JP3424475B2 - ナビゲート方法、ナビゲーション装置及び自動車 - Google Patents

ナビゲート方法、ナビゲーション装置及び自動車

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JP3424475B2 JP34881496A JP34881496A JP3424475B2 JP 3424475 B2 JP3424475 B2 JP 3424475B2 JP 34881496 A JP34881496 A JP 34881496A JP 34881496 A JP34881496 A JP 34881496A JP 3424475 B2 JP3424475 B2 JP 3424475B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの移動
体に搭載させてその位置の近傍の地図を表示させるナビ
ゲート方法及びナビゲーション装置と、このナビゲーシ
ョン装置を備えた自動車に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車などに搭載させるナビゲー
ション装置が各種開発されている。このナビゲーション
装置は、例えば道路地図データが記憶されたCD RO
Mなどの大容量データ記憶手段と、現在位置の検出手段
と、検出した現在位置の近傍の道路地図を、データ記憶
手段から読出したデータに基づいて表示させるディスプ
レイ装置とで構成される。この場合、現在位置の検出手
段としては、GPS(Global Positioning System )と
称される測位用の人工衛星を使用した測位システム(以
下単にGPSと称する)を使用したものや、車両の走行
方向,走行速度などの情報に基づいて出発地点から現在
位置の変化を追跡する自律航法によるものなどがある。
【0003】そして、このような現在位置の検出手段で
検出された現在位置の近傍の道路地図のデータを、CD
ROMなどの大容量データ記憶手段から読出して、道
路地図を表示させる映像信号を作成し、この映像信号を
ディスプレイ装置に供給して、現在位置の近傍の道路地
図を表示させるものである。なお、ナビゲーション装置
本体とディスプレイ装置とは別体で構成されている場合
もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ナビゲーション装置により表示される地図は、装置が搭
載された車両の走行による現在位置の変化に伴って、逐
次表示範囲が変化するものであるが、実際には現在位置
の測位を所定時間毎(例えば数十秒毎)に行って、その
位置が測位される毎に表示される地図の範囲を設定して
いた。例えば、現在位置を中心とした道路地図を表示さ
せるように設定されていた場合には、現在位置を中心と
した道路地図の表示範囲が、GPSなどで測位される数
十秒毎に変化していた。
【0005】図11は、地図の表示領域の設定状態を示
す図で、例えば地図データdで示される範囲内の或る位
置P1が所定時に測位されたとき、その地点P1を中心
とした道路地図の表示領域Xaを設定し、次に測位され
るまでその表示領域Xaの道路地図を継続的に表示させ
る。そして、所定時間後に次の測位を行ったとき、位置
P2が検出されると、その位置P2を中心とした道路地
図の表示領域Xbを設定し、次に所定時間後に測位され
るまで、その表示領域Xbの道路地図を継続的に表示さ
せる。
【0006】図12は、この従来のナビゲーション装置
で地図の表示範囲がスクロールする状態を示す図で、横
軸が時間の経過を示し、縦軸が位置の変化を示す。タイ
ミングT0で位置P0が測位されたとき、次に測位され
るタイミングT1まで、その位置P0を中心とした道路
地図X1が表示される。そして、タイミングT1で位置
P1が測位されたとき、次に測位されるタイミングT2
まで、その位置P1を中心とした道路地図X2が表示さ
れる。以下、同様にタイミングT3,T4‥‥毎に表示
される道路地図がX3,X4‥‥と変化して行く。
【0007】このように所定時間毎に、測位される現在
値に基づいて表示範囲を設定させると、前回測位してか
ら次に測位されるまでの間に位置の変化や走行方向の変
化が大きくあった場合には、表示される地図が前回表示
された地図から大きく変化した地図が表示されることに
なる。このような事態が発生すると、ナビゲーション装
置の利用者は、表示された地図がどの位置を示している
のか一瞬見失う恐れがあり、地図を認識するのに時間を
要するようになり、好ましくない。
【0008】本発明はかかる点に鑑み、測位された位置
に基づいた地図の表示範囲の設定が、良好に行えるよう
にすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】かかる問題点を解決する
ために本発明は、移動体の位置を所定時間毎に測位し、
その測位した位置の近傍の地図を表示させる場合に、前
回測位した位置から次に測位される位置まで、地図の表
示範囲を徐々に変化させる場合に、測位した位置のデー
タが得られたとき、以前に測位した位置からの変化に基
づいて、次に測位される位置を予測し、その予測した位
置に地図の表示範囲を徐々に変化させるようにしたもの
である。
【0010】本発明によると、地図として表示される範
囲が、実際の移動体の移動状態とほぼ一致して変化する
ようになる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施例を、
図1〜図6を参照して説明する。
【0012】本例においては、移動体(ここでは自動車
としてある)に搭載して使用するナビゲーション装置に
適用したもので、図1にその全体構成を示す。このナビ
ゲーション装置は、自動車などの移動体に搭載して使用
するものであるが、固定された場所に設置した状態でも
任意の場所の地図表示装置として使用できる。
【0013】以下、図1を参照して本例のナビゲーショ
ン装置の構成について説明すると、ナビゲーション装置
10には、GPS用アンテナ11が接続してあり、この
アンテナ11で受信した信号を、GPS信号処理部12
に供給する。GPS信号処理部12では、GPS(Glob
al Positioning System )と称される測位システム用の
受信処理を行う。即ち、複数の測位用人工衛星から送信
されるGPS用の測位信号を受信して、その信号に含ま
れるデータを解析して、現在位置(緯度,経度,高度)
のデータを得る。このGPS信号処理部12で得た現在
位置のデータは、システムコントローラ13に供給す
る。
【0014】システムコントローラ13は、測位された
現在位置の近傍の道路地図を表示させる制御を行うコン
トローラで、その制御構成としては、図2に示すよう
に、地図表示制御部13aと、周期起動表示制御部13
bと、地図描画部13cと、座標変換部13dとを備
え、それぞれがバスラインで接続されて、地図表示のた
めに必要な対応した制御処理を行う。システムコントロ
ーラ13の制御に基づいてGPS信号処理部12で一定
の周期毎に現在位置を測位させる制御を行い、GPS信
号処理部12から位置の測位データがシステムコントロ
ーラ13に供給されると、地図表示制御部13aに制御
により、CD ROM制御部14に該当する位置の近傍
の道路地図を読出させる指令を送る。CD ROM制御
部14は、CD ROMドライバ15に装着されたCD
ROM(ここでは道路地図データが記録された地図デ
ィスクとしてある)16からの地図データの読出しを制
御するもので、読出された地図データを、システムコン
トローラ13に接続されたメモリ17に記憶させる。
【0015】地図ディスク16に記憶された道路地図の
データとしては、例えば各道路の始点と終点の座標位置
のデータと、その始点と終点を接続するベクトルデータ
とで構成される。また、道路地図を表示させる際に必要
な付属データについても、地図ディスク16に記憶させ
てある。
【0016】地図ディスク16から読出された地図デー
タがメモリ17に転送されると、システムコントローラ
13の地図描画部13cは、その地図データ中の所定範
囲の道路地図を描画させる処理を行う。このとき、地図
データで示される座標位置を描画される地図の座標位置
に変換する処理を、座標変換部13dで行う。そして、
描画されて所定の画像データとなった道路地図データ
を、映像処理部19に供給して、表示用の所定の方式
(例えばRGB信号)の映像信号として、その映像信号
を、ナビゲーション装置10に接続されたディスプレイ
装置30に供給し、そのディスプレイ装置30に道路地
図を表示させる。なお、システムコントローラ13内の
周期起動表示制御部13bは、地図表示の周期を制御す
るもので、この制御部13bの制御に基づいて、地図表
示をスクロールさせる場合の周期などが設定される。
【0017】また、システムコントローラ13には、こ
のナビゲーション装置の操作入力部であるキー18が接
続してあり、このキー18の操作により設定されたモー
ドに基づいた道路地図を表示する。例えば、地図の表示
範囲,表示縮尺,表示方向などが、キー入力により設定
できる。
【0018】また、本例のナビゲーション装置10に
は、自律航法ユニット20が接続してあり、何らかの要
因で人工衛星からのGPS用測位信号を受信できない場
合でも、測位ができるようにしてある。即ち、自律航法
ユニット20は、自動車のエンジン制御用コンピュータ
などから出力される車両の速度に比例した車速パルスを
カウントする車速センサ21と、ジャイロセンサで構成
される角速度センサ22と、両センサ21,22の出力
に基づいて現在位置の測位を行う自律航法制御部23と
を備え、現在位置の測位を行うようにしてある。測位さ
れた結果については、ナビゲーション装置10のシステ
ムコントローラ13に供給する。
【0019】ここで、本例のナビゲーション装置10を
自動車に設置させた状態の一例を、図3及び図4を参照
して説明すると、図3に示すように、自動車50のトラ
ンクなどの所定のスペースにナビゲーション装置10や
自律航法ユニット20が固定され、運転席52の前方の
ハンドル51の脇のダッシュボード上に、液晶画像表示
装置などで構成されるディスプレイ装置30が配置して
ある。キー18は、ここではハンドル51の脇に取付け
てある。また、自律航法ユニット20の車速センサ21
は、エンジンルーム内のエンジン制御用コンピュータ
(図示せず)に取付けてある。
【0020】図4は、運転席52の近傍の状態を示す図
で、運転席52に着席した者が、前方視界を邪魔しない
状態で、ディスプレイ装置30の表示を確認できるよう
にディスプレイ装置30を設置してある。また、キー1
8はいわゆるジョイステック型として、ハンドル51の
脇に設置してあり、運転中に容易に操作できるようにし
てある。
【0021】次に、本例のナビゲーション装置にて道路
地図を表示させる際に行われる処理を、図5以降を参照
して説明する。ここでは、表示される地図を自車位置に
基づいてスクロールさせる処理を中心にして説明する。
図5のフローチャートは、この自車位置の測位に基づい
て表示される地図をスクロールさせる場合の処理を示し
たもので、GPS信号処理部12では測位に必要なデー
タを取得完了すると(ステップ101)、測位のための
計算を行い(ステップ102)、システムコントローラ
13の地図表示制御部13aに測位結果を伝える(ステ
ップ103)。なお、ここでは前回測位された結果をP
nとし、今回測位された結果をPn+1とする。この測
位を行う間隔は、例えば周期起動制御部13bの制御に
基づいて所定時間毎(例えば数十秒毎)の一定間隔に設
定される。
【0022】システムコントローラ13の地図表示制御
部13aでは、測位結果Pn+1を受け取ると(ステッ
プ111)、地図表示領域に地図が描画されているか否
か判断し(ステップ112)、描画されていない部分が
存在する場合には、地図描画部13cに該当する範囲の
地図描画要求を行う(ステップ113)。そして、ステ
ップ112で地図が描画されていると判断した場合、或
いはステップ113で地図が描画された後には、周期起
動表示制御部13bに表示される地図の中心を位置Pn
から位置Pn+1に移動させる指示を伝える(ステップ
114)。
【0023】そして、周期起動表示制御部13bでは、
この表示位置をPnからPn+1に移動させる指令があ
るか判断し(ステップ121)、この指令を受けると、
中心を位置Pnとした地図の表示領域から、中心を位置
Pn+1とした地図の表示領域までをセットする。そし
て、新しい測位位置のデータPn+1が届いているか判
断し(ステップ123)、新しい測位位置のデータが届
いていないと判断した場合には、次に測位位置のデータ
が得られるまでの周期でセットする表示領域を計算し
(ステップ125)、ステップ121に戻る。また、ス
テップ123で新しい測位位置のデータPn+1が届い
ていると判断した場合には、データPn+1を更新させ
て、その更新されたデータに基づいて処理の実行に戻
る。
【0024】ここで本例においては、ステップ125で
の表示領域の計算として、表示領域が滑らかに移動する
地図スクロールを実現させるように、計算処理する。図
6は本例での地図スクロール状態の例を示す図で、横軸
は時間の経過を示し、一定間隔のタイミングT0,T
1,T2‥‥で測位が行われていることを示し、縦軸で
各タイミングT0,T1,T2‥‥で測位された位置及
び表示される地図の範囲の変化を示す。破線で示す状態
aは、測位される自車の位置の変化を示し、実線で示す
状態bは、地図として表示される範囲の中心位置の変化
を示す。
【0025】ここでは、タイミングT0で位置P0が測
位され、タイミングT1で位置P1が測位され、以下図
6に示すように測位される位置が変化している。このと
き、表示される地図の中心は、状態bに示すように、タ
イミングT1で前回測位された位置P0を中心とした地
図を表示させ、次に測位されるタイミングT2までの間
に、位置P1を中心とした地図の表示に滑らかに移動さ
せるスクロール処理を行う。以下同様に前回測位された
位置から今回測位された位置までのスクロール処理を順
に行う。
【0026】このような処理でディスプレイ装置30に
表示される道路地図は、実際の自動車の走行状態とほぼ
一致して変化するようになり、スムーズな表示範囲の移
動状態となって、表示される地図の位置を見失うことの
ない良好な地図表示となる。特に本例の場合には、実際
の走行状態に基づいた変化を後追いした正確な表示範囲
の変化を実現できる。
【0027】なお、この例では測位された位置を表示さ
れる地図の中心に設定するようにしたが、中心からずれ
た位置を測位された位置として地図表示を行うようにし
ても良い。
【0028】次に、本発明の第2の実施例を、図7〜図
10を参照して説明する。本例においても自動車に搭載
されるナビゲーション装置としたもので、装置としての
基本的な構成は第1の実施例で図1〜図4で説明した構
成と同一であり、その詳細説明については省略する。そ
して、システムコントローラ13で地図の表示のスクロ
ール制御を行う場合の処理が第1の実施例と異なる。即
ち、本例においては測位された位置に基づいて道路地図
の表示範囲を設定する場合に、図7のフローチャートに
基づいた処理が実行される。
【0029】以下、図7のフローチャートに基づいて説
明すると、GPS信号処理部12では測位に必要なデー
タを取得完了すると(ステップ101)、測位のための
計算を行い(ステップ102)、システムコントローラ
13の地図表示制御部13aに測位結果Pn+1を伝え
る(ステップ103)。この測位を行う間隔は、例えば
周期起動制御部13bの制御に基づいて所定時間毎(例
えば数十秒毎)の一定間隔に設定される。ここまでの処
理は第1の実施例と同じである。
【0030】そして本例においては、システムコントロ
ーラ13の地図表示制御部13aで測位結果Pn+1を
受け取ると(ステップ131)、この測位結果Pn+1
を測位結果Pnとして扱い、この測位結果Pnに基づい
て、次の周期で測位される自車位置Pn+1′を予測す
る(ステップ132)。この予測処理としては、そのと
きの自動車の進行方向,走行速度などの他に、過去の自
車の変位履歴や、現在走行中の道路の形状(この形状は
地図データより判断)などに基づいて行う。図8及び図
9は、進路の予測例を示す図で、例えば、時刻T0で位
置P0であったとき、次の一定時間後の時刻T1′での
位置P1′を予測する。そして、時刻T1になったと
き、そのときの実際の位置P1から次の一定時間後の時
刻T2′での位置P2′を予測する。そのときの自動車
の進行方向,走行速度などや、過去の走行状態の変位履
歴や道路形状などに基づいて予測することで、本例のよ
うな短時間の一定時間後の進路については、図8に示す
直進時や図9に示す曲折時のいずれも場合でも、ほぼ正
確に予測することができる。
【0031】そして、この予測した位置Pn+1′によ
る地図表示領域に地図が描画されているか否か判断し
(ステップ133)、描画されていない部分が存在する
場合には、地図描画部13cに該当する範囲の地図描画
要求を行う(ステップ134)。そして、ステップ13
3で地図が描画されていると判断した場合、或いはステ
ップ134で地図が描画された後には、周期起動表示制
御部13bに表示される地図の中心を位置Pnから予測
した位置Pn+1′に移動させる指示を伝える(ステッ
プ135)。
【0032】そして、周期起動表示制御部13bでは、
この表示位置をPnからPn+1′に移動させる指令が
あるか判断し(ステップ121)、この指令を受ける
と、中心を位置Pnとした地図の表示領域から、中心を
位置Pn+1′とした地図の表示領域までをセットす
る。そして、新しい測位位置のデータPn+1が届いて
いるか判断し(ステップ123)、新しい測位位置のデ
ータが届いていないと判断した場合には、次に測位位置
のデータが得られるまでの周期でセットする表示領域を
計算し(ステップ125)、ステップ121に戻る。ま
た、ステップ123で新しい測位位置のデータPn+1
が届いていると判断した場合には、データPn+1を更
新させて、その更新されたデータに基づいて処理の実行
に戻る。
【0033】ここで本例においては、ステップ125で
の表示領域の計算として、予測された位置まで表示領域
が滑らかに移動する地図スクロールを実現させるよう
に、計算処理する。図10は本例での地図スクロール状
態の例を示す図で、横軸は時間の経過を示し、一定間隔
のタイミングT0,T1,T2‥‥で測位が行われてい
ることを示し、縦軸で各タイミングT0,T1,T2‥
‥で測位された位置及び表示される地図の範囲の変化を
示す。本例の場合には、実際の走行位置の変化状態と、
予測される位置の変化状態cとはほぼ一致し、例えば自
車位置を中心とした道路地図を表示させる場合には、常
に自車位置が地図中の中心となって表示範囲が滑らかに
スクロールするようになる。
【0034】従って、このような処理でディスプレイ装
置30に表示される道路地図は、実際の自動車の走行状
態とほぼ一致して変化するようになり、スムーズな表示
範囲の移動状態となって、表示される地図の位置を見失
うことのない良好な地図表示となる。特に本例の場合に
は、予測した位置に地図の表示範囲を徐々に変化させる
ようにしたことで、実際の走行位置の変化に追随した良
好な表示範囲が設定される。
【0035】なお、この例でも測位された位置を表示さ
れる地図の中心に設定するようにしたが、中心からずれ
た位置を測位された位置として地図表示を行うようにし
ても良い。
【0036】また、上述したそれぞれの実施例では、自
動車に搭載させたナビゲーション装置で道路地図を表示
させる場合に適用したが、他の移動体用のナビゲーショ
ン装置で地図表示を行う場合に適用することができるこ
とは勿論である。
【0037】
【発明の効果】本発明によると、地図として表示される
範囲が、実際の移動体の移動状態とほぼ一致して変化す
るようになり、スムーズな表示範囲の移動状態となっ
て、表示される地図の位置を見失うことのない良好な地
図表示ができる。
【0038】
【0039】また、上述した場合に、測位した位置のデ
ータが得られたとき、以前に測位した位置からの変化に
基づいて、次に測位される位置を予測し、その予測した
位置に地図の表示範囲を徐々に変化させるようにしたこ
とで、実際の走行位置の変化に追随した良好な表示範囲
が設定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】実施例の制御構成を示すブロック図である。
【図3】実施例の装置を自動車に取付けた状態を示す斜
視図である。
【図4】実施例の装置を自動車に取付けた場合の運転席
近傍を示す斜視図である。
【図5】第1の実施例による地図表示範囲のスクロール
処理を示すフローチャートである。
【図6】第1の実施例による地図スクロール状態を示す
説明図である。
【図7】本発明の第2の実施例による地図表示範囲のス
クロール処理を示すフローチャートである。
【図8】第2の実施例による予測例(直進時)を示す説
明図である。
【図9】第2の実施例による予測例(曲折時)を示す説
明図である。
【図10】第2の実施例による地図スクロール状態を示
す説明図である。
【図11】従来の地図表示領域の設定状態を示す説明図
である。
【図12】従来の地図スクロール状態を示す説明図であ
る。
【符号の説明】 10 ナビゲーション装置、12 GPS信号処理部、
13 システムコントローラ、14 CD ROM制御
部、15 CD ROMドライバ、16 地図ディス
ク、17 メモリ、18 キー、19 映像処理部、2
0 自律航法ユニット、21 車速センサ、22 角速
度センサ、23 自律航法制御部、30ディスプレイ装
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 21/00 G08G 1/0969 G09B 29/10

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動体の位置を所定時間毎に測位し、そ
    の測位した位置の近傍の地図を表示させ、前回測位した
    位置から次に測位される位置まで、地図の表示範囲を徐
    々に変化させるようにしたナビゲート方法において、測
    位した位置のデータが得られたとき、以前に測位した位
    置からの変化に基づいて、次に測位される位置を予測
    し、その予測した位置に地図の表示範囲を徐々に変化さ
    せるようにしたナビゲート方法
  2. 【請求項2】 請求項1記載のナビゲート方法におい
    て、 上記次に測位される位置の予測を、そのときの自動車の
    進行方向、走行速度の他に、過去の自車の変位履歴又は
    現在走行中の道路の形状に基づいて行うようにしたナビ
    ゲート方法。
  3. 【請求項3】地図データが記憶された記憶媒体の読出し
    部と、所定時間毎に位置を測位する測位部と、上記測位
    部で測位された位置に基づいて地図の表示範囲を設定す
    る制御部と、上記制御部で設定された表示範囲に基づい
    て上記読出し部から読出された地図データに基づいた地
    図を所定のディスプレイに表示するための表示信号を作
    成する処理部とを備え、上記制御部の制御に基づいて、
    上記測位部で前回測位した位置から次に測位される位置
    まで、地図の表示範囲を徐々に変化させるようにしたナ
    ビゲーション装置において、 上記測位部で測位した位置のデータが得られたとき、以
    前に測位した位置からの変化に基づいて、次に測位され
    る位置を上記制御部が予測し、その予測した位置に地図
    の表示範囲を徐々に変化させる制御を行うようにしたナ
    ビゲーション装置。
  4. 【請求項4】請求項3記載のナビゲーション装置におい
    て、 上記制御部が、前記次に測位される位置の予測を、その
    ときの自動車の進行方向、走行速度の他に、過去の自車
    の変位履歴又は現在走行中の道路の形状に基づいて行う
    ようにしたナビゲーション装置。
  5. 【請求項5】地図データが記憶された記憶媒体の読出し
    部と、所定時間毎に自車の位置を測位する測位部と、上
    記測位部で測位された位置に基づいて地図の表示範囲を
    設定する制御部と、上記制御部で設定された表示範囲に
    基づいて上記読出し部から読出された地図データに基づ
    いた地図の表示信号を作成する処理部と、 上記処理部で作成された表示信号により地図を表示させ
    るディスプレイ部とを備え、上記制御部の制御に基づい
    て、上記測位部で前回測位した位置から次に測位される
    位置まで、上記ディスプレイ部で表示される地図の表示
    範囲を徐々に変化させるようにした自動車において、 上記測位部で測位した位置のデータが得られたとき、以
    前に測位した位置からの変化に基づいて、次に測位され
    る位置を上記制御部が予測し、その予測した位置に地図
    の表示範囲を徐々に変化させる制御を行うようにした自
    動車。
  6. 【請求項6】請求項5記載の自動車において、 上記制御部が、前記次に測位される位置の予測を、その
    ときの自動車の進行方向、走行速度の他に、過去の自車
    の変位履歴又は現在走行中の道路の形状に基づいて行う
    ようにした自動車。
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