JP2578338Y2 - 自動車用経路誘導装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、地図上の目的地と走行
位置から目的地までの走行経路を求め、この走行経路に
沿って運転するための誘導情報を運転者に指示する自動
車用経路誘導装置に関し、特に運転者への指示の表示を
改良した自動車用経路誘導装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地図データや各種道路情報を記憶してお
き、常時検出する走行位置と地図上の目的地とから最適
な運転経路を算出して、この運転経路に沿って運転する
ための誘導情報を運転者に与える経路誘導装置が利用さ
れている。このような装置は一般的にナビゲーションシ
ステムと呼ばれているので、以下の記述においてはこの
語を用いる。

【０００３】ナビゲーションシステムの構成と表示例を
図７に示す。ナビゲーションシステムは、道路等の情報
を記憶した地図データ記憶部11、方位センサや距離セン
サ等の情報から走行位置を検出する走行位置検出部12、
地図データと走行位置から目的地までの最適経路を求め
てその経路に沿って走行するための誘導情報を算出する
誘導情報演算部13、及び誘導情報を表示する表示部21を
備えている。ナビゲーションシステムにおける処理は、
実際にはすべてマイクロコンピュータにより行なわれて
いる。

【０００４】誘導情報は、ＣＲＴ等の表示装置上に地図
と目的地までの走行経路、自車走行地点等を表示する場
合と、図７の（ｂ）に示すようなより具体的な運転動作
を示す場合がある。いずれの場合も、表示は運転席の計
器盤部分に設けられたCRT,LCD,螢光表示盤等の表示装置
に行なわれるため、運転者が誘導情報を見る場合には視
点を前方から表示装置に移す必要がある。そのため一時
的ではあるが前方より視点をそらすため、走行中に見る
には安全面で充分とはいえなかった。

【０００５】航空機の操縦席では多くの計器が設置され
ているため、これら計器を見るための視点の動きをでき
るだけ小さくするように図８に示すようなヘッドアップ
ディスプレイと呼ばれる表示装置が用いられる。図８の
（ａ）は前方視界の上部に表示を行なうようにしたもの
で、これがヘッドアップディスプレイと呼ばれる理由で
ある。図８の（ａ）でもやはり視点の動きが必要である
ため、ハーフミラーやホログラムを用いて前方視界に重
さねて表示を行なうようにした例が図８の（ｂ）と
（ｃ）である。

【０００６】そこで自動車においても図８に示したよう
なヘッドアップディスプレイを用いて、計器類の表示を
前方視界に重さねて行なおうとする試みが行なわれてい
る。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】上記のように計器類の
表示を前方視界に重ねて行なった場合、計器を見るため
の視点の動きは小さくなるが、前方視界と計器類の表示
が重なっているため、前方が見にくくなるという問題が
ある。これはナビゲーションシステムの誘導情報につい
ても同様であり、特にナビゲーションシステムの誘導情
報は、速度計等の表示に比べて複雑なことが多く、それ
だけ前方を見えにくくする度合も大きくなるため問題で
ある。

【０００８】本考案は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、ナビゲーションシステムの誘導情報を前方視界
に重さねて表示することで誘導情報を見るための視点の
動きを小さくした時にも前方を見えにくくする度合をで
きるだけ小さくしたナビゲーションシステムの実現を目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案の自動車用経路誘
導装置は、上記問題点を解決するため、誘導情報に従っ
て運転者が行なうべき運転動作が発生する地点までの距
離又はその地点までに致逹すると予想される時間に応じ
て、前方視界に重さねて表示される誘導情報の表示期間
と表示停止期間のすなくとも一方を変えて、不必要な表
示を減すことで前方視界への影響を軽減する。図11は本
考案の自動車用経路誘導装置の基本構成を示す図であ
る。

【００１０】すなわち本考案の自動車用経路誘導装置
は、地図上の目的地と自車走行位置より目的地までの走
行経路を算出し、この走行経路に沿って走行するための
誘導情報を算出する誘導情報算出手段１、及び誘導情報
を表示する表示手段２を備える自動車用経路誘導装置に
おいて、運転席の前のフロントガラスに設けられ、前方
の視界に重さねて表示される誘導情報を運転者に提示す
る反射手段３、及び誘導情報が運転者に指示する運転動
作を行なうべき地点までの距離又は距離と走行速度で決
定される時間に対応して表示手段２への誘導情報の表示
期間と表示停止期間の少なくとも一方を変化させる表示
制御手段４を備えることを特徴とする。

【００１１】

【作用】誘導情報の表示には、地図、地図上の走行経路
及び走行地点を示す場合や、図７の（ｂ）に示したよう
な運転者への具体的指示を表示する場合があることは既
に説明したが、いずれの場合においてもこのような指示
を運転者が頻繁に見る必要はない。例えば交差点を右折
する時を想定すると、その交差点の手前１kmの地点で右
折を予告し、 300ｍ手前からは右折する交差点が近づい
たことを知らせ、30ｍ手前ではいよいよ右折する交差点
であることを知らせれば充分である。

【００１２】そこでフロントガラスに設けた反射手段３
を介して運転者に誘導情報を提示する時には、運転者は
誘導情報が提示された時には常に提示された誘導情報を
見ていると考えられるので、交差点までの距離に応じて
断続的に誘導情報の表示を行なえば充分である。またこ
のような表示を行なえば表示停止期間は誘導情報が表示
されないので前方視界を妨げることも少なくなるだけで
なく、常時誘導情報が表示される時に比べて運転者の誘
導情報への注意を喚起することにもなる。

【００１３】前方視界に重さねて速度計等の計器類の表
示を行なう場合には、表示は常時又は間欠的に行なうの
が一般的である。しかしこれでは前方視界を妨げるた
め、運転者のスイッチ操作に応じて表示することも行な
われるが、誘導情報の場合には運転者がこのような動作
を行なうことは無理である。

【００１４】

【実施例】フロントガラスに設けられる反射手段として
は、図８の（ｂ）に示すようにハーフミラを用いること
ができる。しかしハーフミラの場合には、例えばハーフ
ミラの反射率を30％とすると表示される誘導情報の光の
うち30％だけが運転者に提示されるため、表示光の利用
効率が悪く、強力な表示装置が必要になる。更に前方視
界からの光のうち30％が反射されるため視界が暗くなる
という問題が生じる。

【００１５】そこでハーフミラの替りに、特定の波長の
光が特定の入射角で入射した時にのみ高い反射率を示
し、それ以外の光はほとんど反射する誘電体のマルチコ
ートミラやホログラムを用いると良い。このような反射
手段を用いれば、前方視界からの光のうちこのような狭
い波長範囲に入る光は反射されるが、それ以外の光はほ
とんど透過するため前方視界が暗くなるという問題は生
じない。また表示手段を、螢光表示管やＬＥＤ等の単波
長に近い発光特性を有するものとし、これに合わせて反
射手段を形成すれば、誘導情報を表示する光を効率良く
利用できる。

【００１６】誘電体のマルチコートミラーについては広
く知られているのでここでは説明を省略し、ホログラム
を用いた例について図２を参照して説明する。このよう
な目的で用いられるのに適したホログラムは、リップマ
ンホログラムと呼ばれ、図２の（ａ）に示すように重ク
ロム酸ゼラチン等の感光層にレーザ干渉により屈析率の
異なる層を何重にも形成したものである。図２の（ａ）
に示すように、波長λ、入射角θ及び層の間隔ｄの間に
ブラッグ条件と称する関係が成立する時に高い反射率を
示す。そこで表示装置の波長、表示面と反射面、運転者
の位置関係に合せて層間隔ｄを決定することにより、高
い効率で運転者への誘導情報の提供が行なえることにな
る。図２の（ｂ）は、このような位置関係、すなわち入
射角と層間隔に対して波長を変化させた場合の反射率を
示している。この図より特定の波長以外では、反射率が
急激に低下すること、すなわち透過率が良いことがわか
る。

【００１７】次に走行経路を算出し、その走行経路に沿
って運転するための誘導情報を表示する部分について説
明する。この部分の構成を示したのが図３である。図３
において111 は地図データ等の情報を記憶するためのCD
-R0Mであり、121 と122 は方位センサと距離センサであ
り、これらの信号に基づいて自車の走行位置が算出され
る。最適走行経路の検出、走行位置の算出及び表示の制
御等は、すべてマイクロプロセッサ131 ，R0M132及びRA
M133で構成されるマイクロコンピュータで行っている。
なお走行位置の算出と走行経路の算出とを別のマイクロ
コンピュータで行なうこともある。211 は螢光表示管で
あり、誘導情報が表示される。最適走行経路の算出や自
車走行位置の算出については、従来から多くの装置が使
用、提案されており、本考案でも同様のものを用いるの
でこれらの部分に関する説明は省略し、表示部分のみに
ついて説明する。

【００１８】本実施例では、前方視界に重さねて表示す
る誘導情報を、交差点を右折する等の運転動作を具体的
に示す指示に限定して地図の表示は行なわないものと
し、このような動作を行なう必要のある動作点までの距
離に応じて、図４に示すように表示している。すなわち
走行地点より動作点までの距離が50ｍ以内の時には誘導
情報を常時表示し、300 ｍ以内の時には２秒間表示を行
ない３秒間表示を停止し、１km以内の時には２秒間表示
を行ない８秒間表示を停止する。また１km以上の時には
表示しない。図４に示した動作点までの距離に応じて表
示制御をするためのマイクロコンピュータでの処理を、
図５及び図６のフローチャートに示す。ステップ501 で
は運転者に目的地を入力してもらう。次にステップ502
で運転者に現在走行している地点を入力してもらうか又
は走行位置算出部が算出した走行位置を現在地とする。
そしてステップ503 で最適と思われる予定走行経路を算
出する。

【００１９】ステップ504 からナビゲーションが開始さ
れ、まず走行位置の算出が行なわれる。ステップ505 で
は算出した走行位置が予定経路上にあるかを判定する。
もし運転操作を誤り予定経路から外れた場合には、新た
に予定経路を算出する等の回復動作に入る。ステップ50
6 では、予定経路と走行位置より運転者にどのような指
示を与えるかの誘導情報を算出する。ここで誘導情報は
交差点を曲がる等の運転操作を伴うものとし、直路に沿
って直進する等の指示は行なわないものとする。予定経
路上の運転操作を行なうべき地点を、以下の記述では動
作点と称する。ステップ507では現在の走行地点と動作
点までの距離を算出する。ステップ601 では、この距離
が50ｍ以内であるかを判定し、50ｍ以内であれば誘導情
報を常時表示するので、ステップ602 で表示を行ない、
ステップ603 で300 ｍ以内での表示サイクルと表示期間
を定めるための変数ｔとｄとをゼロに初期化した後、ス
テップ504 へ戻る。

【００２０】距離が50ｍを越える時には、ステップ604
で 300ｍ以内であるかを判定する。300ｍ以内であれば
ステップ605 で、変数ｔがゼロであるかを判定する。変
数ｔがゼロとなるのは、初めて 300ｍ以内に入った時と
300ｍ以内での表示サイクルの停止期間が終了した時で
あるから、ｔ＝０の時にはステップ611 で誘導情報の表
示を行ない、ステップ612 で変数ｔとｄにｔ₀ とｄ₀ を
入れ、１km以内での表示サイクルと表示期間を定める変
数ＴとＤを初期化する。ｔ₀ とｄ₀ は距離が 300ｍ以内
の時に繰り返えされる一連の処理サイクルに要する時間
から、点灯サイクルと点灯時間がそれぞれ５秒と２秒に
なるように定められる。この場合処理内容により処理時
間が変わることがあるため、ｔとｄについては別にタイ
マ機能により変化するようにして、それを判定するよう
にしても良い。ステップ612 の後には再びステップ504
へ戻る。

【００２１】次に変数ｔがゼロでなければ 300ｍ以内の
表示サイクル中にあるので、ステップ606 で変数ｄがゼ
ロかを判定する。変数ｄがゼロであれば、表示停止期間
であるからステップ607 で表示停止の処理を行ない、ス
テップ608 で処理サイクルの変数ｔを１だけ減じて、ス
テップ504 に戻る。もしｄがゼロでなければ、表示期間
であるから、ステップ609 で誘導情報を表示し、ステッ
プ610 でｔとｄをそれぞれ１づつ減じてステップ504 へ
戻る。

【００２２】300ｍを越えている時にはステップ613 で
１km以内であるかを判定する。１km以内の時の処理は 3
00ｍ以内と判定された時の処理とほとんど同じであり、
表示サイクルと表示期間を定める変数ＴとＤの設定値が
異なるだけである。もし１kmを越える時には表示を行な
う必要がないので、ステップ622 で表示を停止する。そ
して再びステップ504 へ戻る。ステップ504 からの処理
を繰り返すことで、図４に示した誘導情報の表示が実現
できる。もし動作点で所定の経路に沿った運転操作が行
なわれた後は、ステップ506 で新たな動作点が算出され
る。

【００２３】動作点までの距離に応じて誘導情報の表示
期間を一定として表示停止期間を変える例、すなわち表
示サイクルを変える例について説明したが、この変化方
法は各種可能であり、表示情報との関連で適切な方法を
考えることができる。また上記実施例では動作点までの
距離に応じて表示を変化させたが、動作点までの距離と
走行速度から動作点までに要すると予想される時間を算
出し、この時間に基づいて表示を変えても良い。

【００２４】

【考案の効果】本考案により目的地までの走行経路に沿
って走行するのに必要な誘導情報を前方視界に重さね
て、且つ前方視界への妨害を少なくして運転者に提示で
きる自動車用経路誘導装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の自動車用経路誘導装置の基本構成を示
す図である。

【図２】反射手段として用いる特定波長を選択的に反射
するホログラムの説明図である。

【図３】走行経路算出及び誘導情報算出を行ない、これ
を表示する部分の構成を示す図である。

【図４】動作点までの距離に応じて表示サイクルを変化
させる場合の表示タイミングを示すタイムチャートであ
る。

【図５】図４の表示を行なうための処理を示すフローチ
ャートの一部である。

【図６】図５のフローチャートの続きである。

【図７】ナビゲーションシステムの基本構成と表示例を
示す図である。

【図８】ヘッドアップディスプレイの例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…誘導情報算出手段 ２…表示手段 ３…反射手段 ４…表示制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G09B 29/10 B60K 35/00 G08G 1/0968

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 地図上の目的地と自車走行位置より目的
   地までの走行経路を算出し、該走行経路に沿って走行す
   るための誘導情報を算出する誘導情報算出手段（１）、
   及び 該誘導情報を表示する表示手段（２）を備える自動車用
   経路誘導装置において、 運転席の前のフロントガラスに設けられ、前方の視界に
   重さねて表示される該誘導情報を運転者に提示する反射
   手段（３）、及び 該誘導情報が運転者に指示する運転動作を行なうべき地
   点までの距離又はこの距離と走行速度で決定される時間
   に対応して、該表示手段（２）への該誘導情報の表示期
   間と表示停止期間の少なくとも一方を変化させる表示制
   御手段（４）を備えることを特徴とする自動車用経路誘
   導装置。