交差点で進行方向を認識し、 該進行方向の道路 を現在位置道路として次の終点交差点の案内を出力するこ とによって、 目的地まで交差点毎に繰り返しコース案内を 行う。 そのため、 道路網データとしては、 少なくとも各交 差点毎に終点と始点の道路や位置の情報を持つ交差点デー タ、 各道路毎に始点交差点と終点交差点とノ一ド列ボイン タの情報を持つ道路デ一タ、 道路を構成するノ一ドの位置 情報を持つノード列データを備え、 目的地の入力により各 交差点に目的地への進行方向情報を設定してコース案内を 行 。
    [0010] また、 交差点を基点とする道路網情報を有する道路網デ ータ、 舵角検出手段、 距離検出手段、 舵角と走行距離から 車両方位と軌跡を算出する計算手段、 舵角及び車両方位か ら屈曲点を検出しその位置を計算する屈曲点検出手段、 屈 曲点位置から車両屈曲角度を計算し道路網データから交差 点の連結道路の屈曲角度を計算して進行道路を選択する道 路選択手段を備え、 屈曲点位置とその両側の 3点により角 度を計算して進入道路と交差点情報により現在位置を算出 することを特徵とするものである。
    [0011] 本発明によれば、 屈曲点検出手段により屈曲点を検出し てその位置を計算し、 道路選択手段により車両屈曲角度と 連結道路の屈曲角度を計算して進行道路を選択するので、 屈曲点から容易に現在位置を算出することができる。 しか も、 屈曲点を基準にして現在位置を計算するので、屈曲点 から容易に距離修正を行うことができ、 交差点毎にデータ 上の誤差を吸収することができる。 また、 屈曲時の走行状 態に対応して屈曲開始点と屈曲終了点と屈曲点位置との 3 点から角度検出を行うことにより、 同じ交差点で大回りし た場合と小回りした場合でも、 影響しない角度検出を行う ことができる。
    [0012] さらには、 道路網データを基に終点交差点から所定の範 囲内に進入したことを条件に交差点の認識処理を行い、 進 行方向の道路を認識して該進行方向の道路を現在位置道路 として次の終点交差点の案内を出力することによって、 ど の交差点からでも目的地への案内情報が得られる。 したが つて、 案内されたコースと異なる道路を進行方向に選んで もその道路の終点交差点での目的地への進行方向案内を出 力できるので、 道路渋滞等のため最適コースを従わずに交 差点を通過しても目的地への案内が得られる。
    [0013] 図面の簡単な説明
    [0014] 第 1図は本発明に係るナピゲ一ション装置の現在位置算 出 1実施例を説明するためのシステム構成を示す図、 第 2図は進行道路の選択を説明するための図、
    [0015] 第 3図は車両方位及び軌跡の計算処理を説明するための 図、
    [0016] 第 4図は屈曲点検出の処理ルーチンの例を示す図、 第 5図は屈曲位置計算の処理ルーチンの例を示す図、 第 6図は道路の選択の処理ル一チンの例を示す図、 第 7図は車両屈曲角度計算の処理ルーチンの例を示す図、 第 8図は舵角と屈曲開始点、 屈曲点位置、 屈曲終了点を 示す図、
    [0017] 第 9図は交差点から出る道路読み込み処理ル一チンの例 を示す図、
    [0018] 第 1 0図は連結道路屈曲角度計算の処理ルーチンの例を 示す図、
    [0019] 第 1 1図は連結道路屈曲角度の求め方を説明するための 図、 第 1 2図は距離誤差修正の処理ルーチンの例を示す図、 第 1 3図は距離誤差修正の処理内容を説明するための図、 第 1 4図は本発明に係る現在位置算出機能を有するナビ ゲ一ション装置の 1実施例システム構成を示す図、
    [0020] 第 1 5図は全体の処理の流れを説明するための図、 第 1 6図は道路網と交差点データ、 道路データ及びノー ド列デ一タのデ一タ構造例を示す図、
    [0021] 第 1 7図は目的地入力のメニュー画面の例を示す図、 第 1 8図は経路探索出力の例を説明するための図、 第 1 9図は案内出力の例を示す図、
    [0022] 第 2 0図は現在位置入力の処理ルーチンを示す図、 第 2 1図は現在位置追跡の処理ルーチンの例を示す図、 第- 2 2図は初期位置設定の処理ルーチンの例を示す図、 第 2 3図はセンサ検出の処理ルーチンの例を示す図、 第 2 4図は残距離計算の処理ルーチンの例を示す図、 第 2 5図は現在位置追跡の処理ルーチンの変形例を示す 図、
    [0023] 第 2 S図は屈曲点検出を説明するための図、
    [0024] 第 7図は交差点進入方位、 屈曲角度比較処理を説明す るための図、
    [0025] 第 2 8図は第 2 7図の処理に対応する処理ルーチンの例 を示す図、
    [0026] 第 2 9図は交差点に入る道路読み込みの処理ルーチンの 例を示す図、
    [0027] 第 3 0図は現在位置修正処理を説明するための図、 第 3 1図は第 3 0図の処理に対応する処理ルーチンの例 を示す図、
    [0028] 第 3 2図は本発明に係るナピゲ一ション装置の変形例を 示す図、
    [0029] 第 3 3図は経路順の 1例を示す図、
    [0030] 第 3 4図はナビゲ一ション処理の流れを説明するための 図、
    [0031] 第 3 5図は経路探索処理を説明するための図である。
    [0032] 発明を実施するための最良の形態
    [0033] 第 1図において、 距離センサ 1は、 車両の走行距離を検 出し、 舵角センサ 2は、 操作された車両のステアリング角 を検出するものであり、 センサ読み込み部 3は、 これらの 検出信号の読み込み処理を行うものである。 車両方位軌跡 計算部 4は、 一定距離走行する毎に舵角から車両方位と軌 跡を計算するものである。 道路網データ 5は、 交差点の情 報や交差点を連結する道路、 道路を構成するノ一ド列等の データからなるものである。 ナビゲーションデータ 6は、 コース案内情報や設定されたコース情報その他ナビゲーシ ョンに必要なデータからなるものである。 屈曲点検出部 7 は、 交差点の認識処理を行うものであり、 屈曲点位置計算 部 8を配下に有し、 交差点の誤差範囲において、 屈曲開始 点、 屈曲終了点を検出して交差点位置に对応する屈曲点位 置を計算する。 道路の選択部 9は、 車両 ·屈曲角度計算部 1 ◦、 交差点から出る道路の読み込み部 1 1、 連結道路屈曲 角度計算部 1 2を配下に持ち、 案内された進行方向道路を 選択したか否かに関係なく、 車両の実際の屈曲角度と道路 網データから求められる連結道路屈曲角度とを比較して交 差点を通過した道路を選択するものである。 そして、 距離 誤差修正部 1 3は、 検出された屈曲点位置、 選択された進 行道路を基に、 距離誤差を修正しその進行道路における現 在位置を求める。 すなわち、 ここでは、 その現在位置道路 における終点交差点までの残距離が求められることになる。 上記構成により、 本発明は、 例えば第 2図 (a)に示すよう に車両が交差点を右折するコースをとつた場合にも屈曲が 終了した時点でその屈曲角度 。 を計算すると共に、 同図 (b)に示すように交差点に入る道路に対して全ての出る道路
    [0034] (連結道路） ①、 ②、 ③についての屈曲角度 I , 2 ^ 3 を計算する。 そして、 それらの角度との比較により許 容誤差内に入る最も近い進行道路を選択するものである。 次に各部の具体的な処理の例を説明する。
    [0035] 車両方位軌跡計算部 4は、 第 3図に示すように一定距離 dの走行毎に走行距離と舵角 S t aをサンプリングし、 前 回の車両方位 An gと軌跡 （X, Y) から新たな車両方位 及び軌跡を計算してメモリに保持してゆくものである。 例 えば車両方位 A n g ( i ) は、 一定距離毎にセンサから読 み込んだ舵角 S t a ( ί ) 及び予め記憶した舵角に対する 車両回転角度 (9 ( s t ) より、
    [0036] An g (i) = θ ( Sta(i) ) + An g (i-1)
    [0037] また、 車両軌跡 （X ( i ) , Y ( i ) ) は、
    [0038] (X ( i ) , Y ( i ) ) = (X (i-1) + d x, Y(i-l) + d y)
    [0039] d x = d x cos (7Γ— An g (i) )
    [0040] d y = d Xsin(7r— An g (i) )
    [0041] の式を用いて求めることができる。
    [0042] 屈曲点検出 7は、 第 4図に示すように
    [0043] (S 1) まず、 「屈曲終了待ちフラグ」 、 及び 「屈曲検出 中フラグ」 がそれぞれオフで、 舵角が閾値より大きいか否 かを判断し、 YES (曲がり始めた） の場合には、 「屈曲 開始点」 を現在の距離 （ 「前の距離センサ値」 + i ) にセ ッ トして 「屈曲検出中フラグ」 を才ンにする。 つまり、 こ こで初めて舵角が閾値より大きくなるので、 屈曲検出の処 理状態に入る。 しかし、 NO (屈曲検出中、 或いは舵角が 閾値以下の所謂見做し直線走行中） の場合には、
    [0044] (S 2) 続いて 「屈曲検出中フラグ」 がオンで舵角が閾値 より小さいか否かを判断し、 YES (前回に屈曲を検出し 今回曲がり切った） の場合には、 回転角度を現在の方位と 屈曲開始点での方位との差にセッ 卜する。 そして、 回転角 度が 2 o° より大きいか否かを調べ、 回転角度が 20" 下の場合には交差点を曲がつたとは判断できないので 「屈 曲検出中フラグ」 をオフに戻す。 しかし回転角度が 20° より大きければ交差点を曲がったと判断できるので、 ここ で 「屈曲点検出中フラグ」 をオフにすると共に 「屈曲終了 待ちフラグ」 をオンにして 「屈曲終了待ち位置」 を現在の 距離にセッ トする。 これは、 屈曲点位置を計算するのに用 いられる。 また、 N〇 （屈曲終了、 依然屈曲検出中、 或い は直線走行中） の場合には、
    [0045] (S 3) さらに、 「屈曲点終了待ちフラグ」 がオンで、 か つ （ 「屈曲点搀了待ち位置」 + 1 Om) が現在の距離より 小さいか否かを判断し、 YES (屈曲終了から 1 0m走行 した） の場合には、 回転角度を現在の方位と屈曲開始点で の方位との差にセッ トする。 そして、 回転角度が 20° よ り大きいか否かを調べ、 回転角度が 20° 以下の場合には 「屈曲点^了待ちフラグ」 をオフにするが、 回転角度が 2 0° より大きければ 「屈曲点検出フラグ」 をオン、 「屈曲 終了待ちフラグ」 をオフ、 「屈曲終了点」 を現在の距離に セッ トし、 屈曲点位置計算を行う。
    [0046] 上記処理において、 屈曲点位置を計算するのが屈曲点位 置計算部 8である。 ここでは、 第 5図に示すように屈曲開 始点 Aと屈曲 I了点 Cの中間距離 B。 及び車両方位 An g の中間方位 dを求め、 ループカウンタ jを 1、 Bを平均距 離 B。 にセッ ト し、 距離 Bにおける車両方位 An g (B) 、 さらに、 ループ力ゥンタ jをイ ンク リメ ントしながら Bo 土 jを Bにセッ トした場合の車両方位 An g (B) につい て中間方位 dと一致する点を探し、 一致点 Bを屈曲点位置 にセッ トする。 そして、 屈曲開始点 Aから屈曲点位置 Bま での距離 DUP、 屈曲点位置 Bから屈曲綏了点 Cまでの距離 D d。wnを求める。 これらの関係を示したのが第 8図である c なお、 屈曲開始点 Aと屈曲終了点 Cは、 第 8図 (a)に示すよ うに舵角が閾値を越えるとその点が屈曲開始点 Aに設定さ れ、 舵角が閾値内に戻るとその点が屈曲終了待ち位置 に設定され、 さらにその点から 1 O m走行した点が屈曲終 了点 Cに設定されている。
    [0047] 道路の選択部 9は、 第 6図に示すようにまず、 車両の屈 曲角度を計算する。 そして、 交差点から出る道路を読み込 んで各連結道路の屈曲角度を計算し、 連絡道路屈曲角度と 車両屈曲角度との差が最小の値を求める。 そして、 その最 小値が 4 0 ° より小さい場合には、 その道路蕃号を 「現在 位置道路の道路審号」 にセッ トし、 最小値が 4 0 ° 以上の 場合には、 該当する道路が検出されなかったと判断し 「現 在位置追跡失敗フラグ」 をオンにする。 すなわち、 全ての 連結道路を対象にして車両の屈曲角度に最も近い道路を進 行道路として選択するが、 その間の誤差が大きい場合には 現在位置が算出できないとして現在位置の再設定を行うよ うにしている。
    [0048] 車両屈曲角度計算部 1 0は、 第 7図に示すように 「屈曲 点検出フラグ」 がオフか否かを調べ、 オンの場合には、 屈 曲終了点、 屈曲点位置、 屈曲開始点がそれぞれ屈曲点検出 の処理 （第 4図） で求められているが、 オフの場合には、 これらの値が求められていないので、 次の値がセッ トされ る。 すなわち、 屈曲終了点に現在の距離 （ 「前の距離セン サ値」 + i ) 、 屈曲点位置に現在の距離から交差点誤差範 囲距離を差し引いた値、 また、 屈曲開始点に現在の距離か ら交差点誤差範囲距離の 2倍を差し引いた値とする。 そし て、 これらの 3点の座標から第 8図に示す A B Cを車両 屈曲角度として求める。 車両屈曲角度計算が終了すると、 次に交差点から出る道 路読み込み部 1 1が動作するが、 この処理では、 第 9図に 示すように、 まず現在位置道路の終点交差点の出る道路審 号を交差点データから読み込み、 その道路蕃号をそれぞれ 「道路審号」 と 「最初の道路蕃号」 にセッ トする。 そして ループ力ゥンタ jに 0をセッ トしてする。 次に、 ループ力 ゥンタ jをイ ンク リメ ントしながら道路データから同じ始 点をもつ次の道路蕃号が 「最初の道路審号」 になるまで順 次読み出すことによって、 全ての道路審号を読み出し、 そ の数を 「出る道路数」 にセッ 卜する。
    [0049] 道路の選択 （第 6図） における連結道路屈曲角度計算を 行う連結道路屈曲角度計算部 12では、 第 1 0図に示すよ うに、 まず現在位置道路の道路審号のノ一ド列を道路デー タ、 ノード列データより読み込み、 その^点から距離 DUP の点 Aの座標 （xA , yA ) を計算する。 そして、 ノード 例の終点 Bを座標 （χΑ， y A ) とする。 次に、 交差点か ら出る道路のノ一ド列を道路データ、 ノ一ド列データより 読み込み、 その始点から距離 Dd。wnの点 Cの座標 （xA， yA ) を計算する。 さらに、 これらの座標から直線 AB、 BC上の点でかつこれらの直線に内接する円上の点 A' 、 C' を、 弧 （Α' C' ) の長さが DUP+Dd。wnとなるよう に内接円を想定し、 点 A' 、 C の座標を計算し、 内接円 と ABCを 2等分する直線との交点を点 B' として求め る。 この結果得られる A' Β' C を 「連結道路屈曲角 度」 にセッ トする。 これらの関係を示したのが第 1 1図で あ
    [0050] 距離誤差修正 1 3は、 第 1 2図に示すように、 まず初期 位置設定の場合と同様に 「現在位置道路の道路番号」 に従 つて、 道路長さ、 終点交差点、 ノード列を道路データ、 ノ ード列データから読み込み、 これらを 「現在位置道路の長 さ」 、 「現在位置道路の終点交差点」 、 「現在位置道路の ノード列」 にセッ 卜する。 そして、 「屈曲点検出フラグ」 がオンか否かを調べ、 現在の距離 （ 「前の距離センサ値」 + i ) と屈曲点位置との差 Dを求め、 この値 Dを 「現在位 置道路の長さ」 から差し引いてその結果を 「交差点までの 残距離」 にセッ 卜する。 つまり、 ここでは、 交差点を曲が つて次の道路に進入したことによりそれまでの誤差を新た な道路に長さで修正する処理を行っている。 しかし、 「屈 曲点検出フラグ」 がオフの場合には、 「交差点までの残距 離」 に 「現在位置道路の長さ」 を加えた値を新たな 「交差 点までの残距離」 として更新する。 これは、 交差点を曲が らず通過した場合に相当する処理であり、 例えばその交差 点で 「交差点までの残距離」 が 0になっていれば 「現在位 置道路の長さ」 がそのまま新たな 「交差点までの残距離」 としてセッ トされることになる。 屈曲点が検出された場合 と検出されない場合の誤差修正の結果を示したのが第 1 3 図である。 同図 )に示すように屈曲点位置と交差点位置と の距離の差が e dであるとすると、 同図 (b)に示すように屈 曲点位置を交差点位置として次の交差点までの残距離に対 して Dの修正が行われる。 次に現在位置算出機能を有するナビゲーシヨン装置のシ ステム構成例を説明する。
    [0051] 第 1 4図において、 入力部 2 1は、 ハードキーによる入 力手段、 表示画面からのタツチ入力手段等で構成するもの であり、 目的地入力や現在位置入力、 スタート入力等に用 いられる。 出力部 2 5は、 ディスプレイや音声出力装置等 からなり、 目的地入力や現在位置入力を行う場合に必要な メニューを表示したり、 コース案内情報を出力したりする ものである。 ナビゲ一シヨンデータ 2 7は、 コース案内情 報や設定されたコース情報その他ナビゲーシヨンに必要な データからなるものであり、 ナビゲーション処理部 2 4で 生成されたナビゲーションデータが格納される。 フラグテ 一ブル 2 8は、 ナビゲーションを行う際に必要なフラグを 登録するテ一ブルであり、 処理状況に応じてナビゲーショ ン処理部 2 4からアクセスされ、 適宜更新処理される。 ナ ビゲーション処理部 2 4は、 例えばコンピュータにより構 成され、 道路網データ 2 6、 ナビゲーションデータ 2 7 、 フラグテーブル 2 8にアクセスして、 入力部 2 1から入力 されたデータや情報、 距離センサ 2 2、 舵角センサ 2 3の 検出信号を処理するものである。
    [0052] ナビゲーショ ン処理部 2 4は、 入力部 2 1から入力され たデータや情報を解析処理する入力データ処理モジユール 3 1、 距離センサ 2 2の検出信号を処理する距離データ処 理モジュール 3 2、 舵角センサ 2 3の検出信号を処理する 舵角データ処理モジュール 3 3を有すると共に、 これらの 処理部から入力されたデータや情報を基に、 ナビゲーショ ンに必要な処理を行う複数の処理モジュールを有している c 処理制御モジュール 3 4は、 入力部 2 1から入力された 指示情報に従って、 ナビゲ一ショ ン処理部 2 4全体の処理 制御を行うものであり、 必要に応じてフラグテーブル 2 8 を参照し、 経路探索モジュール 3 5、 現在位置入力モジュ ール 3 6、 現在位置追跡モジュール 3 7を制御する。
    [0053] 経路探索モジュール 3 5は、 入力部 2 1から目的地が入 力されると、 道路網データ 2 6にアクセスしながら目的地 へ案内するための最適経路を探索するものであり、 ナビゲ ーショ ンの対象となる道路網データ 2 6の全交差点に目的 地への最適進行方向を設定する。 そして、 探索したデータ は、 ナビゲーシヨ ンデータ 2 7に格納される。 この場合或 る交差点に着目すると、 その交差点で設定された進行方向 に従って道路を選択して走行し、 さらに次の交差点でも、 さらに次の交差点でも同様に繰り返し設定された進行方向 に従って道路を選択して走行することによって、 最適経路 で目的地に到着できるように設定される。 ここで、 最短で はなく最適とした意味は、 経路探索において、 道路の幅や 通過交差点の多寡、 交通量その他の走行条件等を考慮する と、 これらの重み付けによっては、 必ずしも絶対距離では 最短とならないが、 走行時間により換算した場合には最短 となるような探索も舍むからである。
    [0054] 現在位置入力モジュール 3 6は、 入力部 2 1から現在位 置が入力されると、 道路網データ 2 6及びナビゲ一ショ ン データ 2 7から現在位置を認識してそれに対応する交差点 形状や方位、 目印、 交差点名、 進行方向道路等を描画し、 出力部 2 5の画面に表示すると共にナビゲーシヨ ンに必要 なデータをセッ 卜するものである。 そして、 スタート入力 により現在位置の追跡が起動するように必要なフラグをセ ッ 卜す^。
    [0055] 現在位置追跡モジュール 3 7は、 経路探索が行われてナ ピゲーショ ンデータが設定され、 現在位置が入力されると 起動され、 距離センサ 2 2、 舵角センサ 2 3の信号とナビ ゲーショ ンデータ 2 7、 道路データ 2 6を基に交差点を検 出して交差点毎に現在位置の認識処理を繰り返し行いつつ 現在位置を追跡するものである。 その際の状態をフラ'グと して適宜フラグテーブル 2 8にセッ トし、 また、 このフラ グを参照することによつて各処理ステップ'への移行を判断 している。 そのためさらに初期位置設定 3 8、 センサ検出 3- 9、 残距離計算 4 0、 屈曲点検出 4 1、 道路の選択 4 2、 距離誤差修正 4 3等のサブモジュールを有している。
    [0056] 残距離計算 4 0は、 交差点により現在位置を検出するた めに常に交差点までの残距離を計算し、 交差点までの残距 離が所定の値になると交差点の認識処理を行うようにする ものである。 屈曲点検出 4 1は、 交差点の認識処理を行う ものであり、 交差点の誤差範固において屈曲開始点、 屈曲 終了点を検出して交差点位置に対応する屈曲点位置を検出 する。 道路の選択 4 2は、 案内された進行方向道路を選択 したか否かに関係なく、 実際に交差点を通過して選択され た道路を検出するものであり、 この結果によって、 その道 路の終点交差点における進行方向の案内を行うようにして いる。 そして、 距離誤差修正 4 3は、 検出された屈曲点位 置、 選択された進行道路を基に、 距離誤差を修正しその進 行道路における現在位置を求める。 すなわち、 ここでは、 その現在位置道路における終点交差点までの残距離が求め られることになる。
    [0057] このように、 交差点で現在位置を検出し、 その進行道路 を認識することによつて、 その道路の終点交差点に関する 案内を行ったにもかかわらず、 その交差点で案内どおりに 進行しなくても、 その選択した道路に基づいた案内を行う ことができ、 ナビゲーシヨ ンが続行される。 つまり、 交差 点毎の進行方向の案内は単なる案内であって、 その道路を 進行方向としなくてもナピゲ一シヨ ンは続行が可能な構成 となっている。
    [0058] 上記現在位置算出機能を有するナビゲーショ ン装置によ る処理を説明する。 まず、 処理の説明に先立って、 本発明 に係る現在位置算出方式を有するナビゲーショ ン装置で用 意されるデータ構造の例を説明する。
    [0059] いま、 例えば第 1 6図 (a)に示すような交差点蕃号 I〜W と道路審号①〜⑭からなる道路網がある場合、 交差点デ一 タは同図 (b)、 道路データは同図 (c)、 ノ一ドデータは同図 (d) に示すようなデータ構造を持つ。
    [0060] 交差点データは、 同図 (b)に示すように交差点番号 I〜 に対応して少なくとも当該交差点が始点となっている道路 のうち一審小さい道路審号、 当該交差点が鎔点となってい る道路のうち一審小さい道路審号、 当該交差点の位置 （東 経、 北緯） 、 交差点名の情報を持っている。
    [0061] また、 道路データは、 同図 (c)に示すように道路審号①〜 ⑭に対応して少なくとも同じ始点を持つ道路のうち次の道 路審号、 同じ終点を持つ道路のうち次の道路蕃号、 交差点 蕃号による始点、 点、 ノード列ボインタ、 道路長さの情 報を持っている。 なお、 図から明らかなように同じ始点を 持つ道路のうち次の道路審号、 同じ終点を持つ道路のうち 次の道路蕃号は、 交差点蕃号による始点、 終点から同じ蕃 号を検索することによって生成することができる。 また、 道路長さについても次のノ一ド列データの位置情報の積算 によって求めることができる。
    [0062] ノード列データは、 同図 (d)に示すように道路データのノ ード列ボインタがボイントする先頭にノード数があり、 次 にその数に相当するノ一ドについてノ一ド位置 （東経、 北 緯） 情報を持っている。 つまり、 道路データ毎にノード列 を構成している。 図示の例は、 道路審号①と②のノード列 を示している。
    [0063] 上記のデータ構造から明らかなように道路蕃号の単位は 複数個のノードからなる。 すなわち、 ノード列データは道 路上の 1地点に関するデータの集合であり、 ノ一ド間を接 続するものをアークと呼ぶと、 複数のノード列のそれぞれ の間をアークで接続することによつて道路が表現される。 例えば道路蕃号①に関して見ると、 道路データのノード列 ボインタからノ一ド列データの A 0 0 0にアクセスするこ とができ、 ここで道路審号①は、 1 5個のノードからなる と力、 5§識 き ^)。
    [0064] また、 例えば交差点審号 Vに着目した場合、 ここを始点 とするコースでは、 まず、 交差点データの出る道路の情報 から道路蕃号⑦、 次にこの道路審号⑦に関する道路デ一タ の 「同じ始点を持つ次の道路審号」 の情報から道路審号⑫ が検索される。 そして、 道路蕃号⑬に関する同様の情報か ら道路審号⑭、 続けて⑦が検索される。 ここで道路審号⑦ は始めの道路番号であることから周囲道路として他の道路 蕃号のものはないとの判断ができる。 これは、 終点に闋し ても同様である。 このようにして交差点データや道路デー タを使えば各交差点について出入りする道路蕃号を検索す ることができ、 また、 それぞれの交差点を結ぶ経路の距離 を求めることができる。 さらに、 これらのデータに進入禁 止や右左折禁止、 道路幅のような走行条件等を付加してお くことによって、 例えば後述する経路探索を極め細かに行 うための情報に供することができる。
    [0065] 次に、 全体の処理の流れを第 1 5図を参照しつつ説明す る。
    [0066] ( S 1 ) まず、 目的地を入力する。 目的地入力では、 例え ば第 1 7図に示すようなメニュー画面を表示することによ り、 数値の部分をテンキーとして目的地コード （ 「 0 0 0 1」 ） がタツチ入力される。
    [0067] ( S 2 ) 次に経路探索モードになり、 各交差点毎に目的地 までの最適経路方向が設定される。 例えば第 1 6図 (a)に示 す道路網において、 交差点 Iが目的地であるとすると、 第 1 8図 (a)に示すように各交差点 Π〜Wのそれぞれに目的地 への進行方向が設定される。 そのデータの例を示したのが 同図 (b)である。 この経路探索は、 目的地に近い交差点から 順次に例えば目的地への最短距離となる方向を求めること によって、 各交差点の進行方向を設定する。
    [0068] ( S 3 ) 出発地となる現在位置を入力する。 詳細な説明は 第 2 0図により後述するが、 この処理では、 「現在位置追 跡失敗フラグ」 、 「目的地案内フラグ」 等をそれぞれオフ に る o
    [0069] ( S 4 ) 現在位置の入力処理が行われると、 その位置での 進行方向の案内が可能になり、 走行に従って距離センサ及 び舵角センサの信号を処理して現在位置の追跡を行う。 詳 細な説明は第 2 1図により後述するが、 この処理では、 ま ず、 初期の段階で 「交差点到着フラグ」 をオフにし現在位 置道路の長さや終点交差点、 ノ一ド列等の情報を認識して 現在位置を追跡し、 案内した交差点に到着したか否かを判 断することによって、 案内した交差点に到着すると 「交差 点到着フラグ」 をォンにし、 案内した交差点が検出できな いと 「現在位置追跡失敗フラグ」 をオンにする。
    [0070] ( S 5 ) 現在位置の追跡処理の後、 「交差点到着フラグ」 がォンかオフかを調べる。
    [0071] ( S 6 ) そして、 「交差点到着フラグ」 がオフの場合には さらに 「現在位置追跡失敗フラグ」 がォンかオフかを調べ、 「現在位置追跡失敗フラグ」 がォフの場合にはコースが外 れていないと判断できるのでステップ S 4に戻って再度現 在位置の追跡を続けて行う。 しかし、 「現在位置追跡失敗 フラグ」 がオンの場合にはコースが外れたと判断し、 ステ ップ S 3に戻って出発地としての現在位置入力を再度行う c ( S 7 ) 「交差点到着フラグ」 がオンの場合には、 続いて 「目的地案内フラグ」 がォンになっているか否かを調べる。 「目的地案内フラグ」 は、 後述する処理ステップ S 1 0で 現在位置道路の終点交差点が目的地交差点となつたときォ ンにするものである。 この 「目的地案内フラグ」 がオンに なっている場合には、 目的地交差点までの案内が終了した ことになるので、 始めの目的地入力処理に戻る。
    [0072] ( S 8 ) しかし、 「目的地案内フラグ」 が依然としてオフ のままである場合には、 目的地交差点が次の交差点のさら に先にあることになるので、 現在位置道路の^点交差点の 進行方向データを読み取り、 第 1 9図に示すように交差点 形状や交差点の特徴、 目印、 交差点での進行方向等を画面 に描画し、 交差点名や交差点までの残距離と共に表示する ことによって、 交差点の案内を出力する。 また、 このとき 「交差点到着フラグ」 もオフにする。
    [0073] ( S 9 ) そして、 現在位置道路の終点交差点が目的地交差 点か否かを調べる。 目的地交差点でない場合にはステップ S 4の現在位置追跡に戻る。
    [0074] ( S 1 0 ) 現在位置道路の終点交差点が目的地交差点であ る場合には、 「目的地案内フラグ」 をオンにしステップ S 4の現在位置追跡に苠る。
    [0075] 以上が全体の処理の流れである。
    [0076] 次に上記ステップの主な処理ルーチンについてさらに詳 細に説明する。
    [0077] 現在位置入力 S 3の処理ルーチンでは、 まず、 交差点審 号が入力されると、 先に説明した交差点データ、 道路デー タ、 ノード列データから交差点の方位、 交差点形状、 交差 点名、 交差点の目印等を認識して第 2 0図 (a)に示すように 画面に交差点名や交差点の特徵、 進行方向を描画、 表示す る （S 3 1、 S 3 2 ) 。 そして、 現在位置道路の道路蕃号 として第 1 8図 (b)に示す進行方向データに基づいて入力さ れた交差点蕃号での進行方向データを記憶し、 進行方向道 路を第 2 0図 )に示すように矢印で描画する （S 3 3、 S 3 4 ) 。 その後、 スタート入力があるまで待ち、 交差点通 過時に運転者がスタート入力すると、 「現在位置追跡処理 化フラグ」 をオンにすると共に、 「現在位置追跡失敗フラ グ」 、 「目的地案内フラグ」 、 「交差点到着フラグ」 をそ れぞれォフにする （S 3 5、 S 3 6 ) 。
    [0078] 現在位置追跡の処理ルーチンは、 第 2 1図に示すように ( S 1 1 ) まず初めに、 「現在位置追跡初期化フラグ」 がォンになっているか否かを調べる。 現在位置入力が行わ れただけで、 現在位置追跡のための初期データがセッ トさ れていない場合にはオンであるので、 第 2 2図に示す初期 位置設定を行う。 この設定が行われると 「現在位置追跡初 期化フラグ」 がオフにされるので、 以後は次のステップへ 直接移行する。
    [0079] 初期位置設定では、 第 2 2図に示すように 「現在位置道 路の道路番号」 に従って、 道路長さ、 終点交差点、 ノード 列を道路データ、 ノード列データから読み込み、 これらを 「現在位置道路の長さ」 、 「現在位置道路の終点交差点」 、 「現在位置道路のノード列」 にセッ 卜する。 さらに、 距離 センサの信号を読み込んで、 その値を 「現在の距離センサ 値」 にセッ トする。 そしてここで 「現在位置追跡初期化フ ラグ」 、 「誤差範囲内フラグ」 、 「誤差範囲通過フラグ」 、 「屈曲終了待ちフラグ」 、 「屈曲点検出フラグ」 、 「屈曲 検出中フラグ」 等をオフにし、 「現在位置道路の長さ」 を 「交差点までの残距離」 にセッ トする。
    [0080] ( S 4 1 2 ) 次 (こ第 2 3図に示すセンサ検出の処理を行う。 この処理では、 まず、 距離、 舵角についてそれぞれ現在の センサ値を前のセンサ値としてセッ トした後に、 センサ値 を読み込んで現在のセンサ値とする。 そして、 進んだ距離 に対応した舵角の変化分を求め、 現在位置での舵角 S t a ¾■求める。
    [0081] ( S 4 1 3 ) ループ力ゥンタ iを 0にしてから、 ループ力 ゥンタ iが進んだ距離になるまでループカウンタ iをィン ク リメ ン トしながら残距離計算以下の処理を繰り返し行う。 残距離計算では、 第 2 4図に示すように交差点までの残距 離を逐次減算をして更新しながら交差点誤差範囲距離内に 入つたか否かを判断して、 交差点までの残距離が交差点誤 差範囲距離内に入るまでは、 「誤差範囲内フラグ」 をオフ にし、 残距離計算を繰り返し行う。 交差点までの残距離が 交差点誤差範囲距離内に入ると 「誤差範囲内フラグ」 をォ ンにする。 そして、 「誤差範囲内フラグ」 をオンにした後 に交差点誤差範囲距離内から出てしまうと 「誤差範囲通過 フラグ」 をォンにする。
    [0082] ( S 4 1 4 ) 「誤差範囲内フラグ」 がオンになると、 車両 方位及び軌跡の計算を行つて屈曲点検出を行う。
    [0083] ( S 4 1 5 ) 「屈曲点検出フラグ」 がォンか否かを調べ、 オフの場合には力ゥンタ iをインクリメ ントして同様の処 理を繰り返すが、 オンの場合には、 道路の選択を行う。 また、 交差点誤差範囲距離内に入って一旦 「誤差範囲内 フラグ」 がオンになったが、 屈曲点が検出されず 「屈曲点 検出フラグ」 がォフのまま交差点誤差範囲距離の外に出て しま'うと、 先に S 4 1 3で説明したように 「誤差範囲内フ ラグ」 がオフになると共に 「誤差範囲通過フラグ」 がオン になる。 これは、 交差点を曲がらずに通過した場合を含む ので、 この場合にも同様に次の道路の選択を行う。
    [0084] ( S 4 1 6 ) 「現在位置追跡失敗フラグ」 がォンか否かを 調べ、 ォンになっている場合には第 1 5図のステツプ S 5、 S 6から S 3ヘリターンし、 オフのままである場合には、 続けて距離誤差修正を行う。
    [0085] ( S 4 1 7 ) 「交差点到着フラグ」 をオンにし、 ループ力 ゥンタ iをインク リメ ントして同様の処理を繰り返す。 以上のように本発明に係る現在位置算出方式を有するナ ピゲーション装置では、 情報を処理するために種々のフラ グを用いているが、 その主なものをまとめると次のように なる。
    [0086] 「交差点到着フラグ」 ； ォンの場合には次交差点の案内 出力を行うようにするものであり、 現在位置入力処理時に オフにし、 交差点通過時にオンにする。
    [0087] 「目的地案内フラグ」 ；交差点到着のときにオンの場合 には目的地到着と判断し、 メイ ンルーチンを始め （目的地 入力処理） に戻すものであり、 現在位置入力処理時にオフ にし、 次交差点案内出力時に次交差点が目的地であればォ ンにする。
    [0088] 「現在位置追跡失敗フラグ」 ；ォンの場合には現在位置 追跡処理ではリターンし、 メインルーチンでは再度現在位 置入力を行うように分岐するものであり、 現在位置入力処 理時にオフにし、 道路の選択の際、 選択すべき道路がない 場合にォンにする。
    [0089] 「現在位置追跡初期化フラグ」 ；ォンの場合には初期位 置設定ルーチンをコールするものであり、 初期位置設定時 にオフにし、 現在位置入力時にオンにする。
    [0090] 「誤差範囲内フラグ」 ；ォンの場合には軌跡の計算、 屈 曲点検出等を行うようにするものであり、 交差点誤差範囲 内であればオン、 そうでなければオフにする。
    [0091] 「誤差範囲通過フラグ」 ；ォンの場合には道路の選択を 行うようにするものであり、 交差点誤差範囲通過すればォ ンにし、 そうでなければオフにする。
    [0092] 「屈曲点検出フラグ」 ；才ンの場合には現在位置追跡で 道路の選択を行うと共に、 距離誤差修正で現在位置の再設 定を行い、 オフの場合には車両屈曲角度計算で屈曲開始点、 屈曲終了点、 屈曲点位置の設定を行うものであり、 初期位 置設定時にオフにし、 屈曲点が検出されるとオンにし、 5 距離誤差修正後オフにする。
    [0093] 「屈曲検出中フラグ」 及び 「屈曲終了待ちフラグ」 ；屈 曲検出及び屈曲終了点の検出を行うものであり、 初期位置 設定でオフにする。 そして 「屈曲検出中フラグ」 は舵角が 閾値を越えるとオンにし回転角度が 2 0 ° を越えたか否か によりこれらのオン Zオフを制御する。
    [0094] 次に、 上記現在位置算出方式を有するナビゲーション装 置の変形例を説明する。
    [0095] 上記の実施例は、 道路蕃号とその道路蕃号の終点交差点 からの残距離により現在位置を追跡するものであるが、 第 2 5図に示す実施例は、 交差点を座標により認識し現在位 置を追跡するものである。 従って、 現在位置追跡の処理に おいて、 屈曲点検出までは、 上記実施例と同じであるが、 上記実施例で行った道路の選択から距離誤差修正までの処 理に代えて、 交差点通過時の処理を交差点進入方位、 屈曲 角度比較の処理、 現在位置修正の処理を行うようにしたも のである。
    [0096] 第 2 6図に示す例は、 車両が交差点から一定の半径の円 内に進入したときに交差点の誤差範囲内に入つたと認識す るものである。 そこで、 例えば交差点座標 （x c ， y c ) の誤差範囲内の距離を rとすると、 現在位置 （車両位置） の座標 （x。 ， y。 ） が
    [0097] (xc — χ。 ） 2 + (yc — y。 ） 2 く r2
    [0098] の条件を満足する位置に達すると、 第 25図 (a)に示す円内 に進入したとする。 そして、 同図 (b)に示すように屈曲検出 を行って、 屈曲開始位置と屈曲終了位置を検出し、 これら の位置の方位をそれぞれ _ 20° と一 1 00° とすると、 軌跡屈曲確度
    [0099] = (屈曲絡了位置方位） 一 （屈曲開始位置方位） =ー 1 00° - （一 2 0° ) =—80°
    [0100] を求め、 さらに屈曲点位置を検出し、
    [0101] DUp = I屈曲点位置一屈曲開始位置 I
    [0102] I屈曲終了位置一屈曲点位置 I とする。
    [0103] 交差点進入方位、 屈曲角度比較処理では、 第 27図 (a)に 示すように交差点審号 IVに入る道路を交差点データの入る 道路及び道路データの同じ^点をもつ道路より読み出し、 これらの道路より進入した場合の方位を道路に対するノー ド列上の交叉点位置から D UPの位置の方位として求める。 その方位が、 例えば同図 (b)に示すようにそれぞれ 道路番号 交差点 IVへの進入方位
    [0104] ③ 1 50。
    [0105] ⑥ 一 1 0 0°
    [0106] ⑦ 6 0°
    [0107] ⑩ 一 25° であるとすると、 第 2 6図 (b)に示す例では、 屈曲開始位置 方位 （—2 0 ° ) に最も近い進入方位をもつ道路蕃号⑩を 進入道路とする。
    [0108] 進入道路が求まると、 次に交差点蕃号 Wから出る道路お よび道路データから同じ始点をもつ道路を読み出し、 これ らの道路へ進入道路⑩から進行した場合の方位変化を求め る。 この処理では、 出る道路のノード列上の交差点位置か ら Ddownの位置での方位と進入道路における屈曲開始位置 方位との変ィ匕として求める。 従って、 進入道路⑩と各出る 道路④、 ⑤、 ⑧、 ⑨との関係を見たとき、
    [0109]
    [0110] となる。 従って、 第 2 6図 (b)に示す例では、 軌跡屈曲角度 一 8 0 ° であるので、 これに最も近い屈曲角度の道路 ® ⑧が進行方向として判定される。
    [0111] 以上の交差点進入方位、 屈曲角度比較の処理ルーチンを 示したのが第 2 8図である。 第 2 8図に示す処理ルーチン では、 まず、
    [0112] 交差点に入る道路読み込みの処理を行う。
    [0113] この処理では、 第 2 9図に示すように現在位置道路の終 点交差点の入る道路蕃号を交差点データから読み込み、 こ の審号をそれぞれ 「道路蕃号」 、 「最初の道路審号」 にセ ッ トする。 そして、 ループカウンタ jに 0をセッ トしてす る。 次に、 ループ力ゥンタ jをインク リメ ントしながら道 路データから同じ終点をもつ次の道路番号が 「最初の道路 審号」 になるまで順次読み出すことによって、 全ての道路 蕃号を読み出し、 その数を 「入る道路数」 にセッ トする。 つまり、 先に第 9図で説明した交差点から出る道路番号読 み込みの処理に対応する処理を行う。
    [0114] 同様に、 第 9図で説明した交差点から出る道路審号読み 込みの処理を行い、 ループカウンタ jを 0にセッ 卜する。 そして、 まず、 ループカウンタ jを入る道路数までィン クリメントしつつ第 2 7図 (b)に示す進入道路を判定を行い、 続いて、 ループカウンタ kを 0にセッ 卜し、 これを出る道 路数までィンクリメントしつつ屈曲角度を計算して第 2 7 図 (c)に示す進行方向道路の判定を行う。 そして、 ここで求 めた進行方向道路を現在位置道路の道路審号としてセッ ト する。
    [0115] 現在位置修正は、 上記現在位置道路の道路審号を求めた 後行われるが、 この処理では第 3 0図 )に示すように現在 位置座標を道路⑧のノ一ド列上の屈曲終了座標とし、 現在— 位置方位をノ一ド列上の屈曲終了位置方位 （— 1 2 0 ° ) とする。 そして、 同図 (b)に示すように次の交差点として道 路審号⑧の終点交差点 Vを道路データより読み出し、 この 交差点座標を交差点データより読み出して、 この交差点 V の誤差範囲内に車両が進入するのを監視する。 以上の現在位置修正の処理ルーチンを示したのが第 3 1 図である。 第 3 1図に示す処理ルーチンでは、 まず、 現在位置道路の道路審号の終点交差点、 ノ一ド列を道路 データより読み込み、 これらをそれぞれ 「現在位置道路の 終点交差点」 、 「ノ一ド列」 とする。
    [0116] また、 「現在位置道路の終点交差点」 の東経、 北緯の座 標を交差点データより読み込み、 「次交差点東経、 北緯の 座標」 とする。
    [0117] そして、 「ノ一ド列」 の始点から D d ownの距離のノ一ド 列上の座標を現在位置の座標 ( X 〔 「前の距離センサ値」 + i〕 ， Y 〔 「前の距離センサ値」 + i〕 ） とし、 「ノー ド列」 の始点から D downの距離でのノ一ド間の方位を現在 位置の方位とする。
    [0118] なお、 本発明は、 上記の実施例に限定されるものではな く、 種々の変形が可能である。 例えば交差点を曲がったと 判定する回転角度として用いた 2 0 ° や該当する進行道路 があるか否かを判定する角度として用いた 4 0 ° は、 判定 精度等に応じて変更してもよいことは勿論である。 また、 連結道路屈曲角度と車両屈曲角度との差 εが最小の値 （m i n s ) であって、 その値が 4 0 ° より小さい場合にその 道路を現在位置道路と判定したが、 このような許容値を設 定せず、 m i η εとなる道路を現在位置道路と判定しても よい。 さらに現在位置を追跡して距離センサと舵角センサ で交差点毎に現在位置を認識して案内情報を切り換えるよ うにしたが、 本発明による経路探索データを用いると、 セ ンサがなくてもコース案内を行うことができる。 つまり、 センサが故障等により使用できなくなっても、 例えばトリ ガスイッチにより簡便にバックアツプできる。 その例を次 に説明する。
    [0119] 第 3 2図において、 5 1はキー入力手段、 5 2はトリガ 一入力手段、 5 3は案内データ記憶手段、 5 4は案内情報 設定手段、 5 5は表示出力手段、 5 6は音声出力手段を示 す。 キー入力手段 5 1はテンキーやファンクションキーか らなり目的地や現在地 （案内地） 等、 所定の地点のコード 審号が入力できるものであり、 トリガ一入力手段 5 2はタ ツチスィツチや押しボタンスィツチ等からなり単発のト リ ガー信号を入力するものである。 案内データ記憶手段 5 3 は目的地や現在位置となる各地点のナビゲーションデータ や情報を記憶しておく R O M等のメモリである。 案内情報 設定手段 5 4は、 例えば C P Uで構成しキー入力処理や経 路探索等を行い、 案内データ記憶手段 5 3の記憶する各地 点に対応して例えば経路探索により目的地へ行くための情 報を設定し、 R AM等のメモリに格納する。 したがって、 第 1 4図の主要な構成を含むものである。 表示出力手段 5 5や音声出力手段 5 6は、 キー入力手段 5 1により現在地 となるコード番号が入力されると、 その地点の案内情報設 定手段 5 4で設定された案内情報を出力する。 トリガー入 力手段 5 2によりトリガ一信号が入力されると、 例えば第 3 3図に示す a、 b、 c、 ……の経路順にしたがって目的 地へ行く経路の次の地点の案内情報設定手段 5 4で設定さ れた案内情報を出力するものである。 案内情報としては、 例えば地点として交差点のみを対象とした場合、 案内地点 となっている交差点では、 次の交差点を右折、 左折等の目 的地へ行くための情報となる。 また、 次の交差点を曲がつ て直ぐまた接近して第 2の交差点があるようなばあ 1 つ目で曲がる方向と共にその時にとるべき車線等の指示情 報が入ってもよいし、 さらには 2つ目で曲がる方向までも あわせて案内する情報に含めてもよいことは勿論である。 次に、 目的地と現在地をコード入力する手段と交差点確 認トリガ一、現在地入力ボタンを有し、 案内地点を交差点 とするナビゲーション装置の処理の流れを第 3 4図により 説明する。
    [0120] まず、 運転者により目的地コードが入力される （ステツ プ①） と、 経路探索モードになり、 目的地以外の全ての地 点について目的地へ行くための情報を設定する （ステップ ②） 。 経路探索が終ると次は現在地入力モードになる。 こ こで、 現在地コードが入力される （ステップ③） と、 その 地点における進行方向を出力する （ステップ④） 。 そして、 交差点確認トリガーを入力 （スタート入力、 ステツプ⑤） すると、 次の交差点での目的地へ行くための情報を出力す る （ステップ⑥） 。 次に交差点確認トリガ一が入るか、 現 在地入力ボタン信号が入るかを監視し （ステップ⑦） 、 交 差点確認トリガーが入った場合にはステツプ⑥の処理に戻 り、 現在地入力ボタン信号が入つた場合にはステツプ③の 処理に戻る。 つまり、 このシステムでは、 案内通り走行し ている場合には、 交差点を確認するごとにトリガ一が入力 されるが、 案内するコースから外れ、 他の交差点まで走行 してしまったことに気付いた場合には、 現在地入力ボタン が押される。 従って、 トリガーが入力される毎に目的地へ 行く経路にある交差点の案内情報が順に出力されるが、 現 在地入力ボタンが押されると、 現在地入力モードになる。 ステツプ②の経路探索処理は、 第 3 5図 (a)に示すように 経路探索モードに入ると、 まず、 ワークエリアに目的地を 設定し （ステップ⑪） 、 次に目的地に近い交差点から進行 方向を設定する （ステップ⑫） 。 この進行方向は、 同図 (b) に示すように目的地の前の交差点について進行方向 d , を 設定し、 次にその前の交差点について進行方向 d 2 を設定 してゆくことになる。 この経路探索は、 第 3 4図において ステツプ③の処理の後に行うようにしてもよい。 この場合 には、 現在地が入力される毎に経路探索を行うことになる。 また、 トリガー入力では、 経路探索の結果設定されたルー トに従つて案内情報が出力されることから、 その対象とな る交差点は限られてくる。 そこで、 最小限その交差点だけ の案内情報をもつようにしてもよい。
    [0121] また、 上記の例では、 交差点を案内地点としたが、 交差 点と交差点との間が長 、場合には、 その中間にある撟ゃガ 一ドゃ公共施設等の特徵物を案内地点として設定してもよ い。 目的地に行くための情報としても、 その地点での特徴 的な絶対情報を使用し、 地図や写真を表示画面に出力する と共に音声により出力するように構成してもよい。 この場 合、 出力する情報で特に注意を喚起する内容があれば、 そ の部分の表示態様や表示属性を変えたり、 異なる音色や間 歇音等を用いるようにしてもよい。 さらには、 トリガーに より案内地点を順送りするだけでなく、 現在地から数点先 の案内情報を適宜見ることができるようにしてもよい。 例えば 1本道のような単調な道路の地区と複雑な道路の 地区というように、 先に説明した現在位置算出方式を有す るナビゲーション装置と上記タツチ操作等による更新方式 とを組み合わせるようにしてもよい。
    [0122] 以上の説明から明らかなように、 本発明によれば、交差 点における全ての屈曲角度を計算して車両の屈曲角度と対 応させるので、 交差点の検出及び進行道路の選択を高い精 度で行うことができる。 また、 屈曲時の走行状態による角 度を検出して屈曲点位置、 その両側の屈曲開始点、 屈曲^ 了点を検出するので、 距離修正による正確な現在位置算出 が可能となり、 交差点毎に距離誤差の修正を行うことがで きる。 しかも、 各交差点毎に目的地への進行方向を設定し、 交差点で現在位置を認識することにより進行方向を案内す るので、 目的地までのコースを自由に選択でき、 選択に応 じてどの交差点でも案内することができる。
    [0123] また、 道路網データを基に終点交差点から所定の範囲内 に進入したことを条件に交差点の認識処理を行 進行方 向の道路を認識して該進行方向の道路を現在位置道路とし て次の終点交差点の案内を出力して、 目的地まで交差点毎 に繰り返しコース案内を行うので、簡単なデータ構造でど の交差点からでも柔軟な対応が可能になる。 しかも、 案内 されたコースと異なる道路を進行方向に選んでも、 その道 路の終点交差点での目的地への進行方向案内を出力するの で、 道路渋滞等のため最適コースに従わずに交差点を通過 しても目的地への案内が得られる。 同様に、 コースから外 れ迷った場合にも、 適当に走行して交差点まで行き、 その 交差点を現在地として入力すれば経路探索を行うことなく、 直ちに現在位置の追跡処理を行うことができる。 また、 交 差点を認識するための手段が使用できなくなつても、 運転 者が交差点の認識信号を入力することによつて簡単に代替 することができる。
    权利要求:
    Claims
    ( 1 ) 目的地を入力することによって目的地までの経路探 索を行い、 現在位置を追跡しつつ目的地までのコース案内
    5 を行う現在位置算出機能を有するナピゲ一ション装置であ つて、 道路網情報から経路探索によつて得られた各交差点 請
    毎の目的地への進行案内情報を持ち現在位置道路の終点交 差点のコース案内を出力する案内手段、 交差点での進行方 の
    向道路を認識する道路認識手段、 及び該道路認識手段の認 0 識した道路における現在位置を追跡し該道路の終点交差点 囲
    を認識する追跡手段を備え、 交差点間道路の終点交差点で 進行方向を認識し、 該進行方向の道路を現在位置道路とし て次の終点交差点の案内を出力することによって、 目的地 まで交差点毎に繰り返しコース案内を行うように構成した 5 ことを特徵とするナビゲーシヨン装置。
    ( 2 ) 目的地を入力することによって目的地までの経路探 索を行い、 現在位置を追跡しつつ目的地までのコース案内 を行う現在位置算出機能を有するナビゲーション装置であ つて、 道路網データとして少なくとも各交差点毎に終点と 0 始点の道路や位置の情報を持つ交差点データ、 各道路毎に 始点交差点と終点、交差点とノード列ボインタの情報を持つ 道路データ、 道路を構成するノ一ドの位置情報を持つノ一
    - ド列データを備え、 目的地の入力により各交差点に目的地 への進行方向情報を設定してコース案内を ί亍ぅように構成 5 したことを特徵とするナビゲーション装置。
    ( 3 ) 目的地を入力することによって目的地までの経路探 索を行い、 現在位置を追跡しつつ目的地までのコース案内 を行う現在位置算出機能を有するナピゲ一ション装置であ つて、 各交差点と交差点間の道路情報を有する道路網デ一 タ、 交差点での進行方向道路を認識する道路認識手段、 及 び該道路認識手段の認識した道路における現在位置を追跡 し該道路の終点交差点を認識する現在位置認識手段を備え、 道路網データを基に終点交差点から所定の範囲内に進入し たことを条件に交差点の認識処理を行い、 進行方向道路を 認識するように構成したことを特徴とするナピゲ一シヨ ン
    ( 4 ) 現在位置認識手段は、 進行方向道路として認識した 道路の終点交差点に関する案内情報を出力するように構成 したことを特徴とする請求項 3記載のナピゲ一ション装置。
    ( 5 ) 終点交差点から目的地への進行方向を案内情報とし て出力するように構成したことを特徴とする請求項 4記載 のナビゲーション装置。
    ( 6 ) 現在位置認識手段は、 道路認識手段の認識した道路 の終点交差点までの残距離を求めることにより現在位置を 認識するように構成したことを特徵とする請求項 3記載の ナピゲ一ション装置。
    ( 7 ) 現在位置認識手段は、 交差点での屈曲検出を行い、 屈曲点位置より現在位置の交差点位置を認識するように構 成したことを特徵とする請求項 3記載のナビゲ一シヨ ン装
    ( 8 ) 現在位置認識手段は、 交差点での屈曲点位置に基づ き現在位置における終点交差点までの残距離を修正するよ うに構成したことを特徵とする請求項 7記載のナピゲ一シ ョン装置。
    ( 9 ) 道路認識手段は、 交差点の屈曲点位置その他の屈曲 点に関する検出情報と、 道路網データから得られる屈曲情 報との照合により進行方向道路を認識するように構成した ことを特徵とする請求 3記載のナビゲーション装置。
    ( 1 0 ) 目的地を入力することによって目的地までの経路 探索を行い、 現在位置を追跡しつつ目的地までのコース案 内を行う現在地算出機能を有するナビゲーシヨン装置にお いて、 交差点を基点とする道路網情報を有する道路網デー タ、 舵角検出手段、 距離検出手段、 舵角と走行距離から車 両方位と軌跡を算出する計算手段、 舵角及び車両方位から 屈曲点を検出しその位置を計算する屈曲点検出手段、 屈曲 点位置から車両屈曲角度を計算し道路網データから交差点 の連結道路の屈曲角度を計算して進行道路を選択する道路 選択手段を備え、 屈曲点位置とその両側の 3点により角度 を計算して進入道路と交差点情報により現在位置を算出す ることを特徵とするナビゲーシヨン装置。
    ( 1 1 ) 屈曲点検出手段は、 舵角が閾値を越え且つ所定の 回転角度を越えたことを条件に屈曲点を検出することを特 徵とする請求項 1 0記載のナビゲ一シヨン装置。
    ( 1 2 ) 道路選択手段は、 車両屈曲角度と連結道路の屈曲 角度との差が最も小さい連結道路を進行道路として選択す ることを特徴とする請求項 10記載のナピゲ一ション装置。
    (13) 車両屈曲角度と連結道路の屈曲角度との差が所定 値の範囲内にある連結道路を進行道路として選択すること を特徴とする請求項 12記載のナビゲ一ション装置。
    (14) 道路選択手段は、 屈曲点が検出されないまま交差 点範囲を通過したことを条件に交差点範囲距離に従つて屈 曲点位置とその両側の 3点に対応する情報を設定すること を特徴とする請求項 12記載のナビゲ一シヨ ン装置。
    (15) 屈曲点位置を交差点位置に対応させ進行道路の現 在位置を修正する距離誤差修正手段を備えたことを特徴と する請求項 10記載のナビゲ一ション装置。
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