JP3257991B2 - 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、図１６
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、画面に地
図を表示する際、画面の枠近傍において道路を表示する
ことができないため、該箇所において、ユーザは道路が
存在するか否か判断することができなく困惑してしまう
という問題がある。

【０００４】本発明は、上記の問題を解決するものであ
って、画面の枠近傍において、道路を表示することがで
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。

【０００５】

【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、道路データをノードで記憶す
る道路データ記憶手段と、隣接するノードを直線で結び
ノード列を描画するノード列描画手段と、ノードが描画
領域内に存在する否かを判定する判定手段と、前記ノー
ド列描画手段により描画されたノード列を表示する表示
手段とを備え、前記ノード列描画手段は、前記判定手段
によって、隣接するノードの内１つが描画領域内に存在
しないことを判定したときに、隣接するノード間を結ん
でできる線分と描画領域の境界線との交点を求め、該交
点と領域内のノードを直線で結ぶことを特徴とする。

【０００６】

【作用及び発明の効果】本発明においては、隣接するノ
ード間を結んでできる線分と描画領域の境界線との交点
を求め、該交点と領域内のノードを直線で結び道路を表
示することにより、描画領域近傍においても、実際の道
路と同じ形状で道路を表示することができる。

【０００７】

【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。

【０００８】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】 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、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、１４
１）。ステップ１３４において、ｉが０でなければ、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１
３７）、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）。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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、道路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63−115189（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 21/00 - 21/36 G08G 1/0969 G09B 29/00 - 29/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】道路データをノードで記憶する道路データ
   記憶手段と、 隣接するノードを直線で結びノード列を描画するノード
   列描画手段と、 ノードが描画領域内に存在する否かを判定する判定手段
   と、 前記ノード列描画手段により描画されたノード列を表示
   する表示手段とを備え、 前記ノード列描画手段は、前記判定手段によって、隣接
   するノードの内１つが描画領域内に存在しないことを判
   定したときに、隣接するノード間を結んでできる線分と
   描画領域の境界線との交点を求め、該交点と領域内のノ
   ードを直線で結ぶことを特徴とする車両用ナビゲーショ
   ン装置。