JP2005233729A - 車載用カーナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車速に応じて視認し易く迅速かつ的確に認識することができる表示画面に制御する。
【解決手段】自車両の現在位置を検出するＧＰＳ受信機と、自車両の出発地と目的地が入力されたときに、この出発地と目的地とを結ぶ誘導経路を設定する誘導経路設定手段と、この誘導経路を地図上に表示画面にて通常表示モードとして表示する表示手段と、自車両の走行速度を検出する車速センサと、上記表示手段により表示される表示情報量を、上記車速センサにより検出された自車両の走行速度に応じて制御する表示制御手段と、を具備している。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両を目的地等に誘導するのに必要な最適ルート（誘導経路）等の情報を提供する車載用カーナビゲーション装置に係り、特に、車両の走行速度に応じて、誘導経路情報等表示画面に表示すべき情報量を制御する車載用カーナビゲーション装置に関する。

従来、この種の車載用カーナビゲーション装置の一例としては、出発地と目的地等を入力装置から入力することにより、この出発地を目的地に最適ルートで結ぶ誘導経路を自動的に設定し、ＬＣＤ（液晶表示装置）等の表示装置に表示するものがある。

また、従来の車載用カーナビゲーション装置には、表示装置の所定の表示範囲内に表示される地図を、その表示要素数を減少させてデフォルメしたデフォルメ地図として表示するものがある（例えば特許文献１）。
特開平１０−１７７３３８号公報（図２のＳ１４、図７（ａ））

しかしながら、このような後者の従来例では、表示装置の表示範囲内にある交差点の数に応じて表示要素数を所定量間引くために、その間引く表示要素数に応じて複数の間引きレベルを、自車位置を中心にして同心円状に設定（図７（ａ））し、間引きレベルを変化させているので、行き先情報も間引かれてしまうという課題がある。

また、表示要素が一旦間引かれてしまうと、車両の停車時や低速走行時等、詳細地図が必要なときでも、車速の如何に拘らず、常に間引きレベル１〜３に応じて表示要素が自動的に間引かれてしまうので、詳細地図が表示できないという課題がある。

これとは逆に、車両の高速走行時でも、自車近傍の間引きレベル１は常に間引き量が最も少なく表示量が多いので、表示画面の一瞬の目視により自車近傍の地図を迅速かつ的確に認識し難い。

このために、表示画面を凝視することが多くなるので、交通安全性が低下することにもなる。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、車速に応じて視認し易く迅速かつ的確に認識することができる表示画面に制御することができる車載用カーナビゲーション装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、自車両の現在位置を検出する自車位置検出手段と、自車両の出発地と目的地が入力されたときに、この出発地と目的地とを結ぶ誘導経路を設定する誘導経路設定手段と、この誘導経路を地図上に表示画面にて通常表示モードとして表示する表示手段と、自車両の走行速度を検出する速度検出手段と、上記表示手段により表示される表示情報量を、上記速度検出手段により検出された自車両の走行速度に応じて制御する表示制御手段と、を具備していることを特徴とする車載用カーナビゲーション装置である。

請求項２に係る発明は、上記表示制御手段は、上記表示手段による通常表示モードを、上記速度検出手段により検出された自車両の走行速度に応じて、上記誘導経路を地図上に表示する際の表示情報量を制御する間引き表示モードに切り換える表示モード切替機能を有することを特徴とする請求項１記載の車載用カーナビゲーション装置である。

請求項３に係る発明は、上記表示制御手段は、自車両の走行速度の上昇に応じて上記表示情報量を減少させる機能を有することを特徴とする請求項１または２記載の車載用カーナビゲーション装置である。

請求項４に係る発明は、上記表示制御手段は、自車両の低速、中速、高速走行に応じて上記表示情報量を順次減少させる機能を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載用カーナビゲーション装置である。

請求項５に係る発明は、上記表示制御手段は、自車両の走行速度に応じて表示画面に表示すべき地図のレイヤを予め複数層作成しておき、走行速度に応じて地図を表示するときは、これら複数のレイヤを組み合せて重ねて表示する機能を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車載用カーナビゲーション装置である。

請求項６に係る発明は、自車両の走行速度に応じて制御される上記表示情報が上記誘導経路周辺のランドマークであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車載用カーナビゲーション装置である。

請求項７に係る発明は、上記表示制御手段は、上記誘導経路周辺のランドマークを検索し表示させる検索範囲を、自車両の速度の上昇に応じて縮小させる機能を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車載用カーナビゲーション装置である。

請求項８に係る発明は、上記表示制御手段は、自車両の高速走行時に、上記表示範囲を、高速走行よりも遅い場合の表示範囲よりも広い広域地図に切り換える切換手段を具備していることを特徴とする請求項１記載の車載用カーナビゲーション装置である。

本発明によれば、例えば車両の高速走行時でも迅速に目的地や誘導経路等必要最小限の情報を取得することができる等、車速に応じて視認性の良好な誘導案内表示を提供することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図２は本発明の一実施例の構成を示すブロック図である。この図２において、車載用カーナビゲーション装置１は自動車等の移動体に搭載されるものであり、自車位置検出手段の一例であるＧＰＳ受信機２、地図情報記憶手段であるＤＶＤ（Digital Versatile Disk）−ＲＯＭ３やＨＤ（Hard Disk）およびこれらを駆動して地図情報やそれに関連する情報を読み出すディスクドライバ４、出発地と目的地、通常表示モードと間引き表示モードの選択等を入力するキーボード５等の入力装置、車両の走行速度を検出する車速センサ６、ＣＲＴ（陰極線管）やＬＣＤ（液晶表示装置）等の表示画面７ａを有する表示装置７、音声情報を出力する音声出力手段であるスピーカ８、ＣＰＵ９ａとその記憶および作業領域としてのＲＯＭ９ｂ、ＲＡＭ９ｃ等を備えて、システム全体を制御するマイクロプロセッサ等より成る情報処理装置９を有する。

ＧＰＳ受信機２はＧＰＳ（Glоbal Pоsitiоning System 全地球測位システム）により自動車等の移動体の現在位置を測位するものであり、例えば４個のＧＰＳ人工衛星１０から地上に無線送信される航法電波を受信して、自己車両の現在位置（自車位置）を検出し、その自車位置検出結果を情報処理装置９へ与えるものである。

すなわち、ＧＰＳ受信機２とＧＰＧ人工衛星１０はその内部にセシウム等の原子発信器等の高精度な時計をそれぞれ内蔵し、このＧＰＳ人工衛星１０から電波送信時刻と地球周回の軌道情報とを航法電波としてＧＰＳ受信機２により受信し、この受信電波の到達時間をＧＰＳ受信機２内蔵の時計により測定することにより、その受信地点、つまり自車位置がそのＧＰＳ人口衛星１０を中心とする球面のいずれかに存在することを検出する。

そこで、例えば４個のＧＰＳ人工衛星１０から同様の航法電波を受信することにより、それぞれの球面の交点を受信位置、つまり自車位置とすることができ、３次元座標で現在位置を検出することができる。このＧＰＳ航法の最大の特徴は世界中何処でも自車位置を検出することができることにある。

情報処理装置９はＲＯＭ９ｂやＲＡＭ９ｃに蓄積した処理プログラムやデータに従ってシステム全体を制御するものであり、誘導経路設定手段、この誘導経路設定手段により設定された誘導経路やその周辺の地図、自車位置、交差点情報等誘導経路に関する誘導経路情報を表示装置７の表示画面７ａに通常表示モードで表示する表示手段と、その通常表示モードを制御する表示制御手段とを有する。

誘導経路設定手段は、キーボード５等の入力装置からユーザにより、自車位置の出発地と目的地が入力されたときに、この出発地と目的地とを最適ルートで結ぶ誘導経路を設定する機能を有する
表示手段は、この誘導経路設定手段により設定された誘導経路を含む所定地域の地図をＤＶＤ−ＲＯＭ３やＨＤから読み出し、その地図上に、この誘導経路と自車位置を重ねて表示画面７ａにて表示する通常表示モードにより表示するものである。

この通常表示モードは、図３で示す地図ｍのようにＧＰＳ受信機２から読み込んだ自車位置Ｓを例えば矢印等で車速に応じて動的に表示し、矢印により自車の走行方向を表示し、自車位置Ｓを中心に所定範囲の地図を自車位置３の移動に応じて逐次スクロールさせながら表示画面７ａに表示して行く表示モードである。この通常表示モードでは、地図ｍに、黒太線で示す誘導経路Ｒの周辺道路Ｄや誘導経路Ｒの曲がり角等を示す種々のランドマークＬＭ等の誘導経路Ｒを案内する情報が比較的詳細に表示される。

しかしながら、この通常表示モードでは、自車位置Ｓをほぼ中心として所定領域の地図上の誘導経路Ｒ、その周辺道路Ｄ、車速位置Ｓ以外にも種々のランドマークＬＭを表示画面７ａに多数表示しているので、この表示画面７ａを凝視しないと認識しにくい場合がある。

そこで、車載用カーナビゲーション装置１は、ユーザにより通常表示モードを間引き表示モードに可逆的に切り換えることができる表示モード切換スイッチ（図示せず）等の表示モード切換手段を具備している。

この表示モード切換手段により間引き表示モードがユーザにより選択されると、表示制御手段により、車両の走行速度（車速）が高速になるに伴なって表示画面７ａに表示すべきランドマークＬＭ等の情報量を間引く間引き量を順次増して簡潔な表示の間引き表示モードに切り換えられる。

図４は、この間引き表示モードに切り換えられたときに、その地図ｍａの表示画面７ａへの表示を、車速が例えば所定の高速、中速、低速（または停止）のときにそれぞれ制御する場合の当該地図ｍａの階層構造の一例を示している。

この地図ｍａは、その基礎を成すベースレイヤＬ０上に、複数のレイヤ１，２，３Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３をこの順に順次重ね合わせることにより構成される。

図５に示すようにベースレイヤＬ０は矢印で示す自車位置Ｓをほぼ中心にして、その前方と後方を少なくとも含む所定範囲内の地図上の周辺道路Ｄ、その所定道路Ｄ上の誘導経路Ｒ、矢印で示す自車位置Ｓ等のベース表示をそれぞれ表示するベース層である。

レイヤ１Ｌ１は誘導経路から近距離にある第１ランドマークＬＭ１を表示するレイヤであり、表示すべきランドマークＬＭの表示数がレイヤＬ１〜Ｌ３の中で最も少ない。

レイヤ２Ｌ２は誘導経路から中距離にある第２ランドマークＬＭ２を表示するレイヤであり、表示すべきランドマークＬＭが高速時の次に少ないレイヤである。

レイヤ３Ｌ３は誘導経路から遠距離にある第３ランドマークＬＭ３を表示するレイヤであり、表示すべきランドマークＬＭの表示数がレイヤＬ１〜Ｌ３の中で最も多い。なお、これら車速は高速＞中速＞低速の関係を有する。

図６（Ａ），（Ｂ）、図７（Ａ），（Ｂ）、図８（Ａ），（Ｂ）は上記各レイヤＬ１〜Ｌ３を予め作成する場合のランドマーク検索工程の一例を示す模式図である。

図６（Ａ）は高速時走行用のレイヤ１Ｌ１のランドマーク検索工程の一例を示す模式図である。レイヤ１Ｌ１は、自車位置Ｓをほぼ中心とする所定範囲内の地図において、誘導経路Ｒの幅方向中心から所定半径の第１検索範囲Ｃａ内にある第１ランドマークＬＭ１（図６（Ｂ）参照）のみを表示範囲内の誘導経路Ｒの全長に亘って検索して描画する。

図７（Ａ）に示すように中速時表示用のレイヤ２Ｌ２は、高速時表示用のレイヤ１Ｌ１の検索範囲Ｃａよりも検索半径が大きい第２検索範囲Ｃｂ内のみにあって、第１検索範囲Ｃａ内にある第１ランドマークＬＭ１を除いた第２ランドマークＬＭ２（図７（Ｂ）参照）のみを表示範囲内の誘導経路Ｒの全長に亘って検索して描画する。

図８（Ａ）に示すように低速または停車時表示用のレイヤ３Ｌ３は、中速時表示用のレイヤ２Ｌ２の検索範囲Ｃｂよりも検索半径がさらに大きい第３検索範囲Ｃｃ内にある第１，第２ランドマークＬＭ１，ＬＭ２を除いた第３ランドマークＬＭ３（図８（Ｂ）参照）のみを表示範囲内の誘導経路Ｒの全長に亘って検索して描画する。

図９はこれらレイヤ１〜３Ｌ１〜Ｌ３を描画作成する場合のレイヤ作成プログラムのフローチャートを示しており、レイヤ１〜３をこの順に順次作成する手順を示している。このレイヤ作成プログラムは車両の車速に応じて表示画面７ａに表示される地図ｍａ上の情報量を間引く間引きモード選択がユーザによりキーボード５等の入力装置から入力されたときに、これを検出した表示制御手段により起動され、予め各レイヤＬ１〜Ｌ３が作成される。これら各レイヤＬ１〜Ｌ３の描画データは表示制御手段によりＲＡＭ９ｃに記録される。

図１はこれらレイヤＬ１〜Ｌ３を適宜組み合せて地図ｍａを作成し、表示画面７ａに表示することにより、その地図表示を車両の速度に応じて制御する表示制御手段による表示制御プログラムのフローチャートの一例を示す。

すなわち、表示制御手段は間引き表示モードが選択されたことを検出すると、この表示制御プログラムを起動させ、まずＳ１で、車速センサ６により検出された車両の走行速度を読み込み、その車速が低速であるか否かを判断する。

このＳ１でＹｅｓ、すなわち、車速が所定の低速以下（停止含む）のときは、予め作成してあるベースレイヤＬ０〜レイヤ３Ｌ３までの４層をそれぞれＲＡＭ９ｃから読み出して重ね合わせて１枚の地図に合成し、Ｓ３でこの地図を表示画面７ａに表示する。

したがって、車速が所定の低速時または停止時には、図３で示す地図ｍのように誘導経路Ｒ、その周辺の道路Ｄ、自車位置Ｓ等のベース表示の外に、第１，第２，第３ランドマークＬＭ１，ＬＭ２，ＬＭ３がそれぞれ１枚の地図として表示される。

一方、上記Ｓ１でＮоの場合はＳ４へ進み、ここで車速が所定の中速であるか否かを判断する。

このＳ４でＹｅｓの場合はＳ４へ進み、ここで車速が中速である場合は、Ｓ５へ進み、ここで、ベースレイヤＬ０に、レイヤ１Ｌ１とレイヤ２Ｌ２をそれぞれ重ね合わせて１枚の地図を作成し、Ｓ３でこの地図を表示画面７ａに表示する。

したがって、車速が所定の中速時には、ベースレイヤＬ０で表示される誘導経路Ｒ、その周辺の道路Ｄ、自車位置Ｓのベース表示の外に、第１，第２ランドマークＬＭ１，ＬＭ２のみが表示画面７ａに表示され、第３のランドマークＬＭ３は間引かれて表示されない。

一方、上記Ｓ４でＮо、すなわち、車速が中速でないときは、Ｓ６へ進み、ここで車速が所定の高速であるか否かを判断する。

ここでＹｅｓ、すなわち、車速が所定の高速であるときは、Ｓ７へ進み、ここでベースレイヤＬ０に、レイヤ１Ｌ１のみを重ね合せて１枚の地図に合成し、Ｓ７でこの地図を表示図面７ａに表示する。

このために、車速が所定の高速時には、ベースレイヤＬ０で表示される誘導経路Ｒ、その周辺道路Ｄ、自車位置Ｓ等のベース表示の外に、第１のランドマークＬＭ１のみが表示画面７ａに表示され、第２，第３のランドマークＬＭ２，ＬＭ３は全て間引かれて表示されない。

したがって、車両の高速走行時には、ランドマークＬＭについては誘導経路Ｒを走行する際に、最低限必要な第１のランドマークＬＭ１しか表示画面７ａに表示されないので、表示画面７ａを一瞥するだけで地図ｍａ全体を迅速かつ的確に把握し認識することができる。

その結果、高速走行時には表示画面７ａを凝視する必要もないので、高速走行時の安全性を向上させることができる。

そして、低速走行時または停車時には、ランドマークＬＭについては、第１〜第３ランドマークＬＭ１〜ＬＭ３の全部が表示画面７ａに表示されるので、この表示画面７ａを認識する時間も高速走行時よりも若干時間が掛るが、車速が低速または停止しているので、走行安全性が低下するのを防止することができる。

また、ほぼ全部のランドマークＬＭ１〜ＬＭ３が表示されるので、地図ｍａを詳細に把握し認識することができる。このために、誘導経路Ｒの誤認を高効率で防止することができる。

さらに、車両の中速走行時には、ランドマークＬＭとしては、上記高速走行時と中速走行時との中間数の第１，第２ランドマークＬＭ１，ＬＭ２が表示画面７ａに表示されるので、中速走行に適した時間で誘導経路Ｒや第１，第２ランドマークＬＭ１，ＬＭ２等を視認して把握し認識することができる。これにより、中速走行時の安全性を向上させつつ地図ｍａを把握し認識する時間の短縮を図ることができる。

そして、車速に応じて各レイヤＬ０〜Ｌ３を適宜表示し、または非表示にして重ね合わせて描画し、車速に応じて毎回第１〜第３ランドマークＬＭ１〜ＬＭ３を描画処理する必要がないので、車速に応じた地図表示を高速で切り換えることができる。

また、ユーザにより、一旦間引き表示モードに切り換えた表示モードを再び通常表示モードに切り換えることにより、間引き表示モードを通常表示モードに随時切り換えることができる。

なお、この実施例１では、車速が所定の高速、中速、低速（または停止）の３段階の場合に、地図ｍａの表示を制御する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車速が２段階や４段階以上の場合にも地図ｍａの表示を車速に応じて制御するように構成してもよい。

また、入力手段の一例としてキーボード５を使用した場合について説明したが、タッチパネルを表示画面７ａに設けて入力手段に構成してもよい。

そして、図１０で示す広域地図ｍｂのように、車速が高速であるときには、図３で示す通常表示モードの地図ｍから、これよりも広域を示す広域地図ｍｂに切り換えるように構成してもよい。すなわち、車速に応じて地図ｍの表示領域を適宜拡大ないし縮小させるように制御する構成としてもよい。

本発明の一実施例に係る表示制御手段により車速に応じて地図表示を制御する場合の処理プログラムを示すフローチャート。 図１で示す処理プログラムを具備した車載用カーナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図。 表示画面に通常表示モード時等で表示される地図ｍのテンプレート示す図。 間引き表示モード時に表示画面に表示される地図ｍａの階層構造を立体的に示す斜視図。 図４で示す各レイヤを平面的に並べて示す平面図。 （Ａ）は図４，図５で示すレイヤ１を作成する場合にランドマークの検索方法ないし範囲等を示す図、（Ｂ）はこれにより検索されたランドマークの一例を示す図。 （Ａ）は図４，図５で示すレイヤ２を作成する場合にランドマークの検索方法ないし範囲等を示す図、（Ｂ）はこれにより検索されたランドマークの一例を示す図。 （Ａ）は図４，図５で示すレイヤ３を作成する場合にランドマークの検索方法ないし範囲等を示す図、（Ｂ）はこれにより検索されたランドマークの一例を示す図。 図４，図５で示す各レイヤを作成するための手順を示すフローチャート。 本発明の他の実施例に係る広域地図のテンプレートを示す図。

符号の説明

１ 車載用カーナビゲーション装置
２ ＧＰＳ受信機
３ ＤＶＤ−ＲＯＭ
６ 車速センサ
７ 表示装置
７ａ 表示画面
９ 情報処理装置
１０ ＧＰＳ人工衛星

Claims (8)

1. 自車両の現在位置を検出する自車位置検出手段と、
   自車両の出発地と目的地が入力されたときに、この出発地と目的地とを結ぶ誘導経路を設定する誘導経路設定手段と、
   この誘導経路を地図上に表示画面にて通常表示モードとして表示する表示手段と、
   自車両の走行速度を検出する速度検出手段と、
   上記表示手段により表示される表示情報量を、上記速度検出手段により検出された自車両の走行速度に応じて制御する表示制御手段と、
   を具備していることを特徴とする車載用カーナビゲーション装置。
2. 上記表示制御手段は、上記表示手段による通常表示モードを、上記速度検出手段により検出された自車両の走行速度に応じて、上記誘導経路を地図上に表示する際の表示情報量を制御する間引き表示モードに切り換える表示モード切替機能を有することを特徴とする請求項１記載の車載用カーナビゲーション装置。
3. 上記表示制御手段は、自車両の走行速度の上昇に応じて上記表示情報量を減少させる機能を有することを特徴とする請求項１または２記載の車載用カーナビゲーション装置。
4. 上記表示制御手段は、自車両の低速、中速、高速走行に応じて上記表示情報量を順次減少させる機能を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載用カーナビゲーション装置。
5. 上記表示制御手段は、自車両の走行速度に応じて表示画面に表示すべき地図のレイヤを予め複数層作成しておき、走行速度に応じて地図を表示するときは、これら複数のレイヤを組み合せて重ねて表示する機能を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車載用カーナビゲーション装置。
6. 自車両の走行速度に応じて制御される上記表示情報が上記誘導経路周辺のランドマークであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車載用カーナビゲーション装置。
7. 上記表示制御手段は、上記誘導経路周辺のランドマークを検索し表示させる検索範囲を、自車両の速度の上昇に応じて縮小させる機能を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車載用カーナビゲーション装置。
8. 上記表示制御手段は、自車両の高速走行時に、上記表示範囲を、高速走行よりも遅い場合の表示範囲よりも広い広域地図に切り換える切換手段を具備していることを特徴とする請求項１記載の車載用カーナビゲーション装置。

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