JPS59195792A - 走行情報表示装置 - 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】 本発明は、自動車などの車両の走行位置を表示器に表示
するようにした走行情報表示装置に関する。

この種の従来装置には電磁ピックアップなどの走行距離
検出器、磁気センサなどを用いた進行方位検出器により
、走行距離、進行方位をそれぞれ電気信号に変換し、マ
イクロコンピュータなどを用いた制御回路でこれら電気
信号を処理、演算し、ＣＲＴなどの表示器に走行軌跡や
現在位置を表示させるものがあり、これにより道が不案
内な地域においても自分の運転する車がこれまでどのよ
うな経路を辿って走行したかを、また現在の走行位置を
地図を参照して知ることが可能であった。

しかしながら、上記の従来装置においては、走行軌跡を
走行距離検出器及び方位検出器より得られる信号より計
算し表示することは出来るものの、走行軌跡と地図上の
道路との対応については、透明シート上に地図を描いて
なる地図シートを表示器に重ねなければならないほど操
作上に欠点があつた。このような欠点を除去する方法と
して、地図そのものを表示器に表示させ、この表示され
た地図に重ねて車両の現在位置や走行軌跡を表示する方
式が提案されている。ところが、方位検出器そのものが
外乱で誤検出する可能性があり、その為に、車両の走行
軌跡や現在位置の表示に誤動作する恐れがあった。

本発明は上記の如き従来のものの欠点を解消するために
なされたもので、方位検出器に多少の誤検出があっても
、表示器に表示される地図上に車両の現在位置あるいは
走行軌跡を正確に表示することが出来る走行情報表示装
置を提供することを目的としている。

以下、この発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図であっ
て、図中、１は車両（図示せず）の走行に伴って、走行
速度に比例する周波数の信号を発生する走行距離検出器
、２は車両の進行方向を検出し方位角信号を出力する方
位検出器、３は地図上の道路などの情報を記憶している
地図メモリ、４は上記地図メモリ３で与えられる地図情
報および走行軌跡などを表示するための走行軌跡表示器
（以下表示器という）、５は上記地図メモリ３からデー
タ？：読み出し、上記表示器４に地図を表示させ、また
車両の走行軌跡及び現在位置を計算し、該表示器４に表
示させるための制御回路、６は上記表示器４に表示され
ている車両の現在位置を示すマーカＭを適正な位置に移
動させるための現在位置マーカ移動装置である。

一般に、上記方位検出器２として地磁気の方向を測定す
る方式やジャイロを利用する方法などが考えられるが、
以下に地磁気の方向を測定する方式について説明する。

但し、他の方式、例えば上述のジャイロを使っても走行
軌跡の計算原理は略同−である。

さて、方位検出器２として、直交した２つの検出軸を有
する磁気センサを使用し、第２図に示すように２つの検
出軸の一万を車両７の進行方向と一致させ、他の検出軸
を上記車両７の進行方向と直交させた水平面内に置く如
く、上記方位検出器　２を車両７の任意の位置に設置す
る。

以上の構成において、車両７の進行方向が磁北とθなる
角度を成す如く車両７が置かれた場合を説明する。この
場合、地磁気の水平分力の大きさをＨとしたとき点方位
検出器２の２つの検出軸方向の磁界成分ＨＵ　＋　ＨＶ
はそれぞれＨＵ　＝　ＫＩ　Ｈｃｏｓθ、　Ｈｖ　＝Ｋ
ＩＨｓｉｎθで与えられる。ここでに、　、　Ｋ２は車
両の構造で決まる定数であり、Ｋ１とんは略等しい。な
お、以下の説明では簡単のため、Ｋｔ＝Ｋｔ＝に’とす
るが、このことによって−膜性が失われることはない。

いま、方位検出器２に前述の磁界が印加された場合、該
方位検出器２から得られる２つの電気的出力信号助ｓ　
ＥｖはそれぞれＥＵ＝　ＡＨＵ　＝　Ａｒ　Ｈｅ　ｏ　
ｔｉｅ　。

Ｅｙ＝　ＡＨｙ　＝　ＡＫ’　ｕｓ　ｉｎθで与えられ
る。ここで、Ａは方位検出器２の感度に係る定数である
。上式においてＡＩＫ’＝にと置き換えるとｓ　ＥＵ　
＝　Ｋ、Ｈｅｏｓθ、ＥＶ＝ＫＨｓ　ｉ　ｎθとなる。

第２図に示すように、座標軸Ｘ。

Ｙ″ＩｃＹ軸が北、Ｘ軸が東に対応するように定める。

いま、第２図に示す状態で、車両７が進行方向に微少距
離ｄだけ移動したとき、Ｘ方向、Ｙ方向へのそれぞれの
移動量を△Ｘ、△ｙとすると、ΔＸ。

△ｙは次式で与えられる。

△ｘ＝　ｄ　ｓｉｎθ　、　△ｙ＝ｄｃｏｓθ　　　　
　（１）また、　ＥＵ：　ＫＨｃｏｓθｒ　ＥＶ＝ＫＨ
ｓｉｎθがらに２　Ｈｔの関係式から ｃｏｓθ＝ＥＵ／　　Ｅｕ１ｊ　４　Ｊ＋ＮＶ２　　、
　　ｓｉｎθ＝Ｅｖ／ｙ’ＢＵ２＋Ｅｖ２となって、（
１）式から △ｘ　＝　ｄ０ＥＶ／％、　△ｙ　＝　トＥＵ／４耳１
（２）となる。

従って、車両７が方向を変え表から進行した場合の位Ｒ
（ｘ　、　ｙ　）は次式で与えられる。

ここで、（ｄＱは車両７の進行方向に対する積分でるる
。

また、デジタルコンピュータ等で積分を行う場合は積算
で代用されるから、（３）式を車両７が微少距離ｄ移動
する毎の積算で表わすと（４）式の如くなる。

従って、任意の地点Ｐを起点として走行した後の現在位
置Ｑ（ｘ、ｙ）は点ＰＪＣおいてＸＩ０゜ｙ＝ｏとした
後、車両７が微少距離ｄｉ移動する毎にｘ、ｙの各位に
それぞれ ｄ−Ｅい１四咥７・ｄ　−Ｅｇ７．ｙ’；正百運を加算
することによって得られ、起点Ｐから現在位置Ｑに到る
間の任意の地点（ｘ、ｙ）ｔ−結んだものが走行軌跡で
ある。

一方、走行距離検出器１は前述の如く、車両７の移動速
度に比例した周波数を有する信号を発生するが、この信
号をパルス化した場合、車両７が上記一定距離ｄ走行す
る毎にパルスが１発ずつ発生されることになる。従って
、走行距離検出器１からかかるパルスが得られる毎に前
述のｘ、ｙの各位にｄ−ＥＶ４７扉Ｖ２　＃　ｄ’　Ｅ
Ｕ汀をそれぞれ加算する処理を制御回路５により行えば
、車両７の走行軌跡及び現在位置を容易に計算すること
が出来る。

次に、地図メモリ３について説明する。第３図は３本の
幹線道路ａ、ｂ、ｃから成る道路地図の例であるが、い
かに半導体技術が進展しても、すべての道路を地図メモ
リ３に記憶させることは現実性に乏しい。そこで幹線道
路のみに限定すれば、第３図に示す如き地図を二次元図
形として記憶させる方法が可能となり、更に第４図に示
すように、道路を直線近似することにより大幅にデータ
数が減少するので、実用に際してはますます有利である
。一般に、地図情報を地図メモリ３に記憶させる場合の
データの形式は種々考えられるが、例えば第４図に示す
ように道路を折線近似した場合、道路ａのデータとして
ＡＩ　ＨＡ２　＋　Ａ３　ｇ　Ａ４　、　Ａｓの座標（
ｘｓ　＋　ｙ＋）　＋　（ＸＩ、　ｙｔ）　−−（Ｘｓ
　Ｉ　ｙｓ）　ｅ適当な２進数として地図メモリ３に記
憶させればよい。

また、第３図に示す如き折線近似をしない場合には、各
道路を適等な区間で区切り、この区切られた各区間の両
端の座標を前述と同様のやり方で地図メモリ３に記憶さ
せればよい。

次に、マーカ移動装置６について説明する。第４図にお
いてＭで示される◎印が現在位置マーカの例で、円の中
心点が車両７の現在位置Ｑを表わす。上記地図メモリ３
より地図データを読み出し、上記表示器４に地図を表示
した時点で現在位置マーカＭは画面の略中央にあられれ
る。車両７を移動させるに先立って、上記現在位置マー
カＭを地図上の現在位置Ｑまで移動させる必要がある。

この為に用いられる手段が現在位置マーカ移動装置６で
ある。第５図は該マーカ移動装置６の具体例を示すもの
であり、図において、上記現在位置マーカＭはスイッチ
６１．６２．６３．６４の操作により表示器４の画面上
を右、左、上、下の各方向にそれぞれ独立に移動できる
ように構成されている。例えば、第４図において、道路
す上の８６点を起点とする場合、スイッチ６２を操作し
て現在位置マーカＭｔＭ’まで左方移動させ、次いでス
イッチ６４で該現在位置マーカＭを下方移動させてＢ１
点に一致させることにより、該８８点を起点として走行
軌跡を計算し、表示する準備は完了する。

第６図は実道路Ｖを直線近似して直線Ｗにした例である
。直線線ＷＯＸ軸との成す角度をθとすると、第１図の
制御回路５は該角度θをＲｌＳの各点座標より算出する
仁とが出来る。従って、Ｒ点から８点へ車両７が走行す
るとき、上記角度θから概略の進行方向を知ることが可
能である。

ところが実際の走行時において、方位検出器２で検出さ
れる方位は９１点で角度θ１．ｑ１点で角度θ。

の角度差が上記角朋θに対して生じる。しかし、表示器
４に表示されるのは直線路Ｗであり、車両７が前進中、
上記のような角度差が生じても、車両７の現在位置マー
カＭを直線路Ｗに沿って前進させる必要がある。

一方、道路Ｖ上で車両７がＵターンして逆進することは
当然有り得る。この場合、車両７の現在位置マーカＭを
直線路ＷＩＩＣ沿って逆進させる必要がある。従って、
制御回路５は方位検出器２からの出力信号が直線路Ｗの
なす上記角度θに対して成る一定角度（十〇Ｓ）内は車
両７が前進しているものと見なし、走行距離検出器１の
出力信号に基づいて表示器４の現在位置マーカＭを直線
路Ｗに沿って前進させ、上記一定角度（±θＳ）を越え
た方位角信号を検出したときは、上記進行方向とは逆方
向に走行したと見なし、現在位置マーカＭを直線路Ｗｖ
Ｃ没って逆進させる。これらの内容を一般的に描いたの
が第７図である。すなわち、車両７がＴ点からに点に向
ってワ在位置がＧ点にあるとき、車両７の検出方位が十
〇Ｓ内にあるときは前進、これに対して逆行方向とは１
８０°逆方向の軸に対して±θ′Ｂ内にあるときは逆進
し、たと見なすもので、θＳならば前進、１θＸ−０１
〉θＳならば逆進となる。

なお、上記角度θＳとθ′Ｓの間にはθＳ＋θ’ｓ　＝
　１８９’の関係が成立する。

そして、上述の逆進時には、上記制御回路５は出発地点
Ｔ点から上記走行距離ｉＪ？ルスを前進時に加算してい
た動作とは逆に減算し、その出力に基づいて上記表示器
４に車両７の現在位置マーカＭを表示する。

第８図は本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
で、Ｓｌから８８までの８ステツプから成り、「現在位
置カーソルの設定Ｊ（８５）、ｒ現在進行方位角θＸの
検出Ｊ（８６）を経て「前進か逆進かの判定Ｊ（８７）
を行う。具体的には、上記制御回路５に内蔵された、例
えばマイクロコンピュータ等のソフトウェア処理で第８
図のフローチャートは実行される。

なお、上記実施例では前進時に走行距離ノ’？ルスを加
算し、逆進時には減算するように構成したが、これとは
逆に、出発地点Ｔ点からに点までの距離をプリセットし
、走行距離Ａルス毎に減算していき、逆進時には走行距
離ｉ４ルスを加算しても同様の結果が得られることは明
らかである。

以上説明した通り、本発明によれば制御回路において方
位が一定範囲内では車両は前進走行であると判断させる
構成により、曲がった道路を折線近似した場合にも、車
両７の前進、逆進を確実に検知し、車両７の現在位置あ
るいは走行軌跡を正確に表示することが出来るという大
なる実用的効果を奏する、

【図面の簡単な説明】

第１図、第５図は本発明の一実施例を示すブロック構成
図、第２図は走行軌跡計算の原理説明図、第３図は地図
の一例を示す説明図、第４図は直線化された地図の一例
を示す説明図、第６図、第７図は本発明の一実施例に用
いられた地図の一例を示す説明図、第８図は本発明の一
実施例の動作を説明するフローチャートである。 １・・・走行距離検出器、２・・・方位検出器、３・・
・地図メモリ、４・・・表示器、５・・・制御回路、６
・・・現在位置マーカ移動装置。 なお、図中、同一符号は同一部分又は相当部分を示す。 代理人　　大　岩　増　雄 第１図 第２図 （北） １　　　　（ 第３図 第４図 （Ｘ＋、ｙ＋） Ａ＋　　　　　（Ｘ＋、Ｖ２） ２ （Ｘ３．Ｖ３） （２３”Ｖ　　” ＭＣ４／’　　Ｂｅ イー−−一−−Ｏ／”　Ｂ４ ｈ−ｒＧｉ　　Ｃ３Ａ４（Ｘ４．ＹＪ 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両の走行距離を検出する走行距離検出器と、上記車両
   の進行方位を検出する方位検出器と、地図情報を記憶し
   た地図メモリと、二次元の画面を有する表示器と、上記
   走行距離検出器によって得られる走行距離と上記方位検
   出器によって得られる方位角とから演算して上記車両の
   現在位置を上記表示器に表示する制御回路とを備えた走
   行情報表示装置において、上記地図メモリのデータは地
   図上の道路を折線近似した少なくとも折線座標と折線間
   の実距離に関するデータから成り、車両が上記道路の折
   点間を進行する時、上記地図メモリの出力を用いて、上
   記折点を結ぶ直線が成す方位と上記方位検出器の検出す
   る方位との差が一定角度内にあれば上記車両は上記折点
   間の道路を前進していると上記制御回路に判断させるよ
   うに構成したことを特徴とする走行情報表示装置。