JPS61215917A - 車両用ナビゲ−タ装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、出発地点から目的地点までの車両進行コース
をガイド表示する車両用ナビゲータ装置に関し、特に車
両の現在位置を計算するために使用する磁気方位センサ
の検出誤差を自動的に補正するようにした車両用ナビゲ
ータ装置に関する。

（従来技術） 従来、この種の車両用ナビゲータ装置としては、例えば
特開昭５８−１３５９１１号のものが知られている。

このような従来装置にあっては、表示装置に表示された
通路網線図を見ながら出発地点と目的地点をセットする
と、メモリに記憶された地図データから最適コースを検
索して表示装置の道路網線図に車両の進行コースを表示
し、車両の走行を開始すると、車両の走行に伴う現在位
置を磁気方位センサによる車両の進行方向と移動量セン
サによる車両の移動量距離から計算し、表示コース上に
時々刻々変化する車両の現在位置をガイド表示するよう
にしている。

ところで、車両の現在位置を計算するために使用する磁
気方位センサ（例えばフラツクスゲート方式の方位セン
サ）は、リング状のパーマロイリングにＸ軸コイルとＹ
軸コイルを互いに直行して形成され、ナビゲータ装置は
地磁気により夫々のコイルに誘起された電圧から走行方
向を検知するようになっている。

ところが、磁気方位センサは微弱な地磁気を利用して車
両の進行方向を検知することから、車両本体が着磁した
場合に地磁気方向に対する車両の真の方位を検知するこ
とが出来なかったり、またＸＹ軸コイルを互いに直行し
て製造することが困難でばらつきを生じるため、車両走
行方向の検出誤差が大きくなるに従い、表示装置上に示
される車両の現在位置の表示誤差も大きくなる問題があ
った。

従来、この方位誤差補正をする方法としては、予め真の
地磁気方向を観測しておき、次にナビゲータ装置を取り
付けた車両を例えば東西南北のいずれかの方向に向け、
その時にナビゲータ装置が示す方位と地磁気の方位との
方位誤差を調べ、その方位誤差を方位補正値としてナビ
ゲータ装置に記憶し、以後は磁気方位センサの検出結果
からこの方位補正値弁を演算処理にて差引く事により正
しい走行方向を求めるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この様な方位補正をおこなう車両用ナビ
ゲータ装置にあっては、東西南北の方向に車両を正確に
向ける事が極めて困難であることから、容易かつ正確に
方位補正をすることができなかった。また、従来の方位
補正の操作には比較的専門知識を必要としたが一般的な
利用者にもいつでも容易に補正のできることが要求され
ている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、方位補正を容易かつ正確に行なうことのできる車
両用ナビゲート装置を提供することを目的とし、この目
的を達成するために本発明は、方位補正を行う際に、東
西の方向（以下、Ｘ座標方向という）と南北の方向（以
下、Ｙ座標方向という）の座標上の２地点で明示される
道路を地図等で適宜に選択し、この２地点間のコース距
離をＸ座標方向の距離とＹ座標方向の距離でもって本発
明のナビゲータ装置に設定してこのコースを実走行する
と、実走行した時の磁気方位センサからの方位検出値と
前記設定値より算出した真の方位との方位誤差すなわち
方位補正値を自動計算し、この方位補正値に基づいて磁
気方位センサの方位検出値を補正して車両の現在位置を
計算するようにしたものである。

（実施例） 第１図は本発明による車両用ナビゲータ装置の一実施例
の基本構成を示すブロック図である。

まず、構成を説明すると、１は車両の現在位置を計算す
る位置計算手段であり、磁気方位センサ２と移動量セン
サ３の出力に基づいて車両の現在位置を計算する。ここ
で磁気方位センサ２は地磁気方向を基準として車両の進
行方向を表す方位検出信号を出力し、この方位検出信号
は方位補正手段１ａで方位補正されて位置計算手段１に
入力され、移動量センサ３は車輪の回転に応じた電気信
号（例えばパルス信号）を出力する一方位補正値計算手
段１ｂは方位補正をする際（以下、方位補正モードとい
う）、真の地磁気方位に対する磁気方位センサ２の方位
検出出力の差から方位補正値を自動計算する。

４は地図データ記憶手段であり、道路地図に基づいた道
路網データ、例えば通路網地図のＸＹ座標における交差
点座標等を予め定めた地域毎に記憶している。

５はキーボード等からなる入力手段であり、ガイド表示
を行う時の出発地点や目的地点等のガイド表示に必要な
データを入力したり、方位補正モードの際の操作入力等
を行うのに用いる。

６は地図データ計算手段であり、入力手段５からのキー
人力内容を識別し、該キー人力内容に対応した制御処理
を位置計算手段１、地図データ記憶手段４、表示制御手
段７と共に行い、入力手段５にて指定された地域の道路
網地図データを地図データ記憶手段４から読取ると共に
、入力手段５で設定された出発地点と目的地点の各デー
タに基づいて目的地までの時間的距離的に最短の車両進
行コースを探索処理し、該進行コースと道路網地図デー
タを表示制御手段７に転送することで、表示制御手段７
を介してＣＲＴ又は液晶表示装置等でなる表示手段８に
道路網地図並びに進行コースを表示させる。

また、地図データ計算手段６は、位置計算手段１で計算
された車両の現在位置データを逐次表示制御手段７に転
送し、表示制御手段７を介して表示手段８に写しだされ
た道路網地図上に車両の現在位置を刻々とカーソル輝点
等で表示させる。

第２図はこの実施例をより具体的に示すブロック図であ
って、第１図と対応して構成を説明すれば、位置計算手
段１と方位補正手段１ａ及び方位補正値計算手段１ｂは
位置計算用ＣＰＬＪ１１で実現され、プログラム制御に
より動作する。

地図データ記憶手段４は、ＲＯＭカード等の記録媒体１
２に固定的に記憶された道路網地図データを続出装置１
３で読み出して地図計算用ＣＰｔＪ１４に供給するよう
になっている。

入力手段５は表示画面上でＸ’ｌ向にカーソルを移動さ
せるシフトキー５ａ、データ入力用テンキー５ｂ、表示
画面上のカーソルで出発地点と目的地点をセットするた
めのセットキー５ｃ及びスタートキー５ｄを備えたキー
ボードで実現されている。

地図データ計算手段６は地図計算用ＣＰＬＪ１４とＲＡ
Ｍ１５で実現され、地図計算用ＣＰＵ１４のプログラム
制御により作動する。

表示用ＣＰＵ１７はクロック発振回路１７ａからのクロ
ック信号に同期してプログラム制御を実行し、ＲＡＭ１
５に一時的に記憶される地図計算用ＣＰＵ１４からの道
路網地図データ、車両進行コース、車両現在位置等の各
表示データを入出力ポート１８を介して入力し、後段の
ディスプレイコントロール回路の作用により表示手段８
としてのディスプレイ装置１９にガイド表示を行なう。

表示用ＣＰＵ１７に続く上記ディスプレイコントロール
回路は、発振器２０、分周器２１、Ｐ−８変換器（パラ
レル・シリアル変換器）２２ａ〜２２Ｃ１ビデオコント
ローラ２３、データセレクタ２４、パスセパレータ２５
、及び最終表示画像データを格納するＲＡＭ２６で構成
されている。

ここで、ＲＡＭ２６は、パスセパレータ２５を介して表
示用ＣＰＵ１７から転送された表示データを記憶し、Ｒ
ＡＭ２６の所定の記憶領域に対応したＰ−３変換器２２
ａ〜２２Ｇで該表示データをシリアル変換してディスプ
レイ装置１９に供給する。ビデオコントローラ２３は水
平および垂直同期制御をし、シリアル変換された表示デ
ータをディスプレイ装置１９に表示する。発振器２０の
出力信号は、ビデオコントローラ２３のクロック信号と
なると共に、分周器２１で所定周波数信号に分周されて
Ｐ−３変換器２２ａ〜２２Ｃのクロック信号となる。し
たがって、表示用ＣＰｔＪ１７からＲＡＭ２６へ表示デ
ータを転送するだけでビデオコントローラ２３とＰ−３
変換器２２ａ〜２２Ｃの作用でもって表示が行なわれる
。

次に、かかる構成のナビゲータ装置の作動を第３図ない
し第９図のフローチャート及び説明図に基づいて説明す
る。

まず、第３図のフローチャートに基づいて位置計算用Ｃ
ＰＵ１１の動作、を説明する。

ナビゲータ装置の動作開始直後にリセットルーチン１０
０に於てタイマ或いは内部レジスタ等をクリアし、磁気
方位計測１０１及び走行距離計測１０２の各ルーチンに
於て磁気方位センサ２と移動量センサ３からの検出出力
に基づいて車両の方位及び走行距離を計算する。

即ち、方位補正手段１ａが磁気方位センサ２の励磁コイ
ルの両端電圧Ｖｎ、Ｘ軸コイ軸転イルする電圧ＶＸ、Ｙ
軸コイルに誘起する電圧Ｖｙを入力し、次式に基づいて
車両の進行方位θｍを計測し、位置計算手段１にこの方
位θｍが記憶される。

次に、走行距離計測ルーチン１０２に於て、移動量セン
サ３から出力される単位時間当たりのパルス数Ｓが位置
計算手段１に入力され、位置計算手段１では該パルス数
Ｓに比例する単位時間当たりの走行距離りを計算して記
憶する。

そして、タイマ・ルーチン１０３に於てタイマが所定時
間ＴＣになると、方位補正モード判別ル−チン１０４に
移行し、方位補正モードの指示が入力手段５で設定差れ
ていないことを位置計算手段１が識別すると、現在位置
算出ルーチン１０５に移行し、ルーチン１０１，１０２
での計測結果に基づいて車両の現在位置を計算する。

即ち、現在位置算出ルーチン１０５では、後述する方位
補正地計算手段１ｂで求められる磁気方位センサ２の方
位補正値がθＷの場合、真の走行方位θＣを、θｍ−θ
Ｗとして求め、更に単位時間当たりのＸ座標方向の走行
距離ｄｘをＤ・（−ＣＯＳθ）、単位時間当たりのＹ座
標方向の走行距離ｄｙをＤ−ｓｉｎθとして求める。

次に、現在位置転送ルーチン１０６に於て、地図計算用
ＣＰＵ１４に割込みを掛けることにより計算結果り、θ
ｃ　、ｄｘ、ｄｙを地図計算用ＣＰＵ１４へ転送し、デ
ィスプレイ装置１９に現在位置を表示させる。そして、
ちとのりセットルーチン１００から再び現在位置の計算
を繰り返す。

一方、方位補正判別ルーチン１０４で方位補正モードの
設定を識別すると、方位補正処理ルーチン１０７を実行
した後リセットルーチン１００へ戻る。

このように、方位補正モードでない通常のナビゲート動
作の時は、位置計算用ＣＰＵ１１により時間ＴＣ毎に現
在位置が算出され、ディスプレイ装置１９に走行位置が
時々刻々と表示される。

次に、このナビゲータ装置の通常のナビゲート動作を第
４図のフローチャートと共に説明する。

入力手段５のスタートキー５ｄでナビゲート動作の開始
を指示してから走行区域を指定すると、走行区域表示ル
ーチン２００に移行し、地図計算用ＣＰＵ１４は指定さ
れた走行区域に対応する地図データを読取り装置１３か
ら読取り、ＲＡＭ１５に書込む。ここで表示用ＣＰＵ１
７はＲＡＭ１５の地図データを入出力ポート１８を介し
て入力し、これを後段のディスプレイコントロール回路
に供給してディスプレイ装置１９に走行区域の道路網地
図を継続的に表示させる。

この通路網地図の表示状態に於て、入力手段５のシフト
キー５ａでもって表示画面上のカーソルを移動して出発
地点と目的地点を指、定すると、コース探索ルーチン２
０１に移行し、地図計算用ＣＰｔＪ１４は出発地点と目
的地点との入力データに基づいて距離的時間的に最短と
なる車両進行コースを探索し、その探索結果をＲＡＭ１
５及び入力ボート１８を介して表示用ＣＰＵ１７に転送
し、ディスプレイ装置１９上の道路網地図に重ねて最適
進行コースを表示する。

以上の処理によりガイド表示の初期設定が完了し、次に
入力手段５のスタートキー５ｄからガイド表示の開始を
指示すると、現在位置表示ルーチン２０２へ移行する。

この時、位置計算用ＣＰＵ１１は第３図のフローチャト
に示したようにタイマで設定される所定時間Ｔｃ毎に車
両の現在位置を計算して地図計算用ＣＰ、Ｕ１４にデー
タ転送用の割込みを要求するので、地図計算用ＣＰＵ　
１４はこの割込みに従って現在位置データをＲＡＭ１５
と入力ボート１８を介して表示用ＣＰＵ１７に転送し、
ディスプレイ装置１９上の通路網地図に重ねてカーソル
輝点で現在位置を表示させる。そして、目的地に到着す
るまで現在地点表示ルーチン２０２は繰り返され、車両
の走行位置が時々刻々と表示される。

次に、方位補正モードに於ける動作を第５図に示すフロ
ーチャートと共に説明する。

まず、ナビゲート装置を操作する前に、方位補正のため
に車両走行をする道路を正確な地図等により選択する。

例えば西及び北の方向に延びる道路を使って補正を行う
場合、第６図に示すように、まず西方向に延びる道路を
見付は出発地点ａから終点すまでの距離をＸＹ座標表示
でもって計測する。即ち、Ｘ＝１１００ｍ、Ｙ＝３０５
ｍのように求める。一方、北方向に延びる道路を見付け
その出発地点ａから終点Ｃまでの距離をＸ＝５０５ｍ、
Ｙ＝２０３０ｍのように求める。

そして、入力手段５からナビゲータ装置に方位補正モー
ドの指定入力を行うと、補正操作表示ルーチン３００へ
移行し、地図計算用ＣＰＵ１４は表示用ＣＰＵ１７に指
示して第７図に示すような操作表示をディスプレイ装置
１９に表示させ、距離入カルーチン３０１へ移行する。

この距離入力ルーチン３０１では、入力手段５の所定の
キー（以下、Ｋキーという）を押すと、押す毎に「北−
束」、「北−四」、「南−束」。

「南−西」の各組み合せ表示が順繰りに表示され、例え
ば、「北−西」の表示の時には北西の方向に延びる通路
の距離データ入力が可能となる。

上記第６図のａ−ｂ間の道路のデータを入力するには「
北−四」の組み合せに設定し、［北０３０５西１１００
Ｊとテンキー５ｂで入力する。すると、「（２）補正方
向」の空欄部分に「西」の文字が表示され、次に、いま
入力した道路データをｒ（１）　Ｊの組み合せの欄から
消去し、次の組み合せの通路データ入力が可能となる。

この様にして、所望の組み合せの道路データを入力し、
所定のキーで入力完了を指示すると、データ判別ルーチ
ン３０２へ移行する。尚、例えば、西の方向と北の方向
の２箇所の道路データを入力した場合には「（２）補正
方向　　西北」と表示されることになる。

データ判別ルーチン３０２に於ては、地図計算用ＣＰＵ
１４は入力されたデータを位置計算用ＣＰＵ１１へ転送
し、位置計算用ＣＰＵ１１はいずれの方向へ延びる道路
を示すデータかを識別して記憶し、更に地図計算用ＣＰ
ｔＪ１４に指示して第８図に示すような次の操作手順を
表示させる。

以上の様に道路のデータを入力して、補正操作の準備が
完了する。

次に、第８図の指示に従って、選択した道路に行き、ａ
地点でスタートキー５ｄを押してからｂ地点に向けて実
走行する。

このキー５ｄの指示により、現在位置計測ルーチン３０
３に移行し、位置計算用ＣＰＬＪ１１は磁気方位センサ
２と移動量センサ３からの検出出力に基づいて単位時間
当たりの走行距離と走行方位を計測する。

次に、終点すまで走行してスタートキー５ｄを再び押す
とストップルーチン３０４でこれを識別し、走行方位算
出ルーチン３０５に移行し、位置計算用ＣＰＵ１１の方
位補正値計算手段１ｂは現在位置計測ルーチン３０３で
得られた計測結果に基づいて走行方位の平均値を算出す
る。

そして、次の道路での実走行を同様に繰り返し、ルーチ
ン３００〜３０１に於て指定した全ての道路について実
走行を完了すると、データ収集終了ルーチン３０６にて
これを判別し、補正データ作成ルーチン３０７へ移行す
る。

ここで、位置計算用ＣＰＵ１１の方位補正値計算手段１
６は道路のＸ座標とＹ座標データより計算した道路の真
の方位θｒと、走行方向算出ルーチン３０５で求めた実
走行による走行方位θＳとの差、即ち方位補正値θＷを
算出し、地図計算用ＣＰｔＪ１４へ転送し、第９図に示
すように、ディスプレイ装置１９に結果を表示させる。

ここで、表示にはこの方位誤差θＷを登録すべきか否か
を聞くので、指示にしたがって登録をキー人力すると、
位置計算用ＣＰＵ１１は新しい方位補正値θＷを古い方
位補正値に代えて記憶し、以後の方位補正手段１ａによ
る走行方位の算出にはこの方位補正値θＷを使用する。

一方、登録を指定しないと、今迄の処理はなかったこと
になる。

尚第７図ないし第９図の表示データは、地図計算用ＣＰ
Ｕ１７内のＲＯＭに記憶されている。又、第５図に示す
動作中に入力手段５から補正動作停止の指示をすると、
いずれの動作中であっても強制的に方位補正モードに於
ける動作を終了させる事ができる。

以上の様に、この実施例によれば、表示装置に表示され
る操作手順にしたがって操作を行うだけで方位補正値が
自動計算されるので、極めて容易に方位補正をすること
ができる。

（発明の効果） 以上のよう朝本発明によれば、地図等で距離の分かつて
いる２地点間のコース距離を座標軸データとして設定し
てからこのコースを実走行すると、このコースを実走行
した時の磁気方位センサの方位検出結果と前記座標デー
タに基づき算出した道路の真の方位との差すなわち方位
補正値を自動計算するので、簡単かつ正確に方位補正を
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車両用ナビゲータ装置の一実施例
の基本構成を示すブロック図、第２図は第１図の構成を
より具体的に示すブロック図、第３図は第２図の位置計
算用ＣＰＵの動作を示すフローチャート、第４図はこの
実施例のナビゲータ装置の動作を示すフローチャート、
第５図はこの実施例の距離補正モードに於ける動作を示
すフローチャート、第６図は方位補正の手順を説明する
説明図、第７図、第８図及び第９図は第５図の方位補正
モードの際にディスプレイ装置に写し出される内容を示
す説明図でおる。 １：位置計算手段 １ａ：方位補正手段 １ｂ：方位補正値計算手段 ２：磁気方位センサ ４：地図データ記憶手段 ５：入力手段 ６：地図データ計算手段 ７：表示制御手段 ８：表示手段 １１：位置計算用ＣＰＵ １２：記録媒体 １３：読取り装置 １４：地図計算用ＣＰＵ １５．２６：ＲＡＭ １７：表示用ＣＰＬＪ １７ａ：クロツク発娠器 １８二人出力ボート １９：ディスプレイ装置 ２０：発振回路 ２１：分周器 ２２：Ｐ−３変換器 ２３：ビデオコントローラ ２４：データセレクタ ２５：バスセパレータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも地図データ記憶手段からの道路網データ、磁
   気方位センサの検出方位に基づいて位置計算手段により
   求めた現在位置データを表示すべく構成された車両用ナ
   ビゲータ装置において、予め方向の判明している２地点
   間のコース距離をＸＹ座標データにて設定入力し、該コ
   ースを実走行した時の前記磁気方位センサの方位検出値
   と前記ＸＹ座標データに基づいて求められる前記車両進
   行コースの方位とに基づいて方位補正値を計算する方位
   補正値計算手段と、該方位補正値計算手段で算出した方
   位補正値に基づいて前記磁気方位センサの検出方位を補
   正する方位補正手段とを備えたことを特徴とする車両用
   ナビゲータ装置。