JP4392834B2 - ナビゲーション装置及び地図表示方法 - Google Patents
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Description
また、このようなヘッドアップによる地図表示を行った場合にワインディングロード等において地図の表示方向がめまぐるしく変化してしまうことを抑制する技術として、ユーザが所定の操作を行った時点における進行方向を、その後の表示の上方向として設定して地図を表示する技術(たとえば、特許文献1)や、地図の表示範囲内の走行中道路上に設定した1または複数の参照点の現在位置から見た方向の平均の方向を地図表示の上方向とする技術(たとえば、特許文献2)が知られている。
すなわち、いま、峠などの左カーブ、右カーブと続くワインディングロードを考えた場合、前の左カーブと後の右カーブとの位置が、左カーブ付近走行時点における地図表示の左右方向に関して大きく離れた位置となる場合がある。そして、このような場合、現在位置を基準に現在位置周辺の範囲として地図の表示範囲を定めたのでは、左カーブ付近を走行している時点で、次に走行すべき右カーブが地図の表示範囲から外れてしまうことになり、ドライバに対してこの次の右カーブを予告することができなくなってしまう。
なお、以上のナビゲーション装置において、前記地図画像生成手段は、地図表示範囲内の地図を表す地図画像を、地図表示範囲の上下方向を当該地図画像の左右方向として当該地図表示範囲の左右方向を当該地図画像の上下方向として生成するようにしてもよい。すなわち、以上のナビゲーション装置における案内画像の表示の上下と左右は、これを入れ替えるようにしてもよい。
まず、第1の実施形態について説明する。
図1に、本実施形態に係るナビゲーションシステムの構成を示す。
図示するように、ナビゲーションシステムは、ナビゲーション装置1と、操作部2と、表示装置3と、車両状態センサ4と、GPS受信機5とを備えて構成される。ここで、車両状態センサ4は、角加速度センサや地磁気センサなどである方位センサや車速パルスセンサなどである車速センサなどの車両状態を検出するセンサ群である。
ここで、地図データは、所定の地理的区域毎に図葉と呼ばれる単位で管理されており、各図葉の地図は、1つまたは複数のユニットよりなる。そして、各ユニットは、自身が属する図葉の地理的区域またはこれを分割した区域の地図を表現したものである。
そして、基本地図データは、前述したユニット毎のユニットデータと、各ユニットデータと図葉や区域との関係を記述したユニット管理データを含む。そして、各ユニットデータはユニット内の道路網を表す道路ユニットと、ユニット内の表示地図を規定する描画ユニットとを有する。
ここで、道路ユニットでは、道路を直線であるリンクの集合として表現しており、この各リンクの端点がノードである。このようなノードは、交差点等の道路の接続点に必ず設けられる他、隣接するユニットの境界に必ず設けられる。また、各リンクは方向を持ち、リンクを介して隣接する二つのノードの間には、その道路が双方向である場合には基本的には相互に逆方向の二つのリンクが設けられる。
次に、描画ユニットは、地形図形や道路図形や建物図形などの地図の地理的な表示要素となる各図形を規定するデータや、建物名称や道路名称や交差点名称などの地図上に表示する各文字列を規定するデータや、駐車場やガソリンスタンド等の施設の存在を表すために地図上に表示するマークを規定するデータなどを含む。
多旋回区間とは、カーブが連続している道路区間であり、たとえば、図3aに示すような左右にワインディング(蛇行)している(複数のカーブが連続して表れる)道路区間や、高速道路のジャンクションやインターチェンジで良く見られる図3bに示すようなループ状の(一つのカーブが長く連続している)道路区間を指す。なお、図3a、図3bにおいて、黒丸はノードでありノードを端点とする直線がリンクである。そして、図中において、太線で表したリンクが多旋回区間を構成するリンクである。
ここで、区間標準進行方向とは、たとえば、図3aの301や図3bの311として示したように、多旋回区間を構成するリンクの方向の平均として求めた方向である。ただし、区間標準進行方向としては、多旋回区間を構成するリンクの方向のリンクの距離を重みとした加重平均として求めた方向や、図3aの302や図3bの312として示したように、多旋回区間の入口となるノードから多旋回区間の出口となるノードに向かう方向などとしてもよい。また、多旋回区間の出口で高速道路本線に連結しているような場合には、区間標準進行方向を図3bの313として示したように、多旋回区間の出口の先に連結しているリンクの方向としても良い。
さて、このような構成において、ナビゲーション装置1の現在状態算出部12は、以下の処理を繰り返し行う。
すなわち、現在状態算出部12は、車両状態センサ4やGPS受信機5の出力から推定される現在位置に対して、地図データ記憶部11から読み出した地図データが示す前回決定した現在位置の周辺の地図とのマップマッチング処理などを施して、現在位置として最も確からしい座標と、現在の進行方向として最も確からしい方向と、現在の走行中のリンクとして最も確からしいリンクとを、それぞれ現在位置、現在進行方位、走行中リンクとして決定し、メモリ15に設定する。
そして、案内画像生成部17は、制御部16が設定した表示縮尺と表示上方向と表示基準位置に従って定まる地図表示範囲内の、設定された表示上方向とする地図画像を、地図データ記憶部11に記憶された地図データに基づいて描画する。また、描画した地図画像上に、メモリ15にセットされている現在位置や推奨ルートや目的地を表した案内画像を生成し、GUI制御部13を介して表示装置3に表示する。
すなわち、地図表示範囲の大きさは、予め固定的に設定された地図画像の大きさに表示縮尺の逆数を乗じた大きさに等しい。そして、地図表示範囲の向きは表示上方向が上となる向きである。また、地図表示範囲の位置は、表示地図縮尺による縮尺で地図表示範囲内の領域の地図を地図画像として表示上方向を上として表示した場合に、表示基準位置が、図3cに示すように地図画像321中の下部中央のXで示した位置となる位置である。すなわち、地図表示範囲が変化しても地図画像中の表示基準位置は常に下部中央の位置となる。
図4に、表示属性設定処理の手順を示す。
図示するように、この処理では、制御部16は、操作部2を用いたユーザの表示縮尺変更操作が発生したかどうかをGUI制御部13を介して調べ(ステップ402)、発生していればユーザの表示縮尺変更操作に応じた表示縮尺を設定し(ステップ424)、ステップ402に戻る。
以上、制御部16が行う表示属性制御処理について説明した。
以上のようなナビゲーションシステムの動作によって表示装置3に表示される案内画像の例を図5に示す。
ここでは、図5aに示すように、車両が多旋回区間外から、図中で太線で示したリンクよりなる多旋回区間内に進入し、また、多旋回区間外に進出する場合を例にとる。すなわち、図5aにおいて、時間順に順次、t1地点、t2地点、t3地点、t4地点、t5地点、t6地点、t7地点と自動車が進んだ場合を例にとる。
ところで、以上の実施形態では、多旋回区間の定義や多旋回区間についての各種情報(多旋回区間を形成するリンク、区間標準方向、区間幅、区間幅中央線)を予め地図データの一部として設けたが、これらの情報は地図データに含めずに、走行中に適宜、地図データが示す道路形状から求めるようにしてもよい。
図示するように、この多旋回区間設定処理では、現在走行している路線上の、現在位置から道程距離L(たとえば、1.5km)現在進行方向上前進方向に進んだ地点と現在位置との間の道路区間を対象区間とする(ステップ602)。
そして、メモリ15に設定されている走行中リンクと、リンクテーブルの各リンクレコードの路線番号より、対象区間に属する各リンクを求める。そして、求めたリンクのリンクレコードのリンク方位より、図3eに示すような各隣接するリンク間の角度θを求め、求めた各角度θの絶対値の総和を評価値とする(ステップ604)。
一方、求めた評価値が所定のしきい値Thより大きければ、対象区間を仮多旋回区間として設定する(ステップ608)。また、走行中路線の仮多旋回区間の終点より前進方向にΔL(たとえば、300m)進んだ地点を対象地点として設定し(ステップ610)、対象地点から現在進行方向上後退方向に戻った地点と対象地点との間の道路区間を対象区間として(ステップ612)前述のように評価値を求めて(ステップ614)、求めた評価値がしきい値Thより大きければ(ステップ616)仮多旋回区間をΔL、現在進行方向上前進方向に延長する処理(ステップ618)を、評価値がしきい値Th以下となるまで(ステップ616)繰り返す。そして、評価値がしきい値Th以下となったならば(ステップ616)、仮多旋回区間を多旋回区間として設定し、この多旋回区間の区間標準方向、区間幅、区間幅中央線を、地図データのリンクテーブルが表す、多旋回区間を形成するリンクの形状から前述のように求め設定する(ステップ620)。
Claims (8)
- 地図上に現在位置を表した案内画像を表示するナビゲーション装置であって、
現在位置を算出する現在位置算出手段と、
カーブが連続する道路区間であるカーブ連続区間内に前記現在位置があるかどうかを検出するカーブ連続区間内走行検出手段と、
少なくともカーブ連続区間内走行検出手段が前記カーブ連続区間内に前記現在位置があると検出している期間中、当該カーブ連続区間に対して設定した方向である基準方向を上方向とし、当該基準方向と垂直な方向を左右方向とする、前記カーブ連続区間中の道路の前記基準方向と垂直な方向の最大幅に従って定まる当該最大幅以上の左右方向の幅を持つ地図表示範囲であって、前記カーブ連続区間中の道路の前記基準方向と垂直な方向の存在範囲を当該地図表示範囲の左右方向の範囲の内に含み、かつ、当該地図表示範囲内に前記現在位置を含む前記地図表示範囲を設定する地図表示範囲設定手段と、
設定された地図表示範囲内の地図を表す所定サイズの地図画像を、当該地図表示範囲の上下方向を当該地図画像の上下方向とし当該地図表示範囲の左右方向を当該地図画像の左右方向として生成する地図画像生成手段と、
生成された地図画像上に、現在位置を表すマークを描画した案内画像を表示する案内画像表示手段とを有することを特徴とするナビゲーション装置。 - 請求項1記載のナビゲーション装置であって、
前記地図表示範囲設定手段は、前記カーブ連続区間中の道路の前記基準方向と垂直な方向についての存在範囲の中央が、前記地図表示範囲の左右方向の範囲の中央となるように前記地図表示範囲を設定することを特徴とするナビゲーション装置。 - 請求項1または2記載のナビゲーション装置であって、
前記地図表示範囲設定手段は、前記現在位置の、前記地図表示範囲内における上下方向の位置が、固定的に所定の位置となるように前記地図表示範囲を設定することを特徴とするナビゲーション装置。 - 請求項1、2または3記載のナビゲーション装置であって、
前記カーブ連続区間となる道路区間を示すカーブ連続区間情報を含む地図データを記憶した地図データ記憶手段を備え、
前記カーブ連続区間内走行検出手段は、地図データに記録されたカーブ連続区間情報に従って、前記カーブ連続区間内に前記現在位置があるかどうかを判定することを特徴とするナビゲーション装置。 - 請求項1、2または3記載のナビゲーション装置であって、
道路形状を表す地図データを記憶した地図データ記憶手段を備え、
前記カーブ連続区間内走行検出手段は、地図データに記録された道路形状に基づいて前記カーブ連続区間を検出し、検出したカーブ連続区間内に前記現在位置があるかどうかを判定することを特徴とするナビゲーション装置。 - 請求項1、2、3、4または5記載のナビゲーション装置であって、
前記カーブ連続区間に対して設定した基準方向は、当該カーブ連続区間を構成する道路の平均的な進行方向であることを特徴とするナビゲーション装置。 - ナビゲーション装置において、地図を表示する地図表示方法であって、
現在位置を算出するステップと、
カーブが連続する道路区間であるカーブ連続区間内に前記現在位置があるかどうかを検出するステップと、
少なくとも前記カーブ連続区間内に前記現在位置がある期間中、当該カーブ連続区間に対して設定した方向である基準方向と平行な二つの第1の辺と当該基準方向と垂直な二つの第2の辺を持つ長方形または正方形の、前記第2の辺が前記カーブ連続区間中の道路の前記基準方向と垂直な方向の最大幅以上の長さを持つ地図表示範囲であって、前記カーブ連続区間中の道路の前記基準方向と垂直な方向についての存在範囲を当該地図表示範囲の前記基準方向と垂直な方向の範囲の内に含み、かつ、当該地図表示範囲内に前記現在位置を含む地図表示範囲を設定するステップと、
設定された地図表示範囲内の地図を表す所定サイズの地図画像を、当該地図表示範囲の前記第1の辺の方向が当該地図画像の上下方向、または、当該地図画像の左右方向となるように生成するステップと、
生成された地図画像上に、現在位置を表すマークを描画した案内画像を表示するステップとを有することを特徴とする地図表示方法。 - ナビゲーション装置において、地図を表示する地図表示方法であって、
現在位置を算出するステップと、
カーブが連続する道路区間であるカーブ連続区間内に前記現在位置があるかどうかを検出するステップと、
少なくとも前記カーブ連続区間内に前記現在位置がある期間中、当該カーブ連続区間に対して設定した方向である基準方向を上方向とし、当該基準方向と垂直な方向を左右方向とする、前記カーブ連続区間中の道路の前記基準方向と垂直な方向の最大幅に従って定まる当該最大幅以上の左右方向の幅を持つ地図表示範囲であって、前記カーブ連続区間中の道路の前記基準方向と垂直な方向の存在範囲を当該地図表示範囲の左右方向の範囲の内に含み、かつ、当該地図表示範囲内に前記現在位置を含む前記地図表示範囲を設定するステップと、
設定した前記地図表示範囲内の地図を表す所定サイズの地図画像を、当該地図表示範囲の上下方向を当該地図画像の上下方向とし当該地図表示範囲の左右方向を当該地図画像の左右方向として生成するステップと、
生成された地図画像上に、現在位置を表すマークを描画した案内画像を表示するステップとを有することを特徴とする地図表示方法。
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