JPS60218022A - ナビゲ−シヨンシステム - 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】 （発明の利用分野） 本発明は、道路地図情報をカラー陰極線管表示装置（Ｃ
ＲＴ）に表示し、さらに自動車の進行方向を入力する方
位センサおよび車速パルスセンサからのデータをマイク
ロコンピュータで演算し、自動車の現在位置を上記カラ
ーＣＲＴ画面上に表示された地図情報上に走行軌跡とし
て重ね表示し。

ドライバが不慣れな地区の走行においても走行開始地点
から走行目的地点まで容易に走行することができるナビ
ゲーションシステムに関する。

〔発明の背景〕

従来、道路地図情報をカラーＣＲＴに表示し、その情報
上に自動車の走行軌跡を重ね合わせ表示するナビゲーシ
ョンシステムがある。

しかし、この従来のシステムでは、走行結果のみしか表
示されないために、目的地に正確に到達するために運転
手は目的地の方向を常時把握していなければならず、特
に、交差点での直進か、左折か、右折かの判断を自分自
身で行う必要があり、ナビゲータとして充分な効果が発
揮されていなかった。

そこで、この欠点を補うために特開昭５８−２６２１４
号公報に提案されているように交差点での直進または左
折、右折の指示を音声と進行方位表示で行うようにした
ものである。しかし、このような動作を行わせるために
は、走行開始前にキーボードを利用して道路地図上の交
差点の全てについて予め左折、右折、直進の指示をイン
プットしておく必要があるため、走行前の作業が煩わし
くなり、特に目的地が遠方になるほど作業量が膨大なも
のとなり、運転手に多大な労力や時間を負わせるという
欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、短時間の運転前の段取りで交差点での
車の進行方向をドライバに伝達することができるナビゲ
ーションシステムを提供することにある。

【発明の概要〕

本発明は、道路地図内の交差点を中心として特定の円形
範囲を設定し、車がその範囲に到達した時点で目的地方
位および車の進行方位にもとづいて交差点での進行方向
を演算によって自動的にめ、その結果を音声または表示
によって運転者に知らせるようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第１図は、本発明の一実施例を示す全体の構成図である
。第１図において１はナビゲーションシステム全体の動
作を制御するマイクロコンピュータ部であり、本システ
ムの中核部である。内部の詳細構成内容を第３図に示す
がその詳細説明は、後述する。２は自動車の進行方向の
絶対方位を検出する方位センサであり、地磁気を利用し
、そのＸ成分、Ｙ成分を示すアナログ量を増巾して出力
する。３は方位センサ２と同様に自動車の進行方向を示
す相対方位出力を発生する方位センサである。４は自動
車の走行距離をマイクロコンピュータ部１に入力する車
速パルスセンサであり、車速に応じた０Ｎ−ＯＦＦパ°
ルスを発生する。５は自動車の各種走行条件をマイクロ
コンピュータ部１に入力する操作スイッチ部であり、上
記各種条件は他操作部上に設定された複数のスイッチに
より、ディジタル信号として入力される。６は道路地図
情報および各種走行条件を蓄積するための外部記憶装置
であり、マイクロコンピュータ部１によって制御される
。７は外部記憶装置６などに記憶されている道路地図情
報等を表示するカラーＣＲＴであり、マイクロコンピュ
ータ部１内にあるカラーＣＲＴコントロール回路の出力
によりコントロールされる。８および９は運転手に走行
情報を音声にて伝えるための増幅器およびスピーカであ
る。

次に第２図に操作スイッチ部５の詳細を示す。

同図において、１１はシステムの初期設定時、走行開始
地点および走行目的地点をセットするスイッチである。

１２はセットスイッチ１１との組合せで自動車の走行目
的地点のセットを開始する時に操作するスイッチである
。１３の位置スイッチは補正スイッチ１９と組合せで使
用するものであり、自動車の現在位置の補正に使用する
。方位スイッチ１４も補正スイッチ１９との組合せで使
用するものであり、自動車の進行方向を検出する方位セ
ンサ２および３の補正時に使用する。１５〜１８のスイ
ッチ群は、カラーＣＲＴ７に表示されている自動車の現
在位置を示すカーソルの設定および移動に使〜用される
スイッチであり、それぞれのスイッチに記載された方向
に、カーソルが移動する。

例えば、北方向のスイッチ１５が押されると、カーソル
は現在地点より北の方向に移動する。スイッチ１６は西
方向、スイッチ１７は南方向、スイッチ１８は北の方向
にそれぞれカーソルが移動する。

第３図に、第１図に示したマイクロコンピュータ部１の
詳細内部構成図を示す。同図において。

３１はマイクロコンピュータ部１の内核となるマイクロ
プロセッサ（Ｍ　Ｐ　Ｕ）であり、マイクロコンピュー
タ部１の動作制御を行う。３２はマイクロプロセッサ３
１が演算および制御動作を行う過ｉでの一時的なデータ
蓄積に用いられるＲＡＭ（揮発性メモリ）であり、その
電源はシステム電源とは別の系統になっており、システ
ム電源がオフの状態でも車載されたバラチリから電源を
常時供給され、記憶内容が保証される。３３はマイクロ
プロセッサ３１の各種制御動作および演算処理動作のプ
ログラムが蓄積されているＲＯＭ　（不揮発性メモリ）
である。３４はインタフェイス３６〜３９から入力され
る各種データをマイクロプロセッサ３１に入力する入出
力コントロールＬＳＩである。３６〜３９はインタフェ
イス部であり、入出力信号のレベル変換および波形整形
を行う。

このインタフェイス３６には方位センサ２．インタフェ
イス３７には方位センサ３．インタフェイス３８には車
速パルスセンサ４．インタフェイス３９には操作スイッ
チ部５が各々接続される。

３５は外部記声装置６として小形磁気テープ装置を用い
た時、その装置とマイクロプロセッサ３１間の制御信号
およびデータ（道路地図情報、各種走行条件など）の入
出力を制御するための小形磁気テープ装置制御用ＬＳＩ
（以下、ＣＭＴＣと略す）である。インタフェイス４０
は、ＣＭＴＣ，３５と小形磁気テープ装置との間の信号
の送受信を確実にするための信号処理を行う。４１はカ
ラーＣＲＴ７に各種表示データを送信する回路部の中核
をなすＬＳＩ（以下、ＣＲＴＣと略す）であり、表示内
容は全てこのＣＲＴＣ４１で制御される。４２はＣＲＴ
Ｃ４１の基準クロック信号およびビデオコントローラ５
３に送信される直列信号のクロック信号およびマルチプ
レクサ４３のゲート開閉を制御するタイミング信号を発
生するタイミング信号発生部である。４３はマイクロプ
ロセッサ３１　（以下、ＭＰＵと略す）のアドレス信号
をＣＲＴＣ４１からのアドレス信号とをタイミング信号
発生部４２のタイミング信号により切換えるマルチプレ
クサである。４４〜４６はカラーＣＲＴ７の各色要素（
赤、青、緑）の表示データに対するグラフィックメモリ
であり、マルチプレクサ４３を介してＭＰＵ３１および
ＣＲＴＣ４１の画素子からのリード・ライト動作が可能
であり、上記３原色の組合せで８種類のデータの色分は
表示が可能である。４７はカラーＣＲＴ７に対して文字
情報を表示するための文字データ専用のキャラクタメモ
リであり、マルチプレクサ４３を介してＭＰＵ３１およ
びＣＲＴＣ４１画素子からのリード・ライト動作が可能
である。４８は英数字、記号、カタカナなど文字情報を
パターン化し、蓄積しであるキャラクタジェネレータで
ありＣＲＴＣ４１およびキャラクタメモリ４７の出力に
より各種蓄積の文字パターンが選択され出力される。４
９〜５２はグラフィックメモリ４４〜４６およびキャラ
クタジェネレータ４８から出力される並列（パラレル）
データをタイミング信号発生部４２から発生されるタイ
ミング信号に同期して直列（シリアル）データに変換す
る変換部である。５３は上記変換部４９〜５２の出力を
カラーＣＲＴ７の要求仕様に合致したレベル変換および
波形整形処理を行うビデオコントローラであり、このビ
デオコントローラ５３にカラーＣＲＴ７が接続されてデ
ータの送信が行われる。５４は音声データを増幅器８を
介してスピーカ９に送信するためのインタフェイスであ
る。

次に、本発明の動作説明を行う。

第４図に、カラーＣＲＴ７のの画面に本発明の詳細な説
明するための道路地図情報の表示例を示す。

また、第６図に目的地方位を０°の基準として反時計回
りに自動車の進行方位との角度差により、交差点での進
行方向がどのように区別されるかのグラフを示す。さら
に、第６図に目的地方位と進行方位の角度差の一例を示
し、第７図に進行方位表示例を示す。第４図において、
１００はカラーＣＲＴ７の画面であり、１０１〜１０４
は道路を示している。１０５〜１０８は道路地図におけ
る上記道路の交差点を示し、１０９〜１１２は交差点を
中心とした円形範囲部分を示すものである。また、１１
３〜１２８は各道路と円形範囲部分１０９〜１１２の交
点を示し、１２９は自動車の走行開始地点、１３０は目
的地点を示すものである。この場合、目的地点１３０が
カラーＣＲＴ画面ｉｏ。

の範囲外にあるのは目的地点が遠方にあることを示す。

まずこのシステムは、イグニッションスイッチがＯ’Ｎ
された時点でＭＰＵ３１を含むシステムが起動され、　
ＲＯＭ３３に記憶されている初期設定プログラム番；従
ってシステムのイニシャル動作が行われる。

その結果、システムは操作スイッチ部５上の各スイッチ
操作によるコマンド受付は状態となる。その状態で、運
転手がスイッチ１５〜１８いずれかのスイッチを操作す
ると、そのスイッチ信号はインタフェイス３９で波形整
形の後入出力ＬＳＩ３４を介してＭＰＵ３１に取込まれ
る。　ＭＰＵ３１は、イニシャル後のスイッチ１５〜１
８の信号は方位信号とせず。

日本全国を分割しであるブロックコードにおいてスイッ
チ１５は列番号の増加、スイッチ１７は列番号の減少、
スイッチ１６は行番号の減少、スイッチ１８は行番号の
増加に使用する。ＭＰＵ３１はスイッチ１５〜１８の設
定で選択された道路地図情報の呼び出し指令をＣＭＴＣ
３５に送信する。すると、その指令は、インタフェイス
４０を介して外部記憶装置６に送信される。外部記憶装
置！！６はその指令に基づき該当の道路地図情報をイン
タフェイス４０およびＣＭＴＣ３１を介してグラフィッ
クメモリ４４〜４６に書込む。グラフィックメモリ４４
〜４６のデータは、ＣＲＴＣ４１の制御を受けてデータ
変換部４９〜５１に送られ、タイミング信号発生部４２
のタイミング信号により並列データから直列データに変
換された後、ビテオコントローラ５３を介してカラーＣ
ＲＴ７に送信されて表示される。運転手は、表示された
道路地図情報を見ながらスイッチ１５〜１８でカーソル
を移動させ、カーソルの交点を走行開始地点に設定の後
、セットスイッチ１１を操作する。すると、その時点で
第４図の走行開始地点１２９がインタフェイス３９．入
出力ＬＳＩ３４を介しＭＰＵ３１の制御のもとにＲＡＭ
３２の特定番地に書込まれる。

次に運転手は、目的地点１３０を設定するために目的地
点を含む道路地図情報を前記走行開始地点を設定したと
同様な手段でカラーＣＲＴ７画面上に表示させた後、ス
イッチ１５〜１８を利用してカーソル交点を目的地点１
３０に設定する。この後。

目的地設定スイッチ１２が操作されると、目的地点１３
０のデータがＭＰＵ３１を介してＲＡＭ３２の特定番地
に書込まれる。このようにして走行開始地点１２９と目
的地点１３０がシステムに取込まれた状態で、ＭＰＵ３
１は走行開始地点１２９から目的地点１３０までのＸ座
標とＹ座標の距離と方位および走行開始地点１２９から
目的地点１３０を直線で結んだ時の方位を目的地方位と
して演算してＲＡＭ３２の特定番地にストアする。以上
の操作が終了した後、走行開始地点１２９から目的地点
１３０に向かって道路１０２上を走行し始めると、走行
に伴い方位センサ２および３の信号が車速パルスセンサ
４のパルス周期に従ってインタフェイス３６．３７およ
び入出力ＬＳＩ３４を介してＭＰＵ３１に入力される。

すると、　ＭＰＵ３１では走行に伴う方位データが順次
演算され、その演算結果がＲＡＭ３２の持方ＬＳＩ３４
を介して送信される回数を一定時間カンウトし、演算す
ることによりめられ、その演算結果は、ＲＡＭ３２の特
定番地にストアされる。ＭＰＵ３１は前記方位データと
走行距離データを基に走行軌跡を演算し、その結果をグ
ラフィックメモリ４４〜４６に書込む。グラフィックメ
モリ４４〜４６に書込まれた走行軌跡データは、道路地
図情報表−示動作と同一手段によりカラーＣＲＴ７の画
面上に表示される。第４Ｉ！ｌにおける円形範囲部分１
０９〜１１２は、道路地図作成時に交差点１０５〜１０
８を中心とした半径５０ｍの範囲に白表示データとしそ
道路地図情報に予め設定されている。

そこで、自動車が道路１０２上を走行開始地点１２９か
ら交差点１０７に向かって走行し１円形範囲部分１１１
と道路１０２の交点１２２に到達すると、ＭＰＵ３１は
方位センサ２および３の出力に基づき自動車の進行方位
と交点１２２から目的地点１３０の目的地方位とを演算
する。

次に上記演算結果において、目的地方位をＯ。

を基準にした時の状態を第６図に示す。第６図において
、１３１は交点１２２を中心とした時の目的地方位、１
３２は交点１２２における自動車の進行方位を示す。目
的地方位１３１と進行方位１３２との角度差は、この例
では９０＠ということになる１次に、第５図に目的地方
位を０″としてゾーンを大きく三つに区別している。つ
まり目的地方位１３１と進行方位１３２との角度差が３
０″以下もしくは３３０＠以上の時は、直進ゾーンとな
り、３１°以上１８０ａ未満は右折ゾーン、１８０”以
上３３０″未満は左折ゾーンとなる。第５図と第６図を
考えると、この例では交点１２２の位置で目的地方位１
３１と進行方位１３２との角度差は９０°であり、第５
図にその角度差を適用すると、右折ゾーンとなる。そこ
で、演算結果により進行すべきゾーンが決定すると、Ｍ
ＰＵ３１はＲＯＭ３３に記憶しである直進、左折、右折
の各コードの中から該当のコードを入出力ＬＳＩ３４　
、インタフェイス５４を介して増幅器８に送信し、スピ
ーカ９からの音声出力と第７図に示すような進行方位表
示により、進行方向を運転手に伝達する。

この例では、目的地方位と進行方位との角度差が右折ゾ
ーンとなるので、運転手には、ｒ右折シナ下サイ」の音
声と同時に画面の１／４以上の大きさの［右」が表示さ
れる。その状態で、運転手は交差点１０７を右折し、道
路１０１に入る。この場合、進行方位と目的地方位は、
円形範囲部分に進入した時点で算出されるため１本実施
例では交点１２１では演算は行われず、次の目的地方位
と進行方位の演算比較は交点１１５で行われることにな
る。交点１１５においては、進行方位と目的地方位との
角度差が０°近辺となり、スピーカ９からは、「直進シ
テ　下サイ」の音声と同時にｒ直」が画面の１７４以上
の大きさに表示され、進行すべき方向の情報が運転手に
伝達される。

ところで、上記進行指示情報は、ＭＰＵ３１の指示によ
りスピーカ９から伝達されるが、数回の伝達では運転手
が聞きもらす心配があるので、交差点１０７を通過する
まで一定時間毎に繰返し伝達される。逆に、交差点を通
過した時点ではただちに停止する必要がある。その停止
手段は、車速パルスセンサ４の信号を利用して交点１２
２の位置より特定の円形範囲内１１１での自動車の走行
距離を演算し、その演算結果が特定の円形範囲内１１１
の半径距離になった時に、ＭＰＵ３１から発していた進
行指示情報を停止することによって実現されている。

【発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、道路地
図情報内の交差点の手前で交差点での進行方向をドライ
バに音声と進行方位表示で伝達しているため、ドライバ
の運転労力を大幅に低減できる。また、このような動作
を行わせるための走行開始前の設定操作は、目的地をセ
ットするだけで済み、複雑なキースイッチ操作を行う必
要がなく、運転手の設定のための労力および時間を大幅
に低減できる。さらに、目的地点の遠近にかかわらず、
運転手のキースイッチ操作労力および時間は同一であり
、操作も楽になるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
操作パネル部のスイッチ配置を示す図、第３図は第１図
におけるマイクロコンピュータ部の詳細内部回路を示す
図、第４図は本発明の詳細な説明するための道路地図情
報の表示例を示す図、第５図は目的地方位を基準にした
時の進行ゾーン配置を示す図、第６図は目的地方位と進
行方位との演算例を示す図、第７図は本発明の進行方位
表示の表示例を示す図である。 １・・・マイクロコンピュータ部、２，３・・・方位セ
ンサ、４・・・車速パルスセンサ、５・・・操作スイッ
チ部、６・・・外部記憶装置、７・・・カラーＣＲＴ。 翳１図 率２図 も３日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、陰極線管表示装置の画面表示された道路地図情報上
   に自動車の走行軌跡を重ね表示するナビゲーションシス
   テムにおいて、自動車の進行方向を入力する複数の方位
   センサおよび自動車の走行距離を入力する車速パルスセ
   ンサと、道路地図情報。 自動車の走行軌跡および各種走行情報を蓄積しておく外
   部記憶装置と、各種自動車走行情報の設定および修正を
   行う操作スイッチ部と、前記各部の動作を制御する制御
   手段と、前記道路地図情報内の各交差点を中心として円
   形の特定範囲を設定し、自動車がその特定範囲に進入し
   たことを検出する検出手段と、前記特定範囲内への進入
   地点で自動車の進行方位と目的地点の方位との角度差を
   める演算手段と、その演算結果により交差点での自動車
   の進行方向を音声により運転手に知らせる音声発生手段
   とを備えて成るナビゲーションシステム。