本発明は、ナビゲーション装置のユーザに車線情報を提供するための方法およびシステムに関する。本発明は、本発明の方法を実行するように構成されたナビゲーション装置にも及ぶ。本発明の例示的実施形態は、グローバルナビゲーション衛星信号受信および処理機能を含む、ポータブルナビゲーション装置、いわゆるPNDの形態のナビゲーション装置、およびそのような装置を動作させる方法に関する。本発明は、統合ナビゲーションシステム、例えば車載ナビゲーションシステムの一部を形成するナビゲーション装置、及びそれを動作させる方法にも適用可能である。
本発明は、車線情報、例えば、道路網のジャンクションで特定の操縦(操作)を実行するためにどの車線に車両がいるべきかに関する命令をナビゲーション装置のユーザに提供する方法と、本発明の実施形態による方法のステップを実行するように構成されたナビゲーション装置とを対象とする。ナビゲーション装置は上述したように、また以下でより詳細に説明するように、任意の適切な形態のナビゲーション装置を含むことができる。
装置の1つの例示的な実施形態は、ポータブルナビゲーション装置である。GPS(Global Positioning System)信号受信および処理機能を含むポータブルナビゲーション装置(PND)は周知であり、車載または他の車両ナビゲーションシステムとして広く採用されている。一般的に言えば、現代のPNDはプロセッサと、メモリ(揮発性および不揮発性のうちの少なくとも一方であり、一般的には両方である)と、前記メモリ内に格納された地図データとを備える。プロセッサとメモリは協働して、ソフトウェアオペレーティングシステムが確立され得る実行環境を提供し、さらに、PNDの機能が制御されることを可能にし、種々の他の機能を提供するために、1つ以上の追加のソフトウェアプログラムが提供されることが一般的である。
典型的には、これらの装置は、ユーザが装置と対話し、装置を制御することを可能にする1つ以上の入力インタフェースと、情報がユーザに伝達され得る1つ以上の出力インタフェースとをさらに備える。出力インタフェースの例示的な例は、ビジュアルディスプレイおよび可聴出力のためのスピーカを含む。入力インタフェースの例示的な例は、装置のオン/オフ動作または他の特徴を制御するための1つ以上の物理的ボタン(これらのボタンは必ずしも装置自体上にある必要はなく、装置が車両に組み込まれている場合にはハンドル上にあってもよい)と、ユーザの発話を検出するためのマイクロフォンとを含む。特に好ましい構成では、出力インタフェースディスプレイは、ユーザがタッチによって装置を操作することができる入力インタフェースをさらに提供するために(タッチセンシティブオーバレイなどの手段による)タッチセンシティブディスプレイとして構成されてもよい。
このタイプの装置はまた、しばしば、電力および任意選択的にはデータ信号を装置との間で送受信することができる1つ以上の物理的コネクタインタフェースと、任意選択的に、セルラ電気通信および他の信号およびデータネットワーク、例えばWi−Fi、Wi−Max GSMなどを介しての通信を可能にする1つ以上の無線送信機/受信機とを含む。このタイプのPND装置は位置データを含む衛星放送信号を受信し、その後処理して装置の現在位置を判定することができるGPSアンテナも含む。
また、PND装置は、現在の角加速度及び直線加速度を判定するために処理することができ、また、今度は、GPS信号、装置の速度及び相対変位、ひいてはそれが搭載された車両から導出された位置情報と併せて処理することができる信号を生成する電子ジャイロスコープ及び加速度計を含んでもよい。典型的にはそのような特徴が車載ナビゲーションシステムにおいて最も一般的に提供されるが、そうすることが好都合であれば、PND装置において提供されてもよい。
このようなPNDの有用性は、主として、第1の位置(典型的には開始位置または現在位置)と第2の位置(典型的には目的地)との間の経路を判定する機能において明らかにされる。これらの位置は、例えば郵便番号、ストリート名およびハウス番号、以前に記憶された「周知の」目的地(有名な位置、地方自治体の位置(スポーツグラウンドまたは水泳浴場など)または他の関心地点など)、およびお気に入りまたは最近訪れた目的地など、多種多様な異なる方法のいずれかで、装置のユーザによって入力することができる。
典型的にはPNDは、地図データから出発地アドレス位置と目的地アドレス位置との間の「最良」又は「最適」経路を計算するためのソフトウェアによって作動される。「最良」又は「最適」経路は所定の基準に基づいて判定され、必ずしも最速又は最短経路である必要はない。運転者を案内するための経路の選択は非常に洗練されたものとすることができ、選択された経路は、既存の、予測された、及び動的に及び/又は無線で受信された交通及び道路情報、道路速度に関する履歴情報、及び道路選択を判定する要因に対する運転者自身の好み(例えば、運転者は、経路が高速道路又は有料道路を含むべきでないことを指定することができる)を考慮に入れることができる。
さらに、装置は道路および交通状況を継続的に監視し、変化した状況に起因して残りの移動が行われる経路を変更することを提案または選択することができる。様々な技術(例えば、携帯電話データ交換、固定カメラ、GPSフリート追跡)に基づくリアルタイム交通監視システムは交通遅延を識別し、情報を通知システムに供給するために使用されている。
このタイプのPNDは典型的には車両のダッシュボード又はフロントガラスに取り付けることができるが、車両ラジオのオンボードコンピュータの一部として、又は実際には車両自体の制御システムの一部として形成することもできる。ナビゲーション装置は携帯情報端末(ポータブルデジタルアシスタント)、メディアプレーヤ、携帯電話機等のハンドヘルドシステムの一部であってもよく、これらの場合、ハンドヘルドシステムの通常の機能は経路計算及び計算された経路に沿ったナビゲーションの両方を実行するために装置上にソフトウェアをインストールすることによって拡張される。
経路計画およびナビゲーション機能は、適切なソフトウェアを実行するデスクトップまたはモバイルコンピューティングリソースによって提供することもできる。例えば、TomTom International B.V.はroutes.tom.comでオンライン経路計画およびナビゲーション機能を提供し、この機能は、ユーザのPCが接続されているサーバが経路を算出する(その態様はユーザ指定ができる)出発点および目的地をユーザが入力することを可能にし、選択された出発点から選択された目的地までユーザを導くための網羅的なナビゲーション命令のセットを生成する。
PNDでは、経路が計算されると、ユーザはナビゲーション装置と対話して、任意選択で、提案された経路のリストから、所望の計算された経路を選択する。任意選択で、ユーザは例えば、任意の経路、道路、場所、または基準が回避されるべきであるか、または特定の道程に対して必須であることを指定することによって、経路選択プロセスに介入するか、または経路選択プロセスを案内することができる。PNDの経路計算態様は1つの主要な機能を形成し、そのような経路に沿ったナビゲーションは、別の主要な機能である。
装置によって提供されるさらなる重要な機能は、ナビゲーション中に以前に計算された経路からユーザが逸脱する場合(偶然または意図的に)、代替経路がより好都合であることをリアルタイムの交通条件が指示し、装置がそのような条件を自動的に認識することを適切に可能にする場合、またはユーザが何らかの理由で装置に経路再計算を能動的に実行させる場合の、自動経路再計算である。
また、ユーザが定義した基準を用いて経路を計算できるようにすることも知られており、例えば、ユーザは装置によって計算される風景経路を好むことができ、または交通渋滞が起こりそうな、予想される、または現在起こっているあらゆる道路を回避することを望むことができる。次いで、装置ソフトウェアは様々な経路を計算し、例えば景観的な美しさとしてタグ付けされた(POIとして知られている)最高数の関心地点をその経路に沿って含む経路をより有利に重み付けするか、または特定の道路上で起こっている交通状況を示す格納された情報を使用して、それに起因する可能性のある渋滞または遅延のレベルに関して計算された経路を順序付ける。他のPOIベースおよび交通情報ベースの経路計算およびナビゲーション基準も可能である。
経路計算およびナビゲーション機能はPNDの全体的な有用性にとって基本的であるが、現在の装置位置に関連する地図情報のみが表示され、経路が計算されておらず、装置によって現在ナビゲーションが実行されていない、情報表示、すなわち「フリードライビング」のために、装置を純粋に使用することが可能である。このような動作モードは、ユーザが移動したい経路を既に知っており、ナビゲーション支援を必要としない場合に、しばしば適用可能である。
上述のタイプの装置は、ユーザがある位置から別の位置へナビゲートすることを可能にするための信頼性のある手段を提供する。
計算された経路に沿ったナビゲーションの間、そのようなPNDは選択された経路に沿ってその経路の終わり、すなわち所望の目的地までユーザを案内するために、視覚的および/または聴覚的な命令を提供することが通常である。PNDはナビゲーション中に地図情報を画面上に表示することも通常であり、このような情報は表示される地図情報が装置の現在位置を表し、したがって、装置が車載ナビゲーションに使用されている場合にはユーザまたはユーザの車両の現在位置を表すように、画面上で定期的に更新される。
画面上に表示されるアイコンは典型的には現在の装置位置を示し、現在の装置位置の近傍の現在の道路および周囲の道路の地図情報、ならびに表示されている他の地図特徴を中心とする。さらに、ナビゲーション情報は、任意選択で、表示された地図情報の上、下、または片側のステータスバーに表示されてもよく、ナビゲーション情報の例はユーザがとる必要がある現在の道路からの次の逸脱までの距離を含み、その逸脱の性質はおそらく、特定のタイプの逸脱を示唆するさらなるアイコン、例えば、左折または右折によって表される。ナビゲーション機能はまた、ユーザが経路に沿って案内されることができる、可聴命令の内容、持続時間、および時期を判定する。理解され得るように、「100mで左折」のような単純な命令は、かなりの処理および分析を必要とする。前述したように、装置とのユーザ対話はタッチスクリーンによるものであってもよく、または追加的にもしくは代替的に、ステアリングコラムに取り付けられたリモコンによるものであってもよく、音声起動によるものであってもよく、または任意の他の適切な方法によるものであってもよい。
上述のように、ユーザが判定された経路をたどることを可能にするナビゲーション命令をユーザに提供する多くの典型的な方法があり、このようなナビゲーション命令は一般に、ターンバイターン命令と呼ばれる。多くは、装置および/またはユーザの現在位置およびたどるべき経路を示すグラフィカルアイコンと共に、装置および/またはユーザの現在位置の周りにおける、世界の表現、および典型的には道路網を表示することに依存する。世界の表現は、典型的には特定の視点からのコンピュータ生成画像である。
例えば、1つの一般的な表現は2次元(2D)ビューであり、このビューでは、装置の現在位置の周囲の領域の鳥かん図を示すように、高所に、z方向に、そしてピッチ角度0°で配置されたカメラ(図4C参照)からのように、画像が生成される。そのようなビューの例が図4Aに示されており、装置の現在位置がアイコン401によって示され、たどられている所定の経路が経路線403によって示されている。このビューでは、経路に沿った装置の動きを追跡するように、カメラがx−y平面(すなわち、z軸に垂直であり、したがって、装置が移動している表面に平行な平面)内を移動してもよい。
もう1つの一般的な表現は3次元(3D)ビューであり、このビューでは高所に配置されたカメラからのように画像が生成されるが、装置の現在位置の周囲の領域の斜視図を示すように、例えばピッチ角が30°である(例えば、90°のピッチ角はカメラが表面の平面に対して平行に向けられるようなものであり、図4Cを参照)。そのようなビューの一例が図4Bに示されており、カメラは装置の移動方向に基づいて装置の現在位置の背後の所定の位置に、すなわちx-y平面内に配置され、装置の現在位置を表すアイコン405をビュー内に示すことができることが理解されよう。このビューではカメラ典型的には経路線407によって示される所定の経路に沿った装置の移動を追跡し、したがって、カメラの視野角は装置の移動方向に沿って(または所定の経路のパスに沿って)中心に置かれる。
いくつかの複雑なジャンクションについては、ユーザへの接近するジャンクションの模式図とともに、より詳細に行われるべき操縦を示す3D案内ビューの組合せを示すことも知られている。このようなビューの一例が図5に示されており、この図では、案内ビュー500が画面の左側に示され、ジャンクションビュー501が画面の右側に示されている。より具体的には、案内ビュー500は、たどるべき経路を線502で、装置の現在位置をアイコン503で、および次のジャンクションで行われるべき操縦(操作)を矢印504で表示する。一方、ジャンクションビュー501では、矢印508がユーザが所望の操作を完了するためにどの道路の車線にいる必要があるかを示す。しかしながら、例えば図4A及び図4Bに示されるような標準案内モードに対するこれらの改善にかかわらず、本出願人は、ジャンクションの静止画像、すなわちジャンクションビュー501を、そのジャンクションに向かう進行を示す動画像、すなわち案内ビュー500と共に使用すると、混乱につながる可能性があることを認識した。
ナビゲーション(または案内)命令を提供する別の方法は、「現実を拡張する」ために、装置の前の領域を示すカメラからの画像上に命令を重ね合わせる(重畳する)ことである。このような装置に関するさらなる詳細は例えば、2006年12月14日に公開されたTomTom International B.Vの国際公開第2006/132522号明細書に見出すことができ、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。同様に、カメラ画像上に命令を重ね合わせ、結果として得られる組合せを表示画面上に表示するのではなく、ユーザがその視野内の命令を見ることができるように、ヘッドアップディスプレイ(HUD)の一部として、例えば表面上に命令を投影することも知られている。しかし、理解されるように、また、特に複雑なジャンクション及び交差点の場合には、このように命令を表示することは接近するジャンクションの構成又はそのジャンクションでなされる必要のある操縦に関して、ユーザに十分な洞察を提供するとは限らない。
したがって、本出願人は、ナビゲーション命令をユーザに表示する改善された方法が依然として必要とされていることを認識した。
本発明の第1の態様によれば、1つ以上の複数車線道路を含む複数の道路を含む道路網を介して、判定された経路に沿って目的地まで車両内のユーザを案内するためにナビゲーション装置を使用して情報を提供する方法であって、各複数車線道路は、1つ以上の車線の第1のセット内の車両が第1の出口を介して前記複数車線道路から出ることができ、1つ以上の車線の第2のセット内の車両が前記複数車線道路上で継続することができ、または第2の出口を介して前記複数車線道路から出ることができる、少なくとも1つの道路ジャンクションと関連付けられており、前記方法は、
前記ナビゲーション装置の現在位置を取得することと、
前記取得された現在位置に基づいて前記道路網の一部の道路を示す前記ナビゲーション装置の表示装置に表示するためのナビゲーション地図を示すデータを生成することと、
前記道路網を通る前記判定された経路をたどるために前記取得された現在位置からとられるべき前記1つ以上の道路を示す前記ナビゲーション地図上に表示するための第1の経路線を示すデータを生成することと、
前記ナビゲーション地図および前記第1の経路線を示す前記データを前記表示装置に表示するために前記表示装置に提供することであって、前記ナビゲーション地図および第1の経路線は、前記車両が前記判定された経路に沿って移動するにつれて更新される、前記提供することと、を含み、
前記方法は、
前記車両が前記判定された経路に沿って移動している間に、複数車線道路上の前記ナビゲーション装置の前記現在位置が、関連する道路ジャンクションに近づいていると判定することに応じて、前記表示装置に表示される場合に前記ナビゲーション地図の一部をカバーする車線案内パネルを示すデータを生成することと、
前記ユーザが前記判定された経路をたどるように走行すべき1つ以上の車線を示す少なくとも前記車線案内パネル上に表示するための第2の経路線を示すデータを生成することと、
前記車線案内パネルおよび前記第2の経路線を示す前記データを、前記表示装置上に表示するために前記表示装置に提供することと、
をさらに含む方法が提供される。
本発明は、本明細書に記載された本発明の態様または実施形態のいずれかによる方法を実行するための手段を含むシステムに及ぶ。
従って、本発明のさらなる態様によれば、1つ以上の複数車線道路を含む複数の道路を含む道路網を介して、判定された経路に沿って目的地まで車両内のユーザを案内するためにナビゲーション装置を使用して情報を提供するシステムであって、各複数車線道路は、1つ以上の車線の第1のセット内の車両が第1の出口を介して前記複数車線道路から出ることができ、1つ以上の車線の第2のセット内の車両が前記複数車線道路上で継続することができ、または第2の出口を介して前記複数車線道路から出ることができる、少なくとも1つの道路ジャンクションと関連付けられており、前記システムは、
前記ナビゲーション装置の現在位置を取得する手段と、
前記取得された現在位置に基づいて前記道路網の一部の道路を示す前記ナビゲーション装置の表示装置に表示するためのナビゲーション地図を示すデータを生成する手段と、
前記道路網を通る前記判定された経路をたどるために前記取得された現在位置からとられるべき前記1つ以上の道路を示す前記ナビゲーション地図上に表示するための第1の経路線を示すデータを生成する手段と、
前記ナビゲーション地図および前記第1の経路線を示す前記データを前記表示装置上に表示するために前記表示装置に提供する手段であって、前記ナビゲーション地図および第1の経路線は、前記車両が前記判定された経路に沿って移動するにつれて更新される、前記提供する手段と、を備え、
前記システムは、
前記表示装置上に表示される場合に、前記ナビゲーション地図の一部をカバーする車線案内パネルを示すデータを生成する手段であって、前記車線案内パネルを示す前記データは、前記車両が前記判定された経路に沿って移動している間に、複数車線道路上の前記ナビゲーション装置の現在位置が、関連する道路ジャンクションに近づいていると判定することに応じて生成される、前記生成する手段と、
前記ユーザが前記判定された経路をたどるように走行すべき1つ以上の車線を示す少なくとも車線案内パネル上に表示するための第2の経路線を示すデータを生成する手段と、
前記車線案内パネルおよび前記第2の経路線を示す前記データを、前記表示装置上に表示するために前記表示装置に提供する手段と、
をさらに備えるシステムが提供される。
第2の態様およびさらなる態様における本発明は本発明の第1の態様の方法に関して説明された特徴のいずれかまたはすべてを含むことができ、逆もまた同様であることが理解されるのであろう。したがって、明示的に述べられていない場合、方法はシステムまたは装置に関連して説明された機能のいずれか(またはすべて)を実行するように装置を制御するステップを備えることができ、本発明のシステムまたは装置は、本明細書で説明された方法ステップのいずれか(またはすべて)を実行するように構成することができる。システムまたは装置は、言及されたステップを実行するように構成された1つ以上のプロセッサのセットを備えることができる。任意のステップは、いずれか1つのプロセッサによって、または複数のプロセッサによって実行することができる。この方法は、ナビゲーション装置を動作させる方法であってもよいことが理解されるのであろう。
本明細書で説明される態様または実施形態のいずれかによる方法のステップのいずれかを実行するための手段は一般に、そのようにするために、例えば、コンピュータ可読命令のセットでプログラムされるように構成された1つ以上のプロセッサ(または処理回路)のセットを備えることができる。所与のステップは、任意の他のステップと同じまたは異なるプロセッサのセットを使用して実行されてもよい。任意の所与のステップは、プロセッサのセットの組合せを使用して実行されてもよい。システムはさらに、例えば、指示データおよび情報データを含む少なくとも1つのリポジトリを記憶するための、コンピュータメモリなどのデータ記憶手段を含んでもよい。
本発明による方法のいずれも、ソフトウェア、例えばコンピュータプログラムを少なくとも部分的に使用して実施することができる。したがって、本発明はまた、本発明の態様または実施形態のいずれかによる方法を実行するための、または装置、例えば、ポータブルナビゲーション装置および/またはサーバに実行させるための、実行可能なコンピュータ可読命令を含むコンピュータプログラムにも及ぶ。
それに対応して、本発明はデータ処理手段を含むシステムまたは装置を動作させるために使用される場合、前記データ処理手段と共に、前記装置またはシステムに本発明の方法のステップを実行させる、そのようなソフトウェアを含むコンピュータソフトウェアキャリアにも及ぶ。このようなコンピュータソフトウェアキャリアはROMチップ、CD ROM、またはディスクなどの非一時的物理記憶媒体とすることができ、あるいは、有線の電気信号、光信号、または衛星などへの無線信号などの信号とすることができる。本発明は、機械によって読み取られると、本発明の態様または実施形態のいずれかの方法に従って機械を動作させる命令を含む機械可読媒体を提供する。
以下により詳細に説明するように、本発明の方法は、好ましくはモバイルナビゲーション装置の1つ以上のプロセッサ上で実行されるナビゲーションアプリケーションによって実行される。モバイルナビゲーション装置は、案内機能、および任意選択で経路計画機能を提供するという主な目的を有する専用装置とすることができる。あるいはモバイルナビゲーション装置は一般的なコンピューティングシステム(例えば、携帯電話)であり得、そして典型的にはグローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)受信機のような位置判定手段を有する。また、あまり好ましくない実施形態ではあるが、ナビゲーションアプリケーションはモバイルナビゲーション装置と通信しているサーバの1つ以上のプロセッサ上で実行することができ、その結果、現在位置はナビゲーション装置から、例えば、モバイル通信ネットワークを介して取得され、ナビゲーション地図、車線案内パネル、第1の経路線、および/または第2の経路線を示すデータがサーバからモバイルナビゲーション装置に、例えば、モバイル通信ネットワークを介して、表示のために提供される。
本発明によれば、具体的には車両が(出口道路を介して)道路から出るために1つ以上の車線の第1のセット内に車両がいる必要がある、または道路に沿って継続する(または異なる出口道路を介して出る)ために1つ以上の車線の第2のセット内に車両がいる必要がある、複数車線道路上の道路ジャンクションに接近する場合に、道路網を通って判定された経路に沿って目的地へユーザを案内するために、情報が、車両内のユーザに対して、ナビゲーション装置の表示装置、例えばグラフィカルユーザインタフェース(GUI)上に表示するために提供されてもよい。典型的には、判定された経路に従うとき、ユーザは、判定された経路に従うために現在位置から取られるべき1つ以上の道路を示すナビゲーション地図上にオーバーレイ(重畳)される第1の経路線と共に、ナビゲーションアプリケーションの現在位置に基づいて道路網の一部に道路を示すナビゲーション地図を含むGUIを提示される。以下でより詳細に説明するように、GUIは、ナビゲーション装置の現在位置を表すアイコンも含むことが好ましく、このアイコンもナビゲーション地図上にオーバーレイされる。ナビゲーション地図、第1の経路線、および好ましくは現在位置アイコンは、車両が判定された経路に沿って移動するにつれて更新される。したがって、この表示モードを「ナビゲーション案内モード」と呼ぶことができる。典型的には、ディスプレイは、判定された経路に沿った移動の大部分のために、そのようなナビゲーション案内を提供することができる。しかしながら、本発明によれば、ナビゲーション装置が複数車線道路上の道路ジャンクションに接近しているとき、特に、ナビゲーション装置が車線操縦が必要とされ得る道路ジャンクションに接近しているとき、GUIは、ナビゲーション地図の一部をカバーし、好ましくは、ナビゲーション装置の現在位置とナビゲーション地図内の道路ジャンクションの位置との間のナビゲーション地図の一部、例えば、ディスプレイの底部から延びるナビゲーション地図の一部をカバーする車線案内パネルを含むように修正され、経路線は、判定された経路に従うようにユーザが走行すべき車線を示す第2の経路線と共に、ディスプレイの底部から上部へ道路ジャンクションの位置まで経路が延びるように表示される。すなわち、道路ジャンクションに接近すると、ディスプレイは通常のナビゲーション案内モードから「車線案内モード」に変わる。車線案内モードでは、経路に沿って進むためにユーザが走行すべき1つ以上の車線を示す第2の経路線が、少なくとも車線案内パネル上に表示される。しかしながら、ナビゲーション地図のカバーされていない部分は依然として視認可能である。したがって、ユーザは、車線案内パネル上の車線案内情報(例えば、第2の経路線)と、少なくともカバーされていない部分におけるナビゲーション地図の詳細との両方を同時に提示されることができる。したがって、ナビゲーション地図の一部をカバーするパネル上に提供され、ナビゲーション地図のカバーされていない部分が依然として可視である、車線案内情報は以下でさらに説明するように、地図内でより自然な方法で提示することができる。特に、ユーザは、例えばナビゲーション地図のカバーされていない部分において、ジャンクションを越えた経路の継続をまだ見ることができる一方で、道路ジャンクションの前に必要とされる車線案内情報を自然な方法で提示されてもよい。これにより、ユーザは例えば、図5に示すような分割スクリーン案内及びジャンクションビューではなく、単一の一貫したビューで、道路ジャンクションの後に追従すべきパスに関する道路ジャンクション及び案内において、操縦に関する車線案内を得ることができる。
本発明によれば、判定された経路に沿って道路網を介して目的地までユーザを案内するための情報が、ユーザ、例えば、車両のドライバに提供される。道路網は、1つ以上の複数車線道路を含む複数の道路を含む。複数車線道路は、同一方向に走行する車両のために、物理的な仕切り(ディバイダ)又は中央分離帯によって分離されていない複数の車線を有する道路を意味し、その結果、車両は車線が道路に沿って走行するときに、車線間を操縦又は切り替えることができる。このような複数車線道路は、1つ以上の(隣接する)車線の第1のセット内の車両が出口道路を使用して道路から出ることができ、または1つ以上の(隣接する)車線の第2のセット内の道路に沿って進む(または異なる出口道路から出る)ことができる、交差点(同一平面ジャンクション)またはインターチェンジ(立体交差ジャンクション)などの、1つ以上の道路ジャンクションに関連付けられる。このような道路ジャンクションは例えば、複雑な自動車道のジャンクションである可能性がある。しかしながら、道路ジャンクションは、車線案内が所望され得る任意の道路状況であり得ることが理解されるであろう。したがって、道路ジャンクションは一般に、ユーザが判定された経路に沿って継続するために、どの車線を走行すべきかについて決定しなければならない複数車線道路に沿った任意のジャンクションである。したがって、道路ジャンクションは1つ以上の出口車線、および分割点(または決定点)を有することによって特徴付けることができ、その点によって、車両は、判定された経路に沿って安全に継続するために正しい車線内にいなければならない。
前記方法は、前記目的地までの前記(または任意の)経路を計算することを含むことができる。前記経路は、例えば前記ナビゲーション装置の現在位置であってもよい出発地から前記目的地まで計算される。前記目的地は前記ユーザによって設定されてもよく、または例えば出発時刻、出発日および出発地を使用して、前記ユーザの移動履歴に基づいて予測されてもよい。したがって、前記方法は、いくつかの実施形態では、前記経路を計算するために使用される出発地および/または目的地をユーザから受け付けることを含むことができる。前記経路は、任意の適切な方法で計算されてもよく、最速経路、最短経路、最低燃費経路などのユーザ指定基準に従ってもよい。前記経路を計算するステップは、前記ナビゲーション装置によって実行されてもよい。代替として、前記経路計算は、前記ナビゲーション装置の現在位置などの出発地と、前記ナビゲーション装置から通信リンクを介して受信された目的地とに基づいて、前記ナビゲーション装置から遠隔で、例えばサーバ上で実行されてもよい。そのような実施形態では、(予め)判定された経路を示すデータが前記通信リンクを介して前記サーバから前記ナビゲーション装置に送信されてもよい。
前記経路は、ナビゲート可能なネットワーク、例えば道路網を表す複数のセグメント(区分)を有するデジタル地図を使用して計算される。前記デジタル地図はここでは電子地図(または時には知られているように数学的グラフ)とも呼ばれ、その最も単純な形態では、事実上、道路交差点を最も一般的に表すノードを表すデータと、これらの交差点間の道路を表すノード間の線とを含むデータベースである。より詳細なデジタル地図では、線は開始ノードおよび終了ノードによって定義されるセグメントに分割されてもよい。これらのノードは最小限の3つの線またはセグメントが交差する道路交差点を表すという点で「現実の」ものであってもよく、または、特に、道路の特定の区間についての形状情報、または道路の何らかの特性、例えば速度制限、が変化する道路に沿った位置を識別する手段、を提供するために、現実のノードによって一方または両方の端部で定義されていないセグメントについてのアンカとして提供されるという点で「人工的」であってもよい。実用的に、すべての現代のデジタル地図では、ノードとセグメントがデータベース内のデータによって再び表される様々な属性によってさらに定義される。例えば、各ノードは、典型的にはその実世界位置、例えば緯度及び経度を定義するための地理的座標を有する。ノードはまた、典型的には交差点において、1つの道路から別の道路へ移動することが可能であるかどうかを示す、それに関連する操縦データを有し、一方、セグメントは許容される最大速度、車線サイズ、車線の数、間に分離帯があるかどうかなどの関連する属性も有する。電子地図はまた、道路網内の道路の名前を表すデータを含むことができる。
本発明は、前記ナビゲーション装置の現在位置を取得することを含む。前記ナビゲーション装置はポータブルであり、すなわち、ハンドヘルドPND、携帯電話として具現化されるか、または車両上または車両内に搭載されるかにかかわらず、ナビゲート可能なネットワークを移動することができる。前記ナビゲーション装置は前記ユーザに関連付けられているので、前記ナビゲーション装置の現在位置は、前記ユーザ、例えばドライバの現在位置に類似していると見ることができる。前記ナビゲーション装置は、ナビゲート可能なネットワークに対する前記ナビゲーション装置の現在位置を判定することができる位置判定装置を備える。位置判定装置は装置の位置を判定するための任意の位置検出手段、例えば、GPSまたはGLONASSなどのグローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)受信機を備えてもよい。理解されるように、装置は例えば、地上ビーコン、モバイル通信ネットワーク等のような、所望に応じてその現在位置を判定するための他の手段を使用してもよい。
前記方法が前記ナビゲーション装置上で実行される実施形態では、前記ナビゲーション装置の現在位置を取得するステップは、前記ナビゲーション装置の位置判定手段を使用して前記ナビゲーション装置の現在位置を判定することを含むことができる。他の実施形態では、例えば、該方法がサーバ上で実行される場合、前記ナビゲーション装置の現在位置を取得するステップは、前記ナビゲーション装置に関連付けられた位置判定手段によって判定される前記ナビゲーション装置の現在位置を、有線または無線であり得る通信リンクを介して、前記ナビゲーション装置から受信することを含むことができる。前記位置判定手段は一般に、GPSまたはGLONASS受信機などのGNSS受信機を備えることができる。
本発明は、前記取得された現在位置、および任意選択で建物などの世界の他の特徴に基づいて、前記道路網の一部分内の道路を示すナビゲーション地図を判定し、したがってそれを示すデータを生成することを含み、前記データは、前記ナビゲーション装置の表示装置上に前記ナビゲーション地図を表示するために使用される。理解されるように、前記世界の表現は特定の視点からのコンピュータ生成画像であり、デジタル地図データから生成される。このように、前記ナビゲーション地図は前記道路網の概略表現を提供し、好ましくは、車線情報、例えば、車線数、道路標識等を含まない。前記ナビゲーション地図は、前記ナビゲーション装置の現在位置の周りの前記世界の二次元(2D)表現とすることができ、例えば、図4Aに描写されるように、上昇位置(高所)(地面の上方)に配置され、ピッチ角度0°のカメラからのように画像が生成される。しかしながら、好ましくは、前記ナビゲーション地図は前記ナビゲーション装置の現在位置の周りの前記世界の三次元(3D)表現であり、例えば、装置の周りの領域の斜視図を示すように前記ナビゲーション装置の現在位置の後方に配置された鋭角のピッチ角、すなわち0°から90°の間で高所カメラ(elevated camera)からのように画像が生成される。任意の鋭角のピッチ角を所望に応じて使用することができるが、典型的には20°〜40°、好ましくは30°の角度が使用される。
本発明の前記方法はさらに、前記道路網を通る前記判定された経路(または所定の経路)をたどるために前記取得された現在位置からとられるべき前記1つ以上の道路を示す第1の経路線を示すデータを判定し、ひいては生成することを含み、前記データは、前記表示されたナビゲーション地図上に前記第1の経路線を表示するために使用される。このように、前記第1の経路線は、前記ナビゲーション装置の前記ユーザがたどっている前記判定された経路を形成する前記ナビゲーション地図の道路又は複数の道路の上に重ねられる。理解されるように、前記第1の経路線は前記ナビゲーション地図と同様に、デジタル地図データから生成される。なぜなら、前記第1の経路線は、前記判定された経路を形成する前記ナビゲーション地図に表示される前記道路網の道路または複数の道路の幾何学的形状(ジオメトリ)に追従する必要があるからである。また、前記第1の経路線は、例えば前記ナビゲーション装置によって計算されるような、または遠隔サーバから通信リンクを介して受信されるような、前記判定された経路を示すデータに基づいて生成されることが理解されるであろう。前記第1の経路線は、少なくとも前記ナビゲーション案内モード中に表示されてもよい。
好ましくは、前記方法は、前記第1の経路線上または前記第1の経路線と共に表示するために、前記ナビゲーション装置の現在位置を表すアイコンを示すデータを生成することと、前記生成されたデータを表示装置に表示するために前記表示装置に提供することとをさらに含む。前記現在位置アイコンは好ましくは、前記判定された経路に沿った前記車両の進行を示すように、前記表示されたナビゲーション地図上の前記第1の経路線上に重ね合わされる。
前記ナビゲーション地図、第1の経路線、および、好ましくは現在位置アイコンは、前記ユーザに対して表示されるGUIが前記車両の周囲の現在の環境を反映するように、前記車両(ひいてはナビゲーション装置)が前記判定された経路に沿って移動するにつれて前記車両(したがってナビゲーション装置)に追従するように更新される。
本発明は、前記ナビゲーション装置(ひいては車両)が前記判定された経路を移動し、複数車線道路に沿って移動しているとき、前記ナビゲーション装置が前記道路内の関連する道路ジャンクション、たとえば、1つ以上の(隣接する)車線の第1のセット内の車両が、出口道路を使用して前記道路から出ることができるか、または1つ以上の(隣接する)車線の第2のセット内で道路に沿って進むことができるジャンクションに接近しているかどうかを判定するステップをさらに含む。特に、本発明は、前記ナビゲーション装置が車線案内アドバイスを前記ユーザに提供することが所望される、前記道路内の道路ジャンクション、例えば、1つ以上の(隣接する)車線の第1のセット内の車両が出口道路を使用して道路から出ることができるか、または1つ以上の(隣接する)車線の第2のセット内で道路に沿って進むことができる、上述のタイプのジャンクションに、いつ近づいているかを判定するステップを含むことができる。例えば、本発明は、前記ナビゲーション装置の現在位置が前記道路上の関連する道路ジャンクションから(第1の)所定距離にあるかどうかを判定することを含むことができる。前記道路ジャンクションの位置は、好ましくは(前記ナビゲーション装置によってアクセス可能な)前記デジタル地図において定義される。前記ナビゲーション装置が前記道路ジャンクションに接近しているかどうかを判定するステップで使用される前記道路ジャンクションの位置は、ジャンクションの分割点を含むことができ、または、例えば、前記地図上の前記道路ジャンクションの最高範囲の位置を含むことができる。前記分割点は、前記第1のセットの車線が前記第2のセットの車線から分離(または分割)する地点である。前記分割点は、前記道路が実際に分割される点を含むことができるが、一般に、前記分割点は、前記判定された経路に沿って安全に継続するために、前記ユーザが正しい車線にいなければならない点(すなわち、車線を安全に切り替えることがもはや不可能な点)として定義される。前記所定の距離は、好ましくは前記複数車線道路に沿って、前記現在位置から前記道路ジャンクションまでの距離、例えば、前記地図内の前記分割点までの距離、または道路ジャンクションの最高範囲までの距離である。
このような判定がなされると(すなわち、前記ナビゲーション装置が車線案内アドバイスを提供することが所望され得る道路ジャンクションに接近していると判定すると)、前記方法は、前記表示装置上に表示するための車線案内パネルを示すデータを判定し、したがって生成することをさらに含む。すなわち、前記ナビゲーション装置が道路ジャンクションに近づいていると判定された場合には、ディスプレイを通常のナビゲーション案内モードから車線案内モードに変更することができる。したがって、前記所定の距離は、ジャンクションに関連する閾値点を示す選択またはプログラムされた閾値距離とすることができ、前記車線案内情報が、前記ユーザが前記判定された経路に沿って継続するのに必要な任意の車線操縦を安全に実行することができるように、前記道路ジャンクションの前方の適切な距離で前記ユーザに提供されるように選択される。前記所定の距離は、前記道路ジャンクションの前方の適切な距離で車前記線案内情報を提供するために、必要に応じて任意の値とすることができるが、好ましい実施形態では例えば800mのような500mから1kmの間である。原則として、前記所定の距離は異なる道路ジャンクションに対して異なってもよく、その場合、各道路ジャンクションに対する前記所定の距離は前記地図データに記憶されてもよい。前記判定は、複数車線道路に沿った全ての道路ジャンクションにおいて、または特定の道路ジャンクションのみにおいて行うことができる(したがって、車線案内情報が提供される)。例えば、前記判定は、前記判定された経路に沿って継続するために車線の操縦又は切換が必要となり得る、前記道路に沿った特定の道路ジャンクションに対してのみ行われ得る。例えば、車線案内情報は、前記ユーザが道路を出なければならないか、車線を切り替えなければならない場合にのみ必要とされてもよい。前記判定された経路が前記道路に沿って継続することを含み、車線操作が必要とされない場合、通常、車線案内を提供する必要はない(もちろん、これは所望であれば提供されてもよい)。
いくつかの実施形態では、前記車線案内パネル(およびその上に表示するための任意の関連情報)は、前記ナビゲーション装置が前記道路ジャンクションに接近していると判定されたときに、そのジャンクションの所定の距離内に他の出口および/またはジャンクションがあるかどうかにかかわらず、生成することができる。すなわち、実施形態では、いくつかの既存のシステムとは対照的に、道路ジャンクションについての前記車線案内情報の提示は、取るべき出口を通過する前の最後の出口まで延期されないことが好ましく、その代わりに、前記ナビゲーション装置が前記道路ジャンクションに近づいていると判定したときに(例えば、前記ナビゲーション装置が前記道路ジャンクションから前記所定の距離にあると判定したことに応じて)提示される。このようにして、前記道路状況にかかわらず、前記ユーザにジャンクションの前の良好な時間に情報を提示することができる。
前記車線案内パネルは、前記表示装置に表示されると、前記ナビゲーション地図の一部をカバーする(覆う)。したがって、前記ナビゲーション地図のカバーされていない(覆われていない)部分は一般に、前記車線案内パネルに沿って前記表示装置上に見えるままである。前記車線案内パネルによってカバーされる前記ナビゲーション地図の部分は、好ましくは前記ナビゲーション地図内の前記道路ジャンクションの位置に基づいている。前記車線案内パネルによってカバーされる前記ナビゲーション地図の部分を判定するために使用される前記ナビゲーション地図における前記道路ジャンクションの位置は、前記道路ジャンクションの前記分割点(例えば、前記決定点)を使用して判定されてもよい。しかし、より好ましくは、前記車線案内パネルによってカバーされる前記ナビゲーション地図の部分を判定するために使用される前記道路ジャンクションの位置は、前記ナビゲーション地図内の前記道路ジャンクションの最高範囲に基づいて(例えば、当該最高範囲であるものとして)判定される。したがって、前記車線案内パネルは、好ましくは前記道路ジャンクションの前記分割点をカバーし、それを越えて延びる(したがって、前記分割点の位置は、前記車線案内パネル上にも表示されてもよい)。前記車線案内パネルは、好ましくは前記ナビゲーション地図内の前記ナビゲーション装置の現在位置と前記道路ジャンクションの位置との間の領域を含む、すなわち前記道路ジャンクションの位置まで通じる経路の部分を含む前記ナビゲーション地図の一部分をカバーする。したがって、前記ナビゲーション地図の前記カバーされていない部分は一般に、前記ジャンクションを越えた地図(および経路)の続きを示すことができる。したがって、前記ユーザは前記経路の続きを見るために、前記ジャンクションを越えた前記ナビゲーション地図の部分を前方に見ることができる。したがって、例えば、前記ナビゲーション地図が前記ナビゲーション装置の現在位置の周囲の前記世界の3D表現であり、前記現在位置アイコンが前記GUIの表示ウィンドウの底部に近い場合、前記車線案内パネルは、前記ナビゲーション地図内の前記道路ジャンクションの位置に基づいて、前記表示ウィンドウの底部から境界線まで前記ナビゲーション地図の下部をカバーすることが好ましい。前記境界線は前記分割点の位置に対応してもよいが、好ましくは上述したように、前記分割点を越えて、例えば、前記ナビゲーション地図内の前記道路ジャンクションの最高範囲まで延びる。前記車線案内パネルと前記表示されたナビゲーション地図との間のエッジとして作用する前記境界線は、直線または湾曲していてもよく、好ましくは前記表示ウィンドウの一方の側から他方の側に延在する。このような実施形態では、前記車線案内パネルは、前記GUIの下部を形成し、前記(カバーされていない)ナビゲーション地図は前記GUIの上部を形成する。
前記車線案内パネルは一般に、前記ナビゲーション地図の上部に(上に)表示される(実質的に長方形の)レイヤを備える。例えば、前記表示装置上の前記ディスプレイは、地図レイヤの上にレンダリングされた車線案内パネルレイヤを有するレイヤのスタックを備えることができる。前記車線案内パネルは、前記ナビゲーション地図の少なくとも一部が前記パネルの下で見えるように、部分的に透明であってもよい。しかしながら、透明度のレベルは、所望に応じて選択することができる。実施形態では、前記車線案内パネル上に表示される前記車線案内情報と下にある前記ナビゲーション地図との間の視覚的衝突を回避するために、前記パネルは少なくとも部分的に不透明であり、その結果、前記ナビゲーション地図は前記パネルの下で(少なくともこれらの領域で)見えない。
理解されるように、前記車線案内パネルの位置(特に、その前記境界線の位置)は、前記ナビゲーション地図内の前記道路ジャンクションの位置に基づいているので、前記車線案内パネルの表示領域は、前記ナビゲーション装置が前記道路ジャンクションに近づくにつれて変化する、典型的には減少するのであろう。すなわち、前記車線案内パネルの位置は動的であり、前記境界線はナビゲーション装置が道路分岐点に近づくにつれて、例えば、ディスプレイの下縁または下端に向かって移動する。したがって、前記車線案内パネルの動きは、前記地図ジオメトリに基づいており、ジャンクションに向かう前記車両の進行を反映している。例えば、前記ナビゲーション装置がジャンクションに近づくにつれて、前記ジャンクションの位置、従って前記車線案内パネルの前記境界線の位置が前記ディスプレイ上の前記ナビゲーション装置の現在位置に向かって効果的に移動し、前記ジャンクション後の経路の継続を示す前記ナビゲーション地図のより多くがカバーされなくなる(露出(uncover)される)。これにより、前記ユーザは(例えば、通常ナビゲーションモードにおけるように)前方を見て、次の命令の準備をすることができる。さらに、前記ナビゲーション装置が前記分割点を通過して移動することにつれて、前記車線案内パネルは例えば、前記ディスプレイの下端から自然に消滅する(姿を消す)ことができる。このようにして、前記ユーザは、前記ジャンクションの前後の道路状況のより自然な連続表示を、一貫した単一のビューにおいて提供され得る。
前記方法はさらに、前記ユーザが前記判定された経路に従うように移動すべき車線、好ましくは個々の1つ以上の車線を示す第2の経路線を示すデータを判定し、したがって生成することを含む。したがって、前記第2の経路線は一般に、1つ以上の車線のセット、好ましくは、前記ユーザが前記判定された経路に従うように移動しているべき前記車線のセットの個々の1つ以上の車線を示すことができる。これらの車線は「有効な」車線と呼ばれてもよく、一般に、車線は、様々な適切な基準に従って、前記判定された経路の有効な車線であると判定されてもよい。例えば、車線は、特定の前方距離の車線を追従する車両が前記判定された経路に沿って安全に継続できる限り有効であるとみなすことができる(例えば、車両は例えば、400mごとに1つの車線切り替えを安全に行うことができる場合がある)。従って、前記車両が前記ジャンクションに近づくにつれて、例えば、最終的に前記出口車線のみが有効となるまで、有効車線のセットは制限され得る。他の実施形態では、有効な車線のセットが本質的に固定されてもよく、その結果、最終的に前記ユーザが前記判定された経路に沿って継続することを可能にする車線のみが有効であると考えられる(例えば、出口車線に隣接する最も外側の車線のみ)。
このデータは、少なくとも前記車線案内パネルに前記第2の経路線を表示するために用いられる。前記第2の経路線を示すデータは、前記車線案内パネルを示すデータが生成されるのと実質的に同時に、例えば単一のステップで生成されてもよい。しかしながら、一般に、前記第2の経路線および前記車線案内パネルは異なるレイヤとして生成され、その後、所望の視覚化を提供するために、第2の経路線が上に積み重ねられる。したがって、前記第2の経路線は一般に、前記車線案内パネルの上に表示され、この車線案内パネルは、前記ナビゲーション地図の上に表示される。
理解されるように、前記第2の経路線は例えば、前記第1の経路線および前記ナビゲーション地図を生成するために使用されるように、デジタル地図データから生成されてもよい。一般に、前記第2の経路線は、前記第1の経路線に基づいて生成されてもよい。(特に、前記第2の経路線は、前記第1の経路線を生成するために使用されるのと実質的に同じデータに基づいて、またはそれを使用して生成されてもよい)前記第2の経路線は、前記第2の経路線の位置及び幾何学的形状(ジオメトリ)が前記第1の経路線の位置及び幾何学的形状、従って前記判定された経路の位置及び幾何学的形状に概ね従うように生成されてもよい。例えば、好ましい実施形態では、前記第2の経路線の中心線は前記第1の経路線の中心線と実質的に一致する。したがって、前記第2の経路線の位置は例えば、前記ナビゲーション装置によって計算されたような、または遠隔サーバから通信リンクを介して受信されたような、前記判定された経路を示すデータに基づいて生成されてもよいことが理解されるのであろう。理解されるように、前記第2の経路線はまた、前記判定された経路を形成する前記ナビゲーション地図に表示される前記道路網の1つ以上の道路の幾何学的形状に従う必要があるので、前記第2の経路線は、前記ナビゲーション地図および前記第1の経路線と同様に、デジタル地図データから生成されてもよい。したがって、実施形態では、前記車線案内情報は、実際の道路の幾何学的形状に基づいて、および前記判定された経路に沿った前記ナビゲーション装置の現在位置に基づいて(中心に)、地図内で前記ユーザに提示される。
一般に、前記第2の経路線の位置(および幾何学的形状)は、前記車線案内パネル上に表示された前記第2の経路線が前記ナビゲーション地図への経路の続きと一致する(そろう)ように、前記地図データに基づいて判定されてもよい。例えば、前記第2の経路線は、前記ナビゲーション地図のカバーされていない部分へと続くことができ、この場合、前記車線案内パネル上に表示される前記第2の経路線は、前記ナビゲーション地図への経路の続きを示す道路セグメントと一致し(そろわ)なければならない。この場合、前記第2の経路線は、前記第1の経路線と置き換える(またはカバーする(覆う))ことができ、その結果、前記第2の経路線は、前記車線案内パネル上に表示され、前記ナビゲーション地図の前記カバーされていない部分上にも表示される。従って、前記第2の経路線は前記第1の経路線と置き換えることができ、その結果、前記第2の経路線は、前記車線案内パネルと、前記ナビゲーション地図の前記(カバーされていない)部分との上に重ね合わされる(重畳される)。すなわち、実施形態において、前記第2の経路線は、前記車線案内パネルから前記ナビゲーション地図の前記カバーされていない部分に連続的に延びて、前記ジャンクションを越えた経路の継続を示す。したがって、前記第2の経路線は、前記ナビゲーション地図の前記カバーされていない部分内の前記道路網を通る前記判定された経路をたどるためにとられるべき1つ以上の道路を示すことができる。この場合、前記第1の経路線は、前記車線案内モード中に一時的に隠されてもよい。代替的に、前記第1の経路線は、前記経路の継続を示すために、前記車線案内モードの間、前記ナビゲーション地図の少なくとも前記カバーされていない部分において可視のままであり得ることが企図される。この場合、前記車線案内パネル上の前記第2の経路線の位置は、前記ナビゲーション地図の前記カバーされていない部分(すなわち、車線案内パネルとナビゲーション地図の非カバー部分との境界線)における前記第1の経路線の位置と一致する(そろう)ように判定することができるので、その結果、前記第2の経路線及び前記第1の経路線は、併せて、前記車線案内パネルから前記ジャンクションを越えて前記ナビゲーション地図の前記カバーされていない部分への経路の継続を示すことになる。したがって、他の実施形態では、前記第2の経路線は、前記車線案内パネル上にのみ表示されてもよい。前記第2の経路線は、前記車線案内パネル上に表示された前記第2の経路線が前記ナビゲーション地図内の前記第1の経路線と接続して、前記車線案内パネルから前記ナビゲーション地図の前記カバーされていない部分に延びる経路の連続的な視覚化を提供するように表示されてもよい。従って、実施形態においては、前記第2の経路線が前記車線案内パネルの上に重ね合わされて、例えば、前記車線案内パネルと前記ナビゲーション地図の前記カバーされていない部分との間の前記境界線において、(前記車線案内パネルによって覆われない)前記第1の経路線の一部と接続されてもよい。前記第1および第2の経路線は両方とも、前記判定された経路を反映する本質的に同じデータに基づいて生成されるので、前記第1および第2の経路線は一般に、互いに整列される(一致する、そろう)ことが理解されるであろう。このようにして、前記ユーザは、前記ジャンクションに近づく有効な車線のセットの表示(前記車線案内パネル上)と、前記ジャンクションを越えた経路の継続(ナビゲーション地図の前記カバーされていない部分内)の可視化とを提示されることができる。
前記判定された経路が前記車線案内パネルによってカバーされる前記ナビゲーション地図の部分に続く場合、前記ジャンクションを越える経路の続きは、前記車線案内パネル上で視覚化されてもよい。例えば、これは、経路がUターン、ループ、またはオーバーパス/アンダーパスを含む場合であってもよい。
好ましくは、利用可能な車線の全セットが前記車線案内パネル上で視覚化され、前記第2の経路線は、利用可能な車線の全セットの中で、前記判定された経路に従うようにユーザが移動しているべき1つ以上の車線の(サブ)セットを示す(例えば、強調表示する)。したがって、好ましい実施形態では、前記方法は、前記車線案内パネル上に表示するために、前記複数車線道路の車線を表す車線画像を生成することをさらに含む。前記車線画像は、前記道路ジャンクションの出口道路も示してもよい。前記車線画像は好ましくは車線の数、好ましくは実際の道路標識(または道路に基づいて予測される道路標識)を示すための車線の概略表現であり、好ましくは、前記デジタル地図データから生成される。したがって、前記車線案内パネルは利用可能な車線の全セットの視覚化と、有効な車線のセットの利用可能な車線の中の(例えば、第2の経路線の形態の)インジケーションとを含むことができる。
前記車線案内パネル上の前記車線画像の位置は、好ましくは前記第1の経路線(及び/又は前記第2の経路線)の位置に基づいている。なぜなら、前記車線画像は、今度は上述したように、前記第1の経路線の位置に基づいている前記第2の経路線に位置合わせ(そろう)する必要があるからである。従って、前記車線画像は、前記第1及び/又は第2の経路線の位置及び幾何学的形状に従うことができる。前記車線画像は、前記第1の経路線の位置に基づいて中央に配置することができる。あるいは前記第2の経路線を中央に配置してもよく、前記車線画像は前記第2の経路線からほぼ横方向に延在している。前記車線案内パネル上の前記車線画像と前記第2の経路線との組合せは、前記判定された経路に従うために前記ユーザが走行しているべき車線のセットに関するインジケーション(指標)とともに、前記複数車線道路の車線、前記道路ジャンクションの前記分割点の直前と直後の両方、及び前記出口道路の車線に関するユーザ情報を提供する。
前記車線画像は一般に、前記ユーザの前の実際の車線状況を反映する。従って、前記車線画像は動的であってもよく、前記経路に沿った前記ナビゲーション装置の現在位置に基づいて現在の車線状況を反映するように更新されてもよい。前記現在の車線状況は、前記デジタル地図データから得ることができる。例えば、車線は一般に、例えば、前記ディスプレイの底部から前記境界線まで延びる、実質的に直線のセグメントとして視覚化されてもよい。前記ナビゲーション装置の現在位置と前記道路ジャンクションの位置との間の前記車線の幾何学的形状に対する任意の変化、例えば、前記道路上に合流する新しい車線、または出現する出口車線も視覚化され得る。例えば、前記ナビゲーション装置が前記ジャンクションに向かう経路に沿って進むにつれて、例えば、そのような車線を車線画像にフェードイン/フェードアウトすることによって、道路上に合流するか、または前記道路から出る車線を視覚化することができる。前記車線画像は前記地図データに基づいて前記車線の幾何学的形状(例えば、湾曲)を一般的に示すこともできる。例えば、2つの車線が1つにマージ(合流)されている場合、これは前記車線画像上に適切に示されてもよい。
前記車線案内パネルの領域は、いくつかの実施形態では前記車線画像と同じであってもよい。他の実施形態では、前記車線画像は、前記第1及び/又は第2の経路線の位置に基づいて前記ディスプレイの中心に配置された前記車線画像を有する前記車線案内パネルの全領域よりも小さい。
前記第2の経路線は、前記判定された経路に対して有効な1つ以上の車線のセットを単に示す(例えば、強調表示する)ことができる。しかしながら、実施形態において、前記第2の経路線は、必要な車線の操縦又は切り替えを示すこともできる。例えば、前記第2の経路線は、ユーザがカーブ(曲線)をたどり、(例えば、出口車線をたどるために)必要な車線操縦を実行すべきであることを示すために、カーブされてもよい。
いくつかの実施形態では、(例えば、前記ナビゲーション装置の現在位置を使用して、任意選択で、オンボードセンサまたはカメラによって取得することができるような他の情報と組み合わせて)前記車両が現在走行している車線を判定することができる。この場合、前記車線案内パネルは、従って、動的な車線レベルの案内を提供するために使用されてもよい。従って、本発明は、前記車両が走行している前記複数車線道路の現在の車線を判定することと、現在の車線内を走行しても、前記車両が前記判定された経路に沿って走行を続けることができない場合には、前記車線案内パネル上に、前記判定された経路に沿って継続するために必要とされる車線操縦を示すこととを含むことができる。好ましくは、前記車線操縦が、前記第2の経路線(すなわち、その一部)を使用して示される。例えば、前記第2の経路線は、前記ユーザが経路に沿って継続するために走行しているべき1つ以上の車線のセットだけでなく、前記ユーザが現在走行している車線も、前記経路に沿って走行し続けるために必要な車線操縦のインジケーション(指標、指示)と共に示すことができる。例えば、前記第2の経路線は、前記現在の車線から有効な1つ以上の車線に移動するためにユーザがカーブをたどるべきであることを示すために、カーブしていてもよく、またはカーブした部分を含んでいてもよい。この場合、前記有効な車線は、前記第2の経路線の湾曲形状または湾曲部分の端部に示されてもよい。次いで、前記第2の経路線の終了(端部)(すなわち、有効な車線を示す)は上述したように、前記ジャンクションの前/後の経路の延長の連続的な視覚化を提供するために、前記ナビゲーション地図の前記カバーされていない部分内に継続されるか、または前記ナビゲーション地図の前記カバーされていない部分内の前記第1の経路線と位置合わせされてもよい。
前記車線案内パネルは一般に、前記ナビゲーション地図内の前記ナビゲーション装置の現在位置を表すアイコンをカバーすることが理解されよう。したがって、実施形態では、前記ナビゲーション装置の現在位置を示す前記車線案内パネル上の表示のためにインジケータを生成することができる。例えば、前記インジケータは、前記車線案内パネル上の前記ナビゲーション装置の現在位置を示す(すなわち、第2の経路線に沿った)直線を含むことができる。他の場合、特に車線レベルの案内が提供されている場合、上述のように、前記車両の現在の車線位置を表すアイコンを前記車線案内パネル上に表示するために生成することができる。
前記道路および/または前記車線に関連する様々な追加の属性も、前記車線案内パネル上に表示することができる。例えば、車線レベルの交通(このようなデータが利用可能な場合)を含む交通情報も、前記車線案内パネル上に表示され得ることが企図される。
実施形態では、本発明の前記方法は、前記目的地までの代替経路を計算することをさらに含むことができる。前記代替経路は例えば、最速経路、最短経路、最も燃料効率の高い経路、特定の道路区間を除く、特定の道路区間を含むなどの、1つ以上のユーザ指定基準に従って、任意の適切な方法で計算することができる。理解されるように、前記代替経路を判定するために使用される前記1つ以上の基準は、前記(メインの)経路を判定するために使用される前記1つ以上の基準とは異なる。代替経路が前記道路ジャンクションにおける前記メイン経路と異なる場合、例えば、前記メイン経路は前記ユーザが前記ジャンクションにおいて前記複数車線道路を進むことを要求し、前記代替経路は前記ユーザが前記ジャンクションにおいて前記道路から出ることを要求するか、またはもちろん、その逆もまた同様であり、前記方法は、少なくとも前記車線案内パネル上に表示するために、前記判定された代替経路に従うように前記ユーザが走行しているべき車線のセットを示す第3の経路線を示すデータを生成することを含むことができる。前記第3の経路線は、前記第2の経路線とは異なる色またはスタイルで提示されることが好ましく、その結果、前記ユーザが2つの経路線を容易に区別することができる。前記第3の経路線は前記車線案内パネルにのみ表示されてもよいし、前記ナビゲーション地図上に延在されてもよい。前記第3の経路線が前記車線案内パネル上にのみ表示される場合、視覚的混乱を回避するために、前記代替経路を前記ナビゲーション地図内に一時的に隠すことができる。
前記車線案内は一般に、前記ジャンクションの前記分割点に到達するまで提供することができ、その後は、前記判定された経路に沿って継続するために車線を(安全に)切り替えることができなくなる。実施形態において、前記ナビゲーション装置が前記道路ジャンクションを通過した後、例えば前記ジャンクションの前記分割点を通過した後、前記車線案内パネルもはや表示されず、好ましくは、前記ナビゲーション装置は前記ナビゲーション地図および前記第1経路線の表示に戻る(すなわち、前記道路ジャンクションへの接近が判定される前の方法で)。したがって、本発明の前記方法は好ましくは、前記ナビゲーション装置の現在位置から、前記ナビゲーション装置が前記道路ジャンクションを通過したことを判定することと、前記ナビゲーション地図および前記第1の経路線を示すデータを表示装置に表示するために前記表示装置に提供することに戻ることと、をさらに含む。
しかしながら、複数の道路ジャンクションが近接して(例えば、互いに800m未満、または400m未満)提供される場合、前記ナビゲーション装置は、前記車線案内パネルが依然として表示されるように前記車線案内モードのままであってもよいが、前記車線案内パネルの位置は次のジャンクションの位置に基づいてシフトされる。そのような場合、出口の直後(例えば400m以内)に別の出口/命令が続く場合、前記第2の経路線は一般に、第2の出口/命令のための正しい車線に終わるために前記ユーザがとることができる第1の出口のための車線のみを示す。
前記車線案内モードでは、前記ナビゲーション地図は一般に、2Dまたは3D表現のいずれかを示すことができ、前記車線案内パネルは対応する2Dまたは3D視点(perspective)を与えるようにレンダリングされる。しかしながら、好ましくは前記ナビゲーション地図は3D表現を示し、前記車線案内パネルは3D視点からレンダリングされる(その結果、好ましい実施形態では前記車線案内パネルは前記ディスプレイの前景を含み、前記カバーされていないナビゲーション地図は背景を含む)。実施形態において、前記ナビゲーション装置が前記道路ジャンクションから第2の所定の距離にあると判定された時点で前記ナビゲーション地図が世界の2D表現である場合、前記ナビゲーション地図は代わりに、例えば、上述のように、前記装置の周囲の領域の斜視図を示すように前記ナビゲーション装置の現在位置の後方に配置され、鋭角のピッチ角、すなわち0°〜90°の間の高所カメラからのような画像が生成される、3D表現を示すように変更されてもよい。前記第2の所定の距離は、(前記車線案内パネルの生成をトリガするために使用される)前記第1の所定の距離と同じであってもよく、または前記第1の所定の距離よりも大きくてもよい。そのような実施形態では、前記ナビゲーション地図は、前記車線案内パネルが生成される(および前記ナビゲーション地図上に表示される)前に、2D表現から3D表現に遷移する。前記道路ジャンクションを通過した後、かつ前記車線案内パネルが前記ディスプレイから削除された後、前記ナビゲーション地図は3D表現から2D表現に遷移して戻ることができる。
本発明の前記方法では、前記グラフィックユーザインタフェースのデータが前記ナビゲーション装置の表示装置に提供され、その上に前記GUIを表示させる。前記方法が前記ナビゲーション装置上で実行される場合、前記方法は、前記グラフィックユーザインタフェースを前記表示装置上に表示することをさらに含むことができる。しかしながら、他の実施形態では、前記方法がサーバ上で実行されるとき、または前記表示装置が本発明を実行する装置から離れているときなど、前記提供することは、有線または無線とすることができる通信リンクを介して前記GUIを示すデータを送信することを含むことができる。
本発明の原理は、任意の形態のナビゲーション装置、または実際に任意の位置認識モバイル装置に適用可能である。本発明の態様または実施形態のいずれかによれば、前記装置は、デジタル地図をユーザに表示するためのディスプレイと、電子地図データにアクセスし、前記ディスプレイを介して電子地図をユーザに表示させるように構成されたプロセッサと、典型的には、前記ユーザが前記装置と対話することを可能にするために前記ユーザによって動作可能なユーザインタフェースとを備えることができる。プロセッサへの言及は、一つ以上のプロセッサのセットを指すことができる。したがって、前記ナビゲーション装置は、説明されたステップのいずれかを実行するための1つ以上のプロセッサのセットを備えることができることが理解されよう。例えば、任意のステップを実行するための「手段」は、1つ以上のプロセッサのセットであってもよい。
その実装にかかわらず、本発明に従って使用されるナビゲーション装置は、プロセッサと、メモリと、前記メモリ内に記憶された電子地図データとを備えることができる。前記プロセッサと前記メモリは協働して、ソフトウェアオペレーティングシステムが確立され得る実行環境を提供する。装置の機能を制御することを可能にし、様々な他の機能を提供するために、1つ以上の追加のソフトウェアプログラムを提供することができる。本発明のナビゲーション装置は、好ましくは、GPS、信号受信および処理機能などのグローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)を含んでもよい。前記装置は1つ以上の出力インタフェースを備えることができ、それによって、情報を前記ユーザに伝達することができる。前記出力インタフェースは、視覚ディスプレイに加えて、可聴出力のためのスピーカを含むことができる。前記装置は、前記装置のオン/オフ動作または他の特徴を制御するための1つ以上の物理ボタンを含む入力インタフェースを備えることができる。
本発明の実施形態では、前記ナビゲーション装置はポータブルナビゲーション装置(PND)とも呼ばれるモバイルナビゲーション装置である。実施形態において、前記ナビゲーション装置は、車両内に配置される。したがって、前記ナビゲーション装置の現在位置は、必要に応じて、ユーザ/ドライバおよび/または車両の現在位置に対応する。本発明は、統合ナビゲーションシステムの一部として提供されるナビゲーション装置にも適用可能である。例えば、前記装置は、車載統合ナビゲーションシステムの一部を形成することができる。
他の実施形態では、前記ナビゲーション装置は特別なナビゲーション装置の一部を形成しない処理装置のアプリケーションによって実装されてもよい。例えば、本発明は、ナビゲーションソフトウェアを実行するように構成された適切なコンピュータシステムを使用して実施することができる。前記システムはモバイルまたはポータブルコンピュータシステム、例えば、モバイル電話またはラップトップであってもよく、あるいはデスクトップシステムであってもよい。
本発明は、本発明の態様または実施形態のいずれかによる方法を実行するように、またはナビゲーション装置にそのような方法を実行させるように実行可能なコンピュータ可読命令を備えるコンピュータプログラム製品に及ぶ。
本発明は、前記ナビゲーション装置の1つ以上のプロセッサのセットに本明細書で説明される方法の態様または実施形態のいずれかのステップを実行させるための、本発明の実施形態のいずれかに従って前記ナビゲーション装置上で実行可能なコンピュータ可読命令を含む、好ましくは非一時的な、コンピュータプログラム製品に及ぶ。
本発明のさらなる態様のいずれも、相互に矛盾しない範囲で、本発明の任意の他の態様および実施形態に関連して説明した本発明の特徴のいずれかまたはすべてを含むことができることを理解されたい。
これらの実施形態の利点は以下に述べられ、これらの実施形態の各々のさらなる詳細および特徴は添付の従属請求項および以下の詳細な説明の他の箇所において定義される。
図1は、ナビゲーション装置によって使用可能な全地球測位システム(GPS)の例示的な部分の概略図である。
図2は、例示的なナビゲーション装置の電子部品の概略図である。
図3は、例示的なナビゲーション装置の取り付けおよび/またはドッキングの構成の概略図である。
図4Aは、従来のナビゲーション装置で使用されるような例示的な2D案内ビューを示す。
図4Bは、従来のナビゲーション装置で使用されるような例示的な3D案内ビューを示す。
図4Cは、そのようなビューを記述するために使用され得るそれぞれのピッチ角度およびビュー角度を定義する。
図5は、従来のナビゲーション装置における複雑なジャンクションに使用することができる接近するジャンクションの模式図と共に3D案内ビューの組合せを示す。
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図6A〜図6Dは、図6Eに示される経路に沿ってジャンクションに接近するユーザに車線案内情報を提供するために使用され得る、本発明の実施形態によるディスプレイの一例を示す。
図7は、(図6A〜図6Dの湾曲境界線とは対照的に)直線の境界線が表示されるディスプレイの代替例を示す図である。
図8は、ディスプレイ画像内に複数のレイヤを積み重ねることによってディスプレイをどのように生成することができるかを概略的に示す。
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図9A〜9Dは、デフォルトのナビゲーション案内ビューを示す図9A、車線案内パネルの生成を示す図9Bおよび図9C、および完了した遷移を示す図9Dを伴う、車線案内モードへのディスプレイの遷移を示す。
図10は、車線案内パネル上に表示された経路線が車線切替操縦を(追加的に)示すためにどのように使用され得るかの一例を概略的に示す。
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図11A、図11B、および図11Cは、車線切替操縦の視覚化のさらなる例を示す;
図12は、代替経路が車線案内パネル上にもどのように表示され得るかを概略的に示す。
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図13及び図14は、アンダーパス及びオーバーパスの状況が車線案内パネル上でそれぞれどのように視覚化され得るかを示す。
図1〜図4に関する説明は、本発明の様々な実施形態の理解を容易にするための背景情報を提供する。次に、本発明の好ましい実施形態を、特にPNDを参照して説明する。しかし、本発明の教示はPNDに限定されず、代わりに、経路計画およびナビゲーション機能を提供するようにナビゲーションソフトウェアを実行するように構成された任意のタイプの処理装置に汎用的に適用可能であることを覚えておくべきである。したがって、本出願の文脈において、ナビゲーション装置は、その装置がPNDとして具現化されるか、車両に組み込まれたナビゲーション装置として具現化されるか、または実際に(デスクトップまたはポータブルパーソナルコンピュータ(PC)、携帯電話または携帯情報端末(PDA)などの)経路計画およびナビゲーションソフトウェアを実行するコンピューティングリソースとして具現化されるかにかかわらず、任意のタイプの経路計画およびナビゲーション装置を(限定なしに)含むことが意図されることになる。
また、以下の説明から、本発明の教示は、ユーザがある点から別の点へナビゲートする方法に関する命令を求めておらず、単に、所与のロケーションのビュー、または現在のロケーションまたは来るべきロケーションに関する情報を提供されることを望む状況においてさえも有用であることが明らかになるのであろう。そのような状況ではユーザによって選択された「目的地」位置が、ユーザがナビゲーションを開始したい対応する開始位置を有する必要はなく、その結果、本明細書で「目的地」位置または実際に「目的地」ビューへの言及は経路の生成が必須であること、「目的地」への移動が発生しなければならないこと、または実際に目的地の存在が対応する開始位置の指定を必要とすることを意味すると解釈されるべきではない。
上記の条件を念頭に置いて、図1は、ナビゲーション装置によって使用可能な全地球測位システム(GPS)の例示図を示す。このようなシステムは公知であり、様々な目的に使用されている。一般に、GPSは、無制限のユーザに対して連続的な位置、速度、時間、およびある場合には方向情報を判定することができる衛星無線ベースのナビゲーションシステムである。従来NAVSTARとして知られていたGPSは、地球を極めて精密な軌道で周回する複数の衛星を組み込んでいる。これらの正確な軌道に基づいて、GPS衛星は、その位置を任意の数の受信ユニットに中継することができる。
GPSシステムは、GPSデータを受信するために特別に装備された装置がGPS衛星信号のための無線周波数のスキャンを開始するときに実施される。GPS衛星からの無線信号を受信すると、装置は、複数の異なる従来の方法の1つを介して、その衛星の正確な位置を判定する。この装置はほとんどの場合、少なくとも3つの異なる衛星信号を取得するまで(位置は、通常ではないが、他の三角測量技術を用いた2つの信号のみで判定できることに留意されたい)、信号のために走査を続ける。幾何学的三角測量を実施し、受信機は衛星に対するそれ自身の二次元位置を判定するために三つの既知の位置を利用する。これは、公知の方法で行うことができる。さらに、第4の衛星信号を取得することにより、受信装置は、既知の方法で、同じ幾何学的計算によって、その3次元位置を計算することができる。位置および速度データは、無制限の数のユーザによって連続的にリアルタイムで更新することができる。
図1に示されるように、GPSシステムは一般に符号100で示され、一般に、地球104の周りの軌道上にある複数の衛星102を備える。各衛星102の軌道は、必ずしも他の衛星102の軌道と同期しているとは限らず、実際、非同期である可能性が高い。GPS受信機106は、様々な衛星102からスペクトル拡散GPS衛星信号108としてGPSデータを受信することが示されている。各衛星102から連続的に送信されるスペクトル拡散信号108は、極めて正確な原子時計で達成される高精度の周波数標準を利用する。各衛星102は、そのデータ信号送信108の一部として、その特定の衛星102を示すデータストリームを送信する。GPS受信装置106は一般に、GPS受信装置106が三角測量によってその二次元位置を計算するために、少なくとも3つの衛星102からスペクトル拡散GPS衛星信号108を取得することが当業者には認識されている。合計4つの衛星102からの信号108をもたらす付加的な信号の取得は、GPS受信装置106が公知の方法でその3次元位置を計算することを可能にする。
図2は、本発明の好ましい実施形態によるナビゲーション装置200の電子部品をブロック構成要素形式で示す図である。ナビゲーション装置200のブロック図は、ナビゲーション装置の全ての構成要素を含むものではなく、多くの例示的な構成要素を表すに過ぎないことに留意されたい。
ナビゲーション装置200は、ハウジング(図示せず)内に配置される。ハウジングは、入力装置204および表示画面206に接続されたプロセッサ202を含む。入力装置204はキーボード装置、音声入力装置、タッチパネル、および/または情報を入力するために利用される任意の他の既知の入力装置を含むことができ、表示画面206は例えば、LCDディスプレイなどの任意のタイプの表示画面を含むことができる。特に好ましい配置では、入力装置204および表示画面206がタッチパッドまたはタッチ画面入力を含む一体化された入力および表示装置に一体化され、その結果、ユーザは複数の表示選択のうちの1つを選択するため、または複数の仮想ボタンのうちの1つを起動するために、表示画面206の一部のみにタッチする必要がある。
ナビゲーション装置は出力装置208、例えば、可聴出力装置(例えば、ラウドスピーカ)を含んでもよい。出力装置208はナビゲーション装置200のユーザのための可聴情報を生成することができるので、入力装置204は入力音声コマンドを受信するためのマイクロフォンおよびソフトウェアも含むことができることを同様に理解されたい。
ナビゲーション装置200において、プロセッサ202は、接続210を介して入力装置204から入力情報を受信するように動作可能に接続され、表示画面206及び出力装置208の少なくとも1つに動作可能に接続されて、出力接続212を介して、それに情報を出力する。さらに、プロセッサ202は接続216を介してメモリ資源214に動作可能に結合され、さらに、接続220を介して入力/出力(I/O)ポート218との間で情報を送受信するように構成され、I/Oポート218は、ナビゲーション装置200の外部のI/O装置222に接続可能である。メモリ資源214は例えば、ランダムアクセスメモリのような揮発性メモリと、フラッシュメモリのようなデジタルメモリのような不揮発性メモリとを含む。外部I/O装置222は例えばイヤホンなどの外部リスニング装置を含むことができるが、これに限定されない。I/O装置222への接続はさらに、ハンズフリー操作のための、および/または例えば、イヤホンまたはヘッドホンへの接続のための、および/または例えば、携帯電話への接続のための音声起動操作のための、カーステレオユニットなどの任意の他の外部装置への有線または無線接続であってもよく、携帯電話接続は例えば、ナビゲーション装置200とインターネットまたは任意の他のネットワークとの間のデータ接続を確立するために、および/または例えば、インターネットまたは何らかの他のネットワークを介してサーバへの接続を確立するために使用されてもよい。
図2は接続226を介して、プロセッサ202とアンテナ/受信機224との間の動作接続をさらに示し、ここで、アンテナ/受信機224は例えば、GPSアンテナ/受信機であり得る。参照番号224によって示されるアンテナおよび受信機は例示のために概略的に組み合わされているが、アンテナおよび受信機は別個に配置された構成要素であってもよく、アンテナは例えば、GPSパッチアンテナまたはヘリカルアンテナであってもよいことが理解されるのであろう。
さらに、図2に示す電子部品は従来の方法で電源(図示せず)によって給電されることが、当業者には理解されるであろう。当業者によって理解されるように、図2に示される構成要素の異なる構成は、本出願の範囲内であると考えられる。例えば、図2に示される構成要素は、有線および/または無線接続等を介して互いに通信することができる。したがって、本出願のナビゲーション装置200の範囲は、ポータブルまたはハンドヘルドナビゲーション装置200を含む。
さらに、図2のポータブルまたはハンドヘルドナビゲーション装置200は例えば、自転車、オートバイ、自動車、またはボートなどの車両に、公知の方法で接続または「ドッキング」することができる。このようなナビゲーション装置200は、ポータブル又はハンドヘルドナビゲーション使用のためにドッキング位置から取り外し可能である。
ここで図3を参照すると、ナビゲーション装置200は統合された入力表示装置250と、図2の他の構成要素(内部GPS受信機224、プロセッサ202、電源(図示せず)、メモリシステム214などを含むが、これらに限定されない)とを含むユニットであってもよい。ナビゲーションシステム200はアーム252上に据え付けることができ、それ自体は吸着カップ254を用いて車両のダッシュボード/窓/等に固定することができる。このアーム252は、ナビゲーション装置200をドッキング可能なドッキングステーションの一例である。ナビゲーション装置200は例えば、ナビゲーション装置200をアーム252にスナップ接続することによって、ドッキングステーションのアーム252にドッキングされ得るか、またはそうでなければ接続され得る。次いで、ナビゲーション装置200は、アーム252上で回動可能であってもよい。ナビゲーション装置200とドッキングステーションとの接続を解除するには、例えば、ナビゲーション装置200のボタン(図示せず)を押下すればよい。ナビゲーション装置200をドッキングステーションに結合および分離するための他の同様に適切な構成は、当業者には周知である。
ナビゲーション装置200は一般に、モバイル装置(例えば、携帯電話、携帯情報端末、および/または、携帯電話技術を備えた任意の装置)を介してサーバとのデジタル接続(例えば、Bluetooth(登録商標)技術を介したデジタル接続など)を確立し、その後、そのネットワークサービスプロバイダを介して、モバイル装置はサーバとのネットワーク接続(例えば、インターネットを介して)を確立することができる。したがって、「モバイル」ネットワーク接続はナビゲーション装置200(これは単体でおよび/または車両内で移動するので、しばしば、移動することができる)とサーバとの間で確立され、情報のための「リアルタイム」または少なくとも「最新」のゲートウェイを提供する。例えば、インターネット(ワールドワイドウェブなど)を使用して、(サービスプロバイダを介して)モバイル装置とサーバなどの別の装置との間にネットワーク接続を確立することは、周知の方法で行うことができる。これには、例えばTCP/IP階層化プロトコルの使用を含めることができる。モバイル装置は、CDMA、GSM、WANなどの任意の数の通信規格を利用することができる。
このように、例えばナビゲーション装置200内の携帯電話または携帯電話技術を介して、データ接続を通じて達成されるインターネット接続を利用することができる。この接続のために、サーバとナビゲーション装置200との間のインターネット接続が確立される。これは、たとえば、携帯電話またはその他の携帯装置と、GPRS(General Packet Radio Service)接続(GPRS接続は通信事業者によって提供されるモバイル装置用の高速データ接続であり、GPRSはインターネットに接続する方法である)を介して行うことができる。
ナビゲーション装置200はモバイル装置とのデータ接続をさらに完了し、最終的には既存のBluetooth(登録商標)技術を介して、例えば、既知の方法で、インターネットおよびサーバとのデータ接続を完了することができ、ここで、データプロトコルは例えば、GPRS、GSM規格のためのデータプロトコル規格など、任意の数の規格を利用することができる。
ナビゲーション装置200はナビゲーション装置200自体(例えば、アンテナを含むか、またはオプションとして、ナビゲーション装置200の内部アンテナを使用する)内に、それ自体の携帯電話技術を含んでもよい。ナビゲーション装置200内の携帯電話技術は上述したような内部構成要素を含むことができ、及び/又は例えば、必要な携帯電話技術及び/又はアンテナを備えた挿入可能なカード(例えば、加入者識別モジュール又はSIMカード)を含むことができる。このように、ナビゲーション装置200内の携帯電話技術は同様に、例えば、任意のモバイル装置のものと同様の方法で、インターネットを介して、ナビゲーション装置200とサーバとの間にネットワーク接続を確立することができる。
GPRS電話設定の場合、Bluetooth(登録商標)対応ナビゲーション装置を使用して、携帯電話モデル、製造業者などの常に変化するスペクトルで正しく動作することができ、モデル/製造業者固有の設定を、たとえばナビゲーション装置200に格納することができる。この情報に保存されているデータは更新できる。
ナビゲーション装置200は、多数の異なる構成のいずれかによって実施可能な汎用通信チャネルを介してサーバと通信することができる。サーバとナビゲーション装置200は、通信チャネルを介した接続がサーバとナビゲーション装置200との間で確立されたときに通信することができる(このような接続はモバイル装置を介したデータ接続、インターネットを介したパーソナルコンピュータを介した直接接続などであり得ることに留意されたい)。
サーバは、メモリに動作可能に接続され、さらに有線または無線接続を介して大容量データ記憶装置に動作可能に接続されるプロセッサを含むことができる。プロセッサはさらに、送信機および受信機に動作可能に接続され、通信チャネルを介してナビゲーション装置200との間で情報を送信および送出する。送受信される信号は、データ、通信、および/または他の伝搬信号を含むことができる。送信機および受信機は、ナビゲーションシステム200の通信設計で使用される通信要件および通信技術に従って選択または設計することができる。さらに、送信機及び受信機の機能は、信号トランシーバに組み合わされてもよいことに留意されたい。
大容量記憶装置は通信リンクを介してサーバに接続されてもよいことに留意して、サーバはさらに大容量記憶装置に接続されている(またはそれを含む)。大容量記憶装置はナビゲーションデータおよび地図情報の記憶装置を含み、また、サーバとは別の装置であってもよく、またはサーバに組み込んでもよい。
ナビゲーション装置200は通信チャネルを介してサーバと通信するように構成され、図2に関して前述したようなプロセッサ、メモリなど、ならびに通信チャネルを介して信号および/またはデータを送受信する送信機および受信機を含み、これらの装置をさらに使用して、サーバ以外の装置と通信することができることに留意されたい。さらに、送信機および受信機はナビゲーション装置200のための通信設計において使用される通信要件および通信技術に従って選択または設計され、送信機および受信機の機能は単一のトランシーバに組み合わされてもよい。
サーバメモリに記憶されたソフトウェアはプロセッサに命令を提供し、サーバがナビゲーション装置200にサービスを提供することを可能にする。サーバによって提供される1つのサービスは、ナビゲーション装置200からの要求を処理して、ナビゲーションデータを大容量データ記憶装置からナビゲーション装置200に送信することを含む。サーバによって提供される別のサービスは所望のアプリケーションのための種々のアルゴリズムを使用してナビゲーションデータを処理し、これらの演算の結果をナビゲーション装置200に送信することを含む。
通信チャネルは一般に、ナビゲーション装置200とサーバとを接続する伝播媒体またはパスを表す。サーバおよびナビゲーション装置200の両方は、通信チャネルを介してデータを送信するための送信機と、通信チャネルを介して送信されたデータを受信するための受信機とを含む。
通信チャネルは、特定の通信技術に限定されない。さらに、通信チャネルは単一の通信技術に限定されず、すなわち、チャネルは、種々の技術を使用する複数の通信リンクを含むことができる。例えば、通信チャネルは、電気通信、光通信、および/または電磁通信などのためのパスを提供するように構成され得る。したがって、通信チャネルは電気回路、ワイヤおよび同軸ケーブルなどの導電体、光ファイバケーブル、コンバータ、高周波(RF)波、大気、空きスペースなどのうちの1つまたはそれらの組合せを含むが、それらに限定されない。さらに、通信チャネルは例えば、ルータ、リピータ、バッファ、送信機、および受信機などの中間装置を含むことができる。
一例示的な構成では、通信チャネルが電話およびコンピュータネットワークを含む。さらに、通信チャネルは、無線周波数、マイクロ波周波数、赤外線通信などの無線通信を収容することが可能であってもよい。さらに、通信チャネルは、衛星通信に対応することができる。
通信チャネルを介して送信される通信信号は所与の通信技術に必要または所望される信号を含むが、これらに限定されない。例えば、信号は、時分割多元接続(TDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、符号分割多元接続(CDMA)、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ(GSM)などのようなセルラ通信技術において使用されるように構成され得る。デジタル信号とアナログ信号との両方を通信チャネルを通して伝送することができる。これらの信号は通信技術にとって望ましい場合があるように、変調され、暗号化され、及び/又は圧縮された信号とすることができる。
サーバは、無線チャネルを介してナビゲーション装置200によってアクセス可能なリモートサーバを含むことができる。サーバは、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、バーチャルプライベートネットワーク(VPN)などに配置されたネットワークサーバを含むことができる。
サーバはデスクトップまたはラップトップコンピュータなどのパーソナルコンピュータを含むことができ、通信チャネルは、パーソナルコンピュータとナビゲーション装置200との間に接続されたケーブルとすることができる。あるいは、ナビゲーション装置200とサーバとの間にパーソナルコンピュータを接続して、サーバとナビゲーション装置200との間にインターネット接続を確立することもできる。あるいは、移動電話または他のハンドヘルド装置がナビゲーション装置200をインターネットを介してサーバに接続するために、インターネットへの無線接続を確立してもよい。
ナビゲーション装置200は情報ダウンロードを介してサーバから情報を提供されることができ、情報ダウンロードは定期的に自動的に、またはユーザがナビゲーション装置200をサーバに接続したときに、および/または、サーバとナビゲーション装置200との間で、例えば、無線移動接続装置およびTCP/IP接続を介して、より一定または頻繁に接続されたときに、より動的であってもよい。多くの動的計算ではサーバ内のプロセッサを使用して大量の処理ニーズを処理することができるが、ナビゲーション装置200のプロセッサ210はサーバへの接続に関係なく、多くの処理および計算を何度も処理することもできる。
図2に示されるように、ナビゲーション装置200は、プロセッサ202、入力装置204、および表示画面206を含む。入力装置204および表示画面206は例えば、情報の入力(直接入力、メニュー選択などを介して)およびタッチパネル画面を介した情報の表示の両方を可能にするために、統合された入力表示装置に統合される。このような画面は例えば、当業者に周知のタッチ入力LCD画面であってもよい。さらに、ナビゲーション装置200は、任意の追加の入力装置204および/または任意の追加の出力装置208、例えばオーディオ入力/出力装置を含むこともできる。
ナビゲーション装置200の表示装置250は一般に、例えば図4Aに示されるように、ナビゲーション案内情報をユーザに提供し、図4Aは、たどられている判定された経路がアイコン401によって示される地図上の(及び経路に沿った)ナビゲーション装置200の現在位置と共に、地図の上に重ね合わされた経路線403によって示される2Dナビゲーション案内ビューを示す。図4Bは同様の3Dナビゲーション案内ビューを示し、ここでも、たどられている判定された経路が経路線407によって示され、ナビゲーション装置200の現在位置がアイコン405によって反映される。
図5は、複雑なジャンクションに接近するナビゲーション装置のための既知のディスプレイの例を示す。図示されているように、ディスプレイは図4Bに示されているものと同様に、(経路線502によって示されている)追従すべき経路、(アイコン503によって示されている)装置の現在位置、および次のジャンクションで行われるべき操縦(矢印504)を表示する案内ビュー500を含む。ディスプレイはまた、別個のジャンクションビュー501を含み、矢印508はユーザが所望の操縦を完了するために道路のどの車線にいる必要があるかを示す(すなわち、「車線案内」)。案内ビュー500およびジャンクションビュー501は、ユーザに同時に並べて提示される。案内ビュー500は、ナビゲーション装置が経路に沿って移動することにつれて更新される。しかしながら、ジャンクションビュー501は本質的に静的であり、すなわち、ナビゲーション装置がジャンクションに向かって移動するときに更新されない。したがって、ジャンクションビュー501は本質的に、案内ビュー500と、ジャンクションに対するナビゲーション装置の実際の位置との両方から独立しており、したがって、ユーザの前方の現在の道路状況を正確に反映していない可能性がある。このように、ユーザは、視覚的に矛盾する可能性のある情報を含む2つの異なるビューを提示される。したがって、この情報は、ユーザが正確に処理することが困難であり得る。
本明細書で提示される技術によれば、このような車線案内情報は、ユーザの視覚的な混乱のリスクを軽減し、従って最終的には運転者のエラーのリスクを軽減するために、複数車線道路上の複雑な道路ジャンクションにユーザが近づくにつれて、より明瞭かつ直感的な方法でユーザに提示され得る。特に、本明細書に提示される技術によれば、車線案内情報は、ナビゲーション地図の一部をカバーする動的車線案内パネル上に、道路ジャンクションに近づくユーザへ表示されてもよく、その範囲は地図内の道路ジャンクションの位置に基づいて判定される。特に、ナビゲーション装置の現在位置が表示画面の底部に表されるような、すなわち、経路がディスプレイの底部から上部に向かって続くような表示である場合、車線案内パネルはナビゲーション装置の現在位置(すなわち、ディスプレイの下縁)と道路ジャンクションの位置との間のナビゲーション地図の下部をカバーする。したがって、ユーザはディスプレイの下半分に所望の車線案内情報を提示されてもよく、一方、ジャンクションを越える地図の続きはディスプレイの上半分に依然として視覚化されてもよい。このようにして、車線案内情報は、地図内でより自然な方法でユーザに提示される。
本明細書で提示される技術の一例は、複数車線道路に沿ってジャンクションに近づくナビゲーション装置のディスプレイ(例えば、GUI)の進展を概略的に示す、図6A〜図6Eに関連して説明される。具体的には、ナビゲーション装置が図6Eに示されるように、判定された経路700に沿ってジャンクションに向かって走行するにつれて説明される。しかしながら、本明細書で提示される技法は一般に、車線案内が所望され得る任意の道路状況に適用され得ることが理解されるのであろう。
図6Aはナビゲーション装置がジャンクションに近づいていることを判定する前のビュー、すなわち通常ナビゲーションモードの間のビューを示し、ディスプレイはナビゲーション地図内の車両の現在位置を示すアイコン602と共に表示されたナビゲーション地図600を通って判定された経路700をたどるために車両が移動すべき経路を示す第1の経路線601を含む通常ナビゲーションビュー(例えば、図4Bのよう)を示す。
しかしながら、ナビゲーション装置(従って、車両)がジャンクションに接近していること、例えば、ナビゲーション装置が道路ジャンクションの所定の閾値距離(この場合、800mであるが、道路ジャンクション及び/又はユーザの好みに応じて所望に応じて選択されてもよい)にあることが判定されると、車線案内情報が要求されてもよく、ビューは要求された車線案内情報を含むように変更される。すなわち、車線案内が必要となる道路ジャンクションにナビゲーション装置が近づいていると判定された場合に、ディスプレイは、車線案内アドバイスを表示する車線案内モードに切り替わる。特に、車線案内モードの間、車線案内パネル610はナビゲーション地図600の上に表示するために生成され、車線案内パネル610はユーザの前方の現在の車線状況と、車両が判定された経路700に沿って継続するために走行しているべき車線(単数または複数)とを示す。したがって、図6Bは、道路ジャンクションから800m前の、図6Eに示される判定された経路700に沿った位置「B」での表示を示す。図6Bに示すように、車線案内パネル610には、車両の前方の現在の車線状況を示す車線画像611と、判定された経路に沿って継続するために車両が走行すべき車線(単数又は複数)を示す第2の経路線612とが表示される。車線案内パネル610によってカバーされるナビゲーション地図600の範囲は一般に、道路ジャンクションの位置に基づいており、ナビゲーション地図600のカバーされていない部分620は、したがって、道路ジャンクションを越えた地図の継続を示す。このように、ユーザは、道路ジャンクション(車線案内パネル上)の前の車線案内情報と、ナビゲーション地図600のカバーされていない部分620への経路の継続との両方を、一貫した単一ビューで提示されることができる。
車線画像611は、ナビゲーション装置の現在位置と、例えば、車線数、車線の幾何学的形状(ジオメトリ)、および車線分離帯(仕切り)の性質および位置を含むジャンクション(の分割点)との間の車線状況を示す。車線画像611は、車両のウィンドスクリーンを通してユーザに見える(実世界)車線状況を本質的に反映する現在の車線状況の視覚化を提供する。したがって、車線画像611は、ナビゲーション装置がナビゲーション地図内の判定された経路に沿って、ジャンクションの分割点に向かって移動するにつれて更新される。したがって、道路に合流する任意の新しい車線、分割または合流する任意の車線、または道路に沿って現れる任意の追加の(たとえば出口)車線を、たとえば、適切な拡張で車線をフェードイン/フェードアウトすることによって視覚化することができ、たとえば、200mの拡張で、新しい車線をフェードインすることができ、または分岐する車線をフェードアウトすることができ、その結果、車線画像は本質的に、道路の次の200mに沿った車線状況を反映する。車線画像611を生成するのに必要なデータは一般に、道路中心線(道路形状を与えるため)、車線の数、車線接続性、および仕切り(分離帯)タイプを含み、これらの情報は一般に、地図データから取得可能である。図6Bに示されるように、車線は一般に、車線案内パネル611上で、ディスプレイの底部から車線案内パネル610の上縁部における境界線613まで延びる実質的に直線のセグメントとして可視化される。車線の幾何学的形状(例えば、湾曲)もまた、一般的に視覚化される。例えば、図6Cおよび図6Dに最もよく示されるように、ユーザが追従するように指示された出口車線の湾曲が車線画像611に示される。
第2の経路線612は、車両が判定された経路に沿って継続するように走行すべき(車線の全セットのうちの)有効な車線のセットを車線画像611上に示す。一般に、車線は、様々な適切な基準に従って、判定された経路の有効な車線であると判定されてもよい。例えば、車線は、一定の前方距離にわたってその車線を追従する車両が判定された経路に沿って安全に継続することができる限り、有効であるとみなすことができる。例えば、車両は、例えば400mごとに1つの車線切り替えを安全に行うことができるのであろう。例えば、第2の経路線612は車線画像611上に、例えば第1の色又はスタイルで、(一貫性のために、ナビゲーション地図600内の道路の色に対応する、異なる色で表示されてもよい)車線の全セットの中の有効な車線のセットを強調表示することによって、示すことができる。視覚的一貫性のために、第2の経路線612は、図6Aに示されるように、通常のナビゲーション案内モード中に使用される第1の経路線601と同じ方法で視覚化されてもよい。あるいは、第2の経路線612は、例えばディスプレイが現在車線案内モードにあることを示すために、第1の経路線601とは異なるように視覚化されてもよい。
第2の経路線612の位置(および幾何学的形状)、ひいては車線画像611の位置(および幾何学的形状)は、第2の経路線612が判定された経路700の道路幾何学的形状にほぼ従うように、第1の経路線601と同様にして、または第1の経路線601の位置に基づいて、判定される。このようにして、第2の経路線612は、ナビゲーション地図600の覆われていない(カバーされていない)部分620への経路700の続きと概ね位置合わせされ得る。第2の経路線612はしたがって、車線案内パネル610上に提示された車線案内ビューと、ナビゲーション地図600の覆われていない部分620内の概略地図ビューとを合流(マージ)させるために、車線案内パネル610からナビゲーション地図600の覆われていない部分620内に連続的に延在してもよい。この場合、第1の経路線601は、車線案内モード中に一時的に交換されるか、または隠されてもよい。代替的に、第1の経路線601は、車線案内モードの間、ナビゲーション地図600の少なくとも覆われていない部分620において可視のままであってもよい。この場合、第2経路線612は、車線案内パネル610上にのみ表示され、車線案内パネル610の上部縁において境界線613で第1経路線601と位置合わせして接続するように配置されてもよく、これにより、車線案内パネル610から地図の覆われていない部分620内への経路の継続が依然として可視化される。
ビューは、概して、第2の経路線612(したがって、第1の経路線601も)上に中心を置くことができる。従って、車線画像611に描かれた車線は一般に、第2経路線612の横方向の拡張として視覚化され得るので、車線画像611はディスプレイのほぼ中央に配置される。このようにして、車線案内パネル610上に提示される車線案内情報は、ナビゲーション地図600の覆われていない部分と視覚的に一貫(一致)し、実際の道路状況を反映するように表示される。一般に、車線画像611および第2の経路線612の位置は第1の経路線601と同様に、例えばナビゲーション装置によって計算されるように、判定された経路を示すデータに基づいて判定されることが理解されるであろう。
前述したように、車線案内パネルは一般に、ディスプレイの底部から、ディスプレイの一方の側部から他方の側部に延在する境界線613まで延在し、ナビゲーション地図600の覆われていない部分620から車線案内パネル610を境界画定する。境界線613は、図6B〜6Dに示されるように、湾曲してもよく、または、(図7に示されるように)直線であってもよい。境界線613の位置、従って、車線案内パネル610の範囲は、ナビゲーション地図600内の道路ジャンクションの位置に基づいて設定され、車線案内パネル610は、道路ジャンクションに至る経路を含むナビゲーション地図の部分をカバーする(すなわち、道路ジャンクションの前の経路の部分に対して車線案内情報が提供される)。道路ジャンクションの前方のどこまで車線案内パネル610が表示されるかに応じて、車線案内パネル610は、少なくとも最初にディスプレイいっぱいにする(fill)ことができる。しかしながら、一般に、ナビゲーション地図600の一部は覆われていない。ナビゲーション地図600の覆われていない部分620は画像の背景において可視のままであり、ジャンクションを越えた(すなわち、境界線613を越えた)ナビゲーション地図600の続きを示す。
好ましくは、境界線613の位置は、ナビゲーション地図600内のジャンクションの最高範囲に基づいて判定される。これは、典型的にはジャンクションに関連する分割点、すなわち、判定された経路に沿って継続するためにユーザが有効な車線にいなければならない点を、わずかに越えて位置することが理解されるのであろう。ジャンクションの最高の範囲は例えば、ジャンクションについての凸包(convex hull)を計算することによって判定され得、ここで、凸包は、直線セグメントによって接合され得るコーナー点の反時計回りのシーケンスとして投影面内で計算され得るジャンクションを囲む凸多角形である。凸包計算のための入力点は例えば、生成されたすべてのパスを移動し、パス中心線を車線幅の半分だけ右および左にオフセットすることによって収集することができる。この凸包は、境界線613がそれに応じて設定され得るように、3D案内ビュー内のジャンクションの最高点を迅速に計算するために使用され得る。一般的に、凸包は一度だけ、すなわち、車線案内情報が必要となるようにナビゲーション装置が複合ジャンクションの所定の距離内にあると判定された場合に、生成され、ナビゲーション装置が道路ジャンクションに向かって移動することにつれて更新される必要はない。しかし、境界線613の位置を適切に設定するために、様々な他の適切な技法を使用することができることを理解されたい。例えば、ジャンクションの最高点は各レンダリングされたフレーム内のジャンクションのすべての座標にわたって繰り返し反復することによってオンザフライで判定され得るが、これは典型的にはより計算的に高価である。
車線案内パネル610の範囲は、ナビゲーション地図内の道路ジャンクションの位置に基づいて判定されるため、車線案内パネル610の位置は、ナビゲーション装置がジャンクションに近づくにつれて変化する、すなわち減少することになり、その結果、ジャンクションを越えたナビゲーション地図600のより多くがカバーされなくなることが理解されるであろう。特に、車線案内パネル610と背景ナビゲーション地図600との間の境界線613の位置は、ナビゲーション装置がジャンクションに近づくにつれて、ディスプレイの底部に向かって移動する。したがって、図6Eに図示されるよに例えば経路700に沿った点「C」において、ジャンクションの400m前のディスプレイを示す図6Cに示されるように、境界線613の位置は、(図6Bと比較して)ディスプレイの下縁に向かって移動し、ナビゲーション装置の車両に向かう移動を反映している。同様に、図6Dは例えば、境界線613の位置がディスプレイの底部に向かってさらに移動した、図6Eに図示される判定された経路700に沿った点「D」において、ジャンクションより200m前のディスプレイを示す。したがって、ユーザがジャンクションに到着し、ジャンクションを越えて移動すると、車線案内パネル610は、ディスプレイの底部から自然に移動して、ビューを通常のナビゲーション案内ビューに戻す。
車線案内パネル610は、ナビゲーション地図600の上にその一部を覆うように生成されるほぼ矩形の層(レイヤ)を備える。図8は、ディスプレイが層のスタックとしてどのように構築され得るかを概略的に示す。特に、図8に示すように、車線案内パネル610をレンダリングしてナビゲーション地図600の上に積み重ねてもよく、車線画像611および第2経路線612は車線案内パネル610の上に積み重ねられてもよい。車線案内パネル610はナビゲーション地図600の少なくとも一部がパネルの下で見えるように、部分的に透明であってもよい。しかしながら、透明度のレベルは所望に応じて選択することができ、場合によっては車線案内パネルが少なくとも部分的に不透明であり、その結果、車線案内パネル上に表示される車線案内情報と下にあるナビゲーション地図との間の視覚的衝突を回避するために、ナビゲーション地図はパネルの下では見えない。車線画像611はまた、車線、特にユーザが移動すべき有効な車線612をより明確に視覚化するのを助けるために提供され得る車線分離標識を示す。車線分離標識は図8に示されるように、車線画像611の一部として設けられてもよく、又は第2経路線612の上に積み重ねられるさらなる層(レイヤ)として設けられてもよい。実際に、図8は、ディスプレイがどのように生成され得るかの一例を示すに過ぎず、様々な他の技術が適切に使用され得ることが理解されるであろう。例えば、車線案内パネル610上に表示される車線画像611及び第2の経路線612は代替的に、単一のステップで、例えば、車線案内パネル610と同じレイヤで生成され、次いで、ナビゲーション地図の上に表示されてもよい。
図8において、第2の経路線612は、ナビゲーション地図600の覆われていない部分620内に続き、例えば、ジャンクションを通過した後にユーザが次の指示(命令)を準備するのを手助けするために、判定された経路700の道路ジャンクションを越えた継続を示す。この場合、上述したように、第1の経路線601を一時的に隠し、第2の経路線612に置き換えてもよい。しかしながら、やはり上述したように、第2の経路線612は車線案内パネル610上にのみ表示するために生成されてもよく、この場合、第2の経路線612は、ジャンクションを越える、すなわち車線案内パネル610上に示される有効な(複数の)車線612から地図600内の道路セグメント上への経路の拡張の円滑で連続的な視覚化を提供するために、ナビゲーション地図600の覆われていない部分620内の第1の経路線601と位置合わせして、接続するように配置されてもよい。
従って、車線案内パネル610は、ナビゲーション装置が道路ジャンクションに近づくにつれて、ユーザに車線案内アドバイスを表示するために使用されるが、一方、経路700の継続はナビゲーション地図600のカバーされていない部分に同時に示される。第2の経路線612(任意選択で第1の経路線601と組み合わせて)は、これら2つのビューをマージするために使用される。このようにして、ユーザは道路ジャンクションの前に必要とされる車線案内情報と、ジャンクションを越える経路の続きの視覚化との両方と一貫した単一のビューで提示され、したがって、ユーザは経路700の続きを見て、次の命令の準備をするためにナビゲーション地図に目を向けることができる。更に、この情報は例えば、下から上への来る道路状況を反映した自然な順序で提示され、現在の車線状況がディスプレイの底部に提示され、その後、ユーザの現在位置と道路ジャンクションとの間の車線状況における任意の中間変化、ジャンクションの分割点の指示(指標、インジケーション)、最後にディスプレイの上部で、背景ナビゲーション地図への経路の継続の可視化が続く。少なくとも図5と比較すると、この情報は、視覚的混乱またはコンフリクトのリスクが低減された、より直感的な方法で提示されることが理解されるであろう。
車線案内情報は一般に、ユーザが道路ジャンクションに近づいているときにのみ必要とされることが理解されるであろう。例えば、車線案内情報は、ユーザが道路ジャンクションから所定の距離内、例えば好適には約800m以内にいるときに、上述のように車線案内パネルを表示することによって提供されてもよい。この所定の距離は一般に、所望に応じて設定することができ、異なる道路ジャンクションおよび/または異なるユーザ嗜好に対して異なるように設定することができることが理解されよう。判定された経路700に沿った残りの移動については、ディスプレイは通常のナビゲーション案内を提供する。図9A〜図9Dは、ナビゲーション装置がジャンクションに接近しているときに、どのようにしてディスプレイが車線案内モードに遷移するかの例を示す。したがって、図9Aはデフォルトのナビゲーション案内ビューを示し、第1の経路線901はナビゲーション地図900内の経路の続きを示し、経路に沿ったナビゲーション装置の現在位置を示すアイコン902と並んで提供される。ナビゲーション装置がジャンクションに接近している(例えば、ジャンクションの所定の閾値距離にある)と判定すると、図9Bに示すように、車線案内パネル910が、ディスプレイの底部から移動し始めて、(ナビゲーション装置の現在位置を示すアイコン902を含む)ナビゲーション地図900の下部を覆うことができる。車線案内パネル910がレンダリングされている間は、上で説明したように、第1の経路線901は図9Cに示すようにフェードアウトされ、この場合には、経路に沿って継続するための現在有効な(3つの)車線のそれぞれを示す「車線チューブ」を含み、且つ、この車線情報をジャンクションを越えて延長する、第2の経路線912に置き換えられる。完了した遷移を図9Dに示す。(上述のように、第1の経路線901は、車線案内モード中に見え続けることも考えられる。この場合、第2の経路線912は、車線案内パネル910上に描画されればよい。第2の経路線912も、第1の経路線901と同じ地図データを用いて生成されるので、第2の経路線912は一般に、車線案内パネル910の上縁の境界線において第1の経路線901と整列(位置合わせ)し、その結果、経路の連続が視覚化される。)次いで、上記の図6A〜図6Dに関連して説明したものと同様の方法で、ナビゲーション装置が道路ジャンクションに近づくにつれて、ディスプレイは進展する。したがって、道路ジャンクションを通過した後、特にジャンクションの分割点を通過した後、車線案内情報もはや必要とされないように、ディスプレイは通常のナビゲーション案内ビューに戻る。しかしながら、近接した複数のジャンクション(例えば、互いに800m未満、または400m未満)がある場合、ディスプレイは車線案内モードのままであるが、車線案内パネルの位置は次のジャンクションの位置に基づいて動的にシフトされる。
第2の経路線612は、例えば図8に示されるように、経路に沿って継続するために現在有効である車線のセットを車線の全セットの中で単に示すことができる。しかし、第2の経路線612は、車線切り替え情報を提供するために使用することもできる。例えば、車線操縦が判定された経路に沿って継続することを要求される場合、これは例えば、図10に示されるように、滑らかな曲線(カーブ)1012として第2の経路線をレンダリングすることによって視覚化されてもよい。特に、図10は車両が3つの最も左側の車線のうちの1つに切り替わらなければならない例を示し、そのいずれも、経路に沿って継続するのに有効である。したがって、図示のように、第2の経路線1012は左にカーブし、また、有効な車線の数の増加を示すために幅が増加する。車線操縦の視覚化の様々な他の例が図11A〜図11Cに示されており、これらの図は、それぞれ、ユーザが道路を出るように指示されていること、車線マージの例、および車線切り替えの例を示している。一般に、示されるように、車線操縦は、その車線操縦が可能になるとすぐに示されてもよい(例えば、地図において典型的に利用可能な車線接続情報を使用して判定される)。例えば、図11Aは、ユーザがまだ利用可能でない出口車線を介して道路から最終的に出なければならない状況を示す。したがって、ユーザが出口に近づくと、経路線は、右端の車線を強調表示して、ユーザに次の出口の準備をさせる。次いで、出口車線が車線案内パネルに現れ、操縦ができるようになったら、経路線は滑らかな曲線として出口車線に延長(拡張)することができる。このように、分割につながるブロックされたマーキングが使用可能になるとすぐに、必要な車線操縦が示されてもよい。同様に、道路が合流(マージ)する場合、例えば図11Bに示すように、ブロックされたマーキング端部の直前で、必要な車線操縦を終了するように示すことができる。
このような車線操縦は、車線の幾何学的形状(車線ジオメトリ)の変化、例えば、新しい車線が道路に合流すること、又は上述したように出口車線が現れることにより、必要となる場合がある。しかしながら、そのような車線操縦は、ユーザに(リアルタイムの)車線レベルの案内を提供するように示されてもよいことも企図される。すなわち、車両がどの車線を走行しているかが知られている場合、ユーザは、有効な車線のセットのうちの1つに切り替えるために必要な操縦の指示(指標、インジケーション)を提供されてもよい。例えば、車両がどの車線を実際に走行しているかを、ナビゲーション装置の現在位置から判定することが現在一般的に可能である。これはグローバルナビゲーションシステム(GNSS)受信機から取得された情報のみを使用して判定されてもよく、または、装置の車線位置をより正確に判定するために、装置に関連付けられたカメラ、レーザ、または他の撮像センサからの情報を使用して補足されてもよい。例えば、近年、実質的な研究が行われており、車両内に搭載された1つ以上のビデオカメラからの画像データが、例えば車両が走行している車線を検出して追跡するために様々な画像処理技術を用いて分析されている。好ましい実施形態ではGNSS受信機、および任意選択で1つ以上の撮像センサから取得された測位情報は、車線の数、地理的位置、およびジオメトリを示す地図データとともに使用されて、車線案内情報をユーザに表示する。例えば、車両が多車線(複数車線、マルチレーン)の車道を走行している現在の車線は、例えば、Junhwa Hur、SeungNam Kang、およびSeung−Woo SeoがIEEE,(2013)における1297−1302ページのインテリジェントビークルシンポジウムの講演で発表した論文「条件付きランダム場を用いた市街地走行環境における複数車線検出(Multi−lane detection in urban driving environments using conditional random fields)」に設定されている方法を用いて判定することができる。ここで、ポータブルナビゲーション装置は、ビデオカメラ、レーダおよび/またはライダセンサからのデータフィードと、受信したデータをリアルタイムで処理して装置または当該装置が移動している車両の現在の車線を判定するために使用される適切なアルゴリズムとを提供されてもよい。代替的に、Mobileye N.V.から利用可能なモービルアイシステムのような、ポータブルナビゲーション装置とは別個の別のデバイスまたは装置がこれらのデータフィードに基づいて車両の現在の車線の判定を提供し、次いで、例えば、有線接続またはBluetooth(登録商標)接続によって、現在の車線の判定をポータブルナビゲーション装置に供給することができる。TomTom International B.V.の国際公開第2015/052312号明細書(2015年4月16日公開)におけるこの点に関する議論も参照され、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。従って、車両が現在無効な車線を走行していると判定される場合には、車線案内パネル上に適当な形状の(例えば曲線状の)経路線を提供することによって、必要な車線操縦をユーザに示すことができる。一方、車両が現在有効な車線にあると判定された場合には、車線の操縦が現在必要でないように、ユーザに車線に留まるように指示し、また他の有効な車線も指示する指標(指示、インジケーション)を与えることができる。
車線案内パネルは、車両が沿って走行している判定された経路に対する有効な車線のセットを示すことに加えて、ナビゲーション装置によって判定された代替経路に対する有効な車線も示すことができると考えられる。図12に示すように、代替経路の有効車線1201は、現在の経路の有効車線とは異なる色またはスタイルで強調表示することもできる。図12に示すように、視覚的混乱を回避するために、代替経路の有効車線を地図から一時的に隠すことができる。しかしながら、必要に応じて、ナビゲーション地図への代替経路の継続も視覚化され得ることが企図される。
場合によっては例えば、アンダーパスまたはオーバーパスの場合、または経路がUターンを伴う場合、ジャンクションを越える経路の続きは車線案内パネルによってカバーされる地図の部分内に延在することができる。この場合、車線案内パネル上の経路線の拡張を視覚化することが望ましい場合がある。例えば、図13は、決定点の後の経路1301の続きが車線案内パネル上に示される車線の下を通過する道路状況の可視化の例を示す。同様に、図14は経路1401の続きが、車線案内パネル上に示される車線の上を通過する道路状況の可視化の例を示す。
車線案内モード中に、様々な他の情報をユーザに表示することもできることを理解されたい。例えば、図12、図13及び図14に示すように、ディスプレイは、現在の速度制限、推定到着時間、及びナビゲーション装置によってユーザに典型的に提示される他のそのような情報をユーザに提示することもできる。図には示されていないが、概略地図600内の車両の現在位置を示すアイコンは一般に車線案内パネルによってカバーされるであろうことが理解されるが、車両の現在位置を示す移動インジケータ(有効車線上の直線など)が、車線案内パネル上に提供されてもよいことも企図される。車線レベルの交通(そのようなデータが利用可能である場合)を含む交通情報も、車線案内パネル上に示すことができる。
地図及び/又は車線案内パネルは、2Dビューで、又は両方を組み合わせて提供することもできることが理解されよう。しかしながら、好ましくは、概略地図及び車線案内パネルの視覚化は、3D又は斜視図である。したがって、車線案内が必要となるように、ユーザが道路ジャンクションに近づいている地点でディスプレイが2Dナビゲーション案内モード(例えば、図4Aに示すように)になっている場合、ディスプレイは、2Dナビゲーション案内ビューから3Dビューに一時的に変化してもよい。ジャンクションを通過すると、ディスプレイは切り替わって戻ってもよい。
本発明を様々な実施形態を参照して説明してきたが、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、形態および詳細における様々な変更を行うことができることが、当業者によって理解されるであろう。