JPH0333263B2

JPH0333263B2 -

Info

Publication number: JPH0333263B2
Application number: JP59060123A
Authority: JP
Inventors: Kosaku Uota; Hisatsugu Ito
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1984-03-28
Filing date: 1984-03-28
Publication date: 1991-05-16
Also published as: JPS60203981A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明はブラウン管などの表示器上に出発
地、目的地および車両の現在位置をそれぞれのマ
ークで表示するようにした車載ナビゲーシヨン装
置に関する。

〔従来技術〕

従来の車載ナビゲーシヨン装置としては、例え
ば特開昭58−146814号公報に開示されているよう
に、車両の走行距離と進行方位とを検出し、これ
らの情報から車両の走行距離を演算する一方、記
憶装置から読み出した地図の画像情報をブラウン
管などの表示装置に表示するとともに、演算した
車両の現在位置を示すマークを表示することによ
つて表示装置の画面に映し出された地図上におけ
る車両の現在位置を知ることのできる装置が提案
されている。

しかしながら、地図の画像情報は、非常に情報
量が多く、車載に適した小形で廉価な記憶装置に
記憶できる情報量には限度がある。

さらに、出発地と目的地が決まつているような
場合、記憶装置にあらかじめ用意されている地図
を表示装置の画面に表示し、これに現在位置のマ
ークを重ねて表示したとしても、実際の走行位置
の変化は表示画面のごく限られた一部分であるこ
とが多い。また、出発地と目的地との距離が大き
い場合は、複数枚の地図にわたるので、全体の走
行過程を把握しにくいなどの欠点があつた。

これらの技術的課題は、大容量の記憶装置、高
速の演算装置をもつてすれば必ずしも不可能では
ないが、ますます装置全体が大規模となり、車載
が困難となるものであつた。

〔発明の概要〕

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
記憶手段には地図の画像情報そのものではなく、
各地の地名とその地理上の座標とを記憶してお
き、出発地点および目的地点として地名とその地
点を基準にした相対座標とが入力されると、地点
設定手段が地点情報記憶手段から各地名とその座
標とを読み出して、さらに、マーク表示制御手段
が相対座標を考慮して適当な縮尺で出発地点及び
目的地点を示すマークを表示手段に表示し、これ
に合わせて車両の現在位置を示すマークを表示す
るという構成をとることによつて、小形かつ廉価
な記憶装置および演算装置を用い得るようにし、
実用上充分なナビゲーシヨン機能を有する車載ナ
ビゲーシヨン装置を提案することを目的とする。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図を参照して詳細
に説明する。

第１図はこの発明の一実施例による車載ナビゲ
ーシヨン装置の構成を示すブロツク図である。

図に示すように、この発明装置は、走行距離セ
ンサー１０１、方向センサー１０２、キーボード
１０３、制御回路１０４、半導体メモリー１０５
及びブラウン管１０６から構成されている。走行
距離センサー１０１は車輪の回転を電磁ピツクア
ツプやリードスイツチなどによつて検出し、車輪
の回転数に比例したパルス数を出力する。方向セ
ンサー１０２は、例えば第２図に示すように車両
３０１に固定されたフラツクスゲート形の地磁気
検出器などによつて地磁気(H)→を車両３０１の進行
方向成分H_aとその垂直成分H_bとに分解して検出
する。

キーボード１０３は第３図の外観図に示すよう
に「ア」、「イ」、…、「オ」、…、「ラ」、…、「ロ
」、
「ワ」、「ン」などの仮名文字のキー及び濁点キー
「″」、半濁点キー「。」（以上のキーは文字キーと
も呼ぶ）から成る文字キー４０１と、「０」、
「１」、…、「９」の数字キー及び小数点キー
「・」、負記号キー「−」（以上のキーは数字キー
とも呼ぶ）から成る数字キー部４０２と、「出発
地点」、「目的地点」、「東西」、「南北」、「セツト
」、
「スタート」などのコントロールキー部４０３か
ら成る。なお、各キーは文字キー「ア」、文字キ
ー「″」、数字キー「１」、数字キー「３」、数字キ
ー「−」、「東西」キーなどと呼ぶこともある。

半導体メモリー１０５は、例えばROM（read
only memory）で構成され、地名情報とその位
置情報とからなる地点情報を記憶している。

例えば、明石市（代表地点を市役所々往地点と
する）の地点情報は、半導体メモリー１０５のメ
モリーマツプを示す第４図のメモリー５０１ａ〜
５０１ｇに記憶されている。メモリー５０１ａ〜
５０１ｃには地名情報である「明石」が仮名文字
「ア」、「カ」、及び「シ」の配列から成るコードで
記憶されている。なお、各メモリーはそれぞれ８
ビツトで構成されているとする。各メモリー５０
１ａ〜５０１ｃの最上位ビツトは地名情報である
ことを示すためのもので、地名情報の最後の文字
を記憶しているメモリー５０１ｃについては
“１”、その他のメモリー５１０ａ，５０１ｂにつ
いては“０”を割り当てている。したがつて、各
メモリー５０１ａ〜５０１ｃの残りの７ビツトで
仮名文字を表わす。７ビツトあれば仮名文字の清
音、濁音、半濁音、促音、拗音を全て表現可能で
ある。メモリー５０１ｄ〜５０１ｇには明石市の
位置情報が記憶され、例えばメモリー５０１ｄ，
５０１ｅには東経度が、メモリー５０１ｆ，５０
１ｇには北緯度が記憶されている。同様にメモリ
ー５０２ａ〜５０２ｇは「神戸」の地点情報を記
憶している。

また、位置情報としては第５図の日本地図に示
すように、便宜上座標軸ｘ、ｙを設定し、この座
標軸に基づいた相対距離の座標（Ｘ、Ｙ）を記憶
してもよい。この場合、日本を1700Km四方の領域
内で表現し、1700Kmを上述のように２バイト（16
ビツト）に割り当てると１ビツト当たり約26ｍと
なり、本装置では実用上充分な単位となり得る。

地名としては、例えば日本全国には約680の市
があり、さらに区、町、村、インターチエンジ、
駅、城、湖、峠、山、岳なども含め１県当たり約
300の地名を用意すると、沖縄県を除く46都道府
県全体では13800地名となる。地名の文字数の平
均を５文字とし、これに位置情報を上述のように
４バイト（ｘ、ｙ各２バイト）とすると124200バ
イトが必要となる。このデータを記憶するには、
現在までの市販で最高容量を持つ256Kbit ROM
では４個必要であるが、将来市販が予想される
1Mbit ROMでは１個で充分であり、このように
小形・軽量で高信頼性を持つ半導体メモリーが使
用可能である。

ブラウン管１０６は、通常の構成のものでよ
く、第６図に示すように、ｘ，ｙ方向に矩形の画
面７０１を有するものとする。なお、座標軸ｕ，
ｖは画面７０１における座標（ｕ、ｖ）を示す直
交座標軸であり、この画面７０１上に、目的地
点、出発地点及び現在位置の各マーク（詳細は後
述する）が表示される。

制御回路１０４は、公知のマイクロコンピユー
タシステムからなり、各種入出力インターフエー
ス回路（図示せず）を含み、走行距離センサー１
０１からの信号と方向センサー１０２からの信号
を基に現在位置を計算し、キーボード１０３から
の指令に基づき地名と相対座標とを入力し、半導
体メモリー１０５からその地名の位置情報を読み
出し、出発地点、目的地点、現在位置をブラウン
管１０６の画面７０１の対応する座標上にマーク
で表示するものである。

以下、制御回路１０４の動作を第７ａ図〜第７
ｇ図に示すフローチヤートに基づいて詳細に説明
する。

第７ａ図はメインルーチンのフローチヤートを
示し、制御回路１０４への給電開始などによりス
タートし、ステツプS101でメモリーF_s，F_g，Ｘ，
Ｙ，P_o，Q_o（詳細は後述する）をゼロクリアーし
た後、順に出発地点設定処理、目的地点設定処
理、出発地点・目的地点マーク表示処理、及び現
在位置初期設定処理の各サブルーチンS102〜
S105を繰り返し実行する。

具体的な使用例に沿つて説明すると、まず使用
者は出発地点を決め、これを入力する。例えば、
第８図のように、明石市９０１から西へ２Km、北
へ３Kmの地点９０２を出発地点に選ぶとすると、
第３図のキーボード１０３を用いて、各キーを順
に「出発地点」「ア」「カ」「シ」「東西」「−」
「２」「南北」「３」「セツト」と操作すればよい。
これにより第７ａ図のサブルーチンS102におい
て出発地点設定処理のプログラムを実行する。第
７ｂ図はこのサブルーチンS102のフローチヤー
トで、キー入力処理（ステツプS201）後、ステ
ツプS202において「出発地点」キーの操作を判
断し、地点設定処理のサブルーチンS203を実行
する。第７ｃ図はこのサブルーチンS203のフロ
ーチヤートで、ステツプS301においてキーが操
作されるまで待機し、操作されると、キーの内容
を読み取る。ステツプS302で文字キーであると
判断すると、ステツプS303でそのキーの示す文
字（または濁点、半濁点記号）を所定のメモリー
に格納する。文字キーが操作されるごとにステツ
プS301〜S303を実行し、順に文字「ア」「カ」
「シ」を格納する。

つぎに、「東西」キーの操作をステツプS304で
判断し、ステツプS305を実行する。ステツプ
S305において、キーが操作されるまで待機し、
操作されるとキーの内容を読み取り、ステツプ
S306で数字キーであると判断するとステツプ
S307でそのキーの示す数字（または小数点、負
記号）をメモリーP_o（ｎ＝１、２、…）に格納す
る。数字キーが操作されるごとにステツプS305
〜S307を実行し順に「−」、「２」を格納する。
添字ｎはキー入力ごとに更新し、したがつてP₁
に「−」、P₂に「２」を格納する。なお負記号
「−」は西方向を示す。

つぎに、「南北」キーの操作により、ステツプ
S306、S304を経てステツプS308を実行する。ス
テツプS308〜S310は上述の説明でのステツプ
S305〜S307と同様のもので、数字キーの内容を
メモリーQ_o（ｎ＝１、２、…）に格納する。

次に「セツト」キーの操作をステツプS309、
S304で判断し、ステツプS311（後述する）を経
て、ステツプS312において、地名の検索を行な
う。すなわち、読み込んだ地名の文字列「ア」、
「カ」及び「シ」と半導体メモリー１０５に記憶
されている地名情報とを比較し、地名「ア」、
「カ」、「シ」を記憶している地点情報を捜し出し、
その位置情報（メモリー５０１ｄ〜５０１ｇ）を
読み出す。この位置情報をそれぞれＸ，Ｙ（第５
図の座標値とする）とする。

次にステツプS313において、数字キーの内容
を格納したメモリーP_o，Q_oに基づき、これを演
算用の数値Ｐ，Ｑに変換し、第７ｂ図のステツプ
S204へ戻る。

ステツプS204においては、明石の代表地点を
示す座標（Ｘ、Ｙ）に、数字キーで入力した明石
を基準とした相対座標（Ｐ、Ｑ）を加え、出発地
点の座標（X_s、Y_s）を設定する。ステツプS205
では次回の処理のためにメモリーＸ，Ｙ，P_o，
Q_oをゼロクリアして初期化を行なう。

次に出発地点が設定されたことを、メモリーF_s
に１を設定することにより示す。

以上のようにして出発地点が設定されると、今
度は目的地点設を設定する。例えば、第８図にお
いて神戸市９０３から東へ2.5Km、北へ２Kmの地
点９０４を選ぶとすると、出発地点の入力方法と
同様に、キーボード１０３を用い「目的地点」、
「コ」、「ウ」、「ヘ」、「″」、「東西」、「２」、
「・」、
「５」、「南北」、「２」及び「セツト」キーをこの
順に操作する。これにより第７ａ図のサブルーチ
ンS103において目的地点設定処理のプログラム
が起動される。第７ｄ図はこのサブルーチン
S103のフローチヤートであるが、その内容は第
７ｂ図に示した出発地点設定処理のフローチヤー
トと同様のものであり、詳細な説明は省略するこ
ととする。なお、第７ｄ図の中で「目的地点」キ
ー、X_g，Y_g，F_gは第７ｂ図の「出発地点」キー、
X_s，Y_s，E_sにそれぞれ対応するものである。こ
こで、X_g，Y_gは目的地点の各座標のF_gは目的地
点の設定済を示す各メモリーである。

出発地点設定処理（サブルーチンS102）、目的
地点設定処理（サブルーチンS103）がともに実
行されると、メモリーF_s，F_gがともに１に設定
され（ステツプS206、S406）、出発地点・目的地
点マーク表示処理（サブルーチンS104）が実行
される。このサブルーチンS104のフローチヤー
トを第７ｅ図に示す。まず、ステツプS501で出
発地点、目的地点がともに設定されていることを
判断し、メモリーF_s，F_gをゼロクリアーする。

つぎに、出発地点と目的地点のマークを、第６
図のブラウン管１０６の画面７０１に予め仮想設
定した横の長さl_x、縦の長さl_yの矩形領域７０２
の外周７０３上に表示するよう縮尺を定め、この
縮尺に基づいて出発地点、目的地点のマークを表
示する。すなわち、今、出発地点、目的地点の第
５図における座標をそれぞれ（X_s、Y_s）、（X_g、
Y_g）とし、ステツプS503において、出発地点と
目的地点との東西方向距離｜X_s−X_g｜と矩形領
域７０２の横の長さl_xとの比r_x＝l_x／｜X_s−X_g
｜、同じく南北方向距離｜Y_s−Y_g｜と矩形領域
７０２の縦の長さl_yとの比r_y＝1_y／｜Y_s−Y_g｜と
を求め、ステツプS504でこの比r_x、r_yの大小比較
を行う。その結果r_x≦r_yならばr_xを、r_x＞r_yなら
ばr_yを縮尺ｒと定める（ステツプS505、S506）。

つぎに、出発地点と目的地点の中点の座標
（X₀、Y₀）をステツプS507で計算し、この中点
が矩形領域７０２の中心、すなわち、ｕ＝０、ｖ
＝０の点（原点）に対応するよう座標の変換およ
び縮尺ｒによる縮小をステツプS508において U_s＝ｒ（X_s−X₀） V_s＝ｒ（Y_s−Y₀） U_g＝ｒ（X_g−X₀） V_g＝ｒ（Y_g−Y₀）に基づき計算すると、画面７０１における出発地
の座標（U_s、V_s）と目的の座標（U_g、V_g）が得
られる。これらの座標（U_s、V_s）、（U_g、V_g）が
矩形領域７０２の外周７０３上にあるのは明白で
ある。したがつて、ステツプS509において座標
（U_s、V_s）（U_g、V_g）に第９ａ図に示すように出
発地点のマーク１００１、目的地点のマーク１０
０２を表示する。

つぎに、「スタート」キーが操作されると、第
７ａ図の現在位置初期設定処理（サブルーチン
S105）が実行される。第７ｆ図はそのサブルー
チンS105のフローチヤートであり、ステツプ
S601でキー入力装置「スタート」キー操作を判
断し、（ステツプS602）、ステツプS603で出発地
点の座標（U_s、V_s）を画面７０１上で現在位置
の積算計算に用いる座標用メモリーu_p，v_pに設定
する。

さて、以上のように、出発地点、目的地点の設
定、現在位置の初期値の設定が終了し、車両を走
行させると、走行距離センサー２０１によつて得
られるパルス信号を基に、単位走行距離dl（例え
ば１ｍ）ごとにマイクロコンピユータ（図示せ
ず）に割込指令が入力し、これによつて第７ｇ図
の割込処理ルーチンが実行される。

第７ｇ図において、まず方位信号H_a，H_bを入
力し（ステツプS701）、第２図に示した地磁気Ｈ→
と車両３０１の進行方向３０２とのなす角度θを
算出する（ステツプS702）。つぎに、単位走行距
離dlの各座標軸ｘ，ｙに対する方向成分をステツ
プS703で計算し、縮尺ｒを考慮して画面７０１
上での現在位置の移動量du，dvをステツプS704
で計算する。さらに、ステツプS705で、現在位
置の画面７０１上での座標（u_p、V_p）を積算計
算し、ステツプS706でこれを表示する。第９ｂ
図はその表示例であり、１００３が現在位置のマ
ークを示している。なお、点線１００４はそれま
での走行軌跡を示すものである。

なお、上述の実施例においては、出発地点、目
的地点とも、地名と、その地点を基準にした相対
座標とを指定したが、設定しようとする出発地点
が半導体メモリー１０５に記憶した地点と全く同
位置にあれば、相対座標の指定は必要ない。例え
ば明石（市役所々在地）のすぐ近くから出発する
場合には、「出発地点」、「ア」、「カ」、「シ」及び
「セツト」の順でキーボード２０３を操作すれば、
第７ｃ図のステツプS313において、メモリーP_o，
Q_oに入力情報がないことから数値Ｐ，Ｑはゼロ
に設定され、したがつて第７ｂ図のステツプ
S204において出発地点の座標（X_s、Y_s）には明
石の座標（Ｘ、Ｙ）がそのまま設定される。目的
地点についても同様である。

さらに、特殊な使用方法として、出発地点をと
くに指定せずに目的地点を現在位置からの相対座
標だけで指定する方法が考えられる。例えば、ま
ず「出発地点」及び「セツト」のキー操作を行な
う。これにより、第７ｃ図のステツプS311で判
断されて、地名の検索（ステツプS312）は実行
されず、また、メモリーP_o，Q_oも入力情報がな
いために数値Ｐ，Ｑはゼロである。したがつて第
７ｂ図のステツプS204において、出発地点の座
標（X_s、Y_s）はともにゼロが設定される。次に、
「目的地点」、「東西」、「２」、「南北」、「−」、
「３」
及び「セツト」のキー操作を行なうと、第７ｃ図
のステツプS305〜S307でP₁に２が、ステツプ
S308〜S310でQ₁に負記号（−）、Q₂に３がそれ
ぞれ設定される（負記号は南方向を示す）。地名
についても、入力されていないためステツプ
S311で判断されて、地名の検索（ステツプS312）
は実行されない。したがつて、第７ｄ図のステツ
プS404においてＸ，Ｙはともにゼロ、Ｐは２、
Ｑは−３であるから目的地点の座標（X_g、Y_g）
は相対座標（Ｐ、Ｑ）すなわち（２、−３）（単位
はKm）に設定される。その他の動作については同
様である。このような使用法は、出発地点と目的
地点との距離が短い場合にとくに有効である。

第８図はこの発明の他の実施例を示すブロツク
図である。図示のようにこの装置は、第１図に示
す装置を一般化したもので、車両の走行距離を検
出する走行距離センサー１０１と、上記車両の進
行方位を検出する進行方位検出手段１０２ａ、走
行距離センサー１０１により得られる走行距離と
進行方位検出手段１０２ａとによつて得られる進
行方位とから車両の現在位置を計算する現在位置
計算手段１０４ａとこの現在位置計算手段１０４
ａに対して現在位置の初期設定を行なう現在位置
初期設定手段１０３ａと、２次元直交座標系によ
る平面表示が可能なブラウン管１０６と地名情報
とその位置情報とからなる地点情報を複数組記憶
した半導体メモリー１０５と、上記車両の出発地
点と目的地点とを半導体メモリー１０５に記憶さ
れている地名とその地点を基準にした相対情報と
を指定することにより設定する地点設定手段１０
３ｂと、この地点設定手段１０３ｂによつて指定
された地名に基づき半導体メモリー１０５から該
当する地名を検索し、その位置情報を読み出す地
点情報検索手段１０４ｂと、地点設定手段１０３
ｂによつて設定した出発地点と目的地点の距離お
よび位置関係に基づき、両者の位置を示すマーク
をブラウン管１０６の画面に表示し、これによつ
て定まる縮尺で当該の車両の現在位置を示すマー
クを上記画面に表示するマーク表示制御手段１０
４ｃとから成る。現在位置初期設定手段１０３ａ
及び地点設定手段１０３ｂはキーボード１０３に
より構成され、また現在位置計算手段１０４ａ、
地点情報検索手段１０４ｂ及びマーク表示制御手
段１０４ｃは制御回路１０４を構成する。このよ
うな構成により、第１図に示した実施例と同じよ
うにしてブラウン管１０６上の画面に表示された
出発地点、目的地点および車両の現在位置を示す
各マークの位置関係から走行中の車両の大凡の位
置を知ることができるものである。

〔発明の効果〕以上のように、この発明によれば、出発地点、
目的地点を地名とその地点を基準にした相対座標
で指定すると、地点設定手段が予め記憶していた
地点情報の中からそれら地点の位置情報を読み出
し、この位置情報に上記相対座標の考慮した座標
を、出発地点及び目的地点の座標として設定し、
マーク表示制御手段が適切な縮尺で両地点を表示
手段にマークで表示し、さらに刻々計算される現
在位置をマークで表示することにより、以下述べ
るように小形、廉価で操作性に優れているという
極めて車載に適した条件を満足しながらも、十分
な実用性が得られる効果がある。

第１に地点情報記憶手段には、地図の画像情報
をそのまま記憶させるのではなく、地名情報とそ
の位置情報からなる地点情報を基本要素として記
憶させることにより、広範囲の地域にわたる地点
情報を記憶することが可能となる。

第２に、出発地点及び目的地点を地名とその地
点を基準にした相対座標で指定できるため、地点
情報記憶手段に記憶していない任意の地点を出発
地点及び目的地点として設定することが可能であ
る。ところで、出発地点と目的地点との距離が離
れているような場合においては、両地点の相対情
報を地図帳などから測つて設定するが、縮尺の大
きい地図で測定すると測定誤差が大きくなり、縮
尺の小さい地図で測定しようとすると、大きな地
図が必要か、もしくは複数の頁にまたがり、測定
が容易でなくなる。しかしながら、本発明の設定
方式によると、このような不便さから免がれ、簡
単で、しかも正確な設定が可能となる。

第３に出発地点と目的地点の距離および位置関
係から、両者を示すマーク１００１，１００２を
画面７０１の適切な位置に表示し、それによつて
定まる縮尺で車両の現在位置を示すマーク１００
３を表示するようにしたため、使用者は各マーク
の位置設定や、縮尺の設定などの煩わしい操作か
ら免がれることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による車載ナビゲ
ーシヨン装置の構成を示すブロツク図、第２図は
方向センサーのベクトル図、第３図はキーボード
の外観図、第４図は半導体メモリーのメモリーマ
ツプ図、第５図は日本座標位置を示す地図、第６
図はブラウン管の外観図、第７図は制御回路の動
作説明のための流れ図、第８図は出発地点、目的
地点の距離を示す地図、第７図はブラウン管の表
示例を示す表示図、第１０図はこの発明の他の実
施例を示すブロツク図である。１０１……走行距離センサー、１０２……方向
センサー、１０３……キーボード、１０４……制
御回路、１０５……半導体メモリー、１０６……
ブラウン管。なお、図中同一符号は同一又は相当
部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１車両の走行距離を検出する走行距離検出手段
と、上記車両の進行方位を検出する進行方位検出
手段と、上記走行距離検出手段および進行方位検
出手段によつて得られた走行距離および進行方位
から上記車両の現在位置を計算する現在位置計算
手段と、この現在位置計算手段に対して現在位置
の初期設定を行なう現在位置初期設定手段と、２
次元直交座標系による平面表示が可能な表示手段
と、日本国内などの所定の地域内における代表的
な地名を示す地名情報とその位置情報とからなる
地点情報を複数組記憶した地点情報記憶手段と、
上記地点情報記憶手段に記憶されている地名およ
びその地点を基準にした相対座標を入力して、入
力した地名に対応する地点情報を上記地点情報記
憶手段から検索し、得られた地点情報および上記
相対座標に基づいて上記車両の出発地点および目
的地点を設定する地点設定手段と、上記地点設定
手段によつて設定した出発地点と目的地点との間
の距離および位置関係に基づき、両者の位置を示
すマークを上記表示手段の画面に表示させ、この
画面によつて定まる縮尺で上記車両の現在位置を
示すマークを上記画面に表示するマーク表示制御
手段とを備えた車載ナビゲーシヨン装置。