JPS60229799A - 車載用ナビゲ−タ - Google Patents

車載用ナビゲ−タ

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JPS60229799A
JPS60229799A JP59086821A JP8682184A JPS60229799A JP S60229799 A JPS60229799 A JP S60229799A JP 59086821 A JP59086821 A JP 59086821A JP 8682184 A JP8682184 A JP 8682184A JP S60229799 A JPS60229799 A JP S60229799A
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vehicle
distance
calibration point
calibration
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誠一郎 平田
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    • G01C21/04Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by terrestrial means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G01C21/30Map- or contour-matching

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  • Navigation (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、車の走行距離の検出において補正を適切に行
なうことができる車載用ナビゲータに関するものである
〔従来技術〕
従来から車載用ナビゲータにおいては、車の走行距離を
検出する手段と、車の進行方向を検出する手段とにより
、車の走行時における現在位置の座標を演算してこの現
在位置を表示器に表示していた。そして上記走行距離検
出手段は、車の走行に伴うタイヤの回転数に比例したパ
ルス数を検出し、このパルス数に一定定数を乗算するこ
とにより走行距離をめていた。
しかしながらこの従来の走行距離検出手段では、空気圧
の変化又は温度の変化によるタイヤ直径の変化に伴う検
出誤差、高速道路、雪道等の路面状況等から発生ずる検
出誤差等により正しい走行距離をめ得ないという欠点が
あり、そのため従来の車載用ナビゲータでは、車の走行
に対する正しい現在位置を表示器に表示し得ないという
欠点があった。
〔発明の概要〕
この発明はかかる従来の欠点を改善するためになされた
もので、地図の道路上の校正点座標2校正点間距離等を
記憶した記憶装置と、現在位置が校正点の近傍かどうか
を判別する手段と、車の進行方向が校正点近傍でまがっ
たか否かを判別する手段と、車がまがった場合の2つの
基準校正点間の地図上の距離と測定した走行距離との比
から補正係数を演算する補正係数演算手段とを設けるこ
とにより、走行距離検出において正確な補正係数を得て
補正を適切に行なうことができ、そのため車の現在位置
を正確にめることのできる車載用ナビゲータを提供する
ことを目的としている。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第1図は本発明の一実施例のハードウェアの全体構成図
である。図において、1は方位検出手段としての方位検
出装置で、これは車の進行方向に応じて地磁気のX、Y
成分を検出する地磁気方位センサ1aと、この方位セン
サ1aからの信号をディジタル信号に変換するA/D変
換器1bとを備え、車の進行方向に応じた地磁気のX、
Y成分のディジタル信号Xd、Ydを発生ずるものであ
る。2aは距離検出手段としての距離センサで、タイヤ
の回転に応じたパルス、例えばQcI11進むごとに1
パルスを発生ずるものである。
3は道路地図上における各設定点である各校正点の座標
データ、校正点間距離2校正点において分岐する道路の
方位等の情報を記憶しているROMで構成された記憶装
置である。4はCPU4a。
ROM4b、RAM4c、入力回路4d及び出力回路4
eから構成されたマイクロコンピュータで、これは予め
プログラムされたソフトを記憶したROM4bの内容に
従ってプログラムの実行を行なう。
5は現在の走行位置を表示する表示器、6は予め設定さ
れた時間Δtごとに割り込みを発生させるためのパルス
発生器、7は現在位置の座標(X。
Y)を設定するためのキーである。
次に第1図の記憶装置3に記憶された内容について、第
2図及び第3図を用いて説明する。第2図、第3図は第
4図の道路例についての記憶内容を、示すパターン41
.42で、これらは第4図に示す道路において予め設定
された校正点P、、Pa、P2.Pb、Pc、Pdの座
標データ、各校正点間距離2校正点において分岐する道
路の方位等の情報である。そして上記記憶装置3のメモ
リ領域の一部に第2図のパターン41が、他の一部に第
3図のパターン42が各々記憶されている。
第4図において、R−1,R−2,R−3,R−4は各
々ルート番号を示ず。又校正点P1におけるθl−1.
θ1−2、θ1−3.θ1=4、校正点Paにおけるθ
a−4.θa−2、校正点P2におけるθ2−1.θ2
−2.02−3.θ2−4は各々各校圧点にけおる分岐
道路の各方位を示す。ルー)R−1上には、第4図の左
から順に校正点P1.Pa、P2、−が、ルー)−R−
2上には図示下から順に校正点Pb、P+、・・・が、
ルー1・R−3上には図示下から順に校正点Pd、P2
.・・・が、またルートR4上には図示左から順に校%
b。
Pc、Pd、・・・がならんでいる。
上記各校正点の情報は第2図に示すようにルート番号の
開にルートをR−1,1?−2,R−3,・・・の順に
ならべ、設定点名称の欄に各ルート番号の中の各校正点
を第4図の左から又は下から順番に羅列し、座標データ
の柵に各校正点の座標を記載して記憶されている。また
第2図において、距離データの欄のSeaはPH,Pa
間、3a2はPa、P2間、Sb、はp b、p 1間
、ScaはPc、Pa間、Si2はP2.Pd間の距離
を示す。また同図の距離データ(モードMl)の欄にお
いて校正点、例えば校正点Pa0行にある距離データS
1aは1つ上の行の校正点P1との距離を示しているウ
一方距離データ(モードM2)の欄において校正点、例
えばPaの行にある距離データSa2は1つ下の行の校
正点P2との距離を示している。
第3図は各校正点ごとに、例えば設定点名称P1、座標
(XI、)’1)、及びその点で分岐している分岐路の
分岐情報を示している。この分岐情報としては、例えば
分岐路lの校正点P1に対する方位θ1−1.該分岐路
1が属するルートのルート番号(R−2)及び該分岐路
1にまがったときに読み出すべき第2の距離データモー
ドM1を示している。分岐路2〜4についても同様に方
位、ルート番号、距離データモードを記憶している。
次に本発明の一実施例を示す機能ブロックの全体+i成
を第5図について説明する。
図において1は方位検出手段で、地磁気センサ1aとA
/Dコンバータ1bを有し、車の進行方向に応じた地磁
気のX、Y成分のディジタル信号Xd、Ydを予め定め
られた時間ΔTごとに検出し、また進行方向θを式tl
+にて演算する。
d 2は距離検出手段で、距離センサ2aを有し、タイヤの
回転に応したパルス数Nを発生し、予め定められた時間
ΔTの間のパルス数ΔNに一定定数Qと補正係数Kを乗
算することにより八Tごとの車の走行距離ΔSを式(2
)にて演算する。
ΔS−ΔN−Q−K ・・・(2) 上記補正係数には補正を要しないとき1.0であり、こ
の補正係数には第5図の補正係数演算手段20gで決定
される。
IOは方位検出手段1と距離検出手段2とから現在位置
座標(X、 Y)を演算する現在位置座標演算手段で、
該手段は第1図の現在位置設定キー7により予め設定さ
れた現在位置(X、Y)に、一定時間ΔTごとに走行に
よるx、y軸方向の変位分ΔX、ΔYを式(31,+4
1にて演算し、各々をX、Yに加算した値をあらたなX
、Yとすることによって現在の走行位置座標を演算する
即ち現在位置座標演算手段10は、方位検出手段1及び
距離検出手段2の出力から式+51. +61の演算を
一定時間ΔTごとに行なうことによって現在の走行位置
座標をめる。
11は校正点近傍発見手段で、これは上記現在位置座標
演算手段10で演算された(X、Y)に対し、記憶装置
3に記憶されている第3図のパターン42における校正
点の座標(x、y)を順次読み出し、式+71. +8
1を満足する点、例えばW、=20m、W2 =15m
、を探索する手段である。
1x−xl≦W l ・(7) ly−Yl≦W2 ・・・(8) 発見手段11で発見された校正点の座標(x、y)に対
し、式fi1. +81を満足する領域内に車が入った
時点に方位検出手段1から方位θkを読み、領域内を走
行中に再度該方位検出手段1からの方位θmを読み、両
方位が式(9)を満足したときまがったと判定する。
10に一θml>−・・・(9) に こで、π/6は予め設定された値であり、各校正点にお
いて分岐する道路はπ/6以上の角度で交差し、車は常
に道路上に存在するものとする。
20は補正係数にの演算を行なうためのブロックを示し
、20aはフラグFA設定手段で、これは後述する第8
図のプログラムの流れを制御するためのものであり、フ
ラグFAは第1図のマイクロコンピュータ4内のRAM
4cの一部領域に設けられている。
また20bはメモリ探索手段で、次の手段を有する。即
ち該手段20bは、校正点近傍発生手段11、まがり検
出手段12によって現在位置が設定領域内にあり、かつ
車がまがったと判定された第1の校正点、例えばPl 
(xt、yt)を第3図から探索し、同じ行に存在する
分岐路1〜4の方位データθ1−1〜θ】−4の中から
まがり検出手段12で演算したときの方位θmと最も近
い方位、例えばθ1−2を選択し、その方位を含む分岐
番号2に属するルート番号R−1及び距離データモード
M1を抽出し、第1の校正点の座標P+ (x+。
yl)とルート番号R−1とのデータを同じ行にもつ行
を第2図の中から選択する手段を有する。
20dは第1図のRAM4cの一部領域に設けられたメ
モリML部20Cに対して、該メモリ部20Cの内容に
第2図のモード1又はモード2の距離データを次の場合
に加算し結果を新たな内容−とする手段を有する。即ち
、同一ルート上において次の校正点の近傍でまがったと
きにメモリ部20Cの内容に選択されたモードの距離デ
ータを加算する手段を有する。また同一ルート上におい
て次の校正点近傍(設定領域内)でまがらないで通過し
た場合、通過ごとにメモリ部20Cの内容に選択された
モードの距離データを加算する。メモリ探索手段20b
によって選択されたモードがMlならば、第2図の同一
ルート上において車の走行に従って1つ下の行の校正点
く設定点)に進み、それに従ってモード1の距離モード
を選択して加算する。又選択されたモードがM2ならば
、第2図の同一ルート上において車の走行に従って1つ
上の行の校正点(設定点)に進み、それに従ってモー 
ド2の距離モードを選択して加算する。
20fは第1図のRAM4Cの一部領域に設けられたメ
モリMS部20eに対してこれの内容に距離検出手段2
からのΔSを予め設定された時間ΔTごとに加算するΔ
S加算手段である。又該ΔS加算手段20fは校正点近
傍発見手段11.まがり検出手段12により現在位置が
校正点近傍内であり、かつ車がまがったと判定した第1
の校正点において、メモリ部20eのメモリ内容をクリ
ヤし、その時点から時間ΔTごとにΔSを加算する手段
を有する。
20 gは補正係数演算手段で、これは校正点近傍発見
手段11.まがり検出手段12により現在位置が校正点
近傍内で、°かつ車がまがったと判定した第1の校正点
P1から走行開始後、同様にして第2の校正点P2近傍
内でまがったと判定した時点でのメモリ部20Cの内容
MLとメモリ部2Qeの内容MSとの比を演算して補正
係数Kを式Qlにより演算する手段である。
S 13は校正点近傍内でまがったと判定されたとき現在位
置座標演算手段10の現在位置座標(X。
Y)を校正点座標に修正する手段である。また14は上
記演算手段lOで演算された現在位置の座標を第1図の
表示器5に表示する手段である。
次に本実施例の動作について第6図〜第8図を参照しな
がら説明する。
第6図〜第8図はマイクロコンピュータ4のROM4b
に記憶され車載用ナビゲータの動作、即ちプログラムス
タートしてから第1図の現在位置決定キー7で現在位置
を設定後、補正係数Kを演算する過程を示すフローチャ
ートであり、第6図は第1図のパルス発生器6により予
め定められた時間ΔTごとに割り込み処理するフローチ
ャート、第7図、第8図はメインプログラムのフローチ
ャートを示す。なお、第8図は第7図に続くフローチャ
ートである。
本説明では第4図の道路例において車がルート番号R−
2上の点P1近傍でルート番号R−1上の01−2方向
に進行方向をかえ、点Paをii1遇し、点P2近傍て
R−3上のθ2−3方向にまがるルートを想定して説明
する。
第7図においてはステップ30でスタートし、初期設定
ステップ31で第5図のメモリ部20e。
係数には第1図のRAM4cの一部領域(MKとする)
にメモリする。
その後、ステップ32で現在位置座標(X、Y)を第1
図の現在位置設定キー7によりR−2上のP1近傍に初
期設定する。一方、第6図において、第1図のパルス発
生器6により時間ΔTごとにステップ20がスター ト
する。ステップ21は距離検出手段2のΔS演算段階で
、これはΔTおきのタイヤの回転数ΔNに対しメモリM
Kの内容Kを取り出し、ΔS−ΔN−Q−Kを演算し、
又ステップ22でΔSの値とメモリMSの内容を加えた
値をメモリMSの内容とし、これにより走行距離Sが検
出される。
ステップ23は方位検出手段1の方位検出段階で、これ
は時間へTごとに車の進行方向に対する地磁気のXd、
Yd酸成分検出し、進行方向θを式(11)により演算
する。
ステップ24は現在位置座標演算手段10の現在位置演
算段階で、これは時間Δ′Fごとに上記式15)、 t
6)の演算を行ない、現在位置座標(X、Y)をめる。
ステップ25は表示手段14の現在位置表示段階で、こ
れは時間へTごとにステップ24で演算された座標を第
1図の表示器5に表示する。そしてステップ26でメイ
ンプログラムに戻る。
さて第7図において、ステップ33は校正点近傍発見手
段11に相当する部分、ステップ34はまがり検出手段
に相当する部分であり、両ステップ33.34により現
在位置が校正点近傍で、かつ車がまがったときにステッ
プ35のメモリMS部20eをクリヤする。そしてこの
時点から第6図のステップ22によりメモリMS部20
eにΔ′r時間ごとにΔSが加算されるので、このまが
った校正点からの実際に走った走行距離の結果がメモリ
されることになる。いま第4図において校正点P1にお
いて校正点Pa方向にまがったとすると、校正点P1を
第1基準校正点とし、ここからの走行距離SがメモリM
S 20 eにメモリされる。
演算が進む。
ステップ37は第5図のメモリ探索手段20bに相当す
る部分であり、該手段20bは、第4図において校正点
Pt (x+、yl)の行におけるθ1−2方向にまが
ったとすると、第3図においてP+ (x+、y+)の
行におけるθ1−2からルート番号R−1と距離データ
モードM1を選択する。
次に第2図においてルート番号R−1で座標データ(x
l、y+)をもつ行を探索し、探索された行と距離デー
タモードM1から車が走行づ−ると1次【よ下の行のP
a方向に進むことがわかる、そして次に第7図のステッ
プ37から第8図のステップ38に進むこととなる。
第8図のステップ39では、ステップ37か→得た次の
校正魚座1i(xa、ya)と、ステ・ノブ24で演算
された現在位置座標とから、校正点近傍発見手段11に
よって現在位置が校正点近傍か否かを判定する。もし校
正点近傍内にあるときは、ステップ41碕進んで、まが
り検出手段12よりまがったか否かが判定される。校正
点近傍内でまがらなかったとすれば、ステ・ノブ42に
より第5図のフラグFA設定手段20aにおけるフラグ
FAを1に設定する。車が校正点P1から進んできてP
aの近傍内に入った後、まがらないでpaの近傍内から
脱出したとき、プログラムはステップ40からステップ
43に進む。
ステップ43では第5図の距離データ加算手段20dに
より第2図において脱出した校正点paと同し行の距離
データをステップ37で探索されたモードのところから
読み出し、その値31aをメモリML20Cに加算する
。即ち、校正点Paを脱出した時点でメモリML20C
にP l、P a間の距離デーりSeaが記憶されたこ
とになる。
ステップ44でフラグFAは零に設定され、次の校正点
P2の近傍に車の位置がきたか否かがステップ39.4
1で同様に判定される。もしステップP1からPa、さ
らに進んでP2の近傍内に入ったとき、ステップ39.
41でフラグFAは再度lに設定される。校正点P2の
近傍をまがらないで進んで近傍から脱出するとステップ
40゜43に進み、同様の処理がなされる。
車が校正点P2の近傍(設定領域内)でまがったときは
、この校正点P2を第2基準校正点とし、ステップ45
でメモリMS部20eにメモリされている内容MSを読
む。この時点のメモリMS部20eはステップ35で前
の校正点P1近傍でまがった時点から車が走行し、Pa
を通過し校正点P2近傍でまがった時点までの、即ち第
1.第2基準点P1.P2間の総合距離Sがステップ2
2の演算によって記憶されている。又、ステップ46に
よりメモリML部20cに第2図の同一ルート番号上の
22点におけるモードM1における距離データSa2を
メモリML部20aの内容に加え、その値をメモリML
部20cの内容とする。
こ゛の時点でメモリML部20cには31 a+Sa2
の内容が記憶されたことになる。即ち、メモリML部2
0cの内容として第1.第2基準校正点P1からP2ま
での総合距離データ(S1a+5a2)が記憶されたこ
とになる。
ところで、31 a+3a2におけるSl a、Sa2
はもともと記憶装置3内に正確な値を記憶したものであ
ってSl a +Sa2も正確なデータと考えられる。
一方、メモリ部MS20eのデータは距離検出手段2か
らのΔSをタイヤの回転数ΔNから演算して総合距離S
をめたものであり、この値は先に述べたようにタイヤの
空気圧等の娯差、路面状況等により誤差をもったもので
ある。
さて、ステップ47で現在位置の座標(X、Y)を校正
点P2の座標に修正する。その後ステップ48で補正係
数Kをに=ML/MSで演算し、その結果をRAM4c
のメモリ領域MKに記憶する。
車が校正点P2を通過後、ステップ21ではΔSは補正
係数にの値を用いて式(12)で演算される。
もしこの補正係数に=ML/MSの値でPl。
P2間を走行したとすると、走行距離Sは式(13)と
なり、該距NiSとして真の距MMLか計算されること
となる。
S 本実施例では以上説明した通り、車が曲った2つの校正
点間の距離に基づいてめた補正係数Kを用いてΔSを演
算するようにしたので、距離検出手段から得る値ΔSに
もともと誤差があっても距離検出手段が補正され、この
補正係数で計算したΔSは誤差がなくなるという著しい
効果がある。
又そのことによって現在位置の表示も正確な位置表示を
可能とする効果がある。
次にまがり検出手段の変形例について説明する。
第5図のまがり検出手段12において、現在位置が校正
点近傍の設定領域内に入った時点に方位検出手段1から
方位θkを読み、この方位θにとその校正点において記
憶装置3に記憶されている分岐路の各方位θを第3図か
ら選択し、lθに一θ1〈□ 0 □は予め設定された値 0 を満足するθを選択する。この場合、例えば校正点P1
における01−3が選択されたとする。
次に領域内Fを走行中に方位検出手段1から方位θpを
読み、同様な方法で記憶装置3から1θp−θs 1く
□ 0 を満足するθSを選択し、この場合、例えば11点にお
いて01−2が選択されたとする。このときθ(例では
θ1−3)とθS (例ではθ1−3)のそれぞれの値
が異なればまがったと判定することができる。
次に距離検出手段2の変形例について説明する。
第1図のパルス発生器6において、途中でΔTが変わっ
ても第6図におけるステップ21での演算においてΔT
ごとの割り込み処理によりΔNはΔTの間のパルス数と
なるのでΔSの計算に何ら支承がない。
次に校正点近傍発見手段11の変形例について説明する
上記実施例では校正点近傍発見手段11及びまがり検出
手段12において校正点の座標(x、γ)に対し、 1x−XI≦Wj ly−Yl≦W2 を満足する(X、Y)の領域を考えたが、該領域はw、
、w2を可変にして各校正点ごと又は各分岐路ごとにw
l、w2を任意に設定した領域であってもよい。又領域
は校正点の座標(x、γ)に対し式(14)、(15)
を満足する円又は楕円の領域であってもよい。
[X−(x+α)32+[Y−(y+β)]2≦W32
 ・・・(14) W42 W52 ≦1 ・・・(15) α、β、w3.w4.W5は可変設定値さらに上記領域
は式(16)、(17)を満足する長方形の領域であっ
てもよい。
1 (x+α) −X I≦W+ −(16)+ (y
+β) −Y l ≦W2 − (17)即ち、上記領
域は校正点を含むいがなる形状であってもよく、その大
きさ、形状は可変であってもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明に係る車載用ナビゲータによれば
、校正点を含む所定領域内において、車がまがった場合
その校正点を基準校正点とし、該2つの基準校正点間の
地図上の距離と実際に検出した距離との比を補正係数と
し、該補正係数を用いて車の走行距離、現在位置を演算
するようにしたので、車の現在位置の検出精度を大きく
向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による車載用ナビゲータのハ
ードウェアの全体構成図、第2図、第3図はその記憶装
置におけるメモリ内容を示す図、第4図は上記実施例に
おける道路地図パターンを示す図、第5図は上記実施例
の機能ブロックの全体構成図、第6図は第5図の動作を
示す割り込み処理ルーチンのフローチャート図、第7図
、第8図は第5図の動作を示すフローチャート図である
。 1・・・方位検出手段、2・・・走行距離検出手段、3
・・・記憶手段、10・・・現在位置座標演算手段、1
1・・・校正点近傍発見手段、12・・・まがり検出手
段、20g・・・補正係数演算手段。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第2図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ill 車の走行距離を検出する走行距離検出手段と、
    車の進行方向の地磁気に対する傾きを検出する方位検出
    手段と、上記再検出手段からの出力及び後述の補正係数
    により車の現在位置の座標を演算する現在位置座標演算
    手段と、地図上の道路の少なくとも分岐点に設定された
    校正点の座標1校正点間の距離及び校正点で分岐する各
    分岐路の地磁気に対する傾きを記憶した記憶手段と、上
    記現在位置座標演算手段からの現在位置座標と上記記憶
    手段からの校正点座標とから車の現在位置が上記所定の
    校正点を含む所定の領域内にあるか否かを判別する校正
    点近傍発見手段と、該校正点近傍発見手段により車の現
    在位置が第1.第2の領域内にあると判定された後膣領
    域内において車の進行方向が変化した時の該進行方向の
    方位と上記記憶手段からの分岐路の方位とから車がまが
    ったと判定し該校正点を第1.第2の基準校正点とする
    まがり検出手段と、上記核記憶手段からの第1゜第2の
    基準校正点間の基準距離と上記走行距離検出手段からの
    第1.第2の基準校正点間の実測距離との比を補正係数
    とする補正係数演算手段とを備えたことを特徴とする車
    載用ナビゲータ。 (8)上記まがり検出手段は、車が所定領域内に入った
    時点の進行方向の方位と該所定領域内を走行中の進行方
    向の方位との差が所定範囲より大きいとき車がまがった
    と判定することを特徴とする特詰占青求の範囲第1項記
    載の車載用ナビゲータ。 (3)上記走行距離検出手段は、時間間隔を可変にした
    設定時間毎又は不定周期で走行距離を検出しこれを積算
    して走行距離を得ることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項又は第2項記載の車載用ナビゲータ。 (4)上記校正点を含む領域が、上記各校正点毎に異な
    る形状牽有することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    ないし第3項のいずれかに記載の車載用ナビゲータ。
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