JPH02245612A - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く竜業上の利用分野〉 この発明は車載ナビゲーション製鐵に関する。

〈従来の技術及びその問題点〉 車載用ナビゲーション製電は一般的に、ＣＤ−ＲＯＭ等
の記憶媒体に地図データを格納しておき、表示装備に該
地図を表示するとともに該地図上に自軍位賦や目的地を
表示する構成になっている。

しかし、従来のナビゲーション製電では日本国内等走行
の可能性のある広大な地域の地図をデータベース化する
作業が必須であり、そのために膨大な費用と時間が掛か
る問題があった。特に、ナビゲーション製電との関係か
ら、地図データベースは装置間での互換性をとりにくく
、各装買毎或は系列毎に何種類もの地図データベースが
必要であり、日本全国をａｍするためには数十億円の費
用が掛かるといわれている。

〈発明の概要〉 本発明は上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので
、データ化され記憶媒体に格納された地図データを必要
としない車載用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。

この目的のために本発明の車載用ナビゲーション製電は
、印刷された地図に基づいて走行すべき道路をデータ化
する手段と、該データ化された走行道路情報を記憶する
記憶手段と、車輌の走行距離を検出する距離検出手段と
、車輌の進行方向を検出する。方向検出手段と、上記距
離検出手段と方向検出手段とに基づき現在地を算出する
現在地算出手段と、該算出した現在地と上記走行道路情
報とに基づいて走行指示データを出力する指示手段とを
備えたことを基本的な特徴とする。

く作用〉 データ化する手段は例えばデジタイザ等であって、地図
上の走行ルートを座標情報としてデータ化する。このデ
ータ化された走行道路情報は記憶手段に格納される。一
方、車輌の走行距離と走行方向が検出手段により検出さ
れ、現在地算出手段により現在地が算出される。指示手
段はこの現在地と上記した走行道路情報を比較し１曲が
る方向等の指示を出力する。この出力は視覚的或は音声
的な手段により運転者に伝達される。

〈実施例〉 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、このナビゲーション製電はデジタ
イザ１と制御装［２及び表示器ｗＬ３とから構成されて
いる。デジタイザ１は第５図に示すように印刷された地
図Ｘから走行すべき道路情報をデータ化する。デジタイ
ザ１はデジタイズパネル１０を有しており、このデジタ
イズパネル１０には縦横２ｍｍ間隔の電極線が張ってあ
り、ここにライトベン１５を接触させることにより座標
を読み取るようになっている。デジタイズパネル１０は
透明体であり、第５図に示すように地−挿入口１７から
地図Ｘをデジタイズパネル１０の下側に差込み、まず該
地図Ｘ上の自車位置にライトベン１５を接触させ１次い
で走行する道路にライトベン１５を接触させつつなぞる
ことにより走行道路情報の座標をライトベン１５に読み
取らせ、これをデータ化するようになっている。ライト
ベン１５には補助データ釦１６が備えられており、表示
装置１１３に表示すべき補助データを入力することが出
来るようになっている。この実施例では右折、左折、斜
め右折、斜め左折、右カーブ、左カーブ、出発地、目的
地、地図の継目等を補助データとして入力できるように
なっている。第２図に示すような走行経路を選択し、ラ
イトベン１５によりこれをなぞると、デジタイザ１は第
３図に示すように座標データを逐次作成する。そして、
適宜の位置で補助データ釦１６により補助データを入力
することにより補助データが対応する座標データと同一
アドレスにデータ化されるように構成されている。

地図又は伸縮率の少ない材質に通常の地図が印刷された
もので、複数の地図をリングで綴じてあり、デジタイザ
１に設けられた地図挿入口１７と地図挿入口１８のどち
らかでも挿入できるようになっている。第８図に示すよ
うに地図Ｘの地図外郭線Ｙ、Ｚで囲まれている部分は各
地図の継目であり、第９図に示すように隣合う地図にお
いて重複している。ライトベン１５によりトレースする
際には地図外郭線Ｙ、ｚで囲まれる部分にきたら補助デ
ータ釦１６を操作して継目であることを補助データとし
てデータ化することにより複数の地図のトレースを行え
るようになっている。

デジタイザ１にはこの為にページスイッチ１３が設けら
れており、このページスイッチ１３を押すことによりペ
ージを、−新することが出来るようになっている。また
、ページスイッチ１３は現在のページを表示する表示器
も兼ねている。また、デジタイザ１には入組率スイッチ
１２が備えられており、地図Ｘの縮尺率を入力するよう
になっている。更にデジタイザ１には複数スイッチ１４
が設けられており、走行する道路を複数データ化できる
ようになっている。

駆動記憶回路１１はライトベン１５によるデータを一時
的に記憶するとともに、種々のデータ処理を行なうもの
である。まず、入組率スイッチ１２の操作による地図の
縮尺に応じて座標の切換えを行い、また地図のページを
切り換えた場合には前ページでライトベン１５が止まっ
た位電に応じてそのポイントの座標を次ページの座標に
自動的に変換するように構成されている。更に、複数の
走行経路をデータ化する場合には複数スイッチ１４から
の信号により各経路の座標接続等を行なうようになって
いる。更に駆動記憶回路１１にはオーバーフローランプ
を設けてあり、その記憶容斌のオーバーフローを表示す
るように構成されている。なお、１９は０Ｎ１０ＦＦス
イツチである。

次ぎに上記したデジタイザ１の使用方法を説明する。

まず、走行する道路を地図Ｘから捜して、そのページを
開いて地図挿入口１７又は地図挿入口１８から挿入する
。この状態が第５図に示す状態であり、デジタイズパネ
ル１０の下側に地図Ｘが現われている。そして、０Ｎ１
０ＦＦスイツチ１９を押して１尺縮率スイッチ１２によ
り地図の縮尺を選択し、ページスイッチ１３の１ページ
目を押して１ページ目であることを入力するとともに表
示させる１次ぎに自軍の位置を地図上で確認し、ライト
ベン１５をその部分に接触させ、目的地に向って走行道
路上をライトペン１５を摺動させる。

そして、交差点等において左折、右折などの補助データ
を補助データ釦１６により入力する。地図外郭線Ｙ、Ｚ
の部分にきて地図が次のページになる時は、補助データ
釦１６により継目であることのデータを入力し、地１！
１１１Ｘを抜いて次のページを開いて再び挿入する。そ
して、ページスイッチ１３により２ページ目であること
を入力し、ライトベン１５を、地図外郭線Ｙ、Ｚの道路
上に当て、補助データ釦１６から継目であることを入力
し、後は同様に走行する道路をトレースする０以上によ
り第３図に示すようなデータが駆動記憶回路１１に一時
的に保管される。

走行したい道路が複数ある場合には複数スイッチ１４を
押して同様に道路をライトペン１５によりトレースする
。

なお、デジタイザ１として上記した構成の他に特公昭６
２−６１９９２号に示すような機械的に座標を読む方式
のデジタイザ等も使用することが可能である。

上記したように作成され駆動記憶回路１１に一時記憶さ
れたデータは制御装置２に入力され、ここに備えられた
メモリ９に格納される。

制御装置１１２はマイクロプロセッサ等によりソフトウ
ェア的に構成されるか或は通常の回路構成になっている
。この制御表［２は、プログラム装置２０、演算装［２
１、表示処理袋′ｗｔ２２を有しており、プログラム装
置２０に格納されたナビゲーションアルゴリズムに従っ
て、データ処理を実行する。制御表［２にはスピードセ
ンサ４又はホイール回転センサ５からの車速情報が入力
しており、この情報に基づいて演算装置！Ｉ！２１にお
いて車輌の走行距離を算出する。また、地磁気センサ６
またはジャイロスコープ８による車輌の走行方向が制御
装置２に入力しており、演算装［２１において前記走行
距離と車輌の方向から自車の位置を算出するように構成
されている。なお、スピードセンサ４とホイール回転セ
ンサ５は一方のみを備えても両方を備えてもよいゆまた
。地磁気センサ６とジャイロスコープ＆も一方のみでも
よいし、両方でもよい、ディフォガーシャント７はディ
フォガーをキャンセルするためのものである。これら各
センサからの情報は補正装置ｇ２３．補正装［２４、補
正装置１１ｅ２５、補正装置２６を介して演算装置２１
に入力される。これらの補′ｆ−，装隨は特にデッドレ
コニングの精度をあげるために設けられたもので地磁気
センサ６の磁気影響、スピードセンサ４、ホイール回転
センサ５の雑音除去等を図るためのものである。

制御表［２は各センサからの情報に基づいて自車位置を
算出し、メモリ９に記憶されている走行経路と自車位置
を対応させ、メモリ９内の補助データを検索する。そし
て、この自車位置と補助データに基づいた指示を表示処
理装置２２を介して表示製鐵３に表示させるように構成
されている。

表示装＊３は表示パネル３０．駆動回路３１．０Ｎ１０
ＦＦスイツチ３２から構成されており、表示パネル３０
に制御表［２の表示処理袋［１１２２からの表示指令に
従った表示を実行するように成っている０表示装置３は
第７図に示すようにインストルメントパネルＰの上に載
賦されて運転者が見やすいようになっているゆ表示パネ
ル３０には第６図に示すように、車輌先端部３９の形状
が予め印刷されており、その上に方向矢印３３を適宜表
示して進行方向を指示するようになっている。

また、左側に目的地方向／距離３４を表示するようにな
っており、目的地の方向と目的地までの距離を表示する
。更に北方向矢印３５により北方向を表示するようにな
っている。また、文字表示３６を行えるようになってお
り、この実施例ではメモリ９に格納された走行経路から
はずれたときに″設定道路ではありません”と表示する
ようになっている。

第４図により制御表［２と表示装［３の動作を説明する
。

制御表［２は各センサからの情翰に基づいて自軍位置を
算出し、自軍の座標を求める（ステップ４０）０次ぎに
メモリ９に格納されたデータから自軍の座標に対応する
データを検索しくステップ４１）、そこに補助データが
あるか否かチエツクする（ステップ４２）、補助データ
がない場合には直進と判断し、表示装置１１３の方向矢
印３３に東進方向の矢印を表示させる（ステップ５０）
、補助データがある場合は右折データか判断しくステッ
プ４３）、右折データがある場合は表示装［３の方向矢
印３３に右折の矢印を表示させる（ステップ４４）、左
折データがある場合は（ステップ４５）１表示装に３の
方向矢印３３に左折の矢印を表示させる（ステップ４６
）、更に斜め右折の場合は（ステップ４７）、斜め右矢
印を表示させ（ステップ４８）、斜め右折でない場合に
は斜め左折と判断し斜め左矢印を表示させる（ステップ
４９）、なお、左折、右折の点等において、その所定距
離手前から矢印を点滅表示させ、点の直前に通常の表示
に切り換えるなど種々の表示態様を採ることが可能であ
る。

以上により予めメモリ９に格納したデータに基づいた指
示の表示が行なわれる。また、表示パネル３０には目的
地方向／距１１１１３４と北方向矢印３５は電源がオン
に成っていれば常に表示されるようになっている。

第１０図乃至第１６図は車輌の進行に従って表示装置３
の表示パネル３０の表示が逐次変わっていく様子を示す
ものである。第１０図は車輌をスタートさせた時の状態
を示すもので、目的地まで２３．５ｋｍで直進の指示が
なされている。第１１図は目的地までの距離が２３．１
ｋｍになり所定距離、例えば３００ｍで左折するように
左折矢印が点滅している。第１２図は、左折点直前で左
折矢印が点灯した状態である。第１３図では再び直進の
指示が出ており、第１４図では所定距離光で斜め左折の
矢印が点滅し、第１５図で斜め左折の矢印が点灯してい
る。第１６図は設定道路外に入った場合のアナウンスを
文字表示した状態を示している。

次に、これ等の地図）１１．標データと自軍センサーデ
ータとがどのような関係でマツチングして表示されるか
を、その基本的な特長のみ説明すると第１７図に示す通
りである。

すなわち、地図データとして、０，１，２．ａの道路を
Ｓ、、Ｓ、、Ｓ、・・・・・・・・・Ｓｎとシェイプポ
イントとして座標数値化し、記憶回路に収納しておく。

次に自軍のセンサから距離と方位のデータを入手し、そ
れが例えばＰｌのポジションにきたとするとこのＰｌと
Ｓｉとの比較をして、その距離の一番近いＳｉにＰｌを
置き変えＰ１′とする。

つまりデッドレコニングで得たＰｌを地図データ上のＰ
、′にマツチングさせる。同じようにして、Ｐ２をＰ、
’、Ｐ、をＰ３′・・・・・・・・・と自車位置データ
を地図データに合せる。この手法の特徴は、０から１、
又は１から２．又は２から３の道路データの中間にＳ、
、Ｓ、・・・・・・・・・のシェイプポイントを入れて
、そのシェイプポイントとデッドレコニングで得たポイ
ントを比較してマツプマツチングさせるところにある。

第１８図１．第１９図は、設定道路からはずれて走行す
る場合に判別計算を行う仕組みを説明するものである。

つまり、第１９図において、Ｐ３Ｐ４とデッドレコニン
グによりデータを得たとき、Ｐ４は強制的にＰ、′に吸
収され、更にＰ５もＰ、。

に吸収される。しかし、Ｐ６となって方向があきらかに
１に向いていないと判断されると、Ｐ４に逆戻りして、
それにＰ、の変位を織きかえてＰ５′とつなぎ、更にＰ
６′の変位を加えてＰ１″とするように計算がやり直さ
れ、設定道路ではない事をアナウンスする。第１９図は
、同様に１のポイントで曲がるべきところを亘進した時
に設定道路からはずれた事を説明する図で、その説明内
容は、第１８図と同じであるので省略する。

第２０図、第２１図、第２２図は設定した道路と自車位
置センサから得た走行道路が同一か又は異なるかを判断
する原理を説明する図である。

つまり、第２０図は、地図道路データとして得ている道
路で、ＡからＪまでの座標が記録されている。第２１図
は、自車センサから得た座標で、Ａ〜Ｊ′までの座標が
記憶されている。この第２０図と第２１図が同じ道路か
又は異なる道路かを判断するのに、第２１図に、所定の
座標移動範囲を設けて、その範囲（図では点線で示して
いる）と第２０図の座標を比較計算させて、同一か否か
を判断するわけである。第２２図のようにＡ”〜Ｊ”は
あきらかに第２０図と異なるから、この場合は設定道路
以外を走行していると判断される。

なお地図データとして、現走行時より約５−以前までの
地図データと自軍走行センサデータを記録して比較させ
ているので、−Ｂ−設定道路からはずれて又元の設定道
路に戻っても、そのＬＫｉｌｌがなされる様になってい
る。

以上説明した構成では、記憶媒体にデータベース化され
た地図情報を必要とせず、印刷された地図を用いて必要
な走行経路を入力するだけで正確なナビゲーション灸実
行できる。目的地までの距離、方向或は北方向が常に表
示され、また設定された走行経路から外れた場合はその
旨の表示がなされるため、車輌の円滑な走行を実現でき
る。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明の車載用ナビゲーション装置
は、印刷された地図に基づいて走行すべき道路をデータ
化する手段と、該データ化された走行道路情報を記憶す
る記憶手段と、車輌の走行距離を検出する距離検出手段
と、車輌の進行方向を検出する方向検出手段と、上記距
離検出手段と方向検出手段とに基づき現在地を算出する
現在地算出手段と、該算出した現在地と上記走行道路情
報とに基づいて走行指示データを出力する指示手段とを
備えているため、データベース化された地図情報を必要
とせずにナビゲーションを実行できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
データ化の説明図、第３図はデータの構成図、第４図は
動作を説明するフローチャート図、第５図はデジタイザ
の斜視図、第６図は表示装置の正面図、第７図は表示装
置の取り付は状態図、第８図と第９図は地図の構成説明
図、第１０図乃至第１６図は表示装置の動作説明図、第
１７図乃至第２２図はマツプマツチングの説明図である
。 １：デジタイザ、・２：制御装懺、３；表示装置、４ニ
スピードセンサ、５：ホイール回転センサ、６：地磁気
センサ、７：デイフオガーシヤント、８：ジャイロスコ
ープ、９：メモリ、１０：デジタイズパネル、１１：駆
動記憶回路、１２：入組率スイッチ、１３：ページスイ
ッチ、１４：複数スイッチ、１５ニライトベン、１６：
補助データ釦、１７：地図挿入口、１８；地図挿入口、
１９：０Ｎ１０ＦＦスイツチ、２０ニブログラム装置。 ２１：演算製電、２２：表示処理袋織、２３：補正装置
、２４＝補正装賞、２５：補正装置、２６：補正装置、
３０：表示パネル、３１；駆動回路、３２８ＯＮ１０Ｆ
Ｆスイツチ、３３：方向矢印、３４；目的地方向／距離
、３５：北方向矢印、３６：文字表示、３９：車輌先端
部。 特許出願人　　　タラリオン株式会社 代理人　　　　　弁理士　高　摘　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　印刷された地図に基づいて走行すべき道路をデータ化
   する手段と、 該データ化された走行道路情報を記憶する記憶手段と、 車輌の走行距離を検出する距離検出手段と、車輌の進行
   方向を検出する方向検出手段と、上記距離検出手段と方
   向検出手段とに基づき現在地を算出する現在地算出手段
   と、 該算出した現在地と上記走行道路情報とに基づいて走行
   指示データを出力する指示手段と、を備えたことを特徴
   とする車載用ナビゲーション装置。