JP4408282B2 - ナビゲーションシステム - Google Patents

Description

本発明は、地図情報に基づいて案内表示を行うナビゲーションシステムに関し、特に、道路沿いの目印となる各種施設をランドマークとして画面上に表示するナビゲーションシステムの技術分野に属するものである。

近年、ナビゲーションシステムの機能の高度化が進み、ドライバーに走行案内をするために、より多彩な各種案内情報の画面表示が可能になっている。このような案内情報として、現在位置周辺の道路に加え、道路沿いの施設に対応するランドマークを画面表示することが一般的になっている。例えば、ガソリンスタンドやコンビニエンスストアなどの特定の施設を表すロゴマークを用意して、地図に重畳して表示すれば、走行時に目印となるのでドライバーにとって便利である。

最近の画像技術の高度化に伴い、ナビゲーションシステムにおいて、よりリアルな案内表示に対するニーズが高まっている。そのため、上記ランドマークに関しても、ロゴマークのようなものから、実際の建物形状を表現したリアルなランドマークを用いることが望ましい。

しかし、従来のロゴマーク的なランドマークをリアルなランドマークで単に置き換える場合には、不自然な画面表示になる恐れがある。すなわち、近傍の道路からランドマークの位置がずれて配置されたり、あるいは、建物の入口に相当する部分が道路に面して配置されなかったりすると、見る者に大きな違和感を与えることになる。このように、従来のロゴマーク的なランドマークを用いる場合は、位置及び方向を道路に対して正確に規定しなくても、あまり問題にならなかったのに対し、リアルなランドマークを用いる場合、近傍の道路に対し位置及び方向を正確に合わせることが必要となり、簡単に画面構成を行うことができない点が問題であった。

そこで、本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、リアルなランドマークを用いる場合であっても、近傍の道路に対してランドマークの位置及び方向を正確に規定して画面表示することができるナビゲーションシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載のナビゲーションシステムは、地図情報に基づいて案内表示を行うナビゲーションシステムであって、前記地図情報に重畳して施設等を示すランドマークとして画面表示するランドマーク表示手段を備え、前記ランドマーク表示手段は、前記ランドマークの一部がその近傍の一の道路に接するように位置の修正を行なった結果、前記ランドマークの他の部分が他の道路と重なるような場合には、前記ランドマークの一部が前記一の道路と接した状態を保持しながら前記他の道路と重ならないように更なる位置の修正を行うことを特徴とするナビゲーションシステム。

この発明によれば、ナビゲーションシステムにおいて地図情報に重畳してランドマークを用いて案内表示する場合、ランドマークの一部を近傍の一の道路に接するよう、かつ、ランドマークの他の部分が他の道路と重ならないように、位置の修正を行う。よって、道路に対する方向性と位置が問題になるリアルなランドマークを他の道路に重ならないように表示することができ、ナビゲーションシステムの案内表示の視認性を高めることができる。

請求項２に記載のナビゲーションシステムは、請求項１に記載のナビゲーションシステムにおいて、前記ランドマークには、前記地図情報に対応する施設等を立体的に表す立体ランドマークが含まれることを特徴とする。

この発明によれば、立体ランドマークを用いて、各種施設をリアルに表現し、上述したように近傍の道路に対する位置及び方向を規定して画面表示するようにしたので、各種施設がリアルな表現で道路沿いに正確に配置され、ナビゲーションシステムの案内表示の視認性を一層高めることができる。

請求項３に記載のナビゲーションシステムは、請求項２に記載のナビゲーションシステムにおいて、前記ランドマーク表示手段は、前記立体ランドマークの表示スペースが確保できない場合、前記立体ランドマークを平面的なランドマークで置き換えて表示することを特徴とする。

この発明によれば、画面上に立体ランドマークを表示する際、スペースが確保できない場合は、立体ランドマークを平面的なランドマークで置き換えて表示するようにしたので、各種施設等が密集している地域では表示スペースが狭くてもランドマークを識別することでき、周囲状況に応じた最適な案内表示を行うことができる。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、車両に搭載されるナビゲーションシステムに本発明を適用する場合を説明する。

図１は、本実施形態に係るナビゲーションシステムの全体構成を示すブロック図である。図１に示すナビゲーションシステムは、ＣＰＵ１と、ＲＯＭ２と、ＲＡＭ３と、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ４と、センサ部５と、ＧＰＳ受信部６と、インターフェース７と、操作部８と、ディスプレイ９とを備えて構成されている。

図１においてＣＰＵ１は、ナビゲーションシステム全体の動作を制御する。ＣＰＵ１は、ナビゲーションシステムの各構成要素と接続され、ＲＯＭ２に格納される制御プログラムを読み出し、ＲＡＭ３に処理中のデータを一時的に保持しながら、各種処理を実行する。

ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ４は、ＤＶＤフォーマットに従って地図情報が記録されたディスク１０を装着して、必要な地図情報の読み出し動作を行う。ディスク１０は、例えば片面１層で４．７ＧＢ程度の大記憶容量の情報記録媒体であり、ナビゲーション表示に用いる道路のリンクデータやノードデータを含む地図情報が、各種関連情報と共に記録されている。

本実施形態においては、地図情報に加えて、ランドマークを表示するための各種データがディスク１０に記録されている。具体的には、各ランドマークが対応する施設の種別を示すデータ、各ランドマークの位置を示す位置データ、各ランドマークを表示するための形状データなどが記録されている。なお、ランドマークの種別としては、ガソリンスタンドやコンビニエンスストアなどの施設の種別や、各施設を運営する会社の種別などが含まれる。更に、ディスク１０には、地図情報に含まれる道路に対し、その種別を示すデータが記録されると共に、後述のランドマーク表示の際に優先する道路を示す優先度がそれぞれの道路の種別に設定されている。

次に、センサ部５は、現在位置を検出するために必要な各種センサを含んで構成されている。具体的には、車両の走行状態を検出するための車速センサ、走行距離センサ、方位センサなどを含んでいる。ＧＰＳ受信部６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を受信して測位データを出力する。インターフェース７は、センサ部５及びＧＰＳ受信部６とＣＰＵ１との間のインターフェース動作を行い、ＣＰＵ１によってセンサ部５からのセンサ出力とＧＰＳ受信部６からの測位データを元に、車両の現在位置を示す位置データが算出される。

操作部８は、ナビゲーションシステム本体に設けられたキー部、あるいはキー部を備えるリモコンなどからなり、ナビゲーション動作における所望の操作を行うため、キー入力に応じた信号をＣＰＵ１に供給する。

ディスプレイ９は、ナビゲーション動作に用いる表示手段であり、例えばＣＲＴ、液晶表示素子などから構成される。ディスプレイ９には、地図データが種々の態様で表示されると共に、これに重畳して車両の現在位置がカーマークとして表示される。また、後述の処理に基づいてランドマークが配置された案内表示がディスプレイ９上に表示される。

次に、図２〜図４を参照して、本発明の基本概念について説明する。本発明は、ナビゲーションシステムにおける画面表示を行う際、ランドマークの方向及び道路との位置関係を考慮する必要がある場合に適用されるものである。

図２は、本発明が適用される場合として、立体ランドマークを用いた画面表示の例を示している。図２に示すように、ディスプレイ９に表示される表示画面１１には、ドライバーの目線から見た立体的な視野画像が表示されている。ナビゲーション動作時に、立体的な表示を行うことにより、平面的な地図を表示する場合に比べるとドライバーにとって一層リアルな画像を見ることができ、快適なナビゲーションを実現できる。

図１に示す表示画面１１には、車両が進行する道路１３と、交差する道路１４からなる交差点１２の周辺の視野画像が表示されている。そして、交差点１２の一角には、立体ランドマーク１５が表示され、例えばコンビニエンスストアなどの建築物を立体的に表している。この立体ランドマーク１５は、基準位置としての入口１５ａを備えた構造に描かれ、道路１４に対して入口１５ａが面する配置になっている。ここで、入口１５ａが道路に面しない配置になるのは不自然であるため、立体ランドマーク１５を表示する際は、方向性を考慮する必要がある。また、入口１５ａが道路に接する配置となるので、ランドマーク１５の表示画面１１における位置を正確に定める必要がある。そのため、本発明に係るナビゲーションシステムでは、後述するような手法を用いて近傍の道路に対する立体ランドマーク１５の位置と方向を適正に規定することができる。

次に、図３と図４を用いて、ランドマークを画面表示する際、道路に対する位置関係及び方向性を考慮したランドマークの配置の概念について説明する。上述した図２おいては、立体ランドマーク１５の例を示したが、表示画面上で道路に対する位置関係と方向性を定める必要がある限り、平面、立体を問わず本発明を適用可能である。以下では簡単のため、平面的な図によって本発明に係るランドマークの表示方法を説明する。

図３は、表示対象のランドマーク２０と、ランドマーク２０が配置される地図上の交差点２２周辺の構成を示している。ランドマーク２０には、例えば建築物の入口等に対応する基準位置２１が設定されている。そして、ランドマーク２０を、道路２３と道路２４が交差する交差点２２周辺における位置Ａ〜Ｅに配置する場合を考える。ここで、道路２３は国道などの大きな道路であり、道路２４は街路などの小さい道路であるとする。また、位置Ａ〜Ｄは交差点２２の４隅に対応し、位置Ｅ、Ｆは交差点２２から離れた道路２４の所定位置に対応する。

図４は、図３に示すランドマーク２０を交差点２２周辺の位置Ａ〜Ｆの全てに配置した状態を示す図である。図４では、位置Ａ〜Ｆに配置されたランドマーク２０及び基準位置２１を、それぞれランドマーク２０Ａ〜２０Ｆ及び基準位置２１Ａ〜２１Ｆとして示している。なお、図４における各方向を矢印によりＮ、Ｓ、Ｅ、Ｗで表している。

図４において、図３の位置Ａ、Ｂに配置されたランドマーク２０Ａ、２０Ｂは、それぞれ基準位置２１Ａ、２１Ｂが道路２３に面していると共にＳ方向を向いている。また、図３の位置Ｃ、Ｄに配置されたランドマーク２０Ｃ、２０Ｄは、それぞれ基準位置２１Ｃ、２１Ｄが道路２３に面していると共にＮ方向を向いている。また、図３の位置Ｅに配置されたランドマーク２０Ｅは、基準位置２１Ｅが道路２４に面している共にＷ方向を向いている。また、図３の位置Ｆに配置されたランドマーク２０Ｆは、基準位置２１Ｆが道路２４に面していると共にＥ方向を向いている。

このように、ランドマーク２０の位置が異なると、基準位置２１が面する道路と、その配置方向が変化することがわかる。従って、ランドマーク２０の表示に際し、道路との位置関係及び配置方向を判別した上で、表示処理を行う必要がある。なお、図４において、位置Ａ〜Ｄのランドマーク２０Ａ〜２０Ｄは、道路２３、２４の両方に近接しているにもかかわらず、道路２４ではなく道路２３に面した配置となっている。これは、主要な道路２３の方を道路２４より優先度が高い設定にしているためであるが、道路の優先度について詳しくは後述する。

次に、図５〜図７を参照して、本実施形態に係るランドマーク表示処理について説明する。図５は、本実施形態に係るナビゲーションシステムにおいて、ナビゲーション起動中に実行されるランドマーク表示処理を示すフローチャートである。図５に示す処理は、走行する車両の現在位置が変動し、ナビゲーション画面を更新する際に随時行われる。

図５において、まず、現在位置周辺のランドマーク２０が選択される（ステップＳ１）。車両の現在位置に対応する現在位置データは、センサ部５からのセンサ出力とＧＰＳ受信部６からの測位データを元に得られる。そして、ディスク１０に記録されているランドマーク２０の位置データを現在位置データと比較して、現在位置から所定距離内に設定されているランドマーク２０を選択する（ステップＳ１）。なお、上記所定距離としては、通常、表示画面に納まる範囲を設定しておけばよい。

次に、ステップＳ１にて選択された特定のランドマーク２０について、その近傍の道路を探索する（ステップＳ２）。すなわち、表示画面に表示される地図の領域近傍の地図情報を参照し、地図情報に含まれる道路のうち、ランドマーク２０周辺の所定の範囲内に位置する道路を選び出す。そして、ステップＳ２の探索の結果、１つの道路のみが探索されたか、あるいは２以上の道路が探索されたかを判断する（ステップＳ３）。その結果、１つの道路のみが探索された場合は（ステップＳ３；ＹＥＳ）、ステップＳ４、Ｓ５を実行し、２以上の道路が探索された場合は（ステップＳ３；ＮＯ）、ステップＳ６〜Ｓ８を実行する。

ステップＳ４、Ｓ５の処理に進む場合は、ステップＳ２で探索された道路沿いにランドマーク２０の配置を行う。まず、探索された道路に対し、ランドマーク２０の基準位置２１を対応付ける（ステップＳ４）。この場合、道路は１つのみであるので、基準位置２１を道路に対向する方向にするために、ランドマーク２０を適切な角度で回転させ、基準位置２１の方向を調整する。

続いて、道路との相対的位置関係に基づき、ランドマーク２０の位置修正を行う（ステップＳ５）。すなわち、ステップＳ４の状態では、道路とランドマーク２０の間の距離が最適化されていないので、基準位置２１が道路に接するようにランドマーク２０の位置を修正するものである。

ここで、図６と図７を用いて、ステップＳ５の処理を説明する。図６では、対象となる道路のリンク３０とランドマーク２０の位置関係として３つのパターンを示している。図６（ａ）は、道路のリンク３０からランドマーク２０の中心部２００までが距離ｄ１だけ離れて配置されている。この状態では道路のリンク３０とランドマーク２０が接する位置関係になっているため、ランドマーク２０の位置修正を行う必要がない。なお、道路のリンク３０とランドマーク２０の中心部２００との間の距離ｄ１は、それぞれの位置データに含まる緯度及び経度に基づき算出できる。

これに対し、図６（ｂ）は、道路のリンク３０からランドマーク２０の中心部２００までが距離ｄ２（ｄ２＜ｄ１）だけ離れた配置になっている。この状態では道路とランドマーク２０が重なってしまうため、ランドマーク２０の位置修正が必要となる。よって、ランドマーク２０を道路のリンク３０から離れる方向に、図６（ｂ）に点線で示す修正位置３１まで移動させることにより、図６（ａ）と同様の配置となる。

また、図６（ｃ）は、道路のリンク３０からランドマーク２０の中心部２００までが距離ｄ３（ｄ３＞ｄ１）だけ離れた配置になっている。この状態では道路とランドマーク２０が離れ過ぎているため、ランドマーク２０の位置修正が必要となる。よって、ランドマーク２０を道路のリンク３０に近づく方向に、図６（ｃ）に点線で示す修正位置３２まで移動させることにより、図６（ａ）と同様の配置となる。

一方、ランドマーク２０に対し、図６で説明したような位置修正を行ったとき、他の道路と重なる可能性がある。図７は、このような場合を想定したランドマーク２０の位置修正を説明する図である。ここでは、上記図６（ｂ）に示す位置修正を行った結果、他の道路と重なった場合を例にとり説明する。

図７では、２つの道路のリンク３０ａ、３０ｂが示されている。まず、ランドマーク２０に対し、道路のリンク３０ａと重ならないようにするため、図６（ｂ）と同様に位置修正を行い、ランドマーク２０が修正位置３４に移動したとする。このとき、修正位置３４では、他の道路のリンク３０ｂと重なる配置になることがわかる。そこで、ランドマーク２０を修正位置３４から、道路のリンク３０ａに沿って、道路のリンク３０ｂから距離ｄ４だけ離れた修正位置３５に移動させる。その結果、ランドマーク２０を道路のリンク３０ａ、３０ｂの双方に対し重ならない配置にすることができる。

なお、図６及び図７の処理においては、実際には道路が道幅を有しているので、道路のリンク３０に加え、道路の道幅を考慮することが望ましい。地図情報には、道路の道幅データが含まれているので、道路とランドマーク２０の間の距離を求める際、道幅相当分を補正すればよい。

次に、図５に戻って、ステップＳ６〜Ｓ８の処理に進む場合は、ステップS２で探索された２以上道路のうち、ランドマーク２０に最も近い道路と２番目に近い道路について優先度判定を行う（ステップＳ６）。例えば、ランドマーク２０が交差点の一角に配置される場合に、図４に示すように、基準位置２１が面する道路を定めるために行う処理である。

本実施形態では、道路の種別とランドマーク２０の種別に応じて優先度を判定する。原則として、道路の種別として優先度が高いものから並べると、高速道路、自動車専用道路、国道、県道、市道、街路の順に設定されている。一方、ランドマーク２０の種別によっては、例えば、交番や病院のように、一般に高速道路や自動車専用道路に沿って配置されないものもある。この場合は、道路の優先度は、国道、県道、市道、街路、自動車専用道路、高速道路の順に設定されている。なお、道路に対する優先度は、予め設定しておいてもよいが、操作部８による所定の操作で、適宜に設定を変更できる構成にしてもよい。

ステップＳ６では、このように設定された道路の優先度に基づいて、優先度が高い道路が選択される。ステップＳ６に続くステップＳ７の処理は、上述のステップＳ４の処理と同様に行われ、更にステップＳ８の処理は、上述のステップＳ５の処理と同様に行われる。なお、特にステップＳ８では、ランドマーク２０が優先度の低い方の道路と重ならないように位置修正を行う必要がある。

なお、ステップＳ６において、２つの道路の優先度が同じである場合には、ランドマーク２０に近い道路を選択すればよい。すなわち、上述したランドマーク２０の中心部２００から各々の道路に至る垂線の長さを比べ、最も距離が近いと判断される道路が選択される。あるいは、ステップＳ６における優先度の判定を行うことなく、近傍の複数の道路のうち最もランドマーク２０に近い道路を選択するようにしてもよい。

ステップＳ５又はステップＳ８の処理を終えると、ステップＳ１にて選択された全てのランドマーク２０について、配置が決定されたか否かを判断する（ステップＳ９）。その結果、まだ配置が決定されていないランドマーク２０が残っているときは（ステップＳ９；ＮＯ）、ステップＳ２に戻って同様の処理を繰り返す。一方、全てのランドマーク２０について配置を決定済みであるときは、（ステップＳ９；ＹＥＳ）、各ランドマーク２０を画面上に描画して、表示処理を実行し（ステップＳ１０）、図５の処理を終える。

次に、図５の処理の変形例として、図２に示すような立体ランドマーク１５と一般的なランドマークを使い分けて表示する場合を説明する。通常、立体ランドマーク１５は、一般的なランドマークと比べて画面上で広い表示面積が必要となる。そのため、交差点の一角に多くの建築物が隣接して存在するような場合、これら全てを立体ランドマーク１５で表示することは難しくなる。一方、表示対象の立体ランドマーク１５の数を限定するのでは、表示画面から得られる情報量が減ることになる。そこで、立体ランドマーク１５が密集して配置される場合、あるいは立体ランドマーク１５が道路等に囲まれた狭い領域に配置される場合には、立体ランドマーク１５を一般的なランドマークで置き換えて表示することが有効である。

図５の処理を例にとると、ステップＳ８において、各道路や他のランドマークの重なりにより、立体ランドマーク１５を表示するスペースが確保できない場合を判断する。このような場合には、立体ランドマーク１５の代わりに同種の一般的なランドマークを配置すればよい。なお、一般的なランドマークで代用しても、なおスペースが確保できない場合は、このランドマークを表示しないようにする。このような処理を現在位置から近い順に行えば、現在位置に近いほど優先的に立体ランドマーク１５で表示される可能性が高くなり、案内表示の視認性を高めることができる。

なお、上記実施形態は、本発明に係るナビゲーションシステムの態様の一例であり、これに限られることなく、他の態様に対しても本発明を適用することが可能である。例えば、ランドマークの構成や道路に対する優先度の設定方法などについては、実施形態に応じて適宜変更することができる。

以上説明したように、本発明によれば、ランドマークの一部がその近傍の一の道路に接するよう位置の修正を行った結果、ランドマークの他の部分が他の道路と重なるような場合には、ランドマークの一部が一の道路と接した状態を保持しながら他の道路と重ならないように更なる位置の修正を行うようにしたので、リアルなランドマークを、他の道路に重ならないように、違和感がなく良好な視認性で画面表示することができるナビゲーションシステムを実現できる。

本実施形態に係るナビゲーションシステムの全体構成を示すブロック図である。 本発明の基本概念として、立体ランドマークを用いた画面表示の例を示す図である。 道路に対する位置関係及び方向性を考慮したランドマークの配置の概念を説明する図であり、ランドマークと地図上の交差点周辺の構成を示す図である。 道路に対する位置関係及び方向性を考慮したランドマークの配置の概念を説明する図であり、交差点周辺の各所にランドマークを配置した状態を示す図である。 本実施形態に係るナビゲーションシステムにおいて、ナビゲーション起動中に実行されるランドマーク表示処理を示すフローチャートである。 ランドマークの位置修正の処理を説明する図であり、道路のリンクとランドマークの位置関係として３つのパターンを示す図である。 ランドマークの位置修正の処理を説明する図であり、ランドマークの位置修正を行ったとき他の道路と重なる場合の更なる位置修正を示す図である。

符号の説明

１…ＣＰＵ
２…ＲＯＭ
３…ＲＡＭ
４…ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ
５…センサ部
６…ＧＰＳ受信部
７…インターフェース
８…操作部
９…ディスプレイ
１０…ディスク
１１…表示画面
１２、２２…交差点
１３、１４、２３、２４…道路
１５…立体ランドマーク
２０…ランドマーク
２１…基準位置
３０、３０ａ、３０ｂ…道路のリンク
３１、３２、３４、３５…修正位置
２００…ランドマークの中心部
ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４…道路のリンクからランドマークの中心部までの距離

Claims (3)

1. 地図情報に基づいて案内表示を行うナビゲーションシステムであって、
   前記地図情報に重畳して施設等を示すランドマークを画面表示するランドマーク表示手段を備え、
   前記ランドマーク表示手段は、前記ランドマークの一部がその近傍の一の道路に接するように位置の修正を行った結果、前記ランドマークの他の部分が他の道路と重なるような場合には、前記ランドマークの一部が前記一の道路と接した状態を保持しながら前記他の道路と重ならないように更なる位置の修正を行うことを特徴とするナビゲーションシステム。
2. 前記ランドマークには、前記地図情報に対応する施設等を立体的に表す立体ランドマークが含まれることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーションシステム。
3. 前記ランドマーク表示手段は、前記立体ランドマークの表示スペースが確保できない場合、前記立体ランドマークを平面的なランドマークで置き換えて表示することを特徴とする請求項２に記載のナビゲーションシステム。

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