JP5275685B2 - 移動体情報表示装置及び移動体情報表示方法等 - Google Patents

Description

本発明は、車両等の移動体を示す情報を画面上に表示させる移動体情報表示装置等の技術分野に関する。

従来より、車両を示す車両情報を表示画面上に表示させ、当該車両の出発地から目的地までの経路を探索し、当該経路に沿って運転者等に対する経路案内を実行するナビゲーション装置が知られている。

このようなナビゲーション装置において、車両位置を検出する方法としてはＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いる方法があるが、このようなＧＰＳによる手法では、該ＧＰＳにて車両位置を検出して表示部に表示するまでに表示制御処理に時間を要するため、該処理時間を考慮して刻々と移動する車両の位置を精度よく検出、表示させることが課題となっていた。このような課題を解決すべく、車両の速度と進行方向に基づいて正確な位置情報を表示させるようにするナビゲーション装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開平６−６６５７５号公報

このようなナビゲーション装置では、車両を表示する際、車両が向いている方向（方位）を明示したマーク等を用いてその位置を表示する場合がある。しかし、上記特許文献１に開示されるナビゲーション装置では、車両の向きについては何ら考慮されていない。従って、車両がカーブした道路（例えば、山道や高速道路のジャンクション等）を走行中の場合等、車両が向きを変えながら走行している場合に、車両が向いている方向を正しく表示することができないという問題がある。

そこで、本願は、このような問題の解消を課題の一つとし、車両の方位を正確に表示させることが可能な移動体情報表示装置及び移動体情報表示方法等を提供することを目的する。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、移動体を示す移動体情報を、画面上に表示された地図上に表示させる移動体情報表示装置であって、前記移動体の現在位置を示す現在位置情報と、前記移動体の現在方位を示す現在方位情報と、を取得する現在位置方位取得手段と、前記移動体情報を前記画面上に表示させるために必要な表示処理時間を示す処理時間情報を取得する処理時間取得手段と、前記現在位置情報及び前記現在方位情報並びに前記処理時間情報に基づいて、前記移動体情報を表示すべき画面上の表示位置及び表示方位を取得する表示位置方位取得手段と、前記表示位置における道路種別を検出し、当該道路種別に基づいて前記表示方位を補正すべきか否かを判断する方位補正判断手段と、前記表示方位を補正する場合には、前記現在位置及び前記表示位置それぞれに係る道路情報を検出し、当該各道路情報が示す道路形状と、前記現在方位情報と、に基づいて、前記表示位置における補正方位を取得する補正方位取得手段と、前記表示位置と前記補正方位に基づいて前記移動体情報を前記画面上に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、移動体を示す移動体情報を、画面上に表示された地図上に表示させる移動体情報表示方法であって、前記移動体の現在位置を示す現在位置情報と、前記移動体の現在方位を示す現在方位情報と、を取得する工程と、前記移動体情報を前記画面上に表示させるために必要な表示処理時間を示す処理時間情報を取得する工程と、前記現在位置情報及び前記現在方位情報並びに前記処理時間情報に基づいて、前記移動体情報を表示すべき画面上の表示位置及び表示方位を取得する工程と、前記表示位置における道路種別を検出し、当該道路種別に基づいて前記表示方位を補正すべきか否かを判断する工程と、前記表示方位を補正する場合には、前記現在位置及び前記表示位置それぞれに係る道路情報を検出し、当該各道路情報が示す道路形状と、前記現在方位情報と、に基づいて、前記表示位置における補正方位を取得する工程と、前記表示位置と前記補正方位に基づいて前記移動体情報を前記画面上に表示させる工程と、を含むことを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、移動体を示す移動体情報を、画面上に表示された地図上に表示させるコンピュータを、前記移動体の現在位置を示す現在位置情報と、前記移動体の現在方位を示す現在方位情報と、を取得する現在位置方位取得手段、前記移動体情報を前記画面上に表示させるために必要な表示処理時間を示す処理時間情報を取得する処理時間取得手段、前記現在位置情報及び前記現在方位情報並びに前記処理時間情報に基づいて、前記移動体情報を表示すべき画面上の表示位置及び表示方位を取得する表示位置方位取得手段、前記表示位置における道路種別を検出し、当該道路種別に基づいて前記表示方位を補正すべきか否かを判断する方位補正判断手段、前記表示方位を補正する場合には、前記現在位置及び前記表示位置それぞれに係る道路情報を検出し、当該各道路情報が示す道路形状と、前記現在方位情報と、に基づいて前記表示位置における補正方位を取得する補正方位取得手段、及び、前記表示位置と前記補正方位に基づいて前記移動体情報を前記画面上に表示させる表示制御手段、として機能させることを特徴とする。

以下、本願の最良の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、移動体の一例としての車両に搭載された車載用ナビゲーション装置に対して本願を適用した場合の実施形態である。

先ず、図１等を参照して、本実施形態における車載用ナビゲーション装置の構成及び機能を説明する。

図１は、本実施形態に係る車載用ナビゲーション装置の概要構成例を示す図である。

図１に示すように、車載用ナビゲーション装置Ｓは、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部１、センサ部２、交通情報受信部３、情報記憶部４、表示部５、音声出力部６、操作部７、及びシステム制御部８等を備え、これらがバス９を介して接続されて構成されている。

ＧＰＳ受信部１は、衛星軌道上に配置され地球を周回するＧＰＳ衛星から出力される航法電波を、図示しないアンテナを介して受信し、受信した信号に基づいて位置情報（経度及び緯度）を検出し、ＧＰＳデータとしてシステム制御部８へ出力するようになっている。

センサ部２は、例えば、車速パルスに基づき車両の速度を検出する速度センサ、地磁気を利用して車両の走行方位を検出する方位センサ（ジャイロセンサ）、車両の加速度を検出する加速度センサ、車両の走行距離を検出する距離センサ等を備えており、これらのセンサによって検出された各データ（角速度データ、速度データ、方位データ、加速度データ等）を、システム制御部８へ出力するようになっている。

交通情報受信部３は、例えばＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）受信機を有しており、ＦＭ多重放送、道路（主要幹線道路や高速道路）上に設置された光（赤外線）ビーコン、電波（準マイクロ波）ビーコン等から発信された道路交通情報（例えば、渋滞区間及び当該区間の車両平均速度（例えば２０km/h〜３０km/h）等を示す情報）を受信し、システム制御部８へ出力するようになっている。

情報記憶部４は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）ドライブ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）ドライブ、又はＨＤ（Hard Disk）ドライブ等を備えており、システム制御部８の制御の下、各ドライブが、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、又はＨＤ等の記録媒体からデータ及びプログラム（本願の移動体情報表示処理プログラム、及びナビゲーション処理プログラム等を含む）を読み出し、システム制御部８へ出力するようになっている。また、システム制御部８の制御の下、ＨＤドライブは、ＨＤへの各種データの記憶（記録）を行なうようになっている。なお、上記データ及びプログラムは、例えば、インターネット及び移動体通信網（無線基地局を含む）等を含む通信ネットワークに接続された所定のサーバに記憶保存しておき、適宜、当該サーバから送信され、図示しないアンテナ及び通信部を介してシステム制御部８へ出力されるように構成しても良い。

ここで、ＨＤ等に記憶されたデータには、例えば、地図データや利用者に対し入力指示や選択指示を促すためのメニューデータ等が含まれている。

上記地図データは、表示部５における画面上に地図を表示するための地図画像データ等を含んでおり、例えば、地図上における各地点の座標（緯度及び経度に対応する地図上における座標（X,Y））を示すデータ、各道路名、各交差点名、及び各合流点（ジャンクション）名等を示す道路情報の他、地図上における複数の行政区画の境界を示す複数の行政界データ（各行政区画に対応する住所を含む）、地図上における複数の平面区画（例えば、施設や建物等が設置される区画）を示す複数の家形データ、及び河川や山岳の平面図等の形状を示す形状データ（河川や山岳の名称等を含む）等を含んでいる。

表示部５は、例えば、描画処理部、バッファメモリ及びディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ、又は有機ＥＬディスプレイ等）等を備えており、描画処理部が、システム制御部８の制御の下、上記地図データ等をバッファメモリに展開、描画した後、ディスプレイにおける画面上に表示するようになっている。また、当該画面には、システム制御部８の制御の下、利用者に対し各種指示を促すための例えばメニューも表示される。なお、ディスプレイは、例えば、タッチパネル形式の液晶ディスプレイ等からなり、利用者による押下を検出し、その押下箇所にある各種指示を行なうための指示ボタンに対応する指示信号をシステム制御部８へ出力するものであっても良い。

音声出力部６は、例えば、ＤＡＣ（デジタル／アナログ信号変換器）、アンプ、スピーカ等を備えており、システム制御部８から出力された車両走行時の案内等に係る音声データをＤＡＣによりＤ／Ａ変換した後、アンプにより増幅してスピーカから音波として出力するようになっている。

操作部７は、利用者からの各種指示等を受け付けるための複数の操作ボタンを有しており、利用者により押下された操作ボタンに対応する指示信号をシステム制御部８へ出力するようになっている。なお、操作部７は、各種操作ボタンが設けられたリモコン（図示せず）との間で赤外線通信を行い、当該リモコンからの指示信号を受信してシステム制御部８へ出力するものであっても良い。

システム制御部８は、演算機能を有するＣＰＵ、作業用ＲＡＭ、各種データやプログラムを記憶するＲＯＭ等を備えており、当該ナビゲーション装置Ｓにおける構成要素全体を統括制御するようになっている。そして、システム制御部８のＣＰＵが、例えば情報記憶部４に記憶されたプログラム（本願の移動体情報表示処理プログラムを含む）を読み出し実行することにより、本願の現在位置方位取得手段、表示位置方位取得手段、方位補正判断手段、補正方位取得手段、及び表示制御手段として機能し、後述する車両情報表示処理（方位補正処理を含む）を実行するようになっている。

ここで、当該車両情報表示処理について説明する。

当該車両情報表示処理において、システム制御部８は、センサ部２からの各データ（角速度データ、速度データ、方位データ、加速度データ等）、並びにＧＰＳ受信部１からのＧＰＳデータに基づいて、車両の現在位置（例えば緯度及び経度）及び現在方位を算出し取得するようになっている。

更に、システム制御部８は、Ｄ／Ａ変換に要する時間、現在位置及び現在方位を取得するまでに要する時間、及び描画処理部が画面に描画するまでに要する時間等により、表示処理時間を算出して取得する。具体的には、Ｄ／Ａ変換完了時の時刻を作業領域に一時的に記録しておき、表示部５に表示したタイミングとの差分に当該Ｄ／Ａ変換に要する時間を加算することにより表示処理時間を求めることができる。そして、システム制御部８は、この表示処理時間を考慮して、取得した現在位置から予測される画面上における表示位置（対応する地図上における座標（X,Y）位置）に、車両を示すマーク（移動体情報の一例）を表示させるようになっている。

図２はシステム制御部８が取得した現在位置及び現在方位と、ディスプレイにおける画面上に表示された表示位置及び表示方位の一例を示す図であり、車両がカーブしている道路（例えば、山道や高速道路の合流点（ジャンクション））を走行すること等によって方位補正が行なわれる場合の一例を示す図である。

図中、車両を示すマークを二等辺三角形で示しており、この二等辺三角形の頂角が車両前方に、二等辺三角形の底角が車両後方に夫々対応している。

システム制御部８は、先ず、現在位置及び現在方位を取得する。このときの道路上の位置をＲマークで表わす。その後、現在位置と表示処理時間に基づいて地図上の表示位置を取得する。このときの地図上の位置をＰ′マークで表わす。この段階ではまだ表示方位について補正は行なわれていないため、Ｐ′マークの方位は、Ｒマークで示す現在方位と同じ方位で示されている。

その後、システム制御部８は情報記憶部４からＰ′マークで示される表示位置に係る道路情報を取得し、Ｐ′マークで示される表示位置における道路種別を検出する。検出された道路種別が、山道などのカーブしている道路である場合には、車両の方位が変化する可能性があるため、方位補正処理の実行を開始する。なお、この方位補正処理は、上述したように道路種別に基づいて処理が開始される他、車両の回転を検知した場合、情報記憶部４から取得した道路情報に基づいて、車両の進行方向に存在する道路のカーブ形状を認識し、該カーブ形状の半径が所定半径以上である場合など、車両の方位が変化する可能性がある場合に処理が開始されるよう構成する。

その後、方位補正処理の実行を開始すると、システム制御部８は情報記憶部４からＲマークで示される現在位置に係る地図上における道路情報と、Ｐ'マークで示される表示位置に係る地図上における道路情報とを取得し、これら道路情報から、Ｒマークで示される現在位置からＰ'マークで示される表示位置までの道路距離Ｘと、道路の旋回半径ｒを求める。同図に示す例によれば、道路距離Ｘをａ+ｂとして取得する。

そして、システム制御部８は以下の数式１により、補正方位θ（同図において一点鎖線で示す角）を算出し、取得する。

そして、システム制御部８は取得した補正方位θだけＰ′マークの方位を補正する。図２に示す例によれば、Ｐ′マークの方位を補正方位θ分（点線で示す角）回転させて補正し、補正後の車両を示すマークとしてのＰマークを表示部５に表示させることとなる。

このように、例えば、車両が右左折した場合や、車両が山道などのカーブしている道路を走行中など、車両が向きを変えながら走行している場合であっても、実際の車両の向きを正確に表示させることができるため、利用者がより見やすい状態で車両情報を表示させることができる。

次に、図３を参照して、本実施形態における車載用ナビゲーション装置Ｓの動作を説明する。

図３は、システム制御部８における方位補正処理を含む車両情報表示処理の一例を示すフローチャートである。この車両情報表示処理は、例えばディスプレイにおける画面上に現在位置の周辺地図が表示されナビゲーション動作中において、車両が走行している間常に実行されている。

先ず、システム制御部８は、センサ部２からの速度データ、方位データ、及び加速度データ等、並びにＧＰＳ受信部１からのＧＰＳデータに基づいて、車両の現在位置及び現在方位を算出して取得する（ステップＳ１）。

次いで、システム制御部８は、現在位置及び現在方位を取得し表示するまでに要する表示処理時間を取得し（ステップＳ２）、該表示処理時間を考慮して、取得した現在位置から予測される画面上における表示位置を取得する（ステップＳ３）。

そして、システム制御部８によって方位補正処理の実行を開始するか否かが道路種別、車両回転、カーブ形状等に基づいて判断され（ステップＳ４）、車両が停止しているときのように、表示処理時間を考慮した表示位置補正を実行しない場合など、方位補正処理の実行を開始しない場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ１にて取得した現在方位を表示方位とし（ステップＳ５）、この表示方位と、ステップＳ３にて取得した表示位置に基づいて表示部５に車両を示すマークを表示する（ステップＳ６）。

他方、方位補正処理の実行開始する場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、システム制御部８は情報記憶部４から現在位置と表示位置の道路情報を取得し（ステップＳ７）、これら道路情報から現在位置と表示位置の間の道路距離Ｘと道路の旋回半径ｒを取得する（ステップＳ８）。

そして、道路距離Ｘと道路の旋回半径ｒに基づいて、上記数式１により補正方位θを算出し取得し（ステップＳ９）、取得した補正方位θに基づいて表示方位を取得して（ステップＳ１０）、この表示方位と、ステップＳ３にて取得した表示位置に基づいて表示部５に車両を示すマークを表示する（ステップＳ６）。

そして、このような車両情報表示処理は、例えば車載用ナビゲーション装置Ｓの電源がオフになった時、或いは利用者からのナビゲーション終了指示があった時などに処理の終了を検知、判定し（ステップＳ１１）、処理の終了を検知するまで（ステップＳ１１：Ｎｏ）、上述したステップＳ１〜ステップＳ１１の処理が繰り返し実行されることとなる。そして、処理の終了が検知されると（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、車両情報表示処理を終了する。

以上説明したように、上記実施形態によれば、例えば、車両がカーブしている道路（例えば、山道や高速道路の合流点（ジャンクション））を走行中など、車両が向きを変えながら走行している場合であっても、実際の車両の向きを正確に表示させることができるため、利用者がより見やすい状態で車両情報を表示させることができる。

また、上記実施形態では、システム制御部８が方位補正を行なうべきかを判断し、車両の方位が変化する可能性がある場合にのみ、方位補正処理の実行を開始するよう構成したので、車両が直進中である場合など車両の方位が変わらない場合には、システム制御部８は、取得した車両の現在方位を、そのまま表示方位として利用できるため、余計な処理を施さずとも正確な車両情報の表示を行なうことができる。

上述した実施形態では、現在位置と表示位置に係る道路情報から、現在位置と表示位置との間の道路距離Ｘと道路の旋回半径ｒを求め、これらに基づいて補正方位θを算出（取得）したが、角速度データを利用して補正方位θを求めるよう構成することもできる。具体的には、上述したステップＳ９の処理において、システム制御部８は、ステップＳ１にてセンサ部２から取得した加速度データｇ（ｄｅｇ／ｓｅｃ）と、ステップＳ２にて取得した表示処理時間（ｓｅｃ）と、を乗算して得た値を補正方位θ（ｄｅｇ）として取得するよう構成してもよい。そして、上述した実施形態と同様、現在方位に取得した補正方位θ（ｄｅｇ）を加算して補正後の表示方位とする。

また、ステップＳ３にて取得した表示位置にかかる道路情報から、該表示位置に存在する道路方向に基づいて補正方位を取得し、補正後の表示方位とするよう構成してもよい。

また、上記実施形態においては、車両に搭載された車両ナビゲーション装置Ｓに対して本願の移動体情報表示装置及び移動体情報表示方法等を適用した場合の例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、通信ナビゲーション端末と、当該通信ナビゲーション端末がアンテナ及び移動体通信ネットワーク（無線基地局等を含む）を介して接続される通信センタ装置と、を含んで構成された通信ナビゲーションシステムに対して適用可能である。また、車両に搭載され、現在位置を示す情報を取得しそれを画面上に表示可能なその他の電子機器に対しても本願を適用可能である。

また、上記実施形態においては、移動体の例として車両とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、移動体の例として歩行者若しくは自転車等とし、歩行者若しくは自転車を運転する者が有する（或いは、自転車に設置される）携帯端末（例えば、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ＰＨＳ(Personal Handyphone System)、又はノート型ＰＣ（Personal Computer））に対して本願を適用しても良い。また、移動体の例として航空機、船舶等とし、航空機、船舶等に搭載されたナビゲーション装置に対して本願を適用しても良い。

本実施形態に係る車載用ナビゲーション装置の概要構成例を示す図である。 システム制御部８が取得した現在位置及び現在方位と、ディスプレイにおける画面上に表示された表示位置及び表示方位の一例を示す図である。 システム制御部８における車両情報表示処理の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ＧＰＳ受信部
２ センサ部
３ 交通情報受信部
４ 情報記憶部
５ 表示部
６ 音声出力部
７ 操作部
８ システム制御部
９ バス
Ｓ 車載用ナビゲーション装置

Claims (8)

1. 移動体を示す移動体情報を、画面上に表示された地図上に表示させる移動体情報表示装置であって、
   前記移動体の現在位置を示す現在位置情報と、前記移動体の現在方位を示す現在方位情報と、を取得する現在位置方位取得手段と、
   前記移動体情報を前記画面上に表示させるために必要な表示処理時間を示す処理時間情報を取得する処理時間取得手段と、
   前記現在位置情報及び前記現在方位情報並びに前記処理時間情報に基づいて、前記移動体情報を表示すべき画面上の表示位置及び表示方位を取得する表示位置方位取得手段と、
   前記表示位置における道路種別を検出し、当該道路種別に基づいて前記表示方位を補正すべきか否かを判断する方位補正判断手段と、
   前記表示方位を補正する場合には、前記現在位置及び前記表示位置それぞれに係る道路情報を検出し、当該各道路情報が示す道路形状と、前記現在方位情報と、に基づいて、前記表示位置における補正方位を取得する補正方位取得手段と、
   前記表示位置と前記補正方位に基づいて前記移動体情報を前記画面上に表示させる表示制御手段と、
   を備えることを特徴とする移動体情報表示装置。
2. 請求項１に記載の移動体情報表示装置において、
   前記表示方位を補正する場合に前記補正方位取得手段は、各前記道路情報に基づいて、前記現在位置と前記表示位置との間の道路の距離及び旋回半径をそれぞれ検出し、当該検出された距離及び旋回半径と、前記現在方位情報と、に基づいて前記補正方位を取得することを特徴とする移動体情報表示装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の移動体情報表示装置において、
   前記方位補正判断手段は、前記移動体の回転の有無を認識し、前記移動体が回転した際に、前記表示方位を補正すべきと判断することを特徴とする移動体情報表示装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載の移動体情報表示装置において、
   前記方位補正判断手段は、前記移動体の進行方向に存在する道路のカーブ形状を認識し、該カーブ形状の半径が所定半径以下である際に、前記表示方位を補正すべきと判断することを特徴とする移動体情報表示装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の移動体情報表示装置において、
   前記表示方位を補正しない場合に前記表示制御手段は、前記表示位置と前記表示方位に基づいて前記移動体情報を前記画面上に表示させることを特徴とする移動体情報表示装置。
6. 移動体を示す移動体情報を、画面上に表示された地図上に表示させる移動体情報表示方法であって、
   前記移動体の現在位置を示す現在位置情報と、前記移動体の現在方位を示す現在方位情報と、を取得する工程と、
   前記移動体情報を前記画面上に表示させるために必要な表示処理時間を示す処理時間情報を取得する工程と、
   前記現在位置情報及び前記現在方位情報並びに前記処理時間情報に基づいて、前記移動体情報を表示すべき画面上の表示位置及び表示方位を取得する工程と、
   前記表示位置における道路種別を検出し、当該道路種別に基づいて前記表示方位を補正すべきか否かを判断する工程と、
   前記表示方位を補正する場合には、前記現在位置及び前記表示位置それぞれに係る道路情報を検出し、当該各道路情報が示す道路形状と、前記現在方位情報と、に基づいて、前記表示位置における補正方位を取得する工程と、
   前記表示位置と前記補正方位に基づいて前記移動体情報を前記画面上に表示させる工程と、
   を含むことを特徴とする移動体情報表示方法。
7. 移動体を示す移動体情報を、画面上に表示された地図上に表示させるコンピュータを、
   前記移動体の現在位置を示す現在位置情報と、前記移動体の現在方位を示す現在方位情報と、を取得する現在位置方位取得手段、
   前記移動体情報を前記画面上に表示させるために必要な表示処理時間を示す処理時間情報を取得する処理時間取得手段、
   前記現在位置情報及び前記現在方位情報並びに前記処理時間情報に基づいて、前記移動体情報を表示すべき画面上の表示位置及び表示方位を取得する表示位置方位取得手段、
   前記表示位置における道路種別を検出し、当該道路種別に基づいて前記表示方位を補正すべきか否かを判断する方位補正判断手段、
   前記表示方位を補正する場合には、前記現在位置及び前記表示位置それぞれに係る道路情報を検出し、当該各道路情報が示す道路形状と、前記現在方位情報と、に基づいて、前記表示位置における補正方位を取得する補正方位取得手段、及び、
   前記表示位置と前記補正方位に基づいて前記移動体情報を前記画面上に表示させる表示制御手段、
   として機能させることを特徴とする移動体情報表示処理プログラム。
8. 請求項７に記載の移動体情報表示処理プログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。

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