JPH04138316A - 車々間通信を利用したナビゲーションシステム - 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〉 本発明は、車両の位置を検出し地図上に画面表示するこ
とにより、車両の走行の支援を行わせるナビゲーション
システムであって、複数の車両に適用することによって
、車々間通信を利用して位置検出機能を持たない車両に
、位置検出機能を持つ車両の位置、方位データ等を伝送
することかできるようにしたナビゲーションシステムに
関するものである。

〈従来の技術〉 従来から、走行中あるいは停車中の車両の位置を検出す
るナビゲーション方式として、距離センサと、方位セン
サ（地磁気センサ、またはジャイロのいずれか１つ）と
、両センサからの出力信号に必要な処理を施す処理装置
と、車両位置、方位を画面上にデイスプレィするデイス
プレィ装置とを具備し、車両の走行に伴なって生ずる距
離変化量Δｊ１および方位θ（地磁気センサの場合）、
もしくは方位変化量Δθ（旋回角速度センサの場合）を
用いて、車両の現在位置データを得る推測航法が提案さ
れている。この方式は、Δノおよびθに基いて、例えば
Δノの東西方向成分へＸ（＝ΔＪＸｃｏｓθ）および南
北方向成分Δｙ（＝ΔＪＸｓｉｎθ）を算出し、従前の
位置出力データ（Ｐｘ’、　　Ｐｙ’）に対して上記各
成分ΔＸ。

△ｙを加算することにより、現在の位置出力データ（Ｐ
ｘ、Ｐｙ）を求める方式である。

しかし、距離センサや方位センサが必然的に有している
誤差のために、得られる現在位置データに含まれる誤差
が累積されてしまうので、車両が道路上を走行すること
を前提として、上記推測航法により得られた推定位置デ
ータと、予めメモリに格納されている道路地図データと
を比較し、推定位置データの道路からのずれ量を累積誤
差として算出し、上記推定位置データに対して累積誤差
分の補正を行い、道路データに一致させた現在位置デー
タを得るようにした地図マツチング方式が実用化されて
いる（特開昭６４−５３１１２号公報参照）。

さらに、上記推測航法、地図マツチング方式のいずれを
採用する場合でも、距離データ、方位データの精度を向
上させるために、道路脇に路側アンテナを配置し、この
路側アンテナから位置データおよび道路方向データを含
む信号を比較的狭い範囲にのみ放射させ車両に取り付け
た車載アンテナにより上記信号を受信して、車両の位置
、および方向を送信する路側ビーコン方式も提案されて
いる。

また、Ｇ　Ｐ　Ｓ　（ＧＬｃ＋ｂａｌ　Ｐｏｓｊｔｉｏ
ｎｊｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）といった衛星航法システムを
用いて、３〜４個の周回衛星から発射される電波の伝搬
遅延時間を測定して車両の絶対位置を知ることも行われ
ている。

上記のようなナビゲーション方式を実現する装置（以下
、ナビゲーション装置という）を車両に搭載すれば、見
知らぬ道路を走行する場合でも、自軍の現在位置、走行
方向を知ることができるので、道に迷うことなく目的地
に到達することができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記のように、いずれの方式を採用するにしても、車両
の位置、方位を知るには、車両に高度の機能を具備した
ナビゲーション装置を搭載する必要がある。

このようなナビゲーション装置は、例えば地図マツチン
グ方式の場合は、上記の距離センサ、方位センサ、位置
算出のための処理装置、デイスプレィ装置のほか、道路
地図メモリ、処理装置で算出された車両位置の動きと道
路との類似性を判断し、車両の位置を補正する演算補正
装置が必要となる。

さらに、路側ビーコン方式を取り入れるのであれば、路
側ビーコン受信機、ＧＰＳ方式を取り入れるのであれば
ＧＰＳ受信機が必要となる。

ところで、２台以上の車両がグループで行動する場合、
例えばパトカー、救急車、消防車、観光バス、トラック
、ミキサー車、タクシ−等が複数台まとまって行動する
場合がある。この場合、同一目的地を目指すにもかかわ
らず全車両に位置検出機能を持ったナビゲーション装置
を搭載することは、経済上の負担が大きい。

そこで、各車両は同一目的地を目指して走行しているの
であるから、１台の車両例えば先導車にのみ位置検出機
能を持ったナビゲーション装置を搭載して目的地まで走
行を支援し、後続の車両は、先導車を目視で追っていけ
ばよいとも考えられるが、後続の車両の運転者に負担を
強いて運転の安全が損なわれるばかりか、道路走行中に
先導の車両を見失えば、ナビゲーション装置の位置検出
機能を利用できない後続の車両は、自己の経験と判断て
目的地まで走行せざるを得なくなる。

そこで、本発明の目的は、ナビゲーションシステムを複
数の車両に適用する場合に、全車両に位置検出機能を持
ったナビゲーション装置を搭載しなくとも、グループで
走行している全車両が誤りなく予定経路を走行していく
ことができる、車々間通信を利用したナビゲーションシ
ステムを提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための本発明の車々間通信を利用
したナビゲーションシステムは、複数の車両のうち少な
くとも１台の車両に搭載される第１のナビゲーション装
置、および他の車両に搭載される第２のナビゲーション
装置を有し、第１のナビゲーション装置は、走行距離セ
ンサと、方位センサと、上記走行距離センサおよび方位
センサから得られた車両の走行距離データおよび方位デ
ータに基づいて車両の位置および方位を検出する位置検
出手段と、検出した車両の位置および方位を表示する表
示手段と、位置検出手段によって検出された車両の位置
データおよび方位データを送信する送信手段とを有し、 第２のナビゲーション装置は、上記第１のナビゲーショ
ン装置から送信される装置データおよび方位データを受
信する受信手段と、受信した車両の位置および方位を表
示する表示手段とを有するものである。

〈作用〉 上記の発明によれば、少なくとも１台の車両（車両Ａと
する）においては第１のナビゲーション装置が搭載され
ているので、車両の走行距離データ、方位データに基づ
いて車両の位置、方位を検出し、表示するとともに、検
出した位置データ、方位データを、送信手段により他の
車両（車両Ｂ。

Ｃ１・・・。以下「車両Ｂ」で代表する）に伝送するこ
とができる。

第２のナビゲーション装置を搭載する車両Ｂは、上記伝
送されるデータを受信し、受信データに基づいて、車両
の位置を表示することかできるので、車両Ｂは、車両Ａ
と１の通信を随時行いながら、車両Ａの位置、方位情報
を得、自車の表示手段に表示しながら、自軍の走行位置
をほぼ正確に把握しっつ目的地まで走行することができ
る。

〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図は、車々間通信を利用したナビゲーションシステ
ムの実施例を示す全体送信図である。先頭の車両Ａは、
当該車両Ａの現在位置を検出して画面に表示するととも
に、検出した位置、方位データを送信する第１のナビゲ
ーション装置ＩＡを搭載している。

第１のナビゲーション装置１Ａには、左右両輪の回転数
を検出する車輪速センサ４Ａ（このセンサは、距離セン
サとして利用される。）、地磁気センサ２Ａ、ジャイロ
３Ａ（旋回角速度を干渉光の位相変化として読み取る光
フアイバジャイロ、ピエゾエレクＩ・リック素子の片持
ちばり振動技術を利用して旋回角速度を検出する振動ジ
ャイロ、機械式ジャイロ等から選ばれたもの。旋回角速
度センサとして利用される。）等の各種センサが接続さ
れる。

第１のナビゲーション装置ＩＡは、地磁気センサ２Ａ、
ジャイロ３Ａにより検出された出力データに基づいて車
両の推定方位を算出するとともに、車輪速センサ４Ａの
距離データと合わせて地図マツチング方式により車両の
現在位置を求めるロケータ１１Ａ、並びに車両現在位置
を、道路地図メモリ１５Ａから読出した地図に重ねてデ
イスプレィ１６Ａに表示させるとともに、キーボード１
７Ａとのインターフェイスをとるコントローラ１４Ａ１
等から送信されている。

上記ロケータＩＩＡは、具体的には、車輪速センサ４Ａ
からの出力パルス信号の数をカウンタてカウントするこ
とにより車輪の回転数を得、カウンタから出力されるカ
ウント出力データに対して、乗算器により１カウント当
りの距離を示す所定の定数を乗算することにより単位時
間当りの走行距離出力データを算出するとともに、ジャ
イロ３Ａから車両方位の相対変化を求め車両の方位出力
データを算出して車両の推定位置を求め、コントローラ
１４Ａから所定の道路地図データを得てこの車両の推定
位置と比較するとともに、道路地図データとの相関度を
評価して車両の推定位置を補正し、車両の現在方位を道
路上に設定するものである。したかって、ロケータＩＩ
Ａは、「位置検出手段」として機能するものである。

上記道路地図メモリ１５Ａは、半導体メモリ、カセット
テープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＩＣメモリ、ＤＡＴ等で送信さ
れ、ノードとリンクとの組み合わせからなるデータで送
信された道路地図データが予め格納されているものであ
る。道路地図データは、日本道路地図をメツシュ状に分
割し、各メツシュ単位で記憶されている。なお、リンク
データ、ノードデータ以外にも、鉄道、川、地名側、有
名施設、運転者が予め登録した地点、等直線等の背景デ
ータを含んでいてもよい。

上記デイスプレィ１６ＡはＣＲＴ、液晶表示器等を使用
して、車両走行中の道路地図と車両の位置、方位とを表
示するものである。

上記コントローラ１４Ａは、図形処理プロセッサ、画像
処理メモリ等から送信され、デイスプレ１］ イ１６Ａ上における地図の検索、縮尺切り替え、スクロ
ール等を行わせる。

第１のナビゲーション装置ＩＡは、さらに送信装置１２
Ａを有している。送信装置１２Ａは、デイスプレィ１６
Ａに表示させた車両の位置データ、方向データ、表示さ
れた道路地図のメツシュ番号データを、コントローラ１
４Ａを通して取得し、車載アンテナ７ＡからＶＨＦ、Ｕ
ＨＦ等の無線により空間に放射するものである。

第２図は、送信信号のデータフォーマットを表す図であ
り、プリアンプル、同期バイト、スタートバイＩ−Ｓ　
Ｔ　Ｘに続いて、車両Ａの位置座標（北緯、東経）、方
位（北から何度）、道路地図のメツシュの番号を表すデ
ータバイト、誤り検出バイト、終了バイトＰＡＤにより
送信されている。

車両Ａに追従する他の車両Ｂには、上記車両Ａからデー
タを受信する車載アンテナ７Ｂを搭載しているとともに
、受信装置１２Ｂ１およびこの受信装置１２Ｂで受信し
たデータに基づいて車両への位置、方位をデイスプレィ
１６Ｂに表示させるコントローラ１４Ｂ１上記道路地図
メモリ１５Ａと同じ内容を持ったデータを記憶している
道路地図メモリ１５Ｂ１キーボード１７Ａを有する第２
のナビゲーション装置ＩＢを搭載している。

上記の車々間通信を利用したナビゲーションシステムに
よれば、車両Ａの第１のナビゲーション装置ＩＡは、走
行中あるいは停車中、自車Ａの位置、方位を地図の道路
上に特定して、デイスプレィ１６Ａに、自車の位置、方
位を表すベクトルａとして地図とともに表示する（第３
図参照）。

車両Ｂの第２のナビゲーション装置ＩＢは、受信装置１
２Ｂにより受信され復調されたデータ（第２図参照）に
基づき、車両Ａが現在表示されている道路地図をメツシ
ュ番号により特定しデイスプレィ１６Ｂに表示させ、か
つ、受信した車両人の位置データ、方向データにより再
現される車両へのベクトルａ′をデイスプレィ１６Ｂに
表示させる（第４図参照）。このようにして、車両Ｂに
おいて、車両Ａの位置、方向を表示させることかできる
。

なお、位置検出機能を持った第１のナビゲーション装置
ＩＡを搭載しているのは車両Ａたけであり、車両Ｂは、
自車の位置を直接検出する手段がなく、車両Ａの位置を
そのまま流用して自己のデイスプレィ１６Ｂに表示する
だけなので、正確には自車の位置を表示していることに
はならないが、車両Ａ１車両Ｂが極めて近接して（例え
ば相前後して）走行している場合であれば、車両位置の
誤差は問題にならない。また、車両Ａ１車両Ｂが間隔を
とって走行している場合でも、車両Ｂの運転者は、表示
された車両Ａの位置から自軍の位置を想定し、表示され
た車両Ａの位置を目標に追跡するようにすれば目的地に
達することができる。

なお、上記の実施例において、ナビゲーション装置間で
伝送されるデータの種類は、上記に限定されるわけでは
ない。例えば、ウィンカ−１停止灯、ブレーキの使用状
態、車両Ａのスピード等のデータを伝送すれば、車両Ｂ
の運転者は、車両Ａの走行状態、例えば車両Ａがどちら
に曲がろうとしているか、停車しているか、徐行してい
るか、等を知ることができ、車両Ａへの追尾が容易にな
る。また、上記実施例では、先頭の車両が位置、方位検
出機能を持った第１のナビゲーション装置を搭載してい
る場合を示したが、グループ走行する場合、先頭の車両
のみならす中間の車両、後尾の車両が第１のナビゲーシ
ョン装置を搭載していてもよい。

また、上記の実施例では、データ伝送の媒体は無線電波
であったが、光、赤外線、超音波等地の手段を用いても
よい。しかし、両車雨間に他の車両や障害物か入っても
通信できる無線を使用することが望ましい。無線を用い
ても両車雨間の通信が一時跡絶えるケースが想定され、
この場合、車両Ｂでは車両Ａの走行状態が暫く把握でき
なくなるが、再度通信が復活したときに車両人かデイス
プレィに表示されるので、大きな支障にはならないと考
えられる。

以上のようにこの実施例の車々間通信を利用したナビゲ
ーションシステムによれば、１台の車両Ａに位置検出機
能を持った第１のナビゲーション装置を搭載し、他の車
両Ｂには受信機能と表示機能のみを持った第２のナビゲ
ーション装置を搭載しさえすれば、車両Ｂは、車両Ａと
の車々間通信を随時行いながら、車両Ａの位置、方位等
の情報を得ることができ、この車両人の情報に基づき自
軍の位置を想定することができる。したがって、車両Ａ
を見失うことがあっても自車の走行位置をほぼ正確に把
握しつつ、確実に目的地まで走行することができる。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明によれば、同一の目的地を目指し
て走行している複数の車両に対して、少なくとも１つの
車両に、位置検出機能と送信機能を持った第１のナビゲ
ーション装置を搭載し、他の車両には、受信機能と受信
された車両の位置、方位を表示する表示装置のみを持っ
た第２のナビゲーション装置を搭載するだけで、他の車
両は、自軍において直接位置、方位情報を取得しなくと
も、車々間通信を随時行いながら、上記第１のナビゲー
ション装置を搭載した車両の情報を得ることができる。

したがって、全ての車両に位置検出機能を持った高価か
つ複雑な送信を有する第１のナビゲーション装置を備え
なくとも、各社は車々間通信をしながら自軍の位置をほ
ぼ正確に把握しつつ所期の経路を走行していくことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車々間通信を利用したナビゲーションシステム
の全体送信を示す図、 第２図はデータ通信フォーマット図、 第３図は自軍の位置、方向が表示された車両Ａのデイス
プレィを示す図、 第４図は車両Ａの位置、方向が表示された車両Ｂのデイ
スプレィを示す図である。 Ａ、Ｂ・・・車両、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の車両間の通信により、各車両の走行の支援を
   行うために用いられるナビゲーションシステムであって
   、 第１のナビゲーション装置および第２のナビゲーション
   装置を有し、上記第１のナビゲーション装置は、複数の
   車両中の少なくとも１台の車両に搭載され、走行距離セ
   ンサと、方位センサと、上記走行距離センサおよび方位
   センサから得られた車両の走行距離データおよび方位デ
   ータに基づいて車両の位置および方位を検出する位置検
   出手段と、検出した車両の位置および方位を表示する表
   示手段と、位置検出手段によって検出された車両の位置
   データおよび方位データを送信する送信手段とを有し、
   上記第２のナビゲーション装置は、複数の車両中の他の
   車両に搭載され、上記第１のナビゲーション装置から送
   信される位置データおよび方位データを受信する受信手
   段と、受信した車両の位置および方位を表示する表示手
   段とを有することを特徴とする、車々間通信を利用した
   ナビゲーションシステム。