JPS5928244B2 - 車両位置表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輌の走行中の位置表示装置に係り、更に詳
しくは任意の縮尺率を有する地図上に、これに対応して
車輌の現在位置を、走行に従つて表示するようにした装
置に関する。

運行する車輌あるいは船舶等の位置を検出し表示する装
置としては、ＰＰＩ方式に依るレーダや口ラン、デツカ
等がある。

し力化これ等は自身より電波を発射し物体による反射波
を受信して、あフ るいは固定局よりの電波を受信する
事に依つて、チャート上での自身の位置を検出するもの
であつて、装置が非常に大がかりとなり、例えば自動車
の進行位置を検出する簡易型位置検出装置には全く適用
できない。５ 本出願人はかかる点に鑑み、自身の走行
距離と、単位走行距離毎に検出した進行方向とを合成す
る事に依つて進行経路を決定し、これを地図を背景とし
た表示装置上にトレースする、簡易型の位置表示装置を
、特願昭５０−１０２２６４号「車輌９ 位置表示装置
」としてすでに提案している。

第１図はこの位置表示装置のブロック図である。１は距
離判定回路、２はステップパルス発生器、３は方向セン
サー、４は表示装置駆動回路、５は表示装置、さらに６
は位置調整器である。

５ 距離判定回路１はトリップメータ出力から距離を検
出し、単位距離（表示装置５の表示基本間隔に対応する
走行距離）毎に信号を送出して、ステップパルス発生器
２をトリガ−する。

従つてステップパルス発生器２は自動車が表示基本間隔
走行０ する毎に、ステップパルスを発生し、表示、駆
動回路４を１ステップ毎に駆動する。また方向センサー
３は自車の進行方向を検出するもので、例えば磁石を利
用して構成される。方向センサー３の出力はステップパ
ルスの発生毎に検出され、表示駆”５ 動回路４に於い
て、１ステップ毎の表示点の駆動方向を決定する。従つ
て表示装置５上で、表示点の出発位置をあらかじめ決定
しておくと（点ａ）、あとは自動車の進行に応じて表示
点が自動的に移動し、表示装置５の背面に挿入された地
図とあいまつて自車の進行位置を表示する。

尚位置調整装置６は、自動車が蛇行した事等に依る長い
間の誤差を補正するためのもので、手動で表示駆動回路
４を駆動し、位置の補正を行うものである。ところがこ
の装置では表示装置５は、第２図に示すように、表示格
子で構成され、表示駆動回路４に於いてＸ，Ｙ両方向か
ら表示点の１次元移動を行うことに依り、結表的に２次
元の表示を行つている。

即ら、図で（Ｅ，Ｂ）点から出発した車輌が、単位距離
例えば１０ｍ走行した時点に於いて方向センサー３が北
を検出していたとすると、表示点は（Ｅ，Ｃ）に移る。
同様に更に１０ｍ走行した時点で、センサー３が東を検
出すると、表示点は（Ｆ，Ｃ）になる。従つて車輌が点
（Ｅ，Ｂ）から点（Ｅ，Ｃ）、点（Ｅ，Ｃ）から点（Ｆ
，Ｃ）等、Ｘ，Ｙ軸方向に添つて動くときはこれでよい
が、ところが点（Ｆ，Ｄ）から点（Ｅ，Ｅ）への移動の
ように、斜め方向例えば北西に進行した場合には、実走
１０ｍであるのに対し、この１０ｍがＸ，Ｙ軸成分の１
０ｍの走行に換算され表示装置５上で合成されるため表
示装置上では１０ＶΣｍの走行として表示される。

このように特願昭５０−１０２２６４号として提出され
ている装置では、斜め方向の走行に対して誤差を生じ、
この誤差が累積されることに依り、表示装置上での位置
表示に無視できない大きな狂いを生ずる。

この狂いを最小限にとどめるため、方向センサーの出力
に依りステツプパルス発生のタイミングをコントロール
して、斜め方向の走向に際し正しい走向距離が表示され
るようにする方法も本出願人はこれをすでに提案してい
る。

この方法は、例えば北東、北西、南東、南西方向の走向
の場合では、車輌の１０Ｖ百ｍの走行に依りはじめてス
テツプパルスが発生するようにコントロールするもので
あり、この結果斜め方向の走行に対し表示基本間隔に対
応した正しい位置シフトが行なえる。ところがこの方法
では、方向センサー出力に依りステツプパルス発生のタ
イミングを補正する特別の補正回路が必要である。従つ
て位置表示をより精密に行うため方向検出の区分をさら
に細分すると、ステツプパルス発生のための単位距離は
、上記の例では１０ｍから１０ＶΣｍまでの範囲で種々
設定しなければならず、そのための補正回路が複雑とな
る。本発明はすでに提案した方法の、これらの欠点に鑑
みなされたもので、より簡単に正しい位置表示が為され
るよう工夫したものである。

上記特願昭５０−１０２２６４号出願に開示された技術
及び上記その改良技術では、ステツプパルスの発生をい
ずれも表示基本間隔に対応させていたが、本発明ではこ
の点を改良し、あらかじめ決定した単位距離の走行毎に
方向検知を行うと同時に、その位置をＸ，Ｙ成分に分離
してこれを累積加減算し、その結果から正しい位置を知
る如くしたものである。

単位距離に対するＸ，Ｙ方向成分は、方向センサーの方
向検出に対応して一定値となるので、この値に使用する
地図の縮尺率をかけ合わせたものをメモリーに収容して
おけば、後は一定走行毎に方向センサー出力に基ずいて
メモリーされた所定の値を導出しこれを累積加減算する
のみで、車輌の位置が定まり、従つて車輌の位置を検出
するための回路構成が上記従来装置に比べ大幅に簡略化
する。

また方向センサーに依る方向検出をより精密に行つた場
合でも、これに対応してメモリー内容を豊富にするのみ
でより正しい位置検出及び表示が行え、特別な補正回路
等は必要ではない。以下にかかる本発明を、実施例をあ
げて詳細に説明する。第３図は本発明にかかる一実施例
の構成プロツク図である。

１は車輌の回転に同期して回転する回転体で、２はこの
回転をパルス信号に変換する変換装置で、車軸の一定回
転毎にパルス信号を出力する。

３は変換装置２からのパルスを計数するカウンタ、４は
カウンタ３と同ビツトのシフトレジスタで、カウンタ３
の各段の出力を並列に入力している。

このシフトレジスタ４の出力は、イクスクルーシブオア
ゲー口５の入力に導入される。イクスタルーシブオアゲ
ー口５の他方の入力には、シフトレジスタ４と同ビツト
のシフトレジスタ５の出力が導入される。９は必要デー
タ入力用の入力装置であり、キーポードあるいはロータ
リースイツチで構成される。

１０はエンコーダであり、入力装置９からの入力信号を
ＢＣＤコードに変換する。

６は論理演算装置、７はリードオンリーメモリ（以下Ｒ
ＯＭと略す）、８はランダムアクセスメモリ（以下ＲＡ
Ｍと略す）であり、また１１，１３はデータセレクタ等
から成を並一直列変換器、１２は同様に直一並変換器で
ある。

入力装置９には、表示装置２６に使用する地図の縮尺率
を入力するためのテンキ一及びスタートキニが設けられ
ている。

ＲＯＭ７には、基本縮尺率、方向検出のための基本距離
の走行に要する車軸の回転数に対応したパルス数、各方
向に対する基本距離のＸ，Ｙ成分及びその他種々の補正
値などがあらかじめメモリーされている。尚図示はして
いないが、ＲＯＭ７は入力装置９に於けるスタートキー
の操作に依り指令されて所定のプログラムを実行する。
まず入力装置９から使用する地図の縮尺率が入力される
と、この縮尺率はエンコーダ１０に於いてＢＣＤコード
に変換され、論理演算装置６に導入される。

一方ＲＯＭ７から基本縮尺率が出力され論理演算装置６
に於いて、入力縮尺率／基本縮尺率（＝δ）の演算が実
行される。さらに論理演算装置６ではこの演算結果δに
、ＲＯＭ７にメモリーされていた各方向に対する基本距
離のＸ，Ｙ成分を乗する演算が行なわれ、その結果は直
一並列変換器１２を介しすべてデータ用ＲＡＭ８にメモ
リーされる。ＲＯＭ７にメモリーされている上記方向検
出のための基本距離に対するパルス数は、シフトレジス
タ５に導人される。

尚以上の如き演算操作はすべて車輌がスタートする前に
実行されるようにしておけば、論理演算装置６として演
算時間は比較的長いが一方低価格である電卓用ＬＳ等が
使用できる点で、有利である。今本発明装置では、シフ
トレジスタ５に一定値がＲＯＭ７から導入されており、
従つて入力する縮尺率にかかわらず方向検出のための基
本距離は一定である。

そのためこの基本距離を車輌がジグザグ走行を行なわな
い範囲の値例えは１〜３ｍ程度に設定しておけば、いく
ら高い縮尺率の地図を用いても入力するこの縮尺率にか
かわらず、精度の高い検出が行える。

し力化ながら表示装置２６上では、基本縮尺率の地図を
採用する場合と、これと異なる縮尺率の地図を採用する
場合とでは表示基本間隔に対応する実走距離が異なるた
め、基本縮尺率に対応したＸ，Ｙ成分を入力縮尺率に対
応した値に換算して表示装置２６のドライバーに出力す
る必要がある。この換算を行うのが上記論理演算装置６
であり、演算結果をメモリーするＲＡＭ８である。１４
は方向検出器であつて、この方向検出器１４はアンドゲ
ート１７の出力に依りトリカーされ、その出力をデータ
用ＲＡＭ８にアドレスとして入力する。

従つて方向検出器１４から車輌の進行方向が検出される
と、ＲＡＭ８からはその角度のＸ，Ｙ方向成分が読み出
され、並一直列変換器１３を介しシフトレジスタ１９，
２３に導入される。方向検出器１４をトリカーするアン
ドゲート１７の出力は、次のようにして得られる。

即ら車輌がスタートして走行距離を示すパルスがカウン
タ一３に導入され、さらにシフトレジスタ４に入力され
ると、この値はイクスクルーシブオア回路１５で、シフ
トレジスタ５の内容との一致をみるため、変換器２から
の１個のパルス出力毎に一循される。今シフトレジスタ
４及び５の内容が一致していない場合、即ら車輌の走行
距離が方向検出のための基本距離に達しない場合は、イ
クスクルーシブオア回路１５の出力はハイレベルであり
、従つて、フリツプフロツプ１６のＱ出力はロウレベル
になり、アンドゲ゛一ト１７からは出力はない。一方シ
フトレジスタ４及び５の内容が一致した時、即ら車輌の
走行距離が方向検出のための基本距離に達した場合は、
イクスクルーシブオア回路１５の出力はロウレベルとな
り、従つてフリツプフロツプＱ出力はハイレベルとなつ
て、アンドゲート１７は入力信号（判定信号）Ｐに同期
してハイレベルの信号を出力する。これが方向検出器１
４のためのトリカー信号である。尚アンドゲーカ７のこ
の出力は、またカウンタ３に導入されてこれをりセツト
するため、カウンタ３は次のパルス入力から新たな基本
距離検出のための計数を始める。

尚第３図で、１８，２２は高速度加減算装置、２１，２
５は減算判定用のフリツプフロツプで、方向検出器１４
の出力に依り制御される。

即らこのフリツプフロツプ２１，２５は、方向検出器１
４の出力がどの象現にあるかを検出し、高速度加減算器
１８，２２に加算あるいは減算のいずれかを指定する。
２０はＹドライバー、２４はＸドライバーであり、それ
ぞれ例えばＥＬマトリツクスデイスプレイより成る表示
装置２６の表示点の駆動を行う。

尚表示装置２６は透明でその背面には、地図がさし込ま
れている。従つて表示点を車輌の進行に合わせて駆動す
ると、自車の地図上での位置が表示されることになる。
本発明装置は以上の様に構成されており、以下にかかる
装置の動作を車輌の走行例を示して説明する。

第４図は表示装置２６の一部拡大図であり、直線ＸＮ，
ＸＮ＋１，ＹＮ，ＹＮ＋１は表示基本間隔を仮想して示
したもので、例えばその交点が発光して進行する車輌の
位置を表示する。

また３０は車輌の走行軌跡を表示装置上に縮尺して示し
たもの、３１は点ａを中心とした単位距離（以下に示す
実施例では３ｍ）の範囲を示す曲線である。今説明の都
合上、ＲＯＭ７に書き込んでおく基本縮尺率及び使用す
る地図の縮尺率等を以下の如く仮定する。まずＲＯＭ７
には、基本縮尺率として１萬分の１、方向検出のための
基本距離として３ｍ１この距離に対応する変換装置２か
らの入力パルス数１６等を書き込む。

さらに方向検出のための角度をθ１，θ２，θ３・・・
とすると、基本距離３ｍに対するＸ，Ｙ成分は３Ｃ０Ｓ
θ１，３Ｓ１ｎθ１，３Ｃ０Ｓθ２，３Ｓ１ｎＱ２・・
・となり、この値もＲＯＭ７にあらかじめ書き込まれる
。また表示装置２６に於いてＸＹ＋１−ＸＹ＝ＹＮ＋１
−ＹＮ＝１ｍ１と仮定する。尚この仮定では表示装置２
６に於ける１ステツプは、車輌の実走１０ｍに相当する
。次に使用する地図の縮尺率を３萬分の１に仮定する。

従つてこの値を入力装置９から入力すると、論理演算装
置６でＲＯＭ７に書き込まれている上記データとの所定
の演算が行なオ）れ、その結果がＲＡＭ８に書き込まれ
る。即ら入力縮尺率／基本縮尺率−★（＝δ）であるの
で、基本距離のＸ，Ｙ成分を一倍する処理を行つてその
結果であるｃ０ｓθ１，ｓ１ｎθ１，Ｃ０ＳＩθ．２，
ｓ１ｎθ２，・・・をＲＡＭ８にメモリーする。これは
入力縮尺率が３萬分の１であるため、表示装置２６上で
の表示基本間隔１ｍｍは、車輌の実走３０ｍ１こ相当し
、従つてＸ，Ｙ成分の累計による３０ｍの走行で表示点
が１個シフトする構成でなければならず、そのためには
Ｘ，Ｙドライバー２４，２０を駆動する駆動信号を、入
力縮尺率が基本縮尺率と一致する１萬分の１の場合より
も、３倍の周期で出力しなければならないためである。

尚シフトレジスタ５に入力するパルス数を、入力縮尺率
にあわせて３倍しても同じ結果は得られるが、この方法
では方向検出を行う基本距離が９ｍとなり、検出精度が
落らる。従つて本発明では方向検出のための基本距離を
３ｍに固定し、そのかわり基本距離に対するＸ，Ｙ成分
を１／３倍する処理を行うことに依り、検出精度を落さ
ず、同様の結果を得ている。以上の如くして入力装置９
からの入力に依り、所定のデータがＲＡＭ８に書き込ま
れ、この状態から車輌がスタートすると、車輌の３ｍの
走行毎にシフトレジスタ４及び５の内容が一致し、アン
ドゲート１７に出力がある。

この出力に依り方向検出器１４はトリカーされ次の３ｍ
の走行方向を決定するデータを、ＲＡＭ８に出力する。
第４図でまずａ点（ＸＮ，ＹＮ）で第１回目の方向検出
が行なわれ、進行方向θ３が検出されると角θ３に対応
するＸ，Ｙ成分データＣＯｓθ３（＝Ｘ，）Ｓｉｎθ３
（＝ｙ１）がＲＡＭ８から出力され、この値がシフトレ
ジスタ１９，２３にメモリーされる。

次の３ｍの走行で車輌が点イに達したとすると、再びシ
フトレジスタ４及び５の内容が一致し、アンドゲ゛一ト
１７より出力があるので、方向検出器１４に於いて方向
検出が行なわれ、その結果ＲＡＭ８は角θ１に対応する
データＣＯｓθ１（＝Ｘ２），“Ｓｌｎθ１（＝Ｙ２）
を出力する。この値は先と同様にしてシフトレジスタ１
９，２３に導入されさらに高速度加減算器１８，２２で
先のデータＸｌｙｌとの間で加算が実行され、再びＸ１
＋Ｘ２，ｙ，＋Ｙ２の形でシフトレジスタ１９，２３に
メモリされる。以下同様にして３ｍ走行毎の加算がくり
返えされ、車輌が点帽こ達したとする。この時点までは
検出方向が第５図の象現１にあり、従つてＲＡＭ８から
の出力データは加減算器１８，２２で加算が行なわれて
いる。ところが点口で検出される方向は第５図の象現に
あるため、Ｘ方向は減算、Ｙ方向は加算を行わねばなら
ない。この、各象現に於ける加減算の制御は、方向検出
器１４の出力を減算判定用フリツプフロツプ２１，２５
に導入し、フリツプフロツプ２１，２５の出力を制御し
て行う。即ら点口で第象現の方向を検出すれば、この検
出出力はＸ方向の減算判定用フリツプフロツプ２１に導
入され、該フリツプフロツプ２１を加減算器１８の減算
方向に設定する。こうして加減算器１８，２２で所定の
演算が行われる。以上の如く、車輌の３ｍ毎の方向検出
並びに距離の加減算を行い、今車輌が点ハあるいは点ハ
に最近接の検出点に達した時、Ｙ方向の距離を加減算す
る加減算器１８の内容が１０ｍを越えるため、Ｙドライ
バー２０は駆動され表示点を点ａから点Ｐにシフトさせ
る。

また車輌が点二に達すると次には加減算器２２の内容が
１０ｍを越えるため、Ｘドライバー２４は駆動され表示
点は点Ｐから点Ｑにシフトする。本装置では以上の操作
を繰り返す事に依り、車輌の走行を精度よく追跡するこ
とができる。

以上実施例を挙げて詳述したように、本発明に依れば車
輌の進行方向を検出する単位距離区分を表示マトリツク
スとは無関係に、また入力縮尺率とも無関係に任意に設
定する事ができる。従つて上記単位距離を車輌がジグザ
グ走行をしない程度の最低の値に取る事ができ、しかも
この値は入力縮尺率が大きくなつても変化しないため、
極めて高精度に車輌の走行を追跡する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の従来例にかかる装置のプロツク図、第
２図は第１図に示す装置の動作説明に供する図、第３図
は本発明一実施例装置の構成を示すプロツク図、第４図
、第５図は第３図に示す装置の動作説明に供する図であ
る。 １・・・・・・回転体、２・・・・・・変換装置、６・
・・・・・論理演算装置、７・・・・・・ＲＯＭｌ８・
・・・・・ＲＡＭｌ９・・・・・・入力装置、１０・・
・・・・方向検出器、１８，２２・・・・・・高速度加
減算器、２０，２４・・・・・・Ｙ，Ｘドライバー、２
６・・・・・・表示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ディスプレイに道路地図を設置し、車輌の進行方向
   検出と走行距離検出により、前記道路地図上に重ね合わ
   せて前記車輌の走行位置を表示するようにしたものにお
   いて、前記車輌の単位距離を前記ディスプレイのＸ、Ｙ
   各方向における表示基本間隔に相当する距離よりも短か
   く設定し、前記両検出出力により前記単位距離毎の走行
   におけるＸ、Ｙ方向成分を演算しそれぞれ累積加減算す
   る手段と、前記各累積値が前記表示基本間隔に相当する
   距離に達したとき、前記ディスプレイのＸ方向又はＹ方
   向の表示点を１単位シフトさせる手段と、を有してなる
   ことを特徴とする車輌位置表示装置。