JP3821018B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マップマッチング機能を備えたナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車室内で使用しているナビゲーション装置を車外に持ち出して歩行者用のナビゲーションシステムとしても使用可能な車・携帯共用のナビゲーション装置が提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
通常、カーナビゲーション装置では、ＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより、自車位置の測定を行っているが、測定精度の問題から、自車位置を道路上に位置補正するためにマップマッチング技術を採用している。このマップマッチング技術により位置精度が若干悪くとも、地図上の道路上に自車位置を正確に表示することができる。
【０００４】
しかしながら、車室内で使用していたナビゲーション装置を車室外に持ち出して使用すると、現在位置が地図上の車両専用の道路上に表示されてしまったり、車両が走行できない歩行者専用道路を歩いているときに、全く関係のない道路上に表示されてしまうという問題がある。
【０００５】
この場合、車両用地図に加えて歩行者用地図を記憶したり、通信装置により歩行者用地図をダウンロードしたりすることにより、この歩行者用地図に対してマップマッチングを実行することが考えられるものの、それでは、使用者がナビゲーション装置を車両内に持ち込んで使用する場合は、車道に隣接した歩道や車道から離れた歩道にマップマッチングされてしまい、実際の位置と大きくずれてしまうという不具合を生じる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、使用者が携帯して使用する際に、マップマッチングを適切に実行することができるナビゲーション装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、使用形態検出手段は、ナビゲーション装置の使用形態、例えば車両に搭載されているのかを検出する。また、自位置判別手段は、現在位置検出手段が検出した現在位置に基づいて自位置が位置する領域を判別する。そして、演算処理手段は、使用形態検出手段が検出した使用形態および自位置判別手段が検出した自位置領域に応じてマップマッチングの方法を変更する。これにより、ナビゲーション装置の使用形態および現在位置に応じてマップマッチングを適切に行うことができ、現在位置の表示精度を高めることができる。
【０００８】
ここで、使用者がナビゲーション装置を車両から取外して使用している場合は、車道と歩道との位置関係に応じて適切なマップマッチングの方法が異なることから、演算処理手段は、車道と歩道との関係に基づいてマップマッチングの方法を変更する。これにより、現在位置の表示精度を高めることができる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、現在位置判別手段が現在位置は車道に接した歩道を含む所定領域に位置していると判断した場合は、使用者がナビゲーション装置を車両内に持ち込んで使用している可能性が高いことから、このような場合は、演算処理手段は車道にマップマッチングする。
【００１０】
請求項３の発明によれば、現在位置判別手段が現在位置は車道から離れて並行した歩道を含む所定領域に位置していると判断した場合は、使用者がナビゲーション装置を車両内に持ち込んで使用している場合と歩道を実際に歩行しながら使用している場合の何れの可能性もあることから、このような場合は、演算処理手段はマップマッチングを解除する。
【００１１】
請求項４の発明によれば、現在位置判別手段が現在位置は車道から離れて歩道のみが存在する所定領域に位置していると判断した場合は、使用者は歩道を歩いている可能性が高いことから、このような場合は、演算処理手段は歩道にマップマッチングする。
【００１３】
請求項６の発明によれば、現在位置判別手段が現在位置は車道に接した歩道を含む所定領域に位置していると判断した場合は、演算処理手段は車道にマップマッチングすることから、表示手段が車両用地図を表示することにより適切な地図を表示することができる。
【００１４】
請求項７の発明によれば、現在位置判別手段が現在位置は車道から離れて並行した歩道を含む所定領域に位置していると判断した場合は、演算処理手段はマップマッチングを解除することから、表示手段が車両用地図と歩行者用地図との両方を同時に表示することにより適切な地図を表示することができる。
【００１５】
請求項８の発明によれば、現在位置判別手段が現在位置は車道から離れて歩道のみが存在する所定領域に位置していると判断した場合は、演算処理手段は歩道にマップマッチングすることから、表示手段が歩行者用地図を表示することにより適切な地図を表示することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
(第１の実施の形態)
以下、本発明の第１の実施の形態を図１ないし図６を参照して説明する。
図１はナビゲーション装置の電気的構成を示している。この図１においてナビゲーション装置１は演算処理部(演算処理手段に相当)２を主体としてなる。この演算処理部２は、経路案内に必要な各種判断や制御などを行うＣＰＵ（中央演算処理装置）と、そのための各種プログラムが格納されたＲＯＭと、ワーキングメモリとしてＲＡＭ（何れも図示せず）を内蔵すると共に、当該ナビゲーション装置１が使用されている形態を検出するための使用形態検出手段３、記憶装置４、現在位置検出手段５、画像表示部６、音声出力部７、操作部８および通信装置９が接続されている。ここで、演算処理部２は現在位置判別手段１０を備えて構成されている。この現在位置判別手段１０は、現在位置検出手段５よび記憶装置４内の歩行者用地図データあるいは通信装置９からダウンロードした地図データに基づいて後述するようにマップマッチングする方法を判定するようになっている。
【００１９】
現在位置検出手段５は、何れも周知のジャイロスコープ、距離センサ及び衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ(Global Positioning System)のためのＧＰＳ受信機（何れも図示せず）を有して構成されている。これらのセンサ等は、各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサ等により各々補間しながら使用するようになっている。
尚、精度によっては上述したセンサ等の内の一部で構成してもよく、さらに地磁気センサ、ステアリングの回転センサ、各車輪センサ等を用いてもよい。
【００２０】
記憶装置４は、走行履歴データ記憶部４ａ、音声データ記憶部４ｂ、地図データ、位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データを記憶しており、データ量が大きいことからＣＤ，ＤＶＤを用いるのが一般的であるが、メモリカード等の記憶媒体或いはハードディスク等の（固定）記憶手段を用いるようにしてもよい。ここで、本実施の形態では、地図データ記憶部として従来の車両用地図データ記憶部４ｃに加えて歩行者用地図データ記憶部４ｄを備えていると共に、マップマッチング用データ記憶部として従来の車両用道路データ記憶部４ｅに加えて歩行者用道路データ記憶部４ｆを備えている。
【００２１】
画像表示部６は、演算処理部２からの指令に応じて、現在位置検出手段５により求めた現在位置を示す自位置マーカと、記憶装置４より入力された地図データと、さらに地図上に表示する誘導経路等の付加データとを重ねて表示可能となっている。
【００２２】
使用形態検出手段３は、ナビゲーション装置１が車両に搭載されているかを判断するもので、例えば車両内に設けられた取付具への装着時にオン状態となるリミットスイッチからなる。
【００２３】
演算処理部２は、記憶装置４より取得した地図データを画像表示部６に表示する際に、施設名称、住所等の文字データを記憶装置４に記憶されているフォントデータを使用して、任意文字サイズにて文字表示可能となっている。フォントデータは、アウトラインフォントのような任意サイズで表示可能とするもので、イメージとして固定サイズのフォントデータを複数所有することも可能である。
【００２４】
また、演算処理部２は、操作部８に対する操作により目的地が入力されたときは、現在位置からその目的地までの最適経路を自動的に選択して誘導経路を表示するいわゆる経路案内機能も備えている。このような自動的に最適経路を設定する手法としては、ダイクストラ法若しくはそれに順ずる手法等が用いられている。
【００２５】
尚、ナビゲーション装置１には図示しない電源回路が設けられている。この電源回路は、バッテリの電圧を安定化した状態で前記各電子回路に給電するようになっている。この場合、ナビゲーション装置１の電源がオフされた状態では、電源回路により二次電池が充電されると共に、電源回路がバッテリから切離された状態では、二次電池から前記各電子回路に給電されるようになっている。
【００２６】
次に上記構成の作用について説明する。
図２は、演算処理部２の動作のうち本発明に関連した動作を簡単に示すフローチャートである。この図２において、演算処理部２は、使用形態検出手段３によりナビゲーション装置１が車両に搭載されていることを検出している場合は（Ｓ１：ＹＥＳ）、地図のダウンロードが必要かを判断する（Ｓ２）。通常においては、記憶装置４の車両用地図データ記憶部４ｃに記憶されている車両用地図を選択するが（Ｓ３）、後述するように検出した現在位置を含む車両用地図が存在しない場合、あるいは記憶装置４に記憶されていない詳細地図を必要とする場合は、通信装置９により管理センタから最新の地図データをダウンロードする（Ｓ４）。
【００２７】
続いて、現在位置検出手段５により現在の位置検出を開始し（Ｓ５）、従来と同様に記憶装置４の車両用道路データ記憶部４ｅに記憶されている車両用の道路地図上にマップマッチングする（Ｓ６）。これにより、図３に示すように地図の車道上に車両自位置マーカが表示される。
【００２８】
そして、ナビゲーション装置１の電源がオフされていないことを確認してから（Ｓ７：ＮＯ）、上述した動作を電源がオフされるまで繰り返す。
以上のような動作の結果、使用者は、画像表示部６に表示された車両自位置マーカにより現在の自車の位置を確認することができる。
【００２９】
ところで、ナビゲーション装置１を車両に搭載している場合は、自車位置マーカは、上述したようにマップマッチングにより地図の車道上に表示される。
しかしながら、歩行者が、ナビゲーション装置１を車両から取外して携帯して使用した場合において、車道に隣接した歩道を歩いたり、車道から離れた歩道を歩いたりしている状態でマップマッチングを実行したときは、歩行者自位置マーカが車道に表示されてしまい、実際の現在位置とずれてしまう虞がある。
【００３０】
そこで、本実施の形態では、次のようにして使用者がナビゲーション装置１を携帯して使用する場合のマップマッチングを適切に実行するようにした。
即ち、使用者がナビゲーション装置１を車両外で使用するためにナビゲーション装置１を車両から取外すと、使用形態検出手段３が車両から取外されたことを検出するので（Ｓ１：ＮＯ）、現在位置に基づいて地図のダウンロードが必要かを判断する(Ｓ８)。通常においては記憶装置４の歩行者用地図データ記憶部４ｄに記憶されている歩行者用地図を選択し（Ｓ１０）、記憶装置４に現在位置を含む歩行者用地図が記憶されていない場合、あるいは記憶装置４に記憶されている地図よりも詳細な地図による詳細表示が必要な場合は、地図のダウンロードが必要であると判断し（Ｓ８：ＹＥＳ）、歩行者用地図を管理センタからダウンロードする（Ｓ９）。つまり、登山や広い公園や遊園地での使用では、登山口や遊園地など精度の高い地図情報を入手する必要があるからである。この場合、鉄道などのゲート通過の情報や周辺の位置情報が入手できる場合は、その情報に基づいて線路にマップマッチングしたり、位置補正したりすることができる。
続いて、現在の位置検出を開始し（Ｓ１１）、現在位置に基づいてマップマッチングする方法を判断する。
【００３１】
ここで、本実施の形態では、歩行者がナビゲーション装置１を携帯して使用する場合は、図４に示すように画像表示部６に表示した地図内を、車道に接した歩道部(図面にＡで示す領域)、車道から離れて並行した歩道部（図面にＢで示す領域）、車道から離れて歩道のみしか存在しない領域(図面にＣで示す領域)、歩行者しか入れない広いスペース(図示せず)の何れかに分類すると共に、現在位置検出手段５により得られた現在位置に基づいて、現在位置が何れの領域に位置しているかを判定し、その判定結果に基づいてマップマッチングする方法を変更するようにしている。
【００３２】
つまり、判定結果に基づいて車両用地図にマップマッチングするのか、歩行者用地図にマップマッチングするのか、マップマッチングを実行しないのかを判断するようにしている。その理由は、使用者がナビゲーション装置１を携帯した状態で、現在位置検出手段５が検出した現在位置が車道或は車道に近い場所に位置している場合としては、使用者がナビゲーション装置１を車両内に持ち込んで使用している場合と歩道を実際に歩行している場合とがあることから、現在位置が歩道に位置しているからといって歩行者用地図に一律にマップマッチングすることは歩行者自位置マーカの表示精度の低下を招来するからである。また、歩行者しか入れない広いスペースに位置している場合にマップマッチングしたのでは、歩行者自位置マーカの表示位置が実際の位置から大きくずれてしまうからである。
【００３３】
しかるに、演算処理部２は、ナビゲーション装置１は車両から取外されたことを検出した場合において（Ｓ１：ＮＯ）、現在の位置検出を開始したときは（Ｓ１１）、現在位置は歩行者用地図上にマップマッチングする領域かを判断し（Ｓ１２）、「ＹＥＳ」の場合は、歩行者地図上にマップマッチングする（Ｓ１３）。つまり、歩行者が道路から離れた歩道部を含む領域を歩行するような場合は、歩行者用地図上にマップマッチングすることにより歩行者自位置マーカの表示精度を高めることができる。このとき、画像表示部６には歩行者用地図のみが表示されるので、使用者は、現在位置を容易に把握することができると共に、歩行可能な道路を確認することができる。
【００３４】
また、現在位置が歩行者用の地図上にマップマッチングする領域でないと判断し（Ｓ１２：ＮＯ）、且つ車両用地図上にマップマッチングする領域であると判断した場合は（Ｓ１５：ＹＥＳ）、車両用の道路地図上にマップマッチングする（Ｓ１６）。つまり、現在位置が道路と接した歩道に位置しているような場合は、使用者が車両から取外したナビゲーション装置１を車両内に持ち込んで使用している可能性が高いことから、車両用地図上にマップマッチングすることにより自位置マーカの表示精度を高めることができる。このとき、画像表示部６には車両用地図のみを表示するので（図５参照）、使用者は、現在位置を容易に把握することができると共に、車両を走行可能な道路を確認することができる。
【００３５】
また、ナビゲーション装置１が車両から取外されことを検出した状態で(Ｓ１：ＮＯ)、車両用地図上にマップマッチングする領域でないと判断した場合は（Ｓ１５：ＮＯ）、マップマッチングを解除する（Ｓ１７）。つまり、現在位置が道路から離れて並行した歩道に位置している場合は、使用者がナビゲーション装置１を車両内に持ち込んで使用しているか、歩行者が歩道を実際に歩行しながら使用しているかの何れかの可能性も予測され、このような場合に、車両用地図上或は歩行者用地図上の何れかにマップマッチングしたのでは、歩行者自位置マーカの表示位置が大きくずれてしまうことから、マップマッチングを解除するのである。同様に、現在位置が歩行者しか入れない広いスペースの場合に歩行者用地図上にマップマッチングしたのでは、現在位置が大きくずれてしまいうことから、マップマッチングを解除することにより歩行者自位置マーカの表示精度を高めることができる。このとき、画像表示部６には車両用地図と歩行者用地図の両方を同時に表示するようになっているので（図６参照）、歩行に適した地図を表示することができる。
そして、演算処理部２は、ナビゲーション装置１の電源がオフされるまで(Ｓ１４：ＹＥＳ)、上述した動作を繰返して実行する。
【００３６】
このような実施の形態によれば、ナビゲーション装置１が車両から取外された状態でマップマッチングする際は、車道と歩道との位置関係に基づいてマップマッチングする地図を切替えるようにしたので、現在位置に応じて適切なマップマッチングを実行することができる。従って、歩道に対して一律にマップマッチングを実行する構成に比較して、歩行者自位置マーカの表示精度を高めることができる。
また、マップマッチングする方法に応じて画像表示部６に表示する地図を切替えるようにしたので、使用者は、現在位置を容易に把握することができる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を図７を参照して説明するに、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この第２の実施の形態は、ナビゲーション装置１を充電する充電器の状態に基づいてナビゲーション装置１が車両に搭載されているか、車両から取外されたかを判断することを特徴とする。
【００３８】
ナビゲーション装置１と充電器とを概略的に示す図７において、充電器１１は、定電圧レギュレータ１１ａおよび状態信号発生器１１ｂから構成されており、状態信号発生器１１ｂは、バッテリ、ＡｃｃあるいはＩＧ信号のＯＮ／ＯＦＦに基づいて車両に搭載されているか、歩行者が携帯しているかを判別し、その判別結果をナビゲーション装置１に通知するようになっている。そして、ナビゲーション装置１の使用形態検出手段３は、充電器１１からの通知に応じてナビゲーション装置１が使用されている形態を判断する。
【００３９】
このような第２の実施の形態によれば、充電器１１からの状態信号に基づいて使用形態を判断するようにしたので、リミットスイッチのように機械的に判断する構成に比較して、製品の信頼性を向上することができる。
【００４０】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態を図８を参照して説明する。この第３の実施の形態は、使用者がナビゲーション装置１を車両に持ち込んだことを検出することを特徴とする。
【００４１】
すなわち、ナビゲーション装置１はBluetooth（登録商標）通信手段１ａを有すると共に、車両側の通信装置２１もBluetooth通信手段２１ａを有しており、Bluetoothにより互いに通信可能となっている。車両側の通信装置２１のBluetooth通信手段２１ａは状態信号発生器２１ｂの検出状態を送信するようになっており、その受信に基づいて、ナビゲーション装置１は、使用者がナビゲーション装置１を車両に持ち込んだかを判断するようになっている。この場合、判断結果に基づいて使用者がナビゲーション装置１を車両に持ち込んだと判断したときは、車道にマップマッチングすると共に、画像表示部６に車道を表示するようになっている。
【００４２】
このような実施の形態によれば、車両から取外されたナビゲーション装置１が車両内で使用されていることを確実に検出することができるので、車道に適切にマップマッチングすることができると共に、車道を適切に表示することができ、歩行者自位置マーカの表示の信頼性を一層高めることができる。
【００４３】
本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、次のように変形または拡張することができる。
現在位置の移動経路および移動速度に基づいて現在の使用形態（車移動、歩行、公共交通機関など）を推測し、それに適したマップマッチングを実行すると共に、それに適した地図を表示するようにしてもよい。
【００４４】
自転車に取付けキットで取付け可能とするようにしてもよい。この場合、自転車の走行に適した方法でマップマッチングしたり、自転車用地図を表示するようにしてもよい。
本発明をクレードルに装着タイプのナビゲーション装置に適用するようにしてもよい。この場合、クレードルとの間で信号を授受するＩ／Ｏインタフェースの状態が変化することに基づいて使用形態を判断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーション装置の電気的構成を示すブロック図
【図２】ナビゲーション装置のマップマッチングの切替制御動作を示すフローチャート
【図３】車道地図及び歩道地図の表示状態を示す画像表示部の正面図
【図４】マップマッチングするための切替領域を示す図３相当図
【図５】車道地図を示す図３相当図
【図６】歩道地図を示す図３相当図
【図７】本発明の第２の実施の形態を示す図１相当図
【図８】本発明の第３の実施の形態を示す図１相当図
【符号の説明】
１はナビゲーション装置、２は演算処理部（演算処理手段）、３は使用形態検出手段、６は画像表示部（画像表示手段）、１０は現在位置判別手段である。

Claims (9)

1. 地図および現在位置を表示する表示手段と、
   現在位置を検出する現在位置検出手段と、
   使用されている形態を検出する使用形態検出手段と、
   前記現在位置検出手段が検出した現在位置の領域を判別する現在位置判別手段と、
   前記使用形態検出手段が検出した使用形態および前記現在位置判別手段が検出した現在位置領域に基づいてマップマッチングの方法を変更する演算処理手段とを備え、
   前記演算処理手段は、前記使用形態検出手段が車両からの取外しを検出した場合は、車道と歩道との位置関係に基づいて分割された所定領域のいずれの領域に位置しているかを判断し、判断した領域に基づいてマップマッチングの方法を変更することを特徴とするナビゲーション装置。
2. 前記演算処理手段は、前記現在位置判別手段が現在位置は車道に接した歩道を含む所定領域に位置していると判断した場合は、車道にマップマッチング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. 前記演算処理手段は、前記現在位置判別手段が現在位置は車道から離れて並行した歩道を含む所定領域に位置していると判断した場合は、マップマッチングを解除することを特徴とする請求項１または２記載のナビゲーション装置。
4. 前記演算処理手段は、前記現在位置判別手段が現在位置は車道から離れて歩道しか存在しない所定領域に位置していると判断した場合は、歩道にマップマッチングすることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のナビゲーション装置。
5. 前記表示手段は、マップマッチングする方法に応じて表示する地図を切替えることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のナビゲーション装置。
6. 前記表示手段は、前記現在位置判別手段が現在位置は車道に接した歩道を含む所定領域に位置していると判断した場合は、車両用地図を表示することを特徴とする請求項５記載のナビゲーション装置。
7. 前記表示手段は、前記現在位置判別手段が現在位置は車道から離れて並行した歩道を含む所定領域に位置していると判断した場合は、車両用地図と歩行者用地図との両方を同時に表示することを特徴とする請求項５または６記載のナビゲーション装置。
8. 前記表示手段は、前記現在位置判別手段が現在位置は車道から離れて歩道しか存在しない所定領域に位置していると判断した場合は、歩行者用地図を表示することを特徴とする請求項５ないし７の何れかに記載のナビゲーション装置。
9. 外部と通信するための通信手段を備え、
   前記使用形態検出手段は、前記通信手段の受信に基づいて使用されている形態を検出することを特徴とする請求項１ないし８の何れかに記載のナビゲーション装置。

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