以下、本発明の実施の形態に係るナビゲーションシステムおよび案内経路の生成方法を、図面に基づいて説明する。以下の説明において、ナビゲーションシステムは、車両の一種である自動車に用いることが可能なカーナビゲーションシステムを例として説明する。案内経路の生成方法は、カーナビゲーションシステムの動作の一部として説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るカーナビゲーションシステム1を示すシステム構成図である。カーナビゲーションシステム1は、地図が印刷された印刷物としての地図帳2と、この地図帳2の地図中の経路を案内経路に指定するために読み取る読取装置としての電子ペン3と、自動車のたとえばダッシュボード上に脱着可能に設置されて、電子ペン3とUSB(Universal Serial Bus)ケーブル4により接続されるナビゲーション本体5と、を有する。電子ペン3とナビゲーション本体5とは、USBケーブル4により接続されることにより、互いに通信可能となる。
なお、電子ペン3とナビゲーション本体5とは、USBケーブル4以外のケーブルにより接続されることにより互いに通信可能となっても、あるいは、ブルートゥース、無線LAN(Local Area Network)などの無線通信により互いに通信可能となってもよい。
図2は、図1中の地図帳2中の1つの紙面11の印刷内容を示す説明図である。地図帳2の各紙面11には、図2(A)に示すように、可読情報としての地図12と、移動手段を示す5つのマーク13とが印刷されている。5つのマーク13には、それぞれ自動車、電車、徒歩、自転車、自動二輪車が描画されている。
また、図2の紙面11の全面には、図2(B)に示すように、電子ペン3により読み取り可能な複数のドット16からなるドットパターンが印刷されている。この複数のドット16は、たとえば赤外線を吸収するインクにより、可読情報の下に重ねて印刷される。
ドットパターンを構成する各ドット16は、図2(B)中に図示する複数の縦点線と複数の横点線との交点を基準として紙面11の上下左右のいずれかの方向へずれた位置に印刷される。そして、この複数のドット16は、たとえば6×6個のドット16の組合せにより、紙面中の読み取り位置を示す座標値へ変換することができる。なお、この座標値により、地図帳2における紙面11のページと、その紙面11中の位置とを一意に特定することが可能である。すなわち、電子ペン3により読み取られたドットパターンにより、電子ペン3が地図帳2中のどの地図12のどの地点を読み取ったかを特定したり、電子ペン3がどの移動手段のマーク13を読み取ったかを特定したりすることが可能となる。
電子ペン3は、図1に示すように、ペン形状のハウジング21を有する。ハウジング21の一端には、ポールペン軸あるいはスタイラスペン軸が配設される。スタイラスペン軸は、ポールペン軸と同様の先端形状を有し、書き込みができないものである。また、ハウジング21の側面には、表示デバイス22が配設されている。
図3は、図1中の電子ペン3の構成を示すブロック図である。電子ペン3のハウジング21内には、表示デバイス22とともに、赤外線LED23(Light Emitting Diode)、赤外線カメラ24、筆圧センサ25、USBI/F(Universal Serial Bus Interface)26、これらが接続されるマイクロコンピュータ27、これらへ電力を供給する図示外のバッテリなどが配設される。
また、電子ペン3のマイクロコンピュータ27は、タイマ28、読取データ29やマークテーブル30などを記憶するメモリ31、図示外のCPU(Central Processing Unit)などを有する。CPUは、メモリ31に記憶される図示外のプログラムを読み込んで実行する。これにより、電子ペン3のマイクロコンピュータ27には、筆跡データ生成部32、移動手段判断部33、メモリ管理部34、送信部35などとしての機能が実現される。
表示デバイス22は、たとえば液晶パネルなどであり、マイクロコンピュータ27から供給される表示データを表示する。表示デバイス22は、具体的には、図1に示すように、電子ペン3を用いてユーザが選択した移動手段の情報を表示する。図1の表示デバイス22は、地図帳2の5つのマーク13中に描画されているものと同じものを表示する。
赤外線LED23は、赤外線を発光する。赤外線カメラ24は、たとえばCCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサであり、赤外線の受光パターンのデータをマイクロコンピュータ27へ周期的に出力する。そして、赤外線LED23および赤外線カメラ24は、電子ペン3のペン先に向けて配設される。そのため、電子ペン3のペン先がたとえば地図帳2の紙面11に当たっている状態では、赤外線LED23がペン先へ向かって出射した赤外線は紙面11により反射されると、赤外線カメラ24はこの反射光による赤外線の受光パターンデータをマイクロコンピュータ27へ周期的に出力する。また、筆圧センサ25は、電子ペン3のボールペン軸あるいはスタイラスペン軸に作用する筆圧を検出し、筆圧データをマイクロコンピュータ27へ周期的に出力する。
USBI/F26には、USBケーブル4が接続される。そして、USBI/F26は、USBケーブル4の他端に接続される他の装置(たとえば図1中のナビゲーション本体5)との間でデータを送受信する。USBI/F26は、受信したデータをマイクロコンピュータ27へ出力し、マイクロコンピュータ27から供給されるデータを送信する。
マイクロコンピュータ27中のタイマ28は、時刻や経過時間などを計測する。
筆跡データ生成部32は、赤外線カメラ24から周期的に供給される各赤外線パターンのデータを解析し、各パターン中のドットパターンに対応する読取座標値を生成する。
移動手段判断部33は、電子ペン3により地図帳2に印刷されたマーク13が読み取られたか判断する。移動手段判断部33は、たとえば、筆跡データ生成部32が生成する読取座標値と、メモリ31に記憶されるマークテーブル30とを比較して、所定のマーク13が読み取られたか判断する。マークテーブル30には、地図帳2中の図2に示す5つのマーク13と重ねて印刷されるドットパターンによる座標値の範囲データが、各マーク13に描画されている移動手段を示す移動手段情報と対応付けて記憶される。移動手段判断部33は、マークテーブル30において読取座標値を含む範囲データが含まれている場合、その範囲データに対応付けられている移動手段情報をマークテーブル30から抽出する。
メモリ管理部34は、メモリ31に記憶される読取データ29を管理する。図4は、図3中の読取データ29のデータ構造の一例を示す説明図である。読取データ29は、移動手段情報とそれに対応する筆跡情報とを有する。読取データ29中の移動手段情報は、移動手段判断部33によりマークテーブル30から抽出された移動手段情報である。読取データ29中の筆跡情報は、筆跡データ生成部32により生成された読取座標値と、タイマ28で計測される時刻と、筆圧センサ25による筆圧データとで構成される。
なお、図4の読取データ29は、移動手段情報として、自動車の情報を有する。また、図4の読取データ29において、自動車の移動手段情報には、複数の読取座標値と、複数の時刻と、複数の筆圧データとが対応付けられている。この複数の読取座標値は、自動車で移動するために、印刷物に印刷された地図12において電子ペン3により指定された経路を示すものである。
送信部35は、USBI/F26による通信を管理し、たとえばメモリ31に記憶されている読取データ29などを、送信データとしてUSBI/F26へ供給する。
図5は、図1中のナビゲーション本体5の構成を示すブロック図である。ナビゲーション本体5は、車両の移動の加速度を検出するジャイロセンサ41、図示外のGPS(Global Positioning System)衛星からの電波を受信するGPS受信機42、HDD(Hard Disk Drive)43、キーデバイス44、タッチパネル45、表示手段および報知手段としての液晶デバイス46、USBケーブル4が接続されるUSBI/F47、これらが接続されるマイクロコンピュータ48などを有する。HDD43は、受信データ49、座標値変換テーブル50、ナビゲーションデータ51、案内経路データ52などを記憶する。
また、ナビゲーション本体5のマイクロコンピュータ48は、図示外のメモリ、図示外のCPUなどを有する。CPUは、HDD43に記憶される図示外のプログラムを読み込んで実行する。これにより、ナビゲーション本体5のマイクロコンピュータ48には、現在位置生成部53、受信部54、案内経路生成部55、UI(User Interface)部56などとしての機能が実現される。
現在位置生成部53は、GPS受信機42が受信した電波に基づいて車両の現在位置の緯度経度値を生成したり、その緯度経度値をジャイロセンサ41の加速度に基づく移動量で補正した緯度経度値を生成したりする。
ナビゲーション本体5において移動手段情報などを取得する取得手段としての受信部54は、USBI/F47による通信を管理する。そして、受信部54は、USBI/F47の受信データ49を取得し、HDD43に記憶させる。これにより、HDD43にはUSBI/F47が受信した受信データ49が記憶される。なお、上述するようにナビゲーション本体5のUSBI/F47には、USBケーブル4により電子ペン3のUSBI/F26が接続される。電子ペン3のUSBI/F26は、読取データ29を送信する。この場合、ナビゲーション本体5のHDD43には、受信部54により取得されて、移動手段情報および電子ペン3により指定された経路の情報を有する読取データ29が、受信データ49として記憶されることになる。
座標値変換テーブル50は、電子ペン3が読み取った読取座標値を緯度経度値へ変換するためのテーブルである。座標値変換テーブル50は、たとえば、地図帳2に印刷されたドットパターンの座標値と、緯度経度値とを対応付けたデータを有するものである。
ナビゲーションデータ51は、たとえば地図表示データ、複数のノードデータ、複数のリンクデータ、複数の施設データなどを有する。地図表示データは、液晶デバイス46に地図12を表示するためデータであり、たとえば地図帳2中の地図12をデータ化したものである。ノードデータは、この道路地図中の交差点や曲がり角の地点のデータであり、その地点の緯度経度値などの属性データを有する。リンクデータは、交差点と交差点とを結ぶ道路区間に対応付けられるデータであり、接続される複数のノードの情報や通行規制情報や道路名などの属性データを有する。通行規制情報は、たとえばリンクデータが対応する道路の通行の可否などを示す情報であり、たとえばその道路が一方通行であるとかあるいは歩行者専用道路であるといった情報である。施設データは、道路地図中に存在する駐車場や駐輪場などの施設に関するデータであり、その施設の所在地の緯度経度値などの属性データを有する。
案内経路データ52は、ナビゲーション本体5により探索された、出発地から目的地までの案内経路のデータである。なお、案内経路データ52は、出発地から経由地を経由して目的地に至る案内経路のデータであってもよい。
この案内経路の生成手段としての案内経路生成部55は、ナビゲーションデータ51を用いて、たとえば現在地から指定された目的地までの案内経路を探索して、案内経路のデータを生成する。特に、案内経路生成部55は、電子ペン3により生成された読取データ29に対応する受信データ49がHDD43に記憶されている場合、座標値変換テーブル50を用いてその受信データ49中の筆跡を緯度経度値により表される軌跡へ変換する。また、案内経路生成部55は、緯度経度値により表される軌跡に基づいて、電子ペン3により選択されたマーク13の移動手段により通行可能な案内経路を探索して案内経路データ52を生成する。また、案内経路生成部55は、生成した案内経路のデータをHDD43に記憶させる。これにより、HDD43は、案内経路データ52を記憶する。
UI部56は、液晶デバイス46による表示を制御する。また、UI部56は、キーデバイス44やタッチパネル45からの操作データを取得し、操作データに応じた処理を実行したり、操作データに応じた処理を案内経路生成部55などへ指示したりする。たとえば、UI部56は、案内経路を表示する操作がなされたと判断したら、HDD43から案内経路データ52およびナビゲーションデータ51中の地図表示データを読み込み、案内経路を地図12と重ねて液晶デバイス46に表示させる。この他にもたとえば、UI部56は、立寄り地を案内経路に追加するための画面や、電子ペン3により指定された経路が通行できない旨を報知するための画面などを、液晶デバイス46に表示させる。
なお、上述したナビゲーション本体5の図示外のCPUが実行するプログラムは、ナビゲーション本体5の出荷前にHDD43に記録されたものであっても、ナビゲーション本体5の出荷後にHDD43に記録されたものであってもよい。また、プログラムの一部が、ナビゲーション本体5の出荷後にHDD43に記録されたものであってもよい。ナビゲーション本体5の出荷後にHDD43に記録されるプログラムは、たとえばメモリカードやCD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)などのコンピュータ読取可能な記録媒体に記録されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。また、電子ペン3の図示外のCPUが実行するプログラムについても同様である。
また、座標値変換テーブル50およびナビゲーションデータ51は、HDD43に記憶されている。この他にもたとえば、座標値変換テーブル50およびナビゲーションデータ51は、ナビゲーション本体5と脱着可能なメモリカードやCD−ROMなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記録されていてもよい。特に、座標値変換テーブル50とナビゲーションデータ51とは、別々の記録媒体に記録されていてもよい。
そして、座標値変換テーブル50は、メモリカードなどのナビゲーション本体5に着脱可能な記録媒体に記憶されることで、たとえば地図帳2とともにユーザへ提供することが可能となる。この場合、ユーザは、地図帳2を変更したら、これにあわせてナビゲーション本体5に装着するメモリカードを変更することで、カーナビゲーションシステム1において、電子ペン3により生成される読取座標値と緯度経度値との対応関係を維持することができる。また、1つのメモリカードで供給される座標値変換テーブル50は、複数の地図帳2などにおいて共通に使用することができるものであってもよい。
次に、以上の構成を有する本発明の実施の形態に係るカーナビゲーションシステム1の動作を説明する。
まず、地図帳2と電子ペン3とを用いて自動車で移動する経路を指定する場合の基本的な動作を説明する。この場合、ユーザは、たとえば、まず、地図帳2中の自動車のマーク13を電子ペン3によりチェックした後、その電子ペン3により地図12中の経路をなぞる。なお、図1中に示すように地図帳2中にその地図帳2を他の地図帳2などから識別するための識別マークが印刷されている場合には、ユーザは、その識別マークを電子ペン3によりチェックする。その後、ユーザは、USBケーブル4を用いて電子ペン3をナビゲーション本体5に接続する。
ユーザが電子ペン3により地図帳2中の自動車のマーク13をチェックする際、電子ペン3の赤外線カメラ24は、その自動車のマーク13が印刷された紙面11により反射された赤外線を受光し、赤外線パターンデータを出力する。筆跡データ生成部32は、赤外線パターンのデータを解析し、マーク13と重ねて印刷されて、電子ペン3により読み取られたドットパターンに対応する読取座標値を生成する。筆跡データ生成部32は、生成した読取座標値を、移動手段判断部33およびメモリ管理部34へ供給する。
たとえば、上述したように、ユーザが電子ペン3により地図帳2中の自動車のマーク13をチェックするとともに地図12中の経路をなぞると、筆跡データ生成部32は、自動車のマーク13と重ねて印刷されるドットパターンの読取座標値と、なぞられた経路と重ねて印刷される複数のドットパターンの複数の読取座標値とを、移動手段判断部33およびメモリ管理部34へ供給することになる。
筆跡データ生成部32により読取座標値が生成されると、移動手段判断部33は、その読取座標値を用いて、電子ペン3により地図帳2に印刷されたマーク13が読み取られたか否か判断する。具体的には、移動手段判断部33は、メモリ31に記憶されるマークテーブル30から座標値の範囲データを読み込み、読取座標値がその範囲内であるか否かを判断する。
そして、読取座標値が座標値の範囲内である場合、移動手段判断部33は、マークテーブル30においてその座標値の範囲データに対応付けられている移動手段情報を読込む。移動手段判断部33は、読み込んだ移動手段情報を、メモリ管理部34および表示デバイス22へ供給する。これにより、電子ペン3の表示デバイス22には、ユーザが電子ペン3によりチェックしたマーク13の移動手段の情報が表示される。ここでは、表示デバイス22に自動車の情報が表示される。ユーザは、この表示により、電子ペン3により自動車が移動手段として選択されたことを知ることができる。
なお、移動手段判断部33は、マークテーブル30中に、読取座標値を含む座標値の範囲データが無い場合、メモリ管理部34および表示デバイス22へ移動手段情報を供給しない。すなわち、移動手段判断部33は、マーク13に対応する読取座標値に基づいて、そのマーク13に対応する移動手段情報をメモリ管理部34などへ供給することになるが、地図12中の経路に対応する読取座標値に基づいては、移動手段情報をメモリ管理部34などへ供給しない。
このように赤外線カメラ24が生成する各赤外線パターンデータに基づいて、メモリ管理部34には、筆跡データ生成部32が生成した読取座標値と、その読取座標値がマーク13と重ねて印刷されているものであればさらに移動手段情報とが、供給される。
そして、メモリ管理部34は、赤外線パターンデータに基づいて新たな移動手段情報が供給された場合、その移動手段情報を、メモリ31の読取データ29へ追加登録する。ここでは、メモリ管理部34は、移動手段情報として自動車を登録する。また、メモリ管理部34は、赤外線パターンデータに基づいて移動手段情報が供給されていない場合、タイマ28から現在時刻を取得するとともに筆圧センサ25から筆圧データを取得し、赤外線パターンデータに基づいて供給される読取座標値ととともにこれらを読取データ29へ追加登録する。
これにより、読取データ29には、図4に示すように、移動手段情報として、電子ペン3を用いてユーザが選択したマーク13に対応する自動車の情報が登録され、且つ、その移動手段情報に対応付けて、その移動手段による指定経路を示す複数の読取座標値が登録される。また、各読取座標値には、それぞれの読取時刻と筆圧データとが対応付けて記憶される。
電子ペン3による移動手段(自動車)の選択およびその経路の指定を終えると、ユーザは、USBケーブル4を用いて、その電子ペン3とナビゲーション本体5とを接続する。これにより、電子ペン3のUSBI/F26と、ナビゲーション本体5のUSBI/F47とは、互いに通信可能になる。
電子ペン3のUSBI/F26が通信可能な状態になると、電子ペン3の送信部35は、メモリ31に記憶されている読取データ29を、送信データとしてUSBI/F26へ供給する。電子ペン3のUSBI/F26は、供給された送信データを、USBケーブル4を介してナビゲーション本体5のUSBI/F47へ送信する。ナビゲーション本体5の受信部54は、USBI/F47が受信したデータを取得し、HDD43に記憶させる。これにより、ナビゲーション本体5のHDD43には、電子ペン3において生成された読取データ29と同じデータが、受信データ49として記憶される。
なお、電子ペン3の送信部35は、読取データ29を分割して送信してもよい。この場合であっても、送信部35のデータを送信し終えたときには、HDD43には、所定の読取データ29と同じデータが、受信データ49として記憶されることになる。
図6は、図5のナビゲーション本体が実行する、経路指定に基づく案内経路の生成処理を示すフローチャートである。
HDD43に新たな読取データ29が受信データ49として記憶されると、ナビゲーション本体5の案内経路生成部55は、新たな読取データが記憶されたことを確認し(ステップST1)、その読取データ29により指定された案内経路の生成処理を開始する(ステップST2)。
案内経路の生成処理において、案内経路生成部55は、まず、HDD43に記憶される座標値変換テーブル50を用いて、受信した読取データ29中の筆跡を、緯度経度値により表される軌跡へ変換する。
次に、案内経路生成部55は、ナビゲーションデータ51を用いて、緯度経度値により表される軌跡に最も適合する指定経路を探索する。具体的には、たとえば、案内経路生成部55は、複数の緯度経度値を仮想的な紙面にマッピングすることで軌跡を再現し、その軌跡と重なる複数のノードおよび複数のリンクを抽出し、抽出した複数のノードおよび複数のリンクを用いて、緯度経度値により表される軌跡と重なる、あるいはその軌跡に最も沿って移動する候補経路を生成する。
このとき、緯度経度値により表される軌跡に基づいて、たとえば平行する2つの道路のリンクが抽出されるなどして複数の候補経路が生成されてしまう場合、案内経路生成部55は、たとえば各候補経路におけるコーナの数や相対位置関係と、緯度経度値により表される軌跡のコーナの数や相対位置関係とが最も合致する1つの候補経路を、最終的な生成経路として選択する。
緯度経度値により表される軌跡に最も適合する指定経路を探索により生成した後、案内経路生成部55は、その生成した指定経路の適否を判断する。この適否判断において、案内経路生成部55は、たとえば、受信データ49において自動車や自転車などとともに他の移動手段が指定されている場合には、経路の途中で自動車を駐車するための駐車場処理を実行する(ステップST3)。この他にもたとえば、案内経路生成部55は、生成した指定経路が指定された移動手段により通行可能なものであるか否かを判断する(ステップST4)。
なお、図4の読取データ29には、移動手段として自動車のみが指定されている。したがって、案内経路生成部55は、駐車場処理(ステップST3)を飛ばし、生成した指定経路が指定された移動手段(自動車)により通行可能なものであるか否かを判断する(ステップST4)。
案内経路生成部55は、たとえば、指定経路を構成する各リンクの通行規制情報や各ノードの通行規制情報をナビゲーションデータ51から取得し、指定された移動手段(自動車)により、それらのリンクおよびノードが通行可能であるか否かを判断する。
たとえば、指定経路を構成するリンクの属性情報に、一方通行を示す通行規制情報が含まれている場合、案内経路生成部55は、指定経路における進行方向とそのリンクデータが示す通行可能な方向とを比較し、これらが一致する場合には通行可能と判断し、一致しない場合には通行不可能と判断する。
この他にもたとえば、指定経路を構成するリンクデータの属性情報に、たとえば歩行者専用道路を示す通行規制情報が含まれている場合、案内経路生成部55は、指定経路における移動手段と規制対象とを比較し、これらが一致する場合には通行可能と判断し、一致しない場合には通行不可能と判断する。
このように指定経路中に指定された移動手段(自動車)により通行できない区間が存在する場合、案内経路生成部55は、まず、電子ペン3および地図帳2により指定された経路が、電子ペン3により選択された移動手段(自動車)により通行できない旨を、液晶デバイス46に表示させる(ステップST5)。ユーザは、この表示に基づいて指定した経路が通行できないことを知ることができる。なお、案内経路生成部55は、この通行できない旨の表示に加えて、あるいはこの通行できない旨の表示に替えて、指定経路の自動更新の確認を液晶デバイス46に表示させるようにしてもよい。
その後、たとえばタッチパネル45やキーデバイス44の操作に基づいて指定経路の更新が承認されたと判断すると、案内経路生成部55は、指定経路中のその通行不可能なリンクおよびノードを、電子ペン3により選択された移動手段(自動車)により通行可能なリンクおよびノードへ変更する修正処理を実行する(ステップST6)。
案内経路生成部55は、たとえば、ナビゲーションデータ51を用いて、通行できない区間のリンクの両端のノード間の経路を探索し、その通行できないリンクを新たに探索した区間のリンクにより置き換えた指定経路を生成する。案内経路生成部55は、この修正した指定経路を、案内経路としてHDD43に記憶させる(ステップST7)。
図7は、ユーザが電子ペンにより指定した経路に、選択した移動手段(自動車)により通行できない区間が存在する場合での説明図である。図7(A)に示すように、ユーザが電子ペンを用いて自動車のマーク13を選択した後、地図12中で太線の経路61を指定した場合、この指定経路には、自動車の通行が禁止されている区間62が含まれている。この場合、案内経路生成部55は、図7(B)に示すように、液晶デバイス46に、指定した経路が通行できない旨を表示して、経路の自動更新の確認を表示させる。その後、案内経路生成部55は、図7(C)に示すように、その通行できない経路を他の通行可能な経路に置き換えた案内経路63を生成する。
図8は、指定経路中に一方通行路を逆走する区間が存在する場合に、案内経路生成部55が液晶デバイス46に表示させるメッセージである。この図8のメッセージは、図7(B)に示すメッセージとは異なる文面になっている。また、ユーザによる経路の再指定を促すメッセージとなっている。
なお、指定経路中に指定された移動手段により通行できない場合において、たとえば指定経路の自動更新が許可されなかったときには、案内経路生成部55は、自らが置き換えた案内経路を探索するのではなく、ユーザにより通行できないリンクおよびノードを、置き換えた案内経路のリンクおよびノードに置き換える作業をユーザに指示するようにしてもよい。
また、指定経路中に、指定された移動手段(自動車)により通行できない区間が存在しない場合、案内経路生成部55は、その指定経路を案内経路63としてHDD43に記憶させる。
以上の案内経路生成部55による案内経路63の生成処理により、HDD43には、ユーザが地図帳2と電子ペン3とにより指定された経路に沿った経路であって、電子ペン3により選択された移動手段(自動車)により移動可能な経路が、案内経路データ52として記憶される。
UI部56は、HDD43に記憶される案内経路データ52を読み込み、案内経路63を確認するための画面を液晶デバイス46に表示させる。なお、UI部56は、案内経路データ52とともにナビゲーションデータ51中の地図表示データを読み込み、案内経路63を地図上に重ねて表示する表示画面を液晶デバイス46に表示させるようにしてもよい。
その後、ナビゲーション本体5が設置された自動車が移動し始めたり、所定の案内開始操作がなされたりすると、ナビゲーション本体5のUI部56は、HDD43に保存されている案内経路データ52による経路案内を開始する。UI部56は、液晶デバイス46に、たとえばナビゲーションデータ51に基づく地図上に、現在位置生成部53が生成する現在位置を示すマーク13と、案内経路63の一部とを重ねて表示させる。UI部56は、現在位置が案内経路63の曲がり角などに近づくとその旨を音声などにより報知し、経路を案内する。UI部56は、案内経路63の終点に到達したと判断すると、経路案内を終了する。また、ユーザは、自動車を降りて移動する場合、ナビゲーション本体5を自動車から外し、持参する。
次に、地図帳2と電子ペン3とにより複数の移動手段により移動する経路を指定する場合のカーナビゲーションシステム1の動作を説明する。
図9は、複数の移動手段による経路の指定方法の説明図である。ここでは、電子ペン3により最初の移動手段として自動車が指定され、2つ目の移動手段として徒歩が指定された場合を例に説明する。この場合、ユーザは、まず、地図帳2中の自動車のマーク13を電子ペン3によりチェックした上で自動車で移動する経路71をなぞり、次に、地図帳2中の徒歩のマーク13を電子ペン3によりチェックした上で徒歩で移動する経路72をなぞる。
図10は、まず自動車で移動する経路71が指定され、次に徒歩で移動する経路72が指定された場合に、電子ペン3に生成される読取データ29の一例を示す図である。読取データ29には、自動車を示す移動手段情報と、徒歩を示す移動手段情報とが、指定順に登録される。また、各移動手段情報には、それぞれの指定経路71,72を示す複数の読取座標値が対応付けて記憶される。さらに、各読取座標値には、それぞれの読取時刻と筆圧データとが対応付けて記憶される。
USBケーブル4によりこの電子ペン3がナビゲーション本体5に接続されると、電子ペン3の送信部35は、メモリ31に記憶されている読取データ29を、ナビゲーション本体5の受信部54へ送信する。これにより、ナビゲーション本体5のHDD43には、図10に示す読取データ29と同じデータが、受信データ49として記憶される。
HDD43に新たな読取データ29が受信データ49として記憶されると、ナビゲーション本体5の案内経路生成部55は、図6の処理を実行し、その読取データ29により指定された案内経路の生成処理を開始する(ステップST2)。案内経路生成部55は、読取データ29中の移動手段毎の複数の読取座標値による筆跡を、緯度経度値により表される移動手段毎の軌跡へ変換し、それぞれの軌跡に最も適合する移動手段毎の指定経路を探索する。
なお、電子ペン3により移動手段毎の経路が指定された場合、前の移動手段による指定経路の終点と、後の移動手段による指定経路の始点とが一致しないことがある。このときには、案内経路生成部55は、前の指定経路の終点および後の指定経路の始点の内のいずれか一方を手段変更地点として選択したり、それらの中間地点を手段変更地点として選択したりした上で、前の指定経路の終点をその手段変更地点とするように前の指定経路を生成し、且つ、後の指定経路の始点をその手段変更地点とするように後の指定経路を生成すればよい。
移動手段毎の指定経路を探索により生成した後、案内経路生成部55は、その生成した指定経路の適否を判断する。ここでは、移動手段として自動車および徒歩が指定されている。案内経路生成部55は、経路の途中で自動車を駐車させるために、駐車場処理を実行する。
図11は、図6中の駐車場処理(ステップST3)の詳細な処理の流れを示すフローチャートである。
駐車場処理(ステップST3)において、案内経路生成部55は、まず、移動手段を切り替える地点としての、手段変更地点の有無を確認する(ステップST11)。図10に示すように、読取データ29において自動車と徒歩とが指定されている場合、案内経路生成部55は、案内経路の生成中に、移動手段を自動車から徒歩へ変更するための手段変更地点を選択している。この場合、案内経路生成部55は、手段変更地点があると判断する。
なお、電子ペン3により1つの移動手段の指定経路のみが指定されている場合には、案内経路生成部55は、案内経路の生成中に手段変更地点を選択しない。そのため、案内経路生成部55は、手段変更地点が無いと判断し(ステップST11でNo)、さらに未処理の手段変更地点が無いことを確認し(ステップST18)、駐車場処理を終了する。
手段変更地点があると判断した場合(ステップST11においてYesの場合)、案内経路生成部55は、各手段変更地点について、駐車場や駐輪場を探索する必要があるか否かを判断する(ステップST12)。たとえば移動手段を自動車から徒歩へ変更する手段変更地点が選択されている場合、案内経路生成部55は、駐車場を探索する必要があると判断する。これに対して、たとえば、移動手段を徒歩から電車へ変更する手段変更地点が選択されている場合、案内経路生成部55は、駐車場や駐輪場を探索する必要がないと判断する。駐車場や駐輪場を探索する必要がない場合(ステップST12においてNoの場合)、案内経路生成部55は、未処理の手段変更地点の有無を確認する(ステップST18)。
手段変更地点について駐車場や駐輪場を探索する必要がある場合(ステップST12においてYesの場合)、案内経路生成部55は、駐車場や駐輪場を探索する旨を液晶デバイス46に表示させる(ステップST13)。
図12は、図5中の液晶デバイス46に表示される、駐車場や駐輪場を探索する旨の表示画面の一例である。
その後、たとえばタッチパネル45やキーデバイス44の操作に基づいて駐車場などの探索が承認されたと判断すると、案内経路生成部55は、ナビゲーションデータ51中の施設データを用いて、その手段変更地点に最も近い駐車場や駐輪場を探索する(ステップST14)。
手段変更地点に最も近い駐車場や駐輪場を探索により抽出した後、案内経路生成部55は、探索した駐車場や駐輪場を、案内経路中に立寄り地として追加するための画面を液晶デバイス46に表示させる(ステップST15)。
図13は、図5中の液晶デバイス46に表示される、立寄り地の追加確認画面の一例である。図13には、図9の指定に基づいて、出発地から施設A付近を経由して、施設B付近へ向かう画面が表示されている。ユーザは、たとえばこの表示に基づいて、「出発地」の文字と「施設A付近」の文字との間の矢印81、あるいは、「施設A付近」の文字と「施設B付近」の間の矢印82を選択する。
そして、たとえば液晶デバイス46に表示された画面に基づいて、ユーザにより1つの区間を示す矢印(81あるいは82)が、駐車場や駐輪場を追加するための区間として選択される(ステップST16でYes)と、案内経路生成部55は、その選択区間の前後の地点の間に、駐車場や駐輪場を新たな立寄り地として案内経路データ52に追加する(ステップST17)。
また、案内経路生成部55は、ナビゲーションデータ51を用いた経路探索を実行し、追加する駐車場や駐輪場と手段変更地点との間の経路を、案内経路データ52に追加する。このとき、案内経路生成部55は、追加する駐車場や駐輪場と手段変更地点との間を往復する経路を追加するようにしてもよいが、ユーザにより選択された区間に応じた経路を追加するようにしてもよい。
たとえば、図13中の矢印81により自動車の指定経路の区間が指定された場合、案内経路生成部55は、その自動車の指定区間の終点を手段変更地点から駐車場へ変更するとともに、駐車場から手段変更地点まで移動する徒歩による経路を追加すればよい。これにより、案内経路生成部55は、案内経路として、ユーザが指定した経路および移動手段を最大限に生かしつつ、駐車場に自動車を駐車させてから手段変更地点まで歩き、さらに徒歩で移動する、ユーザが望む経路を生成することができる。
図14は、図13中の矢印81により自動車の指定経路の区間が指定された場合に、案内経路生成部55が生成する修正した案内経路の一例を示す図である。図14の案内経路は、出発地から駐車場まで自動車で移動する経路91と、駐車場から施設Aまで徒歩で移動する経路92と、施設Aから施設Bまで徒歩で移動する経路93と、で構成されている。
また、図13中の矢印82により徒歩の指定経路の区間が指定された場合、案内経路生成部55は、その徒歩の指定区間の始点を手段変更地点から駐車場へ変更するとともに、手段変更地点から駐車場まで移動する自動車による経路を追加すればよい。これにより、案内経路生成部55は、案内経路として、ユーザが指定した経路および移動手段を最大限に生かしつつ、自動車で手段変更地点に立寄ってから自動車を駐車させ、さらに徒歩で移動する、ユーザが望む経路を生成することができる。
また、1つの手段変更地点についての駐車場などの探索処理が終了すると、案内経路生成部55は、未処理の手段変更地点の有無を確認する(ステップST18)。そして、未処理の手段変更地点が残っている場合(ステップST18でYesの場合)には、案内経路生成部55は、ステップST14〜ST17までの処理を繰り返して、その未処理の手段変更地点について必要な駐車場や駐輪場の探索処理をし、指定経路を更新する。また、未処理の手段変更地点が無くなる(ステップST18でNo)と、案内経路生成部55は、駐車場処理(図6のステップST3)を終了する。
以上の駐車場処理を終えると、案内経路生成部55は、ユーザが指定した経路および移動手段を最大限に生かしつつ、自動車や自転車を駐車させて移動する案内経路を生成する。また、案内経路生成部55は、この案内経路が指定された移動手段により通行可能なものであるか否かを判断し(ステップST4)、各移動手段による移動経路が通行可能で無い場合にはステップST5およびST6により通行可能なのもへ修正した案内経路を、HDD43に記憶させる(ステップST7)。
以上の案内経路生成部55による案内経路の生成処理により、HDD43には、ユーザが地図帳2と電子ペン3とにより指定した経路を最大限に生かしつつ、電子ペン3により選択された複数の移動手段(自動車および徒歩)により移動可能な経路が案内経路データ52として記憶される。
以上のように、この実施の形態では、カーナビゲーションシステム1では、電子ペン3により地図帳2中の移動手段のマーク13および地図12中の経路を読み取り、ナビゲーション本体5の受信部54が電子ペン3から読取データ29を受信し、ナビゲーション本体5の案内経路生成部55が電子ペン3により指定された指定経路に基づく案内経路であって、所望の移動手段により通行可能な案内経路を生成する。
したがって、ユーザは、電子ペン3と地図帳2とを用いて、ナビゲーション本体5で使用する経路として、所望の経路を指定することができる。ユーザは、経路を指定するために、ナビゲーション本体5の液晶デバイス46に地図12を表示させて、ナビゲーション本体5において経路を指定する必要は無い。ユーザは、経路を指定するために、ナビゲーション本体5に表示させる地図12をスクロールさせたり、縮尺を切り替えたりする面倒な作業をする必要は無い。
しかも、ユーザは、その指定経路が、電子ペン3により選択した、たとえば自動車などの移動手段により通行することができないものである場合には、案内経路生成部55は、その指定経路を修正した案内経路を生成する。たとえば、選択された移動手段の情報が自動車などの車両の情報であって、且つ、電子ペン3により指定された経路中にその車両により通行できない区間がある場合、案内経路生成部55は、少なくともその区間をその近傍にある、車両により通行可能な経路へ置き換えた案内経路を生成する。また、案内経路生成部55は、ナビゲーションデータ51における道路の通行可否を示す属性情報を参照して、自動車などの車両による通行可否を判断する。
したがって、ユーザが地図帳2において所望の経路をラフに指定したとしても、あるいは、通行できない経路を指定したとしても、案内経路生成部55は、所望の移動手段により移動することができる案内経路を生成することができる。カーナビゲーションシステム1は、印刷された地図12と電子ペン3とを用いてユーザにより経路が指定されることで、その指定経路に沿って且つ所望の移動手段により通行可能な経路を生成することができる。
また、この実施の形態では、案内経路生成部55は、液晶デバイス46により通行できない旨を報知した後に、置き換えた案内経路を探索する。したがって、案内経路としてユーザが指定した経路とは部分的に異なる案内経路が生成されたとしても、ユーザは、その経路が通行できないことにより変更されたものであることを事前に知ることができる。ユーザは、通行できない経路を何度も指定しなおしたりしてしまうことはない。
また、この実施の形態では、ナビゲーション本体5の受信部54が少なくとも自動車あるいは自転車などを含む複数の移動手段を選択する読取データ29を受信した場合、案内経路生成部55は、その指定経路の途中で立寄る所定の施設としての駐車場あるいは駐輪場を探索により選択し、その駐車場あるいは駐輪場を経由する案内経路を生成する。したがって、ユーザは、指定経路の途中において自動車や自転車を置いて移動する経路により、移動することができる。
また、この実施の形態では、案内経路生成部55は、自動車や自転車の指定経路の終点に基づいてその近傍の所定の施設としての駐車場あるいは駐輪場を探索し、ナビゲーション本体5の液晶デバイス46は、探索した駐車場あるいは駐輪場を案内経路の途中で立寄る立寄り地として追加するための画面を表示する。したがって、ユーザは、案内経路生成部55により自動的に選択される駐車場あるいは駐輪場の立寄り順を、指定することができる。ユーザは、たとえば自動車や自転車あるいは公共交通の経路の終点の前に立寄る立寄り地として、あるいは、その終点の後に立寄る立寄り地として駐車場などを指定することができる。なお、探索した駐車場あるいは駐輪場を案内経路の途中で立寄る立寄り地として追加するための画面などは、液晶デバイス46以外のものによりユーザへ呈示されるようにしてもよい。
以上の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形や変更が可能である。
上記実施の形態では、地図帳2の各紙面11には、地図12やマーク13と重ねて、電子ペン3により読み取り可能なパターンとしてドットパターンが印刷されている。この他にもたとえば、地図帳2などの印刷物の各紙面には、バーコード、QR(Quick REsponse)コードなどの二次元コードなどが、電子ペン3により読み取り可能なパターンとして印刷されていてもよい。これらのバーコードやQRコードに、紙面中の位置などを示す座標値をコード化することで、電子ペンは、読み取った紙面の部位の読取座標値を得ることができる。
上記実施の形態では、電子ペン3は、1つの地図帳2中の地図12を読み取ることで経路を指定する。この他にもたとえば、電子ペン3は、地図帳2以外のたとえば観光案内シートの地図12や、複数の地図帳2などを読み取り、経路を指定するようにしてもよい。また、移動手段を指定するマーク13は、地図帳2とは別体のシートに印刷されていてもよい。
上記実施の形態では、電子ペン3は、地図帳2に印刷されたマーク13を読み取ることで、移動手段を選択している。この他にもたとえば、電子ペン3は、移動手段を選択するためのスイッチを有するものであってもよい。さらに他にもたとえば、電子ペン3は、移動手段毎にそれ専用のものであってもよい。さらに他にもたとえば、移動手段は、ナビゲーション本体5に表示される移動手段選択画面において選択されるようにしてもよい。
図15は、移動手段を選択するためのスイッチを有する電子ペン3の外観を示す側面図である。電子ペン3は、表示デバイス22の下に、左ボタン101と右ボタン102とがならべて配設されている。左ボタン101あるいは右ボタン102が操作されることで、電子ペン3が選択する移動手段が切り替わり、それに応じて表示デバイス22に表示される移動手段のマーク13が切り替わる。また、メモリ管理部34は、このボタン操作があったとき、新たな移動手段の情報を読取データ29に追加登録すればよい。
図16は、移動手段毎の電子ペン3を示す側面図である。図16(A)は、自動車専用の電子ペン111であり、図16(B)は、徒歩専用の電子ペン112である。この変形例の場合ユーザは、たとえば自動車専用の電子ペン111を用いて地図12をなぞることで自動車用の経路を指定し、徒歩専用の電子ペン112用いて地図12をなぞることで徒歩用の経路を指定する。その後、ユーザは、自動車専用の電子ペン111および徒歩専用の電子ペン112とを、移動順にあわせて順番にナビゲーション本体5に接続する。これにより、ナビゲーション本体5のHDD43には、受信データ49として、自動車用の経路を指定する読取データ29と、徒歩用の経路を指定する読取データ29とが蓄積される。
上記実施の形態において、座標値変換テーブル50は、読取座標値を緯度経度値へ変換するものである。この他にもたとえば、座標値変換テーブル50は、読取座標値を道路名へ変換するものなどであってもよい。この変形例の場合、案内経路生成部55は、受信した読取データ29中の移動手段毎の筆跡を、その軌跡に対応する道路名へ変換する。案内経路生成部55は、道路名に基づいて、ナビゲーションデータ51から指定経路を探索すればよい。
上記実施の形態において、案内経路生成部55は、ナビゲーションデータ51中の交通規制情報を用いて、移動手段により指定経路が通行可能であるか否かを判断している。この他にもたとえば、案内経路生成部55は、CD−ROMやメモリカードなどで提供される交通規制情報や、インターネットなどから受信(取得)した交通規制情報を用いて、移動手段により指定経路が通行可能であるか否かを判断するようにしてもよい。また、案内経路生成部55は、通行不可能な区間に置き換わる案内経路を、ユーザにより追加指定させるようにしてもよい。
上記実施の形態では、印刷された地図12中の指定経路を読み取る装置として、電子ペン3を使用している。この他にもたとえば、印刷された地図12中の指定経路を読み取る装置として、カメラ付き携帯手電話端末などの、地図帳2とともに携帯可能な装置を使用するようにしてもよい。
上記実施の形態では、地図12の読取による指定経路に基づく通行可能な案内経路は、電子ペン3が接続されて、車両に着脱可能なナビゲーション本体5において生成されている。この他にもたとえば、地図12の読取による指定経路に基づく通行可能な案内経路は、パーソナルコンピュータ、ナビゲーションデータ51を通信により取得可能な携帯情報端末などにおいて生成されるようにしてもよい。そして、生成された案内経路は、その生成をした装置において利用されても、他の装置、たとえば携帯情報端末や携帯電話端末などにおいて経路案内に利用されるようにしてもよい。さらに、電子ペン3とナビゲーション本体5との替わりに、これらの機能が集約した携帯端末などであってもよい。
上記実施の形態では、少なくとも自動車や自転車などを含む複数の移動手段が指定された場合、案内経路生成部55は、その自動車や自転車を駐車する駐車場や駐輪場などの所定の施設を立ち寄りの施設として選択している。この他にもたとえば、案内経路生成部55は、少なくとも電車、バス、タクシーなどの公共交通を含む複数の移動手段が指定された場合、その公共交通における停車駅、停留所、タクシー乗り場などの所定の施設を立ち寄りの施設として選択するようにしてもよい。