JP2916459B2 - 車両用ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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
示する車両用ナビゲーション装置に関する。

【０００２】

【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。図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１
６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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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。

【０００４】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。

【０００５】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
ができる車両用ナビゲーション装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の車両
用ナビゲーション装置は、目的地を入力する手段と、車
両自車位置を検出する自車位置検出手段と、道路データ
を記憶する地図情報記憶手段と、前記自車位検出手段に
より検出された車両位置と前記入力手段により入力され
た目的地までの経路を前記地図情報記憶手段に基づき探
索する経路探索手段と、該経路探索手段により探索され
た経路及び前記地図情報記憶手段に記憶された道路デー
タより前記探索された経路に連結する道路を選択すると
ともに、前記経路及び選択された道路を描画する制御手
段と、該制御手段により描画された経路及び選択された
道路を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】

【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、案内図が簡潔に表示され余分な情報
がなくなり、不必要な情報と混同し見誤ることもなくな
る。従って、運転中の僅かな時間でも案内図からコース
走行に必要な情報を的確に取得することができ、運転者
に安心感を与えることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の車両用ナビゲーシ
ョン装置の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図
２は本発明が適用される車両用ナビゲーション装置のシ
ステム構成の１例を示す図である。図２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（地図情報記憶手段）を示す。

【０００９】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。

【００１０】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１
５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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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図３であ
る。

【００１４】図３は、図２のファイル（地図情報記憶手
段）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、図２のデータ処理制御部１
６が図３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（記憶部）２
２、２３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３
３である。

【００１５】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。

【００１６】従って、図１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。

【００１７】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、図４ないし図８によりデー
タ構造について説明する。図４は、対象地図内に太線で
示される案内経路９を示し、図５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。図６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。図７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。図８は地図データを示すもの
で、図６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。

【００１８】図９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、図５に示された案内経路を図１０（イ）
に示す道路番号順にメモリ内に記憶させ、これを基に図
８のノード列データを道路番号順に読みだして図１０
（ロ）に示すデータを作成する。

【００１９】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。これを図１１および図１２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、図１２（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、例えば図１２（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設
定する。

【００２０】例えば図１２（イ）から（ロ）にしたとき
には、拡大係数γと回転係数Ｒは下記に示す式１により
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。

【００２１】

【数１】

【００２２】図９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。これを図１３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図１２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、Ｎ
Ｏ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。

【００２３】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画面座標を直線で描
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、１３９）。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）。

【００２４】再び図９に戻り、ステップ１０５におい
て、図７の交差点データから出る道路番号を読みだし、
ステップ１０６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１０７）、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だして、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。

【００２５】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、図７の交差点データから出
る道路番号および図６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。

【００２６】例えば、交差点番号２について描画する場
合を図１４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図７のデータより４番が
読みだされ、また、図５、図６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、図１５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。

【００２７】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】

【図１】本発明の車両用ナビゲーション装置の１実施形
態を説明するための図である。

【図２】本発明の車両用ナビゲーション装置が適用され
るシステム構成の１例を示す図である。

【図３】図２のデータ処理制御の概要を示すブロック図
である。

【図４】対象地図内のコースを説明する図である。

【図５】道路データを説明するための図である。

【図６】道路番号データを説明するための図である。

【図７】交差点データを説明するための図である。

【図８】ノード列データを説明するための図である。

【図９】本発明の１実施形態を示す区間道路描画のフロ
ー図である。

【図１０】本発明に係わるデータ処理を説明するための
図である。

【図１１】本発明に係わる描画縮尺、回転係数設定のフ
ロー図である。

【図１２】本発明に係わる描画領域への座標変換を説明
するための図である。

【図１３】本発明に係わるノード列描画の処理フロー図
である。

【図１４】本発明に係わる描画方式を具体的に説明する
ための図である。

【図１５】本発明に係わる描画方式を具体的に説明する
ための図である。

【図１６】従来の案内画面を説明するための図である。

【符号の説明】

１…コース ２…自車位置 ３…目的地位置

───────────────────────────────────────────────────── 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63−178400（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01C 21/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】目的地を入力する手段と、 車両自車位置を検出する自車位置検出手段と、 道路データを記憶する地図情報記憶手段と、 前記自車位検出手段により検出された車両位置と前記入
   力手段により入力された目的地までの経路を前記地図情
   報記憶手段に基づき探索する経路探索手段と、 該経路探索手段により探索された経路及び前記地図情報
   記憶手段に記憶された道路データより前記探索された経
   路に連結する道路を選択するとともに、前記経路及び選
   択された道路を描画する制御手段と、 該制御手段により描画された経路及び選択された道路を
   表示する表示手段とを備えたことを特徴とする車両用ナ
   ビゲーション装置。
2. 【請求項２】前記制御手段は、前記探索された経路上の
   ２点を抽出し、該２点間の位置座標に基づき、表示する
   地図の描画範囲及び描画縮尺率を決定するとともに、前
   記経路上の２点のうち少なくとも１つは曲がるべき交差
   点であることを特徴とする請求項１記載の車両用ナビゲ
   ーション装置。
3. 【請求項３】前記経路上の２点は、曲がるべき交差点と
   さらに次に曲がるべき交差点であることを特徴とする請
   求項２記載の車両用ナビゲーション装置。
4. 【請求項４】前記制御手段は、前記自車位置検出手段に
   より検出された自車位置に基づき車両進行方向が上を向
   くように地図を回転させて描画することを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれかに記載の車両用ナビゲーショ
   ン装置。