JP4604655B2 - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車載用ナビゲーション装置の技術分野に属し、特に、探索された誘導経路の全体と運転の際の要衝地点の把握がし易くなる簡易地図表示機能の技術に関する。
従来の一般的な車載用ナビゲーション装置では、図10に示されるように、GPS受信機1によって絶対位置を推定する衛星航法測位システムと、方位センサ(地磁気センサなど)2や車輪センサ3によって相対方位や距離を推定する推測(慣性)航法システムと、さらにCDやDVDなどの記録媒体に記録された地図データベース4とのマップマッチングによって自車の現在位置を推定し、ユーザが入力指定した目的地点までの好ましい誘導経路を探索して、液晶などのディスプレイ装置の画面上に表示した地図の道路の色を変更するなどして表している。
また、道路名称とその走行距離をリスト表示することで前記誘導経路の情報を示すシステムや、走行前に目的地点までの誘導経路をシミュレーションすることができるシステムもある。
ところで、探索された目的地点までの誘導経路が長距離の場合や複雑な経路の場合には、詳細地図による表示に加えて目的地点と誘導経路全体が概ね把握できる全体地図が表示されることがユーザフレンドリーである。
この点、下記[特許文献1]では、特に、出発地点から目的地点までの距離を計算して、図11に示されるディスプレイ装置の表示画面のように、太線で示される誘導経路を表示した画面の隅に、出発地点aから目的地点bまで距離に応じて縮尺を行って出発地点aと目的地点bと現在地点cを全体の経路上に表すことで、進捗状況が一目で判るようにした誘導経路の簡易地図Aを表示することで、ユーザが経路上の大体どの位置に現在いるかを把握し易くするナビゲーション装置の技術が示されている。
特開平9−81036号公報
先ず、従来技術の一般的問題として、特に、誘導経路が長距離のときに、ユーザが走行前に目的地点までの誘導経路全体を把握しようとするとき、以下の(イ)〜(ヘ)の不都合が生じる。
(イ)前記従来のリスト表示では、ユーザが道路名称を知らなければ分かりにくく、また、運転に際して案内を要する要衝地点(曲がるべき交差点、分岐点、高速道路のインターチェンジ、チェックポイントとなる施設や場所などの後述の案内ポイントに相当)に何があるのか(コンビニがあるのか、特に目印になるようなものが在るのか無いのか)分からないという点。
(ロ)通常の地図表示では、地図を出発地点から目的地点まで誘導経路に沿って数画面にわたってスクロールさせる必要があり、誘導経路の全体像を把握しにくい場合がある点。
(ハ)地図を縮小表示にして誘導経路の全体を表示したときは、運転に際しての要衝地点である右左折の案内ポイント(交差点や建物など)などが細かすぎて分からなくなる場合がある点。
即ち、誘導経路に沿っての運転に際して、案内が必要な要衝地点はその隣り合う間隔が長短様々(案内ポイントが粗密に散在する)な場合が普通であり、誘導経路全体を単純な縮尺で1画面に表そうとすると、判りづらい場合があるのである。
(ニ)従来の誘導経路のシミュレーションでは、交差点の拡大地図が表示されて、右折/左折のポイントなどを把握し易くなっているが、前記(ロ)と同じように誘導経路の全体像を把握しにくい。また、シミュレーションに時間がかかるという難点がある。
(ホ)前記[特許文献1]の簡易地図表示機能では、出発地点から目的地点までの誘導経路上で、ユーザがどの位置にいるかを大まかに示すだけで、その地図上に右折/左折ポイントなどを抽出して明確な表示することをしていないので、前記(ハ)と同じ問題がある。
即ち、上記[特許文献1]の簡易地図表示機能は、進捗状況を把握するうえで便利であり、ユーザフレンドリーなものであるが、単にディスプレイ上の片隅に余りに簡易な誘導経路の全体形状を表したのみの簡易なものであって、その簡易地図自体が誘導の作用を有するものではなく、誘導経路の要衝を押えた全体像は把握しにくいのである。
(ヘ)従来の車載用ナビゲーション装置では、誘導経路探索時に抽出される要衝地点(右左折時などに案内されるコンビニなど)は、現実に要衝地点に近づいた経路案内の時(右左折時などの少し前)までは明示的に案内・表示されないので、予め誘導経路全体を要衝地点で押えて把握することが困難である点などが挙げられる。
このように、前述の[特許文献1]のような限定された目的に使用するための簡易地図の表示はその所望の目的には有益であるが、通常のナビゲーションにおける広域地図や詳細地図の表示では、ナビゲーションに不必要な情報が豊富に地図に表示されていて、必ずしも多い情報が案内に役立つとはいえず、却って判りづらい場合が多い。
この点、出発地点と目的地点を1つの画面上若しくはスクロールで実質2画面以内までに収まるように表示しつつ誘導経路における要衝地点(曲がるべき交差点、分岐点、高速道路のインターチェンジ、チェックポイントとなる施設や場所など)を表した簡易な誘導経路の概略(それ自体のみでも目的地点まで誘導され得る程度の必要最小限の情報が提供されるもの。例えば店舗のチラシ広告などに載っている店舗周辺の直線的な道路で表示された概略地図のようなもの(図参照)。)が示されている簡易誘導経路を表示する機能(簡易地図表示機能)があると非常に便利であり誠にユーザフレンドリーなものとなると考えられる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ディスプレイ装置の1画面乃至2画面内に探索された誘導経路の最低限必要な情報が表示されて誘導経路全体の把握が容易な簡易誘導経路を表示する簡易地図表示機能を備える車載用ナビゲーション装置を提供することを目的とする。
本発明は、
自車位置を推定する測位手段と、地図データベース4と、出発地点aから目的地点bまでの誘導経路を探索する誘導経路探索手段と、探索した誘導経路をディスプレイ装置8の画面上に表示する表示手段と、を備える車載用ナビゲーション装置10において、
前記誘導経路探索手段にて探索された誘導経路を構成する道路リンク情報Dをメモリ装置6に記録する道路リンク情報記録手段と、
前記誘導経路上において案内を要する地点である案内ポイントPi(i=0,1,2,・・・)を前記道路リンク情報Dから出発地点aから目的地点bまでにわたり順次に抽出してメモリ装置6に記録するとともに、隣り合う2つの案内ポイント(PiとPi+1)間の前記誘導経路上における距離Rを算出する案内ポイント抽出手段と、
前記出発地点aと抽出された前記各案内ポイントPiと前記目的地点bとにおける隣り合う2地点間の距離Rが所定距離Ra以上の場合に、前記メモリ装置6に記録された道路リンク情報D中における該隣り合う2地点間(PiとPi+1)の前記誘導経路上の通過確認の目印となる通過ポイントTiのデータを検出して抽出し記録する通過ポイント抽出手段と、
前記誘導経路における前記出発地点a、前記案内ポイントPi、前記通過ポイントTi、前記目的地点bの各地点の相対位置と隣り合う2地点間の直線距離Liを算出する相対位置・距離検出手段と、
前記隣り合う2地点間の直線距離の平均値と標準偏差とに基づいて算出した第1の閾値Bと、前記隣り合う2地点間の各直線距離Liとを比較して前記隣り合う2地点間の直線距離が前記第1の閾値Bよりも小さい場合は、前記隣り合う2地点間を直線で結んだ全体の簡易誘導経路が交差しない条件で当該直線距離Liを所定距離(例えばB)まで延ばすとともに、延ばした距離に合わせて各地点(Pi,Ti,b)の相対位置をシフトする地点間拡大化手段と、
前記隣り合う2地点間の直線距離の平均値と標準偏差とに基づいて前記第1の閾値Bよりも大きな値として算出した第2の閾値Cと、前記隣り合う2地点間の各直線距離Liとを比較して前記第2の閾値Cよりも前記隣り合う2地点間の直線距離Liが大きい場合は、前記隣り合う2地点間を直線で結んだ全体の簡易誘導経路が交差しない条件で当該直線距離を所定距離(例えばC)まで縮めるとともに、縮めた距離に合わせて各地点(Pi,Ti,b)の相対位置をシフトする地点間縮小化手段と、
前記ディスプレイ装置8の画面上の1画面乃至2画面内に前記出発地点a、前記案内ポイントPi、前記通過ポイントTi、前記目的地点bが収まるように縮尺を設定する縮尺設定手段と、
前記ディスプレイ装置8の画面上に、前記出発地点a、前記案内ポイントPi、前記通過ポイントTi、前記目的地点bと、前記案内ポイントPi及び通過ポイントTiと前記目的地点bとを順次に直線で連結した直線道路と、を簡易表示するとともに、各隣り合う2地点間の前記誘導経路上における距離と、自車の現在位置cと、を表示した簡易誘導経路Kを、前記縮尺設定手段で設定された縮尺で表示する表示手段と、を有する簡易地図表示機能を、備えることを特徴とする車載用ナビゲーション装置10を提供することにより、上記課題を解決する。
本発明に係る車載用ナビゲーション装置は、上記のように構成されているため、(1)走行前にユーザが目的地点までの誘導経路の全体を要衝を押えて把握しやすくなり、また、走行中にもこの表示を継続することにより、運転時の経路判断の労力も低減できる。
(2)簡易誘導経路はディスプレイ装置の画面の1画面乃至2画面内に収まっているので、全体の経路における現在位置の把握が容易である。
本発明に係る車載用ナビゲーション装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係る車載用ナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。図2は本発明に係る車載用ナビゲーション装置の簡易地図表示機能の処理内容を説明する全体のフローチャートである。図3は本発明に係る車載用ナビゲーション装置における案内ポイントを抽出するフローチャートである。図4は通過ポイントを抽出するフローチャートである。図5は簡易地図作成におけるフローチャート(前半部)である。図6は簡易地図作成におけるフローチャート(後半部)である。図7は簡易地図作成における地点間拡大化手段のフローチャートである。図8は簡易地図作成における地点間縮小化手段のフローチャートである。図9は本発明に係る車載用ナビゲーション装置のディスプレイ装置の画面上に表示された簡易誘導経路(簡易地図)の例を示す図である。
図1において、本発明の車載用ナビゲーション装置10は、従来の車載用ナビゲーション装置と同様に、GPS受信機1、方位センサ2、車輪センサ3、地図データベース4、操作部5、制御装置7を備えており、衛星航法測位システムと推測(慣性)航法システムとマップマッチングによって自車位置を推定する測位手段と、制御装置7のマイクロコンピュータなどのコンピュータ制御手段による出発地点から目的地点までの誘導経路を探索する誘導経路探索手段と、探索した誘導経路をディスプレイ装置8の画面上に表示する表示手段と、を備える構成になっている。本発明では、上記に加えて、特に、上記制御装置7において、前記誘導経路探索手段にて探索された誘導経路を構成する道路リンク情報Dをメモリ装置6に記録する道路リンク情報記録手段と、図9に示されるように、前記誘導経路上において案内を要する地点である案内ポイントPi(i=0,1,2,・・・)を前記道路リンク情報Dから出発地点aから目的地点bまでにわたり順次に抽出してメモリ装置6に記録するとともに、隣り合う2つの案内ポイント(PiとPi+1)間の距離Rを算出する案内ポイント抽出手段と、前記出発地点aと抽出された前記各案内ポイントPiと前記目的地点bとにおける隣り合う2地点間の距離Rが所定距離Ra(例えば2km)以上の場合に、前記メモリ装置6に記録された道路リンク情報D中における該隣り合う2地点間の前記誘導経路上の通過確認の目印となる通過ポイントTi(i=0,1,2,・・・)のデータを検出して抽出し前記メモリ装置6に記録する通過ポイント抽出手段と、前記誘導経路における前記出発地点a、前記案内ポイントPi、前記通過ポイントTi、前記目的地点bの各地点の相対位置と隣り合う2地点間の直線距離Liを算出する相対位置・距離検出手段と、前記隣り合う2地点間の各直線距離Liと所定の第1の閾値Bとをそれぞれ比較して前記隣り合う2地点間の直線距離Liが前記第1の閾値Bよりも小さい場合は、前記隣り合う2地点間を直線で結んだ簡易誘導経路が交差しない条件で当該直線距離Liを所定距離(例えばB)まで延ばすとともに、延ばした距離に合わせて各地点(Pi,Ti,b)の相対位置をシフトする地点間拡大化手段と、前記隣り合う2地点間の各直線距離Liと所定の第2の閾値Cとをそれぞれ比較して前記第2の閾値Cよりも前記当該隣り合う2地点間の直線距離Liが大きい場合は、前記隣り合う2地点間を直線で結んだ簡易誘導経路が交差しない条件で当該直線距離Liを所定距離(例えばC)まで縮めるとともに、縮めた距離に合わせて各地点の相対位置をシフトする地点間縮小化手段と、前記ディスプレイ装置8の画面上の1画面乃至2画面内に前記出発地点a、前記案内ポイントPi、前記通過ポイントTi、前記目的地点bが収まるように縮尺を設定する縮尺設定手段と、前記ディスプレイ装置8の画面上に、前記出発地点a、前記案内ポイントPi、前記通過ポイントTi、前記目的地点bと、前記案内ポイントPi及び通過ポイントTiと前記目的地点bとを順次に直線で連結した直線道路と、を簡易表示するとともに、各隣り合う2地点間の前記誘導経路上における距離と、自車の現在位置cと、を表示した簡易誘導経路Kを、前記縮尺設定手段で設定された縮尺で表示する表示手段と、を有する簡易地図表示機能、を備える構成となっている。
上記構成によって、(a)目的地点bまでの経路探索時に抽出される右左折、分岐、合流、ICなどの案内を要する案内ポイントPi(従来技術において、音声・表示案内される重要ポイントに相当する。)を明示し、その間の道路を直線で簡易表現(広告などに載っている店周辺の地図のようなもの。)にすることで、経路誘導に必要な情報のみを分かりやすくすることができる。(b)案内ポイント間が長い道路を短縮することで、目的地点bまでの経路地図を圧縮することができ、ユーザが経路を把握するために画面スクロールをする回数が無くなる(または減る)。(c)次の案内ポイントPまでの距離が長いとき、その間にある目印になるものを案内に有益な通過を確認できる通過ポイントTとして抽出して明示することで、ユーザがチェックできるポイントの間隔を適切にすることができる。この通過ポイントTも抽出された後は案内ポイントPの一種として扱われる。
なお、簡易地図の簡易誘導経路K上で、案内・通過ポイントP,Tに近づくか、またはユーザがカーソルを合わせてクリックすると、その場所に対応した通常地図(拡大)に切り替わり、経路上の詳細な周辺情報を収集することを容易にすることもできる。案内・通過ポイントP,Tは、拡大表示・点滅表示などで、ユーザが認識しやすい表示を行うのが好ましい。また、ユーザが誘導経路から外れたときは、誘導経路の再計算、簡易地図の作成終了まで通常地図表示に切り替えることとする。
次に、上記簡易地図表示機能を実現する制御装置7でのソフトウェア(プログラム)で制御されるCPUの演算処理のフローチャートを説明する。
図2の全体フローにおいて、
ステップA1:出発地点aから目的地点bまでの誘導経路を探索してその誘導経路を構成する道路リンク(道路を幾つかの線分に分割したもの。道路名称、両端の座標、規制速度、車線数、幅、分岐数などの情報を持っている)情報Dをメモリ装置6に記録する。
ステップA2:誘導経路の上記道路リンク情報Dから案内ポイントP・通過ポイントTを抽出・記録する(図3、図4にフローを示す)。
ステップA3:抽出された案内ポイントP・通過ポイントTから図9のような簡易地図を作成しディスプレイ装置8に表示する(図5〜図8にフローを示す)。
以下、上記ステップA2のポイント抽出の処理ルーチンについて図3、図4を用いて説明する。
ステップB1:誘導経路を構成する道路リンク情報Dから案内ポイントPを抽出する(例えば、隣り合う道路リンクの成す角度が45度以上なら、案内ポイントとして)。
ステップB2:抽出された案内ポイントPiと前の案内ポイントPi-1(最初は案内経路の出発地点a)間の経路の各道路リンク長を足し合わせて案内ポイント間の距離Rを計算する。計算したRはRi(i=0,1,2,・・・)として記録する。
ステップB3:案内ポイント間が長ければ(距離R>閾値Ra)、ポイント間の中間付近に目印となるような通過ポイントTがあるかを調べる処理ルーチンβヘ移行する。
ステップB4:抽出した案内ポイントPが目的地点bならポイント抽出の処理ルーチンを終了する。
ステップB5:今回抽出された案内ポイントPi以降の誘導経路を構成する道路リンク情報から案内ポイントPi+1を抽出する。
以下、上記ステップA2内の通過ポイント抽出の処理ルーチンβについて図4を用いて説明する。
bl:案内ポイント間の中間付近を示す道路リンク情報から、関連付けられている建物などを抽出する。
b2:目印となるような地点(建物など)が抽出できなければ、通過ポイント抽出ルーチンを終了する。
b3:抽出された通過ポイントTをメモリ装置6に記録して、通過ポイント抽出ルーチンβを終了する。
次に、上記ステップA3の簡易誘導経路(簡易地図)作成のフローについて図5〜図8を用いて説明する。
ステップC1,C2,C3,S1:案内ポイントPi〜Pi+1間の直線距離Liで短すぎるものがあれば、それをある距離に伸ばす。そのとき、伸ばした距離、方向に合わせて、各案内ポイントP(通過ポイントT、目的地点bを含む)の座標をシフトする。この処理を順次、距離の短いものから行い、短すぎる箇所が無くなるか、または各案内ポイントPiを順次、直線で結んだときに交差が生じるまで繰り返す(図7参照)。
この処理は、簡易地図を表示したときに案内ポイント間が短すぎるところが見づらくなることを防ぐものである。
ステップC4,S2:案内ポイントPi〜Pi+1間の直線距離Liで長すぎるものがあれば、それをある距離に縮める。そのとき、縮めた距離、方向に合わせて、各案内ポイントPiの座標をシフトする。この処理を順次、距離の長いものから行い、長すぎる箇所が無くなるか、または各ポイントを順次、直線で結んだときに交差が生じるまで繰り返す(図8参照)。
この処理は、簡易地図を表示したときに案内ポイント間が長すぎて見づらくなったり、1画面に圧縮したときに短いところが見づらくなることを防ぐものである。
ステップC5,C6,C7,C8;1画面で表示する場合、各ポイントの座標を全て等しい距離だけシフトして、1画面に収まるように圧縮する。順次、各ポイントを結ぶように、直線経路を捕面して、案内ポイント、通過ポイントを各座標に描画する(図6参照)。
ここに、上記第1の閾値B、第2の閾値Cの値は例えば以下のように決定することができる。
先ず、出発地点aから目的地点bまでの誘導経路間で、各ポイント間の直線距離Liを求める。
次に、各ポイント間の直線距離Liの平均値(Ave)と標準偏差(Dev)を求める。
次に、下式(式1)、(式2)で閾値B、Cを決定する(α、βは定数)。
B=(Ave−Dev×α)×β ・・・(式1)
C=(Ave+Dev×α)×β ・・・(式2)
上記設定によれば直線距離Liのばらつきが大きい場合は、特に直線距離Liが長いポイント間、短いポイント間の適正なシフトを効果的に行うことができる。
本発明に係る車載用ナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明に係る車載用ナビゲーション装置の簡易地図表示機能の処理内容を説明する全体のフローチャートである。 本発明に係る車載用ナビゲーション装置における案内ポイントを抽出するフローチャートである。 通過ポイントを抽出するフローチャートである。 簡易地図作成におけるフローチャート(前半部)である。 簡易地図作成におけるフローチャート(後半部)である。 簡易地図作成における地点間拡大化手段のフローチャートである。 簡易地図作成における地点間縮小化手段のフローチャートである。 本発明に係る車載用ナビゲーション装置のディスプレイ装置の画面上に表示された簡易誘導経路(簡易地図)の例を示す図である。 従来の一般的な車載用ナビゲーション装置のシステム構成図である。 公知の車載用ナビゲーション装置のディスプレイ装置の表示画面に表示された簡易地図の例を示す図である。
符号の説明
1 GPS受信機
2 方位センサ
3 車輪センサ
4 地図データベース
5 操作部
6 メモリ装置
7 制御装置
8 ディスプレイ装置
10 車載用ナビゲーション装置
a 出発地点
b 目的地点
c 現在地点
A 簡易地図
B 第1の閾値
C 第2の閾値
P、Pi 案内ポイント
T、Ti 通過ポイント
Li 直線距離
R、Ri 距離
Ra 所定距離
K 簡易誘導経路

Claims (1)

  1. 自車位置を推定する測位手段と、地図データベースと、出発地点から目的地点までの誘導経路を探索する誘導経路探索手段と、探索した誘導経路をディスプレイ装置の画面上に表示する表示手段と、を備える車載用ナビゲーション装置において、
    前記誘導経路探索手段にて探索された誘導経路を構成する道路リンク情報をメモリ装置に記録する道路リンク情報記録手段と、
    前記誘導経路上において案内を要する地点である案内ポイントを前記道路リンク情報から出発地点から目的地点までにわたり順次に抽出してメモリ装置に記録するとともに、隣り合う2つの案内ポイント間の前記誘導経路上における距離を算出する案内ポイント抽出手段と、
    前記出発地点と抽出された前記各案内ポイントと前記目的地点とにおける隣り合う2地点間の距離が所定距離以上の場合に、前記メモリ装置に記録された道路リンク情報中における該隣り合う2地点間の前記誘導経路上の通過確認の目印となる通過ポイントのデータを検出して抽出し記録する通過ポイント抽出手段と、
    前記誘導経路における前記出発地点、前記案内ポイント、前記通過ポイント、前記目的地点の各地点の相対位置と隣り合う2地点間の直線距離を算出する相対位置・距離検出手段と、
    前記隣り合う2地点間の直線距離の平均値と標準偏差とに基づいて算出した第1の閾値と、前記隣り合う2地点間の各直線距離とを比較して前記隣り合う2地点間の直線距離が前記第1の閾値よりも小さい場合は、前記隣り合う2地点間を直線で結んだ全体の簡易誘導経路が交差しない条件で当該直線距離を所定距離まで延ばすとともに、延ばした距離に合わせて各地点の相対位置をシフトする地点間拡大化手段と、
    前記隣り合う2地点間の直線距離の平均値と標準偏差とに基づいて前記第1の閾値よりも大きな値として算出した第2の閾値と、前記隣り合う2地点間の各直線距離とを比較して前記第2の閾値よりも前記隣り合う2地点間の直線距離が大きい場合は、前記隣り合う2地点間を直線で結んだ全体の簡易誘導経路が交差しない条件で当該直線距離を所定距離まで縮めるとともに、縮めた距離に合わせて各地点の相対位置をシフトする地点間縮小化手段と、
    前記ディスプレイ装置の画面上の1画面乃至2画面内に前記出発地点、前記案内ポイント、前記通過ポイント、前記目的地点が収まるように縮尺を設定する縮尺設定手段と、
    前記ディスプレイ装置の画面上に、前記出発地点、前記案内ポイント、前記通過ポイント、前記目的地点、前記案内ポイント及び通過ポイントと前記目的地点とを順次に直線で連結した直線道路と、を簡易表示するとともに、各隣り合う2地点間の前記誘導経路上における距離と、自車の現在位置と、を表示した簡易誘導経路を、前記縮尺設定手段で設定された縮尺で表示する表示手段と、を有する簡易地図表示機能、を備えることを特徴とする車載用ナビゲーション装置。
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