JPH03272415A - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は車載ナビゲーション装置に関する。

〈従来の技術〉 車載用ナビゲーション装置は一般的に、ＣＤ−ＲＯＭ等
の記憶媒体に地図データを格納しておき。

表示装置に該地図を表示するとともに該地図上に自車位
置や目的地を表示する構成になっている。

そのため従来のナビゲーション装置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、ナビゲーション装置との関係か
ら、地図データベースは装置間での互換性をとりにくく
、各装置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、日本全国を網羅するためには数十億円の費
用が掛かるといわれている。

このような欠点を改善するために、予定される走行ルー
トを設定することにより、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の提案が
本願出願人によりなされている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、このような予定される走行ルートを予め設定し
ても、必ずしもそのルートを走るとは限らない問題があ
る。例えば、運転者の間違いや交通渋滞あるいは道路工
事や一方通行等の原因で予定走行ルートを逸脱すること
がしばしば生ずる。

本発明は予定された走行ルートを外れた場合に、自車位
置と予定走行ルートとの位置関係を指示し得るナビゲー
ション装置を提供することを目的とする。

〈発明の概要〉 上記目的のために本発明の車載用ナビゲーション装置は
、自車位置を検出する手段と、予め設定された走行予定
コースを記憶する手段と、検出された自車位置が記憶さ
れた走行予定コースから外れた場合該自車位置からの未
通過走行予定コースの方向を指示する手段とを備えたこ
とを基本的な特徴とするものである。

〈作用〉 車輌の走行距離と走行方向等の情報により自車位置が検
品される。この検出された自車位置が記憶手段に記憶さ
れた走行予定コースから外れた場合、該自車位置からの
まだ通過していない走行予定コースの方向が指示される
。この指示は未通過走行予定コースの適宜の位置方向を
指示するものとすればよく、例えば予め設定された走行
予定コースの地点の中の最も自車位置に近い地点を指示
する等が可能である。また、指示の態様としては音声、
視覚表示等が可能である。

〈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装置はデジタ
イザ１と制御装置２及び表示装Ｗ１３とから構成されて
いる。デジタイザ１は第２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は所定の間隔で抵抗感圧式の導線が張られたデジタ
イズパネルを埋め込んだ座標読取板１０を有しており、
ここにボールペン等の先端が尖ったもので圧力を加える
と、該圧力を加えた位置の座標がクリック点として認識
され記憶されるように構成されている。

このデジタイザ１にはメモリカードスロット１６が設け
られ、ここにメモリカード９が挿脱可能に装着されるよ
うに構成されており、デジタイザ１により入力された該
クリック点で構成される予定走行コースを記憶するよう
に構成されている。

駆動回路１１は座標読取板１０からの座標データをメモ
リカードスロット１６に装着されたメモリカード９に一
時的に記憶させると共に１種々のデータ処理を行なうも
のである。まず、縮尺率スイッチ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ボールペン等が止まっ
た位置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。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。第
２図に示すように地図Ｘを座標読取板１０の上に置いて
クリップ１４で固定し、メモリカード９を装着する。そ
して０Ｎ１０ＦＦスイツチ１９を押して、地図Ｘの縮尺
率を縮尺インジケータ１３を見ながら縮尺率スイッチ１
２で設定する。

次ぎに出発点を地図上で確認し、鉛筆あるいはボールペ
ンで順次走行コースをクリックする。例えば第３図の地
図においてＡから出発してＣの交差点を直進し、Ｄ交差
点で右折し更にＥ交差点を斜め左折しＦ交差点で右折し
、Ｇ交差点を左折して目的地Ｂにいたる走行コースを予
定するとする。

この時、鉛筆又はボールペン等によりＡ、Ｃ，Ｄ、Ｆ、
Ｇ、Ｂ点をクリックする事により、第４図に示すＡＣ，
ＣＤ、ＤＥ、ＥＦ、ＦＧ、ＧＢのベクトル座標が得られ
るように構成されている。これが走行予定コースとして
設定され、駆動回路１１を介してメモリカード９に保管
される。そしてこのメモリカード９を制御装置２のメモ
リカードスロット１５に装着することにより、記憶内容
を制御装置２に移すように構成されている。

制御装置２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により構成されている
。この制御装置ｉ２は、プログラム装置２０．演算装置
２１、表示処理装置２２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。制御装置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。また、地磁気
センサ６とジャイロスコープ８も一方のみでもよいし、
両方でもよい、ディフオガーシャント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２３、補正装置２４、補正装置２５
、補正装置２６を介して演算装置２１に入力される。こ
れらの補正装置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。

制御装置２は各センサからの情報に基づいて自車位置を
算出し、メモリカード９に記憶されている設定された走
行予定ルートと自車位置を対応させ１表示処理装置２２
を介して表示装置３に表示させるように構成されている
。

表示装置３は表示パネル３０．Ｍ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
に制御装Ｗ２の表示処理装置２２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。

この表示パネル３０の一例を第１１図に示す。

このデイスプレィは道路上にて設置されている行先案内
板等と同様に前方向が上、後方向が下に対応している。

デイスプレィ左上にある北方向指示部３５は、８方位の
指針によって常に北の方角を表示し、デイスプレィ中央
手前側にある目的方向指示部３４は、やはり８方位の指
針で常に目的地のある方角を表示する。この目的地方向
指示部３４を囲むように配されている５方位の指針が進
路指示部３３であり、設定されたルートを維持するため
に車両が進むべき方向を指示する。この進路指示部３３
には、前、右、左、右前、左前の５方位の指針のみで後
方向を指すものは無いが、実用上はこれだけでほぼ十分
である。勿論この進路指示部３３も、必要に応じて８方
位表示にしても差し支えないし、また各指針間の角度も
４５°にこだわる必要はなく、３０″或いは１５″と細
分割すればより正確な指示を行なうことができる。

このデイスプレィを使った実際の表示の一例を第１２図
に示す、この例によれば北の方角は車両から見て左前方
であり、次の進路変更点（交差点等）における進路方向
は右前方、そして現在位置から見た目的地の方向も右前
方である。距離として表示されている５、２ｋｍは、設
定されたルートに沿って現在位置から目的地に至る道程
を示している。

以上述べた表示要素の内、特に本発明が必要とするのは
進路指示部３３であるから、以下本発明の詳細な説明す
るにあたってはこの要素のみを抽出、略記して用いるこ
ととする。即ち第１３図は第１２図に対応するもので、
進路指示部３３において右前方が指示されている状態を
表している。

実際に車輌が第３図のＡ地点を出発すると、制御装置２
は各センサからの出力により第４図に示すＰｌの現在位
置を算出する。制御装置２内には比較計算手段が構成さ
れており、ここでＡＣ間に８１のシェイプポイントを自
動的に発生させるようになっている。そして、ＳｌとＡ
ＰＩが形成する角度を計算し、所定値以内ならば、Ｐｌ
を８１に置き換えるように構成されている。以下ｃ：Ｐ
Ｃ，Ｓ２：Ｐ２、と現在地を走行予定コース内に修正す
る。このような修正動作により、Ｐｌ、Ｐ′ｄ、Ｐ’　
　ｅ、Ｐ’　ｆ、Ｐ’　ｇ、Ｐ’　　ｂのような軌跡を
描いて車輌の推定位置が走行コースからずれて行くこと
を防止できる。

制御装置２には更に走行予定コースから逸脱した別の道
路を走行した場合に、これを認識して自車位置からの走
行予定コースの方向を指示する手段が形成されている。

例えば、第５図に示す地図において点線で示す走行予定
コースを出発点０がら出発し、■の交差点を直進して、
Ｒの交差点を右折し、更にＷの交差点を左折してＱの目
的地へ行く走行コースを計画したとする。これを前記し
たようにデジタイザ１で入力すると、第６図に示すよう
にＯＲ，ＲＷ、ＷＱのベクトルがメモリカード９に記憶
される。このメモリカード９を制御装置２のメモリカー
ドスロット１５に装着して、ナビゲーションを実行させ
て走行する際に、例えば第５図において１間の道路が道
路工事や事故で通行できず、走行ルートをＶで右折し、
Ｕの交差点で左折してＷに至るコースに変更したとする
。

この時制御装ｗ２は第７図に示すような動作を実行する
ように構成されている。即ち、第７図においてＰ２Ｏの
デッドレコニングがＳ３０のシェープポイントへ修正さ
れ、Ｐ３１がＳ３１、Ｐ３２がＳ３２へ、Ｐ３３がＳ３
３へとマツプマツチングされる。そして、前記したよう
に７点で右折すると１発生させたＳｖのシェイプポイン
トとデッドレコニング点の一致度が低くなる。制御装置
２はこの一致度を検出するように構成されており、一致
度が所定値以下になると走行コースを外れたと判断する
ように構成されている。この一致度の検出は前記したよ
うにシェイプポイントとデッドレコニング点のなす角度
、あるいはこれらの間の距離、又は該角度と距離の両方
を基準にして判断するようになっている。

走行予定コースを外れた車輌の進行に伴って、制御装置
２は順次デッドレコニングを実行して、第７図に示すよ
うに■、Ｙ、Ｕ、Ｗの軌跡を描くことになる。ここで、
制御装置２は更にデッドレコニング点からの走行予定コ
ースの方向を検出して、この検出した方向を表示装Ｎ３
の進路指示部３３により表示させるように構成されてい
る。

この方向の表示は未通過の走行予定コースの適宜の位置
方向を表示するものとすれば良いが、この実施例では予
め設定された走行予定コースのクリック地点の中の最も
自車位置に近いクリック点を指示するように構成してい
る。

即ち、第８図において走行予定コースであるＯＶ間を走
行中は進路指示部３３は表示ｖ１により前方方向の表示
を実行する。７点を右折すると、制御装置２は前記した
一致度の検出により走行予定コースを外れたと判断して
、現在の自車位置に最も近い未通過の走行予定コースの
方向を表示Ｖ２乃至ｖ４により表示する。いま例えばＹ
点がＲｙ＝ｗｙとなる位置にあるとすると、車輌がＷＹ
間に位置しているときはＲＹ＜ＷＹであるからＲ点を指
して進路指示が行われる。但しＲ点は車輌の位置からみ
て左後方に位置しており、この実施例の進路指示部３３
には後寄りの方向を指す指針がないため、表示■２のよ
うに進行方向に対して左方向の指針を表示するように構
成されている。

云うまでもなく、進路指示部３３が全方位の指針を備え
ている場合には、左後方を表示することが好ましい。車
輌がＹ点を通過するとＲ点とＹ点の関係は逆転してＲＹ
＞ＷＹとなるので、進行方向左前方向を示す表示ｖ３に
切り替わる。そして、Ｕ点に近づくとＷ点は左前方向か
ら左方向へと変化して来るので表示も表示ｖ４に示すよ
うに左方向の指〆に切り替わる。そして、Ｕ点を左折し
た後は目的地であるＱ点に到達するまで表示ｖ５に示す
ように進行方向前方向を表示するように構成されている
。

第９図と第１０図にＲＷ間の道路がなんらかの事情で通
行できず、Ｒ交差点を右折せずに直進して、次のＨ交差
点を右折して１交差点を左折した場合を示す。Ｈ交差点
までは第９図に示すようにＰ２ＯがＳ４０へ、Ｐ４１が
Ｓ４１へ、Ｐ４２がＳ４２へ、ＰＲがＲへとマツチング
されるが、Ｐ４３と３４３の一致度が低くなると前記し
たように、制御装置２は走行予定コース外と判断する。

そして、Ｒ，Ｈ１■の軌跡をデッドレコニングして行く
。そして制御装置２は同時に今まで通過したクリック点
以外の全てのクリック点を復活させて、デッドレコニン
グした自車位置から各クリック点までのベクトルを計算
する。この時、直前のクリック点は通過したものとみな
す。この場合Ｒ点は通過したものとみなす。そして、制
御装置２は一番短いベクトルのクリック点を検出して、
そのクリック点方向を指示する表示命令を表示装置３に
出力するように構成されている。即ち、第１０図におい
てＲＷ間の５点がＪＷ＝ＪＱの位置にあるとすると、Ｒ
Ｊ間では車輌の位置は走行予定コース上のクリック点の
中Ｗ点に最も近いため、進行方向右側を示す表示ｖ６が
表示装置３に表示される。この場合表示装置３の態様に
より右後ろを指示するのが望ましいことは前記した通り
である。５点を通過すると車輌位置はＱ点に近くなるた
め、表示ｖ７のように進行方向右前方を指す。

そして、Ｈ交差点を右折すると、Ｑ点は進行方向左前方
に位置するから、表示ｖ８のようにその方向を指し示す
。車輌が１点に近づくに従いＱ点の方向は左前方向から
左方向へと変化して来るので表示も表示ｖ９に示すよう
に左方向の指針に切り替わる。そして、１点を左折した
後は目的地であるＱ点に到達するまで表示■１０に示す
ように進行方向前方向を表示する。

なお、走行予定コースに乗ってからは通常のマツプマツ
チング動作を実行する。但し、この時走行予定コースに
乗ったか否か判断するとき、初めのクリック点で一致し
たと仮定し、次のクリック点で一致と確定する。これは
マツプマツチングの方法として１位置の差のベクトルを
保持しているため、初めに一致と仮定しないと次のクリ
ック点でベクトルの長さがそのまま加えられて、またコ
ースを逸脱してしまうからである。

第１４同により走行予定コースを外れた時の制御装置２
の動作を説明する。

まずクリック点をすべて復活させ（ステップ４０．４１
）、また保持しているベクトルがある場合には、そのベ
クトルを復活させ（ステップ４２．４３）、ステップ５
０に飛ぶ。ベクトルを保持していない場合には探捜円を
決定しくステップ４４）、該円内にクリック点があるか
否か判断する（ステップ４５）。そして、まだ通過して
いない一番近いクリック点を探しくステップ４６）、そ
のクリック点の方向を計算する（ステップ４７）。該ク
リック点が後方にある場合には次のクリック点の方向を
計算する（ステップ４８）。そして該クリック点の方向
を指示する（ステップ４９）。そして、目的のクリック
点が十分近いが（ステップ５０）、曲がり終わったか（
ステップ５１）、曲がるべき方向に曲がったか（ステッ
プ５２）、設定道路に乗ったか（ステップ５３）、の判
断を順次行い、Ｎｏであればステップ４ｏに戻る。すべ
てＹＥＳであれば、走行予定コースを外れた場合の処理
を終了する。

なお第１５図は走行予定コースを認識する動作のフロー
チャートである。

以上説明した構成では、設定された走行予定コースから
車輌が外れた場合は、最も近いクリック点の方向が表示
がなされるため、走行予定コースに簡単に戻ることが可
能になり、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、自車位置を検出する手段と、予め設定された走行予
定コースを記憶する手段と、検出された自車位置が記憶
された走行予定コースから外れた場合該自車位置からの
未通過走行予定コースの方向を指示する手段とを備えて
いるため、走行予定コースへ簡単に戻ることが可能にな
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
デジタイザの説明図、第３図乃至第１０図は走行予定コ
ースと方向指示の説明図、第１１図乃至第１３図は表示
態様の説明図、第１４図と第１５図は動作を説明するフ
ローチャート図である。 １：デジタイザ、２：制御装置、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：メモリカード、１０：座標読取板
、１１：駒動回路、１２：縮尺率スイッチ、１３：縮尺
インジケータ、１４：クリップ、１５：メモリカードス
ロット、１６：メモリカードスロット、１９：０Ｎ１０
ＦＦスイツチ、２０ニブログラム装置、２１：演算装置
、２２：表示処理装置、２３：補正装置、２４：補正装
置、２５：補正装置、２６：補正装置、３０：表示パネ
ル、３１：駆動回路、３２　：　０Ｎ１０ＦＦスイツチ
・ ３３：進路指示部、 ３４　： 目的地方向指示 部。 ３５：北方向指示部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　自車位置を検出する手段と、予め設定された走行予定
   コースを記憶する手段と、 検出された自車位置が記憶された走行予定コースから外
   れた場合、該自車位置からの未通過走行予定コースの方
   向を指示する手段と、を備えたことを特徴とする車載用
   ナビゲーション装置。