JP2998981B2

JP2998981B2 - ナビゲーション装置

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Publication number: JP2998981B2
Application number: JP27242490A
Authority: JP
Inventors: 晋児福田
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 2000-01-17
Anticipated expiration: 2015-01-17
Also published as: JPH04148500A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕移動体の外部の路上装置から送信される道路案内情報
等の交通情報を受信して移動体内の表示部に表示する場
合、上記交通情報が移動体の上り車線または下り車線の
いずれに関連しているかを情報種別検知部により検知
し、さらに、上記交通情報と共に受信される移動方向識
別信号に基づき移動体が上り車線または下り車線方向の
いずれの方向を移動しているかを上り・下り方向検知部
により検知し、上記の各々の検知結果に応じて有効情報
選択部により上記交通情報を選択してから表示部に表示
してなるナビゲーション装置であって、移動体にとって
有効な交通情報のみを表示することが可能となる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は移動体、例えば走行車の現在位置を示す位置
データや道路案内情報等の各種交通情報を表示するため
のナビゲーション装置に関する。

さらに詳しく言えば、本発明は、運転者を正しく道案
内するために、車外の路上装置から送信される上記位置
データをもとに現在位置を修正したり上記道路案内情報
等を運転者に表示するためのナビゲーション装置に関す
る。

〔従来の技術〕

第９図は一般のナビゲーション装置を示すブロック図
である。ここでは、走行車の現在位置に関連したデータ
を検知するセンサとして、地磁気センサ８および車速セ
ンサ18が、走行車の内部に設けられている。これらの地
磁気センサ８および車速センサ18により、それぞれ走行
車の方位および走行車の走行距離（走行速度と走行時間
とを乗算した値）を検知する。さらに、上記の方位およ
び走行距離のデータをもとに、マイコン等のCPUにより
実現される表示制御部２において走行車の現在位置を算
出する。さらに、この算出された現在位置をCRT等の表
示部６の地図上にカーソル等で表示することによりナビ
ゲーションが行われる。このナビゲーションは外部から
の位置情報を一切利用していないので、自立航法システ
ムとよばれている。この自立航法システムにおいては、
走行誤差が生ずるおそれがあるので走行車の外部から絶
対的な位置データを得る必要がある。

一般に、走行車の外部においては、上記走行車との交
信領域毎に一定の間隔でビーコン等の路上装置９が設置
されている。この路上装置９では、上記の絶対的な位置
データ等をもとに作成された複数種のデータフレームを
キャリアに重畳させ、交通情報データとして路上アンテ
ナ19より一定の時間間隔で送信している。一方、走行車
の内部においては、上記交通情報データを受信する交通
情報受信部１が設けられている。この交通情報受信部１
から再生され、かつ複数種のデータフレームからなる各
種の交通情報Stの中の１つである絶対的な位置データ、
例えば路上アンテナ19の直下の位置を示す位置データに
基づき表示部６の地図上の現在位置を修正することがで
きる。なお、交通情報受信部１の構成の詳細は、実施例
の項で述べることとする。さらに、別のデータフレーム
からなる交通情報Stには道路の行先を示す道路案内情報
等が含まれており、この道路案内情報等を上記表示部６
に表示すれば、車外の交通情報Stにより運転者を正しく
道案内することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のとおり、従来は、走行車の外部から送信される
各種交通情報を利用して走行車の現在位置を修正すると
共に走行中に必要な道路案内情報等を、運転者に対して
明確に表示していた。

しかし、第10図に示すような道路案内情報は、第11図
において走行方向がＡ（以後、上り車線方向と称する）
の走行車に対しては有効な情報であるが、走行方向がＢ
（以後、下り車線方向と称する）の走行車には無効な情
報となる。一般に、路上装置９の交信領域（第11図中の
破線の領域）は上り車線および下り車線の両方の領域を
包含しているので、交通情報受信部１により上記の無効
な情報もすべて受信されて表示部６に表示されてしま
う。このため、運転者が表示部６や車外の状況等を見な
がら走行方向を推測して現在表示されている交通情報が
有効であるか否かをいちいち判断しなければならないと
いう不都合が生ずる。

この不都合に対処するために、上記のデータフレーム
に、互いに180゜位相の異なる特殊な繰り返し波形、例
えば矩形波の信号を振幅変調等により重畳させて得られ
る２種類の被変調波の各々を、路上アンテナ19の直下を
中心として双方向に送信することもできる。この場合、
路上装置９の交信領域における上記矩形波のレベルは、
データフレームの特定のタイミングにおいて、走行車が
路上アンテナ19の直下を通過する際に“H"（High）から
“L"（Low）にまたは“L"から“H"に反転する。したが
って、上記の特定のタイミングにおける矩形波のレベル
の“H"または“L"への変化を検知することにより走行車
が上り車線方向を走行しているかあるいは下り車線方向
を走行しているかを自動的に判別することができるの
で、走行方向を推測しなくとも済む。しかし、上記の対
処案においては、走行車内でデータフレームの検知タイ
ミングで、矩形波信号のレベルをラッチする必要があ
り、そのための回路構成が複雑になってしまう。また、
路上装置側でデータフレームと矩形波信号との同期を取
らなければならず、そのための回路構成が複雑になって
しまう。したがって、実用上好ましくない。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、外
部の路上装置から送信される道路案内情報等の交通情報
が走行車等の移動体にとって有効であるか否かを容易に
判別して有効な交通情報のみを表示することが可能なナ
ビゲーション装置を提供することを目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成を示すブロック図である。
なお、ここでは、地磁気センサ８および車速センサ18は
省略する。また、前述した構成要素と同様のものについ
ては、同一の参照番号を付して表す。

第１図においては、交通情報受信部１から再生される
交通情報Stが移動体の上り車線または下り車線のいずれ
に関連しているかを検知する情報種別検知部３を設けて
いる。さらに、上記交通情報Stと共に再生され、かつ移
動体の移動方向を識別する移動方向識別信号Smに基づき
上記移動体が上り車線または下り車線方向のいずれの方
向を移動しているかを検知する上り・下り方向検知部４
を設けている。さらに、上記情報検知部３および上り・
下り方向検知部４と表示制御部２との間に、有効情報選
択部５を設けている。この有効情報選択部５は、情報種
別検知部４および上り・下り方向検知部によりそれぞれ
検知される情報種別検知信号Siおよび上り・下り方向検
知信号Sdに応じて、交通情報受信部１からの交通情報St
を選択するものである。上記情報種別検知部３、上り・
下り方向検知部４および有効情報選択部５により本発明
のナビゲーション装置を構成している。

〔作用〕

本発明のナビゲーション装置においては、移動体の外
部の路上装置９から送信される交通情報Stが、上り車線
に関する情報かまたは下り車線に関する情報かを自動的
に検知している。さらに、上記交通情報Stと共に路上装
置９から送信される移動方向識別信号Smより移動体が上
り車線方向を移動しているかまたは下り車線方向を移動
しているかを自動的に検知している。さらに、移動体が
上り方向を移動している場合は上り車線に関する交通情
報Stが受信されたときのみこの交通情報Stを選択し、下
り方向を移動している場合は下り車線に関する交通情報
Stが受信されたときのみこの交通情報Stを選択してい
る。この選択された交通情報Stのみが表示制御部２を介
して表示部６に表示される。

かくして、本発明では、交通情報が移動体にとって有
効であるか否かを容易に判別して有効な交通情報のみを
表示することが可能となる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示す回路図である。この
場合、情報種別検知部３、有効情報選択部５および表示
制御部２をマイコン等のCPU10により実現している。さ
らに、移動体、例えば走行車の外部からの交通情報デー
タとして、絶対的な位置データや道路案内情報の各種交
通情報をもとにバイト単位で構成された複数種のデータ
フレームに応じてキャリアをFSK変調またはPSK変調する
と共に振幅変調を行って得られる被変調波を、路上装置
９の路上アンテナ19より送信している。ここで、上記の
変調の手順をさらに詳しく説明する。まず初めに、第３
図に示すような複数種のデータフレームを予め作成して
おく。これらのデータフレームの主要部は、フレーム全
体の最初および最後の部分をそれぞれ示すスタートフラ
グおよびエンドフラグと、各種交通情報を“1"および
“0"の組み合せによる数バイトのデータパターンにより
表現した情報パターンとから構成される。さらに、この
場合、道路案内情報等からなるデータフレームにおいて
は、上記情報パターンが走行車の上り車線または下り車
線のいずれに関するものであるかを示す制御コマンドを
付加している。例えば、上り車線に関するものであれば
制御コマンドを“0"とし、下り車線に関するものであれ
ば“1"とする。次に、上記データフレーム内の“1"また
は“0"に対応してキャリアに対しFSK変調またはPSK変調
を行う。この変調により得られる被変調出力を、第４図
に示すように、互いに異なる周波数、例えば400Hz（第
４図の（ａ））および1kHz（第４図の（ｂ））の正弦波
の信号によりそれぞれ別個に振幅変調を行う。この結果
得られる２種類の被変調波の各々は、最終的に、スプリ
ットビームアンテナ等の路上アンテナ19よりこの路上ア
ンテナ19の直下を中心として双方向に連続的に送信され
る。

一方、第２図における走行車内の交通情報受信部１と
して、上記被変調波を選択的に受信する受信機11と、こ
の受信機11からの出力信号のFSK変調成分またはPSK変調
成分、すなわちデータフレーム成分を検波するデータ検
波器12と、上記出力信号の振幅変調成分を検波するAM検
波器13とから構成される。ここで、上記のデータ検波器
12から再生される複数種のデータフレーム、すなわち各
種の交通情報Stの各々における制御コマンドが“0"であ
るか“1"であるかをCPU10により判読して上記交通情報S
tの各々がそれぞれ上り車線または下り車線に関するも
のであることを判定する。もし両方の車線に有効な交通
情報St、例えば絶対的な位置データ等の情報であれば、
制御コマンドを付加する必要はない。また一方で、上記
のAM検波器から再生される再生信号は、移動方向識別信
号Smとして上り・下り方向検知部４に入力される。この
上り・下り方向検知部４は、例えば、400Hzおよび1kHz
の正弦波信号からなる上記移動方向識別信号Smをそれぞ
れ選択的に通過させる400Hzバンドパスフィルタ（以
後、BPFと略記する）14および1kHz BPF24を備えてい
る。さらに、これらの400Hz BPF14および1kHz BPF24か
らの出力信号をそれぞれ整流してこれらの出力信号の平
均値に比例した第１エンベロープレベルVc₁および第２
エンベロープレベルVc₁を出力する第１エンベロープ検
波器41および第２エンベロープ検波器42を備えている。
さらに、上記の第１エンベロープレベルVc₁および第２
エンベロープレベルVc₂を、予め定められた第１および
第２基準レベルVr₁,Vr₂とそれぞれ比較する第１コンパ
レータ43および第２コンパレータ44を備えている。これ
らの第１コンパレータ43および第２コンパレータ44は、
それぞれ第１インバータ45および第２インバータ46を介
して共通のラッチ回路47に接続している。さらに、第１
および第２コンパレータ43,44の各々からのディジタル
信号のレベルによりキャリアの有無を検知するOR回路48
を備えている。上記のラッチ回路47から出力される上り
・下り方向検知信号Sd、OR回路48から出力される1kHz/4
00Hz検知信号Scおよび前述の制御コマンドの判読結果に
基づき、CPU10により、現在受信している各種の交通情
報Stの中から有効な交通情報Stのみを選択して表示部６
に表示している。

第5A図および第5B図はそれぞれ上り車線および下り車
線走行中の上り・下り方向検知部４の各部波形を示すタ
イミングチャートである。ただし、ここでは、例えば上
り車線方向を走行している場合、路上アンテナ19の直下
を通過する前の交信領域は400Hzの正弦波信号が重畳さ
れた被変調波が送信されており、上記路上アンテナ19の
直下を通過した後の交信領域には1kHzの正弦波信号が重
畳された被変調波が送信されているものとする。

第5A図に示すように、走行車Ｃが上り車線方向を走行
して路上装置９の交信領域に入ると、まず初めに、第１
コンパレータ43の出力レベルが“H"になるが（ａ）、第
２コンパレータ44の出力レベルは“L"のままである
（ｂ）。これらのコンパレータ43,44の出力レベルは、
インバータ45,46によりそれぞれ反転されて（（ｃ），
（ｄ））ラッチ回路47に入力される。このラッチ回路47
の出力レベルは初期状態のレベルに関係なく“H"になる
（ｅ）。次に、走行車Ｃが路上アンテナ19の直下を通過
した後は、第１コンパレータ43の出力が“L"になって第
２コンパレータ44の出力が“H"になるので（（ａ），
（ｂ））、ラッチ回路47の出力レベルは“L"になる
（ｅ）。この“L"の状態は、走行車Ｃが交信領域を出た
後も保持される。なお、OR回路48の出力レベル、すなわ
ち1kHz/400Hz検知信号Scのレベルは、コンパレータ43,4
4のいずれか一方が“H"であれば、すなわち交信領域内
であれば、“H"になっている（ｆ）。

また一方で、第5B図に示すように、走行車Ｃが下り車
線方向を走行しているときは、（ａ）〜（ｅ）の出力レ
ベルは上り車線方向を走行しているとき（第5A図）と反
対になる。さらに、交信領域を出た後のラッチ回路47の
出力レベルは、今度は“H"に保持される。したがって、
交信領域を出た後のラッチ回路47の出力レベル、すなわ
ち上り・下り方向検知信号Sdのレベルが“L"であるかま
たは“H"であるかをCPU10により検出すれば、走行車が
それぞれ上り車線方向または下り車線方向を走行してい
ることを容易に判別することができる。

第６図は本発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。このフローチャートに従ってマイ
コン等のCPU10の動作を詳しく述べる。まず初めに、走
行車Ｃが交信領域に入ると、交通情報受信部１がデータ
フレーム、すなわち交通情報Stを受信してCPU10に送り
込む。このCPU10においては、データフレームの受信が
完了するまで割り込み状態となる。次に、データフレー
ムのエンドフラグ（第３図）が検出された場合は（ステ
ップａ）、受信が完了したとみなして、キャリア検知信
号Scのキャリアレベルが“H"から“L"に変化したか否か
を検知する（ステップｂ）。もしキャリアレベルが“H"
から“L"に変化すれば、走行車Ｃが交信領域を出たとみ
なして、データフレームの制御コマンドが“0"か“1"か
を判読する（ステップｃ）。もし制御コマンドが“0"で
あり、かつラッチ回路47のラッチ出力のレベルが“L"で
あれば（ステップｄ）、上り車線に関する交通情報St
が、上り車線方向を走行しているときに受信されたの
で、この受信情報は有効であるとみなして表示部６に表
示する（ステップｆ）。一方、制御コマンドが“1"であ
り、かつラッチ回路47のラッチ出力のレベルが“H"であ
れば（ステップｅ）、下り車線に関する交通情報Stが、
下り車線方向を走行しているときに受信されたので、こ
の受信情報も同様に有効であるとみなして表示部６に表
示する（ステップｆ）。制御コマンドおよびラッチ出力
がその他の組み合せになっている場合は、受信情報が無
効であるとみなして表示しないこととする。ステップａ
〜ステップｆの動作はすべてCPU10により自動的に行わ
れるので、運転者は自分で受信情報が有効であるか否か
をいちいち判断しなくとも済む。その上、データフレー
ムと２種類の正弦波信号との同期をとる必要がないの
で、回路構成が簡単になる。

第７図は第２図の変形例を示す回路図である。ここで
は、第２図に示すナビゲーション装置において、さら
に、走行車Ｃが路上アンテナ19の直下を通過するタイミ
ングを検知する路上アンテナ直下検知部７を設けてい
る。この路上アンテナ直下検知部７の主要部は、第１コ
ンパレータ43の出力およびこの出力を抵抗やコンデンサ
等からなる遅延回路により遅延させて得られる遅延出力
の排他的論理和を取る第1XOR回路17、第２コンパレータ
44の出力およびこの出力を遅延させて得られる遅延出力
の排他的論理和を取る第2XOR回路27、さらに、これらの
第１および第2XOR回路17,27の各出力ならびにOR回路48
の出力の論理積を取るAND回路37から構成される。

第8A図および第8B図はそれぞれ上り車線および下り車
線走行中の上り・下り方向検知部と路上アンテナ直下検
知部の各部波形を示すタイミングチャートである。この
場合、上り・下り方向検知部４における各部波形（第8A
図および第8B図（ａ）〜（ｆ））は、上り車線方向およ
び下り車線方向も共に前記実施例の場合（第5A図および
第5B図の（ａ）〜（ｆ））と同様である。

路上アンテナ直下検知部７においては走行車Ｃが上り
車線方向を走行している場合、第8A図の（ｇ）に示すよ
うに、第1XOR回路17の出力側には、交信領域に入った直
後および路上アンテナ19の直下を通過した直後に、遅延
回路の遅延時間に相当するパルス状の“H"の信号が発生
する。一方、第2XOR回路27の出力側には、路上アンテナ
19の直下を通過した直後および交信領域を出た直後に、
前述と同様のパルス状の信号が発生する（ｈ）。さら
に、上記第1XOR回路17および第2XOR回路27のパルス状の
信号の各々をAND回路37に入力し、かつ、走行車Ｃが交
信領域を走行していることを確認するためのイネーブル
信号としてOR回路48より1kHz/400Hz検知信号Scを上記AN
D回路37に入力すれば、その出力側には路上アンテナ19
の直下を通過した直後のみにパルス信号が発生する
（ｉ）。

走行車Ｃが下り車線方向を走行している場合は、第8B
図の（ｇ），（ｈ）に示すように、第1XOR回路17および
第2XOR回路27の出力側に、それぞれ第8A図の（ｈ）およ
び（ｇ）に相当するパルス状の信号が発生する。すなわ
ち、第1XOR回路17および第2XOR回路27の出力は、上り車
線方向と下り車線方向とで互いに逆になる。この場合で
も、AND回路37の出力側には、第8A図の（ｉ）と同様に
路上アンテナ19の直下を通過した直後のみに信号が発生
する（ｉ）。したがって、第8A図および第8B図のいずれ
においても路上アンテナ直下検知部７により路上アンテ
ナ19の直下を通過するタイミングを容易に検知すること
ができる。もし、路上装置９が、絶対的な位置データと
して路上アンテナ19の直下位置を示すデータを送信すれ
ば、上記のタイミングにおいて走行車Ｃの現在位置を精
度良く修正することが可能となる。

上記の変形例（第７図）においては、簡単な論理回路
から構成した路上アンテナ直下検知回路７により走行車
の現在位置を精度良く修正する機能を持たせているの
で、この修正機能を付加しても前記実施例（第２図）に
比べて回路構成が複雑になることはない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、道路案内情報等
の交通情報が走行車等の移動体にとって有効であるか否
かを容易に判別して有効な交通情報のみを表示すること
が可能なナビゲーション装置が実現される。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の原理構成を示すブロック図、第２図は本発明の一実施例を示す回路図、第３図はデータフレームの構成を示すデータフォーマッ
ト図、第４図は路上装置から送信される被変調波を示す送信波
形図、第5A図は上り車線走行中の上り・下り方向検知部の各部
波形を示すタイミングチャート、第5B図は下り車線走行中の上り・下り方向検知部の各部
波形を示すタイミングチャート、第６図は本発明の一実施例の動作を説明するためのフロ
ーチャート、第７図は第２図の変形例を示す回路図、第8A図は上り車線走行中の上り・下り方向検知部と路上
アンテナ直下検知部の各部波形を示すタイミングチャー
ト、第8B図は下り車線走行中の上り・下り方向検知部と路上
アンテナ直下検知部の各部波形を示すタイミングチャー
ト、第９図は一般のナビゲーション装置を示すブロック図、第10図は道路案内情報の一例を示す図、第11図は路上装置の交信領域を示す概略図である。図において、１……交通情報受信部、２……表示制御部、３……情報種別検知部、４……上り・下り方向検知部、５……有効情報選択部、６……表示部、７……路上アンテナ直下検知部、 10……CPU。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/00 - 1/16 G01C 21/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】移動体の外部に設けられ、かつ前記移動体
の上り車線および下り車線の領域を包含する交信領域を
有する路上装置（９）から送信される交通情報データ
（St,Sm）を受信する交通情報受信部（１）と、該交通
情報受信部（１）から再生される交通情報（St）を処理
して表示部（６）に表示するための表示制御部（２）と
を備えるナビゲーション装置において、前記交通情報（St）が前記上り車線または下り車線のい
ずれに関連しているかを検知する情報種別検知部（３）
と、前記交通情報（St）と共に再生され、かつ前記移動体の
移動方向を識別する移動方向識別信号（Sm）に基づき前
記移動体が前記上り車線または下り車線方向のいずれの
方向を移動しているかを検知する上り・下り方向検知部
（４）と、前記情報種別検知部（３）および前記上り・下り方向検
知部（４）によりそれぞれ検知される情報種別検知信号
（Si）および上り・下り方向検知信号（Sd）に応じて、
前記交通情報（St）を選択する有効情報選択部（５）と
を設け、該有効情報選択部（５）によって選択される前
記交通情報（St）を、前記表示制御部（２）を介して前
記表示部（６）に表示することを特徴とするナビゲーシ
ョン装置。