JP6783334B2 - ナビゲーション方法及びナビゲーションシステム - Google Patents

Description

本発明は、ナビゲーション方法及びナビゲーションシステムに関し、特に、車輌の走行データを利用するナビゲーション方法及びナビゲーションシステムに関する。

現在、グローバルポジショニングシステム（Global positioning system、略称：ＧＰＳ）ナビゲーション装置は、車輌を運転する際に広く利用されている。しかし、グローバルポジショニングシステムナビゲーション装置によって得た車輌の位置は、不正確である可能性があると共に、車輌の実際位置から最大２０メートルずれる可能性もある。

したがって、本発明の目的は、より正確または精密なナビゲーション方法及びナビゲーションシステムを提供することにある。

本発明によると、ナビゲーション方法は、携帯型装置及び車輌により実施され、車輌が車輪速度センサと、車輪速度センサと携帯型装置とに通信可能に接続されているインストルメントクラスタ装置と、を有するナビゲーション方法であって、ナビゲーション用地図上にあるナビゲーションルートの始点から車輌が走行を始めると、車輪速度センサにより、パルス信号をインストルメントクラスタ装置に繰り返し発信するステップと、予め設定されたパルス信号数を受信したことに応じて、インストルメントクラスタ装置により、予め設定されたパルス信号数に関連する指示信号を携帯型装置に送信するステップと、指示信号を受信すると、携帯型装置により、予め設定されたパルス信号数に関する所定の距離に基づいて、ナビゲーション用地図上における車輌の現在位置を計算するステップと、携帯型装置により、車輌の現在位置及びナビゲーションルートを有しているナビゲーション用地図のデータをインストルメントクラスタ装置に送信するステップと、データを受信したことに応じて、インストルメントクラスタ装置により、車輌の現在位置及びナビゲーションルートを有しているナビゲーション用地図を表示するステップと、を含む。

また、本発明によると、車輌をナビゲーションするためのナビゲーションシステムは、携帯型装置と、車輌に搭載されると共に、ナビゲーション用地図上にあるナビゲーションルートの始点から車輌が走行を始めると、パルス信号を繰り返し発信するように構成されている車輪速度センサと、車輌に搭載され、携帯型装置に通信可能に接続し、パルス信号を受信するように車輪速度センサに電気的に接続するよう構成されていると共に、予め設定されたパルス信号数を受信したことに応じて、予め設定されたパルス信号数に関連する指示信号を携帯型装置に送信するように構成されているインストルメントクラスタ装置と、を含み、携帯型装置は、指示信号を受信すると、予め設定されたパルス信号数に関する所定の距離に基づいて、ナビゲーション用地図上にある車輌の現在位置を計算し、車輌の現在位置及びナビゲーションルートを有しているナビゲーション用地図のデータをインストルメントクラスタ装置に送信するように構成されていて、インストルメントクラスタ装置は、データを受信したことに応じて、車輌の現在位置及びナビゲーションルートを有しているナビゲーション用地図を表示するように更に構成されている。

本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照する以下の実施形態の詳細な説明において明白になるであろう。

本発明に係る実施形態のナビゲーションシステムの概略ブロック図である。 ダッシュボード及びホストディスプレイを備えているナビゲーションシステムのインストルメントクラスタ装置を示す概略図である。 本発明に係る実施形態のナビゲーション方法のフローチャートである。 本発明に係る実施形態のナビゲーションシステムの変化例の概略ブロック図である。 本発明に係る実施形態のナビゲーションシステムの他の変化例の概略ブロック図である。 本発明に係る実施形態のナビゲーションシステムの更に他の変化例の概略ブロック図である。

本発明をより詳細に説明する前に、適切と考えられる場合において、符号又は符号の末端部は、同様の特性を有し得る対応の又は類似の要素を示すために各図面間で繰り返し用いられることに留意されたい。

図１と図２に示されているように、車輌１をナビゲーションするためのナビゲーションシステムが提供されている。車輌１は、自動車、スクーター、全地形車（all terrain vehicle、略称：ＡＴＶ）、ユーティリティビークル（utility vehicle、略称：ＵＶ）、電気自動車、又は、任意の運搬用車であることができる。本実施形態では、車輌１は、スクーターであるが、本発明はこの形態に限定されない。

車輌１は、ハンドグリップ２と、車輪速度センサ３と、操舵角センサ４と、インストルメントクラスタ装置５と、を備えている。本実施形態では、車輌１をナビゲーションするためのナビゲーションシステムは、車輪速度センサ３と、操舵角センサ４と、インストルメントクラスタ装置５と、携帯型装置６と、を含む。携帯型装置６は、インストルメントクラスタ装置５に通信可能に接続される。

車輪速度センサ３は、インストルメントクラスタ装置５に電気的に接続され、例えば、車輌１の車輪に搭載されると共に、車輌１が走行を始めると、ナビゲーション用地図上にあるナビゲーションルートの始点からパルス信号をインストルメントクラスタ装置５に繰り返し発信する。該ナビゲーションルートは、携帯型装置６の使用者が選んだ始点及び目的地に基づいて携帯型装置６により決定される。いくつかの実施形態では、車輪速度センサ３は、ホール効果センサを用いて実施することができるが、本発明はこの形態に限定されない。

操舵角センサ４は、ハンドグリップ２に搭載され、インストルメントクラスタ装置５に電気的に接続されると共に、ハンドグリップ２の操舵角に関する操舵信号をインストルメントクラスタ装置５に送信するように構成されている。本実施形態では、ハンドグリップ２の加速度と、ハンドグリップ２の操舵角を示す操舵信号と、を検出するための加速度計である。

本実施形態では、インストルメントクラスタ装置５は、ホストディスプレイ５０と、ホストコンピュータ５１と、ダッシュボード５２と、ダッシュボードコントローラ５３と、を備えている。ホストコンピュータ５１は、ホストディスプレイ５０の作動を制御するためにホストディスプレイ５０に電気的に接続されている。ダッシュボードコントローラ５３は、ホストコンピュータ５１及びダッシュボード５２に電気的に接続されていると共に、パルス信号を受信するために車輪速度センサ３に電気的に接続されている。該パルス信号は、ダッシュボードコントローラ５３を介してホストコンピュータ５１に送信する。本実施形態では、操舵角センサ４は、ホストコンピュータ５１とダッシュボードコントローラ５３との両方に操舵信号を送信するためにホストコンピュータ５１及びダッシュボードコントローラ５３に電気的に接続されている。

ダッシュボード５２は、車輌１の製造業者により設定されると共に、使用者が望むように任意に変更することができない専用フォーマットで特定情報を表示するように構成されている。ダッシュボードコントローラ５３は、ダッシュボード５２の表示を制御するように構成されている。本実施形態では、ダッシュボード５２（図２参照）は、ホストディスプレイ５０の左右側にそれぞれ配置された第１の部分５２１及び第２の部分５２２を有していると共に、車輌１の累積走行距離、車輌１の現在速度、現在の燃料レベル、電池の電圧などのインストルメントクラスタ情報を所定のフォーマット及び配置で表示するように特に構成されている。

一方、ホストディスプレイ５０は、ホストコンピュータ５１から提供された任意のイメージデータに基づくイメージを表示するための通常のＬＣＤなどの通常のディスプレイとして構成されている。ホストコンピュータ５１は、使用者が複数のボタン（図示せず）を介して表示モード又は接続モードで操作することによって作動されることができる。接続モードでは、ホストコンピュータ５１は、携帯型装置６からデータを受信し、携帯型装置６から受信したデータに基づいて、ホストディスプレイ５０を、例えば、車速、現在時刻、天気、インテリジェントコンパス、通知、車輌探知などのイメージを表示するよう制御できるように、有線又は無線で携帯型装置６とペアリング及び／又は接続することができる。ホストコンピュータ５１を表示モードで操作すると、ホストコンピュータ５１は、ホストディスプレイ５０を制御して、例えば、車輌１の累積走行距離、区間走行距離、走行可能距離、タイヤ空気圧、電池の現在電圧などのインストルメントクラスタ情報を表示する。

ホストコンピュータ５１は、処理モジュール５１１、無線通信モジュール５１２、プログラムデータ５１３０（例えば、作業システム（operating system、略称：ＯＳ）、ファームウェア（firmware、略称：ＦＷ））、及びホストコンピュータ５１のアプリケーションプログラムなどのデータを記憶するための記憶モジュール５１３と、を含む。処理モジュール５１１は、ホストディスプレイ５０と、無線通信モジュール５１２と、記憶モジュール５１３と、に電気的に接続される。本実施形態では、ホストディスプレイ５０は、液晶ディスプレイ（liquid crystal display、略称：ＬＣＤ）である上、無線通信モジュール５１２は、例えば、ブルートゥース（登録商標）モジュール、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）モジュール、近距離無線通信（near-field communication、略称：ＮＦＣ）などである。

本実施形態では、携帯型装置６は、クラウドサーバ７に記憶された地図情報システム７１にインターネット８を介してアクセスすることができると共に、地図情報システム７１に基づくナビゲーション機能を実施することができる携帯電話（例えば、スマートフォン）である。他の実施形態では、携帯型装置６は、携帯情報端末（personal digital assistant、略称：ＰＤＡ）、スマートウォッチ、タブレット型コンピュータなどであることができ、本発明はこの形態に限定されない。本実施形態では、携帯型装置６は、処理ユニット６１と、アプリケーションプログラム（application program、略称：ＡＰＰ）６２１を記憶する記憶ユニット６２と、無線通信ユニット６３と、表示ユニット６４と、入力ユニット６５と、測位ユニット６６と、ネットワーク通信ユニット６７と、を備えている。測位ユニット６６は、例えば、グローバルポジショニングシステム（Global Positioning System、略称：ＧＰＳ）から情報を受信することができる測位装置である。

本明細書全体を通して「記憶ユニット」及び「記憶モジュール」などの用語は、読み出し専用メモリ（read-only memory、略称：ＲＯＭ）、非一時的なランダムアクセスメモリ（non-transitory random-access memory、略称：ＮＶＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリ、ソリッドステート装置（solid state devices、略称：ＳＳＤ）、他の記憶装置及び媒体などの任意の非一時的なメモリ機構を指す、又は、有することができることに留意されたい。本明細書全体を通して「コントローラ」、「処理モジュール」、「処理ユニット」などの用語は、レジスタ及び／又はメモリからの電子データを処理して他の電子データに変換する任意の装置を指すことができる。例えば、ダッシュボードコントローラ５３と処理モジュール５１１と処理ユニット６１とは、それぞれシングルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサ、デュアルコアモバイルプロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ（digital signal processor、略称：ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field-programmable gate array、略称：ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit、略称：ＡＳＩＣ）、無線周波数の集積回路（radio-frequency integrated circuit、略称：ＲＦＩＣ）などを指す、又は、有することができるが、それらに限定されていない。

無線通信ユニット６３は、ホストコンピュータ５１の無線通信モジュール５１２に無線接続されている。無線通信ユニット６３と無線通信モジュール５１２とは、同一の無線送受信プロトコルを利用して通信する。例えば、無線通信モジュール５１２がブルートゥース（登録商標）の無線技術を使用する場合、無線通信ユニット６３もブルートゥース（登録商標）の無線技術を使用して無線通信モジュール５１２と通信する。

本実施形態では、表示ユニット６４と入力ユニット６５とはタッチパネルとして一体化されていて、処理ユニット６１によってアプリケーションプログラム６２１が実施される際に、アプリケーションプログラム６２１の操作インタフェースを表示してユーザーによる操作を可能とする。

図３を参照して、本発明に係る実施形態のナビゲーションシステム、及び、車輌１によって実施されるナビゲーション方法が示されている。ナビゲーション方法を実施する前に、ホストコンピュータ５１が接続モードで操作されると共に、携帯装置６に通信可能に接続され、携帯装置６によって決定されたナビゲーションルートを受信する。ナビゲーション方法は、以下のステップを含む。

ステップＳ９１において、車輪速度センサ３は、ナビゲーション用地図上にあるナビゲーションルートの始点から車輌１が走行を始めると、パルス信号をインストルメントクラスタ装置５に繰り返し発信すると共に、ハンドグリップ２が回転されると、操舵角センサ４は、車輌１のハンドグリップ２の操舵角に関する操舵信号をインストルメントクラスタ装置５に送信する。

ステップＳ９２において、予め設定された回数のパルス信号を受信したことに応じて、インストルメントクラスタ装置５の処理モジュール５１１は、無線通信モジュール５１２を介して携帯装置６に予め設定されたパルス信号数に関連する指示信号と操舵信号とを送信する。例えば、車輪速度センサ３は、車輌が１０センチメートル進むごとにインストルメントクラスタ装置５の処理モジュール５１１にパルス信号を１回発する場合でし、且つ予め設定されたパルス信号数が１０回である場合には、車輌１が1メートル(所定の距離)に進むごとに処理モジュール５１１により指示信号が携帯装置６に送信される。このようにして、ナビゲーションルート上にある車輌１の動き推定は１メートルの精度を有することができ、これは、ＧＰＳナビゲーション装置のみを利用した場合の精度が通常は５メートルから２０メートルの範囲内である動き推定よりはるかに精度が良い。

ステップＳ９３において、携帯装置６の処理ユニット６１は、指示信号を受信すると、所定の距離及び操舵信号が示す操舵角に基づいて、ナビゲーション地図上における車両１の現在位置を計算する。所定の距離は、予め設定されたパルス信号数に関し、本実施形態では、１メートルである。

ハンドグリップ２の操舵角については、ナビゲーションルートに沿って走行する際に、道路状況によって車輌１のライダー／ドライバーによりハンドグリップ２が操舵されて、車輌１がナビゲーションルートの中心線から外れることがある。処理モジュール５１１が車輌１の現在位置を推定する際に、ハンドグリップ２の操舵角を考慮に入れることは、車輌１の動き推定の精度を改善することに有利である。具体的には、車輌１が走行した距離が所定の距離であっても、走行中の車輌１の向きの変動によって、車輌１が全くずれることなく完全にナビゲーションルートに従っているわけではないので、車輌１の現在位置とナビゲーションルートの始点との距離は、所定の距離より短い場合がある。

ステップＳ９４において、携帯装置６の無線通信ユニット６３は、車輌１の現在位置とナビゲーションルートとを有するナビゲーション地図に関するデータをインストルメントクラスタ装置５の無線通信モジュール５１２に送信する。

ステップＳ９５において、無線通信モジュール５１２を介して、車輌１の現在位置とナビゲーションルートとを有するナビゲーション地図に関するデータを受信すると、処理モジュール５１１は、インストルメントクラスタ装置５のホストディスプレイ５０を制御して、図２に示されているように、車輌１の現在位置とナビゲーションルートとを有するナビゲーション地図５００を表示させる。

図４を参照して、ナビゲーションシステムの変化例が示されている。この例では、ダッシュボードコントローラ５３は、パルス信号を受信するために車輪速度センサ３のみに電気的に接続されている。ホストコンピュータ５１は、操舵信号を受信するために操舵角センサ４に電気的に接続されていると共に、ダッシュボードコントローラ５３に電気的に接続されている。このように、操舵角センサ４からの操舵信号は、ホストコンピュータ５１のみに送信され、パルス信号がダッシュボードコントローラ５３に受信されてから、ホストコンピュータ５１に送信される。その後、ホストコンピュータ５１の処理モジュール５１１は、無線通信モジュール５１２を介して、携帯型装置６によって実施される後続の計算に使用するために、指示信号及び操舵信号を携帯型装置６に送信する。

図５を参照して、ナビゲーションシステムの他の変化例が示されている。この例では、ダッシュボードコントローラ５３は、パルス信号を受信するために、車輪速度センサ３に電気的に接続されていると共に、操舵信号を受信するために操舵角センサ４に電気的に接続されている。ホストコンピュータ５１は、ダッシュボードコントローラ５３が受信したパルス信号及び操舵信号をダッシュボードコントローラ５３から受信するために、ダッシュボードコントローラ５３に電気的に接続されている。その後、ホストコンピュータ５１の処理モジュール５１１は、無線通信モジュール５１２を介して、携帯装置６によって実施される後続の計算に使用するために、指示信号及び操舵信号を携帯装置６に送信する。

図６を参照して、ナビゲーションシステムの更に他の変化例が示されている。この例では、インストルメントクラスタ装置５は、ホストディスプレイ５０及びホストコンピュータ５１のみを備え、図１と図４と図５に示されているダッシュボード５２及びダッシュボードコントローラ５３は、省略されている。この例では、ホストコンピュータ５１は、ダッシュボードコントローラ５３によって実行される機能を実行することができると共に、ホストディスプレイ５０は、車輌１の制御及びインストルメントクラスタ情報を、ダッシュボード５２が表示する替わりに、表示することができる。ホストコンピュータ５１は、パルス信号を受信するために車輪速度センサ３に電気的に接続されると共に、操舵信号を受信するために操舵角センサ４に電気的に接続され、後続の計算を実行する。

総括すると、携帯型装置６と、車輌１のインストルメントクラスタ装置５と、車輪速度センサ３と、操舵角センサ４と、の間の協働により、車輌１の移動推定の精度を１メートルにまですることができる。このように、本発明は、精度が５メートルから２０メートルまでの範囲内にあるＧＰＳのような従来の測位技術と比較して、より正確又は精密なナビゲーションシステム及びナビゲーション方法を提供する。

上記においては、本発明の全体的な理解を促すべく、多くの具体的な詳細が示された。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。また、本明細書における「一つの実施形態」「一実施形態」を示す説明において、序数などの表示を伴う説明は全て、特定の態様、構造、特徴を有する本発明の具体的な実施に含まれ得るものであることと理解されたい。更に、本説明において、時には複数の変化例が一つの実施形態、図面、またはこれらの説明に組み込まれているが、これは本説明を合理化させるためのもので、また、本発明の多面性が理解されることを目的としたものである。

以上、本発明の好ましい実施形態及び変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。

Claims (4)

1. 携帯型装置（６）及び車輌（１）により実施され、前記車輌（１）がハンドグリップ（２）と、車輪速度センサ（３）と、前記ハンドグリップ（２）に搭載されている操舵角センサ（４）と、前記車輪速度センサ（３）及び前記携帯型装置（６）に通信可能に接続されているインストルメントクラスタ装置（５）と、を有するナビゲーション方法であって、
   前記インストルメントクラスタ装置（５）は、ホストディスプレイ（５０）と、ホストコンピュータ（５１）と、ダッシュボード（５２）と、ダッシュボードコントローラ（５３）と、を備え、
   前記ホストコンピュータ（５１）は、前記携帯型装置（６）及び前記ホストディスプレイ（５０）に電気的に接続され、前記携帯型装置（６）からデータを受信し、且つ前記ホストディスプレイ（５０）の作動を制御して、前記データに基づいてイメージを表示し、
   前記ダッシュボード（５２）は、それぞれ前記ホストディスプレイ（５０）の左右側に配置された第１の部分（５２１）及び第２の部分（５２２）を有し、
   前記ダッシュボードコントローラ（５３）は、前記ホストコンピュータ（５１）と、前記ダッシュボード（５２）と、前記車輪速度センサ（３）と、に電気的に接続され、前記操舵角センサ（４）は、前記ダッシュボードコントローラ（５３）及び前記ホストコンピュータ（５１）に電気的に接続されており、
   前記ナビゲーション方法は、
   ナビゲーション用地図上にあるナビゲーションルートの始点から前記車輌（１）が走行を始めると、前記車輪速度センサ（３）により、パルス信号を前記インストルメントクラスタ装置（５）に繰り返し発信するステップと、
   予め設定されたパルス信号数を受信したことに応じて、前記インストルメントクラスタ装置（５）の前記ダッシュボードコントローラ（５３）により、前記予め設定されたパルス信号数に関連する指示信号を前記携帯型装置（６）に送信するステップと、
   前記操舵角センサ（４）により、前記ハンドグリップ（２）の操舵角に関する操舵信号を前記インストルメントクラスタ装置（５）の前記ダッシュボードコントローラ（５３）及び前記ホストコンピュータ（５１）に送信するステップと、
   前記インストルメントクラスタ装置（５）により、前記携帯型装置（６）に前記操舵信号を送信するステップと、
   前記指示信号を受信すると、前記携帯型装置（６）により、前記操舵信号及び前記予め設定されたパルス信号数に関する所定の距離に基づいて、前記ナビゲーション用地図上における前記車輌（１）の現在位置を計算するステップと、
   前記携帯型装置（６）により、前記車輌（１）の現在位置及び前記ナビゲーションルートを有している前記ナビゲーション用地図のデータを前記インストルメントクラスタ装置（５）に送信するステップと、
   前記データを受信したことに応じて、前記インストルメントクラスタ装置（５）の前記ホストディスプレイ（５０）及び前記ホストコンピュータ（５１）により、前記車輌（１）の現在位置及び前記ナビゲーションルートを有している前記ナビゲーション用地図を表示するステップと、を含むことを特徴とする、ナビゲーション方法。
2. 前記ナビゲーション用地図上にある前記車輌（１）の現在位置を計算するステップにおいて、前記所定の距離は１メートルである請求項１に記載のナビゲーション方法。
3. ハンドグリップ（２）を有する車輌（１）をナビゲーションするためのナビゲーションシステムであって、
   携帯型装置（６）と、
   前記車輌（１）に搭載されると共に、ナビゲーション用地図上にあるナビゲーションルートの始点から前記車輌（１）が走行を始めると、パルス信号を繰り返し発信するように構成されている車輪速度センサ（３）と、
   前記車輌（１）に搭載され、前記携帯型装置（６）に通信可能に接続され、前記パルス信号を受信するように前記車輪速度センサ（３）に電気的に接続するよう構成されていると共に、予め設定されたパルス信号数を受信したことに応じて、前記予め設定されたパルス信号数に関連する指示信号を前記携帯型装置（６）に送信するように構成されているインストルメントクラスタ装置（５）と、
   操舵角センサ（４）と、を含み、
   前記インストルメントクラスタ装置（５）は、
   ホストディスプレイ（５０）と、
   前記携帯型装置（６）及び前記ホストディスプレイ（５０）に電気的に接続され、前記携帯型装置（６）からデータを受信し、且つ前記ホストディスプレイ（５０）の作動を制御して、前記データに基づいてイメージを表示するホストコンピュータ（５１）と、
   それぞれ前記ホストディスプレイ（５０）の左右側に配置された第１の部分（５２１）及び第２の部分（５２２）を有しているダッシュボード（５２）と、
   前記ホストコンピュータ（５１）及び前記ダッシュボード（５２）に電気的に接続され、パルス信号を受信するために、前記車輪速度センサ（３）に電気的に接続されているダッシュボードコントローラ（５３）と、を含み、
   操舵角センサ（４）は、前記ハンドグリップ（２）に搭載され、前記インストルメントクラスタ装置（５）の前記ダッシュボードコントローラ（５３）及び前記ホストコンピュータ（５１）に電気的に接続され、前記ハンドグリップ（２）の操舵角に関する操舵信号を前記ダッシュボードコントローラ（５３）に送信するように構成され、前記インストルメントクラスタ装置（５）が前記操舵角を前記携帯型装置（６）に送信するようにさらに構成されており、
   前記携帯型装置（６）は、前記指示信号を受信すると、前記操舵角及び前記予め設定されたパルス信号数に関する所定の距離に基づいて、前記ナビゲーション用地図上にある前記車輌（１）の現在位置を計算し、前記車輌（１）の現在位置及び前記ナビゲーションルートを有している前記ナビゲーション用地図のデータを前記インストルメントクラスタ装置（５）に送信するように構成されていて、
   前記インストルメントクラスタ装置（５）は、前記データを受信したことに応じて、前記車輌（１）の現在位置及び前記ナビゲーションルートを有している前記ナビゲーション用地図を表示するように更に構成されていることを特徴とする、ナビゲーションシステム。
4. 前記所定の距離は１メートルである請求項３に記載のナビゲーションシステム。

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