JP4285378B2 - 車両用ナビゲーション装置及び車両用ナビゲーション装置の地図データ読出し制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の現在位置を検出し、当該位置付近の地図データを記録媒体より読み出して目的地までの案内経路などを表示手段に表示させる車両用ナビゲーション装置、及びその装置における地図データ読出し制御方法に関する。

近年、車両用ナビゲーション装置においては、３次元的に処理した地図データをディスプレイに描画表示するものが主流になりつつあり、表示データ量が増加することに対応してハードディスクドライブ（ＨＤＤ）装置のような大容量記憶装置を備えたものがある。ところが、ＨＤＤ装置は震動に弱く、磁気ヘッドがハードディスクにアクセスしている途中に震動が加わると、ディスクに記録されているデータが破壊されたり、磁気ヘッドやディスク自体が破壊されてしまうという問題がある。

斯様な問題を解決する技術として、特許文献１に開示されているものがある。この技術は、震動予測センサ及びホストによって車両に印加される外来震動を予測し、磁気ディスク装置に比較的大きな外来震動が加わることが予測された場合には、磁気ヘッドを磁気ディスク上から退避させ、磁気ディスク上のデータの破壊等が起こることを未然に防ぐようにしたものである。
特開２００１−１４７８４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、磁気ディスク上のデータの破壊や磁気ディスク装置自体の破壊を防止することはできるが、磁気ヘッドを退避させている期間は、磁気ディスク上のデータを利用することができない。従って、例えば、路面に凹凸があることで比較的長い期間に亘って車両に震動が印加されるような場合には、ナビゲーションの機能が全く役に立たなくなることが想定される。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的長い期間に亘って車両に震動が印加される場合でも、記録媒体に記録されているデータを利用することができる車両用ナビゲーション装置、及びその装置における地図データ読出し制御方法を提供することにある。

請求項１記載の車両用ナビゲーション装置によれば、記録媒体には、地図データと共に、走行中に震動が多発する区間の情報データを予め記録しておく。そして、制御手段は、位置検出手段によって検出された車両位置の軌跡に基づき、車両が震動多発区間を走行する可能性があると判断すると、その震動多発区間を含む当該車両の進行方向付近の地図データを記録媒体より読み出してバッファメモリに保持させる。その後、車両が前記震動多発区間を通過するか、若しくは当該区間を走行する可能性がなくなったと判断するまで記録媒体からのデータの読み出しを禁止する。

即ち、車両が、例えば比較的凹凸が多い路面が続くような震動多発区間を走行している間、若しくは当該区間を走行する可能性がある間は、データ読み出し手段は記録媒体へのアクセスを行わず、その間のデータはバッファメモリより読み出されるようになる。従って、記録媒体に記録されているデータの破壊やデータ読み出し手段の故障を回避することができると共に、従来技術とは異なり、地図データの利用を継続して行なうことが可能となる。

そして、制御手段は、車両が震動多発区間を走行する可能性があると判断すると、複数のナビゲーション機能の内一部を停止させ、その機能を実行するために使用されていたメモリの領域を前記地図データの保持領域として使用するために解放する。従って、地図データのバッファメモリとして利用可能な領域を予め十分な容量で確保することができない場合でも、バッファメモリの領域を一時的に拡張して対応することができる。

請求項２記載の車両用ナビゲーション装置によれば、制御手段は、複数のナビゲーション機能の一部を停止させる場合は、その時点における利用頻度が比較的低いものを停止対象として選択する。即ち、ナビゲーション機能としては、例えば、車両の現在位置取得処理や、目的地検索、経路検索、地図描画処理、経路案内、インターネットアクセス用のブラウザ機能など様々なものがあるが、それらの機能の利用頻度にはかなりの差がある。従って、その時点における利用頻度が比較的低い機能を停止対象として選択すれば、当該機能を停止させたことによってナビゲーション機能の利便性が低下してしまうことを極力回避できる。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。全体の電気的構成を概略的に示す図４において、カーナビゲーション装置１は、制御回路（制御手段）２、およびこの制御回路２にそれぞれ接続された位置検出器（位置検出手段）３、ハードディスク装置（データ読出し手段）４、操作スイッチ群５、外部メモリ６、表示装置７、音声出力装置８、リモコンセンサ９およびリモコン１０から構成されている。

制御回路２は、カーナビゲーション装置１の動作全般を制御する機能を有しており、マイクロコンピュータを主体として構成されている。この制御回路２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（バッファメモリ）１６、Ｉ／Ｏインターフェース、これらを接続するバスなどを備えている。このうちＲＯＭには、カーナビゲーション装置１がナビゲーション動作（表示動作を含む）を実行するためのナビゲーション実行プログラムが格納されている。また、ＲＡＭ１６にはプログラム実行時の一時データ、ハードディスク装置４から取得した地図データなどが一時的に格納される（即ち、キャッシュメモリとして使用する）ようになっている。

位置検出手段である位置検出器３は、地磁気センサ１１、ジャイロスコープ１２、距離センサ１３およびＧＰＳ受信機１４から構成され、車両の現在位置情報を検出するものである。この位置検出器３の各構成要素はそれぞれ性質の異なる検出誤差を有するので、制御回路２は、位置検出器３からの各信号入力を互いに補間しながら使用することにより、車両の現在位置、進行方向、速度、走行距離などを高精度で検出できるようになっている。なお、位置検出器３において、要求される検出精度で現在位置を検出可能であれば、全ての構成要素を備える必要はない。また、ステアリングホイールの回転センサや各タイヤの回転を検出する車輪センサなどを組み合わせて位置検出器３を構成しても良い。

ハードディスク装置４は、内蔵されるハードディスク（記録媒体）１５からデータを読み取るように構成されている。この場合、ハードディスク１５には、地図データ、位置検出精度向上のためのマップマッチング用データ、建物等の高さデータや形状データを含む各種建造物の目印データ、店・施設名称データベース、電話番号と店・施設との対応を示す電話番号データベース、店・施設等により提供されるＷＥＢページの情報等の各種データが記録されている。

また、ハードディスク１５には、上記各種情報と共に、地図上の走行路について、例えば比較的凹凸が多い路面状態が続くため、車両がその区間を走行する際には車体に震動が高い頻度で加わることが想定される区間を震動多発区間と定義し、その震動多発区間に該当する道路情報も予め記憶されている。尚、ハードディスク１５に記憶される各種情報は、例えば制御回路２がインターネットを介して所定のサーバにアクセスを行うことで、最新のデータをダウンロードして書換え更新することも可能となっている。

外部メモリ６は、フラッシュメモリカードなどにより構成されるもので、例えば、制御回路２による経路計算処理により得られた目的地までの誘導経路データなどを記憶するものである。なお、この外部メモリ６の機能を制御回路２内の記憶要素（ＲＡＭ１６など）により実現することも可能であり、この場合には外部メモリ６を必要に応じて設ければ良い。

表示装置７は、例えばカラー液晶ディスプレイを含んで構成されており、車両の運転席近傍に設置される。この表示装置７の画面には、道路地図が表示されるとともに、その表示に重ね合わせて車両の現在位置および進行方向を示すポインタが表示されるようになっている。また、目的地までの経路計算結果に基づいた経路案内実行時には、道路地図に重ね合わせた状態で進むべき誘導経路が表示されるようになっている。さらに、必要に応じてタッチスイッチなどを示したメニュー画像も重ねて表示されるようになっている。

操作スイッチ群５は、表示装置７の周辺に配置されたメカニカルスイッチや表示装置７のカラー液晶ディスプレイ上に形成されたタッチスイッチなどからなり、目的地を設定したり地図画面表示を上下左右に高速でスクロールさせる高速スクロール操作をするために用いられる。リモコンセンサ９は、リモコン１０からの操作入力を受信して制御回路２に与えるようになっている。

上記カーナビゲーション装置１の制御回路２は、基本機能として、使用者が操作スイッチ群５またはリモコン１０を操作して目的地を設定するとその目的地を検索し、現在位置から目的地までの誘導経路データを計算する経路計算機能、その誘導経路データにより示される経路を地図画面上に表示したり音声により案内する経路案内機能、現在位置を地図上に位置付けるマップマッチング機能、画面表示された地図を高速で上下左右にスクロールする高速スクロール機能などを備えている。目的地を入力する際には、表示装置７に店・施設名称データベースの索引や電話番号データベースの索引を表示させ、その索引の中から目的地を選択できるようになっている。また、制御回路２は、これらのナビゲーション機能が利用される頻度をカウントしており、その頻度データを保持するようになっている。

次に、本実施例の作用について図１乃至図３も参照して説明する。図２は、制御回路２によって実行される本発明の要旨に係る部分の制御内容を示すフローチャートであり、所定の制御周期ごとに実行される。制御回路２は、先ず、位置検出器３を介して車両の現在位置を取得すると（ステップＳ１）、ハードディスク１５に対するアクセスが禁止されているか否かを判断する（ステップＳ２）。

ステップＳ２におけるアクセス禁止は、後述するステップＳ９の処理において設定され、制御回路２がアクセス禁止フラグをセットするか否かによる。禁止フラグがセットされていなければ（「ＮＯ」）、ステップＳ１で取得した現在位置に応じて通常の地図データ読出しを行う（ステップＳ３）。ここでの「通常の地図データ読出し」とは、これから先に参照する必要があると推定される地図データを、ハードディスク装置４より読み出してＲＡＭ１６に予め転送しておき、その時点で表示装置７に描画表示する地図データについては、ＲＡＭ１６に既に（以前に）転送されているデータを読み出すような処理である。

一方、ステップＳ２において禁止フラグがセットされている場合（「ＹＥＳ」）、制御回路２は、ＲＡＭ１６に既に転送されているその時点で必要なデータだけを読み出し（ステップＳ１０）、ハードディスク装置４からのデータ読み出しは行わない。その後は、ステップＳ４に移行する。
ステップＳ４において、制御回路２は、取得した車両の位置の軌跡に基づいて、車両の進行方向を予測する。そして、車両が震動多発区間を走行する可能性があるか否かを判断する（ステップＳ５）。即ち、ハードディスク装置４から先読みしている地図データの道路に震動多発区間が含まれており、予測した進行方向によってその震動多発区間に到達する可能性が高いか否かを判定する。

ステップＳ５において、震動多発区間を走行する可能性があると判断すると（「ＹＥＳ」）、制御回路２は、ステップＳ２と同様に、ハードディスク１５に対するアクセスが禁止されているか否かを判断する（ステップＳ６）。そして、アクセスが禁止されていれば（「ＹＥＳ」）そのまま処理を終了し、アクセスが禁止されていなければ（「ＮＯ」）後述するようにＲＡＭ１６におけるキャッシュ領域の増加処理を行ない（ステップＳ７）、地図データの追加読出しを行う（ステップＳ８）。それから、制御回路２は、ハードディスク装置４にハードディスク１５へのアクセスを禁止させ、データ読み出し用の磁気ヘッド（図示せず）をディスク上より退避させる（ステップＳ９）。
ここで、ステップＳ８における「追加読出し」とは、ステップＳ７においてキャッシュ領域を増加したことに伴い、ステップＳ３における通常の読出し処理における地図データの先読み容量よりも多い容量の地図データをハードディスク装置４より読み出して、増加させたキャッシュ領域に転送することを言う。

一方、ステップＳ５において、震動多発区間を走行する可能性がないと判断すると（「ＮＯ」）、制御回路２は、ステップＳ２と同様に、ハードディスク１５に対するアクセスが禁止されているか否かを判断し（ステップＳ１１）、その時点でアクセスが禁止されていなければ（「ＮＯ」）そのまま処理を終了する。また、アクセスが禁止されている場合（「ＹＥＳ」）、制御回路２は、ＲＡＭ１６における各領域の割り当てを初期状態に復帰させ（ステップＳ１２）、キャッシュ領域の増加に伴い停止させたナビゲーションの機能を再起動する（ステップＳ１３）。そして、ハードディスク装置４にハードディスク１５へのアクセスを許可すると（ステップＳ１４）処理を終了する。

図３は、ステップＳ７におけるキャッシュ領域増加処理の内容を示すフローチャートである。制御回路２は、先ず、その時点におけるナビゲーション機能（モジュール）の利用頻度を調査する（ステップＡ１）。そして、利用頻度の低い機能を選択して１つ以上停止させる（ステップＡ２）。即ち、ナビゲーション機能としては、前述したように、目的地検索や、経路計算、位置取得、地図描画、経路案内機能、マップマッチング機能やインターネットのブラウザ機能などがある。

これら各機能の利用頻度は実際の局面において異なるが、一般的な車両の走行状態を想定すれば、目的地検索や経路計算などは走行前にだけ実施される場合が多く、位置取得、地図描画、経路案内、マップマッチングなどは随時実行される場合が多い。また、ブラウザ機能も、ネット上のサーバにアクセスする必要が発生した場合にのみ実行されるものである。このようにして生じる実際の利用頻度の差に応じて、利用頻度の低い機能を選択して停止させるようにする。

そして、ナビゲーションの各機能を実行させるに当たっては、ＲＡＭ１６において所定のワークエリアが確保されている。従って、停止させた機能に対応するＲＡＭ１６の使用領域を解放し（ステップＡ３）、その解放した領域を、ハードディスク装置４より読み出した地図データ等のキャッシュ用の領域に割り当てるようにする（ステップＡ４）。それから、図２のフローチャートのステップＳ８を実行するようにリターンする。

図１は、図２及び図３のフローチャートを実行したことにより、ＲＡＭ１６の使用領域が変更される状態を概念的に説明するものである。図１において、ハードウエアはハードディスク装置４だけであり、その他はＲＡＭ１６上に常駐して動作するソフトウエアによって実現される機能を示している。ディスク装置ドライバ２１は、ハードディスク装置４より地図データ等を読み出すためのドライバソフトであり、ディスクキャッシュ制御モジュール２２は、ドライバ２１がハードディスク装置４より読み出したデータを、ＲＡＭ１６に確保されているディスクキャッシュ領域２３に書き込むと共に、各ナビゲーション機能２４ａ〜２４ｅ（ここでは、図示の都合上、機能数を５つとする）よりデータの読み出し要求があると、対応するデータをディスクキャッシュ２３より読み出して、対応する機能の領域に転送するように処理する。

図１（ａ）は、ステップＳ３における「通常の地図データ読出し」に対応した状態であり、ナビゲーション機能（に対応する領域）２４ａ〜２４ｅは全てアクティブとなっており、ＲＡＭ１６上において夫々の領域が確保されている。そして、図１（ｂ）は、図３のキャッシュ領域増加処理が実行された場合に対応した状態の一例を示す。
即ち、図１（ｂ）では、２つのナビゲーション機能２４ｄ，２４ｅを停止させて対応する領域を解放し、その解放した領域をディスクキャッシュ領域２３に割り当てることで、領域（容量）が拡張されたディスクキャッシュ領域２５を生成している。従って、ステップＳ８では、このように拡張されたディスクキャッシュ領域２５に、ハードディスク装置４より通常よりも多く先読みしたデータを書き込んで記憶保持させる。そして、車両が震動多発区間を走行する可能性がある場合、又は実際に走行中である場合には、ステップＳ９において拡張されたディスクキャッシュ領域２５より地図データ等を読み出す。

以上のように本実施例によれば、ハードディスク１５には、地図データと共に震動多発区間の情報データを予め記録しておき、制御回路２は、位置検出器３を介して取得した車両の位置の軌跡に基づき予測した結果、車両が震動多発区間を走行する可能性があると判断すると、その震動多発区間を含む当該車両の進行方向付近の地図データをハードディスク装置４より読み出してＲＡＭ１６に保持させる。その後、車両が前記震動多発区間を通過するか、若しくは当該区間を走行する可能性がなくなったと判断するまでハードディスク装置４からのデータの読み出しを禁止するようにした。

従って、比較的長い期間に亘り、車両に震動が高い頻度で印加されるような場合でも、ハードディスク１５に記録されているデータの破壊や、ハードディスク装置４の磁気ヘッドの故障を回避することができる。そして、従来技術とは異なり、車両が震動多発区間を走行する間においても地図データをＲＡＭ１６より読み出して、その利用を継続して行なうことが可能となる。

また、制御回路２は、車両が震動多発区間を走行する可能性があると判断すると、複数のナビゲーション機能２４ａ〜２４ｅの内一部を停止させ、その機能を実行するために使用されていたＲＡＭ１６の領域をディスクキャッシュ領域として使用するために解放するので、ディスクキャッシュ領域として利用可能な領域を、ＲＡＭ１６上に予め十分な容量で確保することができない場合でも、ディスクキャッシュ領域を一時的に拡張して対応することができる。

また、制御回路２は、複数のナビゲーション機能２４ａ〜２４ｅの一部を停止させる場合は、その時点における利用頻度が比較的低いものを停止対象として選択するので、選択した機能を停止させたことによってナビゲーション機能の利便性が低下してしまうことを極力回避できる。

本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形が可能である。
ナビゲーション機能を停止させる場合、必ずしもその時点における利用頻度が低いものを選択して停止させる必要はなく、停止させる機能を予め決定しておいても良い。

ユーザが震動多発区間であると感じた道路を、ハードディスク装置４に書き込んで登録できるように構成しても良い。
記録媒体はハードディスク１５に限ることなく、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどであっても良い。このようなリードオンリーの記録媒体の場合は、車両の走行に伴う震動が加わった場合に記録されているデータ若しくは媒体自体が破壊される可能性は極めて小さいが、震動によってデータの読出しが不能になることは想定されるので、本発明を有効に適用することができる。

本発明の一実施例であり、図２及び図３のフローチャートを実行したことにより、ＲＡＭの使用領域が変更される状態を概念的に説明するもので、（ａ）は「通常の地図データ読出し」に対応した状態、（ｂ）はキャッシュ領域増加処理が実行された場合に対応した状態の一例を示す図 カーナビゲーション装置の制御回路によって実行される、本発明の要旨に係る部分の制御内容を示すフローチャート 図２のステップＳ７におけるキャッシュ領域増加処理の内容を示すフローチャート カーナビゲーション装置全体の電気的構成を概略的に示す図

符号の説明

図面中、１はカーナビゲーション装置、２は制御回路（制御手段）、３は位置検出器（位置検出手段）、４はハードディスク装置（データ読出し手段）、１５はハードディスク（記録媒体）、１６はＲＡＭ（バッファメモリ）、２３はディスクキャッシュ領域、２４ａ〜２４ｅはナビゲーション機能、２５はディスクキャッシュ領域を示す。

Claims (4)

1. 車両の現在位置を検出するための位置検出手段と、
   地図データと共に、走行中に震動が多発する区間の情報データが記録されている記録媒体と、
   前記記録媒体に記録されているデータを読み出すためのデータ読み出し手段と、
   このデータ読み出し手段を介して読み出されたデータを一時的に保持するためのバッファメモリと、
   前記位置検出手段によって検出された位置の軌跡に基づき、前記車両が前記震動多発区間を走行する可能性があると判断すると、前記震動多発区間を含む当該車両の進行方向付近の地図データを読み出して前記バッファメモリに保持させ、前記車両が前記震動多発区間を通過するか、若しくは当該区間を走行する可能性がなくなったと判断するまで、前記データ読み出し手段による前記記録媒体からのデータの読み出しを禁止するように制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記車両が前記震動多発区間を走行する可能性があると判断すると、複数のナビゲーション機能の内一部を停止させ、当該機能を実行するために使用されていたメモリの領域を、前記地図データの保持領域として使用するために解放することを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
2. 前記制御手段は、複数のナビゲーション機能の一部を停止させる場合は、その時点における利用頻度が比較的低いものを停止対象として選択することを特徴とする請求項１記載の車両用ナビゲーション装置。
3. 地図データと共に、走行中に震動が多発する区間の情報データを記録媒体に記録しておき、
   車両の現在位置を検出し、
   検出された位置の軌跡に基づき、前記車両が前記震動多発区間を走行する可能性があると判断すると、前記震動多発区間を含む当該車両の進行方向付近の地図データを前記記録媒体より読み出して、データを一時的に保持するためのバッファメモリに保持させ、
   前記車両が前記震動多発区間を通過するか、若しくは当該区間を走行する可能性がなくなったと判断するまで、前記記録媒体からのデータの読み出しを禁止するように制御し、
   前記車両が前記震動多発区間を走行する可能性があると判断すると、複数のナビゲーション機能の内一部を停止させ、当該機能を実行するために使用されていたメモリの領域を、前記地図データの保持領域として使用するために解放することを特徴とする車両用ナビゲーション装置の地図データ読出し制御方法。
4. 複数のナビゲーション機能の一部を停止させる場合は、その時点における利用頻度が比較的低いものを停止対象として選択することを特徴とする請求項３記載の車両用ナビゲーション装置の地図データ読出し制御方法。

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