JP2798557B2 - ナビゲーションシステム用軌跡表示装置 - Google Patents

ナビゲーションシステム用軌跡表示装置

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JP2798557B2
JP2798557B2 JP16108192A JP16108192A JP2798557B2 JP 2798557 B2 JP2798557 B2 JP 2798557B2 JP 16108192 A JP16108192 A JP 16108192A JP 16108192 A JP16108192 A JP 16108192A JP 2798557 B2 JP2798557 B2 JP 2798557B2
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JP
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和友 藤田
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シャープ株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in preceding groups
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in preceding groups specially adapted for navigation in a road network

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体に搭載して使用
するナビゲーションシステム用軌跡表示装置に関する。

【0002】

【従来の技術】従来からの車載ナビゲーションシステム
などでは、一般に、推測航法、マップマッチングおよび
GPSの合成された測位方式が用いられている。推測航
法は車両に搭載された方位センサと距離センサとによっ
て車両の走行軌跡を求め、車両の相対位置を算出する。
マップマッチングは、推測航法から求めた車両の走行軌
跡と地図の道路形状を比較し、車両の通過道路を判定す
ることによって、車両の地図上の位置を求める。マップ
マッチングによって求められた車両の位置は、相対位置
なので誤差が累積する可能性があるが、GPSによって
得られる車両の絶対位置情報と合わせて、より精度の高
いものとなっている。

【0003】GPSは、米国国防総省が開発している人
工衛星による新しい測位システムで、地球周回軌道を回
る複数の衛星から、常時軌道情報、時刻等を発信してい
る。そのうち4個の衛星の出す電波を測位点で受信し、
電波が到達するまでの時間を求め、それから各衛星まで
の距離を演算することで測位点の三次元位置(緯度、経
度、高度)が求められる。2次元位置(緯度、経度)を
求める場合は、3個の衛星の出す電波を受信し演算を行
う。しかし、都心のビル陰やトンネル内では衛星の電波
が受信できないため、推測航法によって車両の位置を求
める。

【0004】車両の位置がナビゲーションシステムで測
位されると、表示装置上に車両の位置を含んだ地図が表
示される。地図情報はナビゲーションシステムのコンパ
クトディスク利用の読出し専用メモリ(以下、「CD−
ROM」と略称する。)に記憶され、必要な情報が読出
され、車両の位置はマーク等で地図上に合成表示され
る。地図の表示は、車両の位置が表示エリアからはずれ
そうになると、自動的に隣接地図に切換わるようになっ
ている。

【0005】図5は、従来のナビゲーションシステムの
表示装置における車両の走行軌跡1の表示例である。始
点2から車両をスタートさせ、GPS等を用いた測位に
よって得られた二次元位置(緯度、経度)を終点3に到
着するまで記録したものである。実線は地図上の道路を
示し、太線は車両の走行軌跡1を示す。

【0006】図6は、他の従来のナビゲーションシステ
ムの表示装置における車両の走行軌跡5と高度の表示例
である。図5においては、車両の軌跡5は二次元でしか
表示できないが、図6においてはユーザーが画面上にポ
イント6を指定することによって、画面右下にポイント
6に対応する高度数値7が表示される。従来のGPSを
使用したナビゲーションシステムは、特公昭63−26
529,特公平3−17688等で開示されている。

【0007】

【発明が解決しようとする課題】従来のナビゲーション
システム用軌跡表示装置では、図5および図6に示すよ
うに移動体の軌跡の高度表示は行わないか、あるいはユ
ーザーが指定した任意の点の高度を数値で画面上に表示
している。このため、移動体の軌跡の始点から終点まで
の高度の変化を容易に把握することができない。

【0008】本発明の目的は、移動体の軌跡の始点から
終点までの高度の変化を容易に把握することができるナ
ビゲーションシステム用軌跡表示装置を提供することで
ある。

【0009】

【課題を解決するための手段】本発明は、移動体に搭載
され、移動体が移動する軌跡を順次表示するナビゲーシ
ョンシステム用軌跡表示装置において、移動体の現在位
置を表す空間座標を表す信号を導出する測位手段と、測
位手段からの信号に応答して、移動体の位置を表す空間
座標を順次ストアするメモリと、移動体の軌跡を二次元
表示するか、高度を軌跡表示するかを選択して入力する
入力手段と、入力手段からの出力に応答し、二次元表示
が選択されているときはメモリのストア内容に基づいて
移動体の二次元的な軌跡を画像表示し、高度表示が選択
されているときはメモリのストア内容に基づいて高度を
軌跡表示するような演算処理を行う演算手段とを含むナ
ビゲーションシステム用軌跡表示装置である。

【0010】

【作用】本発明に従えば、移動体が移動する軌跡の始点
から終点までの高度の変化を容易に把握するために、測
位手段と、測位手段からの信号に応答して、移動体の位
置を表す空間座標を順次ストアするメモリと、入力手段
と、演算手段とを含むナビゲーションシステム用軌跡表
示装置が用いられる。測位手段は、移動体の現在位置を
表す空間座標を表す信号を導出する。入力手段は、移動
体の軌跡を二次元表示するか、高度を軌跡表示をするか
を選択して入力する。演算手段は、入力手段からの出力
に応答し、二次元表示が選択されているときはストアの
メモリ内容に基づいて、移動体の二次元的な軌跡を画像
表示し、高度表示が選択されているときはメモリのスト
ア内容に基づいて高度を軌跡表示するような演算処理を
行う。このように、高度の軌跡表示が可能であるので、
移動体が移動する軌跡の始点から終点までの高度の変化
を容易に把握することができる。

【0011】

【実施例】図1は、本発明の一実施例の車載ナビゲーシ
ョンシステム用軌跡表示装置の表示例である。図1
(A)は、車両の走行軌跡10を表示したもので、始点
11から車両をスタートさせ、GPS等を用いた測位に
よって得られた三次元位置(緯度、経度、高度)のうち
二次元位置(経度、緯度)を終点12に到着するまでを
記録したものである。図1の中の実線は地図上の道路を
示し、太線は車両の走行軌跡10を示す。

【0012】図1(B)は、図1(A)の車両の走行軌
跡に対応する高度の変化を表示したもので、縦軸は高
度、横軸は始点からの距離を示す。図1(A)に対応す
る部分には同一の参照符を付す。図1(B)のように、
高度の変化を表示装置で連続的に表示することによっ
て、高度の変化を容易に把握することができる。

【0013】図2は、本発明の一実施例のナビゲーショ
ンシステム用軌跡表示装置を含むシステム全体の概略的
な電気的構成を示すブロック図である。測位装置21
は、方位センサ、距離センサ、GPS等によって構成さ
れ、各センサ(装置)の測位データは処理装置22へ入
力される。処理装置22は、測位装置21の測位データ
に基づいて、車両の測位計算を行うマイクロコンピュー
タ(以下、「CPU」と略称する)から構成される。ま
た、CPUはシステム全体を統括して制御する。記憶装
置23は、CPUの処理プログラムやその他の必要な情
報が予め書込まれた読出し専用メモリ(以下、「RO
M」と略称する)と、プログラムを実行する上で必要な
情報の書込みおよび読出しが行われるランダムアクセス
メモリ(以下、「RAM」と略称する)から構成され
る。外部記憶装置24は、読出し専用の不揮発性のメモ
リで、CD−ROM等が用いられ、地図データ等が予め
記憶されている。入力装置25は、ユーザーがキー入力
等を行い、各種の指令を処理装置22へ与える。表示装
置26は、陰極線管(略称「CRT」)、液晶表示装置
(略称「LCD」)等で地図などの画像データを表示す
る。

【0014】このナビゲーションシステムの車両の測位
方法は、最初に測位装置21の方位センサと距離センサ
を使用して推測航法によって車両の位置を求める。推測
航法とは、方位センサにより検出された車両の方位を、
距離センサで検出した一定距離毎に、ベクトルとして積
算することによって、スタート地点からの車両の相対位
置を求める方法である。相対位置を求めるための演算
は、処理装置22によって行われる。推測航法から求め
た車両の走行軌跡は、外部記憶装置24から読出された
地図データの道路形状と比較し、いわゆるマップマッチ
ングを行うことによって、車両の地図上の位置を処理装
置22によって算出する。マップマッチングによって求
められた車両の位置は、相対位置なので誤差が累積する
可能性がある。そこで、測位装置21のGPSによって
得られる車両の絶対位置を基に、処理装置22によって
精度の高い車両の位置に補正される。また、マップマッ
チングは二次元測位データ(緯度、経度)しか得られな
いが、GPSによって三次元測位データ(緯度、経度、
高度)を得ることができる。三次元測位データを得る方
法として、高度計とマップマッチングとを合わせて求め
る方法もあるが、高度計は相対的な測定しかできないの
で、GPSのデータによる補正が必要になる。しかし、
GPSは、ビル陰やトンネル内では衛星からの電波が受
信できず、測位ができないので、その場合は推測航法に
よって測位が行われる。

【0015】表示装置26は、処理装置22によって算
出された車両の位置と、外部記憶装置24によって読出
されたその周辺の地図データを合成して表示する。ま
た、図1(A)図示の車両の走行軌跡の表示も行うこと
ができる。この場合、測位装置21によって一定時間間
隔で出力されてくる測位データを基に処理装置22によ
って三次元位置データ(緯度、経度、高度)を算出し、
図1(A)の始点11から終点までの三次元位置データ
を格納する。この格納されたデータのうち二次元(緯
度、経度)を読出し、車両の走行軌跡を算出して、外部
記憶装置26から読出された周辺の地図データと合成し
て表示する。ここで、図1(A)の始点11と終点12
の指定、および記録間隔等の条件は、ユーザーが入力装
置25によって設定できる。また、図1(A)の車両の
走行軌跡と図1(B)の車両の走行軌跡の高度表示の切
換えも入力装置25によって行うことができる。

【0016】図3は、図1(B)図示の車両の走行軌跡
の高度表示の作成方法を示した図である。図4は、図3
上の各測位点P1〜Pnの三次元の座標データが記憶装
置23のメモリ40に格納されていることを示した図で
ある。図3図示のグラフの縦軸は高度を示し、横軸は始
点からの距離を示す。高度表示のグラフを作成する場
合、まず測位点P1の座標データを記憶装置23のメモ
リ40から読出し、その座標データに基づいて、測位点
P1を図3のグラフに描く。このとき、測位点P1は始
点なので、測位点P1の高度データを縦軸上に描く。次
に、測位点P2の座標データを記憶装置23のメモリ4
0から読出す。測位点P2の始点からの距離は、測位点
P1,P2間の直線距離で近似され、各測位点の緯度・
経度より算出される。その算出されたデータを測位点P
2の高度データと合わせてグラフに描く。地図の道路上
での測位点間の距離を求める場合、軌跡は直線ではな
く、また地表は平面ではないので、計算によって正確に
求めることは不可能である。そこで地球を完全な球(ま
たは楕円)とみなし、近隣の測位点間の距離は、測位点
を直線で結んだ距離に近似できるものとする。次に、測
位点P3の座標データを記憶装置23のメモリ40から
読出す。測位点P3の始点からの距離は、測位点P2,
P3間の直線距離を算出し、前に算出された測位点P
1,P2間の直線距離を加算する。その算出された測位
点P3の始点からの距離と、高度データを合わせて、測
位点P3をグラフ上に描く。以下同様にして、Pn点ま
でをグラフ上に描く。そして、P1〜Pn点までを直線
で結ぶことにより、図1(B)のように、走行軌跡の高
度の変化を連続的に表示することができる。以上、車載
のナビゲーションシステム用軌跡表示装置の実施例につ
いて説明しているが、本発明が移動体全般のナビゲーシ
ョンシステム用軌跡表示装置に使用できるのは勿論であ
る。

【0017】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、移動体の
移動する軌跡の始点から終点までの高度の変化をナビゲ
ーションシステム用軌跡表示装置に連続的に表示するこ
とができる。したがって、ユーザーが移動体の軌跡の高
度の変化を容易に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の一実施例の車載ナビゲーションシステ
ム用軌跡表示装置の表示例である。

【図2】本発明の一実施例の車載ナビゲーションシステ
ム用軌跡表示装置を含むシステム全体の概略的な電気的
構成を示すブロック図である。

【図3】図1(B)図示の走行軌跡の高度表示の作成方
法を示した図である。

【図4】図3上の各測位点P1〜Pnの三次元の座標デ
ータが記憶装置23のメモリ40に格納されていること
を示した図である。

【図5】従来のナビゲーションシステムの表示装置にお
ける車両の走行軌跡の表示例である。

【図6】他の従来のナビゲーションシステムの表示装置
における車両の走行軌跡と高度の表示例である。

【符号の説明】 10 軌跡 11 始点 12 終点 13 軌跡に対応した高度 21 測位装置 22 処理装置 23 記憶装置 24 外部記憶装置 25 入力装置 26 表示装置

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動体に搭載され、移動体が移動する軌
    跡を順次表示するナビゲーションシステム用軌跡表示装
    置において、 移動体の現在位置を表す空間座標を表す信号を導出する
    測位手段と、 測位手段からの信号に応答して、移動体の位置を表す空
    間座標を順次ストアするメモリと、 移動体の軌跡を二次元表示するか、高度を軌跡表示する
    かを選択して入力する入力手段と、 入力手段からの出力に応答し、二次元表示が選択されて
    いるときはメモリのストア内容に基づいて移動体の二次
    元的な軌跡を画像表示し、高度表示が選択されていると
    きはメモリのストア内容に基づいて高度を軌跡表示する
    ような演算処理を行う演算手段とを含むナビゲーション
    システム用軌跡表示装置。
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