JP2798934B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、予め走行前に設定されたコースに従って案
内情報を出力するナビゲーションする装置に関し、特に
設定されたコースの道路図を表示するナビゲーション装
置に関する。

〔従来の技術〕

近年、予め走行前に設定されたコースに従って運転者
にコース案内を行うナビゲーションシステムの開発が盛
んである。

第16図はナビゲーション装置の従来例を説明するため
の図であり、１はコース、２は自車位置、３は目的地位
置を示す。

従来のナビゲーション装置は、予め設定されたコース
を指示する場合、第16図に示すようにCRT画面に地図を
表示し、その上に、自車位置２とコース１、目的地位置
３及びそれまでの走行軌跡等を重ねて表示するものであ
った。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のナビゲーション装置では、走行
中の車両の中でしかも車載用CRTのような例えば６イン
チ等の小さな画面に地図等を表示するため、運転者にと
ってはそのコースの情報が分かりにくいという問題があ
った。また、運転者は、その運転中において長い時間に
わたって画面を見ることはできず、僅かな時間で画面か
ら情報を取得しなければならない。このような条件で不
必要な情報まで画面に表示されると、ちょっと目を落と
して画面を見ただけではそれらを区別できず見誤ってし
まうという問題がある。

また、コース情報を画像データとして持ち、これをそ
のままCRT画面に表示させるため、コース情報の任意の
方向への回転、拡大が困難であるという問題を有してい
る。

本発明は、上記の問題を解決するものであって、案内
図としての画像データをもつことなく、案内図としてコ
ースに関する情報のみを簡潔に表示することができるナ
ビゲーション装置を提供することを目的とするものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ そのために、本発明のナビゲーション装置は、目的地
までのコースを探索し、探索されたコースに従い経路案
内を行うナビゲーション装置において、 自車位置を算出する自車位置算出部と、道路データを
記憶する記憶部と、前記自車位置算出部により算出され
た自車位置と前記記憶部に記憶された道路データと前記
探索されたコースに基づき座標を選択して表示すべき道
路図の変数を行う画像編集部と、前記画像編集部により
編集された道路図を表示する表示部とを備え、 前記画像編集部は、探索されたコースと該コースに連
結する道路との交差点を基準として領域を設定し、該領
域を基準として、道路データ及び前記コースに基づき、
探索されたコース及び該コースに連結する道路の座標を
選択して前記表示部に表示すべき道路図とすることを特
徴とする。

［作用及び発明の効果］ 本発明においては、案内図としての画像データをもつ
ことなく、案内図としてコースに関する情報のみを簡潔
に且つ見やすく表示することができ、運転者にコース走
行に必要な情報を的確に与えることができる。また、交
差点を基準とした道路図の描画処理を道路データにおけ
る座標データを用いて容易に行うことができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第２図は本発明が適用されるナビゲーション装置のシ
ステム構成の１実施例を示す図である。

第２図において、11は距離計、12は舵角計、13は入力
部、14は入力解読部、15は入力解読テーブル、16はデー
タ処理制御部、17は画像出力制御部、18は表示部、21〜
23はファイル（記憶部）を示す。

距離計11は、車両の走行距離を計測するものであり、
例えば車輪の回転を検出して計数するものや加速度を検
出して２回積分するもの等でよいが、その他の計測手段
であってもよい。

舵角計12は、交差点を曲がったか否かを検出するもで
あり、例えばハンドルの回転部に取り付けた光学的な回
転センサーや回転型の抵抗ボリューム等を使用すること
ができるが、車輪部に取り付ける角度センサーでもよ
い。

入力部13は、ジョイスティックやキー、タッチパネル
であり、或いは表示部18の画面と結合し画面にキーやメ
ニューを表示してその画面から入力するものでもよい。

入力解読部14は、入力解読テーブル15を参照しながら
入力部13から入力されたデータを解読するものであり、
例えばコースを設定する場合において現在地や目的地が
コードにより入力されると、この入力解読テーブル15を
参照することによってコードから現在地データや目的地
データへの変換を行う。従って、入力解読テーブル15
は、入力部13からどのような入力を与えるか、入力され
るデータに対応して設定される。

データ処理制御部16は、ナビゲーション装置の中枢と
なるものであって、入力部13から目的地と現在地が設定
されると、道路データより、この２点を結ぶコースを探
索、設定し、ファイル21に格納されたそのコースのナビ
ゲーションプログラムを呼び出して実行する。各ナビゲ
ーションプログラムは、走行するコースに沿って、表示
部18の画面に案内図を表示したり、交差点やコース途中
における特徴的な写真を写し出したり、交差点までの残
り距離その他の案内情報を表示したりするように構成さ
れる。そのための道路データや地図データを格納してい
るのがファイル22、23であり、表示部18への画像の出力
を制御するのが画像出力制御部17である。

上記ナビゲーションシステムでは、走行前に入力部13
から現在地及び目的地を入力してコースを選択すると、
データ処理制御部16は、そのコースに対応するナビゲー
ションプログラムをファイル21の中から読み出して実行
する。

ナビゲーションプログラムは、そのコースに従って距
離計11や舵角計12からの計測情報を基に自車位置を算出
し、表示部18及びスピーカ20を通してコースの案内図及
び現在地等の表示、通過途中の特徴物の案内、交差点の
案内等を行う。例えば次の交差点までの距離が長いコー
スの途中では、コースを外れていないという安心感を運
転者に与えるために、或いは通過中の特徴物の写真を画
面に写し出したりする。或いは、案内図と自車位置とを
表示し、コースにおける走行位置を知らせたりする。そ
して、交差点が近くなると、先に述べたように画面や音
声により交差点情報を出力すると共に、音声指示を適宜
出力する。

ナビゲーション装置は、先に述べたように予め走行前
に設定されたコースに従って運転者にコース案内を行う
ものであり、案内図から運転者に提供すべき情報の内容
は自ずと限られてくる。本発明は、かかる点に鑑み、コ
ース外は勿論運転者に提供すべき情報以外の情報は除
き、運転者に提供すべき情報のみを表した地図をコース
道路図とするものである。この道路図はナビゲーション
プログラムにより自動的に作成されて画像出力制御部17
を通して表示部18に出力されるが、その道路図出力処理
部の概要を示したブロック図が第３図である。

第３図は、第２図のファイル（記憶部）22、23、デー
タ処理制御部16、画像出力制御部17、表示部18を示し、
第２図のデータ処理制御部16が第３図の自車位置算出部
31、コース選択部32及び画像編集部33に対応している。
ファイル22、23（記憶部）は、各コースの道路データ、
地図データを格納したものであり、コース選択部32は、
予め走行前に入力指定された現在地と目的地との組み合
わせからコースを探索し、ファイル22から対応する道路
データ、地図データを読み出すものである。自車位置算
出部31は、選択されたコースの情報と走行履歴（距離計
と舵角計の信号による演算結果）から自車位置を算出す
るものであり、この自車位置と道路データおよび地図デ
ータから表示部18に表示する画面の編集を行うのが画像
編集部33である。

画像編集部33は、所定のコースを走行し自車位置が移
動してゆくに従って、自車位置と目的地位置から道路図
の表示範囲を変え、第１図に示すように自車位置２が画
面の下に表示され、進行方向が画面の上になるように道
路図を回転させながら表示する。また、道路図を回転さ
せると、画面上の表示文字が回転し見にくくなるので、
表示文字が水平になるようにする。

従って、第１図の表示画面に示すように、コース以外
の部分の地図は、僅かに交差点４の付近を残して削除さ
れ、逆に、前に通過した交差点４、次に通過する交差点
５および案内交差点６の名称が付記されている。なお、
７は次の交差点６までの距離を示すインジケータ部であ
る。

次に上記表示画面を出力するための描画方式について
説明する。先ず、第４図ないし第８図によりデータ構造
について説明する。

第４図は対象地図内に太線で示される案内経路９を示
し、第５図に示すように案内経路９周辺の地図には、道
路データとして道路番号、交差点番号（○印）が付けら
れている。

第６図は前記道路番号データの内容を示し、その道路
番号の始点および終点の交差点番号、ノード列ポイン
タ、同じ始点をもつ次の道路番号、案内不要道路の番号
が格納されている。ここで、ノードとは道路上の座標を
示し、道路上には複数のノード列が指定されていて、ノ
ード列ポインタとは、そのノード列の最初のノードが入
っているメモリのアドレスを示している。また、案内不
要道路は、例えば直線道路のようにわかりやすい道路で
は、交差点名等の案内情報を出さないために付けられて
いる。

第７図は前記交差点番号データを示し、その交差点か
ら出る道路番号、交差点名が格納されている。

第８図は地図データを示すもので、第６図のノード列
ポインタにより指定される各道路番号に対応したノード
列データを示し、ノード数とノード列の座標（東経、北
緯）が格納されている。

第９図は区間道路図描画の処理のフローを示してい
る。

先ず、ステップ101において、コース選択部により探
索されたコースの案内経路ノード列を読みだす。これ
は、第５図に示された案内経路を第10図（イ）に示す道
路番号順にメモリ内に記憶させ、これを基に第８図のノ
ード列データを道路番号順に読みだして第10図（ロ）に
示すデータを作成する。

次にステップ102において、描画基準点を設定し、ス
テップ103において描画縮尺、回転計数を設定する。こ
れを第11図および第12図により説明する。

ステップ121において描画基準点２点の傾きθを求め
回転角度を求める。これは、例えば、第12図（イ）に示
すように描画基準点である交差点１と交差点11を結ぶ直
線と直交座標のＹ軸との角度である。次いで、ステップ
122において描画基準点２点を対辺の中心となる正方形
領域Ｌ×Ｌを描画対象領域として仮定する。次にステッ
プ123において、描画基準点２点間のノード列、例えば
第12図（イ）に示す交差点１、11間のノードが前記描画
対象領域に入るか否かを判定し、入らなければステップ
124で外れたノードを含むように描画対象範囲を拡大
し、描画対象領域に入っていればステップ125で描画対
象範囲が描画領域に入るように倍率を仮定する。

例えば第12図（イ）から（ロ）したときには、拡大係
数γと回転係数Ｒは下記に示すように求まり、道路デー
タ上の座標（X,Y）から画面上の座標（x,y）へ変換する
ことができる。

γ＝l/L＝10/200 第９図に戻り、ステップ104において案内経路ノード
列の描画処理が行われる。これを第13図により説明す
る。

先ず、ステップ131でその道路のノード数をＩとしｉ
を０とする。ステップ132でｉがＩに等しくなるまで以
下の処理を繰り返す。ステップ133でｉ番目のノードの
座標を第12図で説明した縮小、回転によるノード画面座
標に変換する。ステップ134において、ｉが０（最初）
であれば、ステップ135で前記ノード画面座標が画面領
域内であるか否かが判定され、NOであれば、１つ前のノ
ード画面座標と前記ノード画面座標で作られる線分と、
画面領域の境界線との交点を求め（ステップ136）、求
めた交点と１つ前のノード画面座標を直線で結び（ステ
ップ137）、リターンする。

ステップ135で画面領域内であれば、１つ前のノード
画面座標と前記ノード座標を直線で描画し、ノード画面
座標を１つ前のノード画面座標とする（ステップ138、1
39）。ステップ134において、ｉが０でなければ、ステ
ップ140でノード画面座標を中心とする交差点について
描画領域を設定した後、ノード画面座標を１つ前のノー
ド画面座標とする（ステップ140、141）。

再び第９図に戻り、ステップ105において、第７図の
交差点データから出る道路番号を読みだし、ステップ10
6で案内経路上の道路に等しいか否かを判定し、等しく
なければその道路のノード列を読みだし（ステップ10
7）、前述したと同様にノード列の描画を行う（ステッ
プ108）。ステップ109で全ノードの描画が領域内で終了
すれば、その道路番号に付いている案内不要道路を読み
出して、案内不要道路があれば、ステップ107に戻り、
ノード列の描画を行う。

ステップ106、109、111でNOであれば、ステップ112で
描画した道路番号の次の道路番号を設定しする。これ
は、第７図の交差点データから出る道路番号および第６
図の道路番号データから同じ始点を持つ道路を読み込む
ことで求められる。同様にしてステップ113から前記ス
テップ105〜111の処理を行い、ステップ113で交差点か
らでる道路に等しくなれば、すなわち交差点の回りの道
路を全て描画すれば、ステップ114で交差点の描画領域
外に交差点名（有る場合に）を描画し、ステップ115で
案内経路上の最後の交差点の描画が終了していなけれ
ば、次の経路上の交差点を設定し前記ステップ105〜111
の処理を行い、案内経路上の最後の交差点の描画が終了
すればリターンとする。

例えば、交差点番号２について描画する場合を第14図
により説明すると、案内経路上の交差点２については、
出る道路番号として第７図のデータより４番が読みださ
れ、また、第５図、第６図のデータより同じ始点をもつ
道路番号５番、８番が交差点の連結道路であることがわ
かるが、道路番号８についてはステップ104で描画して
あるのでステップ108では描画しない。道路番号５番に
ついては、描画時に交差点２の描画領域の境界線に到達
しないので、道路番号５の案内不要道路を読みこみ道路
番号６を描画し、その終点が領域内であれば同様にして
道路番号７を読み込み描画していく。以上の操作を行う
ことにより、第15図に示すように、案内経路上の交差点
１、２、８、９、10、11、…の各周辺道路および交差点
名を描画していくことができる。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例で
は、案内図に交差点名を表示するようにしているが、信
号機の有無、コース上にある橋、踏み切り等を表示する
ようにしてもよい。

また、特に込み入った部分は、さらに拡大表示しても
よいし、１画面内に縮尺を変えて表示するマルチウイン
ドウ表示を採用してもよいことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るナビゲーション装置の道路描画方
式の１実施例を説明するための図、第２図は本発明のナ
ビゲーション装置の道路描画方式が適用されるシステム
構成の１実施例を示す図、第３図は案内図出力処理部の
概要を示すブロック図、第４図は対象地図内のコースを
説明する図、第５図ないし第８図は道路データを説明す
るための図で第６図は道路番号データ、第７図は交差点
データ、第８図はノード列データを示している。第９図
は区間道路描画のフロー図、第10図はデータ処理を説明
するための図、第11図は描画縮尺、回転係数設定のフロ
ー図、第12図は描画領域への座標変換を説明するための
図、第13図はノード列描画の処理フロー図、第14図およ
び第15図は描画方式の具体的に説明するための図、第16
図は従来の案内画面を説明するための図である。 １……コース、２……自車位置、11……距離計、12……
舵角計、９……案内経路、13……入力部、14……入力解
読部、15……入力解読テーブル、16……データ処理制御
部、17……画像出力制御部、18……表示部、21……ナビ
ゲーションプログラム、22……道路データ、23……地図
データ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 昭二 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−20700（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−26214（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−88100（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−209900（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−208698（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01C 21/00 G08G 1/0969 G09B 29/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】目的地までのコースを探索し、探索された
   コースに従い経路案内を行うナビゲーション装置におい
   て、 自車位置を算出する自車位置算出部と、 進路データを記憶する記憶部と、 前記自車位置算出部により算出された自車位置と前記記
   憶部に記憶された道路データと前記探索されたコースに
   基づき座標を選択して表示すべき道路図の編集を行う画
   像編集部と、 前記画像編集部により編集された道路図を表示する表示
   部とを備え、 前記画像編集部は、探索されたコースと該コースに連結
   する道路との交差点を基準として領域を設定し、該領域
   を基準として、道路データ及び前記コースに基づき、探
   索されたコース及び該コースに連結する道路の座標を選
   択して前記表示部に表示すべき道路図とすることを特徴
   とするナビゲーション装置。
2. 【請求項２】前記画像編集部は、探索されたコースと該
   コースに連結する道路との複数の交差点を基準として領
   域を設定し、該領域を基準として、道路データ及び前記
   コースに基づきコース及び該コースに連結する道路の座
   標を選択して前記表示部に表示すべき道路図とすること
   を特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
3. 【請求項３】前記画像編集部は、複数の交差点を基準と
   して前記表示部に表示される地図の縮尺を決定すること
   を特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
4. 【請求項４】前記画像編集部は、複数の交差点を基準と
   して前記表示部に表示される地図の表示方向を決定する
   ことを特徴とする請求項１記載のナビゲーション装置。
5. 【請求項５】前記画像編集部は、複数の交差点を、隣接
   する２つの案内対象となる交差点とすることを特徴とす
   る請求項１記載のナビゲーション装置。