JP5028175B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用のナビゲーション装置に関する。

従来、表示モニタの画面を左右に分割して、一方の画面領域には通常の地図を表示し、もう一方の画面領域には車両が曲がるべき交差点付近の地図を表示するナビゲーション装置が利用されている。このようなナビゲーション装置において、車両が交差点に接近するほど交差点付近の地図を拡大表示する技術が知られている（特許文献１参照）。

特開２００２−５４９３６号公報

特許文献１に開示される従来の技術では、車両が交差点に接近したときに交差点付近の地図が拡大表示されるだけであるため、自車位置から交差点までの距離がどの程度であるかを運転者が一目で分かるようにすることは困難である。

請求項１の発明によるナビゲーション装置は、表示モニタの画面を複数の画面領域に分割し、分割したいずれかの画面領域に、誘導地点における自車両の進行方向を示す誘導地図を表示する表示制御手段を備え、表示制御手段は、自車位置から誘導地点までの道路を含む各道路の形状を簡略化した要約地図を誘導矢印とともに誘導地図として表示し、自車位置から誘導地点までの距離に応じて、誘導地図を表示する画面領域の幅を変化させるとともに、誘導矢印の大きさを変化させて表示するものである。
請求項２の発明は、請求項１に記載のナビゲーション装置において、表示制御手段は、自車位置の変化に応じて、誘導地図の縮尺を連続的に変化させるものである。
請求項３の発明は、請求項２に記載のナビゲーション装置において、表示制御手段は、自車位置と誘導地点が誘導地図を表示する画面領域内に入る範囲でなるべく大きな地図縮尺を設定し、設定した地図縮尺で要約地図を繰り返し作成して要約地図として表示することで、自車位置の変化に応じて誘導地図の縮尺を連続的に変化させるものである。

本発明によれば、自車位置から交差点等の誘導地点までの距離がどの程度であるかを運転者が一目で分かるようにすることができる。

本発明の一実施の形態によるナビゲーション装置の構成を図１に示す。図１において示すように、ナビゲーション装置１は、制御部１０、振動ジャイロ１１、車速センサ１２、ハードディスク（ＨＤＤ）１３、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部１４、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）情報受信部１５、表示モニタ１６、スピーカ１７および入力装置１８を備えている。

制御部１０は、マイクロプロセッサや各種周辺回路、ＲＡＭ、ＲＯＭ等によって構成されており、ＨＤＤ１３に記録されている制御プログラムや地図データに基づいて、後で説明するような各種の処理を実行する。

振動ジャイロ１１は、自車両の角速度を検出するためのセンサである。車速センサ１２は、自車両の車速を検出するためのセンサである。これらのセンサにより自車両の運動状態を所定の時間間隔ごとに検出することで、制御部１０において自車両の位置移動量が求められ、それによって自車両の現在位置が検出される。

ＨＤＤ１３は不揮発性の記録媒体であり、地図データを含む各種のデータが記録されている。ＨＤＤ１３に記録されているデータは、必要に応じて制御部１０の制御により読み出され、制御部１０が実行する様々な処理や制御に利用される。

なお、ＨＤＤ１３に記録された地図データには、経路計算データと、経路誘導データと、道路データと、背景データとが含まれている。経路計算データは、目的地までのルート探索に用いられる。経路誘導データは、設定された経路に従って自車両を目的地まで誘導するために用いられ、交差点名称や道路名称などを表す。道路データは、道路の形状や種別を表す。背景データは、河川や鉄道などの道路以外の地図形状や、各種施設の位置などを表す。なお、地図データにおいて各道路を表す最小単位はリンクと呼ばれている。すなわち、地図データにおいて各道路は複数のリンクによって構成されている。

ＧＰＳ受信部１４は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して制御部１０へ出力する。ＧＰＳ信号には、自車両の位置と現在時刻を求めるための情報として、そのＧＰＳ信号を送信したＧＰＳ衛星の位置と送信時刻が含まれている。したがって、所定数以上のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信することにより、これらの情報に基づいて自車両の現在位置と現在時刻を算出することができる。

ＶＩＣＳ情報受信部１５は、図示しないＶＩＣＳセンターからナビゲーション装置１に対して送信されるＶＩＣＳ情報を受信する。このＶＩＣＳ情報により、渋滞情報や通行規制情報、駐車場情報などの様々な道路交通情報がナビゲーション装置１に対して送信される。ＶＩＣＳ情報受信部１５により受信されたＶＩＣＳ情報は、制御部１０に出力され、制御部１０において推奨経路を探索するときに利用される。また、その内容が表示モニタ１６に表示される。

なお、ＶＩＣＳセンターからナビゲーション装置１へのＶＩＣＳ情報の送信は、主に高速道路上に設置されている電波ビーコンや、主に一般道路上に設置されている光ビーコン、またはＦＭ多重放送によって行われる。電波ビーコンや光ビーコンは、その設置地点付近を通過する車両に対して、電波あるいは光（赤外線）により局所的にＶＩＣＳ情報を送信するものである。これに対して、ＦＭ多重放送では比較的広い地域に対してＶＩＣＳ情報を送信することができる。

表示モニタ１６は、様々な画像や映像を表示するための装置であり、液晶ディスプレイ等が用いられる。この表示モニタ１６により、自車位置周辺の地図や、次の誘導交差点までの要約地図などが表示される。なお、表示モニタ１６は、たとえば自車両のダッシュボード上やインストルメントパネル内など、運転席から見やすい位置に設置されている。スピーカ１７は、制御部１０の制御により、経路案内用の音声などが出力される。

入力装置１８は、ナビゲーション装置１を動作させるための様々な入力操作をユーザが行うための装置であり、各種の入力スイッチ類を有している。ユーザは、入力装置１８を操作することにより、たとえば、目的地に設定したい施設や地点の名称等を入力したり、予め登録された登録地の中から目的地を選択したり、地図を任意の方向にスクロールしたりすることができる。この入力装置１８は、操作パネルやリモコンなどによって実現することができる。あるいは、入力装置１８を表示モニタ１６と一体化されたタッチパネルとしてもよい。

ユーザが入力装置１８を操作して目的地を設定すると、ナビゲーション装置１は、自車両の現在位置を出発地として、前述の経路計算データに基づいて所定のアルゴリズムの演算によるルート探索処理を行う。このルート探索処理によって探索された出発地から目的地までの経路を、推奨経路に設定する。こうして推奨経路が設定されると、他の道路とは異なる色を使用するなどの方法により、他の道路とは区別して推奨経路が地図上に表示される。これにより、ユーザは表示モニタ１６に表示される地図画面において、推奨経路を容易に認識することができる。また、この推奨経路に従って自車両が走行できるよう、ナビゲーション装置１は、ユーザに対して画像や音声などによる進行方向指示を行うことにより、自車両を誘導する。このようにして、目的地までのルート案内が行われる。

上記のルート案内の際に、ナビゲーション装置１は、誘導地点における自車両の進行方向を示す誘導地図を通常の地図と共に表示モニタ１６に表示する。このとき、自車位置から誘導地点までの間の道路形状を簡略化した要約地図を作成し、作成した要約地図を誘導地図として表示する。なお、誘導地点とは、推奨経路にしたがって自車両が走行できるように、ナビゲーション装置１が運転者に対して音声や画面表示などによる方向指示案内を行う対象の地点のことである。具体的には、推奨経路上で自車両の進行方向が変化する地点、たとえば右左折交差点、分岐地点、合流地点などのうち、自車位置から最も近くにある地点が、誘導地点として設定される。誘導地点を自車両が通過すると、次の右左折交差点などが新たな誘導地点に設定される。

以上説明したようにして通常の地図と共に誘導地図を表示したら、ナビゲーション装置１は、その誘導地図の上に、誘導地点において自車両が曲がるべき方向を示すための矢印を重ね合わせて表示する。ルート案内の際には、こうして誘導地図を表示することで、自車両を目的地まで誘導する。なお、誘導地図として表示する要約地図の具体的な作成方法については、後で説明する。

図２は、ルート案内の際に本実施形態のナビゲーション装置１において表示モニタ１６に表示される地図画面の一例である。図２に示すように、ナビゲーション装置１は、表示モニタ１６の画面を左右２つの画面領域に分割して、左側の画面領域には誘導地図として要約地図２０を表示し、右側の画面領域には通常の地図２１を表示する。

左側の画面領域に表示されている要約地図２０では、自車位置２２から誘導地点２３までの道路を含む各道路の形状が簡略化されている。具体的には、自車位置２２から誘導地点２３までを結ぶ道路と、誘導地点２３から自車位置２２以外の方向に延びる所定範囲の道路と、これらの道路に交差する所定範囲の道路について、各道路の形状が要約地図において簡略化されている。また、誘導地点２３には、自車両の進行方向を示す誘導矢印２４が表示されている。これにより、誘導地点２３において自車両が右折すべきことが示されている。

一方、右側の画面領域に表示されている地図２１では、誘導地点２３の位置に、そこが誘導地点であることを示すための誘導地点マーク２５が表示されている。なお、地図２１において、推奨経路は前述のように他の道路と区別して表示されている。

以上説明したように、ナビゲーション装置１は、左側の画面領域には要約地図２０を表示し、右側の画面領域には通常の地図２１を表示する。この際、ナビゲーション装置１は、要約地図２０を表示する左側の画面領域の幅を、自車位置２２から誘導地点２３までの距離に応じて変化させる。その様子を以下に説明する。

自車両が前方に進み、自車位置２２が誘導地点２３に近づくと、次に図３に示すような地図画面が表示モニタ１６において表示される。この図３の地図画面では、要約地図２０を表示している左側の画面領域の幅が、図２の地図画面に比べて広くなっていることが分かる。ここからさらに自車位置２２が誘導地点２３に近づくと、次に図４に示すような地図画面が表示モニタ１６において表示される。この図４の地図画面では、要約地図２０を表示している左側の画面領域の幅が、図３の地図画面に比べてさらに広くなっていることが分かる。

このように、ナビゲーション装置１は、自車位置２２から誘導地点２３までの距離に応じて、誘導地図として要約地図２０を表示する画面領域の幅を変化させる。これにより、自車位置２２から誘導地点２３までの距離がどの程度であるかを運転者が一目で分かるようにすることができる。すなわち、運転者であるユーザは、運転中に表示モニタ１６の画面を注視することなく、要約地図２０が表示モニタ１６においてどの程度の幅で表示されているかを確認するだけで、誘導地点２３までのおおよその距離を把握して距離感を得ることができる。

なお、要約地図２０を作成する際には、自車位置２２と誘導地点２３が画面内に設定された所定の表示領域に入る範囲で、なるべく大きな地図縮尺が設定される。したがって、図２〜４の地図画面では、自車位置２２が誘導地点２３に近づくにつれて、要約地図２０の縮尺が徐々に拡大されている。このようにすると、自車位置２２の変化に応じて、要約地図２０の縮尺を連続的に変化させることができる。こうして要約地図２０の縮尺を連続的に変化させることは、フリーズームと呼ばれている。

要約地図２０は、自車位置２２と誘導地点２３の距離が離れているときには縦長の形状であり、自車位置２２と誘導地点２３の距離が近づいてくると、それに応じて次第に横長の形状へと変化していく。そこで、上記において説明したような表示を行うことで、自車位置２２が誘導地点２３に近づくほど、要約地図２０の縮尺をフリーズームにより次第に拡大させると共に、要約地図２０を表示する画面領域の幅を広げるようにする。このようにすることで、自車位置２２が変化しても、要約地図２０を常にその形状に適した画面領域により表示することができる。

以上説明したような地図画面をルート案内の際に表示する処理のフローチャートを図５に示す。このフローチャートは、制御部１０によって実行される。ステップＳ１０では、推奨経路の設定を行う。ここでは、ユーザの操作に応じて目的地が設定されることにより、その目的地までに自車両が進むべき推奨経路が設定される。

ステップＳ２０では、ＨＤＤ１３に記録された地図データに基づいて、通常の地図を表示モニタ１６に表示する。このとき、ステップＳ１０で設定した推奨経路が地図上に示される。これにより、図２〜４に示すように、自車位置２２の周辺についての地図２１が、表示モニタ１６において右側の画面領域に表示される。なお、ここで表示される地図の内容は、所定のタイミングごとに更新される。したがって、自車両が走行して自車位置が変化すると、それに応じて地図の範囲が適宜変更される。

ステップＳ３０では、誘導地点を設定する。ここでは、ステップＳ１０で設定された推奨経路において右左折交差点などのように自車両の進行方向が変化する地点のうち、自車位置から最も近い地点を誘導地点に設定する。これにより、図２〜４の誘導地点２３が設定される。

ステップＳ４０では、自車位置を検出する。ここでは、振動ジャイロ１１、車速センサ１２、ＧＰＳ受信部１４などの各種センサから出力される検出結果に基づいて、自車位置を検出する。これにより、図２〜４の自車位置２２が検出される。

ステップＳ５０では、ステップＳ４０で検出した自車位置からステップＳ３０で設定した誘導地点までの距離を算出する。このとき、自車位置から誘導地点までの直線距離を求めてもよいし、あるいは、自車位置から誘導地点まで推奨経路を走行したときの道のりを求めてもよい。

ステップＳ６０では、ステップＳ５０で算出した距離に基づいて、要約地図を表示する画面領域の幅を設定する。このとき前述のように、自車位置が誘導地点に近づくにつれてその幅が広くなるように、要約地図の表示画面領域の幅を設定する。

ステップＳ７０では、要約地図の縮尺を設定する。ここでは前述のように、自車位置と誘導地点が画面内に設定された表示領域に入る範囲でなるべく大きな地図縮尺となるように、要約地図の縮尺を設定する。これにより、自車位置が誘導地点に近づくにつれて大きい縮尺となるように、要約地図の縮尺が設定される。あるいは、ステップＳ５０で算出した距離に基づいて、その距離が短くなるほど大きい縮尺となるように、要約地図の縮尺を設定することとしてもよい。

ステップＳ８０では、要約対象道路を設定する。ここでは、ステップＳ１０で設定した推奨経路を構成する道路のうち、ステップＳ４０で検出した自車位置とステップＳ３０で設定した誘導地点とを含む所定範囲内の道路を要約対象道路に設定する。さらに、推奨経路と接続する所定範囲内の道路も要約対象道路に設定する。

具体的には、地図データにおいて所定の条件を満たすリンクを要約対象道路として選択することにより、要約対象道路の設定を行う。たとえば、自車位置から見て誘導交差点の手前側にある推奨経路については、自車位置に対応するリンクと、その一つ後ろのリンクと、これらのリンクから誘導交差点までの間に存在するリンクとを、要約対象道路として選択する。また、自車位置から見て誘導交差点の向こう側にある推奨経路については、誘導交差点から所定距離以内に存在するリンクを要約対象道路として選択する。さらに、推奨経路と接続する道路については、要約対象道路に設定された上記の推奨経路の各リンクに直接つながっているリンクを要約対象道路として選択する。このようにして要約対象道路の設定を行うことができる。

ステップＳ９０では、ＨＤＤ１３に記録された地図データに基づいて、ステップＳ８０で設定した要約対象道路の形状を簡略化することにより、要約地図の作成を行う。具体的には、ステップＳ８０で要約対象道路として選択した各リンクをその長さに応じて直線化し、さらに各リンクの交差角度を所定の角度単位、たとえば４５°単位で量子化することにより、要約地図を作成する。なお、ここで述べた要約地図の作成方法は一例であるため、他の方法を用いてもよい。すなわち、要約対象道路の形状を簡略化することができれば、どのような要約地図の作成方法であってもよい。

ステップＳ１００では、ステップＳ９０で作成した要約地図を、誘導地点における自車両の進行方向を示す誘導地図として表示モニタ１６に表示する。これにより、図２〜４に示すように、要約地図２０が表示モニタ１６において左側の画面領域に表示される。

ステップＳ１１０では、ステップＳ１００で表示した要約地図上に、ステップＳ３０で設定した誘導地点における自車両の進行方向を示すための誘導矢印を表示する。これにより、図２〜４の要約地図２０上に誘導矢印２４が表示される。

ステップＳ１２０では、ステップＳ３０で設定した誘導地点を自車両が通過したか否かを判定する。誘導地点を自車両がまだ通過していなければステップＳ４０へ戻り、ステップＳ４０〜Ｓ１１０の処理を繰り返し実行する。これにより、要約地図と通常の地図の内容を自車位置の変化に応じて適宜更新すると共に、自車位置から誘導地点までの距離に応じて、要約地図を表示する画面領域の幅を変化させる。一方、自車両が誘導地点を通過した場合はステップＳ３０へ戻り、ステップＳ３０において次の右左折交差点などを新たに誘導地点として設定する。その後、設定された新たな誘導地点について、ステップＳ４０〜Ｓ１１０の処理を繰り返し実行する。これにより、自車両が誘導地点を通過する度に新たに誘導地点を設定して、要約地図を表示する。

以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果を奏する。
（１）ナビゲーション装置１は、制御部１０の処理により、誘導地点を設定する（ステップＳ３０）と共に、自車位置を検出する（ステップＳ４０）。そして、表示モニタ１６の画面を左右２つの画面領域に分割し、左側の画面領域に、誘導地点における自車両の進行方向を示す誘導地図を表示する（ステップＳ１００）。このとき、自車位置から誘導地点までの距離を算出し（ステップＳ５０）、算出された距離に基づいて誘導地図を表示する画面領域の幅を設定する（ステップＳ６０）ことにより、自車位置から誘導地点までの距離に応じて、誘導地図を表示する画面領域の幅を変化させることとした。このようにしたので、自車位置から誘導地点までの距離がどの程度であるかを運転者が一目で分かるようにすることができる。

（２）ステップＳ１００では、自車位置から誘導地点までの道路を少なくとも含む各道路の形状を簡略化した要約地図を、誘導地図として表示することとした。このようにしたので、誘導地点における自車両の進行方向を分かりやすく示した誘導地図を表示することができる。

（３）また、ステップＳ１００では、フリーズームを行うことにより、自車位置の変化に応じて、誘導地図として表示する要約地図の縮尺を連続的に変化させることとした。このようにした上で、前述のように誘導地図を表示する画面領域の幅を変化させることとしたので、自車位置が変化しても、要約地図を常にその形状に適した画面領域により表示することができる。

なお、上記の実施の形態では、誘導地点における自車両の進行方向を示す誘導地図として、自車位置から誘導地点までの道路を少なくとも含む各道路の形状を簡略化した要約地図を表示する例を説明した。しかし、必ずしもこのような要約地図を誘導地図として表示する必要はない。たとえば、誘導地点の周囲を拡大した地図を誘導地図として表示してもよいし、あるいは、誘導地点付近の立体地図を誘導地図として表示してもよい。自車位置から誘導地点までの距離に応じて、誘導地図を表示する画面領域の幅を変化させることができる限り、どのような地図を誘導地図として表示してもよい。

また、上記の実施の形態では、フリーズームにより自車位置の変化に応じて誘導地図の縮尺を連続的に変化させることとしたが、必ずしもフリーズームを行う必要はない。たとえば、誘導地図の縮尺を所定の間隔で離散的に変化させてもよいし、あるいは固定の地図縮尺としてもよい。

上記の実施の形態では、表示モニタ１６の画面を左右２つの画面領域に分割して、左側の画面領域には誘導地図を表示し、右側の画面領域には通常の地図を表示することとしたが、他の表示方法としてもよい。たとえば、左右の画面領域の表示内容を入れ替えて、左側の画面領域には通常の地図を、右側の画面領域には誘導地図をそれぞれ表示することもできる。あるいは、表示モニタ１６の画面を３つ以上の画面領域に分割することとしてもよい。表示モニタ１６の画面を複数の画面領域に分割し、分割されたいずれかの画面領域に誘導地図を表示するものである限り、どのような表示方法を使用してもよい。

以上説明した実施の形態では、車両に搭載されて使用されるナビゲーション装置を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。車両に搭載されて地図を表示する車両用の地図表示装置であれば、様々な装置に対して本発明を適用することができる。

以上説明した実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。

以上説明した実施の形態では、特許請求の範囲に記載された各手段を、ナビゲーション装置１の制御部１０において実行される処理によりそれぞれ実現することとした。すなわち、ナビゲーション装置１の制御部１０は、自車位置検出手段、誘導地点設定手段および表示制御手段として機能することができる。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係には何ら限定も拘束もされない。

本発明の一実施形態によるナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。 ルート案内の際に表示される地図画面の一例を示す図である。 自車位置が誘導地点に近づいたときに表示される地図画面の例を示す図である。 自車位置がさらに誘導地点に近づいたときに表示される地図画面の例を示す図である。 ルート案内の際に地図画面を表示する処理のフローチャートである。

符号の説明

１：ナビゲーション装置、１０：制御部、１１：振動ジャイロ、１２：車速センサ、
１３：ＨＤＤ、１４：ＧＰＳ受信部、１５：ＶＩＣＳ情報受信部、１６：表示モニタ、
１７：スピーカ、１８：入力装置

Claims (3)

1. 表示モニタの画面を複数の画面領域に分割し、分割したいずれかの画面領域に、誘導地点における自車両の進行方向を示す誘導地図を表示する表示制御手段を備え、
   前記表示制御手段は、自車位置から前記誘導地点までの道路を含む各道路の形状を簡略化した要約地図を誘導矢印とともに前記誘導地図として表示し、前記自車位置から前記誘導地点までの距離に応じて、前記誘導地図を表示する画面領域の幅を変化させるとともに、前記誘導矢印の大きさを変化させて表示することを特徴とするナビゲーション装置。
2. 請求項１に記載のナビゲーション装置において、
   前記表示制御手段は、前記自車位置の変化に応じて、前記誘導地図の縮尺を連続的に変化させることを特徴とするナビゲーション装置。
3. 請求項２に記載のナビゲーション装置において、
   前記表示制御手段は、前記自車位置と前記誘導地点が前記誘導地図を表示する画面領域内に入る範囲でなるべく大きな地図縮尺を設定し、設定した地図縮尺で前記要約地図を繰り返し作成して前記要約地図として表示することで、前記自車位置の変化に応じて前記誘導地図の縮尺を連続的に変化させることを特徴とするナビゲーション装置。
   

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