現在位置算出装置
【課題】車両の位置を正確に算出できる現在位置算出装置を提供する。
【解決手段】たとえば、車両が所定角度旋回したという条件や、ＧＰＳセンサ１１ｃでＧＰＳ信号を受信できないという条件を満たすと、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正することで車両１０の水平方向の旋回角加速度ａzcを算出するように構成した。これにより、螺旋状のスロープを有する駐車場などに進入した際に、ジャイロセンサ１１ａの検出信号の出力値を補正できるので、車両の位置や向き（進行方位）を正確に算出できる。
【解決手段】たとえば、車両が所定角度旋回したという条件や、ＧＰＳセンサ１１ｃでＧＰＳ信号を受信できないという条件を満たすと、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正することで車両１０の水平方向の旋回角加速度ａzcを算出するように構成した。これにより、螺旋状のスロープを有する駐車場などに進入した際に、ジャイロセンサ１１ａの検出信号の出力値を補正できるので、車両の位置や向き（進行方位）を正確に算出できる。
【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現在位置算出装置に関する。
【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】
本発明による現在位置算出装置は、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、旋回状態検出手段の出力に基づいて、車両の旋回角度を算出する旋回角度算出手段と、車両の外部から送信される送信波を受信する受信手段とを備え、旋回角度算出手段は、算出した車両の旋回角度が所定の角度以上であり、かつ、受信手段で送信波を受信できない場合、旋回状態検出手段の出力を補正して車両の旋回角度を算出す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１〜５を参照して、本発明による現在位置算出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（現在位置）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（旋回状態）を検出するためのジャイロセンサ１１ａ、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。１２は車両のイグニッションスイッチである。
【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１０４、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、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１０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１０４は、ジャイロセンサ１１ａ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。Ｉ／Ｆ１１０は、車両のイグニッションスイッチ１２のオンオフ状態を表す信号を受信するインターフェースである。
【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。ＣＰＵ１０１は、現在位置の算出処理を所定周期毎に繰り返して実行し、前回の演算時から今回の演算時までの車両１０の移動量を算出し、前回の演算時に算出した現在位置から今回算出した移動量だけ移動させた後の位置を、車両１０の現在位置として算出する。なお、ＣＰＵ１０１は、公知のマップマッチング処理も行っている。
【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、自走式の地下駐車場や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。自走式の地下駐車場は、たとえばフランスのパリのように街の景観を重視する都市や、地上に新たな駐車場を設置することが困難な都市などに多く見られる。車両１０がスロープを走行する際、車両１０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１０に搭載されたジャイロセンサ１１ａも車両１０とともに傾斜する。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１０が傾斜した状態で旋回すると、算出される車両１０の旋回角度の誤差も大きくなってしまう。また、図２に示すように地下の駐車場へ向かうためのスロープでは、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号が遮られてしまってＧＰＳセンサ１１ｃで受信できないため、ＧＰＳ信号に基づいて車両１０の正確な位置、進行方位を検出できない。
【００１６】
たとえば、車両１０の前後方向の傾斜角度を検出する加速度センサなどをカーナビゲーション装置１に設け、この加速度センサで検出した車両１０の前後方向の傾斜角度に基づいて、ジャイロセンサ１１ａの検出信号の出力値を補正することで、車両１０の旋回角度を正しく算出することができる。しかし、加速度センサの設置により、カーナビゲーション装置１の製造コストが高くなってしまう。
【００１７】
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地下に向かって走行していると推定される場合には、次のようにして車両の進行方位を補正する。
【００１８】
なお、以下の説明では、図２に示すような螺旋状のスロープが設けられた地下駐車場に進入する場合を例として説明する。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が道路から外れたか否かを判断する。たとえば、ＣＰＵ１０１は、道路地図データに含まれる道路に関する情報やジャイロセンサ１１ａからの出力などに基づいて、車両１０が道路の延在方向とは異なる方向を向いたことを検出する（この条件を条件（ａ）とする）と、さらに、たとえば以下の条件（ｂ）〜（ｄ）を満足するか否かを判断する。
（ｂ） 車速が所定の速度（たとえば３０ｋｍ／ｈｒ）以下である
（ｃ） 車両が所定の角度（たとえば３６０度）以上旋回した
（ｄ） ＧＰＳセンサ１１ｃでＧＰＳ信号を受信できない
【００１９】
すなわち、上述した各条件（ａ）〜（ｄ）を満たすことで、車両１０が螺旋状のスロープが設けられた地下駐車場に進入するものと推定する。一般的に、地下駐車場のスロープの傾斜角度はたとえば５度程度とされていることが多い。そこで、本実施の形態のカーナビゲーション装置１では、上述した各条件を満たすことで、車両１０が車両１０の前側が下になるように所定角度θ１（たとえば５度）だけ傾斜したものとして、すなわち、ジャイロセンサ１１ａが車両１０の前側が下になるように所定角度θ１だけ傾斜したものとして、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正（下り勾配補正）する。
【００２０】
ジャイロセンサ１１ａからは、ジャイロセンサ１１ａに与えられた角加速度の大きさに応じた電圧が出力される。たとえば、ジャイロセンサ１１ａが図３に示すようにＺ軸を回転中心とする角加速度を検出するセンサであるものとする。ここで、ジャイロセンサ１１ａの傾きが０度、すなわち、ジャイロセンサ１１ａの図３におけるＺ軸が鉛直方向上側を向いている場合に、ジャイロセンサ１１ａから出力される電圧の大きさで表される角加速度（ジャイロ出力角加速度）をａzjする。また、図４（ａ）に示すように、カーナビゲーション装置１が車両１０に搭載された状態で、車両１０が水平な路面に置かれているときのジャイロセンサ１１ａのＺ軸と鉛直方向との角度差、すなわち、車両１０に対するジャイロセンサ１１ａの取付角度をθoffとする。図４（ｂ）に示すように、車両１０の進行方向に対して道路が水平面から傾斜する角度をθｒとすると、車両１０の水平方向の旋回角加速度ａzcは、次の（１）式で表される。
ａzc ＝ ａzj×（ｃｏｓ（θｒ＋θoff）） ・・・（１）
ここで、θｒおよびθoffについては、図４における図示反時計方向に（車両１０の前側が下になるように）傾斜したときに正の値となるものとする。
【００２１】
すなわち、本実施の形態のカーナビゲーション装置１では、ＣＰＵ１０１は、上述した各条件（ａ）〜（ｄ）を満たすと、（１）式におけるθｒを所定角度θ１として（θoffにθ１を加算して）、ジャイロセンサ１１ａの出力を下り勾配補正することで車両１０の水平方向の旋回角加速度ａzcを算出する。そして、算出した旋回角加速度ａzcを時間積分することで、前回の演算時から今回の演算時までの間の車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出する。そして、ＣＰＵ１０１は、このように算出した車両１０の水平方向の旋回角度θｃや、車速センサ１１ｄの出力に基づいて算出される車両１０の走行距離、前回の演算時における車両１０の現在位置および車両１０の向きなどから、今回の演算時における車両１０の現在位置および車両１０の向きを算出する。ＣＰＵ１０１は、車両１０の現在の位置および車両１０の向きを算出すると、車両１０の現在位置を示すマーク（カーマーク）を道路地図とともに表示モニタ１４に表示する。
【００２２】
なお、ＣＰＵ１０１は、イグニッションスイッチ１２がオンされた後に、上述した各条件（ａ）〜（ｄ）を初めて満たしたときには、車両１０が旋回を開始したと判断される時点に遡ってジャイロセンサ１１ａの出力を下り勾配補正したものとして車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出する。そして、フラグ（下り勾配フラグ）に１をセットする。下り勾配フラグは、前回の演算時に車両１０の旋回開始時点まで遡った下り勾配補正がすでに行われているか否かを表すフラグである。
【００２３】
車両１０が旋回を中止したと判断される場合には、ＣＰＵ１０１は、上述した下り勾配補正を中止する。すなわち、（１）式におけるθｒを０度として、車両１０の水平方向の旋回角加速度ａzc、および車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出する。また、車両１０が旋回を中止したと判断される場合には、ＣＰＵ１０１は、下り勾配フラグに０をセットする。
【００２４】
車両１０が地下駐車場から地上の道路に戻る際には、逆に螺旋状のスロープを上っていかなければならないが、この場合にも、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正する必要がある。そこで本実施の形態のカーナビゲーション装置１では、たとえば以下の条件（ｅ）〜（ｇ）を満足すると、上述の場合とは逆に、車両１０が螺旋状のスロープが設けられた地下駐車場から出場しようとしているものと推定する。そして、ジャイロセンサ１１ａが車両１０の前側が上になるように所定角度θ１だけ傾斜したものとして、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正（上り勾配補正）する。
（ｅ） 車両１０のイグニッションスイッチ１２がオンされた
（ｆ） その後、上述した条件（ｂ）〜（ｄ）を満たした
（ｇ） 前回イグニッションスイッチ１２がオンされていたときに（イグニッションスイッチ１２がオフされる前に）、下り勾配補正を行っており、その後、車両１０が直進していた
【００２５】
すなわち、上述した各条件（ｅ）〜（ｇ）を満たす場合、ＣＰＵ１０１は、（１）式におけるθoffからθ１を減算して、ジャイロセンサ１１ａの出力を上り勾配補正することで車両１０の水平方向の旋回角加速度ａzcを算出する。そして、算出した旋回角加速度ａzcを時間積分することで、車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出する。そして、ＣＰＵ１０１は、このように算出した車両１０の水平方向の旋回角度θｃや、車速センサ１１ｄの出力に基づいて算出される車両１０の走行距離、前回の演算時における車両１０の現在位置および車両１０の向きなどから、今回の演算時における車両１０の現在の位置および車両１０の向きを算出する。ＣＰＵ１０１は、車両１０の現在の位置および車両１０の向きを算出すると、車両１０の現在位置を示すマーク（カーマーク）を道路地図とともに表示モニタ１４に表示する。
【００２６】
なお、ＣＰＵ１０１は、イグニッションスイッチ１２がオンされた後に、上述した各条件（ｅ）〜（ｇ）を初めて満たしたときには、車両１０が旋回を開始したと判断される時点に遡ってジャイロセンサ１１ａの出力を上り勾配補正したものとして車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出する。そして、フラグ（上り勾配フラグ）に１をセットする。上り勾配フラグは、前回の演算時に車両１０の旋回開始時点まで遡った上り勾配補正がすでに行われているか否かを表すフラグである。
【００２７】
車両１０が旋回を中止したと判断される場合には、ＣＰＵ１０１は、上述した上り勾配補正を中止する。すなわち、（１）式におけるθｒを０度として、車両１０の水平方向の旋回角加速度ａzc、および車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出する。また、車両１０が旋回を中止したと判断される場合には、ＣＰＵ１０１は、上り勾配フラグに０をセットする。なお、ＧＰＳセンサ１１ｃでＧＰＳ信号を受信できたと判断される場合には、車両１０が地上に出場したものとして、ＣＰＵ１０１が上述した上り勾配補正を中止するようにしてもよい。
【００２８】
−−−フローチャート−−−
図５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不図示の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５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。ステップＳ１において、下り勾配フラグおよび上り勾配フラグに０をセットしてステップＳ２へ進む。ステップＳ２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、下り勾配フラグに１がセットされているか否かを判断する。なお、アクセサリスイッチがオンされた後の初回の演算時には、下り勾配フラグに０がセットされているので、ステップＳ３は否定判断される。
【００２９】
ステップＳ３が否定判断されるとステップＳ５へ進み、上り勾配フラグに１がセットされているか否かを判断する。なお、アクセサリスイッチがオンされた後の初回の演算時には、上り勾配フラグに０がセットされているので、ステップＳ５は否定判断される。ステップＳ５が否定判断されるとステップＳ７へ進み、ステップＳ２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Ｓ７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。
【００３０】
ステップＳ９において、上り勾配補正が必要か否かを判断する。すなわち、ステップＳ９において、上述した各条件（ｅ）〜（ｇ）を満たすか否かを判断する。ステップＳ９が否定判断されるとステップＳ１１へ進み、下り勾配補正が必要か否かを判断する。すなわち、ステップＳ１１において、上述した各条件（ａ）〜（ｄ）を満たすか否かを判断する。ステップＳ１１が否定判断されるとステップＳ１３へ進み、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ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５において、イグニッションスイッチ１２がオフされたか否かを判断する。ステップＳ１５が肯定判断されると、本プログラムを終了する。ステップＳ１５が否定判断されると、ステップＳ２へ戻る。
【００３１】
ステップＳ１１が肯定判断されると、ステップＳ２１へ進み、車両１０が旋回を開始したと判断される時点に遡ってジャイロセンサ１１ａの出力を下り勾配補正したものとして車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出してステップＳ２３へ進む。ステップＳ２３において、下り勾配フラグに１をセットしてステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５において、補正後の旋回角度θｃを用いて車両１０の現在位置を算出してステップＳ１３へ進む。
【００３２】
ステップＳ９が肯定判断されると、ステップＳ４１へ進み、車両１０が旋回を開始したと判断される時点に遡ってジャイロセンサ１１ａの出力を上り勾配補正したものとして車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出してステップＳ４３へ進む。ステップＳ４３において、上り勾配フラグに１をセットしてステップＳ２５へ進む。
【００３３】
ステップＳ５が肯定判断されると、ステップＳ５１へ進み、上り勾配補正の継続が必要であるか否かを判断する。ステップＳ５１では、車両１０が旋回を中止したと判断される場合には上り勾配補正の継続が必要でないと判断され、車両１０が旋回を継続していると判断される場合には上り勾配補正の継続が必要であると判断される。ステップＳ５１が肯定判断されるとステップＳ５３へ進み、前回の演算時から今回の演算時までの間の旋回角度θｃの算出に関して上り勾配補正を行ってステップＳ３９へ進む。ステップＳ３９において、算出された旋回角度θｃを用いて車両１０の現在位置を算出してステップＳ１３へ進む。
【００３４】
ステップＳ５１が否定判断されるとステップＳ５５へ進み、上り勾配補正を行わずに前回の演算時から今回の演算時までの間の旋回角度θｃを算出してステップＳ５７へ進む。ステップＳ５７において、上り勾配フラグに０をセットして、ステップＳ３９へ進む。
【００３５】
ステップＳ３が肯定判断されると、ステップＳ３１へ進み、下り勾配補正の継続が必要であるか否かを判断する。ステップＳ３１では、車両１０が旋回を中止したと判断される場合には下り勾配補正の継続が必要でないと判断され、車両１０が旋回を継続していると判断される場合には下り勾配補正の継続が必要であると判断される。ステップＳ３１が肯定判断されるとステップＳ３３へ進み、前回の演算時から今回の演算時までの間の旋回角度θｃの算出に関して下り勾配補正を行ってステップＳ３９へ進む。
【００３６】
ステップＳ３１が否定判断されるとステップＳ３５へ進み、下り勾配補正を行わずに前回の演算時から今回の演算時までの間の旋回角度θｃを算出してステップＳ３７へ進む。ステップＳ３７において、下り勾配フラグに０をセットして、ステップＳ３９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） 上述した各条件を満たすと、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正するように構成した。これにより、螺旋状のスロープを有する駐車場などに進入した際に、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正できるので、車両の位置や向き（進行方位）を正確に算出できる。また、車両１０の前後方向の傾斜角度を検出する加速度センサなどをカーナビゲーション装置１に設けなくてもよいので、カーナビゲーション装置１の製造コストを低減できる。さらに、駐車場を出場（出庫）する際の車両１０の現在位置、進行方位が正しく算出されることで、出庫後の経路誘導を的確に実施できる。
【００３８】
（２） 上述した各条件（ａ）〜（ｄ）を満たすことで、車両１０が螺旋状のスロープが設けられた地下駐車場に進入するものと推定し、ジャイロセンサ１１ａが車両１０の前側が下になるように所定角度θ１だけ傾斜したものとして、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正するように構成した。これにより、車両１０の前後方向の傾斜角度を検出する加速度センサなどをカーナビゲーション装置１に設けなくても、螺旋状のスロープを有する地下駐車場に進入した際の車両の位置や進行方位を正確に算出できる。したがって、特に、螺旋状のスロープを有する地下駐車場が多く設けられている地域で用いられるカーナビゲーション装置１で上述した効果が高い。
【００３９】
（３） 上述した各条件（ａ）〜（ｄ）を満たすことで、車両１０が旋回を開始したと判断される時点に遡ってジャイロセンサ１１ａの出力を下り勾配補正したものとして車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出するように構成した。これにより、螺旋状のスロープを有する地下駐車場に進入した際の車両の位置や進行方位の算出精度をより一層向上できる。
【００４０】
（４） 上述した各条件（ｅ）〜（ｇ）を満たすことで、車両１０が螺旋状のスロープが設けられた地下駐車場から出場しようとしているものと推定して、ジャイロセンサ１１ａが車両１０の前側が上になるように所定角度θ１だけ傾斜したものとして、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正するように構成した。これにより、螺旋状のスロープを有する地下駐車場から出庫する際にも車両の位置や進行方位を正確に算出できる。
【００４１】
（５） 上述した各条件（ｅ）〜（ｇ）を満たすことで、車両１０が旋回を開始したと判断される時点に遡ってジャイロセンサ１１ａの出力を上り勾配補正したものとして車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出するように構成した。これにより、螺旋状のスロープを有する地下駐車場から出庫する際の車両の位置や進行方位の算出精度をより一層向上できる。
【００４２】
−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、条件（ａ）〜（ｄ）を満たしたときに下り勾配補正を行い、条件（ｅ）〜（ｇ）を満たしたときに上り勾配補正を行うように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、上述した条件（ａ）〜（ｄ）のうち、少なくとも条件（ｃ），（ｄ）が満たされれば、下り勾配補正をするように構成してもよい。また、上述した条件（ｅ）〜（ｇ）のうち、少なくとも条件（ｅ），（ｇ）および条件（ｃ）が満たされれば、上り勾配補正をするように構成してもよい。
【００４３】
（２） 上述の説明では、車両１０が地下の駐車場を利用する際のカーナビゲーション装置１の動作について説明したが、地上に設けられた上層階へ向かう螺旋状のスロープに進入する場合であっても、本発明を適用できる。また、上述の説明では、図２におけるスロープが、平面図で表すと略円形となるようなスロープであったが、本発明はこれに限定されない。たとえば、平面図で表すと略方形となるようなスロープであってもよく、運動場のトラックのように半円と直線とを組み合わせた形状となるようなスロープなどであってもよい。
【００４４】
（３） 上述の説明では、条件（ａ）〜（ｄ）を満たしたときに下り勾配補正を行い、条件（ｅ）〜（ｇ）を満たしたときに上り勾配補正を行うように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、道路地図データに駐車場が地下に設けられた立体駐車場であるのか、地上に設けられた立体駐車場であるのかを示す情報があるのであれば、この情報を利用して、駐車場へ入場または出場する際に下り勾配補正を行うのか上り勾配補正を行うのかを決定するようにしてもよい。
【００４５】
（４） 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。また、車両１０を上方から見たときに車両１０が略同一の軌跡を描くような螺旋状のスロープ、道路に限らず、つづら折りの傾斜路（山岳路）を走行する場合であっても本発明を適用できる。この場合には、たとえば、傾斜路に対する車両の進行方向から下り勾配補正を行うのか上り勾配補正を行うのかを決定してもよい。また、道路地図データに当該傾斜路の標高の情報があれば、その標高のデータから傾斜路の傾斜角度を算出し、上述した（１）式におけるθｒを標高のデータから算出した傾斜角度として、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正するようにしてもよい。
【００４６】
（５） 上述の説明では、各条件（ｅ）〜（ｇ）を満たすとジャイロセンサ１１ａの出力を上り勾配補正するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、車両１０の走行中にＧＰＳセンサ１１ｃでＧＰＳ信号を受信したら、車両が地上に向かっているものとして、上述した上り勾配補正を行うように構成してもよい。このとき、車両１０の旋回開始時点に遡って補正を行えば、車両１０が地上に出てきたときには車両１０の現在位置、進行方位が正しく算出されることになるので、出庫後の経路誘導を的確に実施できる。
【００４７】
（６） 上述の説明では、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正するか否かを決定するための条件の１つとして、ＧＰＳセンサ１１ｃによるＧＰＳ信号の受信の有無を挙げているが、本発明はこれに限定されない。車両１０が、ＧＰＳ信号を受信できないような場所（たとえば地下）に進入したか否かを検出できるのであれば、ＧＰＳ信号の受信の有無の代わりに、または、ＧＰＳ信号の受信の有無とともに、たとえば、テレビやラジオなどの放送波のような、車両１０の外部から送信される送信波の受信の有無をジャイロセンサ１１ａの出力を補正するか否かを決定するための条件としてもよい。
（７） 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。
【００４８】
なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、旋回状態検出手段の出力に基づいて、車両の旋回角度を算出する旋回角度算出手段と、車両の外部から送信される送信波を受信する受信手段とを備え、旋回角度算出手段は、算出した車両の旋回角度が所定の角度以上であり、かつ、受信手段で送信波を受信できない場合、旋回状態検出手段の出力を補正して車両の旋回角度を算出することを特徴とする各種構造の現在位置算出装置を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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】地下駐車場に至る螺旋状のスロープの一例を模式的に示す図である。
【図３】ジャイロセンサ１１ａで検出する角加速度について説明する図である。
【図４】ジャイロセンサ１１ａの車両１０への搭載状態を説明する図である。
【図５】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】
【００５０】
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
１１ｃ ＧＰＳセンサ １１ｄ 車速センサ
１２ イグニッションスイッチ １４ 表示モニタ
１００ 制御装置 １０１ ＣＰＵ
１０２ メモリ １０９ 地図記憶装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現在位置を算出する現在位置算出装置に関する。
【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】
本発明による現在位置算出装置は、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、旋回状態検出手段の出力に基づいて、車両の旋回角度を算出する旋回角度算出手段と、車両の外部から送信される送信波を受信する受信手段とを備え、旋回角度算出手段は、算出した車両の旋回角度が所定の角度以上であり、かつ、受信手段で送信波を受信できない場合、旋回状態検出手段の出力を補正して車両の旋回角度を算出す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１〜５を参照して、本発明による現在位置算出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（現在位置）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（旋回状態）を検出するためのジャイロセンサ１１ａ、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。１２は車両のイグニッションスイッチである。
【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１０４、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、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１０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１０４は、ジャイロセンサ１１ａ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。Ｉ／Ｆ１１０は、車両のイグニッションスイッチ１２のオンオフ状態を表す信号を受信するインターフェースである。
【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。ＣＰＵ１０１は、現在位置の算出処理を所定周期毎に繰り返して実行し、前回の演算時から今回の演算時までの車両１０の移動量を算出し、前回の演算時に算出した現在位置から今回算出した移動量だけ移動させた後の位置を、車両１０の現在位置として算出する。なお、ＣＰＵ１０１は、公知のマップマッチング処理も行っている。
【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、自走式の地下駐車場や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。自走式の地下駐車場は、たとえばフランスのパリのように街の景観を重視する都市や、地上に新たな駐車場を設置することが困難な都市などに多く見られる。車両１０がスロープを走行する際、車両１０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１０に搭載されたジャイロセンサ１１ａも車両１０とともに傾斜する。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１０が傾斜した状態で旋回すると、算出される車両１０の旋回角度の誤差も大きくなってしまう。また、図２に示すように地下の駐車場へ向かうためのスロープでは、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号が遮られてしまってＧＰＳセンサ１１ｃで受信できないため、ＧＰＳ信号に基づいて車両１０の正確な位置、進行方位を検出できない。
【００１６】
たとえば、車両１０の前後方向の傾斜角度を検出する加速度センサなどをカーナビゲーション装置１に設け、この加速度センサで検出した車両１０の前後方向の傾斜角度に基づいて、ジャイロセンサ１１ａの検出信号の出力値を補正することで、車両１０の旋回角度を正しく算出することができる。しかし、加速度センサの設置により、カーナビゲーション装置１の製造コストが高くなってしまう。
【００１７】
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地下に向かって走行していると推定される場合には、次のようにして車両の進行方位を補正する。
【００１８】
なお、以下の説明では、図２に示すような螺旋状のスロープが設けられた地下駐車場に進入する場合を例として説明する。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が道路から外れたか否かを判断する。たとえば、ＣＰＵ１０１は、道路地図データに含まれる道路に関する情報やジャイロセンサ１１ａからの出力などに基づいて、車両１０が道路の延在方向とは異なる方向を向いたことを検出する（この条件を条件（ａ）とする）と、さらに、たとえば以下の条件（ｂ）〜（ｄ）を満足するか否かを判断する。
（ｂ） 車速が所定の速度（たとえば３０ｋｍ／ｈｒ）以下である
（ｃ） 車両が所定の角度（たとえば３６０度）以上旋回した
（ｄ） ＧＰＳセンサ１１ｃでＧＰＳ信号を受信できない
【００１９】
すなわち、上述した各条件（ａ）〜（ｄ）を満たすことで、車両１０が螺旋状のスロープが設けられた地下駐車場に進入するものと推定する。一般的に、地下駐車場のスロープの傾斜角度はたとえば５度程度とされていることが多い。そこで、本実施の形態のカーナビゲーション装置１では、上述した各条件を満たすことで、車両１０が車両１０の前側が下になるように所定角度θ１（たとえば５度）だけ傾斜したものとして、すなわち、ジャイロセンサ１１ａが車両１０の前側が下になるように所定角度θ１だけ傾斜したものとして、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正（下り勾配補正）する。
【００２０】
ジャイロセンサ１１ａからは、ジャイロセンサ１１ａに与えられた角加速度の大きさに応じた電圧が出力される。たとえば、ジャイロセンサ１１ａが図３に示すようにＺ軸を回転中心とする角加速度を検出するセンサであるものとする。ここで、ジャイロセンサ１１ａの傾きが０度、すなわち、ジャイロセンサ１１ａの図３におけるＺ軸が鉛直方向上側を向いている場合に、ジャイロセンサ１１ａから出力される電圧の大きさで表される角加速度（ジャイロ出力角加速度）をａzjする。また、図４（ａ）に示すように、カーナビゲーション装置１が車両１０に搭載された状態で、車両１０が水平な路面に置かれているときのジャイロセンサ１１ａのＺ軸と鉛直方向との角度差、すなわち、車両１０に対するジャイロセンサ１１ａの取付角度をθoffとする。図４（ｂ）に示すように、車両１０の進行方向に対して道路が水平面から傾斜する角度をθｒとすると、車両１０の水平方向の旋回角加速度ａzcは、次の（１）式で表される。
ａzc ＝ ａzj×（ｃｏｓ（θｒ＋θoff）） ・・・（１）
ここで、θｒおよびθoffについては、図４における図示反時計方向に（車両１０の前側が下になるように）傾斜したときに正の値となるものとする。
【００２１】
すなわち、本実施の形態のカーナビゲーション装置１では、ＣＰＵ１０１は、上述した各条件（ａ）〜（ｄ）を満たすと、（１）式におけるθｒを所定角度θ１として（θoffにθ１を加算して）、ジャイロセンサ１１ａの出力を下り勾配補正することで車両１０の水平方向の旋回角加速度ａzcを算出する。そして、算出した旋回角加速度ａzcを時間積分することで、前回の演算時から今回の演算時までの間の車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出する。そして、ＣＰＵ１０１は、このように算出した車両１０の水平方向の旋回角度θｃや、車速センサ１１ｄの出力に基づいて算出される車両１０の走行距離、前回の演算時における車両１０の現在位置および車両１０の向きなどから、今回の演算時における車両１０の現在位置および車両１０の向きを算出する。ＣＰＵ１０１は、車両１０の現在の位置および車両１０の向きを算出すると、車両１０の現在位置を示すマーク（カーマーク）を道路地図とともに表示モニタ１４に表示する。
【００２２】
なお、ＣＰＵ１０１は、イグニッションスイッチ１２がオンされた後に、上述した各条件（ａ）〜（ｄ）を初めて満たしたときには、車両１０が旋回を開始したと判断される時点に遡ってジャイロセンサ１１ａの出力を下り勾配補正したものとして車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出する。そして、フラグ（下り勾配フラグ）に１をセットする。下り勾配フラグは、前回の演算時に車両１０の旋回開始時点まで遡った下り勾配補正がすでに行われているか否かを表すフラグである。
【００２３】
車両１０が旋回を中止したと判断される場合には、ＣＰＵ１０１は、上述した下り勾配補正を中止する。すなわち、（１）式におけるθｒを０度として、車両１０の水平方向の旋回角加速度ａzc、および車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出する。また、車両１０が旋回を中止したと判断される場合には、ＣＰＵ１０１は、下り勾配フラグに０をセットする。
【００２４】
車両１０が地下駐車場から地上の道路に戻る際には、逆に螺旋状のスロープを上っていかなければならないが、この場合にも、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正する必要がある。そこで本実施の形態のカーナビゲーション装置１では、たとえば以下の条件（ｅ）〜（ｇ）を満足すると、上述の場合とは逆に、車両１０が螺旋状のスロープが設けられた地下駐車場から出場しようとしているものと推定する。そして、ジャイロセンサ１１ａが車両１０の前側が上になるように所定角度θ１だけ傾斜したものとして、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正（上り勾配補正）する。
（ｅ） 車両１０のイグニッションスイッチ１２がオンされた
（ｆ） その後、上述した条件（ｂ）〜（ｄ）を満たした
（ｇ） 前回イグニッションスイッチ１２がオンされていたときに（イグニッションスイッチ１２がオフされる前に）、下り勾配補正を行っており、その後、車両１０が直進していた
【００２５】
すなわち、上述した各条件（ｅ）〜（ｇ）を満たす場合、ＣＰＵ１０１は、（１）式におけるθoffからθ１を減算して、ジャイロセンサ１１ａの出力を上り勾配補正することで車両１０の水平方向の旋回角加速度ａzcを算出する。そして、算出した旋回角加速度ａzcを時間積分することで、車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出する。そして、ＣＰＵ１０１は、このように算出した車両１０の水平方向の旋回角度θｃや、車速センサ１１ｄの出力に基づいて算出される車両１０の走行距離、前回の演算時における車両１０の現在位置および車両１０の向きなどから、今回の演算時における車両１０の現在の位置および車両１０の向きを算出する。ＣＰＵ１０１は、車両１０の現在の位置および車両１０の向きを算出すると、車両１０の現在位置を示すマーク（カーマーク）を道路地図とともに表示モニタ１４に表示する。
【００２６】
なお、ＣＰＵ１０１は、イグニッションスイッチ１２がオンされた後に、上述した各条件（ｅ）〜（ｇ）を初めて満たしたときには、車両１０が旋回を開始したと判断される時点に遡ってジャイロセンサ１１ａの出力を上り勾配補正したものとして車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出する。そして、フラグ（上り勾配フラグ）に１をセットする。上り勾配フラグは、前回の演算時に車両１０の旋回開始時点まで遡った上り勾配補正がすでに行われているか否かを表すフラグである。
【００２７】
車両１０が旋回を中止したと判断される場合には、ＣＰＵ１０１は、上述した上り勾配補正を中止する。すなわち、（１）式におけるθｒを０度として、車両１０の水平方向の旋回角加速度ａzc、および車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出する。また、車両１０が旋回を中止したと判断される場合には、ＣＰＵ１０１は、上り勾配フラグに０をセットする。なお、ＧＰＳセンサ１１ｃでＧＰＳ信号を受信できたと判断される場合には、車両１０が地上に出場したものとして、ＣＰＵ１０１が上述した上り勾配補正を中止するようにしてもよい。
【００２８】
−−−フローチャート−−−
図５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不図示の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５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。ステップＳ１において、下り勾配フラグおよび上り勾配フラグに０をセットしてステップＳ２へ進む。ステップＳ２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、下り勾配フラグに１がセットされているか否かを判断する。なお、アクセサリスイッチがオンされた後の初回の演算時には、下り勾配フラグに０がセットされているので、ステップＳ３は否定判断される。
【００２９】
ステップＳ３が否定判断されるとステップＳ５へ進み、上り勾配フラグに１がセットされているか否かを判断する。なお、アクセサリスイッチがオンされた後の初回の演算時には、上り勾配フラグに０がセットされているので、ステップＳ５は否定判断される。ステップＳ５が否定判断されるとステップＳ７へ進み、ステップＳ２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Ｓ７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。
【００３０】
ステップＳ９において、上り勾配補正が必要か否かを判断する。すなわち、ステップＳ９において、上述した各条件（ｅ）〜（ｇ）を満たすか否かを判断する。ステップＳ９が否定判断されるとステップＳ１１へ進み、下り勾配補正が必要か否かを判断する。すなわち、ステップＳ１１において、上述した各条件（ａ）〜（ｄ）を満たすか否かを判断する。ステップＳ１１が否定判断されるとステップＳ１３へ進み、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ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５において、イグニッションスイッチ１２がオフされたか否かを判断する。ステップＳ１５が肯定判断されると、本プログラムを終了する。ステップＳ１５が否定判断されると、ステップＳ２へ戻る。
【００３１】
ステップＳ１１が肯定判断されると、ステップＳ２１へ進み、車両１０が旋回を開始したと判断される時点に遡ってジャイロセンサ１１ａの出力を下り勾配補正したものとして車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出してステップＳ２３へ進む。ステップＳ２３において、下り勾配フラグに１をセットしてステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５において、補正後の旋回角度θｃを用いて車両１０の現在位置を算出してステップＳ１３へ進む。
【００３２】
ステップＳ９が肯定判断されると、ステップＳ４１へ進み、車両１０が旋回を開始したと判断される時点に遡ってジャイロセンサ１１ａの出力を上り勾配補正したものとして車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出してステップＳ４３へ進む。ステップＳ４３において、上り勾配フラグに１をセットしてステップＳ２５へ進む。
【００３３】
ステップＳ５が肯定判断されると、ステップＳ５１へ進み、上り勾配補正の継続が必要であるか否かを判断する。ステップＳ５１では、車両１０が旋回を中止したと判断される場合には上り勾配補正の継続が必要でないと判断され、車両１０が旋回を継続していると判断される場合には上り勾配補正の継続が必要であると判断される。ステップＳ５１が肯定判断されるとステップＳ５３へ進み、前回の演算時から今回の演算時までの間の旋回角度θｃの算出に関して上り勾配補正を行ってステップＳ３９へ進む。ステップＳ３９において、算出された旋回角度θｃを用いて車両１０の現在位置を算出してステップＳ１３へ進む。
【００３４】
ステップＳ５１が否定判断されるとステップＳ５５へ進み、上り勾配補正を行わずに前回の演算時から今回の演算時までの間の旋回角度θｃを算出してステップＳ５７へ進む。ステップＳ５７において、上り勾配フラグに０をセットして、ステップＳ３９へ進む。
【００３５】
ステップＳ３が肯定判断されると、ステップＳ３１へ進み、下り勾配補正の継続が必要であるか否かを判断する。ステップＳ３１では、車両１０が旋回を中止したと判断される場合には下り勾配補正の継続が必要でないと判断され、車両１０が旋回を継続していると判断される場合には下り勾配補正の継続が必要であると判断される。ステップＳ３１が肯定判断されるとステップＳ３３へ進み、前回の演算時から今回の演算時までの間の旋回角度θｃの算出に関して下り勾配補正を行ってステップＳ３９へ進む。
【００３６】
ステップＳ３１が否定判断されるとステップＳ３５へ進み、下り勾配補正を行わずに前回の演算時から今回の演算時までの間の旋回角度θｃを算出してステップＳ３７へ進む。ステップＳ３７において、下り勾配フラグに０をセットして、ステップＳ３９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） 上述した各条件を満たすと、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正するように構成した。これにより、螺旋状のスロープを有する駐車場などに進入した際に、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正できるので、車両の位置や向き（進行方位）を正確に算出できる。また、車両１０の前後方向の傾斜角度を検出する加速度センサなどをカーナビゲーション装置１に設けなくてもよいので、カーナビゲーション装置１の製造コストを低減できる。さらに、駐車場を出場（出庫）する際の車両１０の現在位置、進行方位が正しく算出されることで、出庫後の経路誘導を的確に実施できる。
【００３８】
（２） 上述した各条件（ａ）〜（ｄ）を満たすことで、車両１０が螺旋状のスロープが設けられた地下駐車場に進入するものと推定し、ジャイロセンサ１１ａが車両１０の前側が下になるように所定角度θ１だけ傾斜したものとして、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正するように構成した。これにより、車両１０の前後方向の傾斜角度を検出する加速度センサなどをカーナビゲーション装置１に設けなくても、螺旋状のスロープを有する地下駐車場に進入した際の車両の位置や進行方位を正確に算出できる。したがって、特に、螺旋状のスロープを有する地下駐車場が多く設けられている地域で用いられるカーナビゲーション装置１で上述した効果が高い。
【００３９】
（３） 上述した各条件（ａ）〜（ｄ）を満たすことで、車両１０が旋回を開始したと判断される時点に遡ってジャイロセンサ１１ａの出力を下り勾配補正したものとして車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出するように構成した。これにより、螺旋状のスロープを有する地下駐車場に進入した際の車両の位置や進行方位の算出精度をより一層向上できる。
【００４０】
（４） 上述した各条件（ｅ）〜（ｇ）を満たすことで、車両１０が螺旋状のスロープが設けられた地下駐車場から出場しようとしているものと推定して、ジャイロセンサ１１ａが車両１０の前側が上になるように所定角度θ１だけ傾斜したものとして、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正するように構成した。これにより、螺旋状のスロープを有する地下駐車場から出庫する際にも車両の位置や進行方位を正確に算出できる。
【００４１】
（５） 上述した各条件（ｅ）〜（ｇ）を満たすことで、車両１０が旋回を開始したと判断される時点に遡ってジャイロセンサ１１ａの出力を上り勾配補正したものとして車両１０の水平方向の旋回角度θｃを算出するように構成した。これにより、螺旋状のスロープを有する地下駐車場から出庫する際の車両の位置や進行方位の算出精度をより一層向上できる。
【００４２】
−−−変形例−−−
（１） 上述の説明では、条件（ａ）〜（ｄ）を満たしたときに下り勾配補正を行い、条件（ｅ）〜（ｇ）を満たしたときに上り勾配補正を行うように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、上述した条件（ａ）〜（ｄ）のうち、少なくとも条件（ｃ），（ｄ）が満たされれば、下り勾配補正をするように構成してもよい。また、上述した条件（ｅ）〜（ｇ）のうち、少なくとも条件（ｅ），（ｇ）および条件（ｃ）が満たされれば、上り勾配補正をするように構成してもよい。
【００４３】
（２） 上述の説明では、車両１０が地下の駐車場を利用する際のカーナビゲーション装置１の動作について説明したが、地上に設けられた上層階へ向かう螺旋状のスロープに進入する場合であっても、本発明を適用できる。また、上述の説明では、図２におけるスロープが、平面図で表すと略円形となるようなスロープであったが、本発明はこれに限定されない。たとえば、平面図で表すと略方形となるようなスロープであってもよく、運動場のトラックのように半円と直線とを組み合わせた形状となるようなスロープなどであってもよい。
【００４４】
（３） 上述の説明では、条件（ａ）〜（ｄ）を満たしたときに下り勾配補正を行い、条件（ｅ）〜（ｇ）を満たしたときに上り勾配補正を行うように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、道路地図データに駐車場が地下に設けられた立体駐車場であるのか、地上に設けられた立体駐車場であるのかを示す情報があるのであれば、この情報を利用して、駐車場へ入場または出場する際に下り勾配補正を行うのか上り勾配補正を行うのかを決定するようにしてもよい。
【００４５】
（４） 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。また、車両１０を上方から見たときに車両１０が略同一の軌跡を描くような螺旋状のスロープ、道路に限らず、つづら折りの傾斜路（山岳路）を走行する場合であっても本発明を適用できる。この場合には、たとえば、傾斜路に対する車両の進行方向から下り勾配補正を行うのか上り勾配補正を行うのかを決定してもよい。また、道路地図データに当該傾斜路の標高の情報があれば、その標高のデータから傾斜路の傾斜角度を算出し、上述した（１）式におけるθｒを標高のデータから算出した傾斜角度として、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正するようにしてもよい。
【００４６】
（５） 上述の説明では、各条件（ｅ）〜（ｇ）を満たすとジャイロセンサ１１ａの出力を上り勾配補正するように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、車両１０の走行中にＧＰＳセンサ１１ｃでＧＰＳ信号を受信したら、車両が地上に向かっているものとして、上述した上り勾配補正を行うように構成してもよい。このとき、車両１０の旋回開始時点に遡って補正を行えば、車両１０が地上に出てきたときには車両１０の現在位置、進行方位が正しく算出されることになるので、出庫後の経路誘導を的確に実施できる。
【００４７】
（６） 上述の説明では、ジャイロセンサ１１ａの出力を補正するか否かを決定するための条件の１つとして、ＧＰＳセンサ１１ｃによるＧＰＳ信号の受信の有無を挙げているが、本発明はこれに限定されない。車両１０が、ＧＰＳ信号を受信できないような場所（たとえば地下）に進入したか否かを検出できるのであれば、ＧＰＳ信号の受信の有無の代わりに、または、ＧＰＳ信号の受信の有無とともに、たとえば、テレビやラジオなどの放送波のような、車両１０の外部から送信される送信波の受信の有無をジャイロセンサ１１ａの出力を補正するか否かを決定するための条件としてもよい。
（７） 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。
【００４８】
なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、旋回状態検出手段の出力に基づいて、車両の旋回角度を算出する旋回角度算出手段と、車両の外部から送信される送信波を受信する受信手段とを備え、旋回角度算出手段は、算出した車両の旋回角度が所定の角度以上であり、かつ、受信手段で送信波を受信できない場合、旋回状態検出手段の出力を補正して車両の旋回角度を算出することを特徴とする各種構造の現在位置算出装置を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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】地下駐車場に至る螺旋状のスロープの一例を模式的に示す図である。
【図３】ジャイロセンサ１１ａで検出する角加速度について説明する図である。
【図４】ジャイロセンサ１１ａの車両１０への搭載状態を説明する図である。
【図５】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】
【００５０】
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
１１ｃ ＧＰＳセンサ １１ｄ 車速センサ
１２ イグニッションスイッチ １４ 表示モニタ
１００ 制御装置 １０１ ＣＰＵ
１０２ メモリ １０９ 地図記憶装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、
前記旋回状態検出手段の出力に基づいて、前記車両の旋回角度を算出する旋回角度算出手段と、
前記車両の外部から送信される送信波を受信する受信手段とを備え、
前記旋回角度算出手段は、算出した前記車両の旋回角度が所定の角度以上であり、かつ、前記受信手段で前記送信波を受信できない場合、前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現在位置算出装置において、
前記旋回角度算出手段は、算出した前記車両の旋回角度が所定の角度以上であり、かつ、前記受信手段で前記送信波を受信できない場合、前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を下っているものとして、前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の現在位置算出装置において、
前記旋回角度算出手段は、算出した前記車両の旋回角度が所定の角度以上であり、かつ、前記受信手段で前記送信波を受信できない場合、前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を下っているものとして、前記車両の旋回開始の時点に遡って前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３のいずれか一項に記載の現在位置算出装置において、
前記車両のイグニッションスイッチのオンオフ状態を検出するイグニッションスイッチオンオフ状態検出手段をさらに備え、
前記旋回角度算出手段は、前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を下っているものとして前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出した場合、その後、前記旋回状態検出手段の出力に基づいて前記車両が直進したと判断し、その後、前記イグニッションスイッチオンオフ状態検出手段で前記イグニッションスイッチがオフされてさらにオンされたことを検出し、その後に算出した前記車両の旋回角度が所定の角度以上であれば、前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の現在位置算出装置において、
前記旋回角度算出手段は、前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を下っているものとして前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出した場合、その後、前記旋回状態検出手段の出力に基づいて前記車両が直進したと判断し、その後、前記イグニッションスイッチオンオフ状態検出手段で前記イグニッションスイッチがオフされてさらにオンされたことを検出し、その後に算出した前記車両の旋回角度が所定の角度以上であれば、前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を上っているものとして、前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現在位置算出装置において、
前記旋回角度算出手段は、前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を下っているものとして前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出した場合、その後、前記旋回状態検出手段の出力に基づいて前記車両が直進したと判断し、その後、前記イグニッションスイッチオンオフ状態検出手段で前記イグニッションスイッチがオフされてさらにオンされたことを検出し、その後に算出した前記車両の旋回角度が所定の角度以上であれば、前記イグニッションスイッチがオフされてさらにオンされた後の前記車両の旋回開始時点に遡って前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を上っているものとして、前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項１】
車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、
前記旋回状態検出手段の出力に基づいて、前記車両の旋回角度を算出する旋回角度算出手段と、
前記車両の外部から送信される送信波を受信する受信手段とを備え、
前記旋回角度算出手段は、算出した前記車両の旋回角度が所定の角度以上であり、かつ、前記受信手段で前記送信波を受信できない場合、前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現在位置算出装置において、
前記旋回角度算出手段は、算出した前記車両の旋回角度が所定の角度以上であり、かつ、前記受信手段で前記送信波を受信できない場合、前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を下っているものとして、前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の現在位置算出装置において、
前記旋回角度算出手段は、算出した前記車両の旋回角度が所定の角度以上であり、かつ、前記受信手段で前記送信波を受信できない場合、前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を下っているものとして、前記車両の旋回開始の時点に遡って前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３のいずれか一項に記載の現在位置算出装置において、
前記車両のイグニッションスイッチのオンオフ状態を検出するイグニッションスイッチオンオフ状態検出手段をさらに備え、
前記旋回角度算出手段は、前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を下っているものとして前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出した場合、その後、前記旋回状態検出手段の出力に基づいて前記車両が直進したと判断し、その後、前記イグニッションスイッチオンオフ状態検出手段で前記イグニッションスイッチがオフされてさらにオンされたことを検出し、その後に算出した前記車両の旋回角度が所定の角度以上であれば、前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の現在位置算出装置において、
前記旋回角度算出手段は、前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を下っているものとして前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出した場合、その後、前記旋回状態検出手段の出力に基づいて前記車両が直進したと判断し、その後、前記イグニッションスイッチオンオフ状態検出手段で前記イグニッションスイッチがオフされてさらにオンされたことを検出し、その後に算出した前記車両の旋回角度が所定の角度以上であれば、前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を上っているものとして、前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出することを特徴とする現在位置算出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現在位置算出装置において、
前記旋回角度算出手段は、前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を下っているものとして前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出した場合、その後、前記旋回状態検出手段の出力に基づいて前記車両が直進したと判断し、その後、前記イグニッションスイッチオンオフ状態検出手段で前記イグニッションスイッチがオフされてさらにオンされたことを検出し、その後に算出した前記車両の旋回角度が所定の角度以上であれば、前記イグニッションスイッチがオフされてさらにオンされた後の前記車両の旋回開始時点に遡って前記車両が前記所定の傾斜角度の道路を上っているものとして、前記旋回状態検出手段の出力を補正して前記車両の旋回角度を算出することを特徴とする現在位置算出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−３８８８９（Ｐ２０１０−３８８８９Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０５８５９（Ｐ２００８−２０５８５９）
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【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２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【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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