JP4112352B2 - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導経路に沿って車両を目的地まで案内する車載用ナビゲーション装置に関し、特に車両が交差点等の案内ポイントに近づくとナビゲーション装置の制御部で行われる処理内容を変更する車載用ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用ナビゲーション装置は、地図データを記録したＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の地図データ記憶装置と、表示装置と、ジャイロ、ＧＰＳ（Global Positioning System ）受信機及び車速センサ等の車両の現在位置及び現在方位を検出する車両位置検出装置を有している。そして、車両の現在位置を含む地図データを地図データ記憶装置から読み出し、該地図データに基づいて車両の現在位置の周囲の地図画像を描画すると共に、車両位置マーク（ロケーション）を地図画像に重ね合わせて表示し、車両の移動に応じて地図画像をスクロール表示したり、地図画像を画面に固定し車両位置マークを移動させたりして、車両が現在どこを走行しているのかを一目でわかるようにしている。
【０００３】
また、通常、車載用ナビゲーション装置には、ユーザが所望の目的地に向けて道路を間違うことなく容易に走行できるようにした経路誘導機能が搭載されている。この経路誘導機能によれば、地図データを用いて出発地から目的地までを結ぶ最もコストが低い経路を横型探索法又はダイクストラ法等のシミュレーション計算を行って自動探索し、その探索した経路を誘導経路として記憶しておく。そして、地図画像上に誘導経路を他の道路とは色を変えて太く描画して画面表示したり、車両が誘導経路上の進路を変更すべき交差点に一定距離内に近づいたときに、地図画像上の進路を変更すべき交差点に進路を示す矢印を描画して画面表示したりすることで、ユーザを目的地まで案内する。
【０００４】
なお、コストとは、距離を基に、道路幅員、道路種別（一般道か高速道かなど）、右折及び左折等に応じた定数を乗じた値や車両の走行予測時間などであり、誘導経路としての適正の程度を数値化したものである。
【０００５】
一般的な車載用ナビゲーション装置では、誘導経路に沿って車両が走行しているときに、右左折すべき交差点に所定の距離（例えば、３００ｍ）まで近づくと、その交差点を含む拡大図（以下、交差点拡大図という）を表示して、交差点の付近の目印となる施設（ランドマーク）が容易にわかるようにしている（例えば、特開２００１−３２４３４４号公報（特許文献１））。この交差点拡大図にも車両位置マークを表示し、車両の移動に伴い車両位置マークを移動させて、車両の位置をより詳細に把握できるようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３２４３４４号公報
【特許文献２】
特開平８−６８６５１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
現在、車載用ナビゲーション装置に搭載されたＧＰＳ受信機の位置検出精度は約１０ｍである。また、車載用ナビゲーション装置では、ジャイロ及び車速センサ等のセンサとマップマッチングと呼ばれる技術とを使用して車両位置の精度をより一層高めている。
【０００８】
しかしながら、従来の車載用ナビゲーション装置では、車両が交差点に到達しているのにもかかわらず、交差点拡大図上では車両が交差点まで到達していなかったり、逆に車両が交差点に到達していないのにもかかわらず、交差点拡大図上では車両が交差点に到達しているように表示されることがある。特に、都心のように細い路地が多いところでは、右左折すべき交差点のすぐ手前やすぐ先に他の交差点があることもあり、ユーザが経路を間違える原因となる。
【０００９】
特開平８−６８６５１号公報（特許文献２）には、ＧＰＳの測位位置の平均化処理により生じる時間遅れに起因する現在位置の誤差を、速度ベクトルを検出して修正する車両現在位置検出装置が記載されている。また、この公報には、加速度運動まで考慮して推定位置を求めることも記載されている。
【００１０】
しかし、従来の車載用ナビゲーション装置では、ＧＰＳ受信機、ジャイロ及び車速センサ等の出力に基づいて車両の現在位置を決定する処理（現在位置決定処理）を一定の時間毎に実行しているので、特開平８−６８６５１号公報に記載された車両現在位置検出装置においても車両の速度や方位が急激に変化した場合には、車両の実際の位置と演算により求めた位置との差が大きくなってしまう。
【００１１】
以上から、本発明の目的は、車両が交差点等の案内ポイントに近づいたときに、地図画像上での車両の位置精度を向上してより正確な経路案内を可能とする車載用ナビゲーション装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、車両の現在位置を検出する位置検出手段と、前記地図データに基づいて地図画像を生成する地図画像生成手段と、前記地図画像生成手段で生成された前記地図画像を表示する表示手段と、所定の時間毎に前記位置検出手段の出力に基づいて車両の現在位置を決定する現在位置決定処理を実行し、前記表示手段に表示された地図画像に車両の現在位置を示す第１の車両位置マークを表示する制御手段とを有するナビゲーション装置において、前記制御手段は、車両が案内ポイントに所定の距離まで近づくと、前記現在位置決定処理の実行間隔を短縮することを特徴とする車載用ナビゲーション装置により解決する。
【００１３】
車両の現在位置をより正確に求めるには、現在位置決定処理の実行間隔を短縮することが考えられる。しかし、ナビゲーション装置内のマイクロコンピュータでは、現在位置決定処理だけでなく、地図画像の書換え処理、種々の信号の送受信処理等を実行しているため、単に現在位置決定処理の実行間隔を短縮しただけでは他の処理に遅れが生じてしまう。
【００１４】
そこで、本発明においては、車両が案内ポイントに所定の距離まで近づいたときだけ、現在位置決定処理の実行時間を短縮する。例えば、通常走行時には１００ｍ秒毎に位置検出手段の出力に基づいて車両の現在位置を決定しているとすると、車両が案内ポイントに近づいた時には、５０ｍ秒毎に位置検出手段の出力に基づいて車両の現在位置を決定する。これにより、車両の現在位置がより正確に地図画像上に表示されることになり、ユーザは案内ポイントを正確に把握することができる。また、例えば車両が交差点を右左折する間は、車両の速度が遅く地図画像を書換える必要が殆どないため、現在位置決定処理を優先的に実行しても、その他の処理に支障が生じるおそれが小さい。
【００１５】
位置検出手段の出力に基づいて車両の現在位置を決定するための処理には、一定の時間がかかる。このため、制御手段で決定された車両の現在位置と、実際の車両の現在位置との間にずれが生じることが考えられる。この場合、車両の速度及び加速度に応じて位置検出手段の出力に基づいて決定した車両の現在位置を補正することにより、車両の現在位置をより正確に求めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
１は地図データ等を記憶したＤＶＤである。ＤＶＤ１に記憶されている地図データは、1/12500 、1/25000 、1/50000 及び1/100000等の縮尺レベルに応じて適当な大きさの経度幅及び緯度幅に区切られており、道路等は経度及び緯度で表現された頂点（ノード）の座標集合として記録されている。道路は２以上のノードの連結からなり、２つのノードを連結した部分はリンクといわれる。また、地図データは、（１）道路リスト、ノードテーブル及び交差点構成ノードリスト等からなる道路レイヤ、（２）地図画面上に道路、建物、公園及び河川等を表示するための背景レイヤ、（３）市町村名などの行政区画名、道路名、交差点名及び建物の名前等の文字や地図記号等を表示するための文字・記号レイヤなどから構成される。
【００１９】
３は後述するナビゲーション装置本体１０を操作するための種々の操作ボタン等が設けられた操作部である。４は電波ビーコン又は光ビーコンから送られてくるＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）信号を受信するＶＩＣＳ受信機である。
【００２０】
５はＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号を受信して車両の現在位置の経度及び緯度を検出するＧＰＳ受信機である。６は自立航法センサであり、この自立航法センサ６は、車両回転角度を検出するジャイロセンサや加速度センサ等の角度センサ６ａと、一定の走行距離毎にパルスを発生する走行距離センサ６ｂとにより構成されている。
【００２１】
７は液晶パネル等の表示装置であり、ナビゲーション装置本体１０は、この表示装置７に車両の現在位置の周囲の地図を表示したり、種々の案内情報を表示する。９は音声によりユーザに案内を提供するためのスピーカーである。
【００２２】
ナビゲーション装置本体１０は以下のものから構成されている。１１はＤＶＤ１からデータを読み出すＤＶＤコントローラである。１３は操作部３と接続されるインターフェース、１４はＶＩＣＳ受信機４と接続されるインターフェース、１５はＧＰＳ受信機５と接続されるインターフェース、１６は自立航法センサ６と接続されるインターフェースである。
【００２３】
１７はＤＶＤ１から読み出した地図データを一時的に記憶するバッファメモリである。１８はマイクロコンピュータにより構成される制御部である。制御部１８は、インターフェース１５，１６から入力される情報を基に車両の現在位置を検出したり、ＤＶＤコントローラ１１を介してＤＶＤ１から所定の地図データをバッファメモリ１７に読み出したり、バッファメモリ１７に読み出された地図データを用いて設定された探索条件で誘導経路を探索するなど、種々の処理を実行する。
【００２４】
１９はバッファメモリ１７に読み出された地図データを用いて地図画像を生成する地図描画部、２１は動作状況に応じた各種メニュー画面（操作画面）や車両位置マーク等を生成する操作画面・マーク発生部である。
【００２５】
２２は制御部１８で探索した誘導経路を記憶する誘導経路記憶部、２３は誘導経路を描画する誘導経路描画部である。誘導経路記憶部２２には、制御部１８によって探索された誘導経路の全ノードが出発地から目的地まで記録される。誘導経路描画部２３は、例えば地図を表示する際に、誘導経路記憶部２２から誘導経路情報（ノード列）を読み出して、誘導経路を他の道路とは異なる色及び線幅で描画する。
【００２６】
２４は音声出力部であり、制御部１８からの信号に基づいて音声信号をスピーカー９に供給する。
【００２７】
２５は画像合成部であり、例えば地図描画部１９で描画された地図画像に、操作画面・マーク発生部２１で生成した各種マークや操作画面、誘導経路描画部２３で描画した誘導経路などを重ね合わせて表示装置７に表示する。
【００２８】
このように構成された車載用ナビゲーション装置において、制御部１８は、ＧＰＳ受信機５で受信したＧＰＳ信号と、自立航法センサ６から入力した信号とから車両の現在位置を検出する。そして、ＤＶＤ１から車両の現在位置の周囲の地図データを読み出してバッファメモリ１７に格納する。地図描画部１９は、バッファメモリ１７に読み出された地図データに基づいて地図画像を生成し、表示装置７に車両の現在位置の周囲の地図画像を表示する。
【００２９】
また、制御部１８は、車両の移動に伴ってＧＰＳ受信機５及び自立航法センサ６から入力した信号により車両の現在位置を検出し、その検出結果に応じて、表示装置７に表示された地図画像に車両位置マークを重ね合わせ、車両の移動に伴って車両位置マークを移動させたり、地図画像をスクロール表示する。更に、ユーザが操作部３を操作して目的地を設定すると、制御部１８は車両の現在位置を出発地とし、出発地から目的地までの最もコストが低い経路をＤＶＤ１の地図データを使用して探索する。そして、探索により得られた経路を誘導経路として誘導経路記憶部２２に記憶し、地図画像に誘導経路を重ね合わせて表示させる。また、制御部１８は車両の走行に伴って適宜案内情報を出力し、車両を目的地まで誘導経路に沿って走行するように案内する。
【００３０】
以下、上述した車載用ナビゲーション装置において、車両が誘導経路上の右左折すべき交差点（案内ポイント）に近づいたときの動作を、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
ステップＳ１１において、車両が誘導経路に沿って走行している間、制御部１８は現在位置の決定処理の実行間隔を１００ｍ秒に設定する。例えば、制御部１８を構成するマイクロコンピュータは、１００ｍ秒毎に割り込みを発生させてＧＰＳ受信機５及び自立航法センサ６からの信号を入力し、車両の現在位置を演算して決定する。そして、その演算結果に基づいて車両位置マークの描画位置を決定し、図３に示すように、操作画面・マーク発生部２１を制御して地図描画部１９により描画された地図画像に車両位置マーク３１（第１の車両位置マーク）を重ね合わせ、表示装置７に表示する。通常、車両位置マーク３１は画面の中心近傍に表示し、車両の移動に伴って地図画像をスクロールする。
【００３２】
その後、ステップＳ１２に移行して、制御部１８は車両が右左折すべき交差点に所定の距離（例えば、３００ｍ）まで近づいたか否かを監視する。そして、車両が右左折すべき交差点に所定の距離まで近づくと、制御部１８はバッファメモリ１７から交差点近傍の地図データを入力して操作画面・マーク発生部２１に伝達する。操作画面・マーク発生部２１では、制御部１８を介して入力した地図データに基づいて交差点拡大図を生成する。この交差点拡大図は、図４に示すように、地図描画部１９で描画された地図画像に重ね合わせて表示装置７に表示する。図４では、画面の左側に車両の現在位置の周囲の地図画像３２を表示し、右側に交差点拡大図３３を表示している。また、地図画像３２には車両現在位置マーク３１を表示し、交差点拡大図３３には車両現在位置マーク３１ａ（第２の車両位置マーク）を表示している。
【００３３】
次に、ステップＳ１４に移行し、制御部１８は現在位置決定処理の実行間隔を５０ｍ秒に設定する。これにより、制御部１８を構成するマイクロコンピュータには５０ｍ秒毎に割り込みが発生し、ＧＰＳ受信機５及び自立航法センサ６からの信号を入力して車両の現在位置を演算する。
【００３４】
この演算を開始してから終了するまでの間に車両が移動して、計算値と実際の車両位置との間に誤差が発生する。その誤差を小さくするために、本実施の形態では、車両の速度又は加速度（減速度）を検出して、計算が終了するまでの間の車両の移動距離を演算する。例えば、現在位置決定処理の実行開始から車両位置マークの位置を更新するまでの時間をｔ、車両の速度をｖ、車両の加速度をａとすると、時間ｔの間に車両が移動する距離Ｌは、Ｌ＝ｖｔ＋（ａｔ2 ）／２となる。このように、車両の速度及び加速度を求めると、車両の現在位置をより正確に表示することができる。車両の速度及び加速度は自立航法センサ６の出力から演算により算出してもよく、速度及び加速度を検出するセンサを設けてもよい。
【００３５】
なお、マイクロコンピュータでは複数の処理（タスク）が同時に実行されており、位置決定処理の実行間隔を短縮すると他の処理の実行に影響することが考えられる。しかし、車両が交差点を右左折する間は車両の速度が遅く、地図画像を書換える必要が殆どないため、現在位置決定処理を優先的に実行しても、その他の処理に支障が生じるおそれは小さい。但し、ＶＩＣＳの受信処理や地図の描画処理など、交差点拡大図３３が表示されている間はそれほど重要でない処理の優先度を下げる（又は、現在位置決定処理の優先度を上げる）ことにより、マイクロコンピュータの負荷を軽減することが好ましい。
【００３６】
その後、ステップＳ１５に移行し、制御部１８は車両が交差点を通過したか否かを監視する。車両が交差点を通過したと判定したときは、ステップＳ１６に移行して、交差点拡大図３３の表示を終了する。その後、ステップＳ１７に移行し、制御部１８は現在位置決定処理の実行間隔を１００ｍ秒に戻す。また、ＶＩＣＳ情報受信処理や地図の描画処理などの優先度を元に戻す。
【００３７】
本実施の形態においては、交差点拡大図３３を表示している間だけ現在位置決定処理の実行間隔を短縮することにより、車両の位置精度を一時的に向上させている。これにより、交差点拡大図３３上の第２の車両位置マーク３１ａの表示位置と実際の車両の位置とがより一層正確に対応するため、右左折すべき交差点の近傍に他の交差点が存在していても、ユーザを誘導経路に沿って正しく案内することができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、交差点拡大図３３を表示している間だけ、車両の速度及び加速度に基づいて車両の位置を補正するので、車両位置マークの表示位置の精度（実際の車両の現在位置との対応）がより一層向上する。
【００３９】
更に、本実施の形態では、交差点拡大図３３を表示している間だけＶＩＣＳ情報受信処理や地図描画処理等の優先度を一時的に下げるので、マイクロコンピュータの負荷が軽減される。
【００４０】
なお、上記実施の形態では案内ポイントが交差点の場合について説明したが、案内ポイントが立体交差点の場合や、経由値や目的地等の場合であっても、本発明を適用することができる。また、上記実施の形態では、交差点拡大図３３を表示している間の現在位置決定処理の実行間隔を５０ｍ秒としたが、マイクロコンピュータの処理能力に応じて、現在位置決定処理の実行間隔を２０ｍ秒又はそれ以下に設定してもよい。更にまた、上記実施の形態では、車両が案内ポイントに近づくと、地図画像３２とともに交差点拡大図３３を表示装置７に表示する場合について説明したが、交差点拡大図３３を表示せずに地図画像３２のみを表示するようにしてもよい。この場合では、現在位置決定処理の実行間隔を短縮することにより、地図画像３２上の第１の車両位置マーク３１の表示位置と実際の車両の位置とがより一層正確に対応するようになる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車載用ナビゲーション装置によれば、車両が案内ポイントに所定の距離まで近づくと、現在位置決定処理の実行時間を短縮するので、車両の現在位置をより正確に地図画像上に表示することができる。これにより、ユーザは案内ポイントを正確に把握することができて、車両が誘導経路から外れてしまうことが回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、車両が誘導経路上の右左折すべき交差点に近づいたときの実施の形態の車載用ナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は、実施の形態の車載用ナビゲーション装置の地図画像の表示例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態の車載用ナビゲーション装置の交差点拡大図の表示例を示す図である。
【符号の説明】
１…ＤＶＤ、
３…操作部、
４…ＶＩＣＳ受信機、
５…ＧＰＳ受信機、
６…自立航法センサ、
７…表示装置、
９…スピーカー、
１０…ナビゲーション装置本体、
１１…ＤＶＤコントローラ
１７…バッファメモリ、
１８…制御部、
１９…地図描画部、
２１…操作画面・マーク発生部、
２２…誘導経路記憶部、
２３…誘導経路描画部、
２４…音声出力部、
２５…画像合成部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導経路に沿って車両を目的地まで案内する車載用ナビゲーション装置に関し、特に車両が交差点等の案内ポイントに近づくとナビゲーション装置の制御部で行われる処理内容を変更する車載用ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車載用ナビゲーション装置は、地図データを記録したＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の地図データ記憶装置と、表示装置と、ジャイロ、ＧＰＳ（Global Positioning System ）受信機及び車速センサ等の車両の現在位置及び現在方位を検出する車両位置検出装置を有している。そして、車両の現在位置を含む地図データを地図データ記憶装置から読み出し、該地図データに基づいて車両の現在位置の周囲の地図画像を描画すると共に、車両位置マーク（ロケーション）を地図画像に重ね合わせて表示し、車両の移動に応じて地図画像をスクロール表示したり、地図画像を画面に固定し車両位置マークを移動させたりして、車両が現在どこを走行しているのかを一目でわかるようにしている。
【０００３】
また、通常、車載用ナビゲーション装置には、ユーザが所望の目的地に向けて道路を間違うことなく容易に走行できるようにした経路誘導機能が搭載されている。この経路誘導機能によれば、地図データを用いて出発地から目的地までを結ぶ最もコストが低い経路を横型探索法又はダイクストラ法等のシミュレーション計算を行って自動探索し、その探索した経路を誘導経路として記憶しておく。そして、地図画像上に誘導経路を他の道路とは色を変えて太く描画して画面表示したり、車両が誘導経路上の進路を変更すべき交差点に一定距離内に近づいたときに、地図画像上の進路を変更すべき交差点に進路を示す矢印を描画して画面表示したりすることで、ユーザを目的地まで案内する。
【０００４】
なお、コストとは、距離を基に、道路幅員、道路種別（一般道か高速道かなど）、右折及び左折等に応じた定数を乗じた値や車両の走行予測時間などであり、誘導経路としての適正の程度を数値化したものである。
【０００５】
一般的な車載用ナビゲーション装置では、誘導経路に沿って車両が走行しているときに、右左折すべき交差点に所定の距離（例えば、３００ｍ）まで近づくと、その交差点を含む拡大図（以下、交差点拡大図という）を表示して、交差点の付近の目印となる施設（ランドマーク）が容易にわかるようにしている（例えば、特開２００１−３２４３４４号公報（特許文献１））。この交差点拡大図にも車両位置マークを表示し、車両の移動に伴い車両位置マークを移動させて、車両の位置をより詳細に把握できるようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３２４３４４号公報
【特許文献２】
特開平８−６８６５１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
現在、車載用ナビゲーション装置に搭載されたＧＰＳ受信機の位置検出精度は約１０ｍである。また、車載用ナビゲーション装置では、ジャイロ及び車速センサ等のセンサとマップマッチングと呼ばれる技術とを使用して車両位置の精度をより一層高めている。
【０００８】
しかしながら、従来の車載用ナビゲーション装置では、車両が交差点に到達しているのにもかかわらず、交差点拡大図上では車両が交差点まで到達していなかったり、逆に車両が交差点に到達していないのにもかかわらず、交差点拡大図上では車両が交差点に到達しているように表示されることがある。特に、都心のように細い路地が多いところでは、右左折すべき交差点のすぐ手前やすぐ先に他の交差点があることもあり、ユーザが経路を間違える原因となる。
【０００９】
特開平８−６８６５１号公報（特許文献２）には、ＧＰＳの測位位置の平均化処理により生じる時間遅れに起因する現在位置の誤差を、速度ベクトルを検出して修正する車両現在位置検出装置が記載されている。また、この公報には、加速度運動まで考慮して推定位置を求めることも記載されている。
【００１０】
しかし、従来の車載用ナビゲーション装置では、ＧＰＳ受信機、ジャイロ及び車速センサ等の出力に基づいて車両の現在位置を決定する処理（現在位置決定処理）を一定の時間毎に実行しているので、特開平８−６８６５１号公報に記載された車両現在位置検出装置においても車両の速度や方位が急激に変化した場合には、車両の実際の位置と演算により求めた位置との差が大きくなってしまう。
【００１１】
以上から、本発明の目的は、車両が交差点等の案内ポイントに近づいたときに、地図画像上での車両の位置精度を向上してより正確な経路案内を可能とする車載用ナビゲーション装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、車両の現在位置を検出する位置検出手段と、前記地図データに基づいて地図画像を生成する地図画像生成手段と、前記地図画像生成手段で生成された前記地図画像を表示する表示手段と、所定の時間毎に前記位置検出手段の出力に基づいて車両の現在位置を決定する現在位置決定処理を実行し、前記表示手段に表示された地図画像に車両の現在位置を示す第１の車両位置マークを表示する制御手段とを有するナビゲーション装置において、前記制御手段は、車両が案内ポイントに所定の距離まで近づくと、前記現在位置決定処理の実行間隔を短縮することを特徴とする車載用ナビゲーション装置により解決する。
【００１３】
車両の現在位置をより正確に求めるには、現在位置決定処理の実行間隔を短縮することが考えられる。しかし、ナビゲーション装置内のマイクロコンピュータでは、現在位置決定処理だけでなく、地図画像の書換え処理、種々の信号の送受信処理等を実行しているため、単に現在位置決定処理の実行間隔を短縮しただけでは他の処理に遅れが生じてしまう。
【００１４】
そこで、本発明においては、車両が案内ポイントに所定の距離まで近づいたときだけ、現在位置決定処理の実行時間を短縮する。例えば、通常走行時には１００ｍ秒毎に位置検出手段の出力に基づいて車両の現在位置を決定しているとすると、車両が案内ポイントに近づいた時には、５０ｍ秒毎に位置検出手段の出力に基づいて車両の現在位置を決定する。これにより、車両の現在位置がより正確に地図画像上に表示されることになり、ユーザは案内ポイントを正確に把握することができる。また、例えば車両が交差点を右左折する間は、車両の速度が遅く地図画像を書換える必要が殆どないため、現在位置決定処理を優先的に実行しても、その他の処理に支障が生じるおそれが小さい。
【００１５】
位置検出手段の出力に基づいて車両の現在位置を決定するための処理には、一定の時間がかかる。このため、制御手段で決定された車両の現在位置と、実際の車両の現在位置との間にずれが生じることが考えられる。この場合、車両の速度及び加速度に応じて位置検出手段の出力に基づいて決定した車両の現在位置を補正することにより、車両の現在位置をより正確に求めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
１は地図データ等を記憶したＤＶＤである。ＤＶＤ１に記憶されている地図データは、1/12500 、1/25000 、1/50000 及び1/100000等の縮尺レベルに応じて適当な大きさの経度幅及び緯度幅に区切られており、道路等は経度及び緯度で表現された頂点（ノード）の座標集合として記録されている。道路は２以上のノードの連結からなり、２つのノードを連結した部分はリンクといわれる。また、地図データは、（１）道路リスト、ノードテーブル及び交差点構成ノードリスト等からなる道路レイヤ、（２）地図画面上に道路、建物、公園及び河川等を表示するための背景レイヤ、（３）市町村名などの行政区画名、道路名、交差点名及び建物の名前等の文字や地図記号等を表示するための文字・記号レイヤなどから構成される。
【００１９】
３は後述するナビゲーション装置本体１０を操作するための種々の操作ボタン等が設けられた操作部である。４は電波ビーコン又は光ビーコンから送られてくるＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）信号を受信するＶＩＣＳ受信機である。
【００２０】
５はＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号を受信して車両の現在位置の経度及び緯度を検出するＧＰＳ受信機である。６は自立航法センサであり、この自立航法センサ６は、車両回転角度を検出するジャイロセンサや加速度センサ等の角度センサ６ａと、一定の走行距離毎にパルスを発生する走行距離センサ６ｂとにより構成されている。
【００２１】
７は液晶パネル等の表示装置であり、ナビゲーション装置本体１０は、この表示装置７に車両の現在位置の周囲の地図を表示したり、種々の案内情報を表示する。９は音声によりユーザに案内を提供するためのスピーカーである。
【００２２】
ナビゲーション装置本体１０は以下のものから構成されている。１１はＤＶＤ１からデータを読み出すＤＶＤコントローラである。１３は操作部３と接続されるインターフェース、１４はＶＩＣＳ受信機４と接続されるインターフェース、１５はＧＰＳ受信機５と接続されるインターフェース、１６は自立航法センサ６と接続されるインターフェースである。
【００２３】
１７はＤＶＤ１から読み出した地図データを一時的に記憶するバッファメモリである。１８はマイクロコンピュータにより構成される制御部である。制御部１８は、インターフェース１５，１６から入力される情報を基に車両の現在位置を検出したり、ＤＶＤコントローラ１１を介してＤＶＤ１から所定の地図データをバッファメモリ１７に読み出したり、バッファメモリ１７に読み出された地図データを用いて設定された探索条件で誘導経路を探索するなど、種々の処理を実行する。
【００２４】
１９はバッファメモリ１７に読み出された地図データを用いて地図画像を生成する地図描画部、２１は動作状況に応じた各種メニュー画面（操作画面）や車両位置マーク等を生成する操作画面・マーク発生部である。
【００２５】
２２は制御部１８で探索した誘導経路を記憶する誘導経路記憶部、２３は誘導経路を描画する誘導経路描画部である。誘導経路記憶部２２には、制御部１８によって探索された誘導経路の全ノードが出発地から目的地まで記録される。誘導経路描画部２３は、例えば地図を表示する際に、誘導経路記憶部２２から誘導経路情報（ノード列）を読み出して、誘導経路を他の道路とは異なる色及び線幅で描画する。
【００２６】
２４は音声出力部であり、制御部１８からの信号に基づいて音声信号をスピーカー９に供給する。
【００２７】
２５は画像合成部であり、例えば地図描画部１９で描画された地図画像に、操作画面・マーク発生部２１で生成した各種マークや操作画面、誘導経路描画部２３で描画した誘導経路などを重ね合わせて表示装置７に表示する。
【００２８】
このように構成された車載用ナビゲーション装置において、制御部１８は、ＧＰＳ受信機５で受信したＧＰＳ信号と、自立航法センサ６から入力した信号とから車両の現在位置を検出する。そして、ＤＶＤ１から車両の現在位置の周囲の地図データを読み出してバッファメモリ１７に格納する。地図描画部１９は、バッファメモリ１７に読み出された地図データに基づいて地図画像を生成し、表示装置７に車両の現在位置の周囲の地図画像を表示する。
【００２９】
また、制御部１８は、車両の移動に伴ってＧＰＳ受信機５及び自立航法センサ６から入力した信号により車両の現在位置を検出し、その検出結果に応じて、表示装置７に表示された地図画像に車両位置マークを重ね合わせ、車両の移動に伴って車両位置マークを移動させたり、地図画像をスクロール表示する。更に、ユーザが操作部３を操作して目的地を設定すると、制御部１８は車両の現在位置を出発地とし、出発地から目的地までの最もコストが低い経路をＤＶＤ１の地図データを使用して探索する。そして、探索により得られた経路を誘導経路として誘導経路記憶部２２に記憶し、地図画像に誘導経路を重ね合わせて表示させる。また、制御部１８は車両の走行に伴って適宜案内情報を出力し、車両を目的地まで誘導経路に沿って走行するように案内する。
【００３０】
以下、上述した車載用ナビゲーション装置において、車両が誘導経路上の右左折すべき交差点（案内ポイント）に近づいたときの動作を、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
ステップＳ１１において、車両が誘導経路に沿って走行している間、制御部１８は現在位置の決定処理の実行間隔を１００ｍ秒に設定する。例えば、制御部１８を構成するマイクロコンピュータは、１００ｍ秒毎に割り込みを発生させてＧＰＳ受信機５及び自立航法センサ６からの信号を入力し、車両の現在位置を演算して決定する。そして、その演算結果に基づいて車両位置マークの描画位置を決定し、図３に示すように、操作画面・マーク発生部２１を制御して地図描画部１９により描画された地図画像に車両位置マーク３１（第１の車両位置マーク）を重ね合わせ、表示装置７に表示する。通常、車両位置マーク３１は画面の中心近傍に表示し、車両の移動に伴って地図画像をスクロールする。
【００３２】
その後、ステップＳ１２に移行して、制御部１８は車両が右左折すべき交差点に所定の距離（例えば、３００ｍ）まで近づいたか否かを監視する。そして、車両が右左折すべき交差点に所定の距離まで近づくと、制御部１８はバッファメモリ１７から交差点近傍の地図データを入力して操作画面・マーク発生部２１に伝達する。操作画面・マーク発生部２１では、制御部１８を介して入力した地図データに基づいて交差点拡大図を生成する。この交差点拡大図は、図４に示すように、地図描画部１９で描画された地図画像に重ね合わせて表示装置７に表示する。図４では、画面の左側に車両の現在位置の周囲の地図画像３２を表示し、右側に交差点拡大図３３を表示している。また、地図画像３２には車両現在位置マーク３１を表示し、交差点拡大図３３には車両現在位置マーク３１ａ（第２の車両位置マーク）を表示している。
【００３３】
次に、ステップＳ１４に移行し、制御部１８は現在位置決定処理の実行間隔を５０ｍ秒に設定する。これにより、制御部１８を構成するマイクロコンピュータには５０ｍ秒毎に割り込みが発生し、ＧＰＳ受信機５及び自立航法センサ６からの信号を入力して車両の現在位置を演算する。
【００３４】
この演算を開始してから終了するまでの間に車両が移動して、計算値と実際の車両位置との間に誤差が発生する。その誤差を小さくするために、本実施の形態では、車両の速度又は加速度（減速度）を検出して、計算が終了するまでの間の車両の移動距離を演算する。例えば、現在位置決定処理の実行開始から車両位置マークの位置を更新するまでの時間をｔ、車両の速度をｖ、車両の加速度をａとすると、時間ｔの間に車両が移動する距離Ｌは、Ｌ＝ｖｔ＋（ａｔ2 ）／２となる。このように、車両の速度及び加速度を求めると、車両の現在位置をより正確に表示することができる。車両の速度及び加速度は自立航法センサ６の出力から演算により算出してもよく、速度及び加速度を検出するセンサを設けてもよい。
【００３５】
なお、マイクロコンピュータでは複数の処理（タスク）が同時に実行されており、位置決定処理の実行間隔を短縮すると他の処理の実行に影響することが考えられる。しかし、車両が交差点を右左折する間は車両の速度が遅く、地図画像を書換える必要が殆どないため、現在位置決定処理を優先的に実行しても、その他の処理に支障が生じるおそれは小さい。但し、ＶＩＣＳの受信処理や地図の描画処理など、交差点拡大図３３が表示されている間はそれほど重要でない処理の優先度を下げる（又は、現在位置決定処理の優先度を上げる）ことにより、マイクロコンピュータの負荷を軽減することが好ましい。
【００３６】
その後、ステップＳ１５に移行し、制御部１８は車両が交差点を通過したか否かを監視する。車両が交差点を通過したと判定したときは、ステップＳ１６に移行して、交差点拡大図３３の表示を終了する。その後、ステップＳ１７に移行し、制御部１８は現在位置決定処理の実行間隔を１００ｍ秒に戻す。また、ＶＩＣＳ情報受信処理や地図の描画処理などの優先度を元に戻す。
【００３７】
本実施の形態においては、交差点拡大図３３を表示している間だけ現在位置決定処理の実行間隔を短縮することにより、車両の位置精度を一時的に向上させている。これにより、交差点拡大図３３上の第２の車両位置マーク３１ａの表示位置と実際の車両の位置とがより一層正確に対応するため、右左折すべき交差点の近傍に他の交差点が存在していても、ユーザを誘導経路に沿って正しく案内することができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、交差点拡大図３３を表示している間だけ、車両の速度及び加速度に基づいて車両の位置を補正するので、車両位置マークの表示位置の精度（実際の車両の現在位置との対応）がより一層向上する。
【００３９】
更に、本実施の形態では、交差点拡大図３３を表示している間だけＶＩＣＳ情報受信処理や地図描画処理等の優先度を一時的に下げるので、マイクロコンピュータの負荷が軽減される。
【００４０】
なお、上記実施の形態では案内ポイントが交差点の場合について説明したが、案内ポイントが立体交差点の場合や、経由値や目的地等の場合であっても、本発明を適用することができる。また、上記実施の形態では、交差点拡大図３３を表示している間の現在位置決定処理の実行間隔を５０ｍ秒としたが、マイクロコンピュータの処理能力に応じて、現在位置決定処理の実行間隔を２０ｍ秒又はそれ以下に設定してもよい。更にまた、上記実施の形態では、車両が案内ポイントに近づくと、地図画像３２とともに交差点拡大図３３を表示装置７に表示する場合について説明したが、交差点拡大図３３を表示せずに地図画像３２のみを表示するようにしてもよい。この場合では、現在位置決定処理の実行間隔を短縮することにより、地図画像３２上の第１の車両位置マーク３１の表示位置と実際の車両の位置とがより一層正確に対応するようになる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車載用ナビゲーション装置によれば、車両が案内ポイントに所定の距離まで近づくと、現在位置決定処理の実行時間を短縮するので、車両の現在位置をより正確に地図画像上に表示することができる。これにより、ユーザは案内ポイントを正確に把握することができて、車両が誘導経路から外れてしまうことが回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、車両が誘導経路上の右左折すべき交差点に近づいたときの実施の形態の車載用ナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は、実施の形態の車載用ナビゲーション装置の地図画像の表示例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態の車載用ナビゲーション装置の交差点拡大図の表示例を示す図である。
【符号の説明】
１…ＤＶＤ、
３…操作部、
４…ＶＩＣＳ受信機、
５…ＧＰＳ受信機、
６…自立航法センサ、
７…表示装置、
９…スピーカー、
１０…ナビゲーション装置本体、
１１…ＤＶＤコントローラ
１７…バッファメモリ、
１８…制御部、
１９…地図描画部、
２１…操作画面・マーク発生部、
２２…誘導経路記憶部、
２３…誘導経路描画部、
２４…音声出力部、
２５…画像合成部。
Claims (5)
- 地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
車両の現在位置を検出する位置検出手段と、
前記地図データに基づいて地図画像を生成する地図画像生成手段と、
前記地図画像生成手段で生成された前記地図画像を表示する表示手段と、
所定の時間毎に前記位置検出手段の出力に基づいて車両の現在位置を決定する現在位置決定処理を実行し、前記表示手段に表示された地図画像に車両の現在位置を示す第１の車両位置マークを表示する制御手段とを有するナビゲーション装置において、
前記制御手段は、車両が案内ポイントに所定の距離まで近づくと、前記現在位置決定処理の実行間隔を短縮することを特徴とする車載用ナビゲーション装置。 - 前記制御手段は、車両が前記案内ポイントに近づくと、当該案内ポイントの拡大図と、車両の現在位置を前記拡大図上で示す第２の車両位置マークとを前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１に記載の車載用ナビゲーション装置。
- 前記制御手段は、前記位置検出手段からの信号に基づいて決定した車両の現在位置を、前記現在位置決定処理の開始から前記第２の車両位置マークの表示までに要する時間と、車両の速度及び加速度とに応じて補正することを特徴とする請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置。
- 前記制御手段は、前記案内ポイントの拡大図を表示している間、前記現在位置決定処理の優先度を他の処理よりも相対的に高く設定することを特徴とする請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置。
- 前記制御手段は、車両が前記案内ポイントを通過すると、前記拡大図の表示を中止するとともに、前記現在位置決定処理の実行間隔を元に戻すことを特徴とする請求項２に記載の車載用ナビゲーション装置。
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