JPH10505901A - 拡張可能な、マルチレベルインテリジェント車両ハイウェイシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ルートの区間２１をメモリ手段３２にロードするのに適している入力装置３４を有している車両用拡張可能な、マルチレベルインテリジェント車両ハイウェイシステム１１。コントローラ３０は、車両から距離用ホイールパルス入力２８および電力３６を受信しかつメモリ３２およびルートの区間２１、車両方向および区間距離のためのグラフィックシンボルを表示するための複数のディスプレイ１３を制御する。コントローラ３０は、一層複雑な走行ルート決定システム内に基本ユニットを構築するために、赤外線送光器５８，高周波送信機４４，ＧＰＳ装置５２，走行ルート決定コンピュータ４８、地図データベース５０，コンパス５６等および種々の雑入力５４のような付加的なユニットを制御するように構成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 拡張可能な、マルチレベルインテリジェント車両ハイウェイシステム発明の分野 本発明は、一般にインテリジェント車両ハイウェイシステムに使用されるシス テムおよび更に特定すれば拡張および付加能力を有している車両内ユニットに関 している。 発明の簡単な概観発明の背景 いくつか種々様々なタイプの車両ナビゲーションシステムがある。第１のシス テムは、記憶された地図ディスプレイを使用している。予め決められたエリアの 地図が車両内コンピュータに記憶されておりかつ車両のオペレータまたは運転者 に表示される。車両がスタートしたロケーションおよび車両が行こうとしている ロケーションが分かると、地図は方向をハイライトで示しかつ運転者はディスプ レイを読み取りかつルートに従わなければならない。Gereral Motors 社の１９ ９４年型 Oldmobile に搭載されているような記憶された地図ディスプレイシス テムは、正確なロケーションを決定するために、全地球測位システム（ＧＰＳ） サテライトおよび先端推測航法技術（advanced dead reckoning techniques）を使用している。ＧＰＳに参入しているいくつかの会社 は、“Navigation System with Navigational Data Processing”という名称の 米国特許第５２７６４５１号明細書（１９９４年１月４日）および“Global Pos itioning System”という名称の米国特許第５２１０５４０号明細書（１９９３ 年３月１１日）を所有している Pioneer Electronic Corporation である。車両 はサテライトから高周波の形のデータを受信するための通信手段を有している。 サテライトは通信手段のロケーションを緯度および経度データにおいて供給する 。運転者は所望の目的地の詳細を特定の番地、道路交差点等の形でオンボードま たは車両内コンピュータに入力する。記憶された地図が表示されかつそれからオ ペレータが所望の目的地を指定する。それからオンボードコンピュータは最適な ルートを計算しかつディスプレイユニット上に、それぞれの方向転換操作までの 距離および方向を読み取り易い図形で表示しかつ音声ガイドも含んでいる。 “Sensor Free Vehicle Navigation System Utilizing A Voice Input/output Interface For Routing A Driver From His Source Point To His Destination Point”という名称の米国特許第５２７４５６０号明細書（１９９３年１２月２ ８日、Charles LaRue）に記載されている別のシステムはＧＰＳを使用せずしか も車両に接続されている検出装置を有していない。走 行ルート決定情報は、車両のオーディオシステムのＣＤプレーヤに結合されてい る装置内に格納されている。コマンドはマイクロホンを介してシステムに入力さ れかつ結果は車両のスピーカを介して出力される。車両オペレータはロケーショ ンおよび目的地を文字毎に発音する。システムはロケーションを語全体を繰り返 すことによって確認する。システムは現ロケーションおよび目的地を受信すると 、システムはルートを決定しかつ推定時間を計算する。オペレータは「次」のよ うないくつかの特定の実行コマンドを与え、次いでシステムは区間毎にルート方 向を指示し始める。 Siemens Ali-Scout^TMsystem のようなその他のシステムでは、運転者が目的地 番地座標を車両内コンピュータにキーインすることが要求される。その場合車両 内に配設されているコンパス手段が目的地番地に対する「コンパス」方向を指示 する。このような「コンパス」方向は、矢印のような読み取り易い図形において ディスプレイユニット上に図示される。このユニットは運転者が進むべき方向を 指し示している。道路の縁石に沿って複数の赤外線ビーコンが設置されている。 これらは適正に装備されている車両に次の隣接するビーコン設置場所に関するデ ータ情報を送信する。受信された情報のすべてから、車両内コンピュータは次の ビーコンに対する所望のビーコンデータ情報を選択しかつ車両オペレータが従う べき単純な図形シンボル および所望の目的地までの距離を表示する。読み取るべき地図は存在しない。即 ち、単純な図形シンボルおよびルートの区間の両方が表示されかつ音声指示が車 両オペレータに何時曲がりかつ何時同じ方向を続けるのかを説明する。プログラ ムが一旦始まると、オペレータは何等要求されることはない。 “Method for Traffic Determination in a Routing and Information System for Individual Motor Vehicle Traffic”という名称の米国特許第４３５０９ ７０号明細書（出願人Siemens AG、発明者von Tomkewitsch、１９８２年９月２ １日）には、車両交通用走行ルート決定および情報システムにおける交通管理方 法が記載されている。ここに記載のシステムは、それぞれ道路の近傍に配設され ている定置の走行ルート決定ステーションのネットワークを有している。定置の 走行ルート決定ステーションはルート情報および通過する車両に対するその位置 に関するローカル情報を送信する。走行目的地番地は車両オペレータによって車 両内のオンボード装置にロードされかつ推測航法技術によって距離および方向図 形が表示される。車両が通過する第１の走行ルート決定ステーションは車両に次 の走行ルート決定ステーションまでのルートデータを持ったメッセージを送信す る。車両はメッセージを受信しかつ車両がメッセージにおけるいくつかのベクト ル距離を進むと、車両は時間および距離を累算し、そ れを第２の走行ルート決定ステーションに、車両が該第２の走行ルート決定ステ ーションによって質問されたときに送信する。このようにして、交通管理はリア ルタイムで更新されかつ車両は常に、「ベストな道」を辿るようにされる。勿論 、ベストな道は、最短な道、交通量の少ない道、最も安い道またはこれらとその 他の基準のいずれかの組み合わせであってよい。“Vehicle Navigation and Rou te Guidance System swith Central Upgradable Database”という名称の米国特 許出願第０８／２５８４１号（１９９４年８月３日、共同出願）には、上述した システムの改良が記載されている。発明の概要 上述のシステムのうち最初の２つでは、精巧な車両内超構造が必要であり、こ れらはいずれも、車両に対する内部および外部ソース信号に応答するために煩雑 である。第３のシステムは、いずれの外部ソースまたは車両からのいずれのセン サ入力も使用していない。本発明のシステムは、ＩＶＨＳにおけるルートガイダ ンスに対する非常に単純なシステムから数多くのオプションを可能にするフル・ アップ形の煩雑なシステムへのビルディングブロック手法を提供することである 。ＩＶＨＳシステムの基本要求はキーボード、ディスプレイ、計算システム、既 知のロケーションボタン、ホイールパルス入力および勿論バッテリー電力である 。ホイールパルス入力およびバッテリー電力は車両において既に使用可能なもの である。 オペレータは、予め決められているルートをコンピュータに入力する。それか らオペレータは、ルートの開始時に自分の車両を位置付ける。マイル数を含んで いるルートの各区間が順次ディスプレイ上に表示される。コンピュータへのホイ ールパルス入力は走行した距離の測定において使用されかつ、有利な実施例にお いて、ディスプレイ上に表示された距離をカウントダウンするように用いられる 。ディスプレイはオペレータに、オペレータが方向を変換または変化すべきであ る時点および新しい方向はどれであるべきかを指示する。 これらの利点を実現するために、ここに、走行距離測定電子信号装置のような ホイールパルス入力信号発生器および車両内部構造における電源を有している車 両に対するインテリジェント車両ハイウェイナビゲーションシステムが記載され ている。このシステムは、出発位置から目的地ロケーションまで走行するための 複数の予め決められたルートを格納するのに適しておりかつ付加的に、それぞれ が複数の走行ルート決定区間を有している付加的なルートを受信するのに適して いるメモリユニットを有している。ディスプレイユニットは、それぞれの走行ル ート決定区間の終わりに車両が転換すべき方向を含んでいる車両の走行方向を指 示する図形シンボルを表示する。データディスプレイユニットは、それぞれルー トの走行ルート決定区間およびそれぞれの走行ルート決定区間の距離を記述して いるアルファニュメリックシンボルを表示するので、車両オペレータはそれぞれ の走行ルート決定区間の始めおよび終わりについて情報を得られる。入力装置は 、ルートに対する走行ルート決定区間をメモリユニットに入力しかつ前以て決め られたルートの１つを選択するために所望の目的地識別を入力するためのもので ある。コントローラは、ホイールパルス入力発生器および電源によって発生され る信号を受信するのに適しており、かつ走行した距離に応答してディスプレイユ ニットにて所望のルートの連続的な走行ルート決定区間を表すようにするために システムのいくつかのユニットを系統立てて操作する。 図面の説明 これらの利点およびその他の利点を次の説明および図面から明らかにする。そ の際図面中： 図１は、ディスプレイ制御ユニットの前面図であり、 図２は、キーボード入力ユニットを備えたディスプレイ制御ユニットの前面図で あり、 図３は、有利な実施例の基本ディスプレイ制御システムのブロック線図であり、 図４は、基本ディスプレイ制御システムにおけるルートプログラミングステップ の例を示す説明図であり、 図５は、有利な実施例の基本ディスプレイ制御システムの別の実施例のブロック 線図であり、 図６は、有利な実施例の基本ディスプレイ制御システムの更に別の実施例のブロ ック線図であり、 図７は、有利な実施例の基本ディスプレイ制御システムのまた更に別の実施例の ブロック線図であり、 図８は、有利な実施例の基本ディスプレイ制御システムのなお更に別の実施例の ブロック線図である。 実施例の説明 図１には、拡張可能なインテリジェント車両ハイウェイナビゲーションシステ ム１１の自動車用のディスプレイ制御ユニット１０が図示されている。このディ スプレイ制御ユニット１０は低コストであり、説明するように非常にシンプルな システムから非常に複雑なシステムに拡張でき能力を有している。このユニット １０は、ハウジング１２に内蔵されており、このハウジング１２は運転者の運転 視距離内にではないが、視界内に配置することが可能である。ディスプレイ制御 ユニット１０は、図１の左側に図示されている、第１のディスプレイまたは方向 スクリーン１４を含むディスプレイ１３を有する。この方向スクリーン１４は、 １つのまたは複数の矢印１６を表示する。この矢印１６は、車両が取るべき方向 を指示している。この方向スクリーン１４の右下隅には、この場合は１３.４２ ｍである走行すべき距離をマイル単位、キロメートル 単位等々で示すための数字指示部１８と、運転者に見えやすいように設けられた カウントダウン・バーとが設けられている。方向転換の視覚的指示の他に、この ユニット１０は、チャイムまたはその他の類似の音響装置によって、車両の方向 転換を運転者に指示するオーディオ手段を有することができる。 第２のまたはデータスクリーン２０が、ハウジング１２の中の方向スクリーン １４の隣に配置されている。この第２のまたはデータスクリーン２０は、多かれ 少なかれ文字が使用されるだろうが、各行１６個の文字数字２行を有するディス プレイである。このデータスクリーン２０に表示されるメッセージは、走行ルー トを決定する、走行ルートの区間２１または他の文字数字情報である。この走行 ルートの区間２１または文字数字情報の例の幾つかが図４に図示されている。 データスクリーン２０の下には、一連のオペレータ制御部２２がある。このオ ペレータ制御部２２は、データスクリーン２０をスクロールする手段、このユニ ットをオンオフ切換する手段２３または他の必要な制御手段を含んでいる。更に 、ステアリングホイールまたは方向転換信号器に設けられた、重要地点（既知の ロケーション）ボタン２４があり、後述するように作動した場合に、運転者はこ のボタンを操作することができる。図２のユニット１０は、図１に図示されたも のと同じユニットであるが、フロントカバーを開いた 状態で示されており、この場合変形された文字数字キーボード２６または他の制 御器があらわれる。この他の制御器の幾つかは図１に図示されたものと同じもの である。 図３は、ブロック図の形で、有利な実施形態の基本的なシステムを図示したも のである。このシステムは、距離または速度センサとして機能するホイールパル ス発生器２８、コントローラ３０を有する図１または２に図示されたハウジング 、メモリ、重要地点ボタン２４、第１のディスプレイスクリーン１４および第２ のディスプレイスクリーン２０、入力装置または運転者インターフェース装置３ ４または電源３６を有している。この実施形態では、図１の基本ディスプレイユ ニット１０は持ち運び可能な装置であり、取り外し可能なように車両に組み込ま れ、車両から必要な入力を受け取るためにコネクタによって接続されている。こ の入力とは、ホイールパルス入力発生器または距離センサ２８、電源３６、そし て点火オンのような他の制御器である。さらにこの基本ディスプレイユニット１ ０は、後述するように、複数の走行ルートを格納するためのメモリにアドレス指 定を行うコネクタ手段を有することもできる。コントローラ３０は、ディスプレ イ１３を作動させることを含んでいるユニットのためのオペレーティングシステ ムである。 メモリ３２は、不揮発性メモリであり、いつでも呼 び出すことができるようにそこにロードされている複数の走行ルートを保存して いる。後述するように、もし所望の走行ルートがメモリに格納されていなければ 、車両オペレータは、予め自分の走行ルートを計画しこの走行ルートを区間２１ 毎にメモリ３２にロードする。例として、レンタルカーショップの場合には、レ ンタルカーショップのオーナーが、自分のレンタルカーショップの位置から様々 な既知の場所への複数の走行ルートをインストールすればよい。例えば、重要地 点としては、空港、ホテル、駅、公共のビル、レストランまたはその地域内の他 の重要地点が挙げられる。レンタルカーショップの位置から上記地点へのこれら の複数の走行ルートは、その地域に不慣れな運転者にとっては助けとなる。各区 間２１の一部分として、この区間の走行距離、つまりこの区間の初めから終わり までの距離もコンピュータにロードされる。 ホイール速度センサは、大抵の車両に搭載されており、典型的には、車両のド ライブトレーンに結合されているツース・ホイールの通過をセンシングする。こ のセンサの出力信号は、パルス形成回路、ホイールパルス入力発生器２８に供給 される。このホイールパルス入力発生器２８は、このセンサの出力信号を受け取 り、デジタルパルスを形成し、このデジタルパルスをコントローラ３０に供給す る。このパルスは、走行距離を測定するのに使用される。 重要地点ボタン２４は、典型的には、車両が区間２１の終わりまで来て、ディ スプレイ１４が走行距離１８はまだあると表示する場合に作動される。この際に 、車両オペレータは、重要地点ボタン２４を作動する。この重要地点ボタン２４ を作動することによって、コントローラ３０が方向またはデータスクリーン１４ 、２０を車両の現在位置に初期化し、走行ルートの次の区間２１がデータスクリ ーン２０に表示される。この次の区間は、現在位置の位置名または次の位置の位 置名を有する。この次の位置とは、車両が方向転換する位置である。そしてこの 方向転換までの距離が、距離スクリーン１４に示される。 このシステムまたは以下に挙げる各実施形態では、入力装置３４は、キーボー ドのような種々の形態のキーボード装置形体またはコンピュータを持つ。もし入 力装置がコンピュータであれば、運転者は、車両内ではないどこか別の場所で自 分の走行ルートを入力し、運転者が車両に乗った時に、コンピュータをメモリ３ ２に接続し、走行ルートをメモリにダウンロードする。コンピュータは、何らか の形の走行コース決定プログラムまたは地図データプログラムを有し、このプロ グラムによって、オペレータは、自分独自の走行ルートを展開することができる 。 図４には、車両を出発地点３８から目的地４０まで移動させるための走行ルー トを決定する複数の区間２ １が図示されている。第１のボックスは、最後に表示されたメッセージ、とくに 点火がオフされた時に表示されたメッセージを示している。この例では、この位 置は車両を駐車した場所であり、この場所が出発地点３８である。車両オペレー タは、所望の目的地４０の名前がスクリーン２０に現れるまで、コンピュータに 格納された様々な走行ルートをスクロールする。目的地４０が選択されると、方 向スクリーン１４は走行距離を示す。 重要地点ボタン２４を押すと次の区間２１が現れる。この区間２１は、車両オ ペレータに駐車場所から０.０２マイルの距離を走行して通りまで行き、通りに 到着した時に右折しなければならない、と指示する。距離測定値の上に設けられ た、カウントダウン・バーのグラフ４２は、方向転換までカウントダウンされる 距離を示す視覚信号である。走行距離が、方向転換を示すゼロまでカウントダウ ンされる直前に、チャイムまたはブザーのようなオーディオ手段が鳴り、運転者 は交差点に到着しており、表示された方向に方向転換する必要があることを運転 者に知らせる。第１のスクリーン１４も車両が方向転換すべき方向を視覚的に表 示する。方向転換の際に、データスクリーン２０は、次の区間２１にスクロール する。この次の区間２１は、現在位置を第２行目に示し、第１行目に、どの通り を走行するのか、を示す。再び方向スクリーンまたは 第１のスクリーン１４上に距離が示され、方向矢印によって、車両オペレータは Inkster Roadへと左折する。このInkster Roadは、データディスプレイ２０の走 行区間表示部の第１行目にある名前である。 走行ルートは連続し、ディスプレイは、距離がゼロまでカウントダウンされる 毎に変わる。距離がゼロになる前に、スクリーン上の位置に到着してしまった場 合には、車両オペレータは、重要地点ボタン２４を押し、距離をゼロにリセット し、スクリーン１３を次の区間までスクロールさせ、適正な制御のもとで、区間 ２１の距離を更新ことができる。このシステムの長所は次の点にある。すなわち 、大抵の車両に設けられているような距離センサ２８は、他の大多数の走行ルー ト入力装置またはセンサよりもはるかにきわめて正確であり、従ってこの走行距 離は信頼できる数値である、という点にある。この距離センサ２８は０.２％〜 ０.３％のエラー率を有することがわかっている。 図５には、ブロック図の形式で、図３のシステムを付加的に向上させた実施形 態または第２の実施形態が図示されている。このシステムでは、メモリ/コント ローラ３０/３２に車内無線機またはＲＦトランシーバ４４が付け加えられる。 このことによって、走行ルート計画の手助けとして、中央プロセッサ４６との交 信ができる。このシステムが使用される場合には、この中央プロセッサ４６が走 行ルートの区間２１を提供 し、さらに、回り道、事故などによって必要となる、いずれかの既知の走行ルー ト変更を考慮することができる。走行ルートは中央プロセッサ４６から伝送され て、このシステムのメモリ/コントローラ３０/３２に格納される。コントローラ ３０は、距離センサ２８の信号（Ｄ．Ｓ）および電力３６（Ｐ．）を車両から受 け取り、このシステムを作動させる。ＲＦトランシーバ４４は、セルラシステム 、スペクトル拡散遠隔通信システムまたはなんらかの類似のシステムで通信する 。 図６には、ブロック図の形式で、図３のシステムを付加的に向上させた実施形 態または第３の実施形態が図示されている。このシステムでは、メモリ/コント ローラ３０/３２に車両内走行ルート決定コンピュータ４８および地図データベ ース５０を付け加える。オペレータは、地図データベース５０を用意する。この 地図データベース５０は、コンパクトディスクまたは他の手段の形式でよい。そ してこの地図データベース５０に走行ルート決定コンピュータ４８が問い合わせ て走行ルートを決定する。この実施形態では、車両オペレータは、出発位置また は目標位置を入力する。走行ルート決定コンピュータ４８の高度な能力に依存し て、車両オペレータは、測地学的な座標によって、またはCity AirportとかJoe Muer's Restaurantのような一般的な名前によって出発位置または目的地の両方 を入力しなければならない。走行ルート決定コンピュータ４８または地図データ ベース５０は、走行ルートを計算し、この走行ルートをメモリ３２にロードし、 コントローラ３０が、既述のように、走行ルートの区間２１を最終的に表示する 。 図５と図６との差違は、選択の問題であり、双方とも図３のシステムへの僅か な付加であるといってよい。本発明の目的は、車両オペレータの所望するシステ ムを形成できるようにすることである。図５のシステムでは、車両オペレータは 交信時間料金または中央プロセッサ使用料金を払う。代わりに、車両オペレータ は、走行ルート決定のための最新の情報を得ることができる。勿論このことは、 若干しか挙げないが、中央プロセッサ４６への道路保守点検情報、回り道情報、 事故情報、トラヒック密度のような様々な入力に依存する。高いトラヒック密度 の地域では、車両と中央プロセッサ４６との交信は重要になる可能性がある。走 行ルートは中央プロセッサ４６から伝送され、システムのメモリ/コントローラ ３０/３２に格納される。コントローラ３０は、車両から距離センサ信号２８ま たは電力３６を受け取り、このシステムを作動させる。ＲＦトランシーバ４４は 、セルラシステム、スペクトル拡散遠隔通信システムまたはなんらかの類似のシ ステムで通信する。 図６のシステムでは、車両オペレータは、ある特定 の地理的地域をカバーする１つまたは複数の地図データベース５０を保持する必 要がある。もし車両がこの地図データベース５０の許容範囲を越えた場所まで走 行してしまったならば、車両オペレータは、入力装置３４によって必要な区間を 補足して、自分の走行ルートを完成しなくてはならない。要するに、どちらのシ ステムを選択するかは，コストと有用性の問題である。 図７には、任意のＧＰＳ装置５２を付け加えることによって、このシステムを ＧＰＳに基づいたシステムにした、システムのブロック図が図示されている。走 行ルート決定コンピュータ４８または地図データベース５０が図５のシステムに 付け加えられている。ＧＰＳ装置５２を作動する場合、ＧＰＳは出発地点を供給 するのに使用され、さらに、このＧＰＳは、車両がその走行ルートから逸脱した 場合に、コントローラ３０に指示を与えることもできる。このような状況になっ た場合に、車両オペレータにこのことを知らせるように、コントローラ３０はプ ログラミングされる。そしてこの結果、車両オペレータは、もとのコースに戻る ことができるのである。地図データベース５０は、図６で説明したように、走行 ルートの複数の区間２１を生成するために使用され、これらの区間をディスプレ イ１３に表示させる。ＲＦトランシーバ４４が使用される場合には、このＲＦト ランシーバ４４は、車両ユ ニットに格納された地図データベース５０の能力を越える最新の走行ルートを供 給することができる。 このシステムでは、ＲＦトランシーバ４４は、車両オペレータのコントロール 下で使用される。従って、車両オペレータは、通信料金の支払いをコントロール する。走行ルート決定コンピュータ４８は、設けられた地図データベース５０が 走行ルートを決定するのに十分な能力を有していない場合にはこのことを示し、 付加的な走行ルート決定のために中央プロセッサ４６と通信する必要がある、と 指示を出すようにプログラムされる。選択的に、このシステムを次のように設計 することもできる。すなわち、地図データベース５０の能力の限度を越えてしま ったために、走行ルート決定コンピュータ４８が中央プロセッサ４６を呼び出し ても、車両オペレータがこのことに気づかないようにこのシステムを設計するこ ともできる。その他に、所望ならば、車両オペレータが最良のルートの方向に進 んでいるのかどうかを走行ルート決定コンピュータ４８に確認させるようにプロ グラムしてもよい。さらに様々なオンオフ入力装置５４を設ける。このオンオフ 入力装置５４は、ヘッドライトが点灯した場合に、ユニット１０の背後照明の明 るさを変えることができたり、もしくは、方向センサまたはコンパス装置５６が 付け加えられている場合に、リヤウインドウの防氷装置が作動して付加的な電磁 場が発生し、このコンパス 装置５６の作動を妨害する時に、オンオフ入力装置５４によってこのコンパス装 置の出力信号を補正する。 図８には、ＩＲトランシーバ５８によるAli-Scout^TM制御を装備することによ って性能を向上させた、図７のシステムが示されている。このシステムでは、ロ ードサイドビーコン６０またはビーコンコントローラ６２との通信ができる。こ のロードサイドビーコン６０またはビーコンコントローラ６２は、車両の走行ル ートの次の区間２１による走行ルート決定に関する情報を車両に供給する。ＩＲ ロードサイドビーコン６０の重要な点は、１つのロードサイドビーコンの傍らを 通過する全ての車両が同時に走行ルートに関する情報を受信する、という点であ る。従って、ＩＲ通信リンクは、個々の車両と通信するＲＦリンクのように飽和 状態になることがない。ＩＲトランシーバ、すなわちＩＲ通信リンクを加えるこ とによって、この包括的Ali-Scout^TMシステムは、車両数の増大が原因で飽和状 態になるということがなくなる。この車両数の増大は、ただ車内無線機またはＲ Ｆトランシーバ４４のみを装備した場合に発生しうる。 従って、このシステムは今や、図３または４で記述されたように、それ自身の 「缶詰にされた（canned）」走行ルートを利用する能力を持つ。すなわち、図７ で記述されたように、現在位置の緯度または経度座標に関するＧＰＳ情報によっ て走行ルートを修正し、図 ６で記述されたように、地図作成情報を形成する。最後に、ＩＲトランシーバ５ ８またはロードサイドビーコン６０の能力を加えれば、走行ルートの様々な区間 をリアルタイムで修正し、周知の最良の走行ルートを供給することができる。中 央プロセッサ４６は、道路コンディションに関する最新情報を受信し、選択され た走行ルート区間にさらに修正を加えることができる。Ali-Scout^TM構成要素５ ８〜６２が加われば、コントローラ３０は、その最重要なまたは最優先の走行ル ート情報として、ビーコン６０から受信される情報を受信する。そしてコントロ ーラ３０が、ビーコンネットワークから離れてしまったためにビーコン情報は終 わりだと判断した場合には、コントローラ３０は、図７で説明したようなやり方 で走行ルート決定コンピュータ４８と通信する。 既に説明したように、選択された走行ルートをメモリ３２にロードする１つの 方法は、図２に図示されたキーボードを用いる方法である。ディスプレイ制御ユ ニット１０に選択された走行ルートをロードする他のの方法は、地図データベー スとパーソナルコンピュータで実行する走行ルート決定アルゴリズムとを用いる 方法である。この走行ルート決定アルゴリズムは、自動的に走行ルートを生成し 、この走行ルートがディスプレイ制御ユニット１０にダウンロードされるまでコ ンピュータの中に格納する。このダウンロードは、車 両内または車両外で、ハードワイアードシリアルリンクを介して、コネクタまた は他の手段によって行われる。 音声オーディオ信号を相応の電気信号に変換するためのスピーチディジタイザ またはボイスディジタイザをディスプレイ制御ユニット１０に加えることによっ て、このディスプレイ制御ユニット１０は、何らかの簡単な音声またはオーディ オ命令に応答して作動することができるようになる。このようなシステムは、先 に指摘した米国特許第５２７４５６０号明細書“Sensor Free Vehicle Navigati on System Utilizing A Voice Input/output Interface For Routing A Driver From His Source Point To His Destination Point”に記述されている。 こうして、車両運転者から要求される高度なナビゲーションを供給するために 修正し性能を向上させることができる、拡張可能なインテリジェント車両ハイウ ェイナビゲーションシステム１１が示された。その最もシンプルな形態において は、車両オペレータは、ディスプレイ制御ユニット１０のメモリ３２に、車両オ ペレータ自身が選ぶ複数の周知の走行ルート区間２１をロードし、さらに所望の 走行ルートを選択するための手段が設けられている。このようなシステムは、レ ンタルカーに適しており、旅行者が空港などの場所から様々なホテル、レストラ ン、主要な史的建造物等々 に向かうのに使用される。最も大きく複雑なシステムは、図８に図示されたシス テムだろう。このシステムは、より多くの車両下部構造または複雑性を必要とし 、このより多くの車両下部構造または複雑性によって、車両オペレータは、自分 が選ぶほとんどどんな場所にでも行くことができる。これは、ＩＲまたは/また はＲＦ電波伝送によって基本システム１１に接続された装置とのインターフェー スによるものである。すべてのシステムには、ディスプレイスクリーン１３のよ うな視覚的手段と、ディスプレイ制御ユニット１０から発せられる音声命令のよ うなオーディオ手段との両方の手段が設けられ、これらの手段が、車両運転者に ルートを逸脱していないことを保証する。 要するに、車両オペレータは、非常にシンプルな基本システムから様々な「構 築ブロック（building block）」を用いて、自分の必要性を反映するシステムを 作ることができる。さらに、このシステムは、後で他の「構築ブロック」を加え ることによって向上させることができ、車両オペレータの心の中の「究極の」シ ステムを作ることができる。 中央プロセッサ４６を使用すれば、車両の識別情報を伝送することによって、 中央料金管理部を通して料金の支払いおよび請求を行うことができる。メッセー ジを中央プロセッサ４６に格納しておき、車両が中央プロセッサ４６に通信して きた時に、このメッセージ を車両オペレータに伝送することができる。こうして、独立した個別的なシステ ムから、どのようにして拡張可能なインテリジェント車両ハイウェイナビゲーシ ョンシステム１１が、所望の高度な性能を得るまでに向上するのかが分かる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年８月５日 【補正内容】 これらの利点を実現するために、ここに、走行距離測定電子信号装置のような ホイールパルス入力信号発生器および車両内部構造における電源を有している車 両に対するインテリジェント車両ハイウェイナビゲーションシステムが記載され ている。このシステムは、出発位置から目的地位置まで走行するための複数の予 め決められたルートを格納するのに適しておりかつ付加的に、それぞれが複数の 走行ルート決定区間を有している付加的なルートを受信するのに適しているメモ リユニットを有している。ディスプレイユニットは、それぞれの走行ルート決定 区間の終わりに車両が転換すべき方向を含んでいる車両の走行方向を指示する図 形シンボルを表示する。データディスプレイユニットは、それぞれルートの走行 ルート決定区間およびそれぞれの走行ルート決定区間の距離を記述しているアル ファニュメリックシンボルを表示するので、車両オペレータはそれぞれの走行ル ート決定区間の始めおよび終わりについて情報を得られる。入力装置は、ルート に対する走行ルート決定区間をメモリユニットに入力しかつ前以て決められたル ートの１つを選択するために所望の目的地識別を入力するためのものである。コ ントローラは、ホイールパルス入力発生器および電源によって発生される信号を 受信するのに適しており、かつ走行した距離に応答してディスプレイユニットに て所望のルートの連続的な走行ルート決定区間を表す ようにするためにシステムのいくつかのユニットを系統立てて操作する。 本発明によれば、ホイールパルス入力信号発生および電源を含んでいる車両内 ユニットと、車両の出発位置および現在位置を経度および緯度座標において検出 するための測位手段と、複数の番地および目的地場所識別を表しかつ経度および 緯度座標によって識別される重要な地点を格納するのに適しているメモリユニッ トと、該メモリユニットに、出発位置から目的地位置までの方向に対する走行ル ートおよびその区間を選択するための所望の目的地識別を入力するための入力装 置と、前記それぞれのルート区間に対する車両の走行の方向を指示するグラフィ ックシンボルを表示するためのディスプレイ手段と、前記ルートの複数の区間を 記述する英数字シンボルを表示するためのデータ表示ユニットと、前記ホイール パルス入力信号発生器位置決定手段および電源によって発生される信号を受信す るようになっているコントローラとを具備し、前記コントロータは前記ホイール パルス入力信号発生器からのパルスによって測定される距離に応答して前記ルー トの連続的な区間を表すように前記ディスプレイ手段を操作するように構成され ている車両用のインテリジェントハイウェイナビゲーションシステムにおいて、 前記メモリユニットと中央処理手段との間の交信のための高周波手段が設けられ ており、該高周波手段は走 行ルート区間および走行情報を生成しかつ前記車両のメモリユニットに伝送する ために前記中央処理手段をアドレスすることを特徴とするインテリジェント車両 ハイウェイナビゲーションシステムが提案される。 請求の範囲 １．ホイールパルス入力信号発生器（２８）および電源（３６）を含んでいる 車両内ユニットと、車両の出発位置および現在位置を経度および緯度座標におい て検出するための測位手段（５２）と、目的地場所識別を表しかつ経度および緯 度座標によって識別される複数の番地および重要な地点を格納するのに適してい るメモリユニット（３２）と、該メモリユニット（３２）に、出発位置から目的 地位置までの方向に対する走行ルートおよびその区間（２１）を選択するための 所望の目的地識別を入力するための入力装置（３４）と、前記それぞれのルート 区間（２１）に対する車両の走行の方向を指示するグラフィックシンボルを表示 するためのディスプレイ手段（１３）と、前記ルートの複数の区間（２１）を記 述する英数字シンボルを表示するためのデータ表示ユニット（２）と、前記ホイ ールパルス入力信号発生器位置決定手段（２８）および電源（３６）によって発 生される信号を受信するようになっているコントローラとを具備し、前記コント ロータは前記ホイールパルス入力信号発生器（２８）からのパルスによって測定 される距離に応答して前記ルートの連続的な区間（２１）を表すように前記ディ スプレイ手段（１３）を操作するように構成されている車両用のインテリジェン トハイウェイナビゲーショ ンシステムにおいて、 前記メモリユニット（３２）と中央処理手段（４６）との間の交信のための高周 波手段（４４）が設けられており、該高周波手段は走行ルート区間（２１）およ び走行情報を生成しかつ前記車両のメモリユニット（３２）に伝送するために前 記中央処理手段（４６）をアドレスする ことを特徴とするインテリジェントハイウェイナビゲーションシステム。 ２．前記測位手段（５２）は全地球測位システムである 請求項１記載のインテリジェントハイウェイナビゲーションシステム。 ３．車両とロードサイド赤外線ビーコン（６０）との間の交信のために車両内 赤外線トランシーバが設けられており、該赤外線トランシーバはトラヒックルー ト決定情報を受信しかつ、前記情報が受信されたとき、走行ルート決定コンピュ ータ（４８）は、ロードサイドビーコン（６０）からの情報が受信されている間 は禁止されている 請求項１または２記載のインテリジェントハイウェイナビゲーションシステム。 ４．前記メモリユニット（３２）は、ストリート番地、ストリート名、シティ ー名および出発位置から目的地位置までの方向に対する前記区間（２１）を形成 するために組み合わされるのに適している重要地点を含んでいる 請求項１から３までのいずれか１項記載のインテリジェントハイウェイナビゲー ションシステム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．走行距離測定電子信号装置のようなホイールパルス入力信号発生器および 電源を有している車両用の拡張可能な、マルチレベルインテリジェント車両ハイ ウェイナビゲーションシステムにおいて、 走行のための複数の前以て決められたルートおよび該ルートの区間を格納するの に適しているメモリユニットと、 前記メモリユニットに、１つのルートの種々の区間を入力しかつ前記ルートおよ びその区間を選択するための所望の目的地識別を入力するための入力装置と、 転換の方向を含んでいるそれぞれのルート区間に対する車両の走行方向およびそ れぞれの区間の距離を指示しているグラフィックシンボルを表示するためのディ スプレイユニットと、 前記ルートの複数の区間を記述している英数字シンボルを表示するためのデータ ディスプレイユニットと、 ホイールパルス入力信号発生器および電源によって発生される信号を受信するよ うになっているコントローラと を備え、前記コントローラは、前記ホイールパルス入力信号発生器からのパルス によって測定された走行距離に応じて前記ディスプレイユニットにルートの連続 的な区間を表すようにするためにシステムの前記ユニ ットを体系的に操作する ことを特徴とするインテリジェント車両ハイウェイナビゲーションシステム。 ２．付加的に、要求に応答して、出発位置と目的地位置との間のルートの複数 の区間を形成するための走行ルート決定コンピュータおよび地図データベースを 含んでいる インテリジェント車両ハイウェイナビゲーションシステム。 ３．付加的に、車両と、ルート計画および走行情報を発生しかつ車両の前記メ モリに伝送するための走行ルート決定コンピュータを制御することで前記中央コ ンピュータをアドレス指定するための中央処理手段との通信のための高周波手段 を含んでいる 請求項１記載のインテリジェント車両ハイウェイナビゲーションシステム。 ４．付加的に、車両と、ルート計画および走行情報を発生しかつ車両の前記メ モリに伝送するための走行ルート決定コンピュータを制御することで前記中央コ ンピュータをアドレス指定するための中央処理手段との通信のための高周波手段 を含んでいる 請求項２記載のインテリジェント車両ハイウェイナビゲーションシステム。 ５．付加的に、初期位置を車両の緯度および経度座標において検出しかつこの 種の情報を前記コントロー ラにロードするための全地球測位システム手段を含んでいる 請求項３記載のインテリジェント車両ハイウェイナビゲーションシステム。 ６．付加的に、車両と、トラヒック走行ルート決定情報用のロードサイド赤外 線ビーコンとの間の交信のための車両内赤外線送信機手段と、該赤外線送信機手 段に応答して前記走行ルート決定コンピュータをオーバライドするために信号を 受信する手段とを含んでいる 請求項１記載のインテリジェント車両ハイウェイナビゲーションシステム。 ７．付加的に、所望のルートの走行ルート決定区間を受信するために前記入力 装置に接続されている手段を含んでいる 請求項１記載のインテリジェント車両ハイウェイナビゲーションシステム。