JPS625123A - 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タ。

ンシステムに係り、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なう為に
、車載用のナビゲーションシステムが提案されておシ、
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、車載
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掴
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、距離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、方位センナ
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
磁気センナが用いられているために、地磁気そのものが
微弱である上に、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。そこで、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。このためだ、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、あシ、現在
位置がわかっていても、交叉点などに達したどきにどの
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
うにして今回の演算で得られた現在位置の１背報と前回
の演算で得られた現在位置の情報とで進行方位を求める
とともに１今回の演算で得られた現在位置の情報と走行
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
方向を求め、これら進行方位と走行目的地点に対する方
位とを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は机在位置検出器、３は操作スイッチ部、４は
外部記憶装置、５は表示部である。

同図において、現在位置検出器２は人工衛星からの電波
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、韓度、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４は、たとえば、テープレコ
ーダなどの大容盆のメモリであって、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叉点や構築
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５
はテレビジョン番組を受信可能なカラー陰極線管を有す
るテレビジ箇ン受像機や液晶表示器などであって、マイ
クロコンビ、−夕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道路地図や、現在地、走行目
的地点、進行方位な、どを表示する。操作スイッチ部３
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行なうために用いられる。

操作スイッチ部３は、第２図に示すように、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位置および走行目的地点の指定の
ために操作される。スイッチ１】は、スイッチ１５〜１
８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、これらを表示部７第１図に表示するためのセット
スイッチであシ、スイッチ１２は、スイッチ１５〜１８
の操作による走行目的地点の指定後、これらを表示部７
に表示するための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
を示すブロック図である。同図において、３１はマイク
ロコンピータ部１の中核となるＭＰＵ（マイクロプロセ
ッサユニット）でｓｂ、マイクロコンピュータ部１の動
作制御を行なう。３２はＭ　Ｐ　Ｕ　３１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ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）であシ、このＲＡ
Ｍの電源はシステム電源とは別の系統になっておシ、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
ーから電源が供給されていて、記憶内容が保証されてい
る。３３はＨＰＵ３１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。具はインターフェース３６〜３９から入力
される各種データをＭＲＵｌ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ａｓ　Ｋは現在位置検出器２（第１図）が、イ
ンターフェース３７には操作スイッチ部３が各々接続さ
れている。

３５は、外部記憶装置６が小形磁気テープ装置とした時
、その装置とマイクロプロセッサ３１間の制御信号及び
データ（道路地図情報、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、ｃ
ｘｒｃと略す）である。インターフェース４０はＣＭ　
Ｔ　Ｃ３５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危う。４１は表示部７（第１
図）Ｋ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
示データ内容は全て、このＣＲＴ　Ｃ４１で制御される
。４２はＣＲｉ’　Ｃ４１の基準クロ、り信号、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のゲート開閉を制御するタ
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Ｍ　Ｐ　Ｕ　３１からのアドレス信号とＣＲＴ　
Ｃ４１からのアドレス信号とをタイミング信号発生部４
２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、背縁の表示データを記憶するクラフィックメモ
リーであり、マルチプレクサ４３を介してＭ　Ｐ　Ｕ　
３１及びＣＲＴ　Ｃ４１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
メモリーであ抄、マルチプレクサ４３を介して、ＭＰ　
Ｕ　３１及びＣＲＴ　Ｃ４１、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１−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データに応じた文字
情報が選択されて出力される。４９〜５２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４Ｂか
ら出力される並列（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）、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）、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
の道路地図かわかるよらＫ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２桁の数値からな）、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、隋北方向に並ぶブロックは上位桁
の数値が北側から雨側へ０．１．２．・・・・・・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Ｍ　Ｐ　Ｕ　３
１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、入出力制御回路
Ｕを介してＭ　Ｐ　Ｕ　３１に取シ込まれる。これによ
υ、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南北方向に変えること
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西方向に変え
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及び入出力制御回路Ｕを介してＭ　Ｐ　Ｕ
　ａｌに取シ込まれる。これによ）、Ｍ　Ｐ　Ｕ　３１
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、ＣＭ　Ｔ　Ｃ３５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
ック地図情報及びこれに対する各種走行条件をインタフ
ェース４０およびＣＭ　Ｔ　Ｃａ５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
。これらグラフティックメモリ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　Ｆ
　Ｕ　３１からアドレス信号が供給され、これだよって
グラフィックメモ゛り詞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キャ
ラクタメモリ４７に記憶される。

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ＣＲＴ　Ｃ４７から送られるアドレス信号により、グ
ラフィックメモリ６〜４６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、まだ、キャラクタメモリ４７から耽み出さ
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、道路の交叉点の名称４０１　、
４０２や道路名称４０３゜４０４　、４０５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、ブロック番号とこの位置座標とが地図上の緯度、
経度に対応している。

このよう圧して、指定されたブロック地図が表示される
と、Ｍ　Ｐ　Ｕ　３１はスイッチ１５〜１８にカーソル
操作の機能をもたせる。スイッチ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
を操作すると、垂直方向のカーソルが水平方向に移動す
る。

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
行開始点に合わせる。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
制御回路翼を介してＭ　Ｐ　Ｕ　３１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、ＲＡ　Ｍ　３２の
特定番地に記憶される。そして、この位置データはＭＰ
　Ｕ　３１に読み出され、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に供給さ
れてブロック地図情報に鵞複して沓き込凍れる。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が表示ちれる。

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υ、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、Ｍ　Ｐ　Ｕ
　３１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ｆ６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、埠示部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１５〜１Ｂ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１】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ＲＡ　Ｍ　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
ータだ変換された後、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。

以上のようにして、ＲＡ　Ｍ　３２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Ｍ　
Ｐ　Ｕ　３１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ＲＡＭ　３２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に走行開始地点とと
もに道路地図を表示する。これとともに、Ｍ　Ｐ　Ｕ　
３１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
ＲＡ　Ｍ　３２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４
０８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、自動車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情報及びこれに
対する各種走行条件の読み出しと、ＲＡ　Ｍ　３２から
の走行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繰シ返し行なわれ、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示さ
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、ＲＡ　Ｍ　３２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、ＭＰＵ３ｘ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１】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、Ｍ　Ｐ　Ｕ　３１はインタフ
ェイス３６及び入出力制御回路Ｕ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ＲＡ　
Ｍ　３２のさらに別の特定番地に記憶される。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ＲＡ　Ｍ
　３２から読み出されてＭ　Ｐ　Ｕ　３１　Ｋ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
向を表わす走行目的地点方位データが演算され、この走
行目的地点方位データもグラフィックメモリ４４〜４６
に記憶される。

これとともＪ／Ｃ，ＲＡＭ３２から走行開始地点データ
も読み出され、この走行開始地点データと現在位置デー
タとから自動車の進行方向を表わす進行方向データが演
算される。この進行方向データもグラフィックメモリ４
４〜４６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ｉｉＡと、これからみた走行目的地
点の方向を表わす走行目的地点方位ベクトル記号４０６
とが表示されるとともに、さらに、基点４０７から現在
の進行方向を表わす進行方向ベクトル記号４０９も表示
される。

この現在位置Ａを含むブロック地図情報及びこれに対す
る各種走行条件のデータの外部記憶装置６からの読み出
しと、現在位置検出器２からの現在位置データの読み取
）は、自動車の走行とともに、一定時間毎に繰シ返り行
なわれ、これによって表示部５では、自動車が走行する
とともに、表示される現在位装置Ａが移動して走行目的
地点方位ベクトル４０６は向きが変化する。

また、現在位置検出器２から次の現在位置データが読み
取られる前に、これまでＲＡ　Ｍ　３２の特定番地（こ
れをα１とする）に記憶されていた現在位置データはＲ
Ａ　Ｍ　３２の別の所定番地（これは走行開始地点デー
タが記憶された特定番地でもよく、以下、これをガとす
る）に移され、次に読み取られる現在位置データはＲＡ
　Ｍ　３２の番地α１に記憶される。そして、番地町に
記憶されている現在位置データ（以下、これを前回位置
データという）と番地ガに記憶されている現在位置デー
タ（以下、これを今回位置データという）とがＭ　Ｐ　
Ｕ　３１　Ｋ読み取られ、これから前回現在位置データ
の読み取シ時点での位置からみた今回現在位置データの
読み取シ時点での位置の方向、すなわち進行方向データ
が演算される。この進行方向データはグラフィックメモ
リ４４〜４６に記憶され、これによって、現時点の自動
車の進行方向が進行方向ベクトル記号４０９によって表
示される。

このように、自動車の走行によって現在位置Ａが変化す
るとともに、進行方向ベクトル記号４０９の向きも変わ
る。

現在位置Ａが表示画面上の縁に達すると、ＭＰ　Ｕ　３
１はこれを検出し、表示されているブロック地図に隣υ
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、常に現在位置Ａを
含む道路地図が表示される。

このよう和して、方位センサと距離センサとデータから
現在位置を検出するものではなく。

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１０　
Ｉｌｌ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、
走行目的地点に対する方向を知ることができるし、また
、自動車の進行方向も同時に道路地図上に表示部れるも
のであるから、目的地の方向に正しく進行しているか否
かや交叉点で直進、右折、左折のいずれであるかの判断
が非常圧容易に行なえることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１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
の方向を見失なうことがなく、常時、自分が進むべき方
向が正しいか否かの判断が非常に容易となり、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示す説
明図である。 １・・・マイクロコンピータ部

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ョンシステムに
   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
   っ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
   地点の方位を表わす目的地点方位データを生成するとと
   もに前記位置検出手段によって前回検出された現在位置
   データと今回検出された現在位置データとから前記移動
   体の進行方向データを生成する演算手段と、該目的地点
   方位データと該進行方向データと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位と現在の進行方
   向とを表示可能に構成したことを特徴とするナビゲーシ
   ョンシステム。