JPH05274592A

JPH05274592A - ナビゲーション装置

Info

Publication number: JPH05274592A
Application number: JP5633491A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Gunji; 康弘郡司; Yoshinori Endo; 芳則遠藤; Junichi Makino; 淳一牧野; Yoshio Sato; 美雄佐藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1991-03-20
Publication date: 1993-10-22
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: JP3251307B2

Abstract

(57)【要約】【目的】常時最新の地図情報や属性情報等に基づいた、
より正確で小型、高性能なナビゲーション装置。【構成】走行距離検出部７と走行方向検出部８のセンサ
データから得られる走行軌跡をもとに、書換え可能な光
ディスクインカードメモリ部６から読み込まれた道路地
図上に、自車位置を検出する処理を主演算部１において
行い、走行した経路がメモリ部６の道路地図データに欠
落しているとみなせる場合、前記走行軌跡をもとに道路
データを作成し、メモリ部６に追加修正する。【効果】頻繁に変わる地図情報や属性情報に逐次自動的
に対応できるため、常時最新の情報をユーザーは手間な
く入手できることになり、またそれにより自車位置の検
出精度等も向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自車走行位置を検出す
る車載用ナビゲーション装置に関し、特に、書換可能な
メモリを有するナビゲーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車載用ナビゲーション装置においては大
容量の地図メモリが必要であり、例えば特開昭63−1481
15号公報に記載されたナビゲーション装置では、半導体
メモリ，カセットテープ，コンパクトディスクＲＯＭ
（ＣＤ−ＲＯＭ）等の記憶装置が適用されている。ま
た、実際に製品化され販売されているナビゲーション装
置においては、日本全国の数百メガバイトの道路地図デ
ータを記憶、高速アクセスする必要性から、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ装置が地図メモリとして用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＣＤ−ＲＯＭ
装置は、光ディスクに予め記憶した大容量のデータを比
較的高速に読み出すことはできるが、そのデータを書き
換えたり、またデータを追加したりすることはできな
い。したがって、新しい道路が追加になったり、地図の
属性情報（地名、道路や建物の名前等）に変更がある場
合などは、新しく別の光ディスクを作成し直さなければ
ならない。しかし、頻繁に変わる地図データに逐次対応
して光ディスクをバージョンアップすることには当然限
界があり、またそれを購入するユーザーにとっても負担
が大きくなり好ましくない。結局、古いデータの入った
光ディスクを使い続けることが多くなり、これが原因で
自車位置の検出精度が低下したり、ユーザーに間違った
属性情報を与える可能性が大きくなる。

【０００４】また、一方、現在の自動車の車室内には種
々の機器が搭載されて狭小となっており、ナビゲーショ
ン装置も出来る限りコンパクトなものが要求されてお
り、特に、上記のようなメモリは携帯性に優れたものが
望ましい。

【０００５】そこで、本発明の目的は、常時最新の地図
情報や属性情報等に基づいた、より正確で小型、高性能
なナビゲーション装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】一方、ＣＤ−ＲＯＭ等は
５インチ程度の大きさであり、通常、ディスク表面にゴ
ミが付着しないように、また傷をつけないように取扱い
には注意が必要である。またメモリ媒体は小さい程、デ
ィスク装置全体も小型軽量になり、車室内のような限ら
れた空間においては大きな利点となる。従って、大きさ
としては、保護ケース付きでクレジットカードサイズ程
度に納まるものが持ち運びにも便利で望ましく、またデ
ィスク装置への入れ出しには保護ケースごと取り扱える
ものが望ましい。

【０００７】かかる目的を達成するため、本発明のナビ
ゲーション装置は、車両の走行距離および走行方位を計
測する手段と、地図情報を格納する地図メモリを備え、
前記走行距離および前記走行方位の変化量を積算して得
られた走行軌跡に基づいて、前記地図メモリに格納され
ている道路の何れかに自車位置を検出するナビゲーショ
ン装置において、前記地図メモリに、書換え可能なディ
スク装置を適用するものである。

【０００８】また、上記ナビゲーション装置には、さら
に、地図情報を受信する通信手段を付加してもよい。

【０００９】前記書換え可能なディスク装置は、光記録
媒体からなる光ディスクメモリと、前記光ディスクメモ
リに光を照射することにより、情報を記録、再生及び消
去の少なくとも１つを行う光ヘッドと、前記光記録媒体
を回転させる回転手段と、前記光ヘッド及び前記回転手
段の動作を制御するドライブ回路とを有するものであっ
てもよい。

【００１０】前記自車位置が前記地図メモリに格納され
ている道路の何れにも遠く照合できない場合、前記走行
軌跡に基づいて道路データを作成し、前記地図メモリに
追加格納するものであってもよい。

【００１１】前記通信手段により受信した前記地図情報
が、前記地図メモリに記録されていない場合に、前記地
図情報を前記地図メモリに格納するものであってもよ
く、また、前記通信手段により受信した前記地図情報
が、前記地図メモリに記録されている情報と適合しない
場合に、前記地図メモリに記録されている適合しない情
報を前記通信手段により受信した地図情報に修正するも
のであってもよい。

【００１２】前記地図情報は、道路データ，道路規制デ
ータ，道路混雑データ，建物・地名等の属性データ，最
適経路を計算するためにリンクコストテーブルであって
もよい。

【００１３】さらに、前記地図メモリに、書換え可能な
ディスク装置と読み込み専用のディスク装置の両方を用
いてもよい。

【００１４】

【作用】以上のナビゲーション装置であれば、車両の走
行距離および走行方位を計測する手段と、地図情報を格
納する地図メモリを備え、前記走行距離および前記走行
方位の変化量を積算して得られた走行軌跡に基づいて、
前記地図メモリに格納されている道路の何れかに自車位
置を検出するナビゲーション装置において、前記地図メ
モリに、書換え可能なディスク装置を適用することによ
り、地図情報に変更があった場合や新しい地図データを
追加する場合にも速やかに対応することができ、常に最
新の地図情報や属性情報に基づいたより正確なナビゲー
ションが可能になる。

【００１５】また、上記ナビゲーション装置に、地図情
報を受信する通信手段を付加することにより、通信手段
から送られてくる様々な地図に関する情報を大量に格納
しておくことができ、上記同様の地図情報の修正、追加
などが受信と同時に自動的に行える。また、道路リンク
の長さの情報や通信手段から送られてくる道路の混雑情
報などを利用して、目的地までの最適経路を計算する場
合、道路リンクのつながり具合等を表すために作成した
リンクコストテーブルも地図メモリに逐次格納しておく
ことが可能となるため、経路計算を著しく高速化させる
ことができる。頻繁に変化する混雑情報もその部分のリ
ンクコストを修正するだけでよく、常時最新の情報を手
間少なく準備することができる。

【００１６】さらに前記書換え可能なディスク装置は、
光記録媒体からなる光ディスクメモリと、前記光ディス
クメモリに光を照射することにより、情報を記録、再生
及び消去の少なくとも１つを行う光ヘッドと、前記光記
録媒体を回転させる回転手段と、前記光ヘッド及び前記
回転手段の動作を制御するドライブ回路とを有するもの
を用いることができ、また、前記光ディスクメモリは、
前記光記録媒体を透明部分を有するケースに回転可能に
収納し、前記透明部分のケースの厚さが略1.2mmとする
ことができ、これにより光磁気ディスク装置を用いた場
合と異なり、ＣＤ−ＲＯＭ装置と同程度の振動特性を有
した、車載可能でしかも小型化されたナビゲーション装
置を提供することができる。メモリ媒体自体も可搬性に
優れたクレジットカードサイズのものが実現できる（以
後光ディスクインカードと称する）。

【００１７】また、前記自車位置が前記地図メモリに格
納されている道路の何れにも遠く照合できない場合、前
記走行軌跡に基づいて道路データを作成し、前記地図メ
モリに追加格納する方法をとることにより、道路データ
が欠けている地域を走行する場合でも、一度走行すれば
その道路データは自動的にデータベースに入力され、次
回からは何等問題なくその道路データに自車位置を照合
することができる。従って、本発明のナビゲーション装
置であれば、道路データのないところを走行すればする
ほど、道路データベースを充実させることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について、添付の図面
を参照しながら、詳細に説明を行う。

【００１９】〔実施例１〕図１は、本発明の一実施例に
なるナビゲーション装置を示しており、この装置では、
書換え可能光ディスク装置をナビゲーション装置に適用
したシステムの構成である。図中、符号１はプロセッサ
で構成される主演算部、２はＲＯＭ及びＲＡＭで構成さ
れるメモリ、３はディスプレイ部、４は音声出力部、５
は入出力装置を備えたマンマシンインターフェース部、
６は光ディスクインカードメモリから構成された情報記
憶部、７は走行距離を計測する走行距離検出部、８は進
行方向を計測する走行方向検出部を示す。

【００２０】かかる構成において、主演算部１は、各種
センサや入力装置を制御してデータを収集し、これをも
とにメモリ２のＲＯＭやＲＡＭを使用して走行位置を計
算し、その結果に基づいて、ディスプレイなどの出力装
置を制御し、結果を出力する（すなわち、ディスプレイ
上に必要な位置情報等を表示する）中心的な働きを担っ
ている。

【００２１】ディスプレイ部３は、地図情報や自動車の
走行位置等を平面上に視覚的に表示するものであり、例
えば液晶やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）等の平面
ディスプレイを用いることが望ましい。何故ならば、特
にこれらを用いることによりナビゲーション装置が全体
として小型化出来るため、車室内への搭載が容易になる
からである。

【００２２】また、音声出力部４は、ドライバーへの経
路誘導や各種案内の伝達手段として用いられるものであ
り、音声合成信号やＲＯＭ、光ディスクインカードメモ
リに記録されたディジタル音声を出力する。

【００２３】そして、光ディスクインカードメモリから
構成される情報記憶部６は、例えば地図情報、道路情報
等のナビゲーションに必要な情報を記録する、大容量で
高速な情報記録装置であり、この光ディスクインカード
メモリー６は、特に、情報の読み込み、書き込み共に可
能であり、また持ち運び等に便利なように、メモリ媒体
の大きさをクレジットカードサイズに小型化したところ
に特徴がある。しかしながら、この情報記録部６は、上
記の光ディスクインカードメモリと置き換えて、例えば
光磁気ディスクや固定ディスクを使用してもよい。また
読み込みのみ可能なＣＤ−ＲＯＭ装置と光ディスクイン
カードメモリを組合せ使用してもよい。車両の走行距離
を検出する走行距離検出部７は、例えば車両の車軸の回
転数から車速を求める車輪速センサ、あるいは、空間フ
ィルタ等を用いることが可能である。また、車両の走行
方向を検出する走行方向検出部８は、車両の左右輪の回
転数の差から方向を求める舵角センサ、あるいは、光フ
ァイバジャイロ、振動ジャイロ等を用いることも可能で
ある。

【００２４】次に、図２は、ディスプレイ部３に表示さ
れた画面１５の一例である。図中の符号１６，１７はそ
れぞれ表示された道路地図、車両の走行軌跡を示してお
り、車両が表示された地図上の動を１６上を破線１７で
示すように走行した場合の例を示している。この例によ
り、上記のその構成を示した本発明のナビゲーション装
置の動作を以下に説明する。

【００２５】まず、図３は、そのナビゲーション装置の
動作のフローチャートを示す。このフローチャートにお
いて、まず、走行距離検出部７と走行方向検出部８から
センサデータを読み込み（ステップ１０１）、その瞬間
の走行ベクトルを演算する。また、初期位置はユーザー
が設定するかまたは全世界測位システム（ＧＰＳ）等の
絶対位置センサを用いて計測しても良い。この走行ベク
トルを用い、光ディスクインカードメモリ部６から読み
込まれた（ステップ１０２）道路地図データと比較照合
することにより（ステップ１０３）、各センサから発生
する誤差を補正することができる。すなわち、図２にお
いて、ルートＡ〜Ｄ及びＥ〜Ｇまでは、走行ベクトル
（破線１７）に近接した道路地図データが存在し、走行
軌跡を道路データに照合することができる（ステップ１
０４）。しかし、ルートＤ〜Ｅについては、走行軌跡に
近接した道路データがなく、この場合、走行ベクトルを
単につなぎ合わせる推測航法を行うが（ステップ１０
５）、また、それと同時にこの部分の道路データが欠け
ているとみなせる場合は、センサデータから得られる走
行ベクトル（走行軌跡）を道路地図データに変換して、
光ディスクインカードメモリ部６に追加記憶する（ステ
ップ１０６）。このようにして得られた走行位置をディ
スプレイ部３に逐次表示し、その後次のタイミングのセ
ンサデータを読み込み、以下、上記と同一のステップを
繰り返す。

【００２６】以上のように、本発明になるナビゲーショ
ン装置によれば、書換え可能な光ディスクを道路地図メ
モリとして用いることにより、新しく作られた道路など
のデータを容易にデータベースに追加することが可能に
なる。また、道路データ等の修正や追加は、ユーザーが
表示画面を見ながら入力装置を用いてマニュアルで行っ
てもよい。

【００２７】次に、図４には、図１に示した装置の光デ
ィスクインカードメモリ部に用いた光ディスクインカー
ドの平面図を示す。この図中、符号４１は光ディスク、
４２は光ディスクを内蔵するケース、４３は光ディスク
に光を照射するための窓をそれぞれ示す。

【００２８】本発明になるナビゲーション装置に用いた
光ディスクインカードは、ケース４２内に光ディスク４
１を回転可能に収納したものであり、光をケースに形成
された窓４３を通して照射し、光ディスク４１に情報を
記録するものである。この窓４３は、透明部材で形成さ
れていることが好ましく、光はこの透明部材を介して光
ディスク４１に照射されることが好ましい。この様な構
造により、光ディスクの厚さを１.２mm 以下とすること
ができ、そのため、ケース４２を含めた光ディスク全体
としても非常にコンパクトになり、携帯性をも著しく向
上することが出来る。

【００２９】さらに、本発明に用いた光ディスクインカ
ードは、ケース４２をクレジットカードサイズに形成
し、携帯に便利な薄型のカードであって、かつ、大容量
のカードであり、その詳細構造については、本出願と同
一の出願人により既に出願された特願平1−249154 号に
添付された明細書及び図面に示されており、これが参照
される。また、この光ディスクインカードは、ケースご
と記憶装置に入れ出しできるため、ゴミの付着等を防止
でき、また、その取扱いも非常に簡単である。

【００３０】この光ディスクインカードは、その性能的
には、３０ＭＢ以上と大容量であり、かつ、高速に情報
を転送することができるため、特に、扱う情報量が多く
なるカラー画像情報や動画情報にも容易に適用すること
ができる。また、例えば新聞やカタログ等のように画像
と文字とが混在している情報も記憶可能である。さら
に、短波長レーザによって情報を記録する場合には、１
００ＭＢ以上の記憶容量も可能となるという極めて優れ
た情報記録媒体である。

【００３１】次に、図５は、図４に示した光ディスクイ
ンカードに用いられる光ディスクの構造を説明するもの
である。図中、符号５１はディレクトリ部を、５２は主
データ部を示す。地図データ等の情報は、光ディスク４
１に記憶されるが、光ディスク４１の一部に設定したデ
ィレクトリ部５１内には、記憶した情報の大まかな内容
がわかるように、情報内容をサンプリングした粗デー
タ、キーワード、インデックス又はタイトル等を記録
し、記憶した全データとは別に分けて記録する。記憶し
た情報はこのディレクトリを用いることによって管理さ
れ、目的とする情報の検索が高速化できる。このディレ
クトリを用いた検索は、図１に示した主演算部１で管理
することとなる。

【００３２】また、光ディスクの主データ部５２に記録
された情報を必要な情報と不必要な情報とに区別して、
不必要な情報上に新しい情報をオーバライトすることが
好ましく、これにより、記録容量を有効に活用すること
ができ、このような管理も主演算部１で行う。また、動
画情報を記録する場合には、画像情報と音声情報とを同
一トラック上に記録し、それらが同期するように、画像
情報内に音声情報を挿入する動画記録方法を用いること
が好ましい。

【００３３】図６は、上述の光ディスクインカードメモ
リ部６の概念図である。この図中、符号６１は、光ディ
スクインカード６２に情報を記録・消去し、記録されて
いる情報を再生する情報記録再生装置を示している。

【００３４】このメモリ部の仕様を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】この表１に示すように、ケース４２をクレ
ジットカードサイズのものを用いる場合、光ディスクサ
イズは、約１．９インチとなり、記録容量は３０ＭＢと
なる。また、現在用いている８３０ｎｍの波長を半分の
波長に短波長化すると、４倍の１２０ＭＢ以上の大容量
をも実現することができる。さらに、データ転送速度は
３６００rpmのディスク回転で５Ｍｂ／secである。アク
セス時間は１００ｍsec と短く、情報を高速転送でき、
特にナビゲーション装置の道路地図データ等を保存する
のに好適である。

【００３７】また、本発明の実施例で用いた情報記録再
生装置の構成が図７に示されている。すなわち、この情
報記録再生装置は、光ディスクに情報を記録すること、
光ディスクに記録されている情報を再生すること、及び
光ディスクに記録されている情報を消去することの少な
くとも一つを行う光ヘッド１２１０と、光ディスク１１
４０を回転させる回転手段である例えばモータ１２４０
等と、前記光ヘッド１２１０及び前記回転手段１２４０
の動作を制御するドライブ回路１２６０等から構成され
ている。また、好ましくは、該ドライブ回路１２６０に
指令を与えるプロセッサ１４００と、該プロセッサ１４
０に情報を入力する入力手段１５００と、前記プロセッ
サ１４００から情報を出力する出力手段１６００とを有
する。図８は、図６に示した情報記録再生装置に光ディ
スクインカードが挿入されたときの光学系の断面図であ
る。図中の符号４１は光ディスクを、４２はケースを、
それぞれ示し、さらに、符号７１はドライブケースを、
符号７２は、プリズム７３及び対物レンズ７４を形成す
る基板を、それぞれ、示している。ここで、光ディスク
４１に情報を記録する場合には、対物レンズ７４で光を
集光し、ケース４２の透明部分を通して光ディスク４１
に光を照射する。本実施例で使用する光ディスクインカ
ードは、ケース４２を含めた光ディスクインカード全体
の厚さを２mm以下と薄くなっており、非常にコンパクト
で携帯性や操作性、さらには、全体装置の取付性等をも
含めて著しく向上することができる。

【００３８】また、この場合、対物レンズ７４の有効
径、プリズム７３に入る光のビーム径等を小さくし、光
ディスク４１の回転による面振れを小さくすることによ
り、情報記録再生装置６１を１５mm以下にすることがで
きるため、車室内の狭小な空間でも取付場所を選ばず、
適宜配置することが可能になる。

【００３９】図９は、光ディスクインカードメモリ部を
構成する情報記録再生装置の光学系を示した平面図であ
り、さらに、図１０は、上記の光ディスクインカードメ
モリ部を構成する情報記録再生装置の光学系を示した断
面図である。これら図８及び図９中、符号８１は半導体
レーザを、８２はコリメートレンズを、８３は偏光プリ
ズムを、８４は整形プリズムを、８５は立ちあげミラー
を、８６は対物レンズを、８７は対物レンズ８６の有効
径を、８８は光検出器を、及び８９はこれらを配置する
基板をそれぞれ示す。光学系をこれらの図のように構成
することにより、光ヘッドを小型化することが可能とな
り、ひいては、情報記録再生装置全体を小型化すること
ができることとなる。

【００４０】以上のように、本実施例のナビゲーション
装置で採用されている光ディスク装置（光ディスクイン
カードメモリ部）は非常に小型であるため、必要に応じ
て複数台用いることが出来、その場合、例えば、これに
より地域別に分けて地図データを持つことも可能であ
り、また、情報の種類別にディスクを分けることも可能
である。さらに、本実施例の光ディスク装置（光ディス
クインカードメモリ部）は、光磁気ディスク装置等の記
憶装置に比べ、耐震性に優れており、少なくとも、ＣＤ
−ＲＯＭ装置と同等の振動特性を有しているため、振動
による問題が必然的な自動車に搭載用の書換え可能大容
量メモリとして特に適している。

【００４１】〔実施例２〕図１１は、書換え可能ディス
クに加えて、さらに通信装置をナビゲーション装置に適
用した装置の構成図である。図中、符号１〜８は図１の
構成部品と同じであり、符号９は、特にこの実施例でつ
け加えられた、外部通信装置から送信される情報を受信
する、いわゆる通信データ受信部を示している。この通
信データ受信部９は、道路に設けられた路上局から送ら
れる電波を受信し、道路地図情報、走行位置補正情報、
交通渋滞、規制情報等、移動体に必要な各種の情報を得
るためのものである。

【００４２】図１２には、本発明の第２の実施例になる
ナビゲーション装置を搭載した移動体２３と路上局２２
との間の通信の概略を示している。ここで、基地局２１
は、担当地区道路の混雑状況や交通規制情報をリアルタ
イムに収集する。これらの収集した情報に、さらに、例
えば道路地図情報、ナビゲーションで使用される走行位
置補正情報などを付加し、道路に面して複数箇所に配置
された路上局２２から、その見通し範囲内の移動体２３
に対し、無線で情報を伝達する。自動車等の移動体２３
は、これら情報を収集し、必要な情報を選択してＲＡＭ
メモリ２や光ディスクインカードメモリ６（図１１参
照）に記録する。なお、ここで、光ディスクインカード
メモリ６は、上記でも詳述した特性からも明かなよう
に、不揮発性メモリで、大容量、書換え可能なため、特
に、上記用途に適している。

【００４３】図１３には、通信装置から得られた情報を
記録する一方式をフローチャートで示す。ここで、主演
算部１は、通信データ受信部９がデータを受信できるか
を常に監視する（ステップ２０１）。データが受信不可
能である（ＮＯ）と判断した場合は、走行位置演算を継
続する。一方、データが受信可能である（ＹＥＳ）と判
断した場合じゃ、通信データ受信部９からのデータをＲ
ＡＭメモリ２等に一時記憶する（ステップ２０２）。さ
らにデータを解析し、まず地図情報を選び出す。この地
図情報が光ディスクインカードメモリ６に記録されてい
る地図情報に含まれているかを調べ（ステップ２０
３）、含まれていない（ＹＥＳ）と判断した場合は光デ
ィスクインカードメモリ６にその地図情報を記録する
(ステップ204 )。

【００４４】次に、交通規制情報などの道路情報を選択
し、この情報が光ディスクインカードメモリに記録され
ているかを調べ（ステップ２０５）、記録されていない
（ＹＥＳ）と判断した場合は光ディスクインカードメモ
リ６にその道路情報を記録する（ステップ２０６）。

【００４５】以上の処理を終了した後、走行距離検出部
７、走行方向検出部８からのセンサデータを読み込み
（ステップ２０７）、これらを基に主演算部１で演算
し、例えば推測航法等により自動車の走行位置を求める
（ステップ２０８）。この走行位置の決定は、既述のよ
うに、例えば全世界測位システム（ＧＰＳ）等の電波航
法からのデータで行っても良く、また、さらには、推測
航法と電波航法を組合せたハイブリッドシステムで行っ
ても良い。

【００４６】その後、上記で得られた走行位置情報に基
づき、現在位置を含む地図情報を上記の光ディスクイン
カードメモリ６から読み込み、ディスプレイ部３上に表
示された地図上に車両の現在の走行地点をマークし、デ
ィスプレイに表示する（ステップ２０９）。

【００４７】図１４には、上記の通信装置から得られた
情報を記録する一方式を示す。図において、まず、主演
算部１は、通信データ受信部９がデータを受信できるか
否かを常に監視する（ステップ２１１）。その結果、デ
ータを受信不可能（ＮＯ）と判断した場合は、後に述べ
る走行位置演算を継続する。一方、データを受信可能
（ＹＥＳ）と判断した場合、通信データ受信部９からの
データをＲＡＭメモリ２等に一時記憶する（ステップ２
１２）。

【００４８】次に、光ディスクインカードメモリ６から
地図情報を読み出し（ステップ213)、収集した受信デー
タに含まれる地図情報と比較してこれらが一致するか否
かを判断する（ステップ２１４）。この比較により、同
一地域で地図が一致しない（ＮＯ）場合には、新たに収
集したデータが正しいものと判断されて地図を修正する
（ステップ２１５）。

【００４９】また、同様にして光ディスクインカードメ
モリ６から交通規制情報などの道路情報を読み込み（ス
テップ２１６）、収集した受信データに含まれる道路情
報と一致するかどうかを比較する（ステップ２１７）。
すなわち、同一地域で道路情報が一致しない（ＮＯ）場
合には、新たに収集したデータが正しい情報と判断され
て修正が加えられる（ステップ２１８）。

【００５０】以上の処理を終了した後、走行距離検出部
７、走行方向検出部８からのセンサデータを読み込み
（ステップ２１９）、これらのセンサーデータを基に主
演算部１で演算し、推測航法により、自動車の走行位置
を求める（ステップ２２０）。また、走行位置の決定
は、全世界測位システム（ＧＰＳ）等の電波航法からの
データで行っても良く、さらには推測航法と電波航法を
組合せたハイブリッドシステムで行っても良いことは上
記と同様である。その後、上記の様にして得られた車両
の走行位置情報により、現在位置を含む地図情報を光デ
ィスクインカードメモリ６から読み込み、ディスプレイ
３上の地図に現在の走行地点をマークして表示する。

【００５１】さらに、図１５には、古くなった道路情報
の更新方法の一例をフローチャートで示す。まず、主演
算部１は、ナビゲーション装置を立ち上げる度にナビゲ
ーション装置に内蔵された時計から日付を読み込む（ス
テップ２３１）。次に、光ディスクインカードメモリ６
から道路情報を読み込む（ステップ２３２）。これらの
情報には、例えば道路工事情報など、ある一定期間のみ
有効な情報が含まれ、主演算部１は有効な期限を過ぎた
情報が有るか否かを判別し（ステップ２３３）、有効期
限を過ぎたと判断されたデータのみを選別して光ディス
クインカードメモリ６から削除する（ステップ２３
４）。以上の処理を終了した後、ナビゲーションの通常
の動作を開始する（ステップ２３５）。

【００５２】次に、図１６には、上述した地図情報、道
路情報等を用いた最適ルートを計算する方式の位置実施
例を示す。この方式では、まず、例えば図１１に示した
構成図のマンマシンインターフェース部５を使用するこ
とによって、求めたいルートの始点と終点、さらには、
最適条件（最短時間、最短距離など）等を入力する（ス
テップ３０１）。また主演算部１は、通信データ受信部
９がデータを受信可能か否かを常に監視する（ステップ
３０２）。その結果、データを受信可能（ＹＥＳ）と判
断した場合、通信データ受信部９からのデータをＲＡＭ
メモリ２等に一時記憶する（ステップ３０３）。他方、
データ受信不可能（ＮＯ）と判断した場合は、通信デー
タを収集するステップ３０３を飛び越して、データ収集
することなしに、経路計算を継続する。すなわち、その
後、始点及び終点付近とその間の道路地図データを読み
込む（ステップ３０４）。

【００５３】上記で、距離もしくは時間の最短ルートを
計算する場合は、通常、ダイキストラ法と呼ばれる手法
を用いる。その際、道路のネットワークのつながり具合
を表すリンクコストテーブルと呼ばれる表を予め準備し
ておくと経路計算が高速化できる。リンクコストは、通
信データが受信できない場合は、各道路（リンク）の長
さで表され、通信データが受信可能な場合は、その通信
データに含まれる道路の混雑情報等を各リンクのコスト
（重み）として加味したものとなる。

【００５４】リンクコストテーブルは、対象とする道路
ネットワークが大きくなるにつれて大容量のメモリが必
要になり、また混雑情報等の変化により頻繁にリンクコ
ストを変更しなければならない。そこで図１６に示した
ように、作成したリンクコストテーブルを、書換え可能
な光ディスクインメモリ部６に保存するようにする（ス
テップ３０５）。これにより、一度作成したテーブルは
改めて作る必要がなくなり、また、時々刻々変化する混
雑情報等に対しても、その部分のリンクコストを修正す
るだけで対応でき、経路計算を著しく高速化することが
できる。

【００５５】その後、上記光ディスクインカードメモリ
部６に記憶されたリンクコストテーブルを用い、ダイキ
ストラ法により最適ルートを探索し（ステップ３０
６）、得られた最適ルートを表示する（ステップ３０
７）。その他、次候補などが必要か否かを判断し（ステ
ップ３０８）、その結果、必要（ＹＥＳ）であれば、再
びステップ３０６へ戻り、上記リンクコストテーブルを
用いて再度計算することになる。

【００５６】図１７及び図１８は、上記のリンクコスト
テーブル３１の一例を説明するための図である。この図
１７は表示された道路地図１６を示しており、図におい
て、Ｎ１〜Ｎ１３はノード（節点）番号を、…はリン
クコストを表している。この場合、テーブル３１は図１
８のようにノード（Ｎ１〜１３）数に応じた２次元の配
列になる。また、ノード同志のつながり具合がこのテー
ブルで示されており、例えばＮ１とＮ４がリンクコスト
でつながっている場合、Ｎ１行、Ｎ４列にリンクコス
トが記憶される。このようなテーブルを作成する毎
に、上記の光ディスクインカードメモリ部６に保存し、
またリンクコストに変化がある毎にその部分のみを修正
することにより、経路計算を高速化することが出来るこ
ととなる。〔実施例３〕図１９は、上記の第２実施例において、さ
らに、書換え可能ディスクとしての光ディスクインカー
ドメモリ部６と共にＣＤ−ＲＯＭ装置を加え、通信装置
をナビゲーション装置に適用したナビゲーション装置の
構成図である。図中、１０は地図、属性情報を記録した
ＣＤ−ＲＯＭからデータを読み込むＣＤ−ＲＯＭ装置
で、その他の構成は図１０の構成と同一である。

【００５７】その動作について以下説明する。主演算部
１は、通信データ受信部９がデータを受信できるかを常
に監視する。データを受信していないと判断した場合
は、走行位置演算を継続する。データを受信していると
判断した場合、通信データ受信部９からのデータをＲＡ
Ｍメモリ２等に一時記憶する。

【００５８】次にＣＤ−ＲＯＭ装置１０から地図情報を
読み出し、収集した受信データに含まれる地図情報と比
較する。同一地域で道路情報が一致しない場合には、一
致しない道路を新たに整備、削除された道路として光デ
ィスクインカードメモリに登録する。

【００５９】以上処理終了後、走行距離検出部７、走行
方向検出部８からのセンサデータを基に主演算部で演算
し、推測航法により走行位置を求める。走行位置の決定
は、全世界測位システム（ＧＰＳ）等の電波航法からの
データで行っても良い。さらに推測航法と電波航法を組
合せたハイブリッドシステムで行っても良い。

【００６０】得られた走行位置情報により、現在位置を
含む地図情報をＣＤ−ＲＯＭ装置１０、及び光ディスク
インカードメモリ６から読み込み、地図に現在の走行地
点をマークしディスプレイに表示する。

【００６１】以上のように、特に、ナビゲーション装置
の情報記録装置として、上記の光ディスクインカードメ
モリ６を採用することにより、光ディスクメモリ自体を
保護ケース付きのクレジットカードサイズに納めること
ができるため、携帯性に優れ、ゴミの付着等を防止でき
取扱いが容易となる。またメモリ媒体が小さいため、デ
ィスク装置全体も小型軽量になり、車室内のような限ら
れた空間を有効利用できるという特有の効果を有する。

【００６２】

【発明の効果】本発明のナビゲーション装置によれば、
新しい道路が追加されたり、地図の属性情報（地名、道
路や建物の名前等）に変更がある場合などでも、従来の
ＣＤ−ＲＯＭ等の地図メモリの場合のように、新しく別
の光ディスクを作成し直す必要がなく、同じディスクの
空き領域に追加するか、もしくは変更個所のみ修正すれ
ばよい。これにより、ユーザーはＣＤ−ＲＯＭのバージ
ョンアップのたびに受ける負担から解放され、経済的か
つ効率的であり、そればかりか、頻繁に変わる地図デー
タにも逐次即座に対応できるため、常時最新の道路情報
等をユーザーは入手できることになり、またそれにより
自車位置の検出精度等のナビゲーションの基本性能をも
向上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のナビゲーション装置の一実施例を示す
ブロック図である。

【図２】図１の実施例の動作を説明するための表示画面
の一例である。

【図３】図１の実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】光ディスクインカードの平面図である。

【図５】図４に示したカードに内蔵された光ディスクの
平面図である。

【図６】光ディスクインカードメモリ部の概念図であ
る。

【図７】光ディスクインカードメモリ部の構成を示す概
念図である。

【図８】図６に示した情報記録再生装置に光ディスクイ
ンカードが収納された際の光照射部の断面図である。

【図９】図６に示した情報記録再生装置の光学系の平面
図である。

【図１０】図９に示した光学系の断面図である。

【図１１】図１に通信データ受信部を加えた実施例を示
すブロック図である。

【図１２】ナビゲーション装置を搭載した移動体と路上
局の通信概略図である。

【図１３】図１１の実施例において、情報を記録する動
作の一例を示すフローチャートである。

【図１４】図１１の実施例において、情報を記録する動
作の一例を示すフローチャートである。

【図１５】図１１の実施例において、古くなった道路情
報の更新方法を示すフローチャートである。

【図１６】図１１の実施例において、最適ルートを計算
する方式を示すフローチャートである。

【図１７】リンクコストテーブルを説明する道路データ
の一例である。

【図１８】リンクコストテーブルの一例である。

【図１９】図１０にＣＤ−ＲＯＭ装置を加えた実施例を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１…主演算部、２…ＲＯＭ、ＲＡＭで構成されるメモ
リ、３…ディスプレイ部、４…音声出力部、５…マンマ
シンインターフェース部、６…光ディスクインカードメ
モリ部、７…走行距離検出部、８…走行方向検出部、９
…通信データ受信部、１０…ＣＤ−ＲＯＭ装置、１５…
表示画面、１６…表示された道路地図、１７…走行軌
跡、３１…リンクコストテーブル、４１…光ディスク、
４２…光ディスクを内蔵するケース、４３…光ディスク
に光を照射するための窓、６１…情報記録再生装置、６
２…光ディスクインカード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤美雄茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の走行距離および走行方位を計測する
手段と、地図情報を格納する地図メモリを備え、前記走
行距離および前記走行方位の変化量を積算して得られた
走行軌跡に基づいて、前記地図メモリに格納されている
道路の何れかに自車位置を検出するナビゲーション装置
において、前記地図メモリに、書換え可能なディスク装
置を用いることを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】車両の走行距離および走行方位を計測する
手段と、地図情報を受信する通信手段と、前記地図情報
を格納する地図メモリとを備え、前記走行距離および前
記走行方位の変化量を積算して得られた走行軌跡に基づ
いて、前記地図メモリに格納されている道路の何れかに
自車位置を検出するナビゲーション装置において、前記地図メモリに、書換え可能なディスク装置を用いる
ことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項３】前記書換え可能なディスク装置が、光記録
媒体からなる光ディスクメモリと、前記光ディスクメモ
リに光を照射することにより、情報を記録、再生及び消
去の少なくとも１つを行う光ヘッドと、前記光記録媒体
を回転させる回転手段と、前記光ヘッド及び前記回転手
段の動作を制御するドライブ回路とを有することを特徴
とする請求項１または２記載のナビゲーション装置。
【請求項４】前記自車位置が前記地図メモリに格納され
ている道路の何れにも遠くて照合できない場合、前記走
行軌跡に基づいて道路データを作成し、前記地図メモリ
に追加格納することを特徴とする請求項１または２記載
のナビゲーション装置。
【請求項５】前記通信手段により受信した前記地図情報
が、前記地図メモリに記録されていない場合に、前記地
図情報を前記地図メモリに格納することを特徴とする請
求項２記載のナビゲーション装置。
【請求項６】前記通信手段により受信した前記地図情報
が、前記地図メモリに記録されている情報と適合しない
場合に、前記地図メモリに記録されている適合しない情
報を前記通信手段により受信した地図情報に修正するこ
とを特徴とする請求項２記載のナビゲーション装置。
【請求項７】前記地図情報が、道路データ，道路規制デ
ータ，道路混雑データ，建物・地名等の属性データ，最
適経路を計算するためにリンクコストテーブルであるこ
とを特徴とする請求項１または２記載のナビゲーション
装置。
【請求項８】前記地図メモリに、書換え可能なディスク
装置と読み込み専用のディスク装置の両方を用いること
を特徴とする請求項１または２記載のナビゲーション装
置。