JPH0316675B2 - - Google Patents

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JPH0316675B2
JPH0316675B2 JP59220481A JP22048184A JPH0316675B2 JP H0316675 B2 JPH0316675 B2 JP H0316675B2 JP 59220481 A JP59220481 A JP 59220481A JP 22048184 A JP22048184 A JP 22048184A JP H0316675 B2 JPH0316675 B2 JP H0316675B2
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JP
Japan
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intersection
vehicle
route
road map
distance
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JP59220481A
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Toshuki Ito
Kazuhiro Nakatsuru
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は、予め設定した通過予定経路に従つ
て車両を誘導案内する装置に関し、誘導案内の信
頼性を向上した車両用経路誘導装置に関する。
[発明の技術的背景及びその問題点] 車両用経路誘導装置は、予め設定された車両の
通過予定経路を表示装置の画面に表示し、この表
示に従つて車両を目的地まで誘導する装置であ
る。この誘導動作において重要なことは、車両の
現在位置を正確に検出し、この検出した現在位置
を表示装置の画面上に表示された通過予定経路上
に重ねて正確にマークして表示することである。
そして、通過予定経路の通過特異点である、例え
ば次の交差点を曲るような場合には、次の交差点
までの距離関係を明確に表示すると共に、該交差
点の形状及び交差点を曲る方向を矢印等で示すこ
とによつて車両の進むべき方向を指示することで
ある。車両の現在位置は、走行距離センサで検出
した車両の走行距離及び進行方位センサで検出し
た車両の進行方位に基づき検出するようにしてい
るが、車両の進行距離は走行距離センサの測定誤
差によつて変化する上、更に車両が走行する道路
上の位置、例えば左側車線上を走行するか又は中
央寄りの追越し車線上を走行するか等の走行位
置、車両が追越し等によつて行なう車線の変更回
数、車両が左折又は右折する時の回転半径等の
種々の要因によつて変化する。このため、車両が
長い経路を走行しているうちにはこの走行距離と
進行方位とに基づいて検出される車両の現在位置
は、表示装置の画面上で道路地図上に表示される
時、車両が実際に存在する地点と異なつた位置に
表示されることがある。このような問題を解決す
るため、従来は車両が方向転換する交差点を検出
し、この交差点毎に走行距離をリセツトすること
によつて走行距離の誤差を極力少なくし、これに
よつて車両の現在位置を正確に検出するようにし
ていた。
(特開昭57−3199) ところで、車両が或る交差点を曲ろうとする時
には、車両がこの交差点に入いる方向と出る方向
との中間の方向を必ず向く。本発明者は、このこ
とに鑑みて、この中間の方位、即ち交差点へ入る
方位と出る方位と半値方位を監視し検出すること
によつて交差点を検出する方法を先に提案するに
到つている。すなわち、この提案によれば、車両
が交差点等の進行方位変化を伴う通過特異点を通
過する時の半値方位を検出し、この検出した半値
方位を予め通過予定経路記憶装置に記憶されてい
る交差点の半値方位と比較し、両半値方位が一致
した時該交差点を通過した地点であると判定し、
この地点において走行距離を零にリセツトし、次
の交差点までの走行距離をこの地点から算出する
ようにしていた。したがつて、この提案によれば
車両の交差点の通過を検出することができる。反
面、このような半値方位の比較によつて交差点等
の通過特異点を検出する方法においては、次に通
過すべき交差点の手前の道路が該交差点の半値方
位と同じ方向に進むように湾曲していたり、また
は次の交差点を曲ろうとする寸前において前方に
先行車が停止しているためこれを避けるために該
交差点を曲がる方向と同じ方向に車線変更で曲が
つた場合には、この時点で半値方位が検出され、
交差点等の通過特異点の誤検出が発生する虞れが
ある。第7図a,bはこのような場合を説明する
ための図である。先ず第7図aにおいて、車両9
1が道路61上を矢印63で示す方向に走行して
いたとすると、この矢印方向63は車両91が次
に曲ろうとする二叉の交差点の65の半値方位θr
と一致する方位であつた場合には、車両91が手
前の道路61上を走行した時点において検出され
る矢印方位63が次の交差点65の半値方位θrと
一致するため、車両91が手前の道路61を走行
した時に交差点65を通過したものと判断してし
まうという問題がある。また、第7図bにおいて
は、手前の道路71を走行している車両73が次
の交差点79を矢印81で示すように左折しよう
とする場合において、手前の道路71上を走行し
ている車両73の前方に先行車75が例えば道路
の右側に存在するドライブイン77に入ろうとし
て道路の真ん中に停車していたとすると、車両7
3はこの先行車75の手前で矢印83で示すよう
に左方向に車線を変えることが必要になる。この
結果、車両73が先行車75を避けるために左側
へ車線を変えた時に検出される進行方位が次の交
差点79を左折する時の半値方位と一致し、この
時、即ち交差点79の手前の先行車75を避けた
位置において該交差点79を通過したものと判定
されてしまうことがある。
[発明の目的] この発明は、上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的としては、予め設定した目的地に到る通過
予定経路の通過特異点の検出を正確にした車両用
経路誘導装置を提供することにある。
[発明の概要] 上記目的を達成するために、この発明は、第1
図に示す如く、方位検出手段Aと、走行距離検出
手段Bと、道路地図記憶手段Cと、交差点データ
記憶手段Dと、経路設定手段Eと、演算手段F
と、表示手段Gとを有し、 方位検出手段Aは、車両の進行方位を検出する
ものであり、 走行距離検出手段Bは、車両の走行距離を検出
するものであり、 道路地図記憶手段Cは、道路地図情報を記憶す
るものであり、 交差点データ記憶手段Dは、車両の通過予定経
路における各交差点に関するデータを記憶するも
のであり、 経路設定手段Eは、乗員の操作によつて出発地
から目的地までの走行経路を設定するものであ
り、 演算手段Fは、方位検出手段Aと走行距離検出
手段Bの検出結果、道路地図記憶手段Cと交差点
データ記憶手段Dの記憶内容および経路設定手段
Eの設定結果に基づいて、道路地図上における車
両の位置を算出し、上記の設定された走行経路に
従つて、出発交差点から車両の進行に伴つて順次
後続の交差点を設定し、上記交差点データで指定
された当該交差点における入方位、通過判定方位
および出方位の一連のパターンに車両の進行方位
の一連のパターンが一致したとき車両が当該交差
点を通過したものと判定して車両位置を当該交差
点を基準点としてリセツトする演算を行ない、 表示手段Gは、演算手段Fの演算結果に基づ
き、少なくとも、道路地図上の車両位置、後続の
交差点および該交差点で進行すべき方向を表示す
るものである、ことを要旨する。
[発明の実施例] 以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明す
る。
第2図はこの発明の一実施例を示すものであ
る。同図において、21は例えば地磁気から車両
の進行方位を検出する方位センサ、23は当該方
位センサ21からの出力を増幅及び整形するセン
サアンプ、25は例えばタイヤの回転に応じて走
行距離算出用のパルスを発生する走行距離セン
サ、27は各種表示を行なう表示装置、29は目
的地までの経路設定操作を行なう操作部、31は
目的地までの経路設定時には表示装置27におけ
る表示出力を制御すると共に操作部29からの信
号を入力して当該経路の設定を行ない、走行時に
は前記方位センサ21及び走行距離センサ25に
よる検出信号を入力して設定した経路と比較し車
両の進行方位等を表示装置27で表示させるマイ
クロコンピユータである。
表示装置27はバツフアメモリA33と、バツ
フアメモリB34と、表示制御部35と、CRT
表示部37とを有する。バツフアメモリA33
は、マイクロコンピユータ31から供給される交
差点形状情報、スイツチ部位対応表示情報等を一
時的に記憶し、これをCRT表示部37に表示す
るためのバツフアメモリである。バツフアメモリ
B34は、マイクロコンピユータ31から供給さ
れる道路地図情報を一時的に記憶し、この道路地
図情報をCRT情報部37に表示するバツフアメ
モリである。表示制御部35は、バツフアメモリ
A33に記憶された交差点形状情報やスイツチ部
位対応表示情報及びバツフアメモリB34に記憶
された道路地図情報の何れか一方または両者を重
ね合せて同時にCRT表示部37上に表示制御す
るためのものである。
操作部29は、CRT表示画面上に設けられ或
いは間隔をおいて配設された透明操作パネル39
と、CRT表示部37の近傍に設けられたキース
イツチ41とを有する。
透明操作パネル39は、CRT表示部37の画
面を縦横幾つかの適当なブロツクに分割して形成
される複数のスイツチ部位を有するように構成さ
れ、目的地までの経路設定の際に運転者が画面の
内容に応じて対応するスイツチ部位を操作するも
のである。
キースイツチ41は、それぞれ独立したプツシ
ユスイツチで構成された「ON」、「OFF」、
「START」、「CLEAR」の4つのキーを有してい
る。
マイクロコンピユータ31は、CPU、ROM、
RAMから成る中央制御部43と、前記方位セン
サ21及び走行距離センサ25による検出信号を
入力するセンサインターフエイス45と、前記透
明操作パネル39及びキースイツチ41からの信
号を入力ポート47と、中央制御部43で処理さ
れた表示に関する信号を表示装置27に出力する
出力ポート49と、道路地図を記憶している道路
地図記憶装置50と、交差点の形状、交差点に車
両が進入する入方位、交差点の車両が出る出方
位、入方位と出方位との中間の値である通過判定
方位、各交差点間の距離等の通過予定経路におけ
る通過特異点である交差点に関するデータを記憶
している交差点データ記憶装置51とを有する。
ここで、第1図の構成要素と対比すると、方位検
出手段Aは方位センサ21に、走行距離検出手段
Bは走行距離センサ25に、道路地図記憶手段C
は道路地図記憶装置50に、交差点データ記憶手
段Dは交差点データ記憶装置51に、経路設定手
段Eは操作部29に、演算手段Fはマイクロコン
ピユータ31に、表示手段Gは表示装置27に相
当する。
次に、この実施例の作用を第3図のフローチヤ
ートを用いて説明する。
この第3図に示すフローチヤートは、目的地ま
での経路設定作業に関する処理フロー(ステツプ
100乃至160)及びこの設定した経路に従つて車両
を目的地まで誘導制御する処理フロー(ステツプ
200乃至820)とに大別されている。
最初に目的地までの経路設定作業における処理
フローを第3図のステツプ100乃至160によつて以
下に説明する。先ず、キースイツチ41の
「ON」スイツチを操作して初期設定を行なうと、
各道路地図の索引画像がCRT表示部37上に表
示される(ステツプ100、110)。このCRT表示部
37の画面上にリストアツプされて表示された各
道路地図の地域名の中から出発地域の名称が表示
されている部位の透明操作パネル39上に操作し
てキー入力することにより、画面上にその出発地
域が選択されて表示される(ステツプ120)。この
ように表示された出発地域の地図上に表示されて
いる交差点から出発交差点に該当する交差点を透
明操作パネル上から押すことによつて該出発交差
点が表示され、この出発交差点の形状及びこの出
発交差点を中心として隣接する交差点が表示され
る(ステツプ130)。
次に、この表示された隣接交差点から通過予定
の交差点部位を透明操作パネルの上から押すこと
により、これが検出され、この隣接交差点が次に
通過すべき交差点として登録される(ステツプ
140、150)。
「START」キーは、経路設定作業が終了し、
この設定した経路に基づいて車両を誘導表示する
場合に操作するものであるので、次のステツプ
160においてはこの「START」キーが押された
か否かを識別している。今の場合経路設定作業が
開始したばかりであり、「START」キーはまだ
押されていないのでステツプ130に戻り次に隣接
する交差点を新たに表示し、その登録を行なう。
以下同じ操作をステツプ130乃至160に示すように
目的地に至るまで繰り返して行なう。このように
して目的地までの経路設定が終了し「START」
キーが操作されるとステツプ200以降で示す車両
誘導制御が行なわれるのである。
次に、以上のようにして設定された通過予定経
路に基づいて行なわれる車両誘導処理を説明す
る。
先ず前記経路設定作業で設定された誘導を開始
する出発交差点まで車両を移動させ、この出発交
差点において「START」キーを操作して誘導を
開始させると、この出発交差点の座標(Xs、
Ys)をバツフアメモリにプロツトすると共に、
この出発交差点の座標(Xs、Ys)を中央制御部
43内のソフトで構成される位置演算部の演算の
初期値Xo、Xoとしてセツトし、これによつて
CRT表示部37の画面上に表示されている車両
の現在位置と前記演算部で算出される現在位置と
を一致させるようにしている(ステツプ200)。そ
れから、この現在最初に通過しようとする出発交
差点を基準として設定経路上の2つ先の交差点番
号を続出し、更に現在通過する交差点から次に通
過する交差点までの距離を読込む(ステツプ210、
220)。次に、前記方位センサ21により車両の進
行方位を一定距離進行毎に連続的に検出し、この
検出した進行方位を中央制御部43のRAMの方
位データ保持エリア内に第4図に示すように順次
記憶する(ステツプ225)。
このようにして順次検出される方位データに
は、当然車両が交差点を折曲した場合には交差点
の入方位と出方位との中間の半値方位も逐次入方
位と出方位との間に記憶されているものである。
即ち、第4図においては一番最後に検出された最
新の方位データθ16がRAMの方位データ保持エリ
アの一番左側のメモリロケーシヨンに記憶され、
その右側にその1つ前に検出した方位データθ15
が記憶され、またその右側には更に1つ前に検出
された方位データθ14が記憶され、以下同様にし
て保持エリアの一番右端には古い方位データが記
憶され、次に新しい方位データθ17が検出され場
合にはこのように記憶された各方位データは1つ
ずつ左から右の方へシフトし、最も古い方位デー
タが右端から消えていくようになつているのであ
る。そして、例えば最新の方位データθ16を今、
出方位とすると、その前の方位データθ15は半値
方位であり、その前の方位データθ14が入方位と
なるのである。すなわち、θ16からθ15,θ14,θ13
とさか上つてデータをチエツクすれば良い。本発
明においては、このようにして検出された出方位
θ16、半値方位θ15、入方位θ14を前記交差点データ
記憶装置51に予め記憶されている出方位θout、
半値方位θh、入方位θinとそれぞれ比較し、これ
らの3つの方位データがそれぞれ一致した場合に
交差点を通過したものと判定しているものであ
る。
次に、走行距離センサ25からの距離データに
より車両が単位距離△D走行する毎に方位センサ
21からの車両の方位データθを読み込み、ステ
ツプ230で示す式に基づいて車両が進行する各
点の座標X、Yをバツフアメモリにプロツトする
と同時に、ステツプ220で読込んだ次の交差点ま
での距離から算出した走行距離を差し引いて車両
の現在位置における次の交差点までの距離を時々
刻々と計算するのである(ステツプ230)。
このようにして、次の交差点までの距離がまだ
500m以上の場合には、バツフアメモリB34を
介してCRT表示部37上に道路地図及び走行距
離を続けて表示し(ステツプ240、600)、
「CLEAR」キーが押されていないことを確認し
た後、前記ステツプ230に戻つて次の交差点まで
の距離が500m以下になる迄この処理ループを繰
返す。この処理過程において、「CLEAR」キー
が押された場合には何らかの間違いがあり、車両
誘導作業が実行できない場合であるので、ステツ
プ100に戻つて最初からやい直す(ステツプ610)。
次の交差点までの距離が500m以下になつた場
合には、ステツプ620に進み、ここにおいて第6
図aに示すように次の交差点の形状を表示すると
共に、次の交差点が目標交差点でない場合には、
この交差点形状の表示の中に進行方向の矢印表示
を行なう(ステツプ630、640)。そして、更に次
の交差点までの距離を演算し、この距離が100m
以上の場合には第6図aで示すように次の交差点
へ進入表示セグメントを100m毎の距離表示によ
り制御して、次の交差点までの距離を100m毎に
時々刻々と表示する(ステツプ650、660)。そし
て、ステツプ650において、次の交差点までの距
離が100m未満になつた場合には第6図bに示す
ように進行方向の矢印を点滅させ、これによつて
進路の変更を明確に表示し(ステツプ665)、それ
から車両の進行方向が直進であるか否かを判定す
る(ステツプ670)。これは、直進である場合には
特に問題はないのであるが、車両が左折又は右折
のように曲がる場合には、この交差点に対する出
方位、入方位及び出方位と入方位との中間の値で
ある半値方位を比較することにより交差点位置を
正確に検出しようとしているものである。
従つて、まず直進できない場合について説明す
る。
この場合には第4図に示すようにRAMの方位
データ保持エリアに逐次記憶されている最新の方
位データであり、それぞれ出方位、半値方位、入
方位に相当する、この例においてはθ16,θ15,θ14
を読出すと同時に、前記交差点データ記憶装置5
1に記憶されている該交差点に対する出方位
θout、半値方位θh、入方位θinをそれぞれ読み出
す(ステツプ690)。このようにして各方位データ
を読出した後、まず出方位が同じであるか否かを
チエツクする(ステツプ700)。これは、交差点を
通過したことの確認を従来のように半値方位の一
致だけで行なうのでなく、交差点を通過した後に
おいて出方位、半値方位、入方位の3つの方位が
それぞれ一致した場合に交差点を通過したものと
判定するようにしているので、そのために、まず
方位センサ21で検出され、第4図に示すように
RAMに記憶されている最新の方位θ16を出方位と
して、この方位データθ16を交差点データ記憶装
置51に記憶されている出方位と比較し、一致し
ているかどうかを見ているものである。そして、
出方位が一致している場合には、所定の方向へ交
差点を曲がつた可能性があると判断されるので、
これを確認すべく次のステツプ705において、出
方位、半値方位、入方位の3つの各方位を比較
し、それぞれが一致しているか否かをチエツクす
る。ここで、3つの方位がそれぞれ一致した場合
には確実に交差点を通過したものと判定されるの
で、この通過交差点の座標(Xn、Yn)をバツフ
アメモリにプロセツトすると共に位置演算部の演
算の初期値Xo、Yoとしてこの通過交差点の座標
Xn、Ynをセツトし、且つ交差点までの距離を積
算していた距離積算をリセツトする(ステツプ
750、760)。すなわち、本実施例では出方位にな
つた時点で交差点通過を判定しているが、実際に
交差点を通過したのは半値方位になつた時点であ
るため、その時点から出方位になつた時点までの
走行した距離は残し、前の交差点から今回通過し
た交差点までの積算距離をリセツトする。したが
つてこの時点における距離の積算値は直前に通過
した交差点から出方位になつた位置までの値とな
る。それから、次の交差点を通過交差点として置
き換えて誘導交差点を1つ先に進め(ステツプ
770)、ステツプ210に戻るのである。なお、ステ
ツプ700において出方位が異なる場合、あるいは、
ステツプ705において出方位、半値方位、入方位
のいずれかが異なる場合には、交差点までの距離
が−100m以内であるかを識別する(ステツプ
710)。この−100m以内の意味は、交差点を通過
した後に100m以内であるかどうかを意味してい
るものである。そして、車両が−100m以内でな
い場合、即ちこの場合においては車両が交差点を
通過してから100m以上先に進んでしまつた場合
には、ステツプ610を介してステツプ230に戻り、
前記動作を繰返すのであるが、距離が−100m以
内である場合、即ち車両が交差点を通過してまだ
100m以内にある場合には、交差点からのこの車
両の出方位が交差点データとして前記交差点デー
タ記憶装置51に記憶されている出方位と一致し
ていることをチエツクし、出方位が一致している
場合にはステツツプ770に進んで誘導交差点を1
つ先に進め、ステツプ210に戻り次の交差点につ
いて同じ動作を繰返すのである。しかし乍ら、ス
テツプ720において出方位が一致していない場合
には、誤つた方向に進んだものと考えられるの
で、警報信号を出力し、誤つた方向の表示を
CRT表示部37を介して表示し、経路の再登録
を指示するコメントを表示するのである(ステツ
プ730、740)。
次に前記ステツプ670において、車両が直進す
る場合について説明すると、この場合には交差点
まで距離が0mであるか否かをチエツクし(ステ
ツプ680)、0mでない場合にはステツプ610を介
してステツプ230に戻つて上記動作を繰返すが、
交差点までの距離が0mになり、即ち交差点に達
した場合には、ステツプ770に進んで、次の交差
点通過交差点として置き換えて誘導交差点を先に
進め、前記ステツプ210に戻るのである。
また、前記ステツプ630におけるチエツクの結
果、次の交差点が目標交差点である場合には
CRT表示部上の交差点名称を点滅し、目標交差
点までの距離が0mになるまで前記セグメントで
距離表示を行ない、0mになつて目標交差点に達
した場合終了表示を行なう(ステツプ800、810、
820)。
第5図は、第3図に示すフローチヤートにおい
て点線で囲つたステツプ700及び705の代りにステ
ツプ701、702、703を用いたものであり、その他
のフローは第3図のものと同じである。即ちこの
第5図に示すフローにおいては、出方位の一致を
チエツクした後、入方位の一致をチエツクし、そ
の次に半値方位の一致をチエツクするという具合
に各方位のチエツクを順番に行なうようにしてい
るものである。
なお、上記実施例においては、交差点を通過し
たことを判定する通過判定方位を次の式で決定さ
れる入方位θinと出方位θoutとの中間の値である
半値方位θhとしているが、この通過判定方位は
この半値方位に限定されるものでなく、入方位と
出方位とによつて決定される所定の通過判定方位
を用いることができるものである。
|θin−θout|<180゜の場合: θh=1/2(θin−θout) |θin−θout|>180゜の場合: θh=1/2(θin+θout)±180゜ [発明の効果] 目的地に至る経路における通過特異点を順次指
定して行くことが当該目的地までの通過予定経路
を予め設定し、車両を当該通過予定経路に従つて
誘導する装置において、誘導時には、車両の通過
予定経路の走行に伴なう進行方位の一連の変化パ
ターンが、車両位置に応じて指示出力されている
次に通過すべき進行方位の変更を伴う通過特異点
についての通過時における車両の進行方位変化の
基準パターンと一致したことを検出することで当
該指示出力されていた通過特異点を検出するよう
にしたので、この予め設定した目的地に至る通過
予定経路の通過特異点の検出を正確に行なうこと
ができる。そして、このように通過特異点の検出
を正確にすることで、通過予定経路上における自
車両の位置を正しく把握することができ、もつて
自車両の通過予定経路に沿つた正しい誘導を高い
信頼性をもつて行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明のクレーム対応図、第2図
は、この発明の一実施例を示す車両用経路誘導装
置のブロツク図、第3図は、第2図の作用を示す
フローチヤート、第4図は方位データ保持エリア
を示す図、第5図は、この発明の他の実施例の作
用の一部を示すフローチヤート、第6図は、車両
誘導制御動作において交差点の形状及び該交差点
における進行方向を示す矢印を示す図、第7図は
従来の車両用経路誘導装置における問題点を説明
するための図である。 1……位置検出手段、3……特異点指示手段、
5……基準パターン記憶手段、7……方位検出手
段、9……特異点判別手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 方位検出手段Aと、走行距離検出手段Bと、
    道路地図記憶手段Cと、交差点データ記憶手段D
    と、経路設定手段Eと、演算手段Fと、表示手段
    Gとを有し、 方位検出手段Aは、車両の進行方位を検出する
    ものであり、 走行距離検出手段Bは、車両の走行距離を検出
    するものであり、 道路地図記憶手段Cは、道路地図情報を記憶す
    るものであり、 交差点データ記憶手段Dは、車両の通過予定経
    路における各交差点に関するデータを記憶するも
    のであり、 経路設定手段Eは、乗員の操作によつて出発地
    から目的地までの走行経路を設定するものであ
    り、 演算手段Fは、方位検出手段Aと走行距離検出
    手段Bの検出結果、道路地図記憶手段Cと交差点
    データ記憶手段Dの記憶内容および経路設定手段
    Eの設定結果に基づいて、道路地図上における車
    両の位置を算出し、上記の設定された走行経路に
    従つて、出発交差点から車両の進行に伴つて順次
    後続の交差点を設定し、上記交差点データで指定
    された当該交差点における入方位、通過判定方位
    および出方位の一連のパターンに車両の進行方位
    の一連のパターンが一致したとき車両が当該交差
    点を通過したものと判定して車両位置を当該交差
    点を基準点としてリセツトする演算を行ない、 表示手段Gは、演算手段Fの演算結果に基づ
    き、少なくとも、道路地図上の車両位置、後続の
    交差点および該交差点で進行すべき方向を表示す
    るものである、ことを特徴とする車両用経路誘導
    装置。
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