JP5120370B2 - 車載ナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載ナビゲーション装置に関する。

現在の多くの車載ナビゲーション装置では、施設などを立体で表した３次元地図を表示する。このような３次元での表示は、ドライバーにとっては現在地と地図表示とが一致しているかを容易に判断することができるので安心して走行することができるなどのメリットがある。しかしながら、３次元表示であるがゆえのデメリットもある。それは、ドライバーは画面の手前に表示されている施設や道路については視認することができるものの、その後ろがどのような地形となっているのかが確認し辛いということである。特に手前に表示されている施設の後ろに経路案内の際の案内対象地点がある場合には、かえって地図を３次元表示すると安心して走行できないということも考えられる。そこで、このような問題点を解決するために従来種々の技術が提案されている（特許文献１〜４）。

特許文献１では、地図を３次元表示した場合に経路案内線に遠近感を持たせている。この際、経路案内線が建物の裏に隠れる位置関係にある場合には、その建物と重複しない部分と色を変えて（半透過）いる。これによって、ドライバーは走行すべき経路と手前の建物との位置関係が容易に判断することができる。

また特許文献２では、車両が右左折すべき交差点に近づいた場合には、右左折したときの道路の手前に表示されている建物を半透過で表示している。これによって、ドライバーは右左折後の経路や施設などをあらかじめ確認することができるので、安心してその交差点を右左折することができる。さらに特許文献３では、車両と半透過する建物との距離に応じて、その透過度を変えている。つまり、車両と半透過する建物とが未だ距離がある場合にはその透過度を小さくするとともに、車両が所定距離以下に近づいた場合には手前の建物を完全に透過的に表示している。これによって、右左折後の経路などの視認性を向上できるとともに、ドライバーが地図を直感的に理解できるという３次元表示のメリットをできる限り活かすことができる。

また特許文献４では、車両が右左折すべき交差点に近づいた場合には、手前に表示されている建物を半透過にする他に、点滅表示したり、ワイヤーフレーム状に表示したり、又は表示しないようにしている。

特開２００１−２７５３５号公報 特開２０００−１１２３４３号公報 特開２００４−２３３１５３号公報 特開平９−３１８３８１号公報

上述したように特許文献１〜４は、いずれも右左折すべき交差点を３次元表示した場合に、手前の建物の裏に隠れている経路や施設等の視認を向上させることを目的とするものである。しかしながら、特許文献１では経路案内線の視認は向上できるものの、手前に表示されている建物の裏をあらかじめ確認することはできない。また、特許文献２では手前の建物を半透過にしてその裏の状況をある程度確認できるようにしたとはいっても、半透過である以上明確に確認できるわけではない。

また、特許文献３では車両との距離に応じて透過度を変えているとはいっても、車両がある程度右左折すべき交差点に近づいたときには完全に手前の建物を透過的に表示している。したがって、車両の現在地と地図表示とが一致しているかを容易に判断することができるという３次元表示のメリットが弱くなる。

上述と同様のことが特許文献４における「半透過で表示」、「ワイヤーフレーム状で表示」、「表示しない」態様についても当てはまる。ただし、特許文献４における手前の建物を点滅表示させる態様については、手前の建物が消えている間はその建物に隠れている地形を確認することができ、かつ手前の建物が表示されている間は現在地と地図表示とが一致しているかについても確認することができる。しかし、その点滅間隔によってはどちらかのメリットが弱められる。すなわち、手前の建物の表示の点滅間隔が短ければ、それに隠れている地形を確認しやすくなる反面、３次元表示のメリットが弱くなる。反対に、手前の建物の表示の点滅間隔が長ければ、現在地と地図表示とを直感的に確認することができるという３次元表示のメリットをある程度享受することができる反面、車両の速度が速い場合にはそれに隠れている地形を確認できないということも起こりうる。

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、車両が右左折する交差点を拡大３次元地図表示する車載ナビゲーション装置において、現在地と地図表示とを直感的に確認することができるという３次元表示のメリットを維持しつつ、手前の建物に隠れている地形を容易に確認することができるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の車載ナビゲーション装置は、表示部と、車両の現在地を検出する現在地検出手段と、３次元地図データを含む地図データを記憶する地図データ記憶手段と、出発地及び目的地を設定する設定手段と、前記地図データを用いて、前記設定手段が設定した出発地から目的地までの最適な経路を探索する探索手段と、前記車両の現在地周辺の３次元地図を前記表示部に表示するものであり、前記探索手段が探索した経路の右左折地点においては手前の建物を半透過で表示する表示手段とを備える車載ナビゲーション装置において、前記表示手段は、前記半透過する建物の後ろの前記右左折地点を曲がった先の目印となる施設を示すマークを前記半透過する建物の手前に表示することを特徴とする。

これにより、手前の建物の後ろの施設を容易に確認することができるとともに、手前の建物を半透過で表示しているので、ワイヤーフレームで表示するときよりも３次元表示のメリットを享受することができる。

請求項２の車載ナビゲーション装置は、前記表示手段は、前記半透過する建物の後ろの経路も前記半透過する建物の手前に表示することを特徴とする。これによって、経路も目立たせることができるとともに、手前の建物を半透過で表示しているのでその後ろのその他の地形もある程度確認することができる。

参考例の車載ナビゲーション装置１００の全体構成を示すブロック図である。 経路案内中に車両が右左折すべき交差点に近づいたときに、拡大３次元地図表示をして手前の建物を点滅表示するとともに、その点滅間隔を車速に応じて変える処理を示すフローチャートである。 拡大３次元地図表示をしたときに、手前の建物を点滅させていることを示す図である。 経路案内中に車両が右左折すべき交差点に近づいたときに、拡大３次元地図表示をして手前の建物を点滅表示するとともに、曲がった先に次の案内対象地点の有無に応じてその点滅間隔を変化させる処理を示すフローチャートである。 交差点を曲がった先に次の案内対象地点がある場合に、拡大３次元地図表示をして手前の建物を速く点滅させていることを説明するための図である。 経路案内中に車両が右左折すべき交差点に近づいたときに、拡大３次元地図表示をして手前の建物を半透過で表示するとともに、曲がった先に目印となる施設がある場合にはその施設の色を目立つ色に変える処理を示すフローチャートである。 拡大３次元地図表示をしたときに、曲がった先の目印となる施設の色を目立つ色に変えたことを示す図である。 拡大３次元地図表示をしたときに、曲がった先の目印となる施設を示すマークを半透過している建物の手前で表示していることを示す図である。

（参考例）
まず、本発明に係る車載ナビゲーション装置を説明する前に、本発明に関連する参考例について説明する。本参考例では、経路案内中に車両が右左折すべき交差点に近づいたときには、ドライバーが曲がった先の地形をあらかじめ確認できるようにするために、手前の建物を点滅表示する。この際、車速が大きくなるにつれてこの点滅間隔を短くしている。これは、車速が大きいときでもドライバーは曲がった先の地形を確実に確認することができるようにするとともに、車速が小さいときには点滅間隔を長くしても曲がった先の地形を確認することができることから、できるかぎり現在地と地図表示とを直感的に確認することができるという３次元表示のメリットを失わせないようにするためである。

図１は、本参考例の車載ナビゲーション装置１００の全体構成を示すブロック図である。同図に示すように車載ナビゲーション装置１００は、位置検出器１、地図データ入力器６、操作スイッチ群７、外部メモリ９、表示装置１０、音声出力装置１１、リモコンセンサ１２、リモコン１３及びこれらと接続する制御回路８から構成される。以下各構成部品について説明する。

制御回路８は、通常のコンピュータとして構成されており、内部には周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインが備えられている。ＲＯＭには、制御回路８が実行するためのプログラムが書き込まれており、このプログラムに従ってＣＰＵ等が以下に示す各部を用いて、目的地までの経路探索を行い、その探索経路に従って車両を誘導したりするなど各種演算処理を実行する。なお、制御回路８が行う処理に関するプログラムは、外部メモリ９を介して外部から取得してもよい。また、制御回路８には、図示しない車両の速度を検出する車速センサが接続されており、後述する建物を点滅表示するときのその点滅間隔を、その車速センサで検出した車速によって決定している。

位置検出器１は、いずれも周知の地磁気センサ２、ジャイロスコープ３、距離センサ４、及び衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）のためのＧＰＳ受信機５を有している。これらは、各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、各センサの精度によっては位置検出器１を上述した一部で構成してもよく、更に、図示しないステアリングの回転センサ、各転動輪の車速センサ等を用いてもよい。この位置検出器１により、車両の現在地が検出され、制御回路８は、例えば、経路案内を行う際には、車両が探索経路のどの位置を走行しているのかを認識でき、また車両がその経路に沿って走行しているか否かを判定することができる。

地図データ入力器６は、道路の接続構造を示す道路地図データ、この道路地図データを用いた道路地図を表示する際に、地形や施設に関する背景を表示するための背景データ、地名等を表示するための文字データ、さらには３次元の道路地図を表示するための３次元地図表示データなどの各種の地図データを制御回路８に入力するためのものである。この地図データ入力器６は、上述した地図データを記憶する記憶媒体を備え、記憶媒体としては、そのデータ量からＤＶＤ−ＲＯＭやハードディスクを用いるのが一般的であるが、メモリカード等の他の記憶媒体を用いてもよい。

ここで、地図データ入力機６の記憶媒体に記憶されている地図データについて、簡単に説明する。まず、道路地図データは、複数の道路が交差、合流、分岐する地点に関するノードデータと、その地点間を結ぶ道路に関するリンクデータを有する。ノードデータは、ノード毎に固有の番号を付したノードＩＤ、ノード座標、ノード名称、ノードに接続する全てのリンクのリンクＩＤが記述される接続リンクＩＤ、及び交差点種類などの各データから構成される。また、リンクデータは、道路毎に固有の番号を付したリンクＩＤ、リンク長、始点及び終点座標、高速道路や一般道路などの道路種別、道路幅員、リンク旅行時間などの各データから構成されている。

背景データは、地図上の各施設や地形等と、それに対応する地図上の座標を関連付けたデータとして構成している。なお、施設に関しては、その施設に関連付けて電話番号や、住所等のデータも記憶されている。また、文字データは、地名、施設名、道路名等を地図上に表示するものであって、その表示すべき位置に対応する座標データと関連付けて記憶されている。

従って、この道路地図データに背景データ及び文字データを組み合わせることにより、道路を含む地図を表示することができる。また、道路地図データは、地図を表示する以外に、マップマッチング処理を行う際の道路の形状を与えるために用いられたり、目的地までの案内経路を検索する際に用いられる。

また、３次元地図表示データは、地形、建造物等の施設、道路等の３次元オブジェクトをポリゴンで形成したポリゴンデータによって構成される。このポリゴンデータに対して、テクスチャマッピングでポリゴン表面に模様をつければ、より実際の景観に近い３次元地図を表示することができる。なお、ポリゴンデータにおける各３次元オブジェクトには、緯度、経度、高度の座標が付与されており、上述した道路地図データと対応させることが可能である。

このような３次元地図表示データの場合、座標変換処理により、視点位置や視点から見下ろした際の視点水平方向との角度（俯角）を種々変更した３次元地図を作成して表示することが可能である。

操作スイッチ群７は、例えば、後述する表示装置１０と一体になったタッチスイッチもしくはメカニカルなスイッチ等が用いられ、例えば、経路探索の際の出発地及び目的地の設定等各種入力に使用される。

表示装置１０は、例えば、液晶ディスプレイによって構成され、表示装置１０の画面には、通常、車両の現在位置に対応する自車位置マーク、及び、地図データ入力器６より入力された地図データによって生成される自車両周辺の道路地図が表示される。また、操作スイッチ群７の操作によって、表示装置１０には、メニュー画面や設定画面等の各種の画面が表示される。

音声出力装置１１は、スピーカやオーディオアンプ等から構成されるもので、音声案内等を行う際に用いられる。

また、本参考例の車載ナビゲーション装置１００は、リモートコントロール端末（以下、リモコンと称する）１３及びリモコンセンサ１２を備えており、このリモコン１３によっても、上述した操作スイッチ群７とほぼ同様に、各種のナビゲーション操作を行うことが可能である。

以下、車両が右左折すべき交差点などの分岐地点において、３次元地図による拡大図を表示し、かつその拡大３次元地図において、車速に応じて間隔で手前の建物を点滅させる処理について図２のフローチャートを用いて説明する。

先ずステップＳ１０においてドライバーによって出発地と目的地が設定されると、ステップＳ１１においてその出発地から目的地までの最適経路を探索する。具体的には、上記道路地図データを構成する各リンク及びノードごとに通過しやすさを示す通過コストを算出する。この通過コストは、各リンクの特性（リンク長、道路種、道路幅等）及び各ノードにおける直進、右左折の種別に応じて算出される。そして、出発地から目的地までの任意の経路に対して、各経路を構成する各リンク及び各ノードの通過コストの加算値が最小となる経路をダイクストラ法などの経路探索手法などを用いて探索する。

その後、この経路に沿って車両を誘導案内するために、ステップＳ１２において車両の現在地を位置検出器１からの信号に基づいて検出する。そして、ステップＳ１３において現在地周辺の地図データを地図データ入力器６から読み出して、それによって生成される地図を表示装置１０で表示させる。この際、車両が進むべき経路案内線も重ねて表示する。これによって、ドライバーは目的地に行くためにどの道路を走行すべきかを把握することができる。

ステップＳ１４において車両が右左折すべき地点に近づいたか否かを判定する。この判定に関して、例えば車両が右左折すべき地点の１００ｍ以内に近づいたときに肯定判定する。ここで、車両が右左折すべき地点に近づいていない場合は処理をステップＳ１２に戻り、現在地周辺の地図を表示して誘導案内する。一方、車両が右左折すべき地点に近づいた場合は処理をステップＳ１５に進み、車速センサ（図示せず）によって車速を検出する。そしてステップＳ１６において、例えば図３に示すように手前に表示されている建物を点滅させて、拡大３次元地図を表示する。なお、この拡大３次元地図表示は、上述した３次元地図表示データを地図データ入力器６から読み出して行う。この際、この点滅間隔をステップＳ１５にて検出した車速の大きさに比例して短くする。これによって、車速が大きいときにもドライバーは曲がった先の地形を確認することができ、反対に車速が小さいときには手前の建物が表示されている時間が長くなるので現在地と地図表示とを容易に対応させることができる。

以上の処理を目的地に到着するまで行い（ステップＳ１７否定判定）、目的地に到着したときは（ステップＳ１７肯定判定）処理を終了する。

以上、本参考例では経路案内中に車両が右左折すべき交差点に近づいたときには、拡大３次元地図表示をし、かつ、車速に応じた間隔で手前の建物を点滅させている。これにより、現在地と地図表示とを容易に対応させることができるという３次元表示の趣旨を失うことなく、ドライバーは曲がった先の地形を容易に確認することができる。

なお、本参考例では建物を点滅表示するその点滅間隔を車速に比例して変えていた。しかし、例えば閾値を設けてその閾値以上の車速のときは点滅間隔を短くし、反対に閾値以下の車速のときは点滅間隔を長くしてもよい。また、この閾値を複数設けて車速に応じて複数の段階で点滅間隔を変えてもよい。この閾値を適切に設定することにより、車速が大きいときにもドライバーは曲がった先の地形を容易に確認することができる。

（変形例１）
上記参考例では経路案内中の右左折すべき交差点に車両が近づいた場合に、拡大３次元地図表示をするとともに、手前に表示される建物を車速に応じた間隔で点滅させていた。これは３次元地図表示の趣旨をできるかぎり失わないようにしつつ、どのような車速であっても曲がった先の地形を容易に確認できるようにするためである。

ところで、曲がった先の地形を確実に確認しておいたほうが良いのは、特に曲がってすぐに次の案内対象地点がある場合である。直前になって慌てたり、案内対象地点を誤って通り過ぎてしまう可能性があるからである。このようなことから、この変形例１の車載ナビゲーション装置１００では、曲がってすぐに次の案内対象地点が有るか無いかによって、手前に表示される建物の点滅間隔を変えたものである。これに関する具体的な処理は、図４のフローチャートに従って行う。なお、上述した図２のフローチャートと同一の処理には同一の符号を付している。以下、このフローチャートを図２のフローチャートと異なる部分を中心に説明する。

上記参考例と同様に、ドライバーから出発地、目的地の設定があったときには（ステップＳ１０）、経路探索を行い（ステップＳ１１）、その後車両が右左折すべき交差点に近づくまでは現在地周辺の地図を表示しながら車両を探索経路に沿って誘導案内する（ステップＳ１２、１３、１４否定判定）。

車両が右左折すべき交差点に近づいたときには（ステップＳ１４肯定判定）、ステップＳ１８においてその交差点を曲がった先に次の案内対象地点があるか否かを判定する。ここで案内対象地点がない場合は、ステップＳ２０において拡大３次元地図表示をするとともに、手前の建物を通常の間隔で点滅表示する。この「通常の間隔」とは、３次元地図表示の趣旨を失わず、かつ曲がった先の地形もある程度確認できるような間隔をいう。一方、曲がった先に次の案内対象地点がある場合は、ステップＳ１９において、例えば図５に示すように拡大３次元地図表示をするとともに、手前の建物を速い間隔で点滅表示する。これにより、ドライバーはあらかじめ曲がった先に次の案内対象地点があることを確実に確認することができる。以上の処理は、車両が目的地に到着するまで行う（ステップＳ１７）。なお、上記参考例と同様に、車速も考慮して点滅間隔を決定してもよい。

（実施形態）
次に、本発明の車載ナビゲーション装置の実施形態について説明する。上記参考例では３次元地図のメリットをできるかぎり活かしつつ、曲がった先の地形を確実に確認できるようにするために、手前に表示される建物を車速に応じた間隔で点滅させていた。本実施形態では、同様の趣旨で、経路案内中に車両が右左折すべき交差点に近づいたときには、拡大３次元地図表示をするとともに手前の建物を半透過で表示する。この際、曲がった先の経路案内線や目立つ施設の色を変えて目立たせたものである。これによって、３次元地図表示もメリットをできるかぎり活かしつつ、曲がった先の地形も確実に確認することができる。以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

本実施形態の車載ナビゲーション装置は、図１に示す参考例と同様の構成の車載ナビゲーション装置１００が用いられる。そして、本発明の特徴である、経路案内中に車両が右左折すべき交差点に近づいたときに、拡大３次元地図表示をする。この処理について図６のフローチャートも用いて説明する。なお、上述した図２のフローチャートと同一の処理については同一の符号を付している。

先ず、ドライバーから出発地、目的地の設定があったときには（ステップＳ１０）、経路探索を行い（ステップＳ１１）、その後車両が右左折すべき交差点に近づくまでは現在地周辺の地図を表示しながら車両を探索経路に沿って誘導案内する（ステップＳ１２、１３、１４否定判定）。

車両が右左折すべき交差点に近づいたときには（ステップＳ１４肯定判定）、ステップＳ２１において曲がった先に目印となる施設があるか否かを判定する。この目印となる施設とは、例えばガソリンスタンドやコンビニエンスストアなど、一見してどのような施設かが把握できる施設をいう。ここで、曲がった先に目印がない場合には、ステップＳ２３において拡大３次元表示をするとともに、手前の建物を半透過で表示する。これにより、ドライバーはある程度曲がった先の地形をあらかじめ確認することができる。一方、曲がった先に目印となる施設がある場合には、ステップＳ２２において、図７に示すように拡大３次元表示をして手前の建物を半透過で表示するとともに、その目印となる施設の色を目立つ色の変えて表示する。これによって、ドライバーは確実に目印となる施設を確認することができ、この交差点を曲がった後も安心して走行することができる。また、手前の建物は半透過で表示されているので、目印となる施設以外の地形もある程度確認することができ、さらにワイヤーフレームで表示するときよりも３次元地図表示のメリットを活かすことができる。

（変形例２）
上記第実施形態では目印となる施設の色を目立つ色に変えることにより、その目印となる施設を確実に確認できるようにしていた。同様の趣旨から、例えば図８に示すように目印となる施設を示すマークを半透過する建物の手前で表示してもよい。なお、この際、経路案内線も半透過する建物の手前で表示してもよい。

１００ 車載ナビゲーション装置
１ 位置検出器
２ 地磁気センサ
３ ジャイロスコープ
４ 距離センサ
５ ＧＰＳ受信機
６ 地図データ入力器
７ 操作スイッチ群
８ 制御回路
９ 外部メモリ
１０ 表示装置
１１ 音声出力装置
１２ リモコン
１３ リモコンセンサ

Claims (2)

1. 表示部と、
   車両の現在地を検出する現在地検出手段と、
   ３次元地図データを含む地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
   出発地及び目的地を設定する設定手段と、
   前記地図データを用いて、前記設定手段が設定した出発地から目的地までの最適な経路を探索する探索手段と、
   前記車両の現在地周辺の３次元地図を前記表示部に表示するものであり、前記探索手段が探索した経路の右左折地点においては手前の建物を半透過で表示する表示手段とを備える車載ナビゲーション装置において、
   前記表示手段は、前記半透過する建物の後ろの前記右左折地点を曲がった先の目印となる施設を示すマークを前記半透過する建物の手前に表示することを特徴とする車載ナビゲーション装置。
2. 前記表示手段は、前記半透過する建物の後ろの経路も前記半透過する建物の手前に表示することを特徴とする請求項１に記載の車載ナビゲーション装置。

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