JPH0821158B2 - ナビゲーシヨンシステム - Google Patents

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ヨンシステ
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
的句点まで容易に走行できるようにしたナビゲーシヨン
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つた。そのような不具合を補う為
に、車載用のナビゲーシヨンシステムが提案されてお
り、その一例として、特開昭57−201808号公報に開示さ
れるナビゲーシヨ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、車
速に応じたパルスを発生する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。

ところで、かかるナビゲーシヨンシステムにおいて
は、自動車が走行する場所によつて縮尺率が異なる道路
地図が表示される。郊外などの道路が入り組んでいない
所を走行する場合に比べ、道路が複雑に入り組んでいる
市街地などを走行する場合、より詳細な道路地図が必要
となるからである。

しかしながら、このように縮尺率が異なる道路地図が
表示されることになると、表示された夫々の道路地図に
対する距離感を把握するのが困難である。たとえば、あ
る縮尺率の道路地図が表示され、メータや時計などから
ある交叉点から次の交叉点までの距離や時計を計測して
その道路地図に対する距離感をつかんだとしても、表示
される道路地図が異なる縮尺率の道路地図にかわつた場
合、しばらくはこれに対する距離感がつかめなくなる。

〔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、縮
尺率が異なつても、表示される道路地図の距離感を容易
にかつ迅速に把握できるようにしたナビゲーシヨンシス
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、表示される道
路地図の所定の位置に、該道路地図の縮尺率によつて得
られた表示画面上の単位長当りの実際の距離を表示する
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つて説明する。

第１図は本発明によるナビゲーシヨンシステムの一実
施例を示すブロツク図であつて、１はマイクロコンピユ
ータ部、2,3は方位センサ、４は車速パルスセンサ、５
は操作スイツチ部、６は外部記憶装置、７は表示部、８
は増幅器、９はスピーカである。

同図において、方位センサ２は絶対進行方向が得られ
る地磁気センサであり、方位センサ３は相対的な方位が
得られる。たとえば光ジヤイロなどのセンサである。地
磁気センサは絶対進行方向を検出するが、建造物，高圧
線，踏切，坂道，鉄橋などの外乱によつて地磁気が影響
されやすいことから、進行方向の計測に誤差が生じやす
い。このために、相対的な方位ではあるが、測定精度が
高い光ジヤイロなどを補正用として用いる。方位センサ
２からは絶対進行方向が表示部７上でのアナログ量のX,
Y成分として出力される。車速パルス発生器４は車速に
応じた繰り周波数のパルスを発生する。この車体パルス
発生部４からのパルスはマイクロコンピユータ部１で累
積されて自動車の走行距離が算出され、この走行距離デ
ータと方位センサ2,3による進行方向データとによつて
自動車の現在位置が得られ、この現在位置データにもと
づいて表示部７で表示される道路地図上で現在位置が表
示される。

操作スイツチ部５は運転者などが操作するものであつ
て、表示すべき道路地図の指定、表示された道路地図上
での走行開始地点、走行目的地点の設定などに用いられ
る。操作スイツチ部５は、第２図に示すように、スイツ
チ11〜19を有している。スイツチ15〜18は表示される道
路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。スイツチ11は、スイツチ15〜18の
操作による道路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ツトスイ
ツチであり、スイツチ12は、スイツチ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
めセツトスイツチである。スイツチ13,14,19は表示部７
の画面上で表示される現在位置を補正するために使用さ
れる。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つて、夫々の道路地図情報や、
道路地図の縮尺率、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ユータ部１に読み出される。表
示部７はテレビジヨン番組を受信可能なカラー陰極線管
を有するテレビジヨン受信機や液晶表示器などであつ
て、マイクロコンピユータ１の制御のもとに、外部記憶
装置６から読み出された道路地図や、現在地、走行目的
地点などを表示する。また、現在地が目安となる交差
点，構築物などに近づくと、マイクロコンピユータ部１
は外部記憶装置から読み取つた所定の走行条件の情報か
ら交差点，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８で増幅された後、スピ
ーカ９に供給されて運転者にその目安となる物に近づい
たことを知らせる。

第３図は第１図のマイクロコンピュータ部１の一具体
例を示すブロツク図である。同図において、31はマイク
ロコンピユータ部１の中核となるMPU（マイクロプロセ
ツサユニツト）であり、マイクロコンピユータ部１の動
作制御を行なう。32はMPU31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）であり、このRAMの電源はシステ
ム電源とは別の系統になつており、システム電源がオフ
の状態でも、常時、車載されたバツ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MPU31
の各種制御動作，演算処理動作のプログラムが蓄積され
てるROM（リードオンメモリ）である。34はインタフエ
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はインタフエースであ
り、入出力データ信号のレベル変換，波形整形を行な
う。インタフエース36には方位センサ２（第１図）が、
インタフエース37には方位センサ３（第１図）が、イン
タフエース38には車速パルスセンサ４（第１図）が、ま
た、インタフエース39には操作スイツチ部５が夫々接続
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MPU31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、CMTCと略
す）である。インターフエース40は、CMTC35と、小形磁
気テープ装置間の情報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、表示データ内容は、全
てこのCRTC41で制御される。42はCRTC41の基準クロツク
信号、ビデオコントローラ53に送られる直列データ信号
のクロツ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MPU31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
ング信号によつ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イツクメモリーであり、マル
チプレクサ43を介してMPU31及びCRTC41の両素子からの
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け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、両素子からのリードライト動作
が可能であるキヤ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
たキヤラクタジエネレータであり、キヤラクタメモリー
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。49〜52はグラフイツチメモリ44〜46
及びキヤラクタジエネレータ48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り、このビ
デオコントローラー53から表示部７に表示データが送ら
れる。インタフエース54には増幅器８（第１図）が接続
されている。

次に、この実施例の動作を説明する。

たとえば、所定の縮尺率の日本全土を多数のブロツク
に分割し、各ブロツク毎の道路地図（以下、ブロツク地
図という）に夫々番号が付されているものとする。ま
た、このブロツク番号は２桁の数値からなり、東西方向
に並ぶブロツク地図に対しては、そのブロツク番号の下
位桁の数値が西側から東側へ0,1,2,3・・・と異なり、
南北方向に並ぶブロツク地図はそのブロツク番号の上位
桁の数値が北側から南側へ0,1,2,3,・・・と異なるもの
とする。ここでは、別に各ブロツク地図を表わす地図帳
であり、ドライブする前にこの地図帳から走行開始時点
を含むブロツク地図を見つけ出すことができる。また、
外部記憶装置６には、これらブロツク地図の情報および
各種走行条件のデータとともに、これらブロツク地図毎
に、市街地などの道路が複雑に入り組んだ地域を表わす
縮尺率が小さい道路地図情報（かかる道路地図を、以
下、拡大地図という）及びこの拡大地図情報に対する各
種走行条件をも記憶している。

まず、イングニツシヨンスイツチをオンにすると、イ
ングニツシヨンスイツチ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
プログラムに従がつてシステムのイニシヤル動作が行な
われ、その結果、システムは、操作スイツチ部５上の各
スイツチ11〜18の操作によるコマンド受付け状態とな
る。その状態で、運転者などがスイツチ15〜18いずれか
を操作すると、これによるスイツチ信号は、インタフエ
ース39で波形整形後、入出力制御回路34を介してMPU31
に取り込まれる。これによりMPU31は、イニシヤル後で
は、まず、スイツチ15〜18にブロツク地図指定のための
機能をもたせる。

このとき、スイツチ15を操作すると、ブロツク番号の
上位桁は１ずつ値が減少し、スイツチ17を操作すると、
ブロツク番号の上位桁は１ずつ値が増加する。これによ
つて指定すべきブロツク地図を南北方向に変えることが
できる。また、スイツチ16を操作すると、ブロツク番号
の下位桁は１ずつ値が減少し、スイツチ18を操作する
と、ブロツク番号の下位桁は１ずつ値が増加する。これ
によつて指定すべきブロツ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ツク地図
のブロツク番号を知り、所望のブロツク地図を指定する
ために、スイツチ15〜18を操作してこのブロツク番号を
入力した後、スイツチ11を操作すると、このスイツチ15
〜18の操作によるブロツク番号信号がインタフエース39
及び入出力制御回路34を介してMPU31に取り込まれる。
これにより、MPU31はスイツチ15〜18によつて指定され
たブロツク地図情報の呼出し指令信号を、CMTC35及びイ
ンタフエース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
ツク地図情報及びこれに対する各種走行条件をインタフ
エース40およびCMTC35を介してグラフイツクメモリ44〜
46,キヤラクタメモリ47に夫々送る。これらグラフイツ
クメモリ44〜46とキヤラクタメモリ47とには、マルチプ
レクサ43を介してMPU31からアドレス信号が供給され、
これによつてグラフイツクメモリ44にブロツク地図情報
のうちの赤の表示データが、グラフイツクメモリ45には
同じく緑の表示データが、グラフイツクメモリ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、キヤラ
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
ヤラクタメモリ47に記憶される。

グラフイツクメモリ44〜46及びキヤラクタメモリ47へ
のデータの記憶が完了すると、CRTC47によつてグラフイ
ツクメモリ44〜46及びキヤラクタメモリ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、グラフィツクメモリ44〜46から
ブロツク地図情報が、キヤラクタメモリ47から文字デー
タが夫々読み出される。ブロツク地図情報の各原色情報
は夫々変換部49〜51に送られ、また、キヤラクタメモリ
47から読み出された文字データに応じてキヤラクタジエ
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、指定されたブロツク地図の道路がブロツク地図情報
によつて表示され、また、道路名称406,407,408,409,41
0などが各種走行条件のデータによつて表示される。ま
た、これとともに、表示された道路地図上には、市街地
のように、拡大地図で表示すべき地域403およびこの地
域403と道路との交差404,405も表示される。また、水平
方向，垂直方向のカーソルも表示される。

このようにして、指定されたブロツク地図が表示され
ると、MPU31はスイツチ15〜18にカーソル操作の機能を
もたせる。スイツチ15,17を操作すると、表示部７で表
示されたブロツク地図上で水平方向のカーソルが垂直方
向に移動し、スイツチ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、スイツチ15〜18を操作してカーソルの交差を走行
開始点に合わせる。そして、スイツチ11を操作すると、
これに伴なうデータがインタフエース39、入出力制御回
路34を介してMPU31に供給され、地図の位置を表わす位
置データ（以下、走行開始地点位置データという）とし
てRAM32の特定番地に記憶される。そして、この位置デ
ータはRAM32から読み出され、グラフイツクメモリ44〜4
6に供給されてブロツ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。これとと
もに、カーソルは消える。

次に、運転者は地図帳によつて走行目的地点を含むブ
ロツク地図をさがしてブロツク番号を知り、スイツチ15
〜18の操作によつてこのブロツク番号を設定し、次いで
スイツチ12を操作する。これによつて、MPU31は、走行
開始地点を含むブロツク地図の場合と同様に、指定され
たブロツク番号のブロツ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
フイツクメモリ44〜46とキヤラクタメモリ47に記憶す
る。したがつて、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ツク地図および水平，垂直方向
のカーソルが表示される。そして、運転者は、先の説明
と同様に、スイツチ15〜18を操作することにより、カー
ソルの交差を表示された道路地図の走行目的地点に合わ
せ、スイツチ11を操作する。これによつて、走行目的地
点に応じた位置データ（以下、走行目的地点位置データ
という）はRAM32の他の特定番地に記憶されるととも
に、この位置データはグラフイツクメモリ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401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MPU31は外
部記憶装置６から走行開始地点を含むブロツク地図情報
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に走行開始地点とともに道路地図を表示す
る。

また、MPU31には、外部記憶装置６から読み取られた
各種走行条件のうちの縮尺率のデータを取り込み、この
データをもとにし、表示部７で表示されるブロツク地図
に対して、表示画面での単位長に相当する実際の距離を
演算する。得られた距離データは、RAM32の特定の番地
に記憶されるとともに、グラフイツクメモリ44〜46とキ
ヤラクタメモリ47と書き込まれ、この結果、表示された
ブロツク地図の所定の位置に、第４図に示すように、表
時画面の単位長当りの実際の距離が表示される、この例
では、縮尺率100万分の１のブロツク地図に、1cmの長さ
の記号411とこれに相当する実際の距離を表わす「10k
m」の数字，記号が表示されている。

なお、第４図では、走行開始地点400と走行目的地点4
01とが同一ブロツ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ツ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401は表示されない。
また、たとえ、走行開始地点を含むブロツク地図と走行
目的地点を含むブロツク地図が同一であつても、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、スイツチ11とは異なるスイツチ12を設けてい
る。

これ以後は、外部記憶装置６からの走行開始地点を含
むブロツク地図情報およびこれに対する各種走行条件の
読み出しと、RAM32からの走行開始地点の位置データお
よび距離テータの読み出しとが一定時間毎に繰り返し行
なわれ、これにともなつてグラフイツクメモリ44〜46と
キヤラクタメモリ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を含む道路地図が単位
当たり距離表時記号411などとともに表示される。

そして、自動車が走行開始すると、方位センサ2,3お
よび車速パルスセンサがマイクロコンピユータ部１に取
り込まれ、方位センサ2,3からの進行方向データによつ
て自動車の走行方向が、車速パルスセンサ４からのパル
ス累積による走行距離が夫々求められ、これらとRAM32
に記憶されている走行開始地点データとから自動車の現
在位置データが算出される。この現在位置データはRAM3
2の特定番地（走行開始地点データが記憶されている番
地でもよい）に記憶されるとともに、これから読み出さ
れてグラフイツクメモリ44〜46に書き込まれる。方位セ
ンサ2,3のデータおよび車速パルスセンサ４が出力する
パルスのMPU31への取り込みは上記一定時間毎に行なわ
れ、その度に新たな現在位置データが求められてRAM32
への記憶とこれから読み出されてグラフイツクメモリ44
〜46への書き込みとが繰り返される。したがつて、表示
部７では、第４図に示すように、自動車の現在地点402
も表示され、この現在地点402は自動車の走行とともに
移動する。

そこで、いま、第４図において、自動車が道路406上
を走行しており、その後、現在地点402が地域403の境界
地点404に達すると、MPU31はこれを検知し、表示されて
いたブロツク地図の代りに、この領域403を表わす拡大
地図情報およびこれに対する各種走行条件を外部記憶装
置６が読み出すことになる。これにより、上記ブロツク
地図の場合と同様に処理がなされ、表示部７には、第５
図に示すように、領域403（第４図）に対する拡大地図
が表示される。このときにも、この拡大地図の縮尺率か
ら得られた距離データにより、表示された拡大地図の所
定の場所に単位長を表わす記号414とこの長さに相当す
る実際の距離表わす数字，文字が表示される。ここで
は、拡大地図は縮尺率10万分の１とし、記号414は1cmと
してこれが「1km」を表わすように表示している。

なお現在位置402が表示画面上の縁に達すると、MPU31
はこれを検出し、表示画面で拡大地図が表示されていた
場合には、元のブロツク地図が表示されるようになり、
また、ブロツク地図が表示されていた場合には、その表
示されていたブロツク地図に隣り相うブロツク地図に対
するブロツク地図情報およ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402を含むブロツク地
図あるいは拡大地図が表示される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、表示される道
路地図が変わつても、この道路地図上に縮尺率に応じた
表示画面の単位長当たりの実際の距離が表示されるもの
であるから、常に、走行距離感を容易につかむことがで
き、運転労力を大幅に低減できるという優れた効果を得
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ヨンシステムの１実施
例を示すブロツク図、第２図は第１図における操作スイ
ツチ部の一具体例を示す構成図、第３図は第１図におけ
るマイクロコンピユータ部の一具体例を示すブロツク
図、第４図および第５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……マイクロコンピユータ部、2,3……方位センサ、
４……車速パルスセンサ、５……操作スイツチ部、６…
…外部記憶装置、７……表示部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻井 文男 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所カーオーデイオビジユアル工場 部内 (72)発明者 渡辺 和宏 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所カーオーデイオビジユアル工場 部内 (56)参考文献 特開 昭57−73498（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−74798（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示部で表示される道路地図上に、走行す
   る移動体の現在位置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、 互いに異なる地域を第１の縮尺率で表わすブロック道路
   地図を示す複数のブロック道路地図情報と、該ブロック
   道路地図情報で表わされるブロック地図上での一部の予
   め設定されている特定区域を第２の縮尺率で拡大して表
   わす拡大地図情報を示す拡大道路地図情報と、該ブロッ
   ク道路地図情報と該拡大道路地図情報毎の縮尺率のデー
   タとを格納した記憶手段と、 該表示部で表示される道路地図に対する縮尺率のデータ
   を該記憶手段から読み出して、この縮尺率に応じた該表
   示部の画面上での単位長に相当する実際の距離を表わす
   距離データを生成する演算手段と、 該距離データを表示される道路地図とともに該表示部で
   表示させる表示制御手段と、 該表示部で表示される道路地図が上記ブロック道路地図
   であって、該移動体の現在位置が表示されている該ブロ
   ック道路地図での上記特定区域に達したとき、これを検
   知する位置検知手段と、 該位置検知手段の検知に基づいて、検知された該特定区
   域に対する上記拡大道路地図情報と上記縮尺率のデータ
   との該記憶手段からの読出しと、その拡大道路地図とそ
   の縮尺率のデータに対する距離データとの該表示部での
   表示を該演算手段と該表示制御手段とに指示する手段と を有し、該表示部に表示される道路地図上に該表示部の
   画面上での単位長に相当する実際の距離を表示するとと
   もに、表示されているブロック道路地図上で移動体がそ
   の特定区域に達したとき、該表示部での表示をその特定
   区域に対する拡大道路地図に変更することを特徴とする
   スビゲーションシステム。