カーナビ進行方向表示の疑問

質問

ＲＸ－８のメーカオプションナビは、聞くところによるとパナソニック製とのことですが、車が三角印で表示され進行方向（前）が尖った方になります。どこのメーカのカーナビでも進行方向表示がされると思うのですが、この進行方向はどの様な認識処理がされているのでしょうか？私は概ね、ヘディングアップ表示をしているので、三角印の尖った方が上向き表示で、進行方向が大きく地図表示されます。バックのときも前進のときも、全く同じ地図表示がされます。受信が２つあるのでしょうか？受信が１つでギアの認識もしているのでしょうか？色々方法はあると思いますが、どんな処理が考えられますか？最近、妙に気になっていました単純な疑問です。

回答No.3

number0014 · ベストアンサー

まず、現在のカーナビの自車位置の測定方法についてカンタンに説明します。

(1)ＧＰＳ(Global Positioning System)
米国防総省のＧＰＳ衛星からの電波をもとに自車位置を測位します。最低３個の衛星からの電波を受信すれば自車位置を確定できます（三角測量？）。現在のすべてのカーナビに装備されています。ただ、電波の届かないトンネル内や高架下、高層ビル街などでは自車位置を見失います。サンヨーのゴリラなどのポータブルタイプのナビはこのＧＰＳ測位のみで動作しているため、取付・取外しがカンタンですが、精度的には劣ります。

(2)ジャイロセンサ
クルマの向きを測定するセンサです。これはどちらの方角を向いているかということを測定するセンサではなく、最初向いていたところからどのくらいの角度の移動があったかを測定します。当然、最初にどの方角を向いているかはカーナビは知ることはできませんので、取付直後はＧＰＳの情報を頼りに自分がどちらの方角に移動しているかを学習します。学習が終了するとＧＰＳがなくても動作します。
また、最近のものでは上下角（仰角）の測定もできる３Ｄジャイロを搭載している機種もあります。

(3)速度センサ
今のクルマのほぼすべてには車載コンピュータ（ＥＣＵ）が装備されていて、このＥＣＵにはいま時速何キロで走行しているかという情報も入ってきます。この情報は車速信号や車速パルスなどと呼ばれ、この情報はＧＰＳでの測位よりも精度が高いので、カーナビに車速信号が接続されている場合には速度センサのほうが優先され、ＧＰＳは補助的にしか作用しなくなります。クルマによってタイヤの径が異なりますので、取付当初はＧＰＳの情報を基にクルマのタイヤ径の差を学習します。すなわち、タイヤを履き替えたり空気を入れなおしたりしたときには再学習が必要になります。

(4)マップマッチング
正確に言うと測位の方法ではなく、誤差が生じたときの回避方法のひとつです。(1)～(3)を行って測位し走行したものの、地図の中では自車位置が道路から外れてビルの中や川の中を走ってしまった場合に、とりあえず強制的に近くの道路の上に自車位置を移動させてしまう機能です。ただ、これには欠点があり、道路が平行に走っていたり、上下に重なって走っていたりするとかなりの確率で間違ったほうにマッチングされてしまいます。

現行の（据置型の）ナビには上記のものがすべて含まれていると考えていただいていいと思います。ちなみにＧＰＳだけでなく(2)と(3)を合わせて測位する機能を自立航法とかハイブリッド航法などと呼びます。

前置きが長くなりましたが、at1151さんの疑問に関連してくるのは、上記の中のＧＰＳと速度センサです。
ＧＰＳだけで動作しているナビの方向を決める方法は２点間のベクトルを求めることで割り出せます。ポータブルナビなどではこの方法で走行中の方向を計算しているのですが、移動したあとで向きを計算するので常に正しい方向を向いているとは限らず、また停車中は自車位置の方向がわからないため自車位置は丸印になってしまいます。また、車庫入れ程度の後退距離であれば、ＧＰＳだけでは移動したことを認識できないと思います（誤差の範囲内に収まってしまう）。at1151さんのナビは据置型ですのでＧＰＳだけで動作することはありませんのでこれには当てはまりません。
at1151さんの場合は、速度センサがかかわってきます。この速度センサは前述の通り精度は高いのですが、前進と後退の区別がありません。つまり、時速３０キロで前進しているときも、時速３０キロで後退しているときもまったく同じ信号を発します。よって、車速信号をナビに接続するだけでは、ナビは自分が前進しているのか後退しているのかまったく区別が付きません。そこで、通常はナビを取り付けする際に、車速信号と一緒にバック信号も接続します。ここでバック信号と書きましたが、信号といえるほどの大袈裟なものではなく、いわゆるバックランプの電源を接続するだけです。こうすることでナビは、「バックランプの電源がＯＮである ＝ 今自分は後退している」ということが理解できるようになります。
もっとも、このバック信号はナビ接続のための絶対条件というわけではなく、接続しなくてもさほど問題はありません。クルマを運転する状況で何キロもバックするということはありませんし、車庫入れのバック時に生じる誤差程度は各センサの働きでしばらく走っているうちに解消されます。事実、据置型のナビでもバック信号を接続するための配線がないものもあります。

お礼

詳細までご教授頂き、ありがとうございました。
良くわかりました。

回答No.2

usotsuki

パナソニックのHDDナビを使用していました。

車速度センサー(車の車軸の回転を検出)と、ナビ本体のジャイロコンパスが制御していると理解しています。

たとえば、GPSが受信できないトンネル内では、車速度センサーとジャイロコンパスにより、予測で表示していると思います。
回転方向のジャイロのほかに、垂直方向の加速度センサーにより、３Ｄ表示が可能にもなっていることが、カタログに記載されていました。いずれも、機械式ではなく、電子式のようです。

回答No.1

doradora2002

進行方向に矢印が向くようになっています。
駐車場など狭い範囲でぐるぐる回ると、あらぬ方向を向いてしまうことがあります。
しかし、しばらく走行すると修正されます。
バックを長い距離すると、逆向きになります。

補足

ということは、少し前のときの位置に対して比較してどの方向に進んでいるかを認識して表示してるということでしょうか。どこのメーカでもこのようになるのでしょうか。