JPS6060514A

JPS6060514A - 自動車用ナビゲ−シヨン装置

Info

Publication number: JPS6060514A
Application number: JP58168211A
Authority: JP
Inventors: Jiro Takezaki; 次郎竹崎; Akira Endo; 晃遠藤; Takanori Shibata; 柴田　孝則; Yutaka Shirai; 裕白井; Fumio Tsujitoku; 辻督　文男; Yoji Matsuoka; 松岡　洋司
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-09-14
Filing date: 1983-09-14
Publication date: 1985-04-08
Also published as: EP0137298A2; EP0137298A3; KR850002337A

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、自動車の現在位置を地図」二に表示する自動
車用ナビゲーション装置に係り、特に磁気テープに記録
された地図データを高速でかつ正確にサーチし得る外部
記憶装置を備えた自動車用ナビゲーション装置に係る。

〔発明の背景〕

自動車用ナビゲーション装置は、自動車の進行状況及び
位置に応じた地図とともに自動車の現在位置を車載のブ
ラウン管（ＣＲＴ）上に同時に表示するものであり、そ
の表示される地図情報はあ、らかしめ、例えばカセット
・テープなどに磁気的に記録されたものを読み込んで使
用することが広く行われている。カセット・テープは安
価で手ごろな記録媒体であシ、近年、自動車にはオーデ
ィオ・カセット・テープ装置を装備したものも多く、そ
こでこのような車載のカセット・テープ装置を地図デー
タの再生装置としても利用することが検討され、穏々の
提案が行われているが、未だ実用的なものは表われてい
ない。一般に、オーディオ用カセット・テープ装置は、
音楽を録音・再生するという機能から、テープ速度が遅
く、またその周波数帯域幅も狭く、高速のデータ転送を
行いにくい等の欠点を有している。そのため、所要の地
図データをカセット・テープ上で検索し、そのデータを
ナビゲーショ／・システムの内部メモリに取り込む時間
がかかり過ぎるということが、実用化を阻む原因の一つ
となっている。

自動車用ナビゲーション装置では、特に表示中の地図か
ら車輛の現在位置がはみ出した場合、直ちに表示地図を
書き換え、常に車輛の現在位置を表示地図上に正して表
示する必要がある。そのためには、上述のように、所要
の地図データ・ファイルをカセット・テープ上で検索し
、そのデータをロードするまでの時間が十分に短いこと
が、実用的なナビゲーション装置を得るための必須条件
としてカセット・テープ装置にめられる。特にその所要
時間の中でも、所要の地図ファイルを検索するサーチ時
間は、地図データを読み込むための時間は装置の読み取
り速度と情報長さにより決定されることに比し、工夫に
よってはその短縮も可能であり、短時間でかつ正確に地
図ファイルをサーチすることのできるサーチ方式がめら
れていた。

しかしながら、問題は、一般にディジタル用と称される
テープ装置ではテープ速度も例えば３８ｃｍ／秒と速く
、ヘッド、回路等も広い周波数帯域幅を有し、ファイル
の高速サーチを行い易いが、しかし、オーディオ用のも
のではその周波敬が高１０ＫＨｚ程度の信号を扱うだけ
であり、その周波数帯域幅は比較的狭い。そのため、ナ
ビゲーション装置の外部記憶装置として使用しても、地
図を高速でサーチすることはできない。特に、地図のサ
ーチを行う早送り状態では、記録されたデータ信号の周
波数成分がテープ装置の周波数帯域外に出てしまい、再
生信号が得にくく、確実なファイル検索が不可能になる
。

上述のような問題の解決を示唆するものとして、例えば
特開昭５８−７５０２２号に示されろものがある。しか
しながら、これ（′土テーゾ上で、各データの記録ブロ
ック間に低周波信号をそう人し、早送りのサーチ時には
、この低周波信号を検知することにより、データ・ブロ
ックの通過を計数し、この計数値により所要のファイル
を検索するものである。

しかしながら、このような従来技術に在る方式をナビゲ
ーション装置に応用した場合、以下に述べる問題が残さ
れる。すなわち、カセット・テープ上には、分割された
多θ枚分の地図データが収録され、その各々はテープ上
に一次元的に配置される。ところが地図は、例えば日本
国全体を一枚の地図で表わし、これを複数のブロックに
分割した場合、海だけの不要な部分が多数任在し、テー
プ上で省略して記録することが、テープ長さより短かく
することからも望ましい。したがって、任意のファイル
検索は、単にデータ・ブロックの通過を計数するだけで
は不正確になりがちであり、正確な検索を行うためには
、データ・ブロックを検出する度にさらにデータのラベ
ルを読み取り速度で読み出し、所要の地図データである
か否がを確認しなければならず、アクセス時間が長くな
ってしまう。

また、上述のように、地図データの各ブロック間にそう
人された低周波信号の通過をｈ計数することにより検索
する場合、常にカセット・テープの最初に記録された部
分から累積的に計数を行っていかなければ地図データｆ
、特定できなくなシ、例えば、一旦装置の電源をオフに
した後、両度作動する場合には、テープを再び巻き戻し
、最初からブロックの通過数を計数し直す必要があり、
これが高速検索を妨ける一つの原因となっていた。

このような欠点を解決するため、各地図データの先頭に
、低周波信号による検索コードをそう人することは提案
されるが、しかしながら、オーディオ用テープ装置では
、早送如時のテープ走行速度が一定せず、検索コードを
読み取ろうとしても被検出信号の周波数も同時に変化し
てしまい、やはり正確な地図データのサーチを行うこと
はできない。

〔発明の目的〕

本発明は、上述のような従来技術の欠点に鑑みなされた
ものであシ、特にオーディオ用カセット・テープ装置等
、早送り時のテープ走行速度の一定しないものをも地図
データの人力装置、すなわち外部記憶装置として使用し
得る自動車用ナビゲーション装置を提供することにあり
、特に、任意の地図データを高速で直接検索できる外部
記憶装置を備えた自動車用ナビゲーション装置を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明によれば、外部記憶装置の磁気テープ上に記録さ
れた各データ・ブロックにはその地図を特定するサーチ
・データを低周波で変調してそう人し、地図の高速サー
チ時には上記サーチ・データを判読することにより所要
の地図データを検索するものにおいて、高速サーチ時に
おける磁気テープの走行速度の変化にかかわらず上記サ
ーチ・データを読み取る手段をさらに設けている。

さらに、本発明の一実施例によれば、上記サーチ・デー
タをそう人するサーチ・データ部に、所定の低周波信号
による基準信号が記録された判定基準信号部を設け、高
速サーチ時には、この基準信号に基づいてサーチ・デー
タを判読する。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図は車載されたナビゲーション装置及びその構成要素を
示すものである。！ｔｉｌｌ　１ｉＩｌ装＠１は、オー
ディオ用カセット・デツキ５から地図情報を読み出し、
ＣＲＴｉ置２装地図を表示する。人力装置であるキー・
ボード６からは、操作者の指令を入力し、現在位置、目
的地などのセットを行う。

車輛の進行に応じて、制御装置１は、距離センサ３、方
位センサ４の出力を演算して、自動車の現在位置や、目
的地までの距離などを算出し、ＣＲＴ２上に表示された
地図に重ねて表示する。

次に第３゛図を用いてナビゲーション装置の制御部につ
いて更に詳しい説明を行う。

システムの全体は、マイクロ・プロセシング・ユニット
（ＭＰＵ）１３によりコントロールサレる。ＭＰＵ１３
は、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）１４にストアさ
れたプログラムに従って動作する。ランダム・アクセス
・メモリ（ＲＡＭ）１５は、ＭＰＵ１３のスタックめる
いは、バッファ・メモリとして使用される。システムの
初期化の時は、操作者により、キー・ボード６から、現
在位置などに関するデータが入力され、ＭＰＵ１３は、
その情報をもとに、カセット・デツキ５をコントロール
して、所要の地図データを探し出し、インターフェイス
１６を介して、地図情報をビデオ用ＲＡＭ（ＶＲＡＭ）
１７に転送する。

ＶＲＡＭ１７に書き込まれた地図情報は、例えば、日立
製作所のｆ（Ｄ６８４５Ｓの如きＣＲＴコントローラ１
８により、ＣＲＴ１２に表示できる信号形式に変換され
、ドライバ偏向回路１９を経てＣＲＴ１２上に表示され
る。ＣＲＴコントローラ１８のマスタ・クロックは発振
器１１から供給される。

車の現在位置は、方位と走行距離とからめることができ
る。第３図に示した方位センサ４はフラックス・ゲート
方式と呼ばれるものであり、直反して巻かれたコイルに
発生する電圧Ｖｘ、Ｖｙの比で絶対方位をめるものであ
る。電圧Ｖｘ。

Ｖｙはアナログ・ディジタル変換器２１においてディジ
タル値にした後、入出力ボート（Ｉｌｏ）２０を介して
ＭＰＵ１３に読み込まれる。距離センサ３は、例えば、
車軸と連動する軸に取り付けられた永久磁石の回転をピ
ックアップ・コイルにより検知するものである。距離は
パルス列としてＭＰＵ１３に読み込まれる。

カセット・テープ上には、第２図に示すような地図が格
納される。地図はマ）　ＩＪクス状に分割され、行と列
に応じて番号を付けである。こうすることにより、車の
移動に応じた地図の検索を容易かつ正確に行うことがで
きる。例えば第２図の如き番号付けを行うとし、現在位
置がＭ（２，２）の地図から南にはみ出したとすると、
行要素を１つ増し、Ｍ（３，２）の地図を探し出せば良
い。

北、束あるいは西にはみ出た場合も同様である。

自動車にとって、海などの部分は不要であるので、カセ
ット・テープ上には、陸地を含む部分のみが記録される
ことになる。

各地図情報は第４図に示すように、−次元的に配列され
て記録されることになる。何も録音されていないインタ
ー・レコード・ギャップ（ＩＲＧ）に狭まれた１ブロツ
クのデータは、一枚の地図に相当するものであり、デー
タの先頭を示すヘッダ、地図の番号（ｍ、ｎ）、地図情
報、ブロックの終りを示すポストアンブルなどから成る
。

早送シの状態で、被検出信号の周波数が高域にシフトし
データを読み出すことはもちろん、レコード・ブロック
を検出することすらおぼつかなくなム所要のレコード・
ブロックを確実に探し出すことができなくなる。その周
波数シフト量は、再生時のテープ速度の３０倍以上に達
する場合があシ、被検出信号の周波数成分がカセット・
テープ装置の周波数帯域外に完全に出てしまう。

そこで本発明になる実施例では、第４図に示すように、
比較的高密度（高周波）で記録される地図データのブロ
ック間に、低周波で変調したサーチ・データ部を挿入し
ている。このサーチ・データ部は６３ピツＶの１０”信
号から成るプリアンプル部と、１ビツトの”１”信号か
ら成るスタート部と、実際に地図をサーチするためのサ
ーチ・データを記録したラベルＡ部と、１６ピツトのａ
ｔ　１ｍ信号から成るダミ一部と、さらにサーチ・デー
タを記録したラベル８部と、スター１部とプリアンプル
部とを有している。そしてラベル部Ａ。

Ｂには地図番号Ｍ（’ｍ、ｎ）が順方向、逆方向に記録
されている。このように、サーチ・データ部を上述のよ
うに左右対称にデータを並べであるのは、テープの進行
方向が順方向でも逆方向でも同じように読めるようにす
るためである。しかしながら、上述のような左右対称の
データ配置に代え、読み取り時のデータの読み込み順序
をテープの進行方向に従って変えてやることが考えられ
る。

この時、サーチ・データ部は、プリアンプル部、スター
ト部、ラベルＡ部、スタート部、プリアンプル部の順に
構成されることになり、テープの進行方向が順方向の時
にはラベルＡ部のサーチ・データをＬ　ＳＢ　（Ｌｅａ
ｓｔ　３１ｇｎ１ｆｉｃａｎｔ　Ｂｉｔｌから読み込み
、逆方向の時にはＭ　Ｓ　Ｂ　（Ｍｏ５ｔ　５１−ｇｎ
ｌｆｉｃａｎｔ　Ｂｉｔ　）を先に読むようにしてやれ
ばよい。

このように、地図のサーチは、ラベル部の地図番号を高
速でサーチすることにより行われ、袂求される地図番号
で目的のファイルを探すようにしである。

次に、サーチ・データの変調方式は、応用上、特に早送
シ時のテープ速度の変動を考慮しなければならない。す
なわち、テープの巻き始めと、巻き終りとでは、その速
度が、装置によっては３倍以上も変化してしまう。その
ため、このような速度変動によっても正確に地図データ
をサーチすることの出来る方式がめられていることは言
うまでもない。

本発明に力る実施例では、一種の周波数変調を用いてお
り、第５図に示すように、論理値パ０”に対しては１０
０Ｈｚの論理値１゛１”に対しては２００　ＨＺの周波
数信号の１波を割シ当で、いずれもビットの始まりでは
必ず、一定の位相（第５図の信号波形では各信号のロー
・レベル（ＬＯＷＬｅｖｅｌ）の部分）であるようにし
ている。°“０”信号とｕ１″信号が不等長符号である
（すなわち”１”を表わす信号の長さτ１とａｔ　Ｏｎ
を表わすそれτ２とが異なるものでわること）のは、出
来る限りこれらのデータの記録密度を高くするためであ
る。

また、テープの走行速度が大幅に変化するため、波形の
等化を行いにくく、そのため、再生波形に「あばれ」の
生じにくいように、各ビット間で、位相の不連続性を確
保するような変調波形を用いている。また、この２周波
（すなわち１００１（ｚと２００Ｈｚの低周波信号）が
、早送９吋においても、カセット・デツキ装置の周波数
帯域内に入るように考慮されて選ばれるべきであること
は言うまでもない。

このようなサーチ・データの読み取り方法について、以
後に詳細に説明する。

まず、カセット・デツキ５とＭＰＵ１３とのインターフ
ェース回路について第６図を用いて説明する。同図はイ
ンターフェース回路１６の詳細を説明するものである。

先ず、通常の再生時はカセット・デツキ５からの再生信
号は、等止器１６０ニオいて、波形等化が行なわれる。

この時、サーチ・データの信号成分は除かれる。検波器
１６１によシ信号レベルが検出され、地図データの有無
はτ１０ポート１６８を介してＭＰＵに知らされる。地
図データは、復調器１６２により復調されてＭＰＵに導
かれる。

一方、サーチ時には、コントロール線１６７を介して、
カセット装置５を早送り、あるいは巻戻し状態にする。

この時、カセット装置５の再生ヘッドはテープに接触さ
せておくことは言うまでもない。この時、周波数ノット
（例えば３０倍の速度の早送シでは、１００Ｈ７の信号
は３ＫＨ２に、２００Ｈｚの信号は６　Ｋ　Ｈｚと々る
）されたサーチ信号は等止器１６３を介して波形整形回
路１６４と検波回路１６６に入力される。等止器１６３
は、早送シの時のテープ速度変動に見あうだけの帯域幅
ヲ有するバンドパスフィルタである。この時検波器１６
６の出力は、サーチ・データに対応してのみ検波出力を
発生して、ＭＰＵ１３に知らせる。

波形整形回路１６４は、基準レベルに従って信号をスラ
イスして、元のディジタル波形を得る。

パルス幅測定回路１６５では、パルス幅を測定してＭＰ
Ｕに読み込む。パルス幅測定回路１６５は、例えば第７
図に示すように、微分回路１６５０により信号のエツジ
を検知し、そのパルスによシ、カウンタ１６５２の値を
ランチ１６５３に記憶すると共にカウンタをリセットし
て次のカウンタを行う。

カウンタのクロックは発振器１６５１から加えられる。

パルス幅の測定終了は、前記のエツジパルスによシ、Ｍ
ＰＵに割シ込みを掛けて知らせとも良い。

次に本発明になる実施例において行われるサーチ・デー
タの読み取シ方法について具体的に説明する。早送り時
のテープ速度が大幅に変化するだめ、その影響を取り除
き、常に正確にサーチ・データを読み取るため、本実施
例では、ＭＰｔＪ１３で以下の処理を行う。第８図にｔ
よ、等止器１６３の出力波形と、検波器１６６の出力と
それらに対するＭＰＵ１３の内部動作のタイミング金示
しであるが、ＭＰＵ１３は同図Ａのタイミングで検波器
１６６の検出出力を待ち、次にＢのタイミングで、第４
図に示したプリアンプル部のｔｔ　Ｏｎに相当するパル
ス幅を３２波にわたって測定し平均値を得る。第４図で
はプリアンプル部に６３ビット分の０”をそう入してい
るが、理論的にはこの平均値を得るためのビット数と同
数でよい。この平均値によりパ０”に相当する信号の長
さτ０をめ、これを０，７５倍して以後のイム号のＩＩ
　ＯＩＩあるいは１″の判定を行うだめの基準値とする
。

このサーチ・データ部は、数センチメートル以内の長さ
であるので、その間、チーブ速匿の大幅な変化はなく美
質的に等速と考えられる。したがって、信号の先頭で測
定した判定値τＡをその地図記録ブロック全体について
採用しても、誤差は少ない。次に先にめた判定基準値を
用いて、スタートビットＩｔ　１７１のサーチをＣのタ
イミングで行なう。スタートビットが見出されれば、そ
れ以後８ビツトずつデータを読み取って行けば良い。以
上の動作は、正逆いずれのサーチ方向についても、全く
同様に行われる。このようにサーチ・データを復調する
ことにより、早送シテープ速度が大幅に変化しても、フ
ァイルのサーチが可能となる。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、早送りの状態でも地図番号を特
定し得るサーチ・データを、テープの早送シ時の走行速
度変化にかかわらず、正確に読み取ることが出来、自動
車用ナビゲーション装置において、高速かつ正確なファ
イルサーチが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動車用ナビゲーション装置を説明する図、第
２図は磁気テープ上に記憶される地図の並べ方を説明す
る図、第３図は、ナビゲーション装置の回路構成を説明
する図、第４図は地図データとサーチ・データの記録フ
ォーマットを説明する図、第５図はサーチ・データの変
調方式を説明する図、第６図はカセットとＭＰＵ間のイ
ンターフェース回路を説明する図、第７図はパルス幅測
定回路を説明する図、第８図はＭＰＵの処理タイミング
を説明する図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、　自動車の走行速度及び方向を検知して自動車の現
在位置をめ、上記自動車の現在位置を対応する地図上に
表示する自動車用ナビゲーション装置は、上記地図を複
数のブロックに分割して磁気テープ上に記録し、かつ必
要な地図データを゛読み出すための外部記憶装置を備え
、上記磁気テープ上に分割して記録された複数の地図デ
ータの先頭に、低周波で変調したサーチ・データをそう
人し、地図の高速サーチ時には上記サーチ・データを判
読することにより必要な地図データをサーチし特定する
ものにおいて、上記外部記憶装置は、さらに地図の高速
サーチ時における上記磁気テープの走行速度の変化にか
かわらず上記サーチ・データを読み似る手段を有するこ
とを特徴とする自動車用ナビゲーション装置。２、特許請求の範囲第１項において、上記磁気デープ上
のサーチ・データをそう人したサーチ・データ部は、所
定の低周波による基準信号が記録された判定基準信号部
を有し、かつ上記外部記憶装置は上記磁気テープの判定
基準信号部に記録された信号を読み取ることによシ上記
磁気テープの送行速度に応じた判定基準周波数をめ、こ
の判定基準周波数に基づいて上記サーチ・データを判読
することを特徴とする自動車用ナビゲーション装置。３、特許請求の範囲第２項において、上記サーチ・デー
タ部に記録された地図特定のためのデータは、少なくと
も２種類の低周波信号によりコード化され、上記判定基
準信号部には上記２種類の低周波信号の一方が記録され
ていることを特徴とする自動車用ナビゲーション装置、
。４、特許請求の範囲第３項において、上記判定基準信号
部には一方の低周波信号が複数ビット分合まれ、テープ
の高速サーチ時においてこの複数ビット分の低周波信号
の波長を検出し、その平均値をめることによシ上記判定
基準周波数信号の波長とすることを特徴とする自動車用
ナピゲーション装置。５．特許請求の範囲第２項において、磁気テープの上記
サーチ・データ部は、テープ走行方向の順方向及び逆方
向の両方向において同一内容を有することを特徴とする
自動車用ナビゲーション装置。６、　４′！ｊ許請求の範囲第５項において、磁気テー
プの上記サーチ・データ部の先頭及び末尾の両部会に上
記判定基準信号部をそう人することを特許とする自動車
用ナビゲーション装置。