JPH0821159B2

JPH0821159B2 - ナビゲーシヨンシステム

Info

Publication number: JPH0821159B2
Application number: JP61005099A
Authority: JP
Inventors: 文男辻井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-01-16
Filing date: 1986-01-16
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPS62164086A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕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
的地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。

〔従来の技術〕

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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

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。

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。

〔問題点を解決するための手段〕

記憶手段に格納された各道路地図情報に、該道路地図
情報が表示部に表示されたときの画面上の単位長当りの
実際の距離を表わす距離情報を含ませる。

〔作用〕

該記憶手段から読み出された道路地図情報には該距離
情報が含まれており、表示される道路地図の所定の位置
に、表示画面上の単位長当りの実際の距離が表示され
る。

〔実施例〕以下、本発明の実施例を図面によつて説明する。

第一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
応じた繰り返し周波数のパルスを発生する。この車速パ
ルス発生器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
めの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、たとえは、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
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、これら道路地図情報には、
夫々、表示部７（第１図）で表示されたときの画面上で
の単位長当りの実際の距離を表わす情報、すなわち距離
情報が含まれている。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６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ユータ部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
ダムマクセスメモリ）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交換、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つて、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３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はグラフイツクメモリ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。

次の、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
があり、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。もちろん、夫々の道路地
図情報には、先に説明したように、距離情報が含まれて
いる。

まず、イグニツシヨンスイツチをオンにすると、イグ
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にはブロツク地図情
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、CRTC41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CRTC41から送られ
るアドレス信号により、グラフイツクメモリ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。さ
らに、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と道路との交点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点を走行
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
ソルの交点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、外部記憶装置６に格納されている各道路地図情
報には距離情報が含まれているから、これから読み出さ
れた道路地図情報が表示部７に供給されるにともなつ
て、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、表示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「10km」の数字，文字が表示される。

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
よび距離デ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
当たり距離表示記号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
スの累積による走行距離が夫々求められ、これらとRAM3
2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RA
M32の特定の番地（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RA
M32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
いたブロツク地図に代りに、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、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
る実際の距離を表わす数字，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、MPU
31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、記憶手段に格
納されている各道路地図情報には距離情報も含まれてい
るので、該記憶手段から所望の道路地図情報を読み出し
て道路地図を表示すると、この道路地図上に表示画面の
単位長当りの実際の距離も同時に表示され、このため、
表示される道路地図が変わっても、新たに表示される道
路地図上にその表示の最初からこの道路地図に対する表
示画面の単位長当りの実際の距離も表示されることにな
り、変わった道路地図に対しても直ちにかつ容易に走行
距離感をつかむことができ、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一実施
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。

Claims

【特許請求の範囲】

【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、距離情報を含みかつ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
道路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道路地図を示しかつ距
離情報を含む拡大道路地図情報とを格納した記憶手段
と、該記憶手段から所望の道路地図情報を読み出して該表示
部に道路地図を表示させる表示制御手段と、該表示部で表示される該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るブロック道路
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の該記憶手段からの読
出しとその拡大道路地図の該表示部での表示を該表示制
御手段に指示する手段とを有し、該距離情報は該表示部に表示される道路地図の該表示部
の画面上での単位長当りの実際の距離を表わし、該表示部で表示される道路地図上に該表示部に画面上で
の単位長当りの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
達すると、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ナビゲーション
システム。