JPS6412391B2

JPS6412391B2 -

Info

Publication number: JPS6412391B2
Application number: JP12387781A
Authority: JP
Inventors: Itaru Hatano; Kenji Takahashi; Shigeru Hirozawa; Mikio Kanda; Teruo Mimori; Toshio Sasaki; Tadashi Mukai; Tsuneo Takahashi; Shinichiro Yasui; Akira Ichikawa
Original assignee: ARUPUSU DENKI KK; PPONDA GIKEN KOGYO KK
Current assignee: ARUPUSU DENKI KK; PPONDA GIKEN KOGYO KK
Priority date: 1981-08-07
Filing date: 1981-08-07
Publication date: 1989-02-28
Also published as: JPS5825687A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、方向調整機能をもつ車載用コース誘
導システム、特に例えば乗用車の運転席に電子的
なデイスプレイを載置すると共に当該デイスプレ
イの表示画面に道路などを示した地図を対応せし
めておき、車体に載置した方向センサとスピー
ド・センサとで車の存在位置を抽出して上記デイ
スプレイ上にプロツトし、上記地図と対応づけて
走行コースを誘導する如きコース誘導システムに
おいて、例えば方向センサを車体にセツトした時
などの際に方向センサの方向検出誤差量を簡単に
測定して角度調整量として保持せしめ、以後の走
行に当つて上記方向検出誤差をなくするようにし
た車載用コース誘導システムに関するものであ
る。

最近マイクロ・コンピユータが比較的簡単に入
手できるようになり、自動車の走行ナビゲータが
考慮されるようになつてきた。この種のナビゲー
タの１つとして、方向センサとスピード・センサ
とを搭載して自動車の走行位置を抽出し、例えば
ブラウン管デイスプレイ上に走行軌跡をプロツト
させると共に、道路地図を上記デイスプレイ上に
対応づけ、上記プロツトが地図上の道路に沿つて
延びてゆくようにしてコースを誘導するシステム
が開発されつつある。

このシステムを採用するとき、上記デイスプレ
イ上の軌跡と上記地図との対応づけが正しく行な
われることが必要である。この対応づけのために
は、例えば方向センサをセツトした際などにおい
て当該方向センサの方向検出誤差を測定して、以
後の走行に当つて当該誤差を消去してゆくことが
必要となる。

このような誤差を消去するに当つて最初に考え
つく方式は、自動車を走行させて方向検出誤差を
測定した上で当該誤差を打消すための角度調整量
を仮決定し、当該角度調整量が適正な値であるか
どうかを再び自動車を走行させて方向検出誤差の
有無を調べる方式である。しかし、この方式は、
いわば試行錯誤方式であり、適正な角度調整量を
得るまでには一般に多くの試行を行なうことが必
要となる。

本発明は、この点を解決することを目的として
おり、角度調整モードのもとで自動車を一回走行
せしめるだけで、正しい方向調整を行ない得るよ
うにすることを目的としている。以下図面を参照
しつつ説明する。

第１図は本発明のコース誘導システムをユニツ
ト化した一実施例全体斜視図、第２図は本発明の
一実施例ブロツク図、第３図は第２図図示の軌跡
メモリに格納する位置情報の格納態様と読出し態
様とを説明する説明図、第４図Ａ，Ｂおよび第５
図Ａ，Ｂは本発明にいう角度調整モードでの動作
を説明する説明図、第６図は角度調整量をセツト
する入力態様を説明する説明図を示す。

第１図において、１はブラウン管デイスプレイ
の表示画面、２はシエード部、３は地図であつて
例えば透明フイルム上に印刷されたもの、４は地
図挿入ガイド溝、５は地図固定手段、６は走行軌
跡を表わしている。

第２図を参照して後述する如く、車体に方向セ
ンサとスピード・センサとを搭載して、例えばス
タート地点からの刻々の走行位置を抽出して、ブ
ラウン管デイスプレイの表示画面１上に走行軌跡
６をプロツトしてゆくようにする。一方透明フイ
ルム上に印刷された地図３が図示下方から上記地
図挿入ガイド溝４に沿つて挿入され、当該地図が
上記表示画面１の前面に位置するようにされて、
上記固定手段５によつて固定される。勿論、地図
の縮尺にあわせて上記走行軌跡６を表示できるよ
うに考慮されていることは言うまでもない。そし
て、上記走行軌跡６が地図上の所望する走行ルー
トに沿つて順次現われるようにされ、運転者ある
いは同乗者が上記走行軌跡６と上記地図との対応
によつて現在の走行位置を知り、進行方向、現在
位置等を判定するようにされる。

第２図は本発明の一実施例全体ブロツク図を示
している。図中の符号７は方向センサであつて或
る基準方向に対応して車が走行する方向を検出す
る。８はスピード・センサであつて例えば車輪の
回転に対応したクロツク・パルスを発する。９は
入力キーであつて第１図図示のシエード部前面お
よびデイスプレイ本体の側面にもうけられる各種
キー、１０はデイスプレイを表わしている。

方向センサ７からの方向情報は、Ａ／Ｄ変換器
１１によつてデジタル信号に変換され、角度換算
部１２によつて角度情報に変換される。一方スピ
ード・センサ８からのクロツク・パルスはパル
ス・カウンタ１３によつてカウントされ、例えば
車輪の10回転毎にサンプル・クロツクを出力でき
るようにされている。該サンプル・クロツクが発
せられる毎に角度換算部１２からの角度情報は、
角度補正部１４を介して、Ｘ成分計算部１５Ｘと
Ｙ成分計算部１５Ｙとに供給される。そして計算
部１５Ｘ例えば方位（北）を基準としたＸ軸上の
変化分を抽出しその時点までのＸ軸変化分の累積
値と加算してＸ軸上の現在位置座標を計算し軌跡
メモリ１６の＃０バンク（BANK）に格納する
よう供給する。また計算部１５Ｙは同じくＹ軸上
の変化分を抽出しその時点までのＹ軸変化分の累
積値と加算してＹ軸上の現在位置座標を計算し軌
跡メモリ１６の＃０バンク（BANK）に格納す
るよう供給する。即ち、例えばスタート時点の座
標を（０、０）としたときの現在位置の座標値が
計算されて軌跡メモリ１６に供給される。

上記軌跡メモリ１６の内容は軌跡メモリ１８に
転記するために読出され、メモリ変換処理部１７
において所定の変換が行われて、軌跡メモリ１８
上に格納される。この場合に地図の縮尺に対応し
た変換が行なわれるが、第３図を参照して後述さ
れる。軌跡メモリ１８の内容は軌跡表示メモリ２
０に転記するために読出され、メモリ変換処理部
１９において所定の変換例えば平行移動などが行
われて軌跡表示メモリ２０に格納される。該軌跡
表示メモリ２０の内容は、デイスプレイ１０によ
つて表示されるイメージ図形に対応しており、表
示ドライブ回路部２１を介して読出され、デイス
プレイ１０に供給される。即ち第１図図示の如き
走行軌跡６が得られる。該走行軌跡６は、第１図
図示の透明シート上に書かれている地図を介して
観測され、地図上の所望の道路と合致しているよ
うにされて、コース誘導が行われる。

２２は縮尺レジスタであつて、第１図図示のセ
ツトされた地図の縮尺情報が入力キー９を介して
セツトされる。該レジスタ２２の内容はメモリ変
換処理部１７に供給され、軌跡メモリ１６の内容
を軌跡メモリ１８に転記する際に利用される。ま
たレジスタ２２の内容は、抜取り間隔決定部２３
に通知されてメモリ・アドレス生成部２４による
アドレス生成に利用されるが、この間の処理につ
いては第３図を参照して後述される。

２５はθ補正レジスタであつて、実際に道路を
走行した場合の上記走行軌跡と地図との角度のず
れを補正する補正値が入力キー９からセツトされ
る。そして調整モードにおいてセツトされた補正
値、即ち第１図図示のユニツトを車体に搭載した
際などの調整モードにおいて角度のずれを補正す
べくセツトされた補正値を利用して、軌跡メモリ
１６の内容を軌跡メモリ１８に転記する際に上記
角度のずれを補正される。

２６は、Ｘ、Ｙ、θ補正レジスタであつて、地
図が第１図図示の如くセツトされた状態で、地図
上の道路と上記走行軌跡６との間の僅かな歪を補
正すべく、補正データが入力キー９を介してセツ
トされる。そして、軌跡メモリ１８の内容を軌跡
表示メモリ２０に転記する際に、メモリ変換処理
部１９において上記歪を補正するようにされる。

２７は、平行移動および／または回転移動レジ
スタであつて、第１図図示の如くセツトされた地
図３を新しい地図と交換した場合などにおいてデ
イスプレイ１０上の走行軌跡６全体を平行移動せ
しめたり回転させたりする場合と、入力キー９か
ら移動量情報がセツトされ、軌跡メモリ１８の内
容を軌跡表示メモリ２０に転記する際にメモリ変
換処理部１９において、上記平行移動や回転を行
なうようにされる。

２８はカウント値メモリであり、自動車が例え
ば鉄道踏切りや橋などを通過した時点でのパル
ス・カウンタ１３の内容がセツトされ、デイスプ
レイ１０の表示画面上で上述の走行軌跡６とは異
なる表示態様で上記通過位置をプロツトするため
に用いられる。即ち、走行軌跡６中により明るい
点のメモリ・マークを残し、地図との位置合わせ
に利用される。また、２９は比較処理部であつ
て、カウント値メモリ２８の内容に対応する地点
に対応して軌跡表示メモリ２０上にマークを書込
むために用いられる。更に３０はエンコーダであ
つて、入力キー９からの入力情報に対応したコー
ドを生成する。

なお、第２図図示の表示ドライブ回路２１に
は、エンコーダ３０からのサプレス・モード指示
情報とスピード・センサ８からの走行中情報とを
受信し、デイスプレイ１０上での表示を自動車走
行中にサプレスして運転者が運転中にデイスプレ
イ１０の表示に非所望に気をとられてしまうこと
のないようにする表示サプレス機能をもつてい
る。

上記Ｘ成分計算部１５Ｘ、Ｙ成分計算部１５
Ｙ、軌跡メモリ１６、メモリ変換処理部１７、軌
跡メモリ１８における主要な処理について、第３
図を参照して詳述する。

上述の如くＸ成分計算部１５ＸやＹ成分計算部
１５Ｙは、例えばスタート地点の座標を（０、
０）として、各サンプル・クロツクに対応した時
点における自動車走行位置の座標（x_i、y_i）を計
算する。この結果は軌跡メモリ１６に格納される
が、この態様を走行軌跡６に対応して図示する
と、第３図Ａ図示左側の如きものと考えてよい。
即ち、スタート地点の座標（０、０）から
（x_o-1、y_o-1）……（x₂、y₂）、（x₁、y₁）、（x₀、
y₀）が軌跡メモリ１６に格納される。軌跡メモリ
１６は、例えば128ワード分の＃０バンク
（BANK）、64ワード分の＃１バンクないし＃５
バンクをそなえている。そして、図示座標（x₀、
y₀）を始点とした128個の座標即ち（x₁₂₇、y₁₂₇）
は＃０バンクに順次例えばプツシユ・ダウン方式
で格納され、該＃０バンクを溢れ出す座標情報は
例えば２個に１個ずつ抽出されて＃１バンクにプ
ツシユ・ダウン方式で格納され、＃１バンクを溢
れ出す座標情報は例えば２個に１個づつ抽出され
て＃２バンクにプツシユ・ダウン方式で格納され
る、以下＃３バンクないし＃５バンクに対する格
納についても同様である。

換言すると、第３図Ｂ図示の如く、現在地点
（x₀、y₀）からみて128個分の座標情報は、各サン
プル・クロツク毎に＃０バンクに格納されてお
り、現在地点（x₀、y₀）からみて129個目から256
個目までは、２サンプル・クロツクに１個の座標
情報が64個分＃１バンクに格納される形となる。
以下同様に513個目から1024個目までは、４サン
プル・クロツクに１個の座標情報が64個分＃２バ
ンクに格納される形となる。更に言えば＃３バン
クには８サンプル・クロツクに１個ずつ、＃４バ
ンクには16サンプル・クロツクに１個ずつ、＃５
バンクには32サンプル・クロツクに１個ずつ格納
される形となる。

上述の如く地図を用いる場合、デイスプレイ１
０上の走行軌跡は地図の縮尺に見合う形で表示さ
れるべきである。このために、縮尺率の最も小さ
い地図に対応して走行軌跡６を表示するに当つて
は、第３図Ｃ図示の如く＃０バンク上の座標情報
を抜き取り間隔「１」（抜取りを行なうことなく）
で、順次読出して、128個の点よりなる走行軌跡
を生成する。また縮尺率が約２倍の地図を用いる
場合には、＃０バンクから抜取り間隔「２」（１
個おきに抽出する）64個分の座標情報を読出し、
かつ＃１バンクから抜取り間隔「１」で64個分の
座標情報を読出し、合計128個の点よりなる走行
軌跡を生成する。以下同様に例えば縮尺率が約32
倍の地図を用いる場合には、＃０バンクから32個
毎に、＃１バンクから16個毎に、＃２バンクから
８個毎に、＃３バンクから４毎に、＃４バンクか
ら２個毎に、＃５バンクからすべて読出して、合
計128個の点よりなる走行軌跡を生成する。

軌跡メモリ１６の内容を軌跡メモリ１８に転記
するに当つては、上記縮尺率に対応して縮尺レジ
スタ２２に縮尺情報がセツトされ、これに応じて
上述の如き抜取り間隔が決定されてそれに対応し
たメモリ・アドレスが生成される。そして、当該
アドレスにもとづいて軌跡メモリ１６がアクセス
される。この間上述のθ補正レジスタ２５の内容
にもとずく補正が行なわれるが、この詳細につい
ての説明は第２図に関連した説明としては省略す
る。しかし、軌跡メモリ１６の内容から128個分
の点を抽出して軌跡メモリ１８に格納するに当つ
て、メモリ変換処理部１７は、第３図Ａ図示右側
に概念的に示す如く、現在の座標位置を原点
（０、０）とし、１つ前の座標位置を（x₁−x₀、
y₁−y₀）、その前の座標位置を（x₂−x₀、y₂−
y₀）、…となるように変換して軌跡メモリ１８に
転記する。このようにすることによつて、デイス
プレイ１０上への表示に当つて、現在位置を基準
として処理することが可能となり、かつ種々の調
整が容易となる。

本発明が開発対称としている一実施例車載用コ
ース誘導システムは、大略上述の如き構成と機能
とをもつものであるが、方向センサの方向検出誤
差を適確に打消すための角度調整量を簡単に決定
でき、以後の走行に当つて正しい走行方向情報を
得ることが望まれる。

このために、本発明の一実施例においては、角
度調整モードを指示して、後述する如く、上記角
度調整量を第２図図示のθ補正レジスタ２５にセ
ツトし、通常モードにおいて角度補正部１４によ
つて上記方向検出誤差を打消し得るようにしてい
る。

即ち入力キー９から角度調整モードが指示され
た状態において、縮尺率を最小にしておいて、車
を例えば数100ｍ直進させ数回その位置で回転さ
せて再び同じ道を出発点に向つて直進走行させる
ようにする。

この間、角度補正部１４には角度調整モードが
指示されており、該角度補正部１４は、角度換算
部１２からの角度情報について何んらの補正を加
えることなく、かつＸ成分計算部１５ＸやＹ成分
計算部１５Ｙによる計算ルートを介することな
く、図示ルートＲを介して、上記角度情報を順次
軌跡メモリ１６上に格納してゆくようにする。

そして、軌跡メモリ１８に位置情報を格納し軌
跡表示メモリ２０を介してデイスプレイ１０の表
示画面に走行軌跡６をプロツトさせるに当つて、
次のような処理をメモリ変換処理部１７に実行さ
せて、軌跡メモリ１８に位置情報を書込んでゆく
ようにする。

この時点で軌跡メモリ１６上には、角度情報
（誤差を含んでいる）θ₀，θ₁……，θ_oが格納され
ている。第５図Ａ，Ｂは、角度調整モードのもと
で第５図Ｂ図示の如き走行ルート３１を走行した
ものとして、上記格納される角度情報θ₀，θ₁，…
…，θ_oを示している。上記直進走行・回転・直進
帰還の走行を行なつた場合においても、同様な形
で角度情報θ₀，θ₁，……が得られていると考えて
よい。

この誤差を含んでいる角度情報θ₀，θ₁，……に
もとずいて、 △x_o＝△x_o-1＋Rcosθ_o-1 △y_o＝△y_o-1＋Rsinθ_o-1 △x_o-1＝△x_o-2＋Rcosθ_o-2 △y_o-1＝△y_o-2＋Rsinθ_o-2 〓なる変換をメモリ変換処理部１７によつて行な
い、軌跡メモリ１８に位置情報（△x_o、△y_o）、
（△x_o-1、△y_o-1）、……を書込んで、上述の如く
走行軌跡を表示せしめると、上記角度情報θ₀，
θ₁，……に誤差が含まれているために、第４図Ａ
図示の如き走行軌跡６が得られる形となる。な
お、上記式においては、Ｒは第２図図示のパル
ス・カウンタ１３から発せられるサンプル・クロ
ツクの周期に対応する車の走行距離を示してい
る。換言すれば、角度調整モードにおいては、Ｘ
成分計算部１５ＸやＹ成分計算部１５Ｙによる計
算を行うことなく、上記固定値をもつ走行距離Ｒ
と角度情報θ₀，θ₁，……とをもつて位置情報を生
成して、走行軌跡６をプロツトせしめるようにし
ている。

上記角度情報θ₀，θ₁，……に誤差を含んでいな
い場合には、この状態においてプロツトされる走
行軌跡６は第４図Ｂ図示の如く往きと帰りとで逆
に180゜ずれた形でプロツトされるべきである。こ
のことを利用して、第２図図示のθ補正レジスタ
２５に或る角度補正量△θをセツトし、上記得ら
れている角度情報θ₀，θ₁，……を利用し、 △x_o＝△x_o-1＋Rcos（θ_o-1＋△θ） △y_o＝△y_o-1＋Rsin（θ_o-1＋△θ） △x_o-1＝△x_o-2＋Rcos（θ_o-2＋△θ） △y_o-1＝△y_o-2＋Rsin（θ_o-2＋△θ）〓なる変換をメモリ変換処理部１７によつて行なわ
せ、第４図Ｂ図示の如き走行軌跡６が得られるよ
うに、上記角度補正量△θを決定する。この角度
補正量△θはθ補正レジスタ２５に保持され、以
後通常モードにおいて、角度補正部１４に当該△
θが与えられ、Ｘ成分計算部１５ＸやＹ成分計算
部１５Ｙによる位置情報の計算時に、方向センサ
７からの方向情報を補正するようにされる。即ち
通常モード時に、方向センサ７からの方向情報に
対して、常に上記△θの角度補正が行なわれた形
で、位置情報が軌跡メモリ１６に格納されるもの
となり、方向センサ７による方向検出誤差を打消
した形で走行軌跡６が得られる。

上記θ補正レジスタ２５に上記△θをセツトす
るには、第１図図示ユニツトの側面にもうけられ
ている所の第６図Ａ図示の調整部のモード切換ス
イツチＣを調整モードに切換えた状態において、
図示Ｂで示す感度調整スイツチ部を、第４図Ｂの
走行軌跡６が得られるよう調整すればよい。第６
図Ｂは感度調整スイツチ部Ｂの拡大図を示し、△
θの＋または−方向とその絶対値とを、第４図Ｂ
図示の走行軌跡６が得られるよう調整する。なお
言うまでもなく、この調整の間には、既に上述の
角度情報θ₀，θ₁…が得られていることから、車を
停止した状態で走行軌跡６をプロツトすることが
できる。

以上説明した如く、本発明によれば、車輌の動
きに対応するいわば生のデータを第１の軌跡メモ
リに保持した上で第１の軌跡メモリの内容を残し
たまま第２の軌跡メモリに転記する際に縮尺率に
対応した変換を行うことから、任意の縮尺率に応
じた表示を適宜切換えて行うことができる。更に
第１の軌跡メモリには角度補正が行われた結果の
ものが格納されている形となつている。また第２
の軌跡メモリの内容を残したままで軌跡表示メモ
リに転記するに当つて位置補正などを行うように
している。また角度調整モードにおいて得た角度
情報θ₀，θ₁，……にもとづいて、正しい走行軌跡
が得られるよう、車を停止した状態で、上記△θ
を決定することが可能となり、かついわば唯１回
だけ車を走行させてみるだけで足りる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコース誘導システムをユニツ
ト化した一実施例全体斜視図、第２図は本発明の
一実施例ブロツク図、第３図は第２図図示の軌跡
メモリに格納する位置情報の格納態様と読出し態
様とを説明する説明図、第４図Ａ，Ｂおよび第５
図Ａ，Ｂは本発明にいう角度調整モードでの動作
を説明する説明図、第６図は角度調整量をセツト
する入力態様を説明する説明図を示す。図中、１はデイスプレイの表示画面、２はシエ
ード部、３は地図、４は地図挿入ガイド溝、５は
地図固定手段、６は走行軌跡、７は方向センサ、
８はスピード・センサ、９は入力キー、１０はデ
イスプレイ、１３はパルス・カウンタ、１６，１
８は軌跡メモリ、１７，１９はメモリ変換処理
部、２０は軌跡表示メモリ、２１は表示ドライブ
回路部、１４は角度補正部、２５はθ補正レジス
タを表わす。

Claims

【特許請求の範囲】

１車体に方向センサとスピード・センサとを載
置すると共に、車体に載置したデイスプレイと該
デイスプレイの表示画面に対応せしめて表示する
地図とを備え、上記方向センサと上記スピード・
センサとによつて上記車体の存在位置を抽出しか
つ当該存在位置を上記デイスプレイ上にプロツト
して上記地図と対応づけるよう構成された車載用
コース誘導システムにおいて、上記スピード・セ
ンサから得られた走行距離と、上記方向センサか
ら得られた走行方向とにもとづいてスタート地点
の座標（０，０）から車体の移動に対応する夫々
の走行位置のＸ成分値とＹ成分値とを順次格納す
る第１の軌跡メモリと、該第１の軌跡メモリの内
容をメモリ変換処理部で上記地図の縮尺率に対応
した変換を行ないその情報を順次格納する第２の
軌跡メモリと、該第２の軌跡メモリの内容を上記
デイスプレイ上にプロツトし走行軌跡を表示する
ための情報を格納する軌跡表示メモリ、および該
軌跡表示メモリの内容にもとづいて、上記車体の
走行軌跡を表示画面上にプロツトするデイスプレ
イを備えるとともに、実際に道路を走行した場合
に生じるであろう走行軌跡方向と地図上での走行
方向との角度ずれを補正する補正値即ち角度調整
量がセツトされるθ補正レジスタと、該θ補正レ
ジスタにセツトされた角度調整量に基いて上記方
向センサから得られた走行方向のデータを補正す
る角度補正部とを備え、上記角度調整量は角度調
整モード時において上記車体を実際に一回走行せ
しめて得られた上記方向センサからの走行方向の
データを矯正した結果をもつて決定されてなるこ
とを特徴とする方向調整機能をもつ車載用コース
誘導システム。