JP2002333334A - カーナビゲーション装置 - Google Patents

カーナビゲーション装置

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JP2002333334A
JP2002333334A JP2001137569A JP2001137569A JP2002333334A JP 2002333334 A JP2002333334 A JP 2002333334A JP 2001137569 A JP2001137569 A JP 2001137569A JP 2001137569 A JP2001137569 A JP 2001137569A JP 2002333334 A JP2002333334 A JP 2002333334A
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Masaya Hashida
雅也 橋田
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    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 専用の駐車場データベースを使用することな
く、車両の走行状態から駐車場への入退場判定を行うカ
ーナビゲーション装置を提供する。 【解決手段】 駐車場の入場時においては、車両の速
度、回頭運動の有無、マップマッチングで見積もった車
両前後方向の誤差、前後交差点の有無、及び交差道路の
幅員を総合して入場判定を行う。また、退場時において
は、車速、直線走行距離の有無、車両針路と並走する周
辺道路の有無、及び並走道路の幅員を総合して退場判定
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の現在位置を
測位するカーナビゲーション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】地図の道路上の各点を数値化して得られ
る道路情報を含む地図データをCD−ROM等の記憶媒
体に記憶しておき、車両の現在位置及び進行方位を検出
しつつ、その現在位置を含む一定地域の地図データを前
記記憶媒体から読み出して車両の現在位置周辺の地図と
してディスプレイ上に映し出すとともに、その地図上に
車両の現在位置及び進行方位を示す自車位置を自動的に
表示するカーナビゲーション装置は既に知られている。
【0003】かかるカーナビゲーション装置において用
いられる測位方法としては、主に、車両に設けられた速
度や方位等の各種のパラメータを測定するセンサーから
の情報のみを用いて車両の現在位置を測位する自立航法
と、複数の人工衛星から送信される測位データを受信し
て現在位置を測位するGPS(Global Positioning Syst
em)を用いた航法援助システムによる航法(以下、単に
GPS航法と称する。)の2つがある。
【0004】これら2つの航法は、各々が長所及び短所
を有するのでそれらの航法を併用して各々の測定データ
を比較して測位処理を行う、いわゆるハイブリッド航法
がカーナビゲーション装置において一般的に採用されて
いる。また、カーナビゲーション装置では、これらの航
法で得られた測位結果の精度向上を図りかつ地図データ
との整合を図るため、車両の現在位置が地図データに含
まれる道路上から外れて検出された場合には、その位置
を強制的に道路上に移動させるいわゆるマップマッチン
グ処理も採用されている(例えば、特開平10−307
037号公報)。
【0005】ところで、従来のカーナビゲーション装置
では車両の駐車場への入退場の判定が困難であったた
め、駐車場の入場時に車両の現在位置を周辺の道路上に
ミスマッチさせてしまったり、或いは駐車場からの退場
時のマップマッチングに時間を要する等の不具合が生じ
ていた。かかる不具合は、例えば、地図データ上に駐車
場も含めてデータベース化を行うことにより解決するこ
とも可能である。しかし、駐車場は、道路と異なって個
人や私企業が管理運営するものが殆どでありその数も膨
大である。従って、これらの全てを把握してデータベー
スを作成することは極めて困難である。また、一旦デー
タベースを作成しても、ビル建設や土木造成などの土木
建築工事によって駐車場が短期間の内に生成・消滅する
場合も多く、データベースを正確に維持・管理して行く
ことは難しい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
を解決するためになされたものであり、駐車場を含めた
専用の地図データを使用することなく、車両の走行状態
から駐車場の入退場を判断するカーナビゲーション装置
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、自立航法パラ
メータ及びGPS受信航法パラメータの内の少なくとも
1のパラメータに基づいて、地図データ上における車両
の現在位置を決定するカーナビゲーション装置であっ
て、前記車両の回頭運動の発生を検出して回頭信号を生
成する回頭検出手段と、前記現在位置が交差点領域外に
ある限り交差点外信号を生成する交差点外検出手段と、
前記交差点外信号の存在下における前記回頭信号の発生
をもって、前記車両の駐車場への入場を判定して駐車場
入場信号を生成する駐車場入場判定手段とを含むことを
特徴とする。
【0008】また、本発明は、前記駐車場入場信号の存
在下において前記現在位置の近傍の道路領域への前記車
両の進入を検出して、駐車場退場信号を生成する駐車場
退場判定手段を含むことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ詳細に説明する。図1は、本発明によるカーナ
ビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。
かかるカーナビゲーション装置は、図1に示す如くアン
テナ10、GPS受信部11、速度センサー入力部1
2、加速度センサー入力部13、方位センサー入力部1
4、表示部15、操作入力部16、地図データ記憶部1
7及び制御部18から構成される。
【0010】アンテナ10は、例えば平面アンテナやヘ
リカルアンテナなどの小型高利得アンテナであり、複数
のGPS衛星からの電波を受信してこれをGPS受信部
11に供給する。GPS受信部11は、主に、DS(Dir
ect Sequence)方式を用いたスペクトラム拡散通信用の
受信装置から構成されており、GPS衛星からの受信電
波を検波・復調して該電波に含まれる測位データを求
め、それに基づいてGPS航法による車両の現在位置及
び進行方位を算出する。
【0011】速度センサー入力部12、加速度センサー
入力部13及び方位センサー入力部14は、自立航法に
必要とする各種の自立航法パラメータを検出する為のセ
ンサーとそのインターフェイス回路から構成されてい
る。因みに、速度センサー入力部12は、例えば回転エ
ンコーダ等のセンサーからの車速パルスを取り込んで車
両の速度を検出する。加速度センサー入力部13は、例
えばダイヤフラム等の慣性を利用した加速度センサーか
らの圧力変化情報を取り込んで車両に加わる加速度を検
出する。また、方位センサー入力部14は、例えばジン
バル等のジャイロ機構を用いた方位センサーからの方位
情報を取り込み車両の方位を検出する。
【0012】表示部15は、液晶や有機EL(electrolu
minescence)などのディスプレイパネルとそのインター
フェイス回路から構成されており、地図データや車両の
現在位置等の航法情報をユーザーに表示する。操作入力
部16は、例えばテンキーや各種のタッチスイッチなど
の入力操作キーとそのインターフェイス回路からなり、
カーナビゲーション装置に対するユーザーの操作入力を
受け入れる部分である。
【0013】また、地図データ記憶部17は、主に、D
VDやCD−ROM等の記録媒体のドライブ装置から構
成されており、これらの記録媒体に予め記録された地図
データ等の情報データを読み出す。地図データには道路
のルートや道路の幅員などに関する道路情報や道路交差
点の位置情報などのデータが含まれている。制御部18
は、主にマイクロコンピュータ(以下、単にμCPUと
称する)やROM(Read Only Memory)やRAM(Random
Access Memory)等のメモリー素子から構成されており、
かかるμCPUがこれらのメモリーに記憶されているメ
インルーチンプログラムや、各種のサブルーチンプログ
ラムを内部クロックに同期して1ステップずつ実行す
る。また、制御部18は、GPS受信部11、速度セン
サー入力部12、加速度センサー入力部13、方位セン
サー入力部14、表示部15、操作入力部16及び地図
データ記憶部17の各部に接続されており、図1に示す
カーナビゲーション装置全体を統括的に制御するもので
ある。
【0014】すなわち、制御部18は、前記種々のプロ
グラムを実行する過程において所定の期間毎に、GPS
受信部11、速度センサー入力部12、加速度センサー
入力部13及び方位センサー入力部14の各部から所定
の情報を取り込み、かかる情報を総合的に判断して車両
の現在位置及び進行方位等を決定する。なお、現在位置
の測位に関しては、GPS航法からのデータと自立航法
からのデータとを混合修正して車両の現在位置及び進行
方位を決定する処理が為されるが、かかる処理方法につ
いては特開平8−11170号公報や特開平10−30
7036号公報にその詳細が開示されているので説明を
省略する。
【0015】制御部18は上記処理を行った後、地図デ
ータ記憶部17から取り込んだ地図情報を基に表示部1
5に車両の現在位置の周辺地図を表示させると共に、そ
の地図上に車両の現在位置及び進行方位を表示するいわ
ゆる自車位置表示動作を実行する。次に、図1に示すカ
ーナビゲーション装置における、本発明のポイントでも
ある駐車場への入退場判定処理について説明する。
【0016】駐車場への入退場時の判定処理を示すサブ
ルーチンプログラム(以下、単にサブルーチン、又は本
サブルーチンと称する)を図2のフローチャートに示
す。因みに、図2に示すサブルーチンは、制御部18で
実行されるメインルーチンプログラム(図示せず)にお
いて、前述したマップマッチング処理が為される毎に起
動されるものとする。
【0017】先ず、図2のサブルーチンの冒頭におい
て、フラグFの状態が判断される(ステップ10)。こ
こで、フラグFとは、制御部18内の、例えばキャッシ
ュメモリー内に設けられたレジスタの1つであり、本サ
ブルーチンが前回のマップマッチング処理で起動された
際に、駐車場への入場であると判定された場合に後述の
ステップ16で“1”にセットされ、駐車場からの退場
であると判定された場合にはステップ22で“0”にリ
セットされる。因みに、カーナビゲーション装置の電源
の投入時などのイニシャル時おけるフラグFの初期値は
“0”である。
【0018】ステップ10の判断結果がF=0であれ
ば、制御部18は、車両の現在位置が駐車場外であると
想定した上でステップ11に移行する。ステップ11で
は、方位センサー入力部14から取得した車両の進行方
位と、車両が現在マップマッチングされている道路の道
路方位とが比較され、両方位の相異角が所定の角度以下
であるか否かが判断される。
【0019】ステップ11において、この相異角が所定
の角度以下であったとき、即ち車両の針路が道路方位と
ほぼ一致していた場合、車両は現在マップマッチングさ
れている道路を順調に走行しているものと考えられる。
従って、この場合は駐車場への入場の可能性が少ないも
のと判断され、フラグF=0(駐車場外)を保ったまま
本サブルーチンを終了させてメインルーチンに復帰す
る。
【0020】一方、ステップ11で車両針路と道路方位
との相異角が所定の角度以上であること(かかる事象を
『回頭』と称する)を検出したときは、図3の駐車場へ
の入場判定処理の説明図に示すとおり、車両は現在マッ
プマッチングされている道路上において回頭運動を行っ
ているものと解することができる。つまり、車両は、交
差点における右折又は左折を意図しているか、或いは路
傍の駐車場への入場を意図しているかのどちらかである
と推定される。かかる点を明確にすべく制御部18は、
次のステップ12に移行する。
【0021】ステップ12では、地図データ記憶部17
に記憶されている道路情報を基に、現在、道路上にマッ
プマッチングされている車両の現在位置の前後に道路の
交差点が有るか否かが判断される。ステツプ12におい
て、図3に示す如く、車両の現在位置の前方に交差点C
RP1が、車両の後方に交差点CRP2が検出された場
合は、さらに判断を行うべく次のステツプ13に移行す
る。
【0022】また、ステツプ12において、車両の現在
位置の前後に交差点が検出されなかった場合、前記ステ
ップ11で検出した車両の回頭運動は、路傍の駐車場に
入場を意図するものであることが明らかである。そこ
で、制御部18は、ステップ16に移り、車両が駐車場
に入場したものと判断してフラグFを“1”にセットし
て本サブルーチンを終了させる。
【0023】一方、ステップ13では、前回のマップマ
ッチングポイントから現在位置までの車両の走行距離に
基づいて、車両の現在位置における前後方向についての
誤差距離を算出する。これを図3に基づいて説明すれ
ば、前回マップマッチングポイントからの走行距離Lo
utに所定の誤差演算を施すことによって、車両の前方
への見積もり誤差距離b1、及び後方への見積もり誤差
距離b2を算出するのである。因みに、マップマッチン
グポイントとは、地図データに含まれる道路情報と車両
の現在位置を合わせ込むマップマッチング処理が行われ
る地点のことであり、図3に示す如く、例えば道路交差
点を通過或いは右・左折する毎に為されるものとする。
なお、走行距離Loutに関しては、速度センサー入力
部12からの車速情報を前回マップマッチングポイント
から現在位置に到るまでの時間について積分することに
より求めることができる。
【0024】続くステップ14では、前のステップ13
で求めた誤差距離と、ステップ12において検出した前
後の交差点で交差する道路の幅員の合計が、かかる交差
点と車両の現在位置との距離よりも短いか否かが判断さ
れる。ステップ14における処理の詳細を、図3の入場
判定処理説明図及び図4に示す詳細フローチャートに基
づいて説明する。
【0025】図4の詳細フローチャートにおいて、制御
部18は先ず、地図データ記憶部17に記憶されている
道路情報に基づいて前方交差点CRP1で交差する道路
の幅員a1を求める。そして、前記ステップ13で求め
た車両の前方への見積もり誤差距離b1と幅員a1との
合計距離が、前方交差点CRP1と車両の現在位置との
距離c1よりも短いか否かを判断する(ステップ14
1)。
【0026】ステップ141において a1+b1<c1 と判定されたとき、図3からも明らかなように、車両が
未だに前方交差点CRP1の領域内に到達していないこ
とを意味している。従って、先のステップ11で検出し
た車両の回頭運動は、少なくとも前方交差点CRP1の
領域内における右折又は左折動作を示すものではない。
そこで、制御部18は、さらに車両の回頭運動を解明す
べく次のステップ142に移行する。
【0027】ステップ142では、車両の後方交差点C
RP2で交差する道路の幅員a2を求め、かかる値と前
述のステップ13で求めた車両の後方への見積もり誤差
距離b2との合計距離が、後方交差点CRP2と車両の
現在位置との距離c2より短いか否かが判断される。 ステップ142において a2+b2<c2 と判定された場合、車両が既に後方交差点CRP2の領
域内から完全に離れたことを意味している。従って、先
のステップ11で検出した車両の回頭運動は、後方交差
点CRP2の領域内における右折又は左折動作を示すも
のではない。
【0028】つまり、図4に示すステップ14の詳細フ
ローチャートにおいて、ステップ141及び142の判
断処理を共に“YES”で抜けてきた場合、車両の現在
位置は、前後にある交差点の各々から十分に離れた地点
であることを表している。従って、車両の回頭運動は、
交差点での右折又は左折動作を示すものではなく、車両
進行道路の路傍にある駐車場への入場を意図するもので
ある可能性が高い。そこで、制御部18は、更にこれを
確認すべく次のステップ15に移行する。
【0029】一方、ステップ141又は142の判断処
理において“NO”であった場合、すなわち、 a1+b1≧c1 又は、 a2+b2≧c2 であったときは、車両が前後の交差点CRP1又はCR
P2の領域内に位置しており、その回頭運動は共に交差
点内における右・左折動作であると解釈できる。
【0030】従って、制御部18は、かかる車両の動き
は駐車場への入場を意図するものではないと判断し、ス
テップ22へ移行して、フラグFを“0”(駐車場外)
にリセットして、つまりフラグFの状態を変化させるこ
となく本サブルーチンを終了する。一方、ステップ15
では、速度センサー入力部12から取り込んだ車両速度
データを基に、車両の進行速度が予め定めた所定の速度
以下であるか否かが判断される。そして、車速が所定の
速度以下であると判断された場合、制御部18は、ステ
ップ11で検出した車両の回頭運動は車速の低下、即ち
車両の徐行を伴う駐車場への入場を意図するものである
と判定し、ステップ16に進み、フラグFを“1”(駐
車場内)にセットして本サブルーチンを終了する。
【0031】また、ステップ15において車速が予め定
めた所定の速度以上であった場合は、ステップ14まで
の判断が駐車場への入場を示唆するものであっても、こ
れらは、例えば交差点以外での車線変更等に伴う車両の
回頭運動と判断して、ステップ22に移行し、フラグF
を“0”(駐車場外)のままとして本サブルーチンを終
了する。
【0032】次に、本サブルーチンにおける駐車場から
の退場判定処理について説明する。すなわち、本サブル
ーチン冒頭のステップ10においてフラグFが“1”で
あると判定された場合、制御部18は、車両の現在位置
が駐車場内にあるものと想定して次のステップ17に移
行する。ステップ17において、方位センサー入力部1
4からの車両の方位データと、地図データ記憶部17に
記憶されている道路情報に基づいて、車両の現在位置の
近傍に車両針路と並走する道路が有るか否かが判断され
る。
【0033】ステップ17で、車両の現在位置近傍に車
両針路と並走する道路が検出されなかった場合、車両は
未だ駐車場内に在るものと推定されるので、制御部18
は、ステップ16に移り、フラグFを“1”(駐車場
内)にセットして、つまりフラグF=1の状態は変化さ
せずに本サブルーチンを終了する。一方、車両の現在位
置近傍に車両針路と並走する道路が検出された場合は次
のステップ18に移り、速度センサー入力部12、加速
度センサー入力部13及び方位センサー入力部14の各
部からの入力データに基づいて、現時点における車両の
走行状態が判断される。
【0034】ステップ18において、車両の走行状態が
所定の速度以上であると判断された場合は、その走行状
態に鑑み、車両がもはや駐車場を退場して一般道路を所
定の速度以上の車速で走行しているものと推定される。
そこで、制御部18は、ステップ22に移行して、フラ
グFを“0”(駐車場外)にリセットして本サブルーチ
ンを終了する。
【0035】なお、この場合は、本サブルーチンからメ
インルーチンプログラム(図示せず)に復帰した後、改
めて車両の現在位置を道路上に確定するマップマッチン
グ処理が行われる。一方、ステップ18で、車両の走行
状態が所定の速度以下であると判断された場合は、ステ
ップ19に移行して各部センサーからのデータを基に車
両の走行状態が直進走行であるか否かが判断される。
【0036】ステップ19において、車両が直進走行を
していないものと判断された場合、車両は未だ駐車場内
に在り、いわゆる車庫入れ動作に伴う小旋回半径の回頭
運動を繰り返しているものと推定されるので、制御部1
8は、ステップ16に移り、フラグFを“1”(駐車場
内)にセットして、つまりフラグF=1の状態を変化さ
せずに本サブルーチンを終了する。
【0037】一方、ステップ19で、車両が直進走行し
ているものと判断された場合、前記ステップ18からの
流れに鑑みれば、車両が依然として駐車場内を低速かつ
直進で走行している状況とも考えられる。そこで、制御
部18は、かかる状況を確認すべく次のステップ20に
移る。ステップ20において、制御部18は、車両の速
度及びその直進走行距離に基づいて車両針路左右方向の
誤差範囲距離を算出する。この様子を図5の駐車場から
の退場判定処理の説明図に示す。つまり、制御部18
は、各センサーのデータから算出した駐車場内と想定さ
れる直線走行距離Linに所定の誤差演算を施して、そ
の針路左右方向に対する誤差範囲距離b3を算出する。
【0038】続くステップ21において、制御部18
は、先ず地図データ記憶部17に記憶されている道路情
報より、車両現在位置の近傍に併走する道路の幅員a3
を求め、更にかかる道路と車両現在位置との間隔(距
離)c3を求める。そして、ステップ20で求めた誤差
範囲距離b3と並走道路の幅員a3との合計が、かかる
並走道路と車両間の距離c3よりも長いか否かを判断す
る。
【0039】ステップ21で a3+b3<c3 と判断された場合、図5の説明図に当て嵌めて考えれ
ば、車両は並走道路の範囲外を所定速度以下の低速で直
進走行をしていることになる。かかる状態は、車両が駐
車場内を低速直進走行しているものと判断することが妥
当であるため、ステップ16に移り、フラグFを“1”
(駐車場内)の状態に保ったまま本サブルーチンを終了
する。
【0040】一方、ステップ21において a3+b3≧c3 と判断された場合は、車両が既に駐車場を離れて並走道
路の領域内に進入し、該道路上を低速度で直進走行して
いるものと推定される。従って、制御部18は、ステッ
プ22に移行し、フラグFを“0”(駐車場外)にリセ
ットして本サブルーチンを終了する。なお、この場合も
本サブルーチンからメインルーチンプログラム(図示せ
ず)に復帰後、改めて車両の現在位置を道路上に確定す
べくマップマッチング処理が行われることは言うまでも
ない。
【0041】
【発明の効果】本発明では、車両の走行状態と通常の道
路情報データを基に駐車場への入退場の判定を行うた
め、駐車場への入退場の判定において駐車場をも含んだ
特別のナビゲーション用データベースを準備する必要が
ない。また、駐車場への入退場の判定において、道路幅
員を考慮した、交差点領域、或いは車両針路と並走する
道路領域を基準にして判定を行うので、例えば交差点付
近にあるコンビニエンスストアの駐車場のような、極め
て小さな駐車場への入退場の際も正確な判定を行うこと
が可能となる。さらに、退場後における走行道路への速
やかなマップマッチング処理も可能となり、カーナビゲ
ーション装置の利便性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態であるカーナビゲーション装
置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本実施形態のカーナビゲーション装置における
駐車場への入退場判定処理を示すフローチャートであ
る。
【図3】本実施形態のカーナビゲーション装置における
駐車場への入場判定処理の説明図である。
【図4】図2に示すフローチャートにおけるステツプ1
4の詳細を示す詳細フローチャートである。
【図5】本実施形態のカーナビゲーション装置における
駐車場からの退場判定処理の説明図である。
【符号の説明】
10 …アンテナ 11 …GPS受信部 12 …速度センサー入力部 13 …加速度センサー入力部 14 …方位センサー入力部 15 …表示部 16 …操作入力部 17 …地図データ記憶部 18 …制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C032 HB02 HB22 HC08 HC14 HD03 HD16 HD30 2F029 AA02 AB03 AB07 AC02 AC14 AC16 AD04 5H180 BB13 CC30 FF05 FF07 FF22 FF27 FF33

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自立航法パラメータ及びGPS受信航法
    パラメータの内の少なくとも1のパラメータに基づい
    て、地図データ上における車両の現在位置を決定するカ
    ーナビゲーション装置であって、 前記車両の回頭運動の発生を検出して回頭信号を生成す
    る回頭検出手段と、 前記現在位置が交差点領域外にある限り交差点外信号を
    生成する交差点外検出手段と、 前記交差点外信号の存在下における前記回頭信号の発生
    をもって、前記車両の駐車場への入場を判定して駐車場
    入場信号を生成する駐車場入場判定手段と、 を含むことを特徴とするカーナビゲーション装置。
  2. 【請求項2】 前記交差点外検出手段は、前記現在位置
    に関する前後方向の推定誤差の範囲内に前記交差点領域
    が存在しないことを検出することを特徴とする請求項1
    に記載のカーナビゲーション装置。
  3. 【請求項3】 前記駐車場入場判定手段は、前記車両の
    現在速度が所定の速度以下であることを前記駐車場への
    入場判定の条件に加えることを特徴とする請求項1に記
    載のカーナビゲーション装置。
  4. 【請求項4】 前記駐車場入場信号の存在下において前
    記現在位置の近傍の道路領域への前記車両の進入を検出
    して、駐車場退場信号を生成する駐車場退場判定手段を
    含むことを特徴とする請求項1に記載のカーナビゲーシ
    ョン装置。
  5. 【請求項5】 前記駐車場退場判定手段は、前記車両の
    現在速度が所定の速度以上であることを前記駐車場から
    の退場判定の条件に加えることを特徴とする請求項4に
    記載のカーナビゲーション装置。
  6. 【請求項6】 前記駐車場退場判定手段は、前記車両が
    直進走行を為すことを前記駐車場からの退場判定の条件
    に加えることを特徴とする請求項4に記載のカーナビゲ
    ーション装置。
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