JPH05224596A - 地図情報システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、既存設備を有効に利用しつつ簡単
な構成で確実に基準となる位置情報を送信し、また、既
存設備の機能を損なうことなく位置情報を送信すること
にある。 【構成】 自動車の走行時，自動車に搭載する表示装置
２３に地図情報を表示するとともに、その表示された地
図情報上に自動車の走行位置を特定表示する地図情報シ
ステムにおいて、道路の必要な個所に設置される信号機
２の信号灯を光変調して前記地図情報上の走行位置を修
正するための基準位置情報を送信する位置情報送信手段
（１３，１４）を設けた地図情報システムである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地図情報上に自動車の
現在走行位置を表示する地図情報システムに係わり、特
に地図情報上に特定表示された現在走行位置を適正な基
準位置に修正する技術を設けた地図情報システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、表示装置に地図情報を表示すると
ともに、その地図情報上に自動車の現在走行位置を特定
表示する地図情報システムは、種々の角度から技術的な
検討がなされており、その１部は既に実用に近い形で出
願されているのが現状である。

【０００３】ところで、従来，自動車の現在走行位置を
決定する場合、ジャイロコンパスを用いて走行位置を決
定する方法や、複数の人工衛星から送られてくる電波を
受信して走行位置を決定する方法が考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者のジャイ
ロコンパスを用いて現在走行位置を決定する方法は、手
軽に利用できる利点をもっているものの、精度的な面で
未だ問題があり、適時に手動で地図情報上の現在走行位
置を修正する必要があり、非常に操作が煩雑なものであ
る。

【０００５】一方、後者の複数の人工衛星から送られて
くる電波を受信して現在走行位置を決定する方法は、特
別な受信装置が必要になるばかりでなく、現在位置を決
定するための処理装置が必要であり、コスト点にも非常
に高い。

【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、既存設備を有効に利用しつつ簡単な構成で確実に基
準となる位置情報を送信する地図情報システムを提供す
ることを目的とする。

【０００７】また、本発明の他の目的は、既存設備を有
効に利用しつつ簡単な構成で確実に基準となる位置情報
を送信し、かつ、地図情報上の現在走行位置を容易に修
正でき、自動車の安全運転に貢献する地図情報システム
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】先ず、請求項１に対応す
る発明は上記課題を解決するために、自動車の走行時，
自動車に搭載する表示装置に地図情報を表示するととも
に、その表示された地図情報上に自動車の現在走行位置
を特定表示する地図情報システムにおいて、

【０００９】道路の必要な個所に設置される信号機の信
号灯、信号灯の一部或いは信号灯の近傍部に特設した信
号発信灯を光変調して前記地図情報上の現在走行位置を
修正するための基準位置情報を送信する位置情報送信手
段を設けた構成である。

【００１０】次に、請求項２に対応する発明は、位置情
報送信手段の他、自動車側に前記位置情報送信手段から
送信される基準位置情報を受光して現在の基準走行位置
を決定する基準位置決定手段と、この基準位置決定手段
によって得られた現在の基準位置に基づいて前記地図情
報上の現在走行位置を修正する位置修正手段とを設けた
ものである。

【００１１】さらに、信号機の信号灯は、白熱電球でも
よいが、高速で位置情報を送信する観点からＬＥＤの集
合体或いはその他の発光手段を用いるものが有効であ
る。また、光変調に際しては、人間が視覚認識できない
範囲の周波数を用いて前記信号機の信号灯を断続或いは
変調するものであり、一方、基準位置情報の送信にあっ
ては、異なる複数の周波数を用いて前記信号機の信号灯
を断続し、これによってコード化された所定ビットの
“１”，“０”の組合わせから基準位置情報を表すもの
とし、かつ、信号機の信号灯の動作に同期して基準位置
情報を送信する構成とするものである。

【００１２】

【作用】従って、請求項１に対応する発明は以上のよう
な手段を講じたことにより、道路上の必要な個所例えば
道路の交差点などに設置される信号機の信号灯から人間
が認識できない周波数範囲で基準となる基準位置情報を
送信するので、既存の設備機器を有効に利用でき、しか
も道路の重要な個所に見える形で，かつ，見易い状態で
設置されているので地図情報上の基準位置情報を送信す
るのに非常に適している。さらに、信号灯から発する光
を所要の周波数で光変調するだけであるので、構成的に
も簡単であり、実用性にも優れている。

【００１３】次に、請求項２に対応する発明は、信号機
の信号灯から受ける基準位置情報を受けて現在の基準位
置を判断決定するとともに、この決定結果に基づいて自
動車自身の走行によって得られた地図情報上の現在走行
位置を修正するので、人手を介することなく、また大掛
かりな設備を必要とせずに自動的に現在走行位置を修正
でき、ひいては自動車の安全運転に大きく寄与するもの
である。

【００１４】さらに、信号機の信号灯、信号灯の一部或
いは信号灯の近傍部に特設した信号発信灯にＬＥＤの集
合体を用いれば高速に光変調することが可能となり、し
かも人間が視覚認識できない範囲の周波数を用いて光変
調すれば、信号機の機能を何ら損なうことがない。ま
た、信号機の信号灯の動作に同期して光変調を実施し、
かつ、光変調時の断続周波数の周期をもって“１”，
“０”で表す一方、この“１”，“０”の所定ビットの
組合わせに基づいて基準位置情報を送信するので多数の
基準位置情報を作成して確実かつ正確に送信でき、か
つ、その基準位置情報を確実に決定できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は道路の必要な個所に設置される信号
機の設置状態を示す図である。なお、同図（ａ），
（ｂ）は左側通行を表し、同図（ｃ），（ｄ）は右側通
行を表している。

【００１６】この信号機設備機器においては、道路の適
宜な個所に立設されている支持柱１に図示する如く信号
機２が縦方向（図１ａ）または横方向（図１ｂ）に位置
して支持固定され、信号機処理装置３などにより所定の
シーケンスプログラムに基づいて適宜な周期で信号機２
の信号灯、信号灯の一部或いは信号灯の近傍部に特設し
た信号発信灯を点灯および滅灯を繰り返し制御する構成
となっている。４は道路上を走行する自動車、５はひさ
しである。

【００１７】次に、図２は本発明に係わる地図情報シス
テムの全体構成を示す図である。信号機側においては、
予め道路の形態や交通状態を考慮しながら所定の周期で
信号機の信号灯を制御するシーケンスプログラムをもっ
た信号機処理手段１１が設けられ、ここでプログラムの
実行によって得られる駆動制御信号を電源装置１２に送
出する。この電源装置１２は、例えば信号機２の信号灯
の数に相当する電源または信号灯の数よりも少ない電源
を選択的に用いることにより、信号灯に駆動用電力を供
給して点滅制御を実施する。

【００１８】なお、信号機２は、青色，黄色，赤色の信
号灯が取付けられ、これら信号灯は発熱電球と色ガラス
との組合わせで所定の色を表示する構成となっている
が、所定の光強度に達するまでに時間がかかることから
高速通信には不向きであり、せいぜい数ビット／秒〜数
１０ビット／秒程度である。従って、基準位置情報の数
が少ない場合には発熱電球でも適用可能であるが、最
近，見易さおよび高速通信可能な点からＬＥＤを使用す
る傾向にあるので、例えばこのＬＥＤの集合体を信号灯
に用いてもよく、或いはそれに代りうる発光体を用いて
もよい。

【００１９】また、青色，黄色，赤色のうち、必要に応
じて青色のみ、青色と黄色のみを例えば点滅制御し、走
っている車のみに位置情報を与えるようにしてもよく、
青色，黄色，赤色の他に、図３に示すように無色のＬＥ
Ｄの集合体或いはそれに代りうる発光体を取り付け、こ
れを信号発信灯（点滅制御専用灯）６としてもよい。こ
の場合には従来からの白熱電球を用いた信号機をそのま
ま用い、別に信号発信灯６を取り付けた形となる。

【００２０】さらに、本発明装置は、信号機側に、新た
にその設置場所を表す基準位置情報を発生する位置情報
発生部１３と、この位置情報発生部１３の基準位置情報
に基づいて信号機２の信号灯を光変調する光変調手段１
４が設けられている。

【００２１】この位置情報発生部１３は、電源装置１２
から信号機２の信号灯（青色，赤色）を断続制御する制
御信号に同期して例えば図４に示すスタート信号Ｓ，２
値化データである位置情報，エンド信号Ｅを発生するも
のとする。なお、２値化データである“１”，“０”の
周期は異なるものとし、図４では例えば５ビット（１０
０１１）で基準位置を表すものとする。

【００２２】前記光変調手段１４は、電源装置１２から
の制御信号に同期して動作を開始し、位置情報発生部１
３によって予め設定されたスタート信号Ｓ，２値化デー
タをもつ基準位置情報，エンド信号Ｅの周期に基づいて
電源装置１２の出力を光変調する機能をもっている。

【００２３】一方、自動車側においては、必要な地図情
報を記憶するＲＯＭなどの地図情報メモリ２１、表示す
べき地図情報などを一時保存する画像メモリ２２、所定
の走行距離ごとに地図情報メモリ２１から走行方向の座
標位置をずらしながら地図情報を取り出して画像メモリ
２２に一時保存した後、その地図情報を表示部２３に表
示するＣＰＵなどの位置情報表示処理手段２４が設けら
れている。

【００２４】また、本実施例では、自動車に距離計（車
の車軸に回転結合した距離計）、方位磁石、加速度計を
搭載し、それぞれからの信号を用いて航跡図を描き地図
情報と重ね合わせることにより、おおまかな精度で自分
の位置を決定する走行位置決定手段２６を設けている。
従って、位置情報表示処理手段２４は、走行位置決定手
段２６によって決定された現在走行位置を画像メモリ２
２の地図情報上にプロットすることにより、表示部２３
に表示された地図情報の特定位置に現在走行位置を表示
する機能をもっている。

【００２５】なお、上記実施例では、ジャイロコンパス
を用いない例を示したが、実用上の面から安価な粗級の
オプティカルファイバジャイロを用い、おおまかな走行
位置を決定し、本発明により正しい位置修正を行う実施
例について述べる。オプティカルファイバジャイロは、
サニャック効果を利用した受動型光ジャイロに属する。
精密級のオプティカルファイバジャイロは、航空機の慣
性航法用として用いられるようになり、分解能・零点安
定性とともに０．０１度／ｈ（時間）、ダイナミックレ
ンジ６桁、スケールファクタの安定性１０PPm が要求さ
れ、価格も著しく高い。しかし、本発明の地図情報シス
テムで用いることのできる性能は航空機の慣性航法用と
比較して著しく粗でよい。例えば最大検出角度±６００
°／ｓ程度、安定性３度／ｈ（時間）、非直線性０．０
５％程度

【００２６】この程度のオプティカルファイバジャイロ
は容易に安価に作ることができる。従って、このような
ジャイロを上例の方位磁石，加速度計の代りに用いれ
ば、正しく位置修正された高信頼性のシステムになる。
但し、安定性の悪いジャイロを用いる場合は第１回目の
信号灯による修正を行うまでは、信頼性がないので準備
中等の表示を行うか、駐車している場所が地図上でわか
る場合は位置設定するようにしてもよい。

【００２７】さらに、この自動車側においては、前記信
号機２の信号灯から送信されてく光変調信号を受光する
光フィルタなどをもった受光手段２７、予め基準位置に
必要な固定位置情報を記憶する固定位置情報設定部２
８、受光手段２７からの電気信号を復調し、固定位置情
報設定部２８の固定位置情報を参照しながら基準位置を
決定する基準位置決定手段２９などが設けられている。
次に、以上のように構成された地図情報システムの動作
について説明する。

【００２８】自動車側では、予め自動車の走行に必要な
広範囲地域の地図情報が地図情報メモリ２１に記憶され
ているが、ここで位置情報表示処理手段２４は、その自
動車走行開始時に走行開始地域が例えばほぼ中心位置に
設定されるように地図情報を読み出して画像メモリ２２
に保存した後、その地図情報を読み出して表示部２３に
表示する。

【００２９】この状態において手動またはその他の方法
で現在位置情報を入力し、画像メモリ２２および表示部
２３の地図情報の該当地域相当部分に現在位置情報をプ
ロットする。従って、表示部２３には地図情報のみなら
ず、自動車の現在相当位置を特定表示することができ
る。

【００３０】ここで、自動車が走行すると距離計，方位
磁石，加速度計或いは距離計，ジャイロコンパス等から
自動車の走行距離および走行方向を取り込んだ後、走行
位置決定手段２６にて自動車の現在走行位置を決定す
る。ゆえに、位置情報表示処理手段２４では、地図情報
のみならず、自動車の走行にしたがって逐次走行位置決
定手段２６から現在走行位置情報を取り込んで地図情報
上で移していく。

【００３１】一方、信号機側では、信号機処理手段１１
が電源装置１２を駆動制御することにより、信号機２の
信号灯から図４に示すようなタイミングで例えば青色−
黄色−赤色−青色の順序で点滅する一方、信号機処理手
段１１または電源装置１２から青色と赤色の何れかまた
は両方の点灯制御開始時に同期した信号を位置情報発生
部１３および光変調手段１４に送出する。ここで、位置
情報発生部１３は、同期信号を受けると予め定めた基準
位置に応じた周期をもつスタートＳ，例えば５ビットの
位置情報，エンドＥなどの基準位置情報を発生する。

【００３２】一方、光変調手段１４は、同じく信号機処
理手段１１または電源装置１２から同期信号を受ける
と、前記位置情報発生部１３から発生する基準位置情報
にしたがって例えば信号機２に給電する電力などを所定
の周期で断続制御することにより“１”，“０”にコー
ド化された基準位置情報を送信することができる。この
とき、断続制御する周波数は人間の視覚で認識できない
範囲に設定すれば、一般のドライバの運転に支障をきた
すことなく、基準位置情報を送信できる。

【００３３】なお、図４は説明の便宜上，５ビットから
なる基準位置情報としたが、位置情報の数に応じてビッ
ト数を上げて送信することができ、さらに高速で送信す
る場合には信号機２の信号灯にＬＥＤの集合体を用いれ
ば容易に高速送信できる。

【００３４】従って、以上のように信号機２から基準位
置情報が送信されているので、当該道路を走行する自動
車は適宜な角度の受光手段２７で基準位置情報を受光
し、光フイルタまたは電気的なノイズ除去用フィルタを
通して適正にコード化された電気信号を取り出し、基準
位置決定手段２９に送出する。ここで、この基準位置決
定手段２９は、予め登録されている固定位置情報と比較
参照し、或いは受光手段２７からの電気信号のコードか
ら直接基準位置情報を解読する。

【００３５】このとき、位置情報表示処理手段２４で
は、所定周期ごとに基準位置決定手段２９の判断結果に
基づく基準位置情報を取り込み、この基準位置情報に基
づいて画像メモリ２２の地図情報上の該当する位置にプ
ロットし、既に自動車の現在走行位置を示すプロットを
クリアすることにより、自動車の現在走行位置を自動的
に修正することができる。

【００３６】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、道路上の必要な個所例えば道路の交差点などに設置
されている信号機２の信号灯から人間が認識できない周
波数範囲で基準位置情報を送信するので、新たに道路を
占有して設置する必要がなく、既存の設備機器を有効に
利用できる。しかも、信号機２は自動車等の交通機関か
ら見える場所，見易い場所に設置され、かつ、交差点等
のごとき道路の交わる基準的な場所に設置されているの
で、基準位置情報を容易に受信できるだけでなく、基準
位置を定めるに最適な場所でもある。また、信号灯から
発する光を所要の周波数で光変調するだけであるので、
構成的にも非常に簡単に実現できる。

【００３７】さらに、信号機２の信号灯から受ける基準
位置情報を受けて現在の基準位置を判断するとともに、
この判断結果に基づいて自動車自身の走行によって得ら
れた地図情報上の現在走行位置を修正するので、人手を
介することなく、また大掛かりな設備を必要とせずに自
動的に現在位置を修正でき、自動車の安全運転に大きく
寄与する。

【００３８】また、信号灯にＬＥＤの集合体を用いれば
高速に光変調することが可能となり、しかも人間が視覚
認識できない範囲の周波数を用いて光変調すれば、信号
機の機能を何ら損なうことがなく、コード化された
“１”，“０”の所定ビットの組合わせから基準位置情
報を送信でき、かつ、多数の位置情報を確実かつ正確に
送信でき、かつ、その基準位置情報を確実に判断するこ
とができる。

【００３９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば信号機２の信号灯の光を光変調する
ようにしたが、例えば図５に示すように信号機２の近傍
に人間の目に見えない近赤外（発光）またはＬＥＤ，Ｌ
Ｄなどの信号送信機３１を設け、前述と同様に光変調し
てコード化された光信号を送信するようにすれば、例え
ば位置情報だけでなく、行き先ガイドや緊急通信メッセ
ージなどを自動車に送信でき、自動車側では当該送信機
３１からの情報を受けて地図情報に表示することが可能
である。さらに、送信機３１の近傍に受信機を設置し、
かつ、受信情報を予め定められたルールに従って解読で
きる構成にすれば、相互に必要な交通情報を交換し運転
に役立てることができる。その他、本発明はその要旨を
逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々の効果を奏する。

【００４１】請求項１の発明においては、既存設備を有
効に利用しつつ簡単な構成で確実に基準となる位置情報
を送信でき、また、既存設備を機能を損なうことなく位
置情報を送信できる。

【００４２】請求項２の発明は、請求項１の発明が有す
る効果だけでなく、地図情報上の現在の走行位置を自動
的、かつ、容易に修正でき、安全運転に大きく寄与させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一般的な信号機の設置状態を示す図。

【図２】 本発明に係わる地図情報システムの全体構成
を示すブロック図。

【図３】 信号機に信号発信灯を取り付けた図。

【図４】 信号機を光変調するための説明図。

【図５】 位置情報以外の交通情報を送信する場合の例
を説明する図。

【符号の説明】

２…信号機、６…信号発信灯、１１…信号機処理手段、
１３…位置情報発生部、１４…光変調手段、２１…地図
情報メモリ、２２…画像メモリ、２３…表示部、２４…
位置情報表示処理手段、２５…方位磁石と加速度計或い
はジャイロコンパス、２６…走行位置決定手段、２７…
受光手段、２８…固定位置情報設定部、２９…基準位置
決定手段。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】さらに、この自動車側においては、前記信
号機２の信号灯から送信されてくる光変調信号を受光す
る光フィルタなどをもった受光手段２７、予め基準位置
に必要な固定位置情報を記憶する固定位置情報設定部２
８、受光手段２７からの電気信号を復調し、固定位置情
報設定部２８の固定位置情報を参照しながら基準位置を
決定する基準位置決定手段２９などが設けられている。
また、例えば地図情報メモリ２１に走行地域内の必要な
交叉点の地図情報（図６）を格納しておき、当該交叉点
の信号機直前に差しかかったとき、位置情報発生部１３
からの基準位置情報に基づいて基準位置決定手段２９が
基準位置を決定すると、該当する前記地図情報を自動的
に読み出して自動車の位置と方向（図示矢印）方向とを
表示するようにしてもよい。なお、図示矢印は、自動車
が通過してきた軌跡にしたがって全て表示するとか、図
示するように一部を表示するとか、或いは全く矢印を表
示しなかったり、さらには最新の矢印位置をフリッカす
るようにしてもよい。次に、以上のように構成された地
図情報システムの動作について説明する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば信号機２の信号灯の光を光変調する
ようにしたが、例えば図５に示すように信号機２の近傍
に人間の目に見えない近赤外（発光）またはＬＥＤ，Ｌ
Ｄなどの信号送信機３１を設け、前述と同様に光変調し
てコード化された光信号を送信するようにすれば、例え
ば位置情報だけでなく、行き先ガイドや緊急通信メッセ
ージなどを自動車に送信でき、自動車側では当該送信機
３１からの情報を受けて地図情報を表示することが可能
である。さらに、送信機３１の近傍に受信機を設置し、
かつ、受信情報を予め定められたルールに従って解読で
きる構成にすれば、相互に必要な交通情報を交換し運転
に役立てることができる。また、本発明システムでは、
信号機２に送信機３１を取り付けたが、設置作業上の煩
雑さ，コストおよび設備費用等を考慮に入れなければ、
図７，図８に示すごとく信号機２の近傍に別の支柱３２
を立てて送信機３１を取り付けてもよいことは言うまで
もない。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施できる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図６

【補正方法】追加

【補正内容】

【図６】 本発明システムの表示部の表示例を示す図。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図７

【補正方法】追加

【補正内容】

【図７】 本発明システムの送信機の設置例を示す図。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図８

【補正方法】追加

【補正内容】

【図８】 本発明システムの送信機の他の設置例を示す
図。

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】追加

【補正内容】

【図６】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】追加

【補正内容】

【図７】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】追加

【補正内容】

【図８】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車に搭載する表示装置に地図情報を
   表示するとともに、その表示された地図情報上に自動車
   の現在走行位置を表示する地図情報システムにおいて、 道路の必要な個所に設置される信号機の信号灯、信号灯
   の一部或いは信号灯の近傍部に特設した信号発信灯を光
   変調して前記地図情報上の現在走行位置を修正するため
   の基準位置情報を送信する位置情報送信手段を設けたこ
   とを特徴とする地図情報システム。
2. 【請求項２】 自動車に搭載する表示装置に地図情報を
   表示するとともに、その表示された地図情報上に自動車
   の現在走行位置を特定表示する地図情報システムにおい
   て、 道路の必要な個所に設置される信号機の信号灯、信号灯
   の一部或いは信号灯の近傍部に特設した信号発信灯を光
   変調して基準位置情報を送信する位置情報送信手段と、 前記自動車側において前記位置情報送信手段から送信さ
   れる基準位置情報を受光して現在の基準位置を決定する
   基準位置決定手段と、 前記自動車側において基準位置決定手段によって得られ
   た基準位置に基づいて前記地図情報上の走行位置を修正
   する走行位置修正手段とを備えたことを特徴とする地図
   情報システム。
3. 【請求項３】 信号機の信号灯は、ＬＥＤの集合体によ
   って構成されていることを特徴とする請求項１または請
   求項２記載の地図情報システム。
4. 【請求項４】 光変調手段は、視覚認識できない周波数
   で前記信号機の信号灯を断続するものである請求項１ま
   たは請求項２記載の地図情報システム。
5. 【請求項５】 位置情報送信手段は、異なる複数の周波
   数を用いて前記信号機の信号灯を断続することにより、
   コード化された所定ビットの“１”，“０”の組合わせ
   から基準位置情報を送信することを特徴とする請求項１
   または請求項２記載の地図情報システム。
6. 【請求項６】 位置情報送信手段は、信号機の信号灯の
   動作に同期して基準位置情報を送信開始することを特徴
   とする請求項１または請求項２記載の地図情報システ
   ム。