JP2000283784A

JP2000283784A - 走行位置表示装置

Info

Publication number: JP2000283784A
Application number: JP11092047A
Authority: JP
Inventors: Manabu Takezaki; 学竹崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP4219474B2

Abstract

(57)【要約】【課題】縮尺の大きい広域地図になるほど平面的な表
示になり、現実感の乏しい表示になる。【解決手段】人工衛星、例えばランドサット衛星が撮
影した地図データをディスプレイに表示するために座標
変換し、さらにその上に道路に関する情報を加えてナビ
ゲーション装置用の地図データとした衛星写真データを
用いる。経路探索結果の全ルート表示に、例えば１／１
６万縮尺図が必要の場合には、通常の平面的な地図デー
タの代わりに衛星写真データを読みだして、その上に探
索経路を重ねて表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車載用ナビゲーシ
ョン装置において、表示装置に表示された道路地図上に
自車の位置や施設等のマークおよび走行経路などを表示
する走行位置表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の車載用ナビゲーション装置
の概略ブロック図である。図５において、１は自動車の
相対走行方位を検出する光ジャイロなどの方位センサ、
２は車輪の回転数に応じたパルスを発生する距離セン
サ、３はブレーキスイッチ、パーキングスイッチなどの
オン・オフ信号や電源電圧監視用信号などの各種センサ
信号、４は方位センサ１、距離センサ２、各種センサ信
号３等のセンサ信号を処理するセンサ信号処理部であ
る。５はＧＰＳ（Global Positioning System)レシーバ
であり、複数の衛星から送信される電波を受信して演算
することにより、受信点の位置（緯度、経度）を求め
る。６はＣＤ−ＲＯＭドライブであり、地図データが記
録されたＣＤ−ＲＯＭ７から地図データを読み出す。８
は車室内に設置される表示・操作部であり、地図および
自動車の現在走行位置、方位等を表示する液晶ディスプ
レイ８Ａとその前面に配置されたタッチパネル８Ｂとを
有し、タッチパネル８Ｂには、表示地図の拡大、縮小な
どを指示するためのスイッチ、経路探索を指示するスイ
ッチ、液晶ディスプレイ８Ａに表示された地名の中から
目的地を選択するスイッチなどを備えている。９は装置
本体であり、自動車のトランクルームなどに配置され
る。

【０００３】装置本体９において、１０は各種の演算を
行うＣＰＵ（中央処理装置）、１１はＣＰＵ１０で行う
各種の演算プログラムが記憶された読み出し専用または
１回だけ書き換え可能なメモリであるプログラムＲＯ
Ｍ、１２は方位センサ１、距離センサ２、各種センサ信
号３、ＧＰＳレシーバ５、ＣＤ−ＲＯＭドライブ６等か
らのデータやＣＰＵ１０での演算結果等を記憶する随時
書き換え可能なメモリであるＤＲＡＭ、１３は装置本体
９への電源供給が停止した際にも必要なデータを保持し
ておくためのバックアップ用のメモリであるＳＲＡＭ、
１４は液晶ディスプレイ８Ａに表示する文字、記号など
のパターンを記憶する読み出し専用メモリである漢字・
フォントＲＯＭ、１５は地図データや自車の現在位置デ
ータなどに基づいて表示画像を形成するための画像プロ
セッサ、１６はＣＰＵ１０から出力される地図データ、
現在位置データおよび漢字・フォントＲＯＭ１４から出
力される町名、道路名などの漢字、フォントを合成して
液晶ディスプレイ８Ａに表示する画像メモリであるＶＲ
ＡＭ、１７はＶＲＡＭ１６の出力データを色信号に変換
して液晶ディスプレイ８Ａに出力するためのＲＧＢ変換
部、１８は装置本体９と表示・操作部８、ＣＤ−ＲＯＭ
ドライブ６、ＧＰＳレシーバ５等との間の通信を制御す
る通信インタフェースである。１９は音声を出力するス
ピーカである。

【０００４】図６はＣＤ−ＲＯＭ７に格納されている地
図データのフォーマットであり、２１はディスクラベ
ル、２２は描画パラメータ、２３は図葉管理情報、２４
は図葉（地図データ）であり、これら図葉には背景デー
タ、文字データ、道路データなどが記憶されており、日
本全国の地形図を緯度、経度によって分割した単位地図
毎のデータが記憶されている。各図葉は同一の地域を記
述した地図表示レベルＡ、Ｂ、Ｃから構成されており、
地図表示レベルＡ、Ｂ、Ｃは、ＡよりもＢ、ＢよりもＣ
がより詳細に記述されている。また各地図表示レベル
Ａ、Ｂ、Ｃは、地図表示レベル管理情報と複数のユニッ
トから構成されており、各ユニットは、各地図表示レベ
ルの地域を複数に分割した分割地域を記述したものであ
り、ユニットヘッダ、文字・記号レイヤ、背景レイヤ、
道路レイヤ、オプションレイヤなどから構成されてい
る。文字・記号レイヤには、地図に表示される地名、道
路名、施設名などが記録され、背景レイヤには、道路、
施設などの地図を描画するためのデータが記録され、ま
た道路レイヤには、図６に示すように、交差点を含む道
路を記述する座標点（ノード）と線（リンク）に関する
データ、例えばノードのノード番号、緯度、経度、リン
クのリンク番号、リンク距離、および道路の勾配情報な
どが記録されている。図７において、白丸印（○）はノ
ードを示し、ノード間の線はリンクを示し、黒丸印
（●）は交差点のノードを示している。なお、道路レイ
ヤに記録されたデータは、地図描画には直接関与せず、
マップマッチングのための道路網情報として使用される
ものである。

【０００５】図６において、２５は経路探索データであ
り、狭い地域を対象とした階層０から広い地域を対象と
した階層ｎまで各階層毎に探索データが記録されてい
る。各階層の探索データは、ノード接続データ２６、リ
ンク想定通過時間（リンクコスト）データ２７、経路表
示データ２８から構成されている。ノード接続データ２
５は、図８に示すように、各ノードａ〜ｇ，Ｘ、Ｙがど
のノードと接続されているかを示すデータであり、例え
ばノードｃについては、ノードａ，ｄ，ｆ，Ｙに接続さ
れていることを示す。またリンクコストデータ２７は、
各ノード間のリンクのリンクコストを示すものであり、
例えばノードａとノードｃとの間のリンクのリンクコス
トは「５」であり、ノードａとノードｂとの間のリンク
のリンクコストは「１０」、ノードａとノードｄとの間
のリンクのリンクコストは「２０」であることを示す。
リンクコストは、リンクコスト＝リンク距離÷設定速度から求められ、設定速度は、図９に示すように、道路種
別と道路幅員に応じて設定される。経路表示データ２８
は、経路探索により選択された経路を液晶ディスプレイ
８Ａ上の地図に重ねて表示するためのデータが記録され
ている。

【０００６】図６において、２９は音声案内などの音声
データである。音声データ２９は、デジタル信号で記録
され、このデジタル信号はＤ／Ａ変換された後、フィル
タを経由してアンプからスピーカ１９へ出力され、音声
案内を再生する。

【０００７】次に、上記のように構成された車載用ナビ
ゲーション装置の動作について説明する。図５におい
て、方位センサ１の出力および距離センサ２の出力が、
センサ処理部４を介してＣＰＵ１０に送られると、ＣＰ
Ｕ１０では、自車の現在位置の演算が行われ、現在位置
の緯度および経度を求めるとともに、ＧＰＳレシーバ５
からのデータに基づき現在位置の補正が行われる。この
ようにして求められた現在位置に対応するユニットの地
図データが、ＣＤ−ＲＯＭドライブ６によってＣＤ−Ｒ
ＯＭ７から読み出され、その地図データが通信インター
フェース１８を介してＤＲＡＭ１２に格納される。ＤＲ
ＡＭ１２に格納された地図データの一部は、ＣＰＵ１０
によって読み出され、画像プロセッサ１５により画像デ
ータに変換され、ＶＲＡＭ１６に書き込まれる。ＶＲＡ
Ｍ１６に格納された画像データは、ＲＧＢ変換部１７で
色信号に変換されて液晶ディスプレイ８Ａに送られ、現
在位置を含む所定範囲の地図が表示される。またＤＲＡ
Ｍ１２から読み出された地図データに文字コード、記号
コードが含まれている場合は、これら文字コード、記号
コードに対応するパターンが漢字・フォントＲＯＭ１４
から読み出され、液晶ディスプレイ８Ａ上に地図ととも
に表示される。また自動車の走行に伴って順次求められ
る走行速度、走行方位に基づき、液晶ディスプレイ８Ａ
に表示される現在位置が順次変更されていく。

【０００８】次に、経路探索動作について図１０を参照
して説明する。まず、ステップＳ１で目的地の設定が行
われる。この目的地の設定は、例えば目的地の住所を入
力することにより、または液晶ディスプレイ８Ａに表示
されている地図上の地点を指定することにより、または
液晶ディスプレイ８Ａに表示される地名索引から所望の
地名を選択することにより行われる。次にステップＳ２
では経路探索を始めるか否かが判定される。この判定は
タッチパネル８Ｂの経路探索用スイッチを操作したか否
かで判定される。ステップＳ２で経路探索用スイッチが
操作されたと判定されると、ステップＳ３に進み、経路
探索が行われる。この経路探索は、図８に示すように、
出発地（現在位置ノード）Ｘから目的地ノードＹに至る
全てのリンクコストを加算し、最もリンクコストが低い
経路を選択するものであり、図８の場合は、リンクＸ→
ａ→ｃ→ｄ→ｆ→ｇ→Ｙのリンクコストの合計（１０＋
５＋５＋５＋５＋５＝３５）が最も小さくなるため、こ
ららのリンクを結ぶ経路が選択される。図１０のステッ
プＳ３で選択された経路は、ステップＳ４において、液
晶ディスプレイ８Ａの地図上に、例えば赤色で表示され
る。

【０００９】図１１は図１０におけるステップＳ３をさ
らに詳細に示したものである。まず、ステップＳ１１で
入力された出発地および目的地の位置から最も近い出発
ノードおよび目的ノードが選択される。図８において
は、ノードＸが出発ノードとして選択され、ノードＹが
目的ノードとして選択されている。次に、ステップＳ１
２で出発ノードＸを含む経路探索データをＣＤ−ＲＯＭ
７から読み込み、ステップＳ１３で出発地側の経路探索
を行う。この経路探索は、上記した通り、リンクコスト
の合計が最も低くなる経路が選択される。次に、ステッ
プＳ１４でステップＳ１３における探索の結果、目的ノ
ードに接続されたか否かを判定する。出発地から目的地
までの距離が比較的近く、ステップＳ１２でＣＤ−ＲＯ
Ｍ７から読み込まれたデータ内に目的ノードＹが含まれ
ている場合には、ステップＳ１４でＹ（イエス）と判定
されるが、出発地から目的地までの距離が遠い場合に
は、ステップＳ１４でＮ（ノー）と判定され、ステップ
Ｓ１５に進む。ステップＳ１５では、目的ノードＹを含
む経路探索データをＣＤ−ＲＯＭ７から読み込み、ステ
ップＳ１６で目的地側の経路探索を行う。ステップＳ１
７では、ステップＳ１６における目的地側の経路探索に
より選択された経路が出発地側の探索経路に接続された
か否かを判定する。この判定の結果、ノーと判定された
場合には、ステップＳ１８で検索階層を１ランク上げ
る。ステップＳ１２およびＳ１５における読み込みデー
タが階層０の経路探索データの場合、ステップＳ１８に
おいては階層１にランクが上げられる。次に、ステップ
Ｓ１９で出発ノードおよび目的ノードを再設定し、ステ
ップＳ１２に戻る。

【００１０】図１２は出発地と目的地との距離が遠く、
図１１におけるステップＳ１４およびＳ１７でノーと判
定された場合の動作を示した図であり、出発地側の経路
探索で選択された経路が目的ノードに接続されず、また
目的地側の経路探索で選択された経路が出発地側の経路
探索で探索された経路に接続されない場合には、階層１
の経路探索データ３１が読み込まれ、出発ノード３２お
よび目的ノード３３が設定される。階層１における経路
探索により実線で示す経路が探索されると、図１１のス
テップＳ１４でイエスと判定されてステップＳ２０に進
み、ステップＳ２０で出発地から目的地までの経路を構
成し、ステップＳ２０Ａで、探索された経路の表示デー
タを作成して経路探索を終了する。

【００１１】図１３は液晶ディスプレイ８Ａにおける表
示例を示している。４１は自車マークを示しており、こ
の自車マーク４１は自車の現在位置と走行方位を示し、
４２は経路探索により探索された経路を示す。Ｓはスタ
ート地点、Ｇはゴール地点を示し、経路探索により探索
された経路の全ルートが１画面で示されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の走行位置表示装置では、街中などの縮尺の小さな狭
域地図の場合は現実の道路や建物らしく見えるように表
示が工夫されているが、図１３に示すような縮尺の大き
な広域地図の場合には、通常の平面的な表示がほとんど
であり、現実感に乏しいという問題があった。本発明
は、このような従来の問題を解決するものであり、広域
地図であってもリアルに表示可能な走行位置表示装置を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、人工衛星、例えばランドサット衛星が撮
影した地図データをディスプレイに表示するために座標
変換し、さらにその上に道路に関する情報を加えてナビ
ゲーション装置用の地図データとした衛星写真データを
用いて、これに目的地までの走行経路を重ねて表示する
ようにしたものである。これにより、広域地図であって
もリアルに表示することができ、ユーザが走行経路上の
道路環境、例えば山道を走るのか、海岸沿いを走るの
か、街中を走るのかを短時間で把握することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、車両の現在位置を算出する現在位置算出手段と、現
在地から目的地までの経路を探索する経路探索手段と、
衛星写真データを含む地図データを格納した地図データ
格納手段から読み出された地図を表示するとともに、そ
の上に現在地および探索された経路を重ねて表示する表
示手段とを備えた走行位置表示装置において、地図デー
タ格納手段から読み出された衛星写真データ上に目的地
までの走行経路を重ねて表示する表示制御手段を備えた
ことを特徴とする走行位置表示装置であり、衛星写真デ
ータ上に目的地までの走行経路を重ねて表示するので、
ユーザに目的地までの道路環境を瞬時に伝達できるとい
う作用を有する。

【００１５】本発明の請求項２に記載の発明は、予め定
められた特定の縮尺よりも大きい広域地図の場合のみ、
衛星写真データを使用することを特徴とする請求項１記
載の走行位置表示装置であり、解像度の低い衛星写真の
特性を考慮した表示を行うことができるという作用を有
する。

【００１６】本発明の請求項３に記載の発明は、現在地
から目的地までの全ルート表示の場合のみ、衛星写真デ
ータを使用することを特徴とする請求項１または２記載
の走行位置表示装置であり、ユーザに目的地までの全て
の道路環境を瞬時に伝達できるという作用を有する。

【００１７】本発明の請求項４に記載の発明は、昼用と
夜用の２種類の衛星写真データを備えたことを特徴とす
る請求項１から３のいずれかに記載の走行位置表示装置
であり、昼用、夜用それぞれの明るさに応じた表示を行
うことができるという作用を有する。

【００１８】本発明の請求項５に記載の発明は、夜用の
衛星写真データは、建物や道路に光点が設定されている
ことを特徴とする請求項４記載の走行位置表示装置であ
り、夜間の現実感あふれた表示を行うことができるとい
う作用を有する。

【００１９】本発明の請求項６に記載の発明は、人工衛
星が撮影した地図データをディスプレイに表示するため
に座標変換し、さらにその上に道路に関する情報を加え
てナビゲーション装置用の地図データとして作成したデ
ータを記録した記録媒体であり、現実感あふれた地図デ
ータを提供することができるという作用を有する。

【００２０】本発明の請求項７に記載の発明は、季節に
より、カラーパレットを変え、表示手段に表示する山の
色を変更することを特徴とする請求項１記載の走行位置
表示装置であり、現実感あふれた地図データを提供する
ことができるという作用を有する。

【００２１】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。（実施の形態）図１は本発明の実施の形態における走行
位置表示装置の構成を示す概略ブロック図であり、基本
的な構成は図５に示した従来例と同様である。図１にお
いて、１０１は車両の現在位置を算出する現在位置算出
手段、１０２は現在地から目的地までの経路を探索する
経路探索手段、１０３は衛星写真データを含む地図デー
タを格納した地図データ格納手段、１０４は目的地の設
定入力などの操作を行う操作入力手段、１０５は地図デ
ータ格納手段１０３から読み出された地図データを表示
手段１０６上に表示するとともに、表示された地図上に
車両の現在位置や目的地までの走行経路を重ねて表示す
る際の制御を行う表示制御手段、１０６は地図データや
その他の案内表示を行う液晶表示装置のような表示手段
である。

【００２２】地図データ格納手段１０３には、ＣＤ−Ｒ
ＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭのような記録媒体に、従来と同様
に図２に示すようなフォーマットで地図データが格納さ
れているが、本発明が従来例と異なるのは、図葉（地図
データ）２４の中のある縮尺以上、例えば１／１６万以
上の地図表示レベルにおけるユニットの最後に拡張ユニ
ットが設けられ、この拡張ユニットに衛星写真による地
図データ３０が格納されていることである。この衛星写
真による地図データ３０は、ランドサットのような人工
衛星から送られてきた地図データを、ディスプレイに表
示するために座標変換し、さらにその上に道路に関する
情報を、道路レイヤ等から抽出してナビゲーション装置
用の地図データとしてビットマップにより作成したもの
である。したがって、この衛星写真地図データを記録媒
体から読み出すことにより、通常の静止画像と同様にし
てディスプレイ上に表示することができる。

【００２３】次に、本実施の形態における動作について
説明するが、走行位置表示装置としての基本的な動作は
従来の技術で説明したものと同じなので、ここでは本発
明に特有な動作についてのみ図３を参照して説明する。
まず現在位置算出手段１０１により車両の現在位置が算
出される。続いて操作入力手段１０４により目的地が設
定されると（ステップＳ１０１）、経路探索手段１０２
により従来技術で説明したように経路探索が行われる
（ステップＳ１０２）。その結果、全ルート表示に必要
な縮尺図が決定され（ステップＳ１０３）、縮尺図が１
／１６万図以上である場合には、制御手段１０７は、地
図データ格納手段１０３から衛星写真データを読み出
し、表示制御手段１０５は、その衛星写真データを表示
手段１０６上に表示するとともに、探索された現在地か
ら目的地までの全ルートを、図４に示すように、その衛
星写真データに重ねて表示する（ステップＳ１０４）。
縮尺図が１／１６万図以上でない場合には、制御手段１
０７は、地図データ格納手段１０３から通常の地図デー
タを読み出し、表示制御手段１０５は、その地図データ
を表示手段１０６上に表示するとともに、探索された現
在地から目的地までの全ルートを、従来と同様に、その
地図データに重ねて表示する（ステップＳ１０５）。そ
の後、ルート案内を音声により開始する（ステップＳ１
０６）。

【００２４】このように、本実施の形態によれば、解像
度の比較的低い衛星写真のデータを車載用のディスプレ
イに違和感なく表示できるように、１／１６万縮尺図以
上の場合にのみ衛星写真データを使用するようにし、さ
らに衛星写真データを使用する場合は、全ルート表示の
みに限定したので、ユーザは現在地から目的地までの現
実的な道路環境を瞬時に把握することができる。勿論、
解像度の高い衛星写真データを使用する場合は、衛星写
真データを使用するか否かの縮尺の基準をさらに低く設
定することができ、また部分ルートの表示にも使用する
ことができる。

【００２５】なお、車載用ナビゲーション装置は、夜間
でも使用されることがあり、従来の装置でも、車両のラ
イティングスイッチに連動して、ディスプレイ上の表示
を昼用の明るさから夜用の明るさに変えるようにしてい
る。本発明にこのような考えを取り入れる場合には、衛
星写真データを昼用と夜用との２種類を記憶媒体に記録
しておく。そして、同様に車両のライティングスイッチ
に連動して、表示制御手段１０５は、表示手段１０６に
おける表示を昼用の衛星写真データから夜用の衛星写真
データに切り替える。昼用の衛星写真データと夜用の衛
星写真データとの相違は、例えばカラーパレットの特定
の色のみを入れ替えるようにしてもよいが、一定の大き
さ以上の建物や幹線道路に沿って光点を設定することに
より、夜間らしい現実感あふれた表示を行うことができ
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、上記実施の形態から明らかな
ように、人工衛星が撮影した地図データをディスプレイ
に表示するために座標変換し、さらにその上に道路に関
する情報を加えてナビゲーション装置用の地図データと
した衛星写真データを用いて、これに目的地までの走行
経路を重ねて表示するようにしたので、従来は平面的な
表示であった広域地図でもリアルに表示することがで
き、ユーザが目的地までの道路環境を瞬時に把握するこ
とができるので、ユーザの安全運転に寄与することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における走行位置表示装置
の概略構成を示すブロック図

【図２】実施の形態における地図データ格納手段に格納
された地図データのデータ構造図

【図３】実施の形態における衛星写真データを使用する
場合の動作を示すフロー図

【図４】実施の形態における地図表示例を示す画面図

【図５】従来例における車載用ナビゲーション装置の構
成を示すブロック図

【図６】ＣＤ−ＲＯＭに格納された地図データのデータ
構造図

【図７】地図データ上の道路データを示す模式図

【図８】経路探索方法を示す模式図

【図９】リンクコストを算出するための設定速度を示す
一覧図

【図１０】経路探索処理を示すフロー図

【図１１】経路探索処理の詳細を示すフロー図

【図１２】経路探索処理のための階層構造を示す模式図

【図１３】経路探索処理された表示例を示す画面図

【符号の説明】

１０１現在位置算出手段１０２経路探索手段１０３地図データ格納手段１０４操作入力手段１０５表示制御手段１０６表示手段１０７制御手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｂ 29/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３３５Ｆターム(参考） 2C032 HC05 HC08 HC22 HC23 HC27 HD03 HD04 2F029 AA02 AB01 AB07 AB13 AC02 AC09 AC14 AC16 AC18 AD08 5B050 BA02 BA17 EA19 FA02 5B075 ND06 PQ02 PQ69 UU14 5H180 AA01 BB04 BB13 CC04 CC12 FF04 FF05 FF13 FF22 FF25 FF27 FF32 FF33 FF38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の現在位置を算出する現在位置算出
手段と、現在地から目的地までの経路を探索する経路探
索手段と、衛星写真データを含む地図データを格納した
地図データ格納手段から読み出された地図を表示すると
ともに、その上に現在地および探索された経路を重ねて
表示する表示手段とを備えた走行位置表示装置におい
て、地図データ格納手段から読み出された衛星写真デー
タ上に目的地までの走行経路を重ねて表示する表示制御
手段を備えたことを特徴とする走行位置表示装置。
【請求項２】予め定められた特定の縮尺よりも大きい
広域地図の場合のみ、衛星写真データを使用することを
特徴とする請求項１記載の走行位置表示装置。
【請求項３】現在地から目的地までの全ルート表示の
場合のみ、衛星写真データを使用することを特徴とする
請求項１または２記載の走行位置表示装置。
【請求項４】昼用と夜用の２種類の衛星写真データを
備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記
載の走行位置表示装置。
【請求項５】夜用の衛星写真データは、建物や道路に
光点が設定されていることを特徴とする請求項４記載の
走行位置表示装置。
【請求項６】人工衛星が撮影した地図データをディス
プレイに表示するために座標変換し、さらにその上に道
路に関する情報を加えてナビゲーション装置用の地図デ
ータとして作成したデータを記録した記録媒体。
【請求項７】季節により、カラーパレットを変え、表
示手段に表示する山の色を変更することを特徴とする請
求項１記載の走行位置表示装置。