JP2011209017A - ナビゲーションシステム、車載オーディオ機器及びポータブルナビゲーション機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ポータブルナビゲーション機器を設置した自車両の車両情報を近距離無線通信によって確実に送受信する車載オーディオ機器、ポータブルナビゲーション機器及びナビゲーションシステムを提供する。
【解決手段】近距離無線通信機能を有する車載オーディオ機器１２０から送信された車載オーディオ機器１２０に固有の車載部ＩＤと、車両に設置され、近距離無線通信機能を有するポータブルナビゲーション機器１４０が予め記録している車載部ＩＤとを比較し、これらの車載部ＩＤが一致する場合に、車載オーディオ機器１２０が車両本体から取得した車両情報を近距離無線通信によってポータブルナビゲーション機器１４０が取得する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載されるナビゲーションシステム、車載オーディオ機器及びポータブルナビゲーション機器に関する。

従来、ナビゲーションシステムとして、持ち運びに便利なポータブルナビゲーション機器と呼ばれるナビゲーション機器と、車両に固定する車載固定形式のカーナビゲーション機器とがある。

一般に、ナビゲーションシステムは、全地球測位システム（ＧＰＳ: Global Positioning System）衛星からの信号によって位置情報（緯度、経度）を算出して、ナビゲーション処理に用いている。

車載固定形式のカーナビゲーション機器は、導入時に据え置きを前提に車両と接続する。これに対して、ポータブルナビゲーション機器は、着脱を前提に車両と接続するものであり、一般的な車両からの配線が容易に接続されない構造になっているため、車両と接続するたびにユーザに負担がかかる。

そこで、例えば、特許文献１に開示の技術では、車両に設置された装置とポータブルナビゲーションとの接続において、無線通信装置によって音声ラインを無線接続している。また、特許文献１に開示の技術によれば、車両の電源線路に車両用コンピュータ、車両情報を作成する車両情報抽出ユニット、車両オーディオ再生機器、及び、車両バッテリが接続された構成において、車両情報抽出ユニットが作成した車両情報を車両の電源線路に重畳して接続することにより、接続の負担を軽減している。

特開２００７−２５５９３８号公報

上記特許文献１に開示の技術では、ポータブルナビゲーション機器が車両速度を取得するには、車両情報を電源線路に重畳するための特別な装置を設置する必要がある。そこで、汎用的な近距離無線通信技術であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を搭載した車載オーディオを利用して、ポータブルナビゲーション機器が車両情報を取得することが想定される。

しかしながら、近距離無線通信を行う場合には、ポータブルナビゲーション機器を設置した自車両以外の他の車両から車両情報を誤って受信してしまうことが考えられ、ポータブルナビゲーション機器が他の車両の車両情報を用いて自車位置を算出すると、現在地に対して大きな誤差が生じてしまう。

本発明の目的は、ポータブルナビゲーション機器を設置した自車両の車両情報を近距離無線通信によって確実に送受信するナビゲーションシステム、車載オーディオ機器及びポータブルナビゲーション機器を提供することである。

本発明のナビゲーションシステムは、車載オーディオ機器とポータブルナビゲーション機器とが無線接続するナビゲーションシステムであって、前記車載オーディオ機器は、車両本体から取得した車両情報と、前記車載オーディオ機器に固有の識別子であるＩＤとを予め定められた送信フォーマットのデータフレームに格納して前記ポータブルナビゲーション機器に無線送信し、前記ポータブルナビゲーション機器は、前記車載オーディオ機器から送信されたデータフレームに格納されたＩＤと、前記ポータブルナビゲーション機器に予め記録されたＩＤとを比較し、両者が一致した場合、前記データフレームに格納された車両情報を取得する、構成を採る。

本発明の車載オーディオ機器は、ポータブルナビゲーション機器と無線接続する車載オーディオ機器であって、車両本体から取得した車両情報と、前記車載オーディオ機器に固有の識別子であるＩＤとを予め定められた送信フォーマットのデータフレームに格納する車載制御部と、前記データフレームを前記ポータブルナビゲーション機器に無線送信する車載通信モジュール部と、を具備する構成を採る。

本発明のポータブルナビゲーション機器は、車載オーディオ機器と無線接続するポータブルナビゲーション機器であって、前記車載オーディオ機器から送信されたデータフレームを受信するポータブルナビゲーション通信モジュール部と、受信した前記データフレームに格納された、前記車載オーディオ機器に固有の識別子であるＩＤと、前記ポータブルナビゲーション機器に予め記録されたＩＤとを比較し、両者が一致した場合、前記データフレームに格納された車両情報を取得するポータブルナビゲーション制御部と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、ポータブルナビゲーション機器を設置した自車両の車両情報を近距離無線通信によって確実に送受信することができる。

本発明の一実施の形態に係る車室内のナビゲーションシステムの概要を示す図 本発明の一実施の形態に係るナビゲーションシステムの構成を示すブロック図 データフレームの送信フォーマットを示す図 図２に示したポータブルナビゲーション機器の動作を示すフロー図 図２に示したポータブルナビゲーション機器の他の動作を示すフロー図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（一実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係る車室内のナビゲーションシステム１００の概要を示す図である。図１において、車のセンターコンソール部１１０には、車載オーディオ機器１２０が配置され、ダッシュボード１３０上には、運転席から見える位置にポータブルナビゲーション機器１４０が配置される。車載オーディオ機器１２０には、車両から速度情報、パーキングブレーキの使用状態、車両の進行方向を示す前後進状態などの車両情報が入力される。また、車載オーディオ機器１２０は、ポータブルナビゲーション機器１４０と無線接続されている。

図２は、本発明の一実施の形態に係るナビゲーションシステム１００の構成を示すブロック図である。図２において、ナビゲーションシステム１００は、速度センサ部１１１、パーキングブレーキセンサ部１１２、前後進状態センサ部１１３、車載オーディオ機器１２０、及び、ポータブルナビゲーション機器１４０を備えている。

速度センサ部１１１は、車載オーディオ機器１２０の車載制御部１２１と接続されており、また、車両に搭載されている図示せぬＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）とも接続され、ＥＣＵから車速パルスを取得し、取得した車速パルスを車両速度に変換し、車両速度を車載制御部１２１に通知する。

パーキングブレーキセンサ部１１２は、車載オーディオ機器１２０の車載制御部１２１と接続されており、バーキングブレーキを使用しているか否かを示すパーキングブレーキ状態を車載制御部１２１に通知する。

前後進状態センサ部１１３は、車載オーディオ機器１２０の車載制御部１２１と接続されており、車両の進行方向である前進又は後進をバックランプに流れる電流の有無で判別し、車両の前後進状態を車載制御部１２１に通知する。

この車両速度、パーキングブレーキ状態、及び、前後進状態は車両情報として車載オーディオ１２０からポータブルナビゲーション機器１４０に送信される。

車載オーディオ機器１２０は、車載制御部１２１と、車載制御部１２１に接続された車載通信モジュール部１２２と、車載通信モジュール部１２２に接続された車載通信アンテナ部１２３とを備えている。また、車載制御部１２１には、速度センサ部１１１、パーキングブレーキセンサ部１１２及び前後進状態センサ部１１３が接続されている。

車載オーディオ機器１２０は、車両に搭載されるオーディオ機器であって、ＡＭ放送、ＦＭ放送やＣＤなどの音を再生する機器である。

車載制御部１２１内の図示せぬ記録部には、車載オーディオ機器１２０毎に異なる固有の車載部ＩＤ、例えば、車載オーディオ機器１２０の製造番号などで車載オーディオ機器１２０を特定する車載部ＩＤが記録されている。

また、車載制御部１２１は、速度センサ部１１１から通知された車両速度、パーキングブレーキセンサ部１１２から通知されたパーキングブレーキ状態、前後進状態センサ部１１３から通知された前後進状態を車両情報とし、車両情報と車載制御部１２１内に記録されている車載部ＩＤとを含めたデータフレームを生成し、生成したデータフレームをポータブルナビゲーション機器１４０に送信する。

車載通信モジュール部１２２は、短距離無線通信、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いてポータブルナビゲーション機器１４０と情報を送受信する。また、車載制御部１２１で生成されたデータフレームの暗号化処理、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の規格で決められているＧＡＰ（Generic Access Profile）で暗号化処理を行う。また、ポータブルナビゲーション機器１４０から送信された暗号化情報の復号処理を行う。

なお、データフレームの送受信は、シリアル・ポート・プロファイル（ＳＰＰ: Serial Port Profile）や、オブジェクト・プッシュ・プロファイル（ＯＰＰ: Object Push Profile）などの規格を用いて送受信を実現する。

車載通信アンテナ部１２３は、ポータブルナビゲーション機器１４０のポータブルナビゲーション通信アンテナ部１４３との間で暗号化されたデータフレームなどを送受信する。

ポータブルナビゲーション機器１４０は、ポータブルナビゲーション制御部１４１と、ポータブルナビゲーション制御部１４１に接続されたポータブルナビゲーション通信モジュール部１４２、ＧＰＳモジュール部１４４、表示部１４６及び操作部１４７と、ポータブルナビゲーション通信モジュール部１４２に接続されたポータブルナビゲーション通信アンテナ部１４３と、ＧＰＳモジュール部１４４に接続されたＧＰＳアンテナ部１４５とを備えている。

ポータブルナビゲーション機器１４０は、携帯が可能なナビゲーション用の機器、例えば、ＰＮＤ（Portable Navigation Device）などである。

表示部１４６は、ポータブルナビゲーション制御部１４１から出力された車両の位置情報及び経路案内情報を表示する。

ポータブルナビゲーション通信アンテナ部１４３は、車載オーディオ機器１２０の車載通信アンテナ部１２３と暗号化されたデータフレームなどの情報を送受信する。暗号化、復号の技術は車載オーディオ機器１２０と同様の技術、例えば、ＧＡＰの技術を使用する。

ポータブルナビゲーション通信モジュール部１４２は、短距離無線通信、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いて車載オーディオ機器１２０とデータフレームを用いて車両情報などを送受信する。具体的には、ポータブルナビゲーション通信モジュール部１４２は、車載オーディオ機器１２０から受信したデータフレームが暗号化処理されていれば、復号処理を行い、逆に、車載オーディオ機器１２０へ送信するデータフレームには暗号化処理を行う。

なお、車載オーディオ機器１２０とポータブルナビゲーション機器１４０の接続は、ポータブルナビゲーション通信モジュール部１４２において検出され、検出結果はポータブルナビゲーション制御部１４１に出力される。

ＧＰＳアンテナ部１４５は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ電波（航法電波）を受信し、ＧＰＳモジュール部１４４は、ＧＰＳアンテナ部１４５で受信されたＧＰＳ電波から車両の位置情報（緯度、経度）を取得する。取得した車両の位置情報はポータブルナビゲーション制御部１４１に出力される。

ポータブルナビゲーション制御部１４１は、車載オーディオ機器１２０から送信されたデータフレームに格納されている車載部ＩＤと、ポータブルナビゲーション制御部１４１が記録している車載部ＩＤとを比較する。この比較の結果、同じ車載部ＩＤであれば、ポータブルナビゲーション制御部１４１は、ＧＰＳモジュール部１４４から出力された車両の位置情報と、車載オーディオ機器１２０から送信された車両の前後進情報と、ポータブルナビゲーション制御部１４１が計測した車両の移動時間と車両速度より算出した走行距離とに基づいて、表示部１４６に表示している道路地図上に自車位置を表示する。このとき、車両の位置は道路上であるという条件を使うマップマッチングを用いるものとする。

なお、車両情報によって、より精度の高い車両位置を算出することができる。例えば、車両がトンネルを走行中など、ＧＰＳ電波を受信できず、車両の位置情報を取得できない場合に、走行距離と道路地図におけるトンネルの距離を基に、車両の位置を判断したりする。

ポータブルナビゲーション制御部１４１における車載部ＩＤの比較の結果、車載部ＩＤが一致しなければ、ポータブルナビゲーション制御部１４１は、外的な無線通信の影響を受け、誤った車両情報であると判断し、その車両情報の取得を許可しない。これにより、誤った車両情報を車両の位置情報の補正に使用することを防止する。ポータブルナビゲーション制御部１４１は、ＧＰＳモジュール部１４４の車両の位置情報を自車位置として、表示部１４６に表示している道路地図上に表示する。このように、ポータブルナビゲーション制御部１４１は、ポータブルナビゲーション機器１４０を構成する各部の動作を制御できるように構成されている。

ここで、データフレームの送信フォーマットについて図３を用いて説明する。図３は、本発明の一実施の形態に係るナビゲーションシステムで送受信するデータフレームの送信フォーマットを示す図である。

図３に示すように、データフレームは、データフレームの始まりを意味するビギン・オブ・フレーム（Begin Of Frame）を先頭にして、最後はエンド・オブ・フレーム（End Of Frame）とする。データはビギン・オブ・フレームからエンド・オブ・フレームの順に送受信する。

ビギン・オブ・フレームの次に、車載オーディオ機器１２０の車載部ＩＤを配置する。これは、ポータブルナビゲーション機器１４０が記録している車載部ＩＤと比較するためであり、車両情報の取得の可否を判断するためのものである。

車載部ＩＤの次に、車載オーディオ機器１２０が取得した車両情報の内容や、各車両情報の並び順などを定義した車両情報定義を配置する。この定義により、車両情報定義の次に配置する車両情報を読み取ることができる。

車両情報定義の次に、車両速度、パーキングブレーキ状態、前後進状態の車両情報を順に配置する。車両情報の各々の領域のデータ長は固定長とする。

車両情報の次に、車載部ＩＤから前後進状態までの各々の領域に格納されている値の総和を示すフレームサム値を配置する。フレームサム値を配置することにより、送信されたデータと受信したデータとが一致しているか否かを受信側が判断することができる。最後にデータフレームの終わりを意味するエンド・オブ・フレームを配置する。

さらに、新たな車両情報を追加し、正確に位置情報を補正する場合は、新たな車両情報を前後進状態とフレームサム値との間に配置してもよい。

図２に示したポータブルナビゲーション機器１４０の動作について図４を用いて説明する。図４において、ステップ（以下、「ＳＴ」と省略する）２０１では、ポータブルナビゲーション機器１４０は、車載オーディオ機器１２０から車載制御部１２１内の車載部ＩＤと車両情報とを含むデータフレームを受信する。

ＳＴ２０２では、ポータブルナビゲーション通信モジュール部１４２が車載オーディオ機器１２０から送信されたデータフレームを復号し、ポータブルナビゲーション制御部１４１が復号されたデータフレームに車載部ＩＤと車両情報があるか否かを判断する。車載部ＩＤと車両情報がある場合（ＹＥＳ）、ＳＴ２０３に移行し、車載部ＩＤ又は車両情報のいずれかが通信の不具合等により取得できない場合（ＮＯ）、ＳＴ２０４に移行する。

ＳＴ２０３では、ポータブルナビゲーション制御部１４１が、送信された車載部ＩＤとポータブルナビゲーション制御部１４１内に登録されている車載部ＩＤとが同一か否かを判断する。これらの車載部ＩＤが同一である場合（ＹＥＳ）、ＳＴ２０５に移行し、同一ではない場合（ＮＯ）、ＳＴ２０４に移行する。

ＳＴ２０４では、別の車両の情報を誤って取得している可能性があるため、車載情報の取得を断念し、ＧＰＳモジュール部１４４がＧＰＳアンテナ部１４５を介してＧＰＳ衛星からＧＰＳ値を取得し、車両の位置情報を算出する。

ＳＴ２０５では、ポータブルナビゲーション制御部１４１が、復号されたデータフレームから車両情報を取得し、車両速度、車両の前後進状態に基づいて、車両の走行距離を算出する。

ＳＴ２０６では、ＧＰＳモジュール部１４４がＧＰＳアンテナ部１４５を介してＧＰＳ衛星からＧＰＳ電波を取得し、車両の位置情報を算出する。

ＳＴ２０７では、ポータブルナビゲーション制御部１４１が、ＳＴ２０６において算出した車両の位置情報と、ＳＴ２０５において算出した走行距離と、マップマッチングとを用いて車両の現在位置を補正する。

ＳＴ２０８では、ポータブルナビゲーション機器１４０のメモリ（図示なし）に保存されている経路案内情報と、算出又は補正した車両の現在位置とを表示部１４６に表示する。

このように、車載オーディオ機器１２０とポータブルナビゲーション機器１４０とが無線接続されることにより、ポータブルナビゲーション機器１４０は、車両からの配線を接続することなく、車両情報を取得することができる。また、ポータブルナビゲーション機器１４０を設置した車両から送信された車両情報を使用して、車両の位置の精度を向上させることができる。

なお、ポータブルナビゲーション機器１４０のポータブルナビゲーション制御部１４１に車載部ＩＤが記録されていない場合について、図５を用いて説明する。ただし、図５が図４と共通する部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

ＳＴ３０１では、車載オーディオ機器１２０とポータブルナビゲーション機器１４０に共に電源が入ると、ポータブルナビゲーション制御部１４１は、車載オーディオ機器１２０に対して、車載オーディオ機器１２０が記録している固有の車載部ＩＤの送付を指示し、車載オーディオ機器１２０から車載部ＩＤを受信する。

ＳＴ３０２では、ポータブルナビゲーション制御部１４１は、ＳＴ３０１において受信した車載部ＩＤを記録する。

これにより、ナビゲーションシステムでポータブルナビゲーション機器１４０が使用毎に異なるものを設置しても、特定の車載オーディオ機器１２０と接続することができ、車両情報の送受信を行って、自車位置の補正を行うことができる。

このように本実施の形態によれば、近距離無線通信機能を有する車載オーディオ機器から送信された車載オーディオ機器に固有の車載部ＩＤと、車両に設置され、近距離無線通信機能を有するポータブルナビゲーション機器が予め記録している車載部ＩＤとを比較し、これらの車載部ＩＤが一致する場合に、車載オーディオ機器が車両本体から取得した車両情報を近距離無線通信によってポータブルナビゲーション機器が車載オーディオ機器から取得することにより、ポータブルナビゲーション機器は自車両の車両情報を確実に取得することができ、また、ポータブルナビゲーション機器に車両からの配線を接続する必要がないので、設置に要するユーザの負担を低減することができる。

本発明にかかるナビゲーションシステム、車載オーディオ機器及びポータブルナビゲーション機器は、車両等に適用できる。

１１０ センターコンソール部
１１１ 速度センサ
１１２ パーキングブレーキセンサ部
１１３ 前後進状態センサ部
１２０ 車載オーディオ機器
１２１ 車載制御部
１２２ 車載通信モジュール部
１２３ 車載通信アンテナ部
１３０ ダッシュボード
１４０ ポータブルナビゲーション機器
１４１ ポータブルナビゲーション制御部
１４２ ポータブルナビゲーション通信モジュール部
１４３ ポータブルナビゲーション通信アンテナ部
１４４ ＧＰＳモジュール部
１４５ ＧＰＳアンテナ部
１４６ 表示部
１４７ 操作部

Claims (8)

1. 車載オーディオ機器とポータブルナビゲーション機器とが無線接続するナビゲーションシステムであって、
   前記車載オーディオ機器は、
   車両本体から取得した車両情報と、前記車載オーディオ機器に固有の識別子であるＩＤとを予め定められた送信フォーマットのデータフレームに格納して前記ポータブルナビゲーション機器に無線送信し、
   前記ポータブルナビゲーション機器は、
   前記車載オーディオ機器から送信されたデータフレームに格納されたＩＤと、前記ポータブルナビゲーション機器に予め記録されたＩＤとを比較し、両者が一致した場合、前記データフレームに格納された車両情報を取得する、
   ナビゲーションシステム。
2. ポータブルナビゲーション機器と無線接続する車載オーディオ機器であって、
   車両本体から取得した車両情報と、前記車載オーディオ機器に固有の識別子であるＩＤとを予め定められた送信フォーマットのデータフレームに格納する車載制御部と、
   前記データフレームを前記ポータブルナビゲーション機器に無線送信する車載通信モジュール部と、
   を具備する車載オーディオ機器。
3. 前記車両情報は、車両の速度を表す速度情報、パーキングブレーキの使用状態、及び、車両の進行方向を示す前後進状態である請求項２に記載の車載オーディオ機器。
4. 前記送信フォーマットは、前記ＩＤ及び前記車両情報の配置位置が決められた請求項２に記載の車載オーディオ機器。
5. 車載オーディオ機器と無線接続するポータブルナビゲーション機器であって、
   前記車載オーディオ機器から送信されたデータフレームを受信するポータブルナビゲーション通信モジュール部と、
   受信した前記データフレームに格納された、前記車載オーディオ機器に固有の識別子であるＩＤと、前記ポータブルナビゲーション機器に予め記録されたＩＤとを比較し、両者が一致した場合、前記データフレームに格納された車両情報を取得するポータブルナビゲーション制御部と、
   を具備するポータブルナビゲーション機器。
6. 前記車両情報は、車両の速度を表す速度情報、パーキングブレーキの使用状態、及び、車両の進行方向を示す前後進状態である請求項５に記載のポータブルナビゲーション機器。
7. ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ電波を受信するＧＰＳアンテナ部と、
   受信した前記ＧＰＳ電波から車両の位置情報を取得するＧＰＳモジュール部と、
   をさらに具備し、
   前記ポータブルナビゲーション制御部は、車両の前記位置情報と、前記車両情報とを用いて、車両の現在位置を補正する、
   請求項５に記載のポータブルナビゲーション機器。
8. 前記ポータブルナビゲーション制御部は、前記車載オーディオ機器に固有の識別子であるＩＤと、前記ポータブルナビゲーション機器に予め記録されたＩＤとが一致しない場合、前記データフレームに格納された車両情報の取得を許可しない請求項５に記載のポータブルナビゲーション機器。

Images