ナビゲーション装置
【課題】車両の位置を正確に算出できるナビゲーション装置を提供する。
【解決手段】ＣＰＵ１０１は、車両１０が駐車場入口に進入したと判断した後、算出した車両１０の走行軌跡から、車両１０が同一平面内を走行していると仮定したときに車両１０が同じ場所を周回しているか否かを判断する。車両１０が同じ場所を周回していると判断されると、ＣＰＵ１０１は、算出した走行軌跡に基づいて、車両１０が周回する走行軌跡（旋回軌跡）の形状を特定する。ＣＰＵ１０１は、車両１０が周回（旋回）を開始した地点（旋回開始地点）からの車両１０の走行距離（旋回走行距離）を用いて、旋回開始地点から車両１０が旋回軌跡上のどの地点に位置するのかを算出する。ＣＰＵ１０１は、旋回軌跡上の車両１０の位置を算出すると、算出した位置における旋回軌跡の接線方向を車両１０の進行方向として算出する。
【解決手段】ＣＰＵ１０１は、車両１０が駐車場入口に進入したと判断した後、算出した車両１０の走行軌跡から、車両１０が同一平面内を走行していると仮定したときに車両１０が同じ場所を周回しているか否かを判断する。車両１０が同じ場所を周回していると判断されると、ＣＰＵ１０１は、算出した走行軌跡に基づいて、車両１０が周回する走行軌跡（旋回軌跡）の形状を特定する。ＣＰＵ１０１は、車両１０が周回（旋回）を開始した地点（旋回開始地点）からの車両１０の走行距離（旋回走行距離）を用いて、旋回開始地点から車両１０が旋回軌跡上のどの地点に位置するのかを算出する。ＣＰＵ１０１は、旋回軌跡上の車両１０の位置を算出すると、算出した位置における旋回軌跡の接線方向を車両１０の進行方向として算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現在位置を算出するナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載され、車両の現在位置を算出して周辺地図とともに表示するカーナビゲーション装置が知られている。このカーナビゲーション装置では、自走式立体駐車場を走行して旋回を繰り返したために生じる方位データの累積誤差を、自走式立体駐車場から出場する際に修正している（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のカーナビゲーション装置では、自走式立体駐車場内を走行している間は、方位データの修正（補正）が行われないため、駐車場内では車両の進行方位を正しく算出できない恐れがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１） 請求項１の発明によるナビゲーション装置は、車両の走行距離を検出する走行距離検出手段と、車両の走行軌跡を算出する走行軌跡算出手段と、走行軌跡算出手段で算出した車両の走行軌跡に基づいて、車両が同じ場所を周回しているか否かを判断する周回判断手段と、車両が同じ場所を周回していると周回判断手段で判断されると、走行軌跡算出手段で算出した車両の走行軌跡に基づいて、車両が周回する周回軌跡を特定する周回軌跡特定手段と、車両が同じ場所を周回していると周回判断手段で判断されると、走行距離検出手段で検出した車両の走行距離に基づいて、周回軌跡特定手段で特定した周回軌跡上に車両の位置を特定する車両位置特定手段とを備えることを特徴とする。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載のナビゲーション装置において、車両の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段をさらに備え、車両位置特定手段は、車両が同じ場所を周回していると周回判断手段で判断されると、走行距離検出手段で検出した車両の走行距離と、傾斜角度検出手段で検出した車両の傾斜角度とに基づいて、周回軌跡特定手段で特定した周回軌跡上に車両の位置を特定することを特徴とする。
（３） 請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のナビゲーション装置において、車両が同じ場所を周回していると周回判断手段で判断された後、走行軌跡算出手段で算出した車両の走行軌跡に基づいて、周回軌跡特定手段で特定した周回軌跡から車両が離脱したか否かを判断する周回離脱判断手段をさらに備え、車両位置特定手段は、周回軌跡特定手段で特定した周回軌跡から車両が離脱したと周回離脱判断手段で判断されると、周回軌跡特定手段で特定した周回軌跡上に車両の位置を特定する処理を中止することを特徴とする。
（４） 請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のナビゲーション装置において、車両位置特定手段によって、周回軌跡特定手段で特定した周回軌跡上に車両の位置を特定する際に、周回軌跡の接線方向と略一致するように車両の進行方向を算出する進行方位算出手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車両の位置を正確に算出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１〜６を参照して、本発明によるナビゲーション装置をカーナビゲーション装置に適用した一実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態のカーナビゲーション装置の全体構成を示す図である。カーナビゲーション装置１は、車両位置周辺の道路地図を表示する機能、出発地から目的地までの推奨経路を演算する機能、演算された推奨経路に基づいて経路誘導を行う機能など、車両の走行に関する情報を提示する機能を兼ね備えている。カーナビゲーション装置１は、いわゆるナビゲーションあるいは道路案内などを行う装置である。
【０００８】
図１において、１１は車両の現在地を検出する現在地検出装置であり、たとえば車両の進行方位の変化量を検出するためのジャイロセンサ１１ａ、車両の前後方向の傾斜角度の変化を検出するための加速度センサ１１ｂ、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を検出するＧＰＳセンサ１１ｃ、車速を検出する車速センサ１１ｄ等から成る。
【０００９】
１００は制御装置であり、ＣＰＵ１０１およびその周辺回路から成る。ＣＰＵ１０１およびその周辺回路は互いにバスで接続されている。周辺回路は、メモリ１０２、パラレルＩ／Ｏ１０３、Ａ／Ｄ変換器１０４ａ，１０４ｂ、シリアルＩ／Ｏ１０５、カウンタ１０６、グラフィックコントローラ１０７、画像メモリ１０８、地図記憶装置１０９等から成る。１４は車室内の乗員が視認可能な位置に配設されて、地図や各種情報を表示する表示モニタである。１５は乗員が車両の目的地等の入力など、各種操作入力を行うためのスイッチである。スイッチ１５は、表示モニタ１４の画面上に設けられたタッチパネルスイッチや、カーソルの移動や画面のスクロールを指示するジョイスティックなどを含む。スイッチ１５は、リモコンスイッチであってもよく、表示画面周辺に設けられたスイッチであってもよい。
【００１０】
制御装置１００のメモリ１０２は、制御プログラムを格納するＲＯＭおよび作業エリアのＲＡＭ、および、各種設定値などを記憶する不揮発メモリを含むメモリである。ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２にアクセスして制御プログラムを実行し、各種の制御を行う。パラレルＩ／Ｏ１０３は、スイッチ１５を構成する個別のスイッチ等が接続されるパラレルＩ／Ｏポートである。Ａ／Ｄ変換器１０４ａ，１０４ｂは、それぞれジャイロセンサ１１ａおよび加速度センサ１１ｂのアナログ信号をＡ／Ｄ変換する変換器である。シリアルＩ／Ｏ１０５は、ＧＰＳセンサ１１ｃからのシリアル信号を受信するシリアルＩ／Ｏポートである。カウンタ１０６は、たとえば車軸の回転に伴って車速センサ１１ｄから出力されるパルス信号をカウントするカウンタである。
【００１１】
グラフィックコントローラ１０７は、ＣＰＵ１０１から出力される表示データを、画像データとして画像メモリ（ビデオＲＡＭ）であるメモリ１０８に格納し、メモリ１０８に格納された画像データを表示モニタ１４に表示するための制御を行う。ＣＰＵ１０１から出力される表示データは、各種の文字データや道路地図などの各種の図形データなどから成る。制御装置１００は、表示モニタ１４の表示制御装置として機能する。
【００１２】
地図記憶装置１０９は、ナビゲーション処理に使用する道路地図データやＰＯＩ情報（Point of Interest 観光地や各種施設の情報）など各種の情報を格納する地図記憶装置であり、ハードディスク装置が用いられている。なお、地図記憶装置１０９は、ハードディスク装置以外にも、道路地図データが格納されたＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ、その他の記録媒体、および、その読み出し装置であってもよい。
【００１３】
−−−データ構成−−−
道路地図データは、地図に関する情報であり、地図表示用データ、経路探索用データ、誘導データ（交差点名称・道路名称・方面名称・方向ガイド・施設情報など）などから成る。地図表示用データは道路や道路地図の背景を表示するためのデータである。経路探索用データは、道路形状とは直接関係しない分岐情報などから成るデータであり、主に推奨経路を演算（経路探索）する際に用いられる。誘導データは、交差点の名称などから成るデータであり、演算された推奨経路に基づき運転者等に推奨経路を誘導する際に用いられる。
【００１４】
このように構成されるカーナビゲーション装置１は、現在地検出装置１１により取得した情報および地図記憶装置１０９に格納されている道路地図データに基づいて、車両の現在位置を算出するとともに各種のナビゲーションを行う。たとえば、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、車両の現在位置近辺の道路地図および車両の現在位置を表示モニタ１４に表示し、経路探索によって得られた経路（推奨経路）に沿ってドライバーを誘導するように各部を制御する。
【００１５】
−−−自走式立体駐車場走行時のジャイロセンサ１１ａの誤差について−−−
たとえば、自走式立体駐車場などでは、駐車場入口が設けられた階層（通常１階）から駐車スペースが設けられた他の階層（駐車フロア）に到達するまで、スロープを走行して移動する必要がある。スロープを走行する際、車両がスロープの傾斜角度と略同じ角度に前後方向に傾斜するため、車両に搭載されたジャイロセンサ１１ａも同様に水平面に対して傾斜する。一般的に、ジャイロセンサ１１ａは、設置角度が水平に保たれていないと出力値の誤差が大きくなるため、たとえば、図２に示すような螺旋状に設けられたスロープを走行する場合のように、車両が傾斜した状態で旋回すると、算出される車両の旋回角度の誤差も大きくなってしまう。また、このような自走式立体駐車場のスロープでは、車両の上方には上階へ至るためのスロープがあるため、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号が遮られてしまってＧＰＳセンサ１１ｃで受信できず、ＧＰＳ信号に基づいて車両の正確な位置、進行方位を検出できないことが多い。
【００１６】
そこで、本実施の形態のカーナビゲーション装置１では、たとえば、螺旋状のスロープを走行する場合のように、車両を上方から見たときに、車両が同じ場所を周回するように走行する場合には、次のようにして車両の位置および進行方位を補正する。
【００１７】
なお、以下の説明では、図２，３に示すような螺旋状のスロープが設けられた駐車場に進入する場合について説明する。ＣＰＵ１０１は、算出した自車位置と、道路地図データに含まれる駐車場の設置位置と、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づいて、車両１０が道路から駐車場入口へ進入したか否かを判断する。たとえば、ＣＰＵ１０１は、算出した自車位置が、道路地図データに含まれる駐車場の入口位置近傍に位置すると判断し、かつ、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づいて車両１０が駐車場入口に向かって旋回したことを検出すると、車両１０が駐車場入口に進入したと判断する。また、たとえば、旋回することなく道路から駐車場入口へ進入できるような場合には、ＣＰＵ１０１は算出した自車位置が駐車場入口に位置しているか否かによって、駐車場入口へ進入したか否かを判断する。ＣＰＵ１０１は、車両１０が駐車場入口に進入したと判断すると、そのときの車両１０の位置および進行方位をメモリ１０２に記憶させるとともに、以降の車両１０の走行軌跡の算出および算出した走行軌跡のメモリ１０２への記録を開始する。なお、車両１０の走行軌跡は、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づく車両１０の旋回角度と、加速度センサ１１ｂからの出力に基づく車両１０の前後方向の傾斜角度と、車速センサ１１ｄから出力されるパルス信号に基づく車両１０の走行距離とに基づいてＣＰＵ１０１が算出する。また、ＣＰＵ１０１は、車両１０が駐車場入口に進入したと判断すると、駐車場進入フラグに１をセットする。
【００１８】
車両１０が図２に示す駐車場のスロープを走行して１周し、図３に示すように、駐車場入口の略真上の位置に到達した場合、Ｘ−Ｙ平面を地面と略平行な平面（水平面）とすると、Ｘ−Ｙ平面に投影した（Ｘ−Ｙ平面上の）車両１０の位置座標は、駐車場入口の位置座標と略一致する。さらに車両１０がスロープを走行して１周し、図４に示すように、再び駐車場入口の略真上の位置に到達した場合、Ｘ−Ｙ平面上の車両１０の位置座標は、駐車場入口の位置座標と再び略一致する。このように、車両１０が同一平面内を走行していると仮定すると、車両１０が同じ場所を周回していることになる。すなわち、図２に示す駐車場のスロープを車両１０が走行すると、Ｘ−Ｙ平面に投影された車両１０の位置座標点は、略円形を描くように移動することとなる。
【００１９】
そこで、ＣＰＵ１０１は、車両１０が駐車場入口に進入したと判断した後、算出した車両１０の走行軌跡から、車両１０が同一平面内を走行していると仮定したときに車両１０が同じ場所を周回しているか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、駐車場進入フラグに１がセットされている場合に、Ｘ−Ｙ平面上の車両１０の位置座標の推移から、略同じ場所に２回戻ってきたか否かを判断する。たとえば、上述したように、車両１０が図２に示す駐車場に進入してスロープを１周走行し、図３に示すように、駐車場入口の略真上の位置に到達した後、さらに車両１０がスロープを１周走行すると、図４に示すように、再び駐車場入口の略真上の位置に到達するので、車両１０はＸ−Ｙ平面上で同じ場所に２回戻ってきたこととなる。
【００２０】
車両１０が同じ場所を周回していると判断されると、ＣＰＵ１０１は、車両１０が周回（旋回）中であるか否かを示す旋回フラグに１をセットする。また、ＣＰＵ１０１は、算出した走行軌跡に基づいて、車両１０が周回する走行軌跡の形状を特定する。図２に示すような螺旋状のスロープの場合には、特定される走行軌跡の形状は略円形となる。この場合には、ＣＰＵ１０１は、走行軌跡の半径と中心位置の座標を算出する。このようにしてＣＰＵ１０１が形状を特定した走行軌跡のことを周回軌跡（旋回軌跡）と呼ぶ。なお、旋回軌跡は、Ｘ−Ｙ平面上の車両１０の位置座標の推移から求められるため、Ｘ−Ｙ平面上の軌跡として算出される。
【００２１】
ＣＰＵ１０１は、駐車場進入フラグおよび旋回フラグの双方に１がセットされている場合には、車両１０が周回（旋回）を開始した地点（旋回開始地点）からの車両１０の走行距離（旋回走行距離）を用いて、旋回開始地点から車両１０が旋回軌跡上のどの地点に位置するのかを算出する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、算出した走行軌跡の半径と中心位置の座標に基づき、旋回開始地点を基点として旋回軌跡上を旋回走行距離だけ辿った地点を車両１０の現在位置として算出する。なお、車両１０が走行するスロープは傾斜しているため、旋回軌跡上の１周の周長と、車両１０がスロープを１周走行するのに要する走行距離との間には差が生じる。そこで、ＣＰＵ１０１は、車両１０の前後方向の傾斜角度に基づいて、旋回走行距離を補正することで、車両１０の旋回軌跡上の位置を求めている。なお、車両１０の前後方向の傾斜角度は、上述したように加速度センサ１１ｂからの出力に基づいて算出される。
【００２２】
ＣＰＵ１０１は、旋回軌跡上の車両１０の位置を算出すると、算出した位置における旋回軌跡の接線方向を車両１０の進行方向として算出する。ＣＰＵ１０１は、車両１０の現在位置および進行方向を算出すると、表示モニタ１４に表示された地図上に車両１０の現在位置を示すカーマークを重畳表示するよう各部を制御する。図５（ａ）〜（ｄ）は、表示モニタ１４に表示されたカーマークの位置および向きと、駐車場のスロープの形状と、旋回軌跡との関係を示す図である。なお、図５（ａ）〜（ｄ）は、車両１０がスロープ上で１／４周ずつ移動した際のカーマーク１４１の表示位置、向きを示している。図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、カーマーク１４１は、旋回軌跡上で、旋回軌跡の接線方向を向くように表示モニタ１４上で表示される。上述した処理を行うことによって、表示モニタ１４にはカーマーク１４１の位置および向きが正確に表示される。
【００２３】
なお、ＣＰＵ１０１は、車両１０がスロープから離脱したものと判断されると旋回フラグに０をセットするとともに、上述した旋回軌跡上に車両１０の現在位置を特定する処理を中止する。そして、ＣＰＵ１０１は、従来のカーナビゲーション装置と同様に、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づく車両１０の旋回角度と、加速度センサ１１ｂからの出力に基づく車両１０の前後方向の傾斜角度と、車速センサ１１ｄからの出力に基づく車両１０の走行距離とに基づいて車両１０の現在位置を算出する。これにより、車両１０が図２に示すような駐車場内の駐車フロアに進入する際には、従来のカーナビゲーション装置と同様に、車両１０の現在位置が算出される。
【００２４】
車両１０がスロープから離脱したか否か、すなわち、車両が旋回をしなくなったか否かは、次のようにして判断される。たとえば、ＣＰＵ１０１は、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づく車両１０の旋回角度と、加速度センサ１１ｂからの出力に基づく車両１０の前後方向の傾斜角度と、車速センサ１１ｄからの出力に基づく車両１０の走行距離とに基づいて算出される車両１０の現在位置が、旋回軌跡から所定の距離以上離れると、車両１０がスロープから離脱から離脱したものと判断する。また、上述したように旋回軌跡の形状が略円形であった場合には、ＣＰＵ１０１は、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づいて算出される車両１０の旋回角度が所定の角度以上変化すると、車両１０がスロープから離脱したものと判断する。
【００２５】
上述の説明では、駐車場への進入時について説明したが、駐車場から出場する際にスロープを走行する場合についても同様である。すなわち、車両１０が駐車場内の駐車フロアに駐車される際には、上述した処理によって、駐車場進入フラグに１がセットされ、かつ旋回フラグに０がセットされた状態となる。この状態で駐車場のスロープを２周走行すると、上述したように、車両１０が同じ場所を周回していると判断されて、旋回フラグに１がセットされる。そして、上述したように、ＣＰＵ１０１は、旋回軌跡上で車両１０の現在位置を特定し、特定した位置における旋回軌跡の接線方向を車両１０の進行方向として決定する。
【００２６】
なお、カーナビゲーション装置１では、車両１０が駐車場内の駐車フロアに駐車されてイグニッションキーによりカーナビゲーション装置１の電源がオフされても、駐車場進入フラグおよび旋回フラグにセットされた値は、メモリ１０２で記憶されて保持されるように構成されている。
【００２７】
車両１０が駐車場から出場すると、Ｘ−Ｙ平面上おける車両１０の位置座標が旋回軌跡から所定の距離以上離れることになるため、ＣＰＵ１０１は、車両１０が旋回しなくなったものと判断し、旋回フラグに０をセットする。そして、ＣＰＵ１０１は、従来のカーナビゲーション装置と同様に、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づく車両１０の旋回角度と、加速度センサ１１ｂからの出力に基づく車両１０の前後方向の傾斜角度と、車速センサ１１ｄからの出力に基づく車両１０の走行距離とに基づいて車両１０の現在位置を算出する。また、ＣＰＵ１０１は、従来のカーナビゲーション装置と同様に算出された車両１０の現在位置が、駐車場から所定の距離以上離れると、駐車場進入フラグに０をセットする。
【００２８】
−−−フローチャート−−−
図６は、車両１０の現在位置を算出して表示モニタ１４上に表示する処理の動作を示したフローチャートである。車両の不図示のイグニッションキーによりアクセサリスイッチがオン（ＡＣＣ ＯＮ）されると、カーナビゲーション装置１の電源がオンされて、図６に示す処理を行うプログラムが起動されてＣＰＵ１０１で実行される。なお、このプログラムは、アクセサリスイッチがオンされている間は、適宜繰り返して実行される。ステップＳ１において、現在地検出装置１１からの各情報や、道路地図データに含まれる駐車場の設置位置に関するデータ、各フラグの値などを読み込んでステップＳ３へ進む。ステップＳ３において、駐車場進入フラグに１がセットされているか否かを判断する。
【００２９】
ステップＳ３が否定判断されるとステップＳ５へ進み、ステップＳ１で読み込んだ現在地検出装置１１からの各情報に基づいて車両１０の現在位置を算出する。なお、ステップＳ５における車両１０の現在位置算出処理は、従来の現在位置算出処理と同様であり公知であるため、説明を省略する。ステップＳ７において、ステップＳ５で算出した車両１０の現在位置と、ステップＳ１で読み込んだ道路地図データに含まれる駐車場の設置位置に関するデータと、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づいて、車両１０が道路から駐車場入口へ進入したか否かを判断する。
【００３０】
ステップＳ７が否定判断されるとステップＳ９へ進み、算出された車両１０の現在位置をメモリ１０２に記憶させてステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１において、算出された車両１０の現在位置に基づいて、表示モニタ１４に表示された地図上に車両１０の現在位置を示すカーマークを重畳表示するよう各部を制御してリターンする。
【００３１】
ステップＳ３が肯定判断されるか、ステップＳ７が肯定判断されるとステップＳ１３へ進み、駐車場進入フラグに１をセットしてステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５において、旋回フラグに１がセットされているか否かを判断する。ステップＳ１５が否定判断されるとステップＳ１７へ進み、Ｘ−Ｙ平面上の車両１０の位置座標の推移から、上述したように略同じ場所に２回戻ってきたか否かを判断する。ステップＳ１７が肯定判断されると、旋回フラグに１をセットしてステップＳ２０へ進む。
【００３２】
ステップＳ２０において、すでに旋回軌跡の形状が特定されているか否かを判断する。ステップＳ２０が否定判断されるとステップＳ２１へ進み、上述したように旋回軌跡の形状を特定してステップＳ２３へ進む。
【００３３】
ステップＳ２１が実行されるか、ステップＳ２０が否定判断されるとステップＳ２３へ進み、上述したように、旋回開始地点を起点として車両１０が旋回軌跡上のどの地点に位置するのかを算出して、すなわち、旋回軌跡上の車両１０の現在位置を算出してステップＳ９へ進む。
【００３４】
ステップＳ１５が肯定判断されるとステップＳ２５へ進み、車両１０がスロープから離脱したか否かを判断する。ステップＳ２５が否定判断されるとステップＳ２１へ進む。ステップＳ２５が肯定判断されるとステップＳ２７へ進み、旋回フラグに０をセットしてステップＳ２９へ進む。ステップＳ２９において、ステップＳ５と同様にステップＳ１で読み込んだ現在地検出装置１１からの各情報に基づいて車両１０の現在位置を算出する。
【００３５】
ステップＳ２９が実行されるとステップＳ３１へ進み、ステップＳ２９で算出した車両１０の現在位置と、ステップＳ１で読み込んだ道路地図データに含まれる駐車場の設置位置に関するデータとに基づいて、車両１０が駐車場から出場したか否かを判断する。ステップＳ３１が肯定判断されるとステップＳ３３へ進み、駐車場進入フラグに０をセットしてステップＳ９へ進む。
【００３６】
ステップＳ３１が否定判断されるとステップＳ９へ進む。ステップＳ１７が否定判断されるとステップＳ２９へ進む。
【００３７】
上述したカーナビゲーション装置１では次の作用効果を奏する。
（１） 車両１０が同一平面内を走行していると仮定したときに車両１０が同じ場所を周回していると判断されると、旋回開始地点を基点として旋回軌跡上を旋回走行距離だけ辿った地点を車両１０の現在位置として算出するように構成した。これにより、駐車場で車両１０が旋回を繰り返しても、ジャイロセンサ１１ａの誤差の影響を受けることなく、駐車場内の車両１０の位置を正確に算出できる。
【００３８】
（２） 車両１０の前後方向の傾斜角度に基づいて、旋回走行距離を補正することで、車両１０の旋回軌跡上の位置を求めるように構成したので、車両１０が走行するスロープの傾斜角度に関わらず、駐車場内の車両１０の位置を正確に算出できる。
【００３９】
（３） 車両１０がスロープから離脱したものと判断されると、上述した旋回軌跡上に車両１０の現在位置を特定する処理を中止するように構成した。そして、従来のカーナビゲーション装置と同様に、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づく車両１０の旋回角度と、加速度センサ１１ｂからの出力に基づく車両１０の前後方向の傾斜角度と、車速センサ１１ｄからの出力に基づく車両１０の走行距離とに基づいて車両１０の現在位置を算出するように構成した。これにより、車両１０がスロープから駐車場内の駐車フロアに進入する際や、駐車場から出場する際には、従来のカーナビゲーション装置と同様に車両１０の現在位置が算出されることになる。そのため、車両１０が駐車場のスロープを走行していないにもかかわらず、旋回軌跡上に車両１０の現在位置が算出されるということはない。したがって、車両１０がスロープから駐車場内の駐車フロアに進入する際や、駐車場から出場する際にも車両１０の現在位置および進行方位が正確に算出される。
【００４０】
（４） 旋回軌跡上で車両１０の現在位置を特定し、特定した位置における旋回軌跡の接線方向を車両１０の進行方向として決定するように構成した。これにより、カーマーク１４１の向きを正確に表示モニタ１４に表示できる。
【００４１】
−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、螺旋状のスロープが設けられた駐車場へ入場または出場する場合について説明したが、本発明は、これに限定されない。たとえば、駐車場のスロープ以外にも、ループ状の通路を走行する場合にも本発明を適用できる。なお、ループ状の通路であれば、一般道路や高速道路などの道路であってもよく、建物や施設内の通路であってもよい。
【００４２】
（２） 上述の説明では、駐車場のスロープが図２に示すように駐車フロアの外部に設けられているものとして説明しているが、本発明はこれに限定されず、駐車場のスロープが駐車フロアの中に設けられていてもよい。また、スロープの形状は、上方から見たときに略円形となる螺旋状に限らず、自走式立体駐車場の形状に合わせて、上方から見たときに略矩形の形状であってもよい。
（３） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
【００４３】
上述の実施の形態およびその変形例において、たとえば、走行距離検出手段は、車速センサ１１ｄと、カウンタ１０６と、ＣＰＵ１０１とによって実現される。走行軌跡算出手段は、ジャイロセンサ１１ａと、加速度センサ１１ｂと、車速センサ１１ｄと、Ａ／Ｄ変換器１０４ａ，１０４ｂと、カウンタ１０６と、ＣＰＵ１０１とによって実現される。周回判断手段、周回軌跡特定手段、車両位置特定手段、周回離脱判断手段、および進行方位算出手段は、ＣＰＵ１０１およびメモリ１０２に格納されてＣＰＵ１０１で実行される制御プログラムによって実現される。傾斜角度検出手段は、加速度センサ１１ｂおよびＡ／Ｄ変換器１０４ｂに対応する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】カーナビゲーション装置１の全体構成を示す図である。
【図２】螺旋状のスロープが設けられた自走式立体駐車場の一例を模式的に示す図である。
【図３】図２の駐車場の２階部分のスロープを車両１０が走行している状態を示す図である。
【図４】図２の駐車場の３階部分のスロープを車両１０が走行している状態を示す図である。
【図５】車両１０がスロープ上で１／４周ずつ移動した際のカーマーク１４１の表示位置、向きを示す図である。
【図６】車両１０の現在位置を算出して表示モニタ１４上に表示する処理の動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１ カーナビゲーション装置 １０ 車両
１１ 現在地検出装置 １１ａ ジャイロセンサ
１１ｂ 加速度センサ １１ｃ ＧＰＳセンサ
１１ｄ 車速センサ １４ 表示モニタ
１０１ ＣＰＵ １０２ メモリ
１０４ａ，ｂ Ａ／Ｄ変換器 １０６ カウンタ
１４１ カーマーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現在位置を算出するナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載され、車両の現在位置を算出して周辺地図とともに表示するカーナビゲーション装置が知られている。このカーナビゲーション装置では、自走式立体駐車場を走行して旋回を繰り返したために生じる方位データの累積誤差を、自走式立体駐車場から出場する際に修正している（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のカーナビゲーション装置では、自走式立体駐車場内を走行している間は、方位データの修正（補正）が行われないため、駐車場内では車両の進行方位を正しく算出できない恐れがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１） 請求項１の発明によるナビゲーション装置は、車両の走行距離を検出する走行距離検出手段と、車両の走行軌跡を算出する走行軌跡算出手段と、走行軌跡算出手段で算出した車両の走行軌跡に基づいて、車両が同じ場所を周回しているか否かを判断する周回判断手段と、車両が同じ場所を周回していると周回判断手段で判断されると、走行軌跡算出手段で算出した車両の走行軌跡に基づいて、車両が周回する周回軌跡を特定する周回軌跡特定手段と、車両が同じ場所を周回していると周回判断手段で判断されると、走行距離検出手段で検出した車両の走行距離に基づいて、周回軌跡特定手段で特定した周回軌跡上に車両の位置を特定する車両位置特定手段とを備えることを特徴とする。
（２） 請求項２の発明は、請求項１に記載のナビゲーション装置において、車両の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段をさらに備え、車両位置特定手段は、車両が同じ場所を周回していると周回判断手段で判断されると、走行距離検出手段で検出した車両の走行距離と、傾斜角度検出手段で検出した車両の傾斜角度とに基づいて、周回軌跡特定手段で特定した周回軌跡上に車両の位置を特定することを特徴とする。
（３） 請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のナビゲーション装置において、車両が同じ場所を周回していると周回判断手段で判断された後、走行軌跡算出手段で算出した車両の走行軌跡に基づいて、周回軌跡特定手段で特定した周回軌跡から車両が離脱したか否かを判断する周回離脱判断手段をさらに備え、車両位置特定手段は、周回軌跡特定手段で特定した周回軌跡から車両が離脱したと周回離脱判断手段で判断されると、周回軌跡特定手段で特定した周回軌跡上に車両の位置を特定する処理を中止することを特徴とする。
（４） 請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のナビゲーション装置において、車両位置特定手段によって、周回軌跡特定手段で特定した周回軌跡上に車両の位置を特定する際に、周回軌跡の接線方向と略一致するように車両の進行方向を算出する進行方位算出手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車両の位置を正確に算出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１〜６を参照して、本発明によるナビゲーション装置をカーナビゲーション装置に適用した一実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態のカーナビゲーション装置の全体構成を示す図である。カーナビゲーション装置１は、車両位置周辺の道路地図を表示する機能、出発地から目的地までの推奨経路を演算する機能、演算された推奨経路に基づいて経路誘導を行う機能など、車両の走行に関する情報を提示する機能を兼ね備えている。カーナビゲーション装置１は、いわゆるナビゲーションあるいは道路案内などを行う装置である。
【０００８】
図１において、１１は車両の現在地を検出する現在地検出装置であり、たとえば車両の進行方位の変化量を検出するためのジャイロセンサ１１ａ、車両の前後方向の傾斜角度の変化を検出するための加速度センサ１１ｂ、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を検出するＧＰＳセンサ１１ｃ、車速を検出する車速センサ１１ｄ等から成る。
【０００９】
１００は制御装置であり、ＣＰＵ１０１およびその周辺回路から成る。ＣＰＵ１０１およびその周辺回路は互いにバスで接続されている。周辺回路は、メモリ１０２、パラレルＩ／Ｏ１０３、Ａ／Ｄ変換器１０４ａ，１０４ｂ、シリアルＩ／Ｏ１０５、カウンタ１０６、グラフィックコントローラ１０７、画像メモリ１０８、地図記憶装置１０９等から成る。１４は車室内の乗員が視認可能な位置に配設されて、地図や各種情報を表示する表示モニタである。１５は乗員が車両の目的地等の入力など、各種操作入力を行うためのスイッチである。スイッチ１５は、表示モニタ１４の画面上に設けられたタッチパネルスイッチや、カーソルの移動や画面のスクロールを指示するジョイスティックなどを含む。スイッチ１５は、リモコンスイッチであってもよく、表示画面周辺に設けられたスイッチであってもよい。
【００１０】
制御装置１００のメモリ１０２は、制御プログラムを格納するＲＯＭおよび作業エリアのＲＡＭ、および、各種設定値などを記憶する不揮発メモリを含むメモリである。ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２にアクセスして制御プログラムを実行し、各種の制御を行う。パラレルＩ／Ｏ１０３は、スイッチ１５を構成する個別のスイッチ等が接続されるパラレルＩ／Ｏポートである。Ａ／Ｄ変換器１０４ａ，１０４ｂは、それぞれジャイロセンサ１１ａおよび加速度センサ１１ｂのアナログ信号をＡ／Ｄ変換する変換器である。シリアルＩ／Ｏ１０５は、ＧＰＳセンサ１１ｃからのシリアル信号を受信するシリアルＩ／Ｏポートである。カウンタ１０６は、たとえば車軸の回転に伴って車速センサ１１ｄから出力されるパルス信号をカウントするカウンタである。
【００１１】
グラフィックコントローラ１０７は、ＣＰＵ１０１から出力される表示データを、画像データとして画像メモリ（ビデオＲＡＭ）であるメモリ１０８に格納し、メモリ１０８に格納された画像データを表示モニタ１４に表示するための制御を行う。ＣＰＵ１０１から出力される表示データは、各種の文字データや道路地図などの各種の図形データなどから成る。制御装置１００は、表示モニタ１４の表示制御装置として機能する。
【００１２】
地図記憶装置１０９は、ナビゲーション処理に使用する道路地図データやＰＯＩ情報（Point of Interest 観光地や各種施設の情報）など各種の情報を格納する地図記憶装置であり、ハードディスク装置が用いられている。なお、地図記憶装置１０９は、ハードディスク装置以外にも、道路地図データが格納されたＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ、その他の記録媒体、および、その読み出し装置であってもよい。
【００１３】
−−−データ構成−−−
道路地図データは、地図に関する情報であり、地図表示用データ、経路探索用データ、誘導データ（交差点名称・道路名称・方面名称・方向ガイド・施設情報など）などから成る。地図表示用データは道路や道路地図の背景を表示するためのデータである。経路探索用データは、道路形状とは直接関係しない分岐情報などから成るデータであり、主に推奨経路を演算（経路探索）する際に用いられる。誘導データは、交差点の名称などから成るデータであり、演算された推奨経路に基づき運転者等に推奨経路を誘導する際に用いられる。
【００１４】
このように構成されるカーナビゲーション装置１は、現在地検出装置１１により取得した情報および地図記憶装置１０９に格納されている道路地図データに基づいて、車両の現在位置を算出するとともに各種のナビゲーションを行う。たとえば、制御装置１００のＣＰＵ１０１は、車両の現在位置近辺の道路地図および車両の現在位置を表示モニタ１４に表示し、経路探索によって得られた経路（推奨経路）に沿ってドライバーを誘導するように各部を制御する。
【００１５】
−−−自走式立体駐車場走行時のジャイロセンサ１１ａの誤差について−−−
たとえば、自走式立体駐車場などでは、駐車場入口が設けられた階層（通常１階）から駐車スペースが設けられた他の階層（駐車フロア）に到達するまで、スロープを走行して移動する必要がある。スロープを走行する際、車両がスロープの傾斜角度と略同じ角度に前後方向に傾斜するため、車両に搭載されたジャイロセンサ１１ａも同様に水平面に対して傾斜する。一般的に、ジャイロセンサ１１ａは、設置角度が水平に保たれていないと出力値の誤差が大きくなるため、たとえば、図２に示すような螺旋状に設けられたスロープを走行する場合のように、車両が傾斜した状態で旋回すると、算出される車両の旋回角度の誤差も大きくなってしまう。また、このような自走式立体駐車場のスロープでは、車両の上方には上階へ至るためのスロープがあるため、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号が遮られてしまってＧＰＳセンサ１１ｃで受信できず、ＧＰＳ信号に基づいて車両の正確な位置、進行方位を検出できないことが多い。
【００１６】
そこで、本実施の形態のカーナビゲーション装置１では、たとえば、螺旋状のスロープを走行する場合のように、車両を上方から見たときに、車両が同じ場所を周回するように走行する場合には、次のようにして車両の位置および進行方位を補正する。
【００１７】
なお、以下の説明では、図２，３に示すような螺旋状のスロープが設けられた駐車場に進入する場合について説明する。ＣＰＵ１０１は、算出した自車位置と、道路地図データに含まれる駐車場の設置位置と、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づいて、車両１０が道路から駐車場入口へ進入したか否かを判断する。たとえば、ＣＰＵ１０１は、算出した自車位置が、道路地図データに含まれる駐車場の入口位置近傍に位置すると判断し、かつ、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づいて車両１０が駐車場入口に向かって旋回したことを検出すると、車両１０が駐車場入口に進入したと判断する。また、たとえば、旋回することなく道路から駐車場入口へ進入できるような場合には、ＣＰＵ１０１は算出した自車位置が駐車場入口に位置しているか否かによって、駐車場入口へ進入したか否かを判断する。ＣＰＵ１０１は、車両１０が駐車場入口に進入したと判断すると、そのときの車両１０の位置および進行方位をメモリ１０２に記憶させるとともに、以降の車両１０の走行軌跡の算出および算出した走行軌跡のメモリ１０２への記録を開始する。なお、車両１０の走行軌跡は、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づく車両１０の旋回角度と、加速度センサ１１ｂからの出力に基づく車両１０の前後方向の傾斜角度と、車速センサ１１ｄから出力されるパルス信号に基づく車両１０の走行距離とに基づいてＣＰＵ１０１が算出する。また、ＣＰＵ１０１は、車両１０が駐車場入口に進入したと判断すると、駐車場進入フラグに１をセットする。
【００１８】
車両１０が図２に示す駐車場のスロープを走行して１周し、図３に示すように、駐車場入口の略真上の位置に到達した場合、Ｘ−Ｙ平面を地面と略平行な平面（水平面）とすると、Ｘ−Ｙ平面に投影した（Ｘ−Ｙ平面上の）車両１０の位置座標は、駐車場入口の位置座標と略一致する。さらに車両１０がスロープを走行して１周し、図４に示すように、再び駐車場入口の略真上の位置に到達した場合、Ｘ−Ｙ平面上の車両１０の位置座標は、駐車場入口の位置座標と再び略一致する。このように、車両１０が同一平面内を走行していると仮定すると、車両１０が同じ場所を周回していることになる。すなわち、図２に示す駐車場のスロープを車両１０が走行すると、Ｘ−Ｙ平面に投影された車両１０の位置座標点は、略円形を描くように移動することとなる。
【００１９】
そこで、ＣＰＵ１０１は、車両１０が駐車場入口に進入したと判断した後、算出した車両１０の走行軌跡から、車両１０が同一平面内を走行していると仮定したときに車両１０が同じ場所を周回しているか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、駐車場進入フラグに１がセットされている場合に、Ｘ−Ｙ平面上の車両１０の位置座標の推移から、略同じ場所に２回戻ってきたか否かを判断する。たとえば、上述したように、車両１０が図２に示す駐車場に進入してスロープを１周走行し、図３に示すように、駐車場入口の略真上の位置に到達した後、さらに車両１０がスロープを１周走行すると、図４に示すように、再び駐車場入口の略真上の位置に到達するので、車両１０はＸ−Ｙ平面上で同じ場所に２回戻ってきたこととなる。
【００２０】
車両１０が同じ場所を周回していると判断されると、ＣＰＵ１０１は、車両１０が周回（旋回）中であるか否かを示す旋回フラグに１をセットする。また、ＣＰＵ１０１は、算出した走行軌跡に基づいて、車両１０が周回する走行軌跡の形状を特定する。図２に示すような螺旋状のスロープの場合には、特定される走行軌跡の形状は略円形となる。この場合には、ＣＰＵ１０１は、走行軌跡の半径と中心位置の座標を算出する。このようにしてＣＰＵ１０１が形状を特定した走行軌跡のことを周回軌跡（旋回軌跡）と呼ぶ。なお、旋回軌跡は、Ｘ−Ｙ平面上の車両１０の位置座標の推移から求められるため、Ｘ−Ｙ平面上の軌跡として算出される。
【００２１】
ＣＰＵ１０１は、駐車場進入フラグおよび旋回フラグの双方に１がセットされている場合には、車両１０が周回（旋回）を開始した地点（旋回開始地点）からの車両１０の走行距離（旋回走行距離）を用いて、旋回開始地点から車両１０が旋回軌跡上のどの地点に位置するのかを算出する。すなわち、ＣＰＵ１０１は、算出した走行軌跡の半径と中心位置の座標に基づき、旋回開始地点を基点として旋回軌跡上を旋回走行距離だけ辿った地点を車両１０の現在位置として算出する。なお、車両１０が走行するスロープは傾斜しているため、旋回軌跡上の１周の周長と、車両１０がスロープを１周走行するのに要する走行距離との間には差が生じる。そこで、ＣＰＵ１０１は、車両１０の前後方向の傾斜角度に基づいて、旋回走行距離を補正することで、車両１０の旋回軌跡上の位置を求めている。なお、車両１０の前後方向の傾斜角度は、上述したように加速度センサ１１ｂからの出力に基づいて算出される。
【００２２】
ＣＰＵ１０１は、旋回軌跡上の車両１０の位置を算出すると、算出した位置における旋回軌跡の接線方向を車両１０の進行方向として算出する。ＣＰＵ１０１は、車両１０の現在位置および進行方向を算出すると、表示モニタ１４に表示された地図上に車両１０の現在位置を示すカーマークを重畳表示するよう各部を制御する。図５（ａ）〜（ｄ）は、表示モニタ１４に表示されたカーマークの位置および向きと、駐車場のスロープの形状と、旋回軌跡との関係を示す図である。なお、図５（ａ）〜（ｄ）は、車両１０がスロープ上で１／４周ずつ移動した際のカーマーク１４１の表示位置、向きを示している。図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、カーマーク１４１は、旋回軌跡上で、旋回軌跡の接線方向を向くように表示モニタ１４上で表示される。上述した処理を行うことによって、表示モニタ１４にはカーマーク１４１の位置および向きが正確に表示される。
【００２３】
なお、ＣＰＵ１０１は、車両１０がスロープから離脱したものと判断されると旋回フラグに０をセットするとともに、上述した旋回軌跡上に車両１０の現在位置を特定する処理を中止する。そして、ＣＰＵ１０１は、従来のカーナビゲーション装置と同様に、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づく車両１０の旋回角度と、加速度センサ１１ｂからの出力に基づく車両１０の前後方向の傾斜角度と、車速センサ１１ｄからの出力に基づく車両１０の走行距離とに基づいて車両１０の現在位置を算出する。これにより、車両１０が図２に示すような駐車場内の駐車フロアに進入する際には、従来のカーナビゲーション装置と同様に、車両１０の現在位置が算出される。
【００２４】
車両１０がスロープから離脱したか否か、すなわち、車両が旋回をしなくなったか否かは、次のようにして判断される。たとえば、ＣＰＵ１０１は、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づく車両１０の旋回角度と、加速度センサ１１ｂからの出力に基づく車両１０の前後方向の傾斜角度と、車速センサ１１ｄからの出力に基づく車両１０の走行距離とに基づいて算出される車両１０の現在位置が、旋回軌跡から所定の距離以上離れると、車両１０がスロープから離脱から離脱したものと判断する。また、上述したように旋回軌跡の形状が略円形であった場合には、ＣＰＵ１０１は、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づいて算出される車両１０の旋回角度が所定の角度以上変化すると、車両１０がスロープから離脱したものと判断する。
【００２５】
上述の説明では、駐車場への進入時について説明したが、駐車場から出場する際にスロープを走行する場合についても同様である。すなわち、車両１０が駐車場内の駐車フロアに駐車される際には、上述した処理によって、駐車場進入フラグに１がセットされ、かつ旋回フラグに０がセットされた状態となる。この状態で駐車場のスロープを２周走行すると、上述したように、車両１０が同じ場所を周回していると判断されて、旋回フラグに１がセットされる。そして、上述したように、ＣＰＵ１０１は、旋回軌跡上で車両１０の現在位置を特定し、特定した位置における旋回軌跡の接線方向を車両１０の進行方向として決定する。
【００２６】
なお、カーナビゲーション装置１では、車両１０が駐車場内の駐車フロアに駐車されてイグニッションキーによりカーナビゲーション装置１の電源がオフされても、駐車場進入フラグおよび旋回フラグにセットされた値は、メモリ１０２で記憶されて保持されるように構成されている。
【００２７】
車両１０が駐車場から出場すると、Ｘ−Ｙ平面上おける車両１０の位置座標が旋回軌跡から所定の距離以上離れることになるため、ＣＰＵ１０１は、車両１０が旋回しなくなったものと判断し、旋回フラグに０をセットする。そして、ＣＰＵ１０１は、従来のカーナビゲーション装置と同様に、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づく車両１０の旋回角度と、加速度センサ１１ｂからの出力に基づく車両１０の前後方向の傾斜角度と、車速センサ１１ｄからの出力に基づく車両１０の走行距離とに基づいて車両１０の現在位置を算出する。また、ＣＰＵ１０１は、従来のカーナビゲーション装置と同様に算出された車両１０の現在位置が、駐車場から所定の距離以上離れると、駐車場進入フラグに０をセットする。
【００２８】
−−−フローチャート−−−
図６は、車両１０の現在位置を算出して表示モニタ１４上に表示する処理の動作を示したフローチャートである。車両の不図示のイグニッションキーによりアクセサリスイッチがオン（ＡＣＣ ＯＮ）されると、カーナビゲーション装置１の電源がオンされて、図６に示す処理を行うプログラムが起動されてＣＰＵ１０１で実行される。なお、このプログラムは、アクセサリスイッチがオンされている間は、適宜繰り返して実行される。ステップＳ１において、現在地検出装置１１からの各情報や、道路地図データに含まれる駐車場の設置位置に関するデータ、各フラグの値などを読み込んでステップＳ３へ進む。ステップＳ３において、駐車場進入フラグに１がセットされているか否かを判断する。
【００２９】
ステップＳ３が否定判断されるとステップＳ５へ進み、ステップＳ１で読み込んだ現在地検出装置１１からの各情報に基づいて車両１０の現在位置を算出する。なお、ステップＳ５における車両１０の現在位置算出処理は、従来の現在位置算出処理と同様であり公知であるため、説明を省略する。ステップＳ７において、ステップＳ５で算出した車両１０の現在位置と、ステップＳ１で読み込んだ道路地図データに含まれる駐車場の設置位置に関するデータと、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づいて、車両１０が道路から駐車場入口へ進入したか否かを判断する。
【００３０】
ステップＳ７が否定判断されるとステップＳ９へ進み、算出された車両１０の現在位置をメモリ１０２に記憶させてステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１において、算出された車両１０の現在位置に基づいて、表示モニタ１４に表示された地図上に車両１０の現在位置を示すカーマークを重畳表示するよう各部を制御してリターンする。
【００３１】
ステップＳ３が肯定判断されるか、ステップＳ７が肯定判断されるとステップＳ１３へ進み、駐車場進入フラグに１をセットしてステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５において、旋回フラグに１がセットされているか否かを判断する。ステップＳ１５が否定判断されるとステップＳ１７へ進み、Ｘ−Ｙ平面上の車両１０の位置座標の推移から、上述したように略同じ場所に２回戻ってきたか否かを判断する。ステップＳ１７が肯定判断されると、旋回フラグに１をセットしてステップＳ２０へ進む。
【００３２】
ステップＳ２０において、すでに旋回軌跡の形状が特定されているか否かを判断する。ステップＳ２０が否定判断されるとステップＳ２１へ進み、上述したように旋回軌跡の形状を特定してステップＳ２３へ進む。
【００３３】
ステップＳ２１が実行されるか、ステップＳ２０が否定判断されるとステップＳ２３へ進み、上述したように、旋回開始地点を起点として車両１０が旋回軌跡上のどの地点に位置するのかを算出して、すなわち、旋回軌跡上の車両１０の現在位置を算出してステップＳ９へ進む。
【００３４】
ステップＳ１５が肯定判断されるとステップＳ２５へ進み、車両１０がスロープから離脱したか否かを判断する。ステップＳ２５が否定判断されるとステップＳ２１へ進む。ステップＳ２５が肯定判断されるとステップＳ２７へ進み、旋回フラグに０をセットしてステップＳ２９へ進む。ステップＳ２９において、ステップＳ５と同様にステップＳ１で読み込んだ現在地検出装置１１からの各情報に基づいて車両１０の現在位置を算出する。
【００３５】
ステップＳ２９が実行されるとステップＳ３１へ進み、ステップＳ２９で算出した車両１０の現在位置と、ステップＳ１で読み込んだ道路地図データに含まれる駐車場の設置位置に関するデータとに基づいて、車両１０が駐車場から出場したか否かを判断する。ステップＳ３１が肯定判断されるとステップＳ３３へ進み、駐車場進入フラグに０をセットしてステップＳ９へ進む。
【００３６】
ステップＳ３１が否定判断されるとステップＳ９へ進む。ステップＳ１７が否定判断されるとステップＳ２９へ進む。
【００３７】
上述したカーナビゲーション装置１では次の作用効果を奏する。
（１） 車両１０が同一平面内を走行していると仮定したときに車両１０が同じ場所を周回していると判断されると、旋回開始地点を基点として旋回軌跡上を旋回走行距離だけ辿った地点を車両１０の現在位置として算出するように構成した。これにより、駐車場で車両１０が旋回を繰り返しても、ジャイロセンサ１１ａの誤差の影響を受けることなく、駐車場内の車両１０の位置を正確に算出できる。
【００３８】
（２） 車両１０の前後方向の傾斜角度に基づいて、旋回走行距離を補正することで、車両１０の旋回軌跡上の位置を求めるように構成したので、車両１０が走行するスロープの傾斜角度に関わらず、駐車場内の車両１０の位置を正確に算出できる。
【００３９】
（３） 車両１０がスロープから離脱したものと判断されると、上述した旋回軌跡上に車両１０の現在位置を特定する処理を中止するように構成した。そして、従来のカーナビゲーション装置と同様に、ジャイロセンサ１１ａからの出力に基づく車両１０の旋回角度と、加速度センサ１１ｂからの出力に基づく車両１０の前後方向の傾斜角度と、車速センサ１１ｄからの出力に基づく車両１０の走行距離とに基づいて車両１０の現在位置を算出するように構成した。これにより、車両１０がスロープから駐車場内の駐車フロアに進入する際や、駐車場から出場する際には、従来のカーナビゲーション装置と同様に車両１０の現在位置が算出されることになる。そのため、車両１０が駐車場のスロープを走行していないにもかかわらず、旋回軌跡上に車両１０の現在位置が算出されるということはない。したがって、車両１０がスロープから駐車場内の駐車フロアに進入する際や、駐車場から出場する際にも車両１０の現在位置および進行方位が正確に算出される。
【００４０】
（４） 旋回軌跡上で車両１０の現在位置を特定し、特定した位置における旋回軌跡の接線方向を車両１０の進行方向として決定するように構成した。これにより、カーマーク１４１の向きを正確に表示モニタ１４に表示できる。
【００４１】
−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、螺旋状のスロープが設けられた駐車場へ入場または出場する場合について説明したが、本発明は、これに限定されない。たとえば、駐車場のスロープ以外にも、ループ状の通路を走行する場合にも本発明を適用できる。なお、ループ状の通路であれば、一般道路や高速道路などの道路であってもよく、建物や施設内の通路であってもよい。
【００４２】
（２） 上述の説明では、駐車場のスロープが図２に示すように駐車フロアの外部に設けられているものとして説明しているが、本発明はこれに限定されず、駐車場のスロープが駐車フロアの中に設けられていてもよい。また、スロープの形状は、上方から見たときに略円形となる螺旋状に限らず、自走式立体駐車場の形状に合わせて、上方から見たときに略矩形の形状であってもよい。
（３） 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
【００４３】
上述の実施の形態およびその変形例において、たとえば、走行距離検出手段は、車速センサ１１ｄと、カウンタ１０６と、ＣＰＵ１０１とによって実現される。走行軌跡算出手段は、ジャイロセンサ１１ａと、加速度センサ１１ｂと、車速センサ１１ｄと、Ａ／Ｄ変換器１０４ａ，１０４ｂと、カウンタ１０６と、ＣＰＵ１０１とによって実現される。周回判断手段、周回軌跡特定手段、車両位置特定手段、周回離脱判断手段、および進行方位算出手段は、ＣＰＵ１０１およびメモリ１０２に格納されてＣＰＵ１０１で実行される制御プログラムによって実現される。傾斜角度検出手段は、加速度センサ１１ｂおよびＡ／Ｄ変換器１０４ｂに対応する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】カーナビゲーション装置１の全体構成を示す図である。
【図２】螺旋状のスロープが設けられた自走式立体駐車場の一例を模式的に示す図である。
【図３】図２の駐車場の２階部分のスロープを車両１０が走行している状態を示す図である。
【図４】図２の駐車場の３階部分のスロープを車両１０が走行している状態を示す図である。
【図５】車両１０がスロープ上で１／４周ずつ移動した際のカーマーク１４１の表示位置、向きを示す図である。
【図６】車両１０の現在位置を算出して表示モニタ１４上に表示する処理の動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１ カーナビゲーション装置 １０ 車両
１１ 現在地検出装置 １１ａ ジャイロセンサ
１１ｂ 加速度センサ １１ｃ ＧＰＳセンサ
１１ｄ 車速センサ １４ 表示モニタ
１０１ ＣＰＵ １０２ メモリ
１０４ａ，ｂ Ａ／Ｄ変換器 １０６ カウンタ
１４１ カーマーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行距離を検出する走行距離検出手段と、
車両の走行軌跡を算出する走行軌跡算出手段と、
前記走行軌跡算出手段で算出した前記車両の走行軌跡に基づいて、前記車両が同じ場所を周回しているか否かを判断する周回判断手段と、
前記車両が同じ場所を周回していると前記周回判断手段で判断されると、前記走行軌跡算出手段で算出した前記車両の走行軌跡に基づいて、前記車両が周回する周回軌跡を特定する周回軌跡特定手段と、
前記車両が同じ場所を周回していると前記周回判断手段で判断されると、前記走行距離検出手段で検出した前記車両の走行距離に基づいて、前記周回軌跡特定手段で特定した前記周回軌跡上に前記車両の位置を特定する車両位置特定手段とを備えることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
請求項１に記載のナビゲーション装置において、
前記車両の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段をさらに備え、
前記車両位置特定手段は、前記車両が同じ場所を周回していると前記周回判断手段で判断されると、前記走行距離検出手段で検出した前記車両の走行距離と、前記傾斜角度検出手段で検出した前記車両の傾斜角度とに基づいて、前記周回軌跡特定手段で特定した前記周回軌跡上に前記車両の位置を特定することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のナビゲーション装置において、
前記車両が同じ場所を周回していると前記周回判断手段で判断された後、前記走行軌跡算出手段で算出した前記車両の走行軌跡に基づいて、前記周回軌跡特定手段で特定した前記周回軌跡から前記車両が離脱したか否かを判断する周回離脱判断手段をさらに備え、
前記車両位置特定手段は、前記周回軌跡特定手段で特定した前記周回軌跡から前記車両が離脱したと前記周回離脱判断手段で判断されると、前記周回軌跡特定手段で特定した前記周回軌跡上に前記車両の位置を特定する処理を中止することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のナビゲーション装置において、
前記車両位置特定手段によって、前記周回軌跡特定手段で特定した前記周回軌跡上に前記車両の位置を特定する際に、前記周回軌跡の接線方向と略一致するように前記車両の進行方向を算出する進行方位算出手段をさらに備えることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項１】
車両の走行距離を検出する走行距離検出手段と、
車両の走行軌跡を算出する走行軌跡算出手段と、
前記走行軌跡算出手段で算出した前記車両の走行軌跡に基づいて、前記車両が同じ場所を周回しているか否かを判断する周回判断手段と、
前記車両が同じ場所を周回していると前記周回判断手段で判断されると、前記走行軌跡算出手段で算出した前記車両の走行軌跡に基づいて、前記車両が周回する周回軌跡を特定する周回軌跡特定手段と、
前記車両が同じ場所を周回していると前記周回判断手段で判断されると、前記走行距離検出手段で検出した前記車両の走行距離に基づいて、前記周回軌跡特定手段で特定した前記周回軌跡上に前記車両の位置を特定する車両位置特定手段とを備えることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
請求項１に記載のナビゲーション装置において、
前記車両の傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段をさらに備え、
前記車両位置特定手段は、前記車両が同じ場所を周回していると前記周回判断手段で判断されると、前記走行距離検出手段で検出した前記車両の走行距離と、前記傾斜角度検出手段で検出した前記車両の傾斜角度とに基づいて、前記周回軌跡特定手段で特定した前記周回軌跡上に前記車両の位置を特定することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のナビゲーション装置において、
前記車両が同じ場所を周回していると前記周回判断手段で判断された後、前記走行軌跡算出手段で算出した前記車両の走行軌跡に基づいて、前記周回軌跡特定手段で特定した前記周回軌跡から前記車両が離脱したか否かを判断する周回離脱判断手段をさらに備え、
前記車両位置特定手段は、前記周回軌跡特定手段で特定した前記周回軌跡から前記車両が離脱したと前記周回離脱判断手段で判断されると、前記周回軌跡特定手段で特定した前記周回軌跡上に前記車両の位置を特定する処理を中止することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のナビゲーション装置において、
前記車両位置特定手段によって、前記周回軌跡特定手段で特定した前記周回軌跡上に前記車両の位置を特定する際に、前記周回軌跡の接線方向と略一致するように前記車両の進行方向を算出する進行方位算出手段をさらに備えることを特徴とするナビゲーション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−４２１５５（Ｐ２００９−４２１５５Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０９３９２（Ｐ２００７−２０９３９２）
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００００１４８７）クラリオン株式会社 (1,722)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】（０００００１４８７）クラリオン株式会社 (1,722)
【Ｆターム（参考）】
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