JPS61264210A - 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、自動車に設置されるナビゲーションシステム
に係わり、特に、表示器に表示された地図情報上に現在
位置を重ね表示し、運転手が走行開始地点から走行目的
地点まで容易に走行できるようにしたナビゲーションシ
ステムに関する。

〔発明の背景〕

従来、長距離ドライブなどにおいて、不慣れな土地で道
に迷う事が多々あった。そのような不具合を補う為に、
車載用のナビゲーションシステムが提案されており、そ
の−例として、特開昭５７−２０１８０８号公報に開示
されるナビゲーションシステムにおいては、車＠ＣＲＴ
の画面上に道路地図やこれに重ねて自動車の現在位置を
表示し、自動車が今どこを走行中かを容易に把握可能と
している。この従来技術は、進行中の現在位置を地図上
に表示するためには、表示された地図上で、まず、走行
開始地点を指定して表示させ、自動車が走行した後には
、路間センサと方位センサとから得られるデータを演算
して地図上の位置を求めるようにしている。

しかしながら、かかる従来技術においては、方位センサ
として地磁気を利用して自動車の進行方位を検出する地
磁気センサが用いられているために、地磁気そのものが
微弱である七−に、車体の着磁・や、建物、高圧線、路
地、坂道、鉄橋などの外乱によって地磁気が影響されや
すいことから、自動車の進行方位測定に大きな誤差を生
じ、現在位置の正確な検出ができないという問題があっ
た。

また、通常、かかるナビゲーションシステムにおいては
、表示器に余り広い範囲の地図を表示したのでは、詳細
な道路情報が得られないことから、比較的狭い範囲の道
路地図が表示される。このために、たとえば、日本全国
を多数の比較的狭い範囲のブロックに分割し、表示器に
は、現在位置を含むブロック地図が表示されるようにし
ている。

このために、遠距離のドライブなどをする場合、走行目
的地点が表示されないことが一般的であり、現在位置が
わかっていても、交差点などに達したときにどの方向に
進行したらよいかわからないことになる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、現在
位置を正確に把握できるとともに、進むべき方向も容易
に知ることができるようにしたナビゲーションシステム
を提供するにある。

〔発明の概要〕

この目的を達成するために、本発明は、人工衛星からの
受信電波から現在位置を演算して表示し、かつ、このよ
うにして得られた現在位置と走行目的地点との情報から
現在位置に対する走行目的地点の方向を演算して表示す
るようにした点に特徴がある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第１図は本発明によるナビゲーションシステムの一実施
例を示すブロック図であって、１はマイクロコンピュー
タ部、２は現在位置検出器、３は増幅器、４はスピーカ
、５は操作スイッチ部、６は外部記憶装置、７は表示部
である。

同図において、現在位置検出器２は人工衛生からの電波
を受信し、この電波が有するデータから現在位置を演算
し、緯度、経度で表わされる現在位置データを出力する
ものである。外部記憶装置６は、たとえば、テープレコ
ーダなどの大容量のメモリであって、各ブロックの道路
地図情報や、ドライブする上で目安となる交差点や構築
物などの各種走行条件が記憶されており、これらの情報
がマイクロコンピュータ部１に読み出される。表示部７
はテレビジョン番組を受信可能なカラー陰極線管や液晶
表示器などの表示器を有しており、マイクロコンピュー
タ１の制御のもとに、外部記憶装置６から読み出された
ブロックの導路地図や、現在地、走行目的地点、進行方
位などを表示する。

また、現在地が目安となる交差点、構築物などに近づく
と、マイクロコンピータ部１は外部記憶装置６から読み
取った所定の走行条件の情報から交差点や構築物などを
表わす音声信号を形成して出力する。この音声信号は、
増幅器、３で増幅された後、スピーカ４に供給され、運
転者にその目安となる物に近づいたことをしらせる。操
作スイッチ部５は運転者などが操作するものであって、
必要なブロック地図の指定、ブロック地図上での走行開
始地点、走行目的地点の設定などを１テなうために用い
られる。

操作スイッチ部５は、第２部に示すように、スイッチ１
１〜１８を有している。スイッチ１５〜１８はブロック
地図の指定や走行開始地点および走行目的地点の指定の
ために操作される。ス・Ｃフチ１１は、スイッチ１５〜
１８の操作によるブロック地図の指定や走行開始地点の
指定後、ｑれらを表示部７　（第１図）に表示するため
のセットスイッチであり、ス・ｆフチ１２は、スイッチ
１５〜１８の操作による走行目的地点の指定後、これを
表示部７に表示するためセットスイッチである。

第３図は第１図のマイクロコンピュータ部１の一具体例
を示すブロッーク図である。同図において、３１はマイ
クロコンピ−タ部１の中核上なるＭＰＵ（マ・イクロブ
ロセ゛ンサユニ゛ント）であり、゛マイクロコンピュー
タ部１の動作１１ｍを行なう。

３２はＭ　Ｐ　Ｕ　１が演算及び制御動作を行な・う過
程での一時的なデータ蓄積に用いられるＲＡ−Ｍ（ラン
ダムアクセスメモリ）であり、このＲＡＭ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、常時、車載されたバッテリーからｔ源が
供給されていて、記憶内容が補償されている。３３はＭ
Ｐ　Ｕ　３１の各種制御動作、演算処理動作のプログラ
ムが蓄積されているＲＯＭ＜リードオンリメモリ）であ
る、３４はインターフェース３６〜３９から入力される
各種データをＭＰＵ３１に入力する入出力制御回路であ
る。３６〜３９はインターフェースであり、入出力デー
タ信号のレベル変換、波形整形を行なう。

インターフェース３６には現在位置検出器２（第１図）
が、インターフェース３７には増幅器３（第１図）が、
インターフェース３９には、操作スイッチ部５が各々接
続されており、インターフェース３８は予備用である。

３５は、外部記憶装置６が小形磁気テープ装置とし、た
時、その装置とＭＰＵ３１間の制御信号及びデータ（道
路地図箭報、各種走行条件など）の入出力を制御する為
の小形磁気テープ装置制御用回路（以下、ＣＭＴＣと略
す）である。インターフェース４０は、ＣＭＴＣ３５と
、小形磁気テープ装置間の信号の送受信を確実にする為
の信号処理を行なう。４１は、表示部７（第１図）に各
種表示データを送るための回路部の中核をなす表示部制
御用回路（以下、ＣＲＴＣと略す。）であり、表示デー
タは、全て、このＣＲＴＣ４１で制御される。４２は、
ＣＲＴＣ４１の基準クロック信号、ビデオコントローラ
５３に送られる直列データ信号のクロック信号及びマル
チプレクサ４３のゲート開閉を＊Ｊｌ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ＭＰ
Ｕ３１からのアドレス信号と、ＣＲＴＣ４１からのアド
レス信号とをタイミング信号発生部４２からのタイミン
グ信号によって切換える機能を有するマルチプレクサで
ある。４４〜４６は表示部７の各色要素、赤、青、緑の
表示データを記憶するグラフィックメモリーであり、マ
ルチプレクサ４３を介してＭＰＵ３１及び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原色データの組合せで、８種類のデータの色分は表示
が可能としている。４７は表示部７に文字情報を表示す
る為に必要な文字データ専用のメモリーであり、マルチ
プレクサ４３を介して、ＭＰＵ３１及びＣＲＴＣ４１，
画素子からのリードライト動作が可能であるキャラクタ
メモリーである。４８は英数字、記号、カタカナなどパ
ターン化された文字情報を格納したキャラクタジェネレ
ータであり、キャラクタメモリ４７から読み出された文
字データに応じた文字情報が選択されて出力される。４
９〜５２はグラフィックメモリ４４〜４６及びキャラク
タジェネレータ４８から出力さ、ＦＬ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は変換部４９〜５２の出力デ
ータを表示部７の要求仕様に合致したレベル変換及び波
形整形処理を行なうビデオコントローラーであり、この
ビデオコントローラ５３から表示部７に表示データが送
られる。

次に、この実施例の動作を説明する。

ここでは、別に各ブロックの道路地図を表わす地図帳が
あり、ドライブする前にこの地図帳から走行開始地点を
含むブロックの道路地図と走行目的地点を含むブロック
の道路地図がわかるように゛なっている。これらブロッ
クには、夫々ブロック番号が付されており、このブロッ
ク番号はたとえば２桁の数値からなり、東西方向に並ぶ
ブロックは下位桁の数値が西側から東側へ０．１，２．
　　・・・と異なり、また、南北方向に並ぶブロックは
上位桁の数値が北側から南側−２０，１，２，・・・と
異なるものとする。

まず、イグニッションスイッチをオンにすると、イグニ
ッションスイッチＯＮ時点で、第３図のＭＰＵ３１を含
むシステムが起動し、ＲＯＭ３３に記憶されている初期
設定プログラムに従ってシステムのイニシャル動作が行
なわれ、その結果、システムは、操作スイッチ部５上の
各スイッチ１１〜１８の操作によるコマンド受付は状態
となる。

その状態で、運転者などが、スイッチ１５〜１８いずれ
かを操作すると、これによるスイッチ信号は、インタフ
ェース３９で波形整形後、入出力制種回路３４を介して
ＭＰＵ３１に取り込まれる。

これにより、ＭＰＵ３１は、イニシャル後では、まず、
スイッチ１５〜１８にブロック地図指定のための機能を
もたせる。

このとき、スイッチ１５を操作すると、ブロック番号の
上位桁は１ずつ値が減少し、スイッチ１７を操作すると
、ブロック番号の上記桁は１ずつ値が増加する。これに
よって指定すべきブロック地図を南北に変えることがで
きる。また、スイッチ１６を操作すると、ブロック番号
の下位桁は１ずつ値が減少し、スイッチ１８を操作する
と、ブロック番号の下位桁は１ずつ値が増加する。これ
によって指定すべきブロック地図を東面方向に変えるこ
とができる。

そこで、地図帳から走行開始地点を含むブロック地図の
ブロック番号を知り、所望のブロック地図を指定するた
めに、スイッチ１５〜１８を操作してこのブロック番号
を入力した後、スイッチ１１を操作すると、このスイッ
チ１５〜１８の操作によるブロック番号信号がインター
フェース３９及び人出力制御回路３４を介してＭＰＵ３
１に取り込まれる。これにより、ＭＰＵ３１はスイッチ
１５〜１８によって指定されたブロック地図情報の呼出
し指令信号を、ＣＭＴＣ３５及びインターフェース４０
を介して外部記憶装置６に送る。

外部記憶装置６は、この呼出し指令信号により、該当す
るブロック地図情報およびこれに対する各種走行条件を
インターフェース４０およびＣＭＴＣ３５を介してグラ
フィックメモリ４４〜４６゜キャラクタメモリ４７に夫
々送る。これらグラフィックメモリ４４〜４６とキャラ
クタメモリ４７とには、マルチプレクサ４３を介してＭ
ＰＵ３１からアドレス信号が供給され、これによってグ
ラフィックメモリ４４にはブロック地図情報のうちの赤
の表示データが、グラフィックメモリ４５には同じく緑
の表示データが、グラフィックメモリ４６には同じく青
の表示データが夫々記憶されるとともに、キャラクタメ
モリ４７には各種走行条件のうちの文字データが記憶さ
れる。

グラフィックメモリ４４〜４６及びキャラクタメモリ４
７へのデータの記憶が完了すると、ＣＲＴＣ４７によっ
てグラフィックメモリ４４〜４６及びキャラクタメモリ
４７はリードモードとなり、マルチプレクサ４３を介し
てＣＲＴＣ４７から送られるアドレス信号により、グラ
フィックメモリ４４〜４６からブロック地図情報が、キ
ャラクタメモリ４７から文字データが夫々読み出される
。

ブロック地図情報の各原色情報は、夫々変換部４９〜５
１に送られ、また、キャラクタメモリ４７から読み出さ
れた文字データに応じてキャラクタジェネレータ４８か
ら出力される文字情報は変換部５２に送られてタイミン
グ信号発生部４２からのタイミング信号により並列／′
直列変換された後、ビデオコントローラ５３を介して表
示部７に送られる。

以上の動作により、表示部７には、第４図に示すように
、指定されたブロック地図の道路がブロック地図情報に
よって表示され、また、道路の交差点の名称４０１，４
０２などが各種走行条件のデータによって表示される。

なお、ブロック地図情報はその各位置が表示部７で表示
されたときのその表示面での位置座標でもって表わされ
るが、ブロック番号に関連してこの位置座標が地図上の
１５度、経度に対応している。

このようにして、指定されたブロック地図が表示されろ
と、これと同時に水平方向、垂直方向のカーソルも表示
され、ＭＰＵ３１はスイッチ１５〜１８にこれらカーソ
ルの操作機能をもたせる。

スーイツチ１５．１７を操作すると、表示部７で表示さ
れたブロック地図上で水平方向のカーソルが垂直方向に
移動し、スイッチ１６．１８を杼作すると、垂直方向の
カーソルが水平方向に移動ずろ。

そこで、次に、運転者は、表示された道路地図をみなが
ら、スイッチ１５〜１８を操作してカーソルの交点を走
行量始点に合わせる。そして、スイッチ１１を操作する
と、これに伴なうデータがインタフェース３９．入出力
制御回路３４を介してＭＰＵ３１に供給され、地図上の
緯度、経度を表わす位置データ（以下、走行開始地点位
置データという）に変換されて、ＲＡＭ３２の特定番地
に記憶される。これとともに、カーソルは消える。

そして、この位置データはＭＰＵ３１に読み出され、表
示部７上の座標データに変換された後、グラフィックメ
モリ４４〜４６に供給されてブロック地図情報に重複し
て書き込まれる。これにより、表示部７では、第４図に
示すように、道路地図上に走行開始地点４００が表示さ
れる。

次に、運転者は地図帳によって走行目的地点を含むブロ
ック地図をさがしてブロック番号を知り、スイッチ１５
〜１８の操作によってこのブロック番号を設定し、次い
でスイッチ１２を操作する。

これによって、ＭＰＵ３１は、走行開始地点を含むブロ
ック地図の場合と同様に、指定されたブロック番号のブ
ロック地図情報とこれに対する各種走行条件を外部記憶
装置６から読み出し、これらをグラフィックメモリ４４
〜４６とキャラクタメモリ４７に記憶する。したがって
、表示部７上には、先の場合と同様に、走行目的地点を
含むブロック地図とカーソルとが表示される。そして、
運転者は、先の説明と同様に、スイッチ１５〜１８を操
作することにより、カーソルの交点を表示された道路地
図の走行目的地点に合わせ、スイッチ１１を操作する。

これによって走行目的地点に応じた緯度、経度の位置デ
ータ（以下、走行目的地点位置データという）はＲＡＭ
３２の他の特定番地に記憶されるとともに、この位置デ
ータは表示部７での座標データに変換された後、グラフ
ィックメモリ４４〜４６にも書き込まれ、第４図に示す
ように、道路地図上に走行目的地点４０８が表示される
。これとともにカーソルは消える。

以上のようにして、ＲＡＭ３２に走行開始地点と走行目
的地点との位置データとが記憶されると、再びＭＰＵ３
１は外部記憶装置６から走行開始地点を含むブロック地
図情報と各種走行条件のデータとの読み出しを行ない、
これらとＲＡＭ３２から読み出した走行開始地点の位置
データとから表示部７に走行開始地点４００とともに道
路地図を表示する。これとともに、ＭＰＵ３１はＲＡＭ
３２に記憶されている走行開始地点と走行目的地点との
位置データから走行開始地点からみた走行目的地点の方
向を演算し、得られた進行方向データをＲＡＭ３２のさ
らに他の特定番地に記憶するとともに、グラフィックメ
モリ４４〜４６にも書き込み、表示部７上で表示された
道路地図の所定位置に、第４図に示すように、走行開始
地点４００からみた走行目的地点４０８の方向を表わす
ベクトル記号４０６を点４０７を基点として表示する。

これ以後は、自Ｉ＃軍が走行開始するまで外部記憶装置
６からの走行開始地点を含むブロック地図Ｍｔ報及びこ
れに対する各種走行条件の読み出しと、ＲＡＭ３２から
の方向開始地点の位置データおよび進行方向データの読
み出しとが一定時間毎に操り返し行なわれ、これにとも
なってグラフィックメモリ４４〜４６とキャラクタメモ
リ４７とでのデータの書き換えが行なわれて、表示部７
で走行開始地点４００を含む道路地図が進行表示ベクト
ル記号４０６とともに表示される。

なお、第４図では、走行開始地点４００と走行目的地点
４０８とが同一ブロック地図に含まれているようにしめ
されているが、これらが異なるブロック地図に含まれる
ものであるときには、当然走行目的地点４０８は表示さ
れない、この場合でも、ＲＡＭ３２に記憶される走行開
始地点と走行目的地点の位置データは地図上の緯度、経
度で表わされるものであるから、ＭＰＵ３１において、
走行開始地点からみた走行目的地点の方向は演算によっ
て得られ、この演算による進行方向ベクトルに記号が第
４図に示すように表示される。また、たとえ走行開始地
点を含むブロック地図と走行目的地点を含むブロック地
図が同一であっても、夫々の地点毎に上記の操作を行な
うことはいうまでもない、これらの区別をするために、
走行目的地点に関する操作に対して、スイッチ１１とは
異なるスイッチ１２を設けている。

自動車が走行開始すると、ＭＰＵ３１はインタフェイス
３６及び入出力制御回路３４を介して現在位置検出器２
から地図上の緯度、経度で表わされる現在位置データの
読み出しを開始する。この現在位置データはＲＡＭ３２
の特定番地（先に説明した走行開始地点を表わすデータ
を記憶した番地でもよい）に記憶される。この現在位置
データは走行目的地点位置データとともにＲＡＭ３２か
ら読み出されてＭ’ＰＵ３１に送られる。そこで、現在
位置データは、表示部７上での座標データに変換された
後、グラフィックメモリ４４〜４６でブロック地図情報
に重ねて記憶され、また、現在位置データと走行目的地
点位置データとから現在位置からみた方向を表わす進行
方向データが演算され、この進行方向データもグラフィ
ックメモリ４４〜４６に記憶される。

このようにして、表示部７には、第４図に示すように、
道路地図上に現在位置Ａと、これからみた走行目的地点
の方向を表わす進行方向ベクトル記号４０６とが表示さ
れる。この現在位置Ａをふくむブロック地図情報及びこ
れに対する各種走行条件データの外部記憶装置６からの
読み出しと、現在位置検出器２からの現在位置データの
読み取り及びＲＡＭ３２への書き込みと、ＲＡＭ３２か
らの現在位置データおよび走行目的地点位置データのＭ
　Ｐ　Ｕ　３１への読み取りなどは一定時間毎に繰り返
し行なわれ、これによって表示部７では、自動車が走行
するとともに、表示される現在位置Ａが移動し、進行方
向ベクトル記号の方向が変化する。

現在位置Ａが表示画面上の縁に達すると、ＭＰＵ３１は
これを検出し、表示されているブロック地図に隣り相う
ブロック地図に対するブロック地図情報及び各種走行条
件のデータの外部記憶装置６からの読み出しを開始し、
以下同様にして、表示部７では、常に現在位ＲＡを含む
道路地図が表示される。

このようにして、方位センサと距離センサとのデータか
ら現在位置を検出するのではなく、人工衛星の電波が含
むデータから現在位置を検出するものであるから、周囲
の環境などに影響されず、数１０ｍの範囲でこの現在位
置を非常に精度で検出することができ、また、この検出
された現在位置と走行目的地点とから現在位置に対する
走行開始地点の方向を得、この方向を表示部７上で表示
するものであるから、常に、走行目的地点への方向を知
ることができ、交差点に達したときなどに、いずれの方
向に行ったらよいのか容易に！ｌ！１断することができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、非常に高い精度
で現在地点を知ることができるし、また、。

走行目的地点の方向を見失うことがなく、常時、。

自分が進むべき方向を知ることができ、上記従来技術の
問題点を解消して優れた機能のナビゲーションシステム
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるナビゲーションシステムの一実施
例を示すブロック図、第２図は第１図における操作スイ
ッチ部５の一具体例を示す構成図、第３図は第１図にお
けるマイクロコンピュータ部の一具体例を示すブロック
図、第４図は第１図における表示部での表示例を朱す説
明図である６１、・・・マイクロコンピュータ部、２・
・・現在位置検出器、５・・・操作スイッチ部、６・・
・外部記憶装置、７・・・表示部。 才ＩＦＡ ブ　２　反　　　　　　　　才　４　ε’７３　　困

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表示部に表示される道路地図上に、走行する移動体の現
   在地点を表示するようにしたナビゲーシヨンシステムに
   おいて、位置検出手段は人工衛星からの電波のデータか
   ら該現在位置を検出するとともに、該位置検出手段によ
   つて検出された該現在位置を表わす位置データと目的地
   点を表わす位置データとから該現在位置に対する該目的
   地点の方向を表わす方向データを生成する演算手段と、
   該方向データを前記表示部に供給する表示制御手段とを
   設け、前記表示された道路地図上に該現在位置に対する
   該目的地点への方向を表示可能に構成したことを特徴と
   するナビゲーシヨンシステム。